(57)【要約】      （修正有）【課題】メタロセン触媒を用いて重合したポリプロピレンについて、押出ラミネーション加工性を改良した包装用積層材料および包装用積層材料の製造法を提供する。【解決手段】包装用積層材料は、少なくとも紙層及びヒートシール性熱可塑性樹脂最内層から成る包装用積層材料であって、該最内層が押出ラミネーションによりに積層され、該最内層が、メルトインデックス５〜２０ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン１００重量部と、メルトインデックス７〜２０ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリエチレン５〜３０重量部とを有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも紙層及びヒートシール性熱可塑性樹脂最内層から成る包装用積層材料であって、
該最内層が押出ラミネーションによりに積層され、
該最内層が、メルトインデックス５〜２０ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン１００重量部と、メルトインデックス７〜２０ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリエチレン５〜３０重量部とを有することを特徴とする包装用積層材料。
【請求項２】
前記最内層が、メルトインデックス６〜８ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン１００重量部と、メルトインデックス１１〜１５ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリエチレン７〜１３重量部を有する、請求項１記載の包装用積層材料。
【請求項３】
前記包装用積層材料が、少なくとも紙層、熱可塑性樹脂最外層及びヒートシール性熱可塑性樹脂最内層から成り、
該最外層及び該最内層が押出ラミネーションによりに積層され、
該最外層及び該最内層が、メルトインデックス５〜２０ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン１００重量部と、メルトインデックス７〜２０ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリエチレン５〜３０重量部を有する、請求項１記載の包装用積層材料。
【請求項４】
前記包装用積層材料が、前記紙層の内側に積層されたバリア中間層を有する、請求項１記載の包装用積層材料。
【請求項５】
前記バリア中間層が、アルミニウム箔、ＥＶＯＨ、ＰＶＯＨ、無機酸化物の蒸着層、メタキシレンジアミンとアジピン酸との縮合重合体又はそのブレンドポリマーである、請求項５記載の包装用積層材料。
【請求項６】
少なくとも紙層及びヒートシール性熱可塑性樹脂最内層から成る包装用積層材料の製造法であって、
メルトインデックス５〜２０ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン１００重量部と、メルトインデックス７〜２０ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリエチレン５〜３０重量部とを準備し、
該ポリプロピレンと、該ポリエチレンとをドライブレンドし、
ブレンドされた該ポリプロピレン及び該ポリエチレンを、押出ラミネーション法によりに押出して該最内層を積層する、
ことを特徴とする包装用積層材料の製造法。
【請求項７】
ペレット状の該ポリプロピレンと、ペレット状の該ポリエチレンとを準備し、
該ポリプロピレンと、該ポリエチレンとをペレットブレンドする、
請求項６記載の包装用積層材料の製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙層、押出ラミネーションにより積層されたヒートシール性熱可塑性樹脂最内層から成る包装用積層材料とその包装材料の製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
牛乳、ジュース、清酒、焼酎、ミネラルウォーター及びその他飲料のための包装容器は、例えば、紙層／プラスチック層からなる積層体に折目線が付けられたウェブ状包装材料を長手方向の縦線シールによりチューブ状に成形し、チューブ状に成形された包装材料内に内容物を充填し、チューブ状包装材料の横断方向に横線シールを施し、先ず、枕状の一次形状に成形し、包装材料が帯状の場合は一定間隔に個々に切断し、折目線に沿って折畳んで最終形状に成形される。その最終形状には、レンガ状（平行６面体）の他、六角柱状、八角柱状、四面体形状などがある。
【０００３】
ゲーブルトップ状（屋根型）の紙製包装容器では、紙製包装材料を所定の形状に裁断し、容器縦方向にシールしたブランクスを得、充填機内でブランクスの底をシールした後に上部開口から牛乳、ジュース又はその他の飲料の被充填物を充填し、上部をシールして得られる。これらの包装材料には、その表面に包装容器製品の外観デザインが印刷される。
【０００４】
包装容器製品に用いられている包装用積層材料は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）／印刷インキ層／紙層／ＬＤＰＥ／アルミニウム箔（ガスバリア層としての）／ＬＤＰＥ／ＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ／印刷インキ層／紙層／ＬＤＰＥ／ＬＤＰＥ、印刷インキ層／ＬＤＰＥ／紙層／ＬＤＰＥ／ＬＤＰＥ、また、ＬＤＰＥ／印刷インキ層／紙層／ＬＤＰＥ／アルミニウム箔／ポリエステル（ＰＥＴ）等が知られており、現在も実際に汎用されている。
【０００５】
上記の包装用積層体は、一般的に、紙層の原紙ロールを印刷機に搬入し、原紙面に印刷し印刷済み用紙を再度ロール状に巻き、次いで押出ラミネーターに送り、押出用ダイから溶融ポリオレフィン（例えば、ＬＤＰＥなど）を原紙面に押し出し、原紙の他にガスバリア層（アルミニウム箔など）がある場合、ガスバリア層との間にも溶融ポリオレフィン押し出してラミネート・コーティングを施して製造する。上述のようなガスバリア層を積層したり、更に、他の機能的層を付加する場合、一挙にすべての層をラミネートするのではなく、部分的な積層体（セミマテリアル）を別途、それぞれ調製して一旦ロール状にし、これらの部分的な積層体を更に積層して最終的な積層体を得る。
【０００６】
上記包装用積層体の各々の層は、それぞれが各々の作用・機能を持っている。包装容器に組み立てられる紙層には、液密のためのプラスチックコーティングが、この紙層の両側面に設けられていて、水分による浸透から液吸収性繊維質の紙層を効果的に保護する。これらの積層された外側層は、普通、優れたヒートシール性を包装材料に付与し、上述のように、低密度ポリエチレンなどの熱可塑性物質から成っている。
【０００７】
紙と熱可塑性外側層だけから成っている包装用積層材料では、機械的強度に欠き、容器外部からのガス、特に、酸素ガスに対する遮断性に劣る。液体食品が、例えば、柑橘類のフルーツジュースなどであり、常温・長期保存する場合、香料、風味などの保香性の他、酸素バリア性が必要となる。この液体食品は、カートンの器壁を通して酸素が貫通し、そのためにそれらの栄養学的価値を失なってしまう。カートンへの酸素の浸入を低減して、ビタミンＣのような栄養素の劣化を最小にするため、ラミネート（積層体）材料にはガスバリア性層を追加することが通常である。
【０００８】
上述のように、中身食品の品質を維持するためには、中身製品の芳香、風味などが包装材料を透過して外部に飛散することを防止する、又はその芳香、風味などを、中身製品と接触する包装材料が吸収することを防止する、若しくは、包装材料から異臭物などが中身製品に染み出しその芳香、風味など阻害することを防止する保香性と、中身製品の品質を阻害する気体(酸素ガスなど)が包装容器の積層材料器壁などを透過して中身製品を保護するガスバリア性が包装材料に必要になり、保香性及びガスバリア性を十分に具える包装材料が好ましい。
【０００９】
包装材料にガスバリア性を付与するガスバリア材としては、例えば、アルミニウム箔、ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール）、またはＰＶＯＨ（ポリビニルアルコール）、無機酸化物の蒸着層などの優れた酸素ガス遮断性を持つ材料が既知である。
保香性を含むバリア性を、包装材料若しくはフィルムに付与するために、包装材料若しくはフィルムにポリアミド、いわゆる、ナイロンを積層する。
【００１０】
液体食品紙包装容器分野で用いられる積層材料のポリエチレンは、通常、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）であり、特に、高圧法低密度ポリエチレンである。最内層の高圧法低密度ポリエチレンに含まれている低分子量成分が紙包装容器内の内容物に移行し、長期に保存する場合内容物の味覚が変化する恐れがある。また、チーグラー触媒を用いて得られるエチレンーαオレフィン共重合体では、シール温度が高く加工性に劣り、それを改善するために滑剤を添加するとその滑剤が内容物に移行してその味覚を低下させる。
【００１１】
これに対して、最内層にメタロセン触媒を用いて重合したエチレンーαオレフィン共重合体（いわゆる、メタロセンＰＥ、ｍＬＬＤＰＥと称される）を使用する紙包装用材料がある。このメタロセンＰＥは、低温シール性、フイルムの加工性及び分子量分布が狭いことからの衛生性に良好であり、容器に応用できることが知られている。
【００１２】
ポリプロピレンは、代表的な汎用プラスチックとして、もっとも幅広く使用されている熱可塑性樹脂の一つであり、ナフサ分解等から精製されたプロピレン(ＣＨ３ＣＨ=ＣＨ２)を、触媒の存在下で付加重合することで得られる。その性質は、軽量かつ比較的高強度、高耐熱性であり、さまざまな薬品、溶剤等にも耐性が高く、成形加工も容易であるため、日用品から各種包装資材(フィルム、容器)、工業部品用素材として、幅広く活用されている。
【００１３】
メタロセン触媒を用いて重合したポリプロピレン（いわゆる、メタロセンＰＰ、ｍＰＰと称される）を使用する紙包装用材料及びこれを用いた紙容器がある。（例えば、特許文献１及び２参照。）
【特許文献１】特開２００１−２７８３３０号
【特許文献２】特開２００７−１４４６８７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
優れた特性を有するポリプロピレンではあるが、しかしながら、メタロセン触媒を用いて重合したポリプロピレン（メタロセンＰＰ）は、加工特性、特に押出ラミネーションには不向きである。この押出ラミネーションにおいて、ネックインと呼ばれる特性が大きくなって包装用積層体を製造する加工に適していない。
ネックイン（ｎｅｃｋ  ｉｎ）とは、Ｔダイからの押し出し物の幅がダイからでたところで、ダイの幅方向の収縮でダイの幅より狭くなるこという。
【００１５】
この発明では、上記の不都合を解消し、軽量かつ比較的高強度、高耐熱性であって、耐性薬品、溶剤性が高いメタロセン触媒を用いて重合したポリプロピレン（メタロセンＰＰ）について、加工特性、特に押出ラミネーション加工性を改良した包装用積層材料および包装用積層材料の製造法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明の包装用積層材料は、少なくとも紙層及びヒートシール性熱可塑性樹脂最内層から成る包装用積層材料であって、
最内層が押出ラミネーションによりに積層され、
最内層が、メルトインデックス５〜２０ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン１００重量部と、メルトインデックス７〜２０ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリエチレン５〜３０重量部とを有することを特徴とする。
【００１７】
この発明の好ましい態様において、最内層が、メルトインデックス６〜８ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン１００重量部と、メルトインデックス１１〜１５ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリエチレン７〜１３重量部を有する。
【００１８】
この発明の好ましい態様において、包装用積層材料が、少なくとも紙層、熱可塑性樹脂最外層及びヒートシール性熱可塑性樹脂最内層から成り、
最外層及び最内層が押出ラミネーションによりに積層され、
最外層及び最内層が、メルトインデックス５〜２０ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン１００重量部と、メルトインデックス７〜２０ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリエチレン５〜３０重量部を有する。
【００１９】
この発明の好ましい態様において、包装用積層材料が、紙層の内側に積層されたバリア中間層を有する。
【００２０】
この発明の好ましい態様において、バリア中間層が、アルミニウム箔、ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール）、ＰＶＯＨ（ポリビニルアルコール）、無機酸化物の蒸着層、メタキシレンジアミンとアジピン酸との縮合重合体（ナイロン-ＭＸＤ６）又はそのブレンドポリマーである。
【００２１】
この発明の包装用積層材料の製造法において、少なくとも紙層及びヒートシール性熱可塑性樹脂最内層から成る包装用積層材料の製造法であって、
メルトインデックス５〜２０ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン１００重量部と、メルトインデックス７〜２０ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリエチレン５〜３０重量部とを準備し、
ポリプロピレンと、ポリエチレンとをドライブレンドし、
ブレンドされたポリプロピレン及びポリエチレンを、押出ラミネーション法によりに押出して最内層を積層する、ことを特徴とする。
【００２２】
この発明の好ましい態様の製造法において、ペレット状のポリプロピレンと、ペレット状のポリエチレンとを準備し、
ポリプロピレンと、ポリエチレンとをペレットブレンドする。
【発明の効果】
【００２３】
上記構成を有するこの発明は、以下の様に作用機能し、効果を奏する。
この発明の包装用積層材料によって、ヒートシール性熱可塑性樹脂最内層を実用的に押出コーティングして積層することができ、従って、効果的（効率的）に包装積層材料を製造（コンバーティング）することができる。
【００２４】
バリア中間層を有するこの発明の好ましい態様において、保香性及びガスバリア性に優れた包装積層材料を提供することができる。
メタロセン触媒を用いて得られたポリオレフィンプロピレンを用いるので、高温から低温までの広いシール温度の範囲で良好にシールすることができ、従って、紙包装容器への充填包装が容易であり、迅速にヒートシールすることができ、かつ、充填内容物の温度に影響を受けず良好なシールが得られ、品質保持性を有する紙包装積層材料を提供することができる。
【００２５】
更に、押出しコート（積層）可能であって高いコストパフォーマンスが高い、容器の機械的強度に優れて紙層を薄くすることができ環境負荷を低減し、広範囲の温度環境でヒートシール可能な包装用積層材料を提供する。
【００２６】
ペレットブレンドするこの発明の好ましい態様の製造法において、簡易にブレンドすることができると共に、メタロセンＰＰの加工特性（押出ラミネーション加工性）の改良に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
この発明において用いることができる紙層としては、通常、クラフトパルプから作られ、優れた強度と低吸水性が求められる。その種類として、晒紙（ＦＢＬ）、未晒紙（ＵＢＬ）、晒と未晒との抄き合わせ紙（ＤＵＰＬＥＸ）、クレーコート紙及び多層抄き合わせ紙（ＭＢ）などがある。
【００２８】
この発明による最内層は、押出ラミネーションによりに積層され、その最内層が、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレンと、メタロセン触媒を用いて得られたポリエチレンとからなる。
ここで押出しラミネーションは、基材の上に押出可能な溶融プラスチックの層の塗布と押出しを行うこと及び、基材層のウェブと予備製造されたフィルム層との間に溶融プラスチックの接着層の押出しによって基材層／接着層／フイルム層のラミネートを形成することを意味する。
【００２９】
このポリプロピレンとしては、ヒートシール性の良好なポリマーであって、メタロセン触媒を用いて重合した狭い分子量分布を有するポリプロピレン、若しくは、前記ポリプロピレンを少なくとも含有するブレンドポリマーがある。メタロセン触媒を用いて重合したポリプロピレンのメルトインデックスは、５〜２０ｇ／ｍｉｎ、好ましくは、６〜８ｇ／ｍｉｎである。
このメタロセン触媒としては、例えば、二塩化ジルコノセンとメチルアルモキサンの組み合わせによる触媒等のメタロセン錯体とアルモキサンとの組み合わせによる触媒である。
【００３０】
メタロセン触媒を用いて得られたポリエチレンは、メルトインデックス７〜２０ｇ／ｍｉｎ、好ましくは、、メルトインデックス１１〜１５ｇ／ｍｉｎを有する。好ましくは、所謂、押出ラミネーション用ポリエチレンの特性を有する。
【００３１】
プロピレン又はエチレンと共重合されるコモノマーとしては、ブテン−１、ヘキセン−１、４−メチルペンテン−１、オクテン−１が掲げられる。これらのαオレフィンは単独で使用してもよく、二以上を混合して使用してもよい。
【００３２】
最内層は、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン１００重量部とメタロセン触媒を用いて得られたポリエチレン５〜３０重量部、好ましくは７〜１３重量部とを有する。
【００３３】
この発明の好ましい態様において、熱可塑性樹脂最外層も、押出ラミネーションによりに積層され、メルトインデックス５〜２０ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン１００重量部と、メルトインデックス７〜２０ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリエチレン５〜３０重量部とからなる。
【００３４】
この発明の好ましい態様の包装用積層材料において、紙層の内側にバリア中間層が積層される。
バリア中間層としては、アルミニウム箔、ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール）、ＰＶＯＨ（ポリビニルアルコール）、無機酸化物の蒸着層、メタキシレンジアミンとアジピン酸との縮合重合体（ナイロン-ＭＸＤ６）又はそのブレンドポリマーなどがある。
【００３５】
この発明の包装用積層材料の製造法は、次のステップによって、紙層及びヒートシール性熱可塑性樹脂最内層から成る包装用積層材料を製造する。
（ａ）メルトインデックス５〜２０ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリプロピレン１００重量部と、メルトインデックス７〜２０ｇ／ｍｉｎを有し、メタロセン触媒を用いて得られたポリエチレン５〜３０重量部、好ましくは７〜１３重量部とを準備するステップ、
（ｂ）ポリプロピレンと、ポリエチレンとをドライブレンドするステップ、
（ｃ）ブレンドされたポリプロピレン及びポリエチレンを、押出ラミネーション法によりに押出して最内層を積層するステップ。
【００３６】
この発明の好ましい態様の製造法において、ペレット状のポリプロピレンと、ペレット状のポリエチレンとを準備しポリプロピレンと、ポリエチレンとをペレットブレンドする。
【実施例】
【００３７】
以下に、実施例を説明する。
メタロセン触媒を用いて得られたペレット状ポリプロピレン（メルトインデックス７ｇ／ｍｉｎ）１００重量部と、メタロセン触媒を用いて得られた押出ラミネーション用ペレット状ポリエチレン（メルトインデックス１３ｇ／ｍｉｎ）１０重量部とを準備した。
ペレット状のポリプロピレンとペレット状のポリエチレンとをドライブレンド、すなわちペレットブレンドした。
次いで、ブレンド物を、押出ラミネーション用の装置に挿入し、連続的に搬送されるウェブ状紙層上にＴダイから押出して積層して包装用積層材料を試作した。
【００３８】
上記の包装用積層材料の試作中に、ネックイン（Ｔダイからの押し出し物の幅がダイからでたところで、ダイの幅方向の収縮でダイの幅より狭くなる現象）を測定した。
上記実施例の押出物のダイ幅方向の収縮幅は、片側で３０ｍｍであった。
【００３９】
比較例として、ポリプロピレンのみを用いて、実施例と同様に、包装用積層材料を試作した。
上記の包装用積層材料の試作中に、ネックインを測定した。
上記比較例の押出物のダイ幅方向の収縮幅は、片側で６０ｍｍであった。
実施例と比較例との収縮幅の対比から、実施例では、ネックインが押出ラミネーション用低密度ポリエチレン並みの数値を示し、加工性が格段に良くなっていた。
【００４０】
なお、本発明は該実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
この発明は、食品などを包装する積層材料の製造に適用することができる。