(57)【要約】【課題】内容物の非付着性及びその持続性に優れた包装材シーラント及びその製造方法を提供する。【解決手段】包装材シーラント１０は、基材１と、基材１の少なくとも片面に設けられる撥水層２とを備える。撥水層２は、基材１に撥水性微粒子３が埋め込まれることによって構成されており、撥水性微粒子３の一部が基材１の表面から露出している。撥水層２は、溶媒に溶解する樹脂に撥水性微粒子３を分散させたコート液を基材１に塗布した後、熱プレスによって基材１内部に埋め込まれる。その後、溶媒を用いてコート液の樹脂を溶解除去することによって、撥水性微粒子３の一部が基材１に埋め込まれ、且つ、基材１の表面に露出した撥水層２が得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
包装材シーラントであって、
基材と、
前記基材の少なくとも片面に設けられる撥水層とを備え、
前記撥水層は、前記基材に撥水性微粒子が埋め込まれることによって構成されており、
前記撥水性微粒子の一部が前記基材の表面から露出していることを特徴とする、包装材シーラント。
【請求項２】
前記撥水性微粒子の表面がシランカップリング処理されていることを特徴とする、請求項１記載の包装材シーラント。
【請求項３】
包装材シーラントの製造方法であって、溶媒に可溶な樹脂に撥水性無機粒子を分散させたコート液を基材の少なくとも片面に塗布し、粒子含有樹脂層を形成する第一工程と、
前記粒子含有樹脂層を形成した基材を熱プレスし、前記基材に前記撥水性無機粒子を埋め込む第二工程と、
前記粒子含有樹脂層を溶媒により溶解除去し、前記撥水性微粒子が前記基材に埋め込まれ、且つ、前記撥水性微粒子の一部が前記基材の表面から露出する撥水層を形成する第三工程とを備える、包装材シーラントの製造方法。
【請求項４】
包装材シーラントの製造方法であって、
溶媒に可溶な樹脂に親水性微粒子を分散させたコート液を基材の少なくとも片面に塗布し、粒子含有樹脂層を形成する第一工程と、
前記粒子含有樹脂層を形成した基材を熱プレスし、前記基材に前記親水性微粒子を埋め込む第二工程と、
前記粒子含有樹脂層を溶媒により溶解除去し、前記親水性微粒子が前記基材に埋め込まれ、且つ、前記親水性微粒子の一部が前記基材の表面から露出する親水性微粒子層を形成する第三工程と、
前記基材の表面から露出する前記親水性微粒子に撥水処理を施して撥水層を形成する第四工程とを備える、包装材シーラントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品、飲料、医薬品、化学品等の包装材に用いられるシーラント及びその製造方法に関するものであり、より詳しくは内容物の非付着性に優れた包装材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、食品、飲料、医薬品、化学品等の多くの商品の包装用途で内容物に応じた包装材シーラントが開発されている。内容物の例として、ヨーグルト、カレー、マヨネーズ、ケチャップ、液体洗剤等があり、内容物の形状も、固体、半固体、液体、粘性体、ゲル状物等のように様々である。
【０００３】
これらの内容物を包装するための包装材シーラントにおいては、密封性が要求されるほかに、内容物、包装形態、用途等に応じて熱接着性、遮光性、耐熱性、耐久性等が要求される。上記のような内容物を包装するための包装材シーラントには、これらの諸特性に加えて、内容物が付着しにくい性質（非付着性）が要求される。すなわち、内容物が包装容器の内壁に付着すると、内容物をすべて使い切ることが困難になり、内容物の無駄が生じることになる。内容物をすべて使い切るためには付着した内容物を別途に回収しなければならず、手間がかかる。したがって、包装材シーラントには、上記のような密封性等のほか、内容物が付着しにくい非付着性を備えていることが必要である。
【０００４】
特許文献１は、基材層上の熱接着層の最表面に疎水性酸化物微粒子を付着させた包装材料を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３４８４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、接着層上に疎水性酸化物微粒子を分散させたコート液を塗布することによって包装材料を製造するため、疎水性酸化物粒子の接着層への十分な密着性を得ることは困難である。したがって、特許文献１に記載の包装材料では、非付着性の持続が十分ではないという問題がある。
【０００７】
本発明は、内容物の非付着性及びその持続性に優れた包装材シーラント及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る包装材シーラントは、基材と、基材の少なくとも片面に設けられる撥水層とを備える。撥水層は、基材に撥水性微粒子が埋め込まれることによって構成されており、撥水性微粒子の一部が基材の表面から露出している。
【０００９】
本発明に係る包装材シーラントの製造方法は、溶媒に可溶な樹脂に撥水性無機粒子を分散させたコート液を基材の少なくとも片面に塗布し、粒子含有樹脂層を形成する第一工程と、粒子含有樹脂層を形成した基材を熱プレスし、基材に撥水性無機粒子を埋め込む第二工程と、粒子含有樹脂層を溶媒により溶解除去し、撥水性微粒子が基材に埋め込まれ、且つ、撥水性微粒子の一部が基材の表面から露出する撥水層を形成する第三工程とを備える。
【００１０】
あるいは、本発明に係る包装材シーラントの製造方法は、溶媒に可溶な樹脂に親水性微粒子を分散させたコート液を基材の少なくとも片面に塗布し、粒子含有樹脂層を形成する第一工程と、粒子含有樹脂層を形成した基材を熱プレスし、基材に親水性微粒子を埋め込む第二工程と、粒子含有樹脂層を溶媒により溶解除去し、親水性微粒子が基材に埋め込まれ、且つ、親水性微粒子の一部が基材の表面から露出する親水性微粒子層を形成する第三工程と、基材の表面から露出する親水性微粒子に撥水処理を施して撥水層を形成する第四工程とを備えても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、内容物の非付着性及びその持続性に優れた包装材シーラント及びその製造方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る包装材シーラントの断面図
【図２】実施形態に係る包装材シーラントの製造方法の一例を示す図
【図３】実施形態に係る包装材シーラントの製造方法の別の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に実施形態に係る包装材シーラントの断面構造の模式図を示す。
【００１４】
図１の包装材シーラント１０は、基材１と、基材１の表面に形成された撥水層２とを備える。撥水層２は包装材シーラントの一方面（包装材としての使用時に最内層となる面）に撥水性微粒子３を埋め込むことで形成されている。すなわち、撥水性微粒子３と内容物が接触しても脱落しないように、撥水性微粒子３が強固に固定されている。また、撥水性微粒子３の一部が、基材１の表面から露出している。尚、包装材シーラント１０は、包装容器に用いられる際に、撥水層２が設けられた面が内容物と接する面となる。包装材シーラント１０は、これ単独で包装容器を形成するために用いても良いし、他のフィルム等に積層されるシーラントフィルムとして用いても良い。
【００１５】
基材１は、包装材シーラント１０を用いて包装容器を作製する際にヒートシールされる部材である。基材１の材料としては、ヒートシールが可能なものであれば良く、ポリオレフィン系樹脂を主体とした公知の材料又は積層材料を使用することができる。ポリオレフィン系樹脂としてはプロピレン単独重合体、プロピレンと炭素数２〜１２（炭素数３は除く）の少なくとも１種の不飽和炭化水素との共重合体、例えばプロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、プロピレン−エチレンブロック共重合体、プロピレン−ブテンブロック共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン共重合体などのプロピレン系樹脂や、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体などのエチレン系樹脂が挙げられる。これらのうち１種類、又は２種類以上の混合物を用いてもよい。好ましくはエチレン系樹脂が選ばれる。
【００１６】
包装材シーラント１０の撥水層２と反対側の面には、公知の包装材に用いられるものと同様の印刷層、印刷保護層等が更に積層されても良い。
【００１７】
撥水層２の厚みは特に限定されるものではないが、通常０．５μｍ〜３０μｍ、好ましくは１μｍ〜１０μｍ、さらに好ましくは１μｍ〜５μｍである。撥水層２の厚みが０．５μｍ未満の場合には撥水性微粒子３が基材１に埋没し、均一な粒子表面の露出は得られにくいために欠陥を生じやすくなることがあり、２０μｍを超える場合には撥水性微粒子３が基材１に十分に固定されず、脱落して撥水層２に欠陥を生じる場合がある。
【００１８】
撥水層２を構成する撥水性微粒子３は、特に限定されず、撥水性を有する微粒子や、撥水性のない微粒子に撥水処理を施した微粒子を利用できる。微粒子に撥水処理を施す場合、後述する基材への微粒子の埋め込み前に撥水処理を行っても良いし、基材への微粒子の埋め込み後に撥水処理を行っても良い。微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア等、公知又は市販の少なくとも１種を用い、これらの微粒子に対してパーフルオロアルキルシランを用いたシランカップリング等の撥水処理を施したもの撥水性微粒子として好適に利用できる。
【００１９】
図２に実施形態に係る包装材シーラントの製造方法の一例を示す。
まず、図２（ａ）に示すように、溶媒に可溶な樹脂に撥水性微粒子３を分散させたコート液を基材１の一方面に塗布し、基材１の表面に粒子含有樹脂層４を形成する（第一工程）。次に、図２（ｂ）に示すように、粒子含有樹脂層４を積層した基材１を熱プレスし、基材１に撥水性微粒子３の一部を埋め込む（第二工程）。次に、図２（ｃ）に示すように、粒子含有樹脂層４の樹脂を溶媒により溶解除去し、基材１の表面に撥水性微粒子３が露出するように埋め込まれた撥水層２を形成する（第三工程）。
【００２０】
図３に実施形態に係る包装材シーラントの製造方法の別の例を示す。まず、図３（ａ）に示すように、溶媒に可溶な樹脂に親水性微粒子５を分散させたコート液を基材１の一方面に塗布し、基材１の表面に親水性微粒子層６を形成する（第１工程）。次に、図３（ｂ）に示すように、親水性微粒子層６を積層した基材１を熱プレスし、基材１に親水性微粒子５の一部を埋め込む（第２工程）。次に、図３（ｃ）に示すように、親水性微粒子層６の樹脂を溶媒により溶解除去し、基材１の表面に埋め込まれた親水性微粒子３の一部を露出させる（第３工程）。次に、図３（ｄ）に示すように、基材１の表面に露出した親水性微粒子５に対して撥水処理を施すことによって、基材１の表面に撥水性微粒子３が露出するように埋め込まれた撥水層２を形成する（第四工程）。
【００２１】
図２及び３に示した製造方法の第一工程において、粒子含有樹脂層４及び親水性微粒子層６を形成する方法は特に限定されない。粒子含有樹脂層４及び親水性微粒子層６は、例えば、グラビアコート、バーコート、スピンコート、ディップコート等の公知の方法により形成することができる。樹脂については公知の接着剤等を用いることができる。
【００２２】
また、撥水性微粒子層４または親水性微粒子層６の溶解除去に用いる溶媒は、撥水性微粒子３または親水性微粒子５を分散させる樹脂の種類に応じて適宜選択することができ、例えば、有機溶媒や水を利用できる。
【００２３】
以上説明したように、実施形態に係る包装材シーラント１０は、撥水性微粒子３が基材１に埋め込まれ、且つ、撥水性微粒子３の一部が基材１の表面から露出した撥水層２を備えるため、撥水層２への内容物の付着を低減することができる。また、撥水性微粒子３が基材１に埋め込まれているため、撥水性微粒子３の脱落を抑制することができ、内容物の非付着性を持続させることが可能となる。
【００２４】
また、実施形態に係る包装材シーラント１０では、基材１の表層にのみ撥水性微粒子３が配置され、ヒートシール時には撥水性微粒子３が基材１中に埋没するため、ヒートシール性を維持することができる。そのため、基材１の接着しろを考慮せずに撥水層２を形成できるため、生産効率面で有利である。
【実施例】
【００２５】
以下、上記の実施形態に係る包装材シーラントを具体的に実施した実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２６】
（実施例１）
親水性シリカ（日本アエロジル（株）社製ＯＸ５０）をメタノールに分散させた後、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、水、ＨＣｌ水溶液（１Ｎ）を加えて攪拌した後、乾燥を行い、撥水処理を施した撥水性微粒子を作製した。撥水処理で用いた各材料の混合比を以下に示す。
＜シリカのシランカップリング処理＞
親水性シリカ                                                  １５重量部
メタノール                                                  ３６０重量部
ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン                      ５重量部
水                                                              １重量部
ＨＣｌ水溶液（１Ｎ）                                            １重量部
【００２７】
上記撥水処理によって得られた撥水性微粒子を用いて下記組成の微粒子分散液（コート液）を調整した。ＬＤＰＥ樹脂を二軸押出機（ラボブラストミル、（株）東洋精機製作所）を用いて混練し、Ｔダイで成膜して得られた厚さ４０μｍの基材に、調整した微粒子分散液をバーコートにより塗布し、８０℃、３０秒の条件で乾燥させて、基材表面に厚さ２０μｍの粒子含有樹脂層を形成した。
＜微粒子分散液＞
ポリウレタン樹脂（三井化学社製  タケネートA−６２０）           ７重量部
撥水処理されたシリカ                                            ３重量部
酢酸エチル                                                      ５重量部
【００２８】
次に、上記粒子含有樹脂層を形成した積層体を温度１２０℃、圧力５ｋｇ／ｃｍ２の条件でプレスし、撥水性微粒子が基材に押し込まれ積層体を作製した。
【００２９】
次に、撥水性微粒子が基材に押し込まれた積層体を酢酸エチルに１０秒浸漬させ、余剰の粒子含有樹脂層を溶解除去した。以上の工程を経て、撥水性微粒子が埋め込まれており、且つ、撥水性微粒子の一部が基材の表面から露出した包装材シーラントを作製した。
【００３０】
（実施例２）
親水性シリカを含む微粒子分散液として下記の組成のものを用いた以外は実施例１と同様に親水性微粒子が押し込まれた積層体を作製した。
＜微粒子分散液＞
PVA                                                             ７重量部
親水性シリカ                                                    ３重量部
水                                                              ５重量部
【００３１】
次に、親水性微粒子が押し込まれた積層体を水に１０秒浸漬させ、余剰の粒子含有樹脂層を溶解除去し、親水性微粒子が埋め込まれており、且つ、親水性粒子の一部が表面から露出した基材を形成した。
【００３２】
次に、上記基材を下記組成のシランカップリング処理液に１分浸漬させた後、８０℃で４０分加熱することで撥水処理された微粒子が埋め込まれており、且つ、撥水処理された微粒子の一部が基材から露出した包装材シーラントを作製した。
＜シランカップリング処理液＞
メタノール                                                  ３６０重量部
ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン                      ５重量部
水                                                              １重量部
ＨＣｌ水溶液（１Ｎ）                                            １重量部
【００３３】
（比較例１）
ＬＤＰＥ樹脂のみを二軸押出機を用いて混練し、Ｔダイで成膜して、厚さ４０μｍの包装材シーラントを作製した。
【００３４】
（比較例２）
ＬＤＰＥ樹脂８重量部、撥水処理されたシリカ２重量部を二軸押出機を用いて混練し、Ｔダイで成膜して、厚さ４０μｍの包装材シーラントを作製した。
【００３５】
（評価）
上記実施例１及び２、比較例１及び２で作製した包装材シーラントを用いて接触角及び転落角の測定を行った。尚、実施例１及び２に係る包装材シーラントについては、以下の接触角及び転落角の測定において、撥水層上に液体を滴下した。また、これらの実施例１及び２、比較例１及び２で作成した包装材シーラントの粒子密着性を測定し、撥水層の耐久性評価を行った。尚、実施例１及び２に係る包装材シーラントについては、撥水層上に粘着テープを貼り付けて剥離することにより、粒子密着性を評価した。
＜接触角＞
上記の包装材シーラント上に水または醤油を滴下して、その接触角を測定した。
＜転落角＞
上記の包装材シーラント上に水または醤油の滴下液を載せた状態で包装材シーラントを傾け、滴下液が転がり落ちるときの角度を転落角として測定した。
＜粒子密着性＞
上記の包装材シーラント上に粘着テープを貼り付けた後、粘着テープを剥離し、機能性微粒子の粘着テープへの付着状態を目視にて確認し、「○：機能性微粒子の付着なし、×：機能性微粒子の付着あり」で評価した。
【００３６】
表１に接触角及び転落角の測定結果を示す。
【表１】
2015081129.tif 000003
【００３７】
表１の結果から明らかなように、実施例１及び２に係る包装材シーラントでは、比較例１及び２に係る包装材シーラントと比べて、接触角が大きく、かつ、転落角が小さくなった。したがって、包装材シーラントに撥水層が設けられることによって、高い非付着性を発揮することが確認された。また、機能性微粒子が基材に埋め込まれていることから、機能性微粒子が良好に基材に保持され、その脱落を抑制することができるので、撥水性を持続させることができる。
【００３８】
このように本発明の包装材シーラントは、高い撥水性を有するため、内容物の付着による取り出し後の残存量を低減して取り出し性を向上できる、あるいは、内容物付着による汚染を防止できる包装容器を構成するのに効果的であることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明に係る包装材シーラントは、食品、飲料、医薬品、化学品等の内容物を収容する包装容器に利用できる。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・基材
２・・・撥水層
３・・・撥水性微粒子
４・・・粒子含有樹脂層
５・・・親水性微粒子
６・・・親水性微粒子層
１０・・・包装材シーラント
【図１】
2015081129.tif 000004
【図２】
2015081129.tif 000005
【図３】
2015081129.tif 000006