JPH04502588A - 再シール可能な包装材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 シール可　な 熱可塑性重合体の層からなる柔軟包装材料は、多様な物品、殊に食品を包装する のに使用される０例えば、セリアル、ポテトチップス及びその他のスナック食品 はそのような材料で包装される。それらのパッケージは、加熱シールジョーによ って包装材料がそれ自身にシールされる包装機で形成される。しかし、パンケー ジが、普通はパッケージの上部にあるそのヒートシールの一つを引き離すことに よって開封されると、そのヒートシールは、熱ならびに圧力を掛けないと再シー ルできない０本発明は、包装機によって形成されたシールの領域において圧力の みの適用によって再シールできる柔軟包装材料を提供する。

本発明の材料は、基層、その基層に隣接した粘着接着剤層及びその粘着接着剤層 を覆う表皮層からなる。包装材料をそれ自身にシールすることにより形成された シールが引き離されると、その粘着接着剤は、シール領域の表面において露出さ れ、かくして手による圧力のみの適用によってそのシール領域において材料がそ れ自体に再シールされてパッケージを再閉鎖できるようにする。

基層は、プラスチックフィルム、金属箔、祇またはそれらの組合せのような、柔 軟包装用途のために慣用されているいずれの材料からなっていてもよい。プラス チックフィルム基層は、単一層または多層であってよく、そして延伸されていて も未延伸であってもよい。フィルムは、ポリアミド、ポリエステル、あるいはオ レフィンのポリマーもしくはコポリマーでありうる。適当な基層は、ポリ　（エ チレンテレフタレート）フィルム、紙、延伸ポリプロピレンフィルム及び不織布 材料を包含する。

ここで使用されるときに、用語「粘着性接着剤」は、本発明の実施において、室 温で手による圧力のみの適用により再シール可能な接合を形成する接着剤を指称 する。再シール強度は好ましくは１インチ当り約０．５ないし〜４ポンド（０， １ないし０．７　ｋｇ／ａ＊）　、さらに好ましくは１インチ当り約１ないし２ ボンド（０，１Ｂないし０．３６ｋｇ／ｃｓ）である、そのような接着剤は、常 温シール及び粘着ラッカーを包含しうる。常温シールは、エラストマーの水性ラ テックスエマルジョンから形成される。粘着接着剤は、好ましくは、エラストマ ーと粘着付与剤とのブレンドである感圧接着剤である。感圧接着剤は、好ましく は、約４０ないし８０パーセントの熱可塑性エラストマー、２０ないし６０パー セントの粘着付与剤、及び約１５パーセントまでのその他の成分、例えば芳香剤 及び慣用添加剤、例えば酸化防止剤及び油からなる。

包装材料中の接着剤層が芳香剤を含む場合、その芳香剤はその材料がパッケージ に成形されそしてそのパンケージが開封されるまでは、その芳香剤が包装材料中 に実質的に封入されているので、さほど恩知されえない。パッケージが開封され ると、芳香剤が解放さ名−かくして、パンケージ中の物品の魅力を強化する。

最良の結果は、接着剤のエラストマー成分によって吸収される油基芳香剤を用い て得られる。

殊に適当なエラストマーは、ファイヤーストーンによって商標５ｔｅｒｅｏｎで 販売されているスチレン・ブタジェンコポリマー及びシェルケミカル社によって 商標Ｋｒａｔｏｎで販売されているスチレン・イソプレンコポリマーのようなス チレンコポリマーを包含する。その他の適当なニラストマーは、ポリウレタン、 及び約１８パーセントまたはそれ以上の酢酸ビニル含量のエチレン・酢酸ビニル コポリマーを包含する。

粘着付与剤は、感圧接着剤を作るためにエラストマーと共に慣用されているいず れの粘着付与剤でもよい。適当な粘着付与剤は、アリシナケミカル社により商標 Ｚｏｎａｔａｃで販売されている樹脂のようなテルペン樹脂類、及びエクソンケ ミカル社により商標Ｅｓｃｏｒｅｚで販売されている樹脂のような石油炭化水素 樹脂類を包含する。

感圧接着剤は、好ましくは同時押出可能である。感圧接着剤の同時押出性は、低 メルトインデックスを有する熱可塑性エラストマーを利用することにより、及び 接着剤中のエラストマーの割合を増加することにより、強化されうる。接着剤の メルトインデックスは、慣用ポリオレフィンとの同時押出のためには、好ましく は３０未満、さらに好ましくは１０未満である。

感圧接着剤、または他の粘着接着剤は、押出以外の、接着積層、グラビア、フレ キソン印刷またはシルクスクリーン印刷、メーヤー（Ｍｅｙｅｒ）ロンド、スプ レーコーティングあるいは真空蒸着のような方法によっても基層に適用できる。

接着剤は、１００パーセント固体の形で、あるいはビヒクルとして水または溶媒 を用いることにより通用できる。

粘着接着剤は、パッケージが開封される領域においてのみ必要とされるので、接 着剤はそれが必要とされる場所のみに重ね合せて塗布されればよい、同様に表皮 層は、セントラル接触圧プレス機を用いて基層に対して接着剤層及び表皮層を順 次印刷することによるような、接着剤のみに重ね合せて通用されうる。しかし、 表皮層は、包装材料の表面全体を包含するその他の表面域に対して同様に通用さ れてもよい。

また粘着接着剤は、それを支持媒体から転写することにより基層へ適用されうる 。この技法は、金属化包装材料の製造の際に、蒸着により生成された金属の１層 のような、金属薄層を一方の基材から他の基材へ転写するのに一般的に使用され る。また表皮層は、この技法により接着剤によって転写されうる。支持媒体は、 シリコーン剥離剤をコートされた紙であるのが好ましい。二〇祇基材は再循環さ れてよく、そして連続法においてはエンドレスベルトであってよい。接着剤層を 支持している紙が巻き取られるときには、ブロッキングを防止するために両面に 剥離剤をコートされるのが好ましい。

粘着接着剤の層の厚さは、好ましくは約０．１ないし２．０ミル（２，５ないし ５１ミクロン）、さらに好ましくは約０．３ないし０．７ミル（７，６ないし１ ８ミクロン）である。

表皮層は二つの重大な機能を果す。第１にそれは包装材料が慣用包装機において 加工されうるような摩擦係数を包装材料の表面に生しさせる。第２に、シールが 引き離されたときには、粘着接着剤がシールの表面で露出されるように、表皮層 は破れる。これが発生するには二つの機構がある。一つの機構（第１機構）では 、表皮層は包装機中のシールジョーの剪断作用によって破裂さねへかくして包装 材料がそれ自身にシールされる所の界面に粘着接着剤が存在するに至る。表皮層 は、好ましくは、シールの領域のほとんどにわたって破裂される。この機構によ って、粘着接着剤単独で初期シールを作ることができ、これによってシールジョ ーに熱を加える必要をなくすことができる。他の機構（第２機構）において、表 皮層はそれ自身に対して、好ましくは平面シールジョーを用いることにより、ヒ ートシールされ、そしてヒートシールを引き離すために最初に力が通用されると きに表皮層が接着剤層に至るまで破裂するときまで、実質上そのままの状態にと どまっている。次いで表皮層は追加の力が加えられると、シールの端部に至るま で基層から離層する。離層は、表皮層と接着剤層の間、接着剤層と基層との間、 あるいは、好ましくは接着剤層を通る面において生じて、かくして、接着剤がシ ールが引き離された後のシール領域の両表面上に存在するようになりうる。後者 のタイプの離層は、ヒートシールが形成されるときに両方のシールジョーを加熱 することにより促進される。

第２の機構が採用されるときには、粘着接着剤が、同時押出可能な感圧接着剤で あり、それが表皮層と共に、基層と共にあるいは基層上へ同時押出しされるのが 好ましい。基層が表皮層及び接着剤層と共に同時押出しされるときには、吹込フ ィルム同時押出法またはキャストフィルム同時押出法が採用されうる。押出品は 、感圧接着剤の多数の層を含んでいてもよい。

表皮層は、包装材料におけるヒートシール層として慣用される熱可塑性皮膜形成 形ポリマーの層であってよい。このポリマーは、表皮層の所望の厚さにおいて、 ヒートシールが、好ましくは約０．４ないし０．９ｋｇ／ｃｖの力によって容易 に開封するような、引張り強度を有するのが好ましい。またポリマーは好ましく は４００パ一セント未満の低い破断伸びを有するのが好ましい。ポリマーは、エ チレンと、カルボン酸ならびにカルボン酸のエステル、塩及び無水物からなる群 から選択されたエチレン系不飽和コモノマーと、のコポリマーであるのが好まし い、そのようなコモノマー成分の例は、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸 メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、酢酸ビニル、及び無水マレイ ン酸を包含する。そのようなコポリマーは、柔軟包装材料におけるヒートシール 層を形成するのに一般的に用いられる周知の市販ポリマーである。ポリオレフィ ンのようなその他のポリマーは、少量で上記コポリマーとブレンドされてよい。

コポリマーはイオノマーであるのが好ましい。用語イオノマーは、オレフィンと エチレン系不飽和モノカルボン酸との皮膜形成コポリマーであって、そのカルボ ン酸基のうちの少なくとも１０％のものが金属イオン、好ましくは亜鉛によって 中和されているものを指称する。オレフィンは、式ＲＣＨ＝ＣＨ，を有し、Ｒは 水素であるか、または８個までの炭素原子を含むアルキル基である。オレフィン は、好ましくはエチレンである。カルボン酸は、好ましくはアクリル酸、メタク リル酸またはメチルメタクリル酸である。イオノマー中のオレフィン単位の割合 は、少なくとも５０モルパーセント、好ましくは少なくとも８０モルパーセント である。適当なイオノマーは米国特許第３，３５５，３１９号に記載されており 、商標５ｕｒｌｙｎで市販されている。

表皮層は、相対的に薄いのが好ましく、慣用包装材料のヒートシール層よりも薄 く、従ってシールジョーが通用されたとき、あるいはシールが引き離されるとき にその層が破断するのが好ましい。表皮層の厚さは、好ましくは約０．０５ない し０．５ミル（１，３ないし１３ミクロン）、さらに好ましくは約０．０７５な いし０．２ミル（１，９ないし５ミクロン）である。

第１の機構が採用される場合、表皮層は、所望の摩擦係数を生じさせ、そしてシ ールジョーによって充分に破裂されて接着剤がシール界面のところに存在するよ うにする、いずれの物質であってもよい。そればかりか、その物質は、滑石また はデンプンの粒子のような、微細に分割された固体粒状物（ダスト）であっても よい。それらの粒子は、０χｙｄｒｙ　（商標）装置を用いるような慣用方法に よって接着剤層へ適用できる。

表皮層及び感圧接着剤の層は、一般的に慣用同時押出コーティング法によって一 緒に同時押出しされて本発明の包装材料を形成しうる。感圧接着剤の成分は窒素 のような不活性雰囲気下に維持して、分解及び臭気を生じさせる押出温度での酸 化を可及的に少なくするのが好ましい。

包装材料は、包装機において柔軟包製材料をシールするのに典型的に使用される 方法によってシールされうる。第１の機構が採用される場合、包装材料は、米国 特許第４．５８２，５５５号に記載のように、表皮層に剪断を与えるシールジョ ーによってシールされるのが好ましい。剪断は、表皮層の破断、及びシール開封 時の粘着接着剤の露出を促進する。第１の機構が採用される場合、シールジョー の温度は、表皮層の融点よりも低いのが好ましい。若干の具体例においては、ジ ョーは、材料がヒートシールされるのではなく効果的に常温シールされるように 周囲温度である。第２の機構が採用される場合、表皮層は約２３０下（１１０℃ ）の慣用温度においてそれ自身にヒートシールされる。いずれの機構においても 、シールは、バフケージが通常の取扱い中に開封しないようにするに足りる接合 強度を有する。この接合強度は、１インチ当り少なくとも約２ボンド（０，４ｋ ｇ／ａｍ）であるのが好ましい、しかし、シールは、手で引ぎ離されることによ って容易に開封されることも好ましく、従って接合強度は１インチ当り約５ポン ド（０，９ｋｇ／ｃｍ）より小さいのが好ましい。

表皮層が破断されるまで、表皮層の摩擦係数は、表皮層を形成している物質によ って決定される。従って、本発明の材料は、成形、充填及びシール機のような、 慣用包装機において、慣用柔軟包装材料と同しように使用できる。その表面上に 粘着接着剤を有する材料は、接着剤の高摩擦係数の故に、もちろん、そのような 機械においては使用できなかった。包装機における包装材料が使用されうる蛯力 は、当業で機械加工性と称される０本発明の材料は良好な機械加工性を有する。

好ましい具体例においては、材料の各表面は、ステンレス鋼に対して、機械加工 性のために好ましい範囲内である約０．１から０．５までの摩擦係数を有する。

実施例１ 基層上へ表皮層及び感圧接着剤を同時押出しすることにより積層体を作った。

その基層は１１２ミクロンの厚味を有するポリ（エチレンテトラフタレート）フ ィルム（デュポンＭｙｌｅｒ）であった、２１８°Ｃで押出された表皮層は、ポ リスチレン（ダウ５ｔｙｒｏｎ　６２５）からなっていた、約１６３°Ｃで押出 された感圧接着剤は、６０パーセントのスチレン・イソプレン・スチレンブロッ クコポリマー（シェルＫｒａｔｏｎ　Ｄ−１１０７）、３０パーセントの脂肪族 石油炭化水素樹脂（エクソンＥｓｃｏｒｅｚ１３１０）及び２パーセントのフェ ノール系酸化防止剤（チバ・ガイギー１ｒｇａｎｏｘ１０１０）からなっていた 、炭化水素樹脂は押出機のバレル中へ射出された。ポリスチレン層の厚味は約０ ．１ミル（２，５ミクロン）であり、そして感圧接着剤の層の厚味は約０．５ミ ル（１２，７ミクロン）であった。その積層体を、米国特許第４．５８２．５５ ５号に記載されたヒートシールジョーを用いて、８０ｐｓｉ　（５，６ｋｇ／Ｃ Ｉ）の圧力を１１０下の温度で２秒間掛けることにより、それ自身に対してシー ルした。

１インチ幅当り３．３ポンド（０，５９ｋｇ／ｃｍ　）の力が、そのヒートシー ル開封のために必要とされた。開封されたヒートシールを次いで再シールし、再 び２０回、開封し０．１秒以内室温において１４ｐｓｉ　（０，９９ｋｇ／平方 １）の圧力を加えることにより再シールした。平均再シール強度は１インチ幅当 り１．０３ボンド（１８４グラム／Ｃ１ｌ　）であった。

この実施例は、本発明の包装材料が、各中間使用後に容易に再シールされうる包 装体としてセリアル及びスナック食品を包装するために特に適していることを説 明するものである。

実施例λ 基層上へ溶融された感圧接着剤のコートを塗布し、接着剤を冷却させ、次いで接 着剤の表面へポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ”）のコートを塗布することにより 、積層体を作った。それらのコートはメイヤー（Ｍｅｙｅｒ）ロッドを用いて塗 布された。

積層は１ミル（２５ミクロン）の厚味を有するポリ（エチレンテレフタレート） フィルムであった。感圧接着剤は約１５０°Ｃに加熱して、一連当り約１４ボン ドのコート重量（１平方メートル当り２３グラム）で塗布された。フィンドレイ （Ｆｉｎｄｌｅｙ）アドヒーシブズから市販されているその感圧接着剤は、１５ ０°Ｃにおいて約４２，０００センチポイズの粘度を有する。ＰＶＤＣは一連当 り約４ボンドのコート重量（１平方メートル当り７ｇ）で塗布し、約９３°Ｃで 乾燥させた。次いでこの積層体を、高剪断を与えるシールジョーを用いてそれ自 身にシールした。そのジョーは７１°Ｃに加熱して、８０　ｐｓｉ　（５，６ｋ ｇ／平方１）の圧力で通用した。そのシールを開封するには１インチ当り３．２ ボンド（０，５７ｋｇ／ｃｍ）の力が必要とされた。開封されたシールを次いで 再シールし、２０回にわたり開封し１秒以内室温において１４　ｐｓｉ　（０， ９９ｋｇ／平方１）の圧力を掛けることにより再ソールした。平均再シール強度 は、１インチ当り０．５３ポンド（１ｃ＋ａ当り９５グラム）であった。

この実施例は、第１機構採用の本発明の包装材料の製造を説明する。この材料は 、各中間使用後に容易に再シールされうるパンケージにセリアル及びスナック食 品を包装するのに使用しうる。

実施例１ ２ミル（５１ミクロン）の厚味を有する高密度ポリエチレンのフィルム上へ表皮 層及び感圧接着剤を同時押出しすることにより積層体を作った。２３０°Ｃで押 出された表皮層は、デュポンから市販されているイオノマーからなっていた。

１９６°Ｃで押出された感圧接着剤はフィンドレイ・アドヒーシプズから市販さ れている。この接着剤は、１７７°Ｃにおいて百方センチボイズを超える粘度を 有する。接着剤の秤量は一連当り４ポンド（１平方メートル当り７グラム）であ った。

この積層体を、平坦シールジョーを用い１秒間４０　ｐｓｉ　（２，８ｋｇ／ｃ ｉ＋）の圧力で適用することにより、それ自身ヘシールしたが、一方のジョーは 室温であり、他方のジョーは１１６℃であった。このヒートシールを開封するの に１インチ当り２．４ボンド（０，４３ｋｇ／ｃｆ）の力が必要とされた０次い で開封されたこの熱シールを、再び２０回にわたり開封し、１秒以内室温におい て１４　ｐｓｉ　（０，９９ｋｇ／平方Ｃ１１）の圧力を適用することにより再 シールした。平均再シール強度は、１インチ当り１．０３ポンド（ＩＣ１当り１ ８４グラム）であった。

この実施例は、第２機構採用の本発明の包装材料の製造を説明する。この材料は 各中間使用後に容易に再シールされうるパッケージにセリアル及びスナック食品 を包装するのに使用さうる。

国ａｔｔｉｃ′４Ｆ報告

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．基層、その基層に隣接した粘着接着剤の層及びその粘着接着剤層を覆ってい る表皮層からなる柔軟包装材料であって；その包装材料の各表面は、その材料が 包装機中で機械加工できるような摩擦係数を有し；その材料は、包装機のシール ジョーによってそれ自身に対しシールされて、通常の取扱い中には閉じたままで あるような初期接合強度を有するが、開封のためには手で容易に引き離されうる シールをもつパッケージを形成することができ；その表皮層は、シールが引き離 されるときには、破断して粘着接着剤がシール領域表面において露出され、それ により包装材料が手の圧力のみの適用によりシールの領域においてそれ自身に対 してシールされてパッケージを再閉鎖しうる；ことを特徴とする上記柔軟包装材 料。
2. ２．ステンレス鋼に対しての摩擦係数が約０．１及び０．５の間である請求の範 囲１の包装材料。
3. ３．粘着接着剤が芳香剤を含む請求の範囲１の包装材料。
4. ４．粘着接着剤が感圧接着剤である請求の範囲１の包装材料。
5. ５．表皮層及び感圧接着剤の層が一緒に、基層と共に、あるいは基層上へ同時押 出しされ、そして表皮層はシールが引き離されるときには、接着剤層に至るまで 破れ、次いで基層から離層することにより破断されそれによりシール領域におい て感圧接着剤を露出させる請求の範囲４の包装材料。
6. ６．感圧接着剤は約４０ないし８０パーセントの熱可塑性エラストマーと約２０ ないし６０パーセントの粘着付与剤とからなる請求の範囲５の包装材料。
7. ７．表皮層はジョーが２３０°Ｆ（１１０℃）の温度を有するときにヒートシー ルを形成しうる熱可塑性皮膜形成ポリマーの層である請求の範囲５の包装材料。
8. ８．表皮層がイオノマーからなる請求の範囲７の包装材料。
9. ９．ヒートシールが平方インチ当り約２ないし５ポンド（０．４ないし０．９ｋ ｇ／ｃｍ）の初期接合強度を有する請求の範囲７の包装材料。
10. １０．感圧接着剤によって形成される再シール性接合の強度がインチ当り約０． ５ないし４ポンド（０．１ないし０．７ｋｇ／ｃｍ）である請求の範囲９の包装 材料。
11. １１．表皮層の厚味が約０．０５ないし０．５ミル（１．３ないし１３ミクロン ）である請求の範囲７の包装材料。
12. １２．感圧接着剤の層の厚味が約０．１ないし２．０ミル（２．５ないし５１ミ クロン）である請求の範囲１１の包装材料。
13. １３．表皮層は、材料がそれ自身に対してシールされる所の界面において粘着接 着剤が存在するようにシールジョーが表皮層を破るように、表皮層がシールジョ ーによって破損される請求の範囲１の包装材料。
14. １４．シールジョーの温度が表皮層を形成している物質の融点よりも低い請求の 範囲１３の包装材料。
15. １５．シールがインチ当り約２ないし５ポンド（０．４ないし０．９ｋｇ／ｃｍ ）の初期接合強度を有する請求の範囲１３の包装材料。
16. １６．粘着接着剤によって形成される再シール性接合の強度がインチ当り約０． ５ないし４ポンド（０．１ないし０．７ｋｇ／ｃｍ）である請求の範囲１５の包 装材料。
17. １７．表皮層が微細に分割された粒状物からなる請求の範囲１３の包装材料。
18. １８．粒状物が滑石またはデンプンの粒子である請求の範囲１７の包装材料。
19. １９．接着剤の層を支持媒体から基層へ転写することからなる請求の範囲１３の 包装材料を形成する方法。
20. ２０．表皮層を接着剤付き基層に対して転写し、そして支持媒体がシリコーン剥 離剤をコートされた紙である請求の範囲１８の方法。