(57)【要約】【課題】撥水層における粒子の脱落を抑制できると共に、接着機能と付着防止機能とを両立可能な包装材料及び包装容器を提供する。【解決手段】包装材料１は、基材２と、基材２上に設けられる接着層３と、接着層３上に設けられ、疎水性微粒子及びバインダーを有する撥水層４と、を備える。疎水性微粒子の平均粒径は、３ｎｍ以上５０００ｎｍ以下であり、撥水層４に対向する接着層３の表面３ａは、凸部１１及び凹部１２が設けられた凹凸面であり、撥水層４において、凸部１１上に位置すると共に最も薄い部分の厚さＴ１は、１μｍ以上２μｍ以下である。【選択図】図１
2018115008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材上に設けられる接着層と、
前記接着層上に設けられ、疎水性微粒子及びバインダーを有する撥水層と、
を備え、
前記疎水性微粒子の平均粒径は、３ｎｍ以上５０００ｎｍ以下であり、
前記撥水層に対向する前記接着層の表面は、凸部及び凹部が設けられた凹凸面であり、
前記撥水層において、前記凸部上に位置すると共に最も薄い部分の厚さは、１μｍ以上２μｍ以下である、
包装材料。
【請求項２】
前記撥水層において、前記疎水性微粒子と前記バインダーとの重量比率は、３：７〜９：１である、請求項１に記載の包装材料。
【請求項３】
前記接着層において、隣り合う前記凸部同士のピッチは、１００μｍ以上７００μｍ以下であり、
前記接着層の厚さ方向に沿った前記凸部の頂点から前記凹部の底面までの距離は、３０μｍ以上６０μｍ以下である、請求項１又は２に記載の包装材料。
【請求項４】
前記接着層は、ホットメルト接着剤からなり、
前記ホットメルト接着剤の軟化点は９０℃以上であり、
１６０℃における前記ホットメルト接着剤の溶融粘度は、４０００ｍＰａ・ｓ以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の包装材料を蓋材として用いる包装容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装材料及び包装容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体状、半固体状又はゲル状の内容物が封入された包装容器の蓋材には、該内容物の付着を抑制する機能を有するものがある。このような蓋材を用いることにより、当該蓋材に付着した内容物の棄損による無駄の発生を抑制できる。また、蓋材を廃棄する際に付着した内容物を取り除く手間を省くことができる。加えて、開封時における蓋材の付着物の飛散等も防止できる。このような蓋材においては、内容物の付着を防止する機能（以下、単に付着防止機能とする）と、容器に良好に接着する機能（以下、単に接着機能とする）との両立が求められている。
【０００３】
例えば下記特許文献１には、内容物と対向する面側の熱接着層上に疎水性酸化物微粒子が付着している蓋材が提案されている。この蓋材では、疎水性酸化物微粒子が凝集することによって、三次元網目状構造を有する多孔質層が形成されている。下記特許文献１では、この多孔質層が撥水性を奏することによって、内容物が蓋材に付着することを抑制している。
【０００４】
また、下記特許文献２には、基材上に設けられる熱封緘層の外面に、高さ１００μｍ以下の多数の微小突起が全面に亘って密に設けられる蓋材が提案されている。この蓋材における熱封緘層上には、疎水性微粒子からなる付着防止層が形成されており、当該疎水性微粒子の付着量は、０．０５ｇ／ｍ２以上であり、上記微小突起の頂端面を僅かに覆う量以下とされている。下記特許文献２では、付着防止層が撥水性を奏することによって、内容物が蓋材に付着することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３４８４０１号公報
【特許文献２】特許第５４４１８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に係る蓋材では、撥水性を奏する多孔質層の強度は、疎水性酸化物微粒子の凝集力に依存している。このため、多孔質層から溶融した熱接着層が漏れやすくなる。この漏れた熱接着層が容器等に接着することによって、蓋材は良好な熱接着性を発揮し得る。一方で、疎水性酸化物微粒子の凝集力は比較的弱い力であるので、疎水性酸化物微粒子の脱落等が発生しやすくなっている。このため、多孔質層の撥水性の経時劣化が発生しやすい問題がある。
【０００７】
また上記特許文献２に係る蓋材では、疎水性微粒子の付着量は、疎水性微粒子を含む有機溶媒を熱封緘層の外面に塗布し、塗布した有機溶媒をドクターナイフ等で掻き取ることによって調整されている。このため、微小突起の頂端面から溶融した熱封緘層が漏れやすくなり、蓋材は良好な熱接着性を発揮し得る。一方、疎水性微粒子は、熱封緘層に対して強固に定着していないので、上記特許文献１と同様に、疎水性微粒子の脱落が発生するおそれがある。加えて、ドクターナイフ等を用いることによって、例えば微小突起の頂端面に疎水性微粒子が存在しないことがある。この場合、内容物の付着防止機能が低下してしまう。
【０００８】
そこで本発明は、撥水層における粒子の脱落を抑制できると共に、接着機能と付着防止機能とを両立可能な包装材料及び包装容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る包装材料は、基材と、基材上に設けられる接着層と、接着層上に設けられ、疎水性微粒子及びバインダーを有する撥水層と、を備え、疎水性微粒子の平均粒径は、３ｎｍ以上５０００ｎｍ以下であり、撥水層に対向する接着層の表面は、凸部及び凹部が設けられた凹凸面であり、撥水層において、凸部上に位置すると共に最も薄い部分の厚さは、１μｍ以上２μｍ以下である。
【００１０】
この包装材料によれば、撥水層は、疎水性微粒子に加えてバインダーを有している。これにより、バインダーが接着層と疎水性微粒子とを接着することによって、疎水性微粒子が接着層上に強固に保持される。このため、撥水層における粒子の脱落を抑制できる。また、上記撥水層において、凸部上に位置すると共に最も薄い部分の厚さが１μｍ以上であり、且つ、疎水性微粒子の平均粒径が３ｎｍ以上５０００ｎｍ以下である。これにより、撥水層は、バインダーを含んでいたとしても、良好な撥水性を発揮できる。加えて、撥水層において凸部上に位置すると共に最も薄い部分の厚さは、２μｍ以下となっている。このため、撥水層における上記部分等から接着層が漏れやすくなり、漏れた接着層が容器等に良好に接着する。したがって、上記包装材料によれば、接着機能と付着防止機能とが両立可能になっている。
【００１１】
撥水層において、疎水性微粒子とバインダーとの重量比率は、３：７〜９：１であってもよい。この場合、接着機能と付着防止機能とを良好に両立できる。
【００１２】
接着層において、隣り合う凸部同士のピッチは、１００μｍ以上７００μｍ以下であり、接着層の厚さ方向に沿った凸部の頂点から凹部の底面までの距離は、３０μｍ以上６０μｍ以下であってもよい。この場合、各凸部及び各凹部の形状を均一化できると共に、接着層の表面を良好な凹凸面にできる。
【００１３】
接着層は、ホットメルト接着剤からなり、ホットメルト接着剤の軟化点は９０℃以上であり、１６０℃におけるホットメルト接着剤の溶融粘度は、４０００ｍＰａ・ｓ以上であってもよい。この場合、接着層は、乾燥等に対する耐熱性を有することができる。
【００１４】
また、本発明の他の一態様に係る包装容器は、上記包装材料を蓋材として用いる。この場合、接着層上に強固に保持された疎水性微粒子を有する撥水層によって、容器中に収容された内容物が蓋材に付着することを良好に抑制できる。加えて、包装材料によって容器を密封する際に、容器と接着層とを良好に接着させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、撥水層における粒子の脱落を抑制できると共に、接着機能と付着防止機能とを両立可能な包装材料及び包装容器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本実施形態に係る包装材料の概略断面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る包装材料の使用例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る包装材料の概略断面図である。図１に示されるように、包装材料１は、基材２と、基材２上に設けられる接着層３と、接着層３上に設けられる撥水層４とを備えている。包装材料１の表面には、例えば印刷又は貼り合わせの加工を施して、文字及び模様等の意匠性が付与されていてもよい。
【００１９】
基材２は、支持体となる物であれば特に制限はなく、その材質は、要求される性能（例えば、ガスバリア性、遮光性、耐熱性、耐水性、耐温湿性、機械的強度、印刷容易性、又は装飾容易性等）に応じて変更され得る。基材２は、例えば紙、樹脂を含むフィルム、及び金属箔の少なくとも一種を有する。紙としては、上質紙、特殊上質紙、コート紙、アート紙、キャストコート紙、模造紙、又はクラフト紙等が挙げられる。樹脂を含むフィルムとしては、ポリオレフィン、酸変性ポリオレフィン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、セルロースアセテート、及びセロファン樹脂の少なくとも一種を含むフィルムが挙げられる。このフィルムは延伸フィルムでもよいし、非延伸フィルムでもよい。金属箔としては、例えばアルミ箔又はニッケル箔等が挙げられる。基材２が積層体である場合、例えば接着剤等が用いられてもよい。基材２は、ロール状に巻かれた材料から形成してもよい。
【００２０】
また、基材２は、バリア性フィルム、無機蒸着フィルム、又は金属箔等のバリア膜を有してもよい。このバリア膜は、液体及び空気が包装材料１を通過することを阻害する機能、及び光が包装材料１を透過することを抑制する機能等を有している。
【００２１】
バリア性フィルムとしては、例えばポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、又はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等から構成されるフィルムが挙げられる。また、バリア性フィルムとして、ＰＥＴフィルム、ポリエチレン又はポリプロピレン等の延伸オレフィン樹脂フィルム、ポリアミドフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、セルロースアセテートフィルム、又はセロファンフィルム等を用いてもよい。この場合、これらのフィルムの表面にＰＶＤＣコート、ＰＶＡコート、アクリル酸系樹脂コート等を施してもよい。
【００２２】
また、バリア性フィルムとして、ＰＶＤＣ共押出フィルム、ＥＶＯＨ共押出フィルム、ナイロン（ＯＮＹ）系共押出フィルム、又はＯＰＰ共押出フィルム等を用いてもよい。
【００２３】
無機蒸着フィルムは、例えば延伸オレフィン樹脂フィルム、ポリアミドフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、セルロースアセテートフィルム、又はセロファンフィルムに対して、アルミニウム、アルミナ、又はシリカ等が蒸着されることによって形成されるフィルムである。
【００２４】
図２は、本実施形態に係る包装材料の使用例を示す概略図である。図２に示されるように、バリア膜が含まれた基材２を備える包装材料１は、例えば内容物６が収容されたカップ状の容器７の蓋材として用いられる。この場合、包装材料１の接着層３が容器７の縁７ａに接着することにより、包装材料１は容器７を封止している。包装材料１のバリア膜は、内容物６の基材２内への浸透を阻害する機能、内容物６の酸化劣化を防止する機能、内容物６の水分の揮発を抑える機能、または、内容物６の光劣化を防止する機能の少なくとも一つを呈することができる。なお、内容物としては、液体状、半固体状、又はゲル状の物質が挙げられる。内容物の具体例としては、ヨーグルト、ゼリー、プリン、シロップ、ジャム、ムース、お粥、もしくはスープ等の食品、医薬品、化粧品、又は化学品等が挙げられる。
【００２５】
図１に戻って、接着層３は、包装材料１によって容器等の対象物を包装する際に接着性を発揮する層である。接着層３の撥水層４に対向する表面３ａは凹凸面となっている。つまり、接着層３の表面３ａには、複数の凸部１１及び複数の凹部１２が設けられている。本実施形態においては、凸部１１及び凹部１２は、接着層３の厚さ方向（以下、単に厚さ方向とする）において垂直な方向に延在し、厚さ方向に沿った凸部１１の頂点から凹部１２の底面までの距離ｄの中心を通過する中心線ｃを基準として定められる。具体的には、接着層３の表面３ａにおいて、厚さ方向に沿って中心線ｃよりも基材２と反対側に位置する部分を凸部１１とし、中心線ｃよりも基材２側に位置する部分を凹部１２とする。
【００２６】
隣り合う凸部１１同士の頂点間距離（ピッチ）の下限は、例えば１００μｍ以上であり、２００μｍ以上であることが好ましい。また、隣り合う凸部１１同士のピッチの上限は、例えば７００μｍ以下であり、５００μｍ以下であることが好ましい。また、厚さ方向に沿った凸部１１の頂点から凹部１２の底面までの距離ｄは、３０μｍ以上６０μｍ以下である。距離ｄが上記範囲内において、上記ピッチが１００μｍ以上であることにより、各凸部１１及び各凹部１２の形状を均一化できる。また、距離ｄが上記範囲内において、上記ピッチが７００μｍ以下であることにより、接着層３の表面３ａは、良好な凹凸面になる。これは、上記ピッチが７００μｍを超えることにより、接着層３の表面３ａの平坦性が高くなり、当該表面３ａが良好な凹凸面にならないからである。
【００２７】
接着層３は、ホットメルト接着剤からなっている。ホットメルト接着剤には、ワックス、熱可塑性樹脂、及び粘着付与材の少なくとも一種が含まれている。ホットメルト接着剤には、ワックス、熱可塑性樹脂、及び粘着付与材以外の材料が含まれてもよい。ホットメルト接着剤の軟化点は、例えば９０℃以上である。また、１６０℃におけるホットメルト接着剤の溶融粘度は、例えば４０００ｍＰａ・ｓ以上である。ホットメルト接着剤の軟化点及び溶融粘度が上記範囲を満たすことにより、接着層３は、乾燥等に対する耐熱性を有することができる。
【００２８】
ホットメルト接着剤の軟化点は、例えばＪＩＳ  Ｋ  ６８６３：１９９４に規定された方法、もしくはＪＩＳ  Ｋ  ２３５１に基づく環球法にて測定される。また、ホットメルト接着剤の溶融粘度は、例えばＢ型回転粘度計を用いて測定される。
【００２９】
ワックスとしては、例えば天然ワックス又は合成ワックス等が用いられる。天然ワックスとしては、例えばキャンデリラロウ、カルナバロウ、米ぬかロウ、又はミツロウ等が挙げられる。合成ワックスとしては、例えばパラフィン、マイクロクリスタリン、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、モンタンワックス、又はフィッシャートロプスワックス等が挙げられる。
【００３０】
熱可塑性樹脂としては、例えばエチレン−不飽和エステル共重合樹脂、ポリエステル系共重合樹脂、又はオレフィン系樹脂等が挙げられる。また、熱可塑性樹脂は、例えばポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリプロピレン、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、メタクリル・スチレン共重合体（ＭＳ）、酢酸セルロース（ＣＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン（ＰＵ）、及びＰＣＴＦＥ，ＰＴＦＥ，ＦＥＰ，ＰＦＡ，ＥＴＦＥ，ＰＶＤＦ等のフッ素系樹脂でもよい。熱可塑性樹脂は、上記樹脂材料を少なくとも一つ含んでいる。
【００３１】
粘着付与材は、ロジン誘導体、ポリテルペン樹脂、及び石油樹脂等から用途に応じて選定できる。
【００３２】
撥水層４は、少なくとも撥水性を発揮する層であり、接着層３の表面３ａを覆うように形成されている。撥水層４は、その少なくとも一部に空隙を有している層である。撥水層４の厚さは、例えば１μｍ以上２０μｍ以下である。包装材料１が上述した容器７等と接着する場合、包装材料１の内容物と接触しないことが明らかである部位には撥水層４が設けられていなくてもよい。換言すると、包装材料１において容器７等と接着する部位には、撥水層４が設けられなくてもよい。
【００３３】
図１に示されるように、接着層３の表面３ａが凹凸面となっているので、撥水層４の厚さは一定ではない。このため、撥水層４を、凸部１１上に位置する第１部分２１と、凹部１２上に位置する第２部分２２とに区画した場合、第１部分２１の厚さは第２部分２２の厚さよりも小さくなっている。ここで、凸部１１上に位置する第１部分２１は、熱接着時に容器７等の対象物の接触により圧力が集中しやすい部分である。したがって、第１部分２１は、熱接着時に加わる当該圧力によって容易に割れる厚さであることが好ましい。第１部分２１が割れることによって、熱接着層を構成するホットメルト接着剤が流れ出し、当該ホットメルト接着剤が対象物に良好に接着するためである。一方で、熱接着時に対象物に接着しない第１部分２１は、包装材料１が対象物に接着した後も良好な撥水性を発揮する必要がある。以上の観点から、第１部分２１において最も薄い部分の厚さＴ１は、１μｍ以上２μｍ以下に設定される。厚さＴ１が１μｍ以上であることにより、第１部分２１の全体が良好な撥水性を奏することができる。また、厚さＴ１が２μｍ以下であることにより、対象物に接触する第１部分２１が容易に割れ、接着層３が対象物に対して良好な接着性を発揮する。
【００３４】
撥水層４において、第１部分２１の空隙率は、第２部分２２の空隙率よりも小さくなっている。例えば、第１部分２１の空隙率は、０．０５以下、０．０４以下、０．０３以下、０．０２以下、又は０．０１５以下であり、且つ、０以上である。つまり、第１部分２１には必ずしも空隙が形成されなくてもよい。また、第２部分２２の空隙率の最小値は、例えば０．１０以上であり、第２部分２２の空隙率の最大値は、例えば０．２４以下、０．２以下、又は０．１５以下である。第１部分２１の空隙率を第２部分２２の空隙率で除した値は、例えば０．３以下、０．２２以下、０．２以下、０．１５以下、０．１以下、０．０６以下、０．０５以下、又は０．０３以下であり、且つ、０以上である。
【００３５】
撥水層４の空隙率は、例えば撥水層４の断面観察写真の任意の領域を切り出した後、切り出した領域を画像処理ソフト（ＩｍａｇｅＪ）で二値化することによって測定する。
【００３６】
撥水層４は、疎水性微粒子及びバインダーを有している。撥水層４において、疎水性微粒子とバインダーとの重量比率（疎水性微粒子：バインダー）は、例えば３：７〜９：１である。この場合、撥水層４は、撥水性を十分に発揮し、且つ、強固に形成される。撥水層４において、第１部分２１の疎水性微粒子に対するバインダーの比率は、第２部分２２の疎水性微粒子に対するバインダーの比率よりも高くなっていてもよい。
【００３７】
疎水性微粒子は、無機酸化物を主成分としている。この無機酸化物は、例えば酸化珪素（シリカ）、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ケイ酸カルシウム、酸化チタン、及び酸化マグネシウムの内少なくとも１種を含んでいる。酸化珪素は入手が容易であることから好ましい。無機酸化物が酸化珪素である場合、合成シリカ又は天然シリカが用いられる。合成シリカは、例えば燃焼法若しくはアーク法等の乾式製法、沈殿法、又はゲル法等の湿式製法によって合成される。
【００３８】
疎水性微粒子の表面には疎水化処理が施されている。疎水化処理としては、乾式法、湿式法等が挙げられる。微粒子の全面を処理するためには、ＣＶＤ法又はプラズマ法等による乾式法を用いることが好ましい。このような疎水化処理を行うことによって、微粒子の表面に疎水性官能基を結合させ、付着防止機能を付与している。
【００３９】
微粒子の表面に結合する疎水性官能基は、例えばジメチルシリル基（（ＣＨ３）２Ｓｉ（Ｏ−Ｒ）２）、トリメチルシリル基（（ＣＨ３）３ＳｉＯ−Ｒ）、ジメチルポリシロキサン基（（ＣＨ３）２−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ（Ｏ−Ｒ）３）、ジメチルシロキサン基、アミノアルキルシリル基、アルキルシリル基、又はメタクリルシリル基である。このような官能基を微粒子の表面に結合させることにより、撥水層４の臨界表面張力（表面エネルギー）を小さくする。なお、Ｒは低級アルキル基であり、例えば炭素数が１〜４のアルキル基である。
【００４０】
疎水性微粒子の平均粒径（平均一次粒子径）は、例えば３ｎｍ以上５μｍ（５０００ｎｍ）以下であればよい。疎水性微粒子の平均粒径が３ｎｍ以上であることにより、疎水性微粒子の形成が容易になる。疎水性微粒子の平均粒径が５０００ｎｍ以下であることにより、疎水性微粒子に十分な撥水性を付与できる。また、疎水性微粒子の平均粒径が上記範囲内であることにより、該疎水性微粒子がバインダーによって良好に結合され、撥水層４から脱落しにくくなる。加えて、疎水性微粒子は撥水層４中を良好に分散でき、該疎水性微粒子をハンドリングよく用いることができる。また、撥水層４内に様々な粒径を有する疎水性粒子が存在する場合、フラクタル構造が形成されやすくなり、結果として撥水層４の撥水性が高まる傾向にある。また、疎水性微粒子には互いに平均粒径が異なる複数の種類の粒子から構成されてもよい。例えば、撥水層４は、第１疎水性微粒子と、第１疎水性微粒子よりも大きい平均粒径を有する第２疎水性微粒子とを有してもよい。なお、第１疎水性微粒子の平均粒径は例えば５ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、第２疎水性微粒子の平均粒径は例えば１μｍ以上５μｍ以下である。
【００４１】
疎水性微粒子の平均粒径は、撥水層４の表面に露出している疎水性微粒子の粒径から算出される。疎水性微粒子の粒径は、例えば走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）による目視観察にて計測された値と定義する。疎水性微粒子の平均粒径の測定法として、まずＳＥＭにて任意の５箇所を測定する。次に、各観察表面にて確認される疎水性微粒子１００個の粒径を測定する。そして、各観察表面の全計測値の平均値を算出することによって、疎水性微粒子の平均粒径を求める。
【００４２】
バインダーは、撥水層４内の疎水性微粒子を強固に結合するために用いられる物質である。このバインダーとして、例えば１種以上の金属アルコキシドが用いられる。この金属アルコキシドは加水分解物でもよい。この場合、金属アルコキシドの加水分解物と、水／アルコール混合溶媒とが含まれるバインダーであってもよい。また、必要に応じてシランカップリング剤、又はバインダーの反応を制御するための触媒等の添加剤がさらに含まれてもよい。
【００４３】
金属アルコキシドは、Ｍ（ＯＲ）ｎで示される。Ｍは金属原子であり、ｎは自然数である。Ｍは、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｔｉ等である。ｎはＭの原子価である。Ｒは低級アルキル基であり、例えば炭素数が１〜４のアルキル基である。
【００４４】
金属アルキコシドの具体例として、例えば、メチルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン、アルミニウムプロポキシド、チタンイソプロポキシド、亜鉛ｔ−ブトキシド、亜鉛ｎ−ブトキシド、カルシウムエトキシド、鉄エトキシド、バナジウムイソプロポキシド、錫ｔ−ブトキシド、リチウムエトキシド、ベリリウムエトキシド、ホウ素エトキシド、燐エトキシド、燐メトキシド、マグネシウムメトキシド、又はマグネシウムエトキシド等が挙げられる。本実施形態では、上記金属アルコキシドの中で、例えばテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、トリイソプロポキシアルミニウム、及び３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの少なくとも一種を用いている。
【００４５】
また、バインダーとして、例えばアクリル樹脂、メラミン樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、スチレン樹脂、セルロース樹脂、塩化ビニル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、塩酢ビ樹脂（塩化ビニルと酢酸ビニルとの共重合物）、ＳＢＲ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、又はポリビニルアルコール等の少なくとも一種が用いられてもよい。
【００４６】
次に、本実施形態に係る包装材料１の形成方法の一例、及び該包装材料１による容器７の封止方法の一例を、図１及び図２を用いながら説明する。まず、基材２を準備する。基材２は、単層でもよく、接着剤によって互いに接着された積層体でもよい。もしくは、基材２は、例えばＰＥＴフィルム等のプラスチックフィルムに金属又は金属酸化物等が蒸着されたフィルムでもよい。
【００４７】
次に、基材２の一方の主面上に接着層３を形成する。例えば、加熱されたグラビア版を用いたダイレクトグラビア方式で、上述したホットメルト接着剤を基材２上にコーティングする。これにより、凹凸面である表面３ａを有する接着層３を形成する。なお、基材２上にコーティングされるホットメルト接着剤の量（塗布量）は、例えば１０ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下である。塗布量が１０ｇ／ｍ２以上であることにより、接着層３は良好な接着性を発揮できる。塗布量が３０ｇ／ｍ２以下であることにより、接着層３に良好な凹凸面が設けられる。
【００４８】
次に、疎水性微粒子及びバインダーが混入された塗料を準備する。この塗料の溶媒は、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、若しくはイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等のアルコール溶媒、酢酸エチル、トルエン、アセトン等の有機溶媒、又は水である。この塗料は、接着層３を形成する前に準備してもよい。
【００４９】
次に、上記塗料を接着層３の表面３ａにコーティングする。例えば、グラビアコーティング、ダイコーティング、ワイヤーバーコーティング、スプレーコーティング等の公知の方法によって、上記塗料を表面３ａにコーティングする。
【００５０】
次に、上記塗料の溶媒を除去することにより、接着層３上に空隙を有する撥水層４を形成する。例えば、ヒータ若しくは温風等を用いた加熱乾燥、又は自然乾燥によって、上記溶媒を除去する。以上により、基材２、接着層３、及び撥水層４を有する包装材料１を形成する。なお、撥水層４における第１部分２１の厚さ（より具体的には、第１部分２１において最も薄い部分の厚さＴ１）は、例えば、接着層３の表面３ａにコーティングする塗料中の疎水性微粒子とバインダーとの量を調整することによって、制御可能である。
【００５１】
次に、形成した包装材料１の撥水層４側と容器７とを対向させ、撥水層４と容器７の縁７ａとを接触させる。そして、包装材料１を加熱すると共に容器７に押し付けることによって、包装材料１の軟化した接着層３が容器７の縁７ａに接着する。具体的には、包装材料１を容器７に押し付ける際に、撥水層４において容器７の縁７ａに接する部分（特に、第１部分２１において最も薄い部分）が割れ、クラックが生じる。このクラックから溶融したホットメルト接着剤が流れ込むことにより、接着層３が容器７の縁７ａに接着する。これにより、図２に示される内容物６が封止された包装容器１００を形成する。なお、撥水層４において容器７の縁７ａに接する部分の殆どは、ホットメルト接着剤の流入に伴って縁７ａの外部に押し出される。
【００５２】
以上に説明した本実施形態に係る包装材料１では、撥水層４は、疎水性微粒子に加えてバインダーを有している。これにより、バインダーが接着層３と疎水性微粒子とを接着することによって、疎水性微粒子が接着層３上に強固に保持される。このため、包装材料１を用いた製品の製造過程、及び包装材料１の使用時等に発生する外力（例えば、摩擦力）に対して、撥水層４は十分な耐久性を有し得る。したがって、撥水層４における粒子の脱落を抑制できる。また、撥水層４の第１部分２１において最も薄い部分の厚さＴ１が１μｍ以上であり、且つ、疎水性微粒子の平均粒径が３ｎｍ以上５０００ｎｍ以下である。これにより、撥水層４は、バインダーを含んでいたとしても、良好な撥水性を発揮できる。加えて、撥水層４の第１部分２１において最も薄い部分の厚さＴ１は、２μｍ以下となっている。このため、撥水層４における上記部分等から接着層３を構成するホットメルト接着剤が漏れやすくなり、漏れた接着層３が容器７等に良好に接着する。したがって、包装材料１によれば、接着機能と付着防止機能とが両立可能になっている。
【００５３】
ここで、撥水層４は、疎水性微粒子及びバインダーが混入された塗料を接着層３の表面３ａにコーティングすることによって形成される。このとき、表面３ａが凹凸面であることにより、第１部分２１の厚さと第２部分２２の厚さとは、塗料の流動に伴って自動的に調整され得る。すなわち、第１部分２１の厚さと第２部分２２の厚さとは、特別な工程（例えば、ドクターナイフによる掻き取りなど）を施すことなく調整され得る。また、塗料内の疎水性微粒子及びバインダーの量を調整することによって、撥水層４の部位による厚さを容易に調整でき得る。加えて、撥水層４が疎水性微粒子を有することによって、比較的安価に付着防止性を発揮させることができる。
【００５４】
撥水層４において、疎水性微粒子とバインダーとの重量比率は、３：７〜９：１であってもよい。この場合、接着機能と付着防止機能とを良好に両立できる。
【００５５】
接着層３において、隣り合う凸部１１同士のピッチは、１００μｍ以上７００μｍ以下であり、接着層３の厚さ方向に沿った凸部１１の頂点から凹部１２の底面までの距離は、３０μｍ以上６０μｍ以下であってもよい。この場合、各凸部１１及び各凹部１２の形状を均一化できると共に、接着層３の表面３ａを良好な凹凸面にできる。
【００５６】
接着層３は、ホットメルト接着剤からなり、ホットメルト接着剤の軟化点は９０℃以上であり、１６０℃におけるホットメルト接着剤の溶融粘度は、４０００ｍＰａ・ｓ以上であってもよい。この場合、接着層３は、乾燥等に対する耐熱性を有することができる。
【００５７】
また、図２に示される包装容器１００は、本実施形態に係る包装材料１を蓋材として用いたものであってもよい。この場合、接着層３上に強固に保持された疎水性微粒子を有する撥水層４によって、容器７中に収容された内容物６が蓋材に付着することを良好に抑制できる。加えて、包装材料１によって容器７を密封する際に、容器７と接着層３とを良好に接着させることができる。
【実施例】
【００５８】
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００５９】
（実施例１）
厚み１６μｍのＰＥＴフィルムの片面に、厚さ１２μｍのアルミニウム箔をドライラミネートにて貼り付けた。そして、アルミニウム箔に、厚さ２５μｍのポリエチレンフィルム（ＰＥフィルム）をドライラミネートにて貼り付けた。これにより、図１に示される基材を形成した。次に、この基材のＰＥフィルム上に、ホットメルト接着剤からなる接着層をグラビアコーティングによって形成した。これにより、接着層の表面に格子パターンの凹凸面を形成した。このとき、凸部同士のピッチが３４０μｍになるように設定すると共に、厚さ方向に沿った凸部の頂点から凹部の底面までの距離が４５μになるように設定した。なお、ホットメルト接着剤として、１６０℃における溶融粘度が４４００ｍＰａ・ｓであり、軟化点が１０３℃である接着剤（東洋アドレ株式会社製、トヨメルトＨ２３２）を用いた。
【００６０】
次に、疎水性微粒子として、平均粒径が１２ｎｍである第１シリカ微粒子（日本アエロジル株式会社製、ＲＹ２００Ｓ）と、平均粒径が４μｍである第２シリカ微粒子（富士シリシア化学株式会社製、サイロホ−ビック２００）とを準備した。これらのシリカ微粒子を溶媒であるイソプロピルアルコールに投入した後、撹拌器によって撹拌することにより、シリカ分散液を生成した。シリカ分散液における第１シリカ微粒子と第２シリカ微粒子との重量比（第１シリカ微粒子：第２シリカ微粒子）は、８：２とした。
【００６１】
次に、溶媒であるイソプロピルアルコールに、バインダーとして機能するテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を添加した。そして、ＴＥＯＳの加水分解が１００％の反応当量となるように、溶媒を攪拌しながら当該溶媒に水を加えた。続いて、モル比率で０．２％の塩酸を上記溶媒に加えることによってＴＥＯＳを縮合し、バインダー液を生成した。バインダー液の生成にあたっては、ＴＥＯＳの縮合反応が１００％である状態において溶媒中の固形分が２０％となるように、ＴＥＯＳの溶媒への添加量を調整した。
【００６２】
次に、疎水性微粒子とバインダーとの重量比（疎水性微粒子：バインダー）が６：４であり、且つ、疎水性微粒子とバインダーとの総量が８．５重量％となるように、シリカ分散液とバインダー液とを混合し、塗料を生成した。そして、生成した塗料を接着層の表面上にコーティングした。続いて、当該塗料を乾燥させることによって溶媒を蒸発させ、撥水層を形成した。乾燥後の撥水層の塗布量を２．５ｇ／ｍ２以上３．５ｇ／ｍ２以下に設定した。以上により、基材、接着層、及び撥水層を備える包装材料を形成した。
【００６３】
（実施例２）
疎水性微粒子とバインダー成分との総量が６．８重量％となるようにシリカ分散液とバインダー液とを混合して生成した塗料を使用したこと、及び乾燥後の撥水層の塗布量を２．０ｇ／ｍ２以上３．０ｇ／ｍ２以下に設定したこと以外は、実施例１と同様に包装材料を形成した。
【００６４】
（実施例３）
疎水性微粒子とバインダー成分との総量が５．８重量％となるようにシリカ分散液とバインダー液とを混合して生成した塗料を使用したこと、及び乾燥後の撥水層の塗布量を２．０ｇ／ｍ２以上２．２ｇ／ｍ２以下に設定したこと以外は、実施例１と同様に包装材料を形成した。
【００６５】
（比較例１）
疎水性微粒子とバインダー成分との総量が５．８重量％となるようにシリカ分散液とバインダー液とを混合して生成した塗料を使用したこと、及び乾燥後の撥水層の塗布量を０．８ｇ／ｍ２以上１．２ｇ／ｍ２以下に設定したこと以外は、実施例１と同様に包装材料を形成した。
【００６６】
（比較例２）
疎水性微粒子とバインダー成分との総量が８．５重量％となるようにシリカ分散液とバインダー液とを混合して生成した塗料を使用したこと、及び乾燥後の撥水層の塗布量を３．５ｇ／ｍ２超４．５ｇ／ｍ２以下に設定したこと以外は、実施例１と同様に包装材料を形成した。
【００６７】
（比較例３）
基材及び接着層のみを備える包装材料を形成した。比較例３における基材及び接着層の形成方法は、実施例１と同様である。
【００６８】
（評価方法）
実施例１〜３及び比較例１〜３の包装材料を下記の方法で試験し、評価した。
【００６９】
（付着防止性試験）
まず、内容物としてヨーグルト（ダノンジャパン株式会社製、ダノンビオ  脂肪０アサイー＆ラズベリーミックス）が収容されたカップ状のポリプロピレン製容器を、包装材料により封止して密閉した。具体的には、包装材料の撥水層を上記容器の上面に設けられた縁に接触させた後、当該縁に包装材料を熱封止した。熱封止においては、容器の縁の形状に沿ったリング状の突出部が形成された熱盤（１９０℃に設定）を、縁と包装材料とが重なった箇所に押し当てることによって行った。包装材料によって封止された容器を冷蔵庫で十分に冷却した後、冷蔵庫内で包装材料が下方に位置するように容器を反転させた。これにより、ヨーグルトが包装材料に接触した状態にて、１時間静置した。静置後、容器を正転させてすぐに包装材料を容器から剥離した。包装材料を容器から完全に剥離した直後に、ヨーグルトが包装材料に付着していた面積に基づいて、実施例１〜３及び比較例１〜３のそれぞれの付着防止性を評価した。
【００７０】
ヨーグルトが包装材料に付着していた面積は、目視により観察して評価した。具体的には、容器を反転させていた際にヨーグルトに接触していた包装材料の面積に対して、包装材料を容器から完全に剥がした際にヨーグルトが包装材料に付着していた面積の割合を目視で観察した。また、実施例１〜３及び比較例１〜３のそれぞれにおいて、ヨーグルトが収容されたプラスチック容器を６個準備したことにより、上記試験を６回行った。このため、実施例１〜３及び比較例１〜３のそれぞれは、６回の評価の平均値に基づいて評価された。
【００７１】
実施例１〜３及び比較例１〜３に対する付着防止性試験の評価結果は、以下に示すＡ，Ｂの基準に沿って判定した。本付着防止性試験では、評価結果がＡであれば、包装材料が良好な付着防止性を有すると判定した。
Ａ：ヨーグルトが包装材料に付着していた面積の割合が５０％より小さい
Ｂ：ヨーグルトが包装材料に付着していた面積の割合が５０％以上
【００７２】
（内圧強度試験）
まず、包装材料をポリプロピレン製容器にヒートシールした。当該ヒートシールでは、接着温度を１２０℃に設定し、容器の縁と包装材料とが重なる箇所を熱接着した。次に、包装材料によって密封された容器を室温下で２４時間放置した後、内圧強度試験（破裂強度試験）には、株式会社サン科学製の「破裂強度試験機  ３０５ＢＰ」を用いて、包装材料の内圧強度を測定した。この測定は、付着防止性試験と同様に、実施例１〜３及び比較例１〜３のそれぞれにおいて６回行った。実施例１〜３及び比較例１〜３のそれぞれにおいて、空気漏れの発生により内圧強度の測定ができなかったサンプルの数を下記表１に示す。また、実施例１〜３及び比較例１〜３のそれぞれの内圧強度の測定結果を下記表１に示す。なお、下記表１に示される測定結果は、６回の測定結果の平均値である。
【００７３】
内圧強度は、乳及び乳製品の成分規格等に関する省令（最終改正：平成二八年六月八日厚生労働省令第一〇九号）の封緘強度試験に準じた試験にて測定した。この試験では、まず容器の側面又は底面の中央に直径０．５ｃｍ〜１．０ｃｍ程度の穴を空けた。次に、その穴に送気用ノズルを装着し、密封された容器内を加圧した。そして、包装材料による容器の密封状態が解除されたときの圧力を内圧強度として測定した。なお、上記省令において定められた封緘強度を超える内圧強度を示した実施例及び比較例においては、Ａと評価した。一方、上記省令において定められた封緘強度を超えなかった内圧強度を示した比較例においては、Ｂと評価した。上記省令において定められた封緘強度とは、１３．３ｋＰａ（９９．７６ｍｍＨｇ）である。
【００７４】
（撥水層の断面観察）
実施例１〜３及び比較例１，２のそれぞれの包装材料を、集束イオン・電子ビーム加工観察装置（株式会社日立ハイテクノロジーズ製、ＮＢ−５０００）を使用し、断面加工を行うとともに加工した断面を撮影した。この撮影した画像から、撥水層の厚さを測定した。具体的には、撥水層において、接着層の凸部上において最も薄い部分の厚さ（凸部厚み）と、接着層の凹部上において最も厚い部分の厚さ（凹部厚み）とを測定した。実施例１〜３及び比較例１，２のそれぞれの測定結果を、下記表１に示す。なお、撥水層の厚さの測定は、断面画像から算出した。
【００７５】
【表１】
2018115008.tif 000003
【００７６】
上記表１より、実施例１〜３のそれぞれにおいて、付着防止性の評価結果はＡであった。一方、比較例１，３における付着防止性の評価結果はＢであり、比較例２における付着防止性の評価結果はＡであった。これらの結果から、比較例１では、撥水層において凸部上の最も薄い部分の厚さが１μｍ未満であることにより、撥水層が十分な付着防止性を発揮できなかったと考えられる。また、比較例３では、撥水層が設けられなかったことによって、上記評価結果になったと思われる。
【００７７】
また、実施例１〜３のそれぞれにおいて、内圧強度試験の評価結果はＡであった。一方、比較例２における付着防止性の評価結果はＢであり、比較例１，３における付着防止性の評価結果はＡであった。加えて、比較例２においては、２つのサンプルにて空気漏れが発生し、内圧強度の測定ができなかった。これらの結果から、比較例２では、撥水層において凸部上の最も薄い部分の厚さが２μｍを超えることにより、接着層が容器に良好に接着しなかったと考えられる。
【００７８】
以上の結果から、接着層の凹凸面上に設けられる撥水層において、凸部上の最も薄い部分の厚さを１μｍ以上２μｍ以下に調整することによって、包装材料の接着機能と付着防止機能とが両立可能になると考えられる。
【符号の説明】
【００７９】
１…包装材料、２…基材、３…接着層、３ａ…表面、４…撥水層、６…内容物、７…容器、７ａ…縁、１１…凸部、１２…凹部、２１…第１部分、２２…第２部分、１００…包装容器。
【図１】
2018115008.tif 000004
【図２】
2018115008.tif 000005