层叠体的制作方法

1.本发明涉及层叠体。更详细而言，本发明涉及用于形成包装袋的层叠体。


背景技术：

2.例如，在用于食品的包装用的包装袋中，已知一种层叠体(软包装材料)，其具备：作为基膜的耐热性和韧性优异的双轴拉伸pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜、和作为密封剂层的聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃膜(例如，专利文献1和2)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2017-178357号公报
6.专利文献2：日本专利第5933309号


技术实现要素：

7.本发明所要解决的课题
8.近年来，在通用设计化的趋势下，对于包装袋也需要考虑消费者，例如，作为容易开封的包装袋，期望使用具有易撕裂性的层叠体。然而，传统的用于包装袋的层叠体在易撕裂性方面仍有改善的空间。
9.本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种具有易撕裂性的层叠体。
10.用于解决课题的手段
11.本发明提供一种层叠体，其是用于形成包装袋的层叠体，依次具备：包含结晶性聚酯膜的基材层、粘接层、以及包含聚酯膜的密封剂层。在层叠体中，密封剂层以15mm宽度测定的md方向上的断裂伸长率除以厚度而得的值为13％/μm以下。
12.上述密封剂层的面定向系数可以为0.08以下。
13.上述基材层可以在至少一个表面具备无机氧化物的蒸镀层。
14.上述层叠体的水蒸气透过度可以为10g/m2·
天以下。
15.上述层叠体的氧透过度可以为5cc/m2·
天以下。
16.以所述层叠体的总量为基准，上述层叠体中聚酯成分的合计质量可以为90质量％以上。
17.本发明的效果
18.根据本发明，可以提供一种具有易撕裂性的层叠体。
附图说明
19.[图1]图1示出一个实施方式涉及的层叠体的示意性剖面图。
具体实施方式
[0020]
以下，根据情况，参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。但是，本发明不
限于以下实施方式。
[0021]
《层叠体》
[0022]
图1示出一个实施方式涉及的层叠体的示意性剖面图。一个实施方式涉及的层叠体10依次具备：基材层1、粘接层2、以及密封剂层3。
[0023]
[基材层]
[0024]
基材层是作为支持体的膜(基膜)，包含结晶性聚酯膜。基材层可以由结晶性聚酯膜构成。结晶性聚酯膜可以为拉伸膜，也可以为非拉伸膜。
[0025]
结晶性聚酯例如可以通过使二醇类与二羧酸缩聚而得到。
[0026]
作为二醇类，可以列举出脂肪族二醇和脂环族二醇，例如可以列举出：乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二丙二醇、三亚甲基二醇、四亚甲基二醇、五亚甲基二醇、六亚甲基二醇、八亚甲基二醇、九亚甲基二醇、十亚甲基二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,4-环己烷二甲醇等化合物。这些化合物可以单独使用，也可以2种以上组合使用。另外，也可以使用来自生物质的乙二醇。
[0027]
作为二羧酸，可以列举出：脂肪族二羧酸、脂环族二羧酸、芳香族二羧酸等，例如可以列举出：草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、戊烯二酸、壬二酸、癸二酸、壬烷二羧酸、癸烷二羧酸、十一烷二羧酸、十二烷二羧酸、马来酸、富马酸、中康酸、柠康酸、衣康酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、正十二烷基琥珀酸、正十二烯基琥珀酸、环己烷二羧酸、以及这些酸的酸酐或低级烷基酯等化合物。这些化合物可以单独使用，也可以2种以上组合使用。
[0028]
从充分发挥作为包装材料的基材层的功能的观点来看，作为结晶性聚酯，可以使用聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。
[0029]
从减少环境负荷的观点来看，基材层可以含有再生聚酯。作为再生聚酯，可以列举出：通过对由以对苯二甲酸乙二醇酯单元为主体的聚酯制成的容器进行化学再循环而得的化学再循环聚酯；以及通过对由以对苯二甲酸乙二醇酯单元为主体的聚酯制成的容器进行机械再循环而得的机械再循环聚酯等。
[0030]
例如，从提高对水蒸气和氧气的阻气性的观点来看，基材层可以在至少一个表面具备无机氧化物的蒸镀层。通过使用无机氧化物的蒸镀层，可以在不影响层叠体的再循环性的范围内以极薄的层获得高阻隔性。作为无机氧化物，例如可以列举出氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化锡等。从透明性和阻隔性的观点来看，作为无机氧化物，可以选自由氧化铝、氧化硅、以及氧化镁组成的组。无机氧化物的蒸镀层的厚度例如可以设为5nm以上100nm以下、也可以设为10nm以上50nm以下。通过使厚度为5nm以上，容易良好地发挥阻隔性，通过使厚度为100nm以下，容易保持层叠体的挠性。蒸镀层例如可以通过物理气相沉积法、化学气相沉积法等形成。
[0031]
基材层可以包含除了结晶性聚酯膜以外的膜，也可以包含多层结晶性聚酯膜。在基材层包含多层结晶性聚酯膜的情况下，各结晶性聚酯膜可以相同，也可以不同。在基材层包含多层结晶性聚酯膜的情况下，至少一层聚酯膜可以在其表面具备无机氧化物的蒸镀层。
[0032]
基材层的厚度例如可以设为5μm～1mm、也可以为5～800μm、也可以为5～500μm。在基材层包含多个上述膜的情况下，其总厚度可以设在上述范围内。
[0033]
[粘接层]
[0034]
作为粘接层的粘接成分，例如可以列举出2液固化型聚氨酯系粘接剂，其通过使作为固化剂的2官能以上的芳香族系或脂肪族系异氰酸酯化合物作用于聚酯多元醇、聚醚多元醇、丙烯酸多元醇等主剂而得到。
[0035]
粘接层可以通过将粘接成分涂布在基材层上后使其干燥来形成。在使用聚氨酯系粘接剂的情况下，涂布后，通过在(例如)40℃老化4天以上，取材的羟基与固化剂的异氰酸酯基发生反应，从而可以实现强固的粘接。
[0036]
从粘接性、追随性、加工性等的观点来看，粘接层的厚度可以设为2～50μm、也可以为3～20μm。
[0037]
[密封剂层]
[0038]
密封剂层是在层叠体中赋予热封密封性的层，包含聚酯膜。密封剂层可以包含多个聚酯膜，也可以由聚酯膜构成。
[0039]
在本实施方式中，密封剂层以15mm宽度测定的md方向上的断裂伸长率除以厚度而得的值为13％/μm以下。通过使用上述值为13％/μm以下的密封剂层，在撕裂层叠体时难以因树脂的粘性而发生拉伸，结果，可以抑制层叠体的撕裂强度。从这个观点来看，密封剂层以15mm宽度测定的md方向上的断裂伸长率除以厚度而得的值优选为12％/μm以下、更优选为11％/μm以下。对于以15mm宽度测定的md方向上的断裂伸长率除以厚度而得的值的下限值没有特别地限定，例如可以为0.1％/μm以上。
[0040]
上述断裂伸长率可以根据构成密封剂层的膜等的材质、膜成形时的拉伸倍率等进行调整。作为膜成形时的拉伸倍率，可以根据膜的材质等进行适当变更，但是例如可以为在md方向上为1.1倍以上、也可以为1.5倍以上。对拉伸倍率的上限值没有特别地限定，例如可以为在md方向上为6倍以下。
[0041]
另外，密封剂层的面定向系数优选为0.08以下。通常，膜在定向方向上容易被撕裂，而在除了定向方向以外的方向上倾向于难以被撕裂。因此，在将2种以上的定向的膜任意地粘贴而成的层叠体的情况下，在撕裂时，有时会因膜彼此间的剥离而阻碍撕裂，从而开叉撕裂增大。需要说明的是，“开叉撕裂”是指在将2种以上的膜同时撕裂时，彼此的切口(撕裂线)产生错位的现象。当密封剂层的面定向系数为0.08以下时，在撕裂层叠体时，密封剂层的定向的影响变小，可以抑制开叉撕裂。从这样的观点来看，密封剂层的面定向系数更优选为0.05以下、进一步优选为0.01以下。对密封剂层的面定向系数的下限值没有特别地限定，例如可以为0以上、也可以为0.001以上。
[0042]
密封剂层中所包含的聚酯膜例如可以通过使二醇类与二羧酸类缩聚而得到。作为二醇和二羧酸，可以列举出上述基材层中所示例的化合物。聚酯膜例如可以通过流延法等将含有二醇类和二羧酸类的聚酯膜形成用树脂挤出后，在膜输送方向以所期望的拉伸倍率进行拉伸而得到。
[0043]
从充分发挥作为包装材料的密封剂层的功能的观点来看，作为聚酯，可以使用聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。
[0044]
从减少环境负荷的观点来看，密封剂层可以含有再生聚酯树脂。作为再生聚酯树脂，可以列举出：通过对由以对苯二甲酸乙二醇酯单元为主体的聚酯树脂制成的容器进行化学再循环而得的化学再循环聚酯树脂；以及通过对由以对苯二甲酸乙二醇酯单元为主体
的聚酯树脂制成的容器进行机械再循环而得的机械再循环聚酯树脂等。
[0045]
在构成密封剂层的聚酯膜中，可以添加阻燃剂、助滑剂、防粘连剂、抗氧化剂、光稳定剂、增粘剂等各种添加剂。
[0046]
从密封强度的观点来看，密封剂层的厚度可以为15～100μm、也可以为20～60μm。需要说明的是，当密封剂层的厚度小于15μm时，根据层叠体的尺寸和内容物的量，密封强度倾向于不足。另外，层叠体中的粘接剂或油墨所占的质量比倾向于变高。在密封剂层包含多层聚酯膜的情况下，其总厚度可以设在上述范围内。
[0047]
层叠体的水蒸气透过度例如可以设为10g/m2·
天以下。另外，层叠体的氧透过度例如可以设为5cc/m2·
天以下。由此，可以保护内容物因水蒸气或氧气而变质，从而容易长期保持品质。从这个观点来看，水蒸气透过度可以为7.5g/m2·
天以下、也可以为5g/m2·
天以下、也可以为1g/m2·
天以下、也可以为0.5g/m2·
天以下。另外，氧透过度可以为4cc/m2·
天以下、也可以为3cc/m2·
天以下、也可以为0.5cc/m2·
天以下、也可以为0.2cc/m2·
天以下。
[0048]
层叠体优选以聚酯成分为主要构成。换言之，优选的是，层叠体的构成膜的至少一部分是聚酯膜；更优选的是，层叠体的构成膜实质上全部是聚酯膜。这样的层叠体可以认为是实质上由单一材料构成(单一材料)的层叠体，由该层叠体形成的包装袋被期待具有优异的再循环性。这里，以聚酯成分为主要构成的层叠体是指这样的层叠体：以层叠体的总量为基准，聚酯成分的总质量超过50质量％。从再循环性的观点来看，以层叠体的总量为基准，聚酯成分的总质量例如可以为60质量％以上、70质量％以上、80质量％以上、90质量％以上、92.5质量％以上、或者95质量％以上。
[0049]
需要说明的是，聚酯成分例如可以列举出：包含在上述基材层中的结晶性聚酯膜、包含在密封剂层中的聚酯膜等。另外，作为除了聚酯以外的成分，可以列举出上述粘接层中的粘接成分和油墨成分等。
[0050]
层叠体可以适合用于形成包装内容物的包装袋。作为内容物，可以列举出：液体调味品、洗漱用品、汤、液体洗涤剂等液状物质；煮熟食品等固体物质；咖喱等液状物质和固体物质的固液混合物等。根据上述层叠体，由于具有易撕裂性，因此可以形成容易开封的包装袋。
[0051]
包装袋通过在使层叠体的密封剂层彼此相对的状态下进行热封而得到。包装袋例如可以通过在使层叠体的密封剂层彼此相对的状态下，将层叠体的三边进行热封而得到。另外，包装体可以通过将内容物填充到该包装袋中并密封包装袋而得到。包装体例如可以通过将内容物从未被热封的剩余一边进行填充，最后将剩余一边进行热封而得到。
[0052]
实施例
[0053]
根据以下的实施例对本发明进行更详细地说明，但是本发明不限于这些实施例。
[0054]
[密封剂层用聚酯薄膜的制作]
[0055]
准备了以表1所记载的单体作为起始原料的聚酯膜形成用树脂1和2。表中，tpa为对苯二甲酸，eg为乙二醇，npg为新戊二醇，bdo为1,4-丁二醇，deg为二乙二醇，chdm为1,4-环己烷二甲醇，表中的数值的单位以mol％表示。
[0056]
[表1]
[0057][0058]
聚酯膜a：
[0059]
将上述所得的树脂1通过流延法挤出后，在膜输送方向(以下称为“md”)上以2倍的拉伸倍率进行拉伸，得到了聚酯膜a。拉伸后的厚度为30μm。
[0060]
聚酯膜b：
[0061]
除了将拉伸倍率设为1.1倍以外，与聚酯膜a同样地得到了聚酯膜b。拉伸后的厚度为30μm。
[0062]
聚酯膜c：
[0063]
除了将拉伸后的厚度设为50μm以外，与聚酯膜a同样地得到了聚酯膜c。
[0064]
聚酯膜d：
[0065]
除了将拉伸倍率设为3倍以外，与聚酯膜a同样地得到了聚酯膜d。拉伸后的厚度为30μm。
[0066]
聚酯膜e：
[0067]
除了将树脂1变为树脂2以外，与聚酯膜b同样地得到了聚酯膜e。拉伸后的厚度为30μm。
[0068]
(聚酯膜的断裂伸长率测定)
[0069]
根据jis k7127测定了聚酯膜的md方向上的断裂伸长率。试验片的宽度设为15mm，卡盘间的初始距离设为100mm，试验速度设为300mm/分钟。
[0070]
(聚酯膜的面定向系数测定)
[0071]
聚酯膜的面定向系数通过以下方式进行测定和计算。首先，根据jis k7142“塑料-折射率计算方法”(a法)测定了折射率。作为测定仪，使用了oji scientific instruments co.,ltd.制造的kobra-wr。分别测定了膜的纵向方向的折射率(nx)、宽度方向的折射率(ny)、厚度方向的折射率(nz)，根据下式计算面定向系数(δp)。
[0072]
δp＝(nx+ny)/2-nz
[0073]
[层叠体的制作]
[0074]
(实施例1)
[0075]
作为基膜，准备了作为结晶性聚酯膜的、且相对于md方向以30
°
的方向定向的、厚度为12μm的拉伸pet膜，通过干式层压法将该拉伸pet膜与聚酯膜a粘贴在一起，从而得到了层叠体。用于干式层压的粘接剂使用了通常的氨基甲酸酯树脂系粘接剂。以使氨基甲酸酯树脂系粘接剂的干燥后的涂布量成为3g/m2(厚度3μm)的方式进行制备。
[0076]
(实施例2)
[0077]
除了使用聚酯膜b代替聚酯膜a以外，与实施例1同样地得到了层叠体。
[0078]
(实施例3)
[0079]
除了使用聚酯膜c代替聚酯膜a以外，与实施例1同样地得到了层叠体。
[0080]
(实施例4)
[0081]
除了使用聚酯膜d代替聚酯膜a以外，与实施例1同样地得到了层叠体。
[0082]
(实施例5)
[0083]
除了使用聚酯膜e代替聚酯膜a以外，与实施例1同样地得到了层叠体。
[0084]
(实施例6)
[0085]
通过在作为基膜的拉伸pet膜的一个表面设置作为阻隔层的蒸镀膜来形成阻隔膜，并且通过干式层压法将该阻隔膜的二氧化硅蒸镀面与聚酯膜a粘贴在一起，除此以外，与实施例1同样地得到了层叠体。
[0086]
(实施例7)
[0087]
除了使用基膜代替作为结晶性聚酯膜的拉伸pet膜(unitika ltd.制造，商品名“emblet pc”)以外，与实施例6同样地得到了层叠体
[0088]
(实施例8)
[0089]
在阻隔膜上进一步层叠作为结晶性聚酯膜的厚度为12μm的拉伸pet膜，并且以使氨基甲酸酯树脂系粘接剂的干燥后的涂布量成为4g/m2(厚度4μm)的方式进行制备，除此以外，与实施例6同样地得到了层叠体。需要说明的是，在拉伸pet膜的层叠中也使用上述氨基甲酸酯树脂系粘接剂，并且以使干燥后的涂布量成为4g/m2(厚度4μm)的方式进行制备。
[0090]
(比较例1)
[0091]
除了使用厚度为30μm的聚酯膜g-13(kurabo industries ltd.制造)代替聚酯膜a以外，与实施例1同样地得到了层叠体。
[0092]
(比较例2)
[0093]
除了使用厚度为60μm的聚丙烯膜zk207(toray advanced film co.,ltd.制造)代替聚酯膜a以外，与实施例1同样地得到了层叠体。
[0094]
(比较例3)
[0095]
除了使用厚度为30μm的聚酯膜g-13(kurabo industries ltd.制造)代替聚酯膜a以外，与实施例7同样地得到了层叠体。
[0096]
[各种评价]
[0097]
对所得的层叠体进行了各种评价。结果如表2和表3所示。
[0098]
(撕裂强度测定)
[0099]
根据jis k7128中所记载的裤型撕裂法(trouser tear method)测定了层叠体的md方向上的撕裂强度。
[0100]
(开叉撕裂宽度测定)
[0101]
将层叠体裁剪成两片90mm见方，使密封剂层彼此相对并对外周3边进行密封，然后填充30ml的水，并对剩余1边进行密封，从而制作了样品。密封条件设为：厚度0.2mpa、温度190℃、时间1秒。密封的宽度设为距外周5mm。
[0102]
用试验者的手朝向md方向撕裂所制成的样品以使其开封，测定彼此重叠的片材当中正面片材的切口与背面片材的切口之间的错位量(以下，称为高低差)。高低差的测定在与撕裂方向正交的方向上抵着刻度尺来进行。将沿着开封线的高低差的最大值作为开叉撕裂宽度的测定值。
[0103]
(氧透过度和水蒸气透过度测定)
[0104]
根据jis k7126b测定了层叠体的氧透过度和水蒸气透过度。
[0105]
(聚酯成分的质量比率测定)
[0106]
以构成层叠体的材料的总质量为基准，计算聚酯成分(聚酯膜)的质量比例。
[0107]
[表2]
[0108][0109]
[表3]
[0110][0111]
*1：由于不能开封所以不能测定
[0112]
工业实用性
[0113]
本发明涉及的层叠体具有作为包装材料的优异的易撕裂性。另外，其构成膜可以实质上全部为聚酯膜。这样的层叠体可以认为是由单一材料构成(单一材料)的包装材料，期待具有优异的再循环性。
[0114]
符号的说明
[0115]1…
基材层，2
…
粘接层，3
…
密封剂层，10
…
层叠体