JPH0724973A

JPH0724973A - 層剥離処理の容易な積層体

Info

Publication number: JPH0724973A
Application number: JP17435693A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takino; 浩史瀧野; Noriyuki Okada; 紀幸岡田; Yoshinobu Nagaoka; 義信長岡; Yoshinori Hashimoto; 美則橋本
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1993-07-14
Filing date: 1993-07-14
Publication date: 1995-01-27

Abstract

(57)【要約】【構成】パルプ紙基材層（Ａ）と、メルトフローレー
トが０．０１〜１５０ｇ／１０分の熱可塑性樹脂層（例
えば、ポリエチレンフィルム）とが、エチレン８０〜９
４モル％とα，β−不飽和カルボン酸２０〜６モル％と
のエチレン共重合体であって、そのメルトフローレート
が３２０〜１５００ｇ／１０分である接着層（Ｂ）を介
して一体化された積層体。【効果】アルカリ水溶液による層間剥離が容易である
積層体である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、牛乳パック容器、果実
飲料パック容器、スナック菓子包装袋、カツオダシパッ
ク袋等の包装材として有用な積層体に関する。この積層
体は使用後、アルカリ水溶液に浸漬することにより樹脂
層、パルプ紙、アルミニウム泊等に容易に分離でき、こ
れらを回収、再利用できる利点がある。

【０００２】

【従来の技術】スナック菓子の包装袋としてポリエチレ
ンラミネートアルミニウム箔が用いられている。また、
牛乳容器としてポリエチレンラミネートカートン紙が、
果汁容器として、カートン紙／ポリエチレン／アルミニ
ウム箔／ポリエチレンの積層体が包装材として利用され
ている。

【０００３】近年、環境保護の見地から包装材のリサイ
クルの認識が高まっている。しかし、各種異種材料の積
層体からなるラミネート包装材料については各層間の剥
離が難しく、一部、パルプ紙基材層の表面に低密度ポリ
エチレンフィルムを直接溶融押出しラミネートした積層
体製の牛乳パック容器のパルプ紙のリサイクルを除き、
埋め立てあるいは焼却しているのが現状である。

【０００４】この牛乳パック容器からの古紙用のパルプ
ファイバー回収のためのパルプ紙と低密度ポリエチレン
ラミネートフィルムとの剥離は、一般に薬剤処理（アル
カリ、界面活性剤等）と機械的処理とを合せ用いること
により行われているが、現状では、機械的処理に長時間
を要するため生産性が悪いという問題を含んでいる。一
方、ラミネート包装材料を焼却する場合に於いても、ア
ルミニウム箔を使用している積層体に関しては溶解した
アルミニウムが焼却炉壁に付着してしまう問題を含んで
いる。

【０００５】前者の薬剤処理と機械処理とを併合する分
離方法において、特開平４−２１１９３２号公報は、パ
ルプ紙基材とポリエチレンフィルム層とからなるラミネ
ート加工紙において、この両層の間に、接着・剥離調整
剤を介在させることを提案している。このラミネート加
工紙において、接着・剥離調整剤として、（ａ）ポリビ
ニールアルコール、エチレン・酢酸ビニル共重合体の部
分鹸化物、ポリアクリル酸等の親水性ポリマーと、
（ｂ）ポリメチルハイドロジエンシロキサン等の水酸基
を有する有機シラン化合物とα−オレフィンとの共重合
体および（ｃ）表面活性剤の混合物を挙げている。

【０００６】このラミネート加工紙をｐＨ１２の水酸化
ナトリウム水溶液に浸漬し、これを機械ミキサーで１２
分間攪拌して剥離を行った後、硫酸を加えてｐＨを９と
し、次いで次亜塩素酸ソーダを有効塩素として０．７％
添加し、３分間攪拌したところ、パルプ紙とポリエチレ
ンフィルムの完全分離が行れる。この公報のラミネート
加工紙は、パルプ紙とラミネートフィルムの分離は短時
間で行れるが、接着・剥離調整剤が耐水性に乏しいた
め、層間接着強度が低く、このラミネート加工紙で形成
された容器内に牛乳等の水溶液を収納したとき、ラミネ
ート加工紙を透過する水蒸気により層間の接着力が更に
低下し、内容物の圧力が上昇するような用途には用いえ
ない欠点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、各層間の接
着力が高く、且つ、酸性、中性の水溶液では層間剥離せ
ず、アルカリ水溶液中で初めて層間の剥離が生じる積層
体の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための具体的手段】本発明の第１は、
基材層（Ａ）の表面に、エチレン８０〜９４モル％と
α，β−不飽和カルボン酸２０〜６モル％とのエチレン
共重合体であって、かつ、そのメルトフローレートが３
２０〜１５００ｇ／１０分であるエチレン共重合体層が
接着されている積層体を提供するものである。

【０００９】本発明の第２は、パルプ紙基材層（Ａ）
と、メルトフローレートが０．０５〜１００ｇ／１０分
の熱可塑性樹脂層（Ｃ）とが、エチレン８０〜９４モル
％とα，β−不飽和カルボン酸２０〜６モル％とのエチ
レン共重合体であって、且つ、そのメルトフローレート
が３２０〜１５００ｇ／１０分である接着層（Ｂ）を介
して一体化された積層体を提供するものである。

【００１０】

【作用】積層体がアルカリ性水溶液に浸漬、攪拌される
と、接着層のエチレン・α，β−不飽和カルボン酸共重
合体のカルボキシル基とアルカリが反応して、水溶性の
エチレン・α，β−不飽和カルボン酸共重合体のアルカ
リ金属塩が形成され、樹脂層と基材層の剥離が容易とな
る。

【００１１】

【発明の具体的説明】基材層（Ａ）基材層としては、パルプ紙（クラフト紙、上質紙、グラ
シン紙、パーチメント紙、レーヨン紙、コート紙等）、
アルミニウム箔、ポリプロピレン二軸延伸フィルムやポ
リエチレンテレフタレート二軸延伸フィルムの表面にア
ルミニウム蒸着したもの、メルトフローレート（ＪＩＳ
Ｋ７２１０）が０．１〜１５０ｇ／１０分、好ましく
は５〜５０ｇ／１０分の熱可塑性樹脂としては、プロピ
レン単独重合体、プロピレンを主成分とし、これとエチ
レン、ブテン−１、ヘキセン−１、ペンテン−１、４−
メチルペンテン−１等のα−オレフィンの１種または２
種以上との共重合体等のプロピレン系樹脂（ＭＦＲは２
３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定）；エチレン単独重合
体、エチレンを主成分とし、これと他のビニル単量体、
例えばプロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１、オクテ
ン−１、酢酸ビニル、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、アクリル酸プロピ
ル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、スチレン、アク
リルアミド、アクリロニトリル、マレイン酸等の一種ま
たは二種以上のエチレン系共重合体（ＭＦＲは、１９０
℃、２．１６ｋｇ荷重の条件で測定）；ポリアミド、ポ
リカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル等が挙げられ
る。これらは延伸されていてもよい。基材層の肉厚は６
〜１０００ミクロン（μｍ）、好ましくは１０〜５００
μｍである。

【００１２】エチレン共重合体（Ｂ）本発明の接着層に用いられる、本質的に水に不溶で、且
つ、アルカリ処理にて初めて水分散性となるエチレン共
重合体は、エチレン８０〜９４モル％とα，β−不飽和
カルボン酸２０〜６モル％とを共重合させて得たエチレ
ン共重合体であり、そのメルトフローレート（ＪＩＳ
Ｋ７２１０；１９０℃、試験荷重２．１６ｋｇｆ）が３
２０〜１５００ｇ／１０分、好ましくは３４０〜１５０
０ｇ／１０分のものである。

【００１３】α，β−不飽和カルボン酸の具体例として
は、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等の一塩基
酸、フマール酸、マレイン酸、無水でマレイン酸、イタ
コン酸等の二塩基酸が挙げられる。これらの中でもアク
リル酸、メタクリル酸が好ましい。α，β−不飽和カル
ボン酸含有量については、その量が６モル％に満たない
場合アルカリにて処理した際、十分な基材層とラミネー
トフィルム層間の剥離性が得られず、逆に２０モル％よ
り高いとエチレン共重合体の粘着性が増し、その取扱い
性、加工性が悪くなる。好ましくは、α，β−不飽和カ
ルボン酸の量は６〜１５モル％である。又、エチレン共
重合体のメルトフローレートが、３２０ｇ／１０分より
低い場合、アルカリにて積層体を処理した際、十分な剥
離が行われず、逆に１５００ｇ／１０分より高い場合、
溶融粘弾性が小さくなりすぎ、ラミネート作業性が悪い
だけでなく、材料の引張強度が弱くなる。

【００１４】本発明の接着層（Ｂ）に用いられるエチレ
ン共重合体は、前記エチレンとα，β−不飽和カルボン
酸との他に、これらモノマーと共重合可能なモノマー、
例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸プロピル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、アクリロニトリル、メタクリ
ロニトリル、アクリルアミド、酢酸ビニル、フェニルマ
レイミド等の他のモノマーを１２モル％以下の割合で共
重合させたものであってもよい。

【００１５】この共重合体は、これらモノマーをラジカ
ル重合触媒、溶媒の存在下、１５０〜３００℃、１，０
００〜３，０００ｋｇ／ｃｍ²の圧力下でラジカル重合
することにより製造される。ラジカル重合触媒として
は、例えばジターシャリーブチルパーオキサイド、ター
シャリーブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオ
キサイド、イソブチルパーオキサイド、シクロヘキサノ
ンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等が
利用される。

【００１６】溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、トル
エン、ミネラルスプリット等が利用できる。この共重合
体接着層の肉厚は２〜２００μｍ、好ましくは１０〜６
０μｍである。積層体は、基材層（Ａ）と上記エチレン
共重合体層（Ｂ）の二層構造の他、更に、他の層を含ん
でいてもよい。例えば基材層（Ａ）／エチレン共重合体
層（Ｂ）／樹脂層（Ｃ）の三層構造積層体、紙基材層
（Ａ）／エチレン共重合体層（Ｂ）／アルミニウム箔基
材層（Ａ）／エチレン共重合体層（Ｂ）の四層構造の積
層体等である。

【００１７】樹脂層（Ｃ）この樹脂層は、積層体にガスバリヤー性、低温ヒートシ
ール性、光沢を付与等の目的で使用されることが多い。
かかる樹脂としては、メルトフローレートが０．０１〜
１５０ｇ／１０分の熱可塑性樹脂、具体的には、前述の
エチレン系樹脂、プロピレン系樹脂、ポリアミド、ポリ
カーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチ
レンテレフタレート、ポリ塩化ビニル等が挙げられる。
これらは延伸されていてもよい。

【００１８】これらの中でも、プロピレン系樹脂、エチ
レン系樹脂が安価で、積層体より袋やカートン容器を形
成する際のヒートシールを低い温度ですることができ、
生産性が上がる利点を有する。樹脂層（Ｃ）の肉厚は１
〜５００μｍ、好ましくは２〜４０μｍである。各層
は、必要に応じ、樹脂に用いられる酸化防止剤、滑剤、
帯電防止剤、耐候剤、紫外線防止剤、界面活性剤、防曇
剤等を含有していてもよい。

【００１９】積層体の製造方法積層体を製造する方法としては、基材層の表面にエチ
レン共重合体（Ｂ）を押出ラミネートする方法、エチ
レン共重合体（Ｂ）の水性分散液を基材層に塗布、乾燥
する方法、エチレン共重合体（Ｂ）と樹脂層（Ｃ）を
ダイより共押出して基材層（Ａ）にラミネートする方
法、エチレン共重合体（Ｂ）の溶融フィルムを基材層
（Ａ）と樹脂フィルム層（Ｃ）との間に導き、サンドイ
ッチラミネートする方法、エチレン共重合体（Ｂ）を
ホットメルト剤として使用し、基材層（Ａ）または樹脂
ラミネート層（Ｃ）のいずれかに塗布後、他方の層をラ
ミネートする方法、エチレン共重合体（Ｂ）をアルカ
リにて処理し水性分散液とし、この水性分散液を基材層
（Ａ）に塗布した後、樹脂層（Ｃ）をラミネートする方
法等を適用できる。

【００２０】ラミネートする方法として、一般に使用さ
れている押出しラミネート、ドライラミネート、ウェッ
トラミネート、熱ラミネート、ホットメルトラミネー
ト、ノンソルベントラミネート法を適用できる。押出し
ラミネート法を適用する場合、必要に応じアンカーコー
ト剤、火炎処理、コロナ処理、プラズマ処理、オゾン処
理をいずれかの層または二層以上に施してもよい。

【００２１】各層材料の剥離、分離、回収方法積層体の各層材料を剥離、分離、回収する方法として
は、例えば、積層体を温度５０℃の０．０２５ｗｔ％水
酸化ナトリウム水溶液中に浸漬、必要に応じてミキサー
を用いて攪拌し、各層を剥離した後、密度差によって分
離、回収する方法を適用できる。また、既述したように
従来の牛乳容器の層剥離のように、アルカリ処理後、硫
酸を加えてｐＨを９として、次いで次亜塩素酸ソーダを
有効塩素として０．７％添加し、再度数分攪拌すること
により、ラミネートフィルム層とパルプ紙との分離を完
全とならしめてもよい。回収された各層材料は、目的に
応じて再生、焼却、埋立てられる。

【００２２】

【実施例】

参考例１（エチレン共重合体の製造）攪拌機付き槽型反応器を用い、エチレン、アクリル酸、
重合開始剤及び連鎖移動剤を連続的に供給し、重合圧力
１８００〜２５００ｋｇ／ｃｍ²、重合温度１９０〜２
３０℃で重合して表１に示す種々のエチレン・アクリル
酸共重合体を得た。得た共重合体の物性を表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】参考例２（水性分散液の製造方法）内容量１リットルの撹拌機付き槽型反応器内に、上記で
得たエチレン共重合体Ａ〜Ｅを各々、１２５ｇ、共重合
体のアクリル酸構成単位に基づく酸のアンモニア中和度
が７０モル％となるように２５％アンモニア水を加えた
後、蒸留水を加えて５００ｇとし、１００℃にて２時間
撹拌することにより、該エチレン共重合体Ａ〜Ｅの水性
分散液を作成した。エチレン共重合体Ｃより作成した水
性分散液は、室温で粘度が高く、流動性が無いため蒸留
水を加えて二倍に希釈して用いた。

【００２５】積層体の製造例実施例１〜５基材としてクラフト紙（坪量７５ｇ／ｍ²）を用い、参
考例２で得た水性分散液Ａ〜Ｅを、バーコーターを用い
てクラフト紙表面に塗布した後乾燥させてクラフト紙を
巻き取り、紙表面に該エチレン共重合体接着層を設けた
クラフト紙基材を得た。接着層の厚みは５μｍであっ
た。次に、該クラフト紙基材の接着面に５０Ｗ／時のコ
ロナ処理を施した後、低密度ポリエチレン（メルトフロ
ーレート６ｇ／１０分、密度０．９２０ｇ／ｃｍ³）を
ダイ直下樹脂温度３２５℃、厚み３０μｍで押出ラミネ
ートし、クラフト紙基材と低密度ポリエチレンフィルム
層との間にエチレン共重合体接着層を介在した積層体を
作成した。

【００２６】比較例１参考例２で用いたものと同様の槽型反応器内に、ポリビ
ニルアルコール（ユニチカ株式会社製、ポバールＵＦ０
５０Ｇ：ケン化度９８．５モル％以上、粘度４．５〜
６．５ｃｐｓ（４％−２０℃）Ｈを１００ｇ、蒸留水４
００ｇを入れ、１００℃にて１時間撹拌することにより
ポリビニルアルコール水溶液を作成した。更に該水溶液
を用い、実施例１と同条件でクラフト紙にポリビニルア
ルコール層を設けた後コロナ処理を施し、低密度ポリエ
チレンを押出ラミネートして紙とポリエチレンとの間に
ポリビニルアルコールを介在した積層体を得た。

【００２７】比較例２水性分散液を使用せずに、クラフト紙に実施例１と同条
件で低密度ポリエチレンを押出ラミネートし、クラフト
紙／ポリエチレンフィルム積層体を得た。

【００２８】剥離性試験上記実施例１〜５および、比較例１〜２の積層体を用
い、以下の方法でクラフトパルプ紙とポリエチレンフィ
ルム層との剥離試験を行った。積層体を１５ｍｍ×２０
ｃｍの短冊状にサンプリングし、基材層（クラフト紙）
と樹脂層（ポリエチレン、あるいは該エチレン共重合
体）間を少し剥離した後、温度５０℃の０．０２５％水
酸化ナトリウム水溶液の入ったメスフラスコ内に縦に浸
漬し、剥離したクラフト紙面を上部に固定し、ポリエチ
レンフィルムまたはエチレン共重合体フィルム面に８．
３ｇの荷重をかけ、１０ｃｍ剥離するまでの時間を測定
することでアルカリ水溶液中でのフィルムの剥離性を評
価した。アルカリ水溶液のｐＨは１１．５であった。比
較として蒸留水中での同様の評価を行った。

【００２９】包装の耐水試験積層体が、実際に水等の内容物の入った包装として用い
られた場合、基材層とラミネート（シーラント）層との
間に介在される接着層が、シーラント層を通過する水蒸
気によって接着力が低下しないことが重要である。よっ
て、以下の方法で、包装材の耐水試験法を行った。積層
体から、蒸留水３０ｍｌを入れた縦１２ｃｍ、横１３ｃ
ｍの四方シール包装体を作成し、この包装体を５０℃の
ギヤーオーブン中に２４時間放置した後、耐水試験を実
施した。耐水試験は、包装体に１分間荷重を掛け、破袋
したときの荷重を包装体の限界荷重として評価した。こ
れらの結果を表２に示す。

【００３０】

【表２】

【００３１】実施例６〜１０クラフト紙にコロナ処理を施し、エチレン共重合体Ａ〜
Ｄ及びＦをダイ直下樹脂温度１５０℃、厚み３０μｍで
押出ラミネートし、クラフト紙／エチレン共重合体の積
層体を得た。

【００３２】比較例３クラフト紙に、エチレン共重合体Ｇを実施例６と同条件
で押出ラミネートし、クラフト紙／エチレン共重合体の
積層体を得た。上記実施例６〜１０、及び比較例２、３
の積層体を用いて、剥離性試験を行った。結果を表３に
示す。

【００３３】

【表３】

【００３４】

【発明の効果】表２の結果から明らかな如く、本発明の
実施例では比較例２に比べて、アルカリ水溶液中でのポ
リエチレンフィルムとクラフトパルプ紙との剥離に要す
る時間が飛躍的に短縮されている。その結果、古紙用の
パルプファイバーの回収の際に行われるパルプ紙と低密
度ポリエチレンラミネートフィルムとの機械的処理によ
る剥離工程時間が大幅に短縮される。又、本発明の積層
体の各層材料の剥離、分離、回収が、アルカリ水溶液中
で容易に行うことが可能となる。

【００３５】更に比較例１と比べて、実際に水等の内容
物を積層体容器に収納したときに、シーラント層フィル
ムを通過する水蒸気によって接着層の界面接着力が低下
し破袋するようなことが無い。また表３の結果から明か
な如く、エチレン共重合体アクリル酸含量、メルトフロ
ーレートが低いほど剥離性は発現しにくくなる。

【００３６】上述の通り、本発明によれば積層体の各層
材料の剥離、分離、回収がアルカリ水溶液中で容易に行
うとが可能となり、回収された各層材料は目的に応じて
再生、焼却することが可能となる。更に、本発明の積層
体は、収納物が果汁、ワイン、醤油等である水分の影響
を受ける容器の使用に於いて品質上問題なく使用でき
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｆ 210/02 ＭＪＲＣ０９Ｊ 123/08 ＪＣＢ // Ｂ３２Ｂ 7/06 7148−4Ｆ (72)発明者橋本美則三重県四日市市東邦町１番地三菱油化株式会社四日市総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材層（Ａ）の表面に、エチレン８０〜
９４モル％とα，β−不飽和カルボン酸２０〜６モル％
とのエチレン共重合体であって、そのメルトフローレー
トが３２０〜１５００ｇ／１０分であるエチレン共重合
体層が接着されている積層体。
【請求項２】パルプ紙基材層（Ａ）と、メルトフロー
レートが０．０５〜１５０ｇ／１０分の熱可塑性樹脂層
（Ｃ）とが、エチレン８０〜９４モル％とα，β−不飽
和カルボン酸２０〜６モル％とのエチレン共重合体であ
って、かつ、そのメルトフローレートが３２０〜１５０
０ｇ／１０分である接着層（Ｂ）を介して一体化された
積層体。