JP2000129050A - 重合体組成物及びそれを用いた易開封性シール材料 - Google Patents
重合体組成物及びそれを用いた易開封性シール材料Info
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Abstract
紙に対し、易開封性を示すシール材料の提供。 【解決手段】 不飽和カルボン酸含量が4〜20重量%
のエチレン・不飽和カルボン酸共重合体又はそのアイオ
ノマー(A)30〜90重量%、プロピレン及び又は1
−ブテンを主体とする重合体(B)5〜45重量%及
び、粘着付与樹脂(C)5〜25重量%の重合体組成物
を用いた易開封性シール材料。
Description
て、優れた密封性、易開封性を示す重合体組成物及び該
組成物からなる易開封性シール材料に関する。とりわけ
ポリエチレン用の易開封性シール材料として好適な重合
体組成物及び該組成物からなる易開封性シール材料に関
する。
封性蓋材を備えたプラスチック容器が広く使用されてい
る。このような蓋材のシール層に用いられる易開封性シ
ール材料は、ヒートシール温度の温度幅が広く、安定し
たシール強度が得られるとともに、容易に開封できるこ
とが求められている。容器の材質やその大きさ等によっ
て、要求されるシール強度が異なっているため、従来種
々の易開封性シール材料が提供されてきた。
ル材料として、適度な剥離強度が得られるところからホ
ットメルト接着剤が広く使用されてきたが、開封部にホ
ットメルト接着剤の一部が残留し、外観が良くないとい
う問題があった。またホットメルト接着剤は、耐熱性に
乏しく、またシール強度にも限界があることから、適用
分野が限定されるという欠点があった。
すシール材料は、数多く知られているが、これらをポリ
エチレンコート紙容器のシール材料として使用する場合
には次のような問題点があった。すなわちポリエチレン
コート紙容器には種々の構成のものがあり、最も単純な
ものとして紙に薄層のポリエチレンが積層された構成の
ものがある。このようなポリエチレンコート紙容器に従
来知られているような易開封性シール材料を適用した場
合、往々にして開封時にポリエチレン部と紙の間の剥
離、すなわち紙剥げが認められることがあった。これは
従来の易開封性シール材料が、ポリエチレンに対して易
開封性を示すものの、その接着強度が高すぎることに基
づくものであった。
上記のような単純な構成のポリエチレンコート紙容器に
対してもヒートシール温度幅が広く、易開封性でしかも
開封時に紙剥げのない易開封性シール材料について検討
を行った。また、ポリエチレンコート紙容器の中でも、
被覆層が厚いものについては、比較的高いシール強度で
シールしても、開封時に紙剥げが起こりにくいが、易開
封性が悪い傾向にあった。そこでこのようなものに対し
ても適切な易開封性シール材料となるような品質設計が
容易に行える処方についての検討も行った。その結果、
後記するような重合体組成物を使用すると、ポリエチレ
ンに対するシール強度の調整が容易に行うことができ、
したがって種々のタイプのポリエチレンコート紙容器に
適用可能な易開封性シール材料となることを知るに至っ
た。したがって本発明の目的は、ポリエチレン、とくに
ポリエチレンをコートした紙のポリエチレン面に対し
て、密封性と易開封性に優れた易開封性シール材料を提
供することにある。
ン酸含量が4〜20重量%のエチレン・不飽和カルボン
酸共重合体又はそのアイオノマー(A)30〜90重量
%、プロピレン及び又は1−ブテンを主体とする重合体
(B)5〜45重量%及び粘着付与樹脂(C)5〜25
重量%の重合体組成物及び該組成物からなる易開封性シ
ール材料に関するものである。
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体又はそのアイオノ
マー(A)は、不飽和カルボン酸含量が4〜20重量
%、好ましくは5〜18重量%のものであり、エチレン
と不飽和カルボン酸の二元共重合体のみならず、任意に
他の単量体が共重合された多元共重合体であってもよ
い。不飽和カルボン酸含量が上記範囲にあるものを使用
することにより、適度なシール強度と広い温度幅のシー
ル温度を確保することができる。
ル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、マレイン酸、フマ
ル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、
マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチルなどを例
示することができる。とくに好ましいのは、アクリル酸
又はメタクリル酸である。
量体としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルのよう
なビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸イソブチル、
アクリル酸nブチル、アクリル酸イソオクチル、アクリ
ル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸イソブチル、マレイン酸
ジメチル、マレイン酸ジエチルなどの不飽和カルボン酸
エステル、一酸化炭素、二酸化硫黄などを例示すること
ができる。これら他の単量体は、例えば0〜30重量
%、好ましくは0〜20重量%の範囲で共重合されてい
てもよく、一般にこのような他の単量体含量が多くなる
と、ポリエチレンに対する低温ヒートシール性を向上さ
せたり、シール強度を増加させたりするので、目的とす
るシール強度水準によっては、適宜これら単量体を含量
するものを使用することができる。
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体の代わりにそのア
イオノマーを使用することができる。このようなアイオ
ノマーとしては、カルボキシル基の100%以下、好ま
しくは10〜90%、特に好ましくは20〜80%を、
金属イオンで中和されたものを使用することができる。
このようなアイオノマーの使用は、ポリエチレンに対す
るシール強度の小さい易開封性シール材料を得るのにと
くに有効である。ここに金属イオンとしては、リチウ
ム、ナトリウム、カリウムのようなアルカリ金属、マグ
ネシウム、カルシウム、ストロンチウムのようなアルカ
リ土類金属、亜鉛、銅、コバルト、ニッケル、クロム、
鉛などの典型及び遷移金属などであり、とくにアルカリ
金属、アルカリ土類金属又は亜鉛を用いるのが好まし
い。
そのアイオノマーとしては、他成分との混和性、得られ
る重合体組成物の成形加工性、シール強度等を考慮する
と、190℃、2160g荷重におけるメルトフローレ
ートが、0.1〜500g/10分、とくに0.5〜1
00g/10分のものを使用するのが好ましい。
(A)成分とともに、プロピレン及び又は1−ブテンを
主成分とする重合体(B)が用いられる。このような重
合体(B)としては、プロピレンのホモポリマー、プロ
ピレンを主成分とするプロピレンと他のα−オレフィ
ン、例えばエチレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−
メチル−1−ペンテン等との共重合体、1−ブテンホモ
ポリマー、1−ブテンと他のα−オレフィンとの共重合
体などである。より具体的にはポリプロピレン、プロピ
レン・エチレンランダム共重合体、プロピレン・エチレ
ン・1−ブテンランダム共重合体、ポリ1−ブテン、1
−ブテン・プロピレンランダム共重合体などを代表例と
して例示することができる。重合体(B)としては、プ
ロピレンを主体とする重合体にあっては230℃におけ
る、また1−ブテンを主体とする重合体にあっては19
0℃における、2160g荷重下のメルトフローレート
が0.1〜500g/10分、とくに0.5〜100g
/10分のものを使用するのが好ましい。
樹脂としては、脂肪族系炭化水素樹脂、脂環族系炭化水
素樹脂、芳香族系炭化水素樹脂、スチレン系樹脂、テル
ペン樹脂、ロジン類などが使用される。
ブテン、イソブチレン、ブタジエン、1,3−ペンタジ
エン、イソプレン、ピペリレンなどのC4〜C5モノま
たはジオレフィンを主成分とする重合体などが挙げられ
る。脂環族系炭化水素樹脂の例としては、スペントC4
〜C5留分中のジエン成分を環化二量体化後重合させた
樹脂、シクロペンタジエンなどの環状モノマーを重合さ
せた樹脂、芳香族系炭化水素樹脂を核内水添した樹脂な
どが挙げられる。芳香族系炭化水素樹脂の例としては、
ビニルトルエン、インデン、α−メチルスチレンなどの
C9〜C10のビニル芳香族炭化水素を主成分とした樹
脂などが挙げられる。スチレン系炭化水素樹脂としては
スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、イソ
プロペニルトルエン等の重合体である。
重合体、β−ピネン重合体、ジペンテン重合体、テルペ
ン−フェノール共重合体、α−ピネン−フェノール共重
合体、水素化テルペン樹脂などが挙げられる。
水添ロジン、ロジンエステル、ロジンフェノール樹脂及
びそのエステルなどを挙げることができる。
脂や水素化テルペン樹脂などの水素添加型樹脂の使用が
特に好ましい。
不飽和カルボン酸共重合体又はそのアイオノマー
(A)、プロピレン及び又は1−ブテンを主体とする重
合体(B)及び粘着付与樹脂(C)の配合割合は、
(A)30〜90重量%、好ましくは50〜85重量
%、(B)5〜45重量%、好ましくは10〜40重量
%、(C)5〜25重量%、好ましくは10〜20重量
%である。(B)成分が上記割合より少ないと、シール
強度の小さい易開封性シール材料が得難く、またその割
合が多くなりすぎると、低温シール性及び基材への積層
加工性が悪くなる。また(C)の使用割合が前記範囲よ
り少ない場合には、低温シール性が悪く、また適正なシ
ール温度幅が狭くなる傾向にある。またその使用割合が
多くなりすぎると、基材に積層する場合の加工性が悪く
なるとともに耐油性も悪くなり、飲食品用途に不適当と
なる。
に加え、任意の添加剤を配合することができる。このよ
うな添加剤として、例えば、酸化防止剤、熱安定剤、光
安定剤、帯電防止剤、滑剤、着色剤などを挙げることが
できる。とくに組成物の加工性を向上させるためには滑
剤を配合することが望ましい。このような滑剤として
は、脂肪酸アミド、高分子量ポリエチレングリコール、
水添ひまし油、シリカなどを例示することができる。
量100重量部に対し、有機化合物滑剤の場合は100
〜10000ppm程度、またシリカのような無機化合
物滑剤の場合は0.1〜3重量%程度配合すると効果的
である。滑剤の使用は、本願発明の重合体組成物を、基
材に押出コーティング加工におけるフィルム同士のブロ
ッキングや金属ロールへのスティックを防止するととも
に、巻き戻し等の後工程の作業性を高めるという利点を
有している。
特性を考慮すると、メルトフローレート(190℃、2
160g荷重)が1〜400g/10分、とくに1〜1
50g/10分となるように調整することが望ましい。
に使用することができるが、基材にヒートシール層とし
て積層して使用することができる。このような基材とし
ては、延伸あるいは無延伸のフィルムであって、例え
ば、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステ
ル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチ
レン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・不飽和カルボン
酸エステル共重合体、エチレン・不飽和カルボン酸共重
合体又はそのアイオノマー、エチレン・ビニルアルコー
ル共重合体、紙、アルミ箔、アルミニウム、シリカ、ア
ルミナ、マグネシアなどを蒸着したフィルム、ポリ塩化
ビニリデンやポリビニルアルコールなどのガスバリアー
材をコーティングしたフィルムなどを例示することがで
きる。これら基材は単層であってもよく、2層以上の積
層品であってもよい。
法としては、本発明の重合体組成物を直接基材に押出ラ
ミネートする方法、インフレーションやT−ダイキャス
ト成形によりフィルム状にした重合体組成物を、基材と
ラミネートさせる、いわゆるサーマルラミネート法、ド
ライラミネート法、サンドラミネート法等の一般的方法
があり、いずれの方法も適用可能である。
が良好で、ヒートシールの温度幅が広く、適度のシール
強度を有し、易開封性に優れた重合体組成物を提供でき
る。とくにポリエチレンに対して適度なシール強度でヒ
ートシールできるので、単層のポリエチレンあるいはポ
リエチレンを表面層とするフィルム、シート、容器等に
対する易開封性シール材料として好適に使用することが
できる。とくに紙/ポリエチレン、紙/ポリエチレン/
EVOH/ポリエチレン、紙/ポリエチレン/PET/
ポリエチレン、紙/ポリエチレン/アルミ箔/ポリエチ
レンのような構成のポリエチレンコート紙容器に対する
易開封性シール材料として使用したときに、紙剥げのな
い易開封性シール材料とすることができる。
料、例えばポリプロピレン、ポリ−4−メチル−1−ペ
ンテンなどのポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリ
スチレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニルなどのシール
材料としても使用することができる。
発明は、これら実施例に限定されるものではない。ま
ず、実施例及び比較例において使用した樹脂組成物の作
成方法、ラミネート加工方法と条件、ヒートシール性能
評価方法について説明する。
ルミ箔面への押出ラミネート加工を行った。 装置: 中外テック社製ラミネーター 押出機: 65mmφ、L/D=28 スクリュー: 3−ステージタイプ、圧縮比=4.78 ダイ: インナーディッケルタイプ ダイ開口: 0.8×500mm エアーギャップ: 110mm 加工温度: 240〜300℃ 加工速度: 80m/min ラミネート厚み: 40μm 基材: 紙(79.1g/m2)/ポリエチレン(15μm )/アルミ箔(7μm)
ン樹脂面とのヒートシール強度について、下記条件によ
って測定した。評価基準として、強度が4N/15mm
以上、10N/15mm以下を合格と判断した。 被シール基材: PET(12μm)/ポリエチレン(20μm) ヒートシール機: 片面加熱バーシーラー(シール幅:10mm) シール温度: 120、140、160℃ シール圧力: 0.1MPa シール時間: 1秒間 強度測定: 引張試験機使用、90度剥離、剥離速度300mm /min、試験片幅15mm
/m2)の片面が30μm厚みのポリエチレン層からな
る積層体のポリエチレン面とを、上記3−1記載と同一
の方法によって、ヒートシールする。そのもののヒート
シール部をやはり、3−1で記載の条件にて剥離させた
際の、剥離状態の観察を行った。片アート紙からポリエ
チレン層が剥離している場合を紙剥げ、ポリエチレン層
が片アート紙から剥離していない場合を界面剥離と評価
した。
脂組成物の配合比及びそれら原料樹脂の物性等について
示す。
体またはそのアイオノマー表1に示す。
する重合体 プロピレン系重合体: F569R((株)グランドポ
リマー社製PP樹脂) MFR: 21g/10min 密度: 0.91g/cm3 ビカット軟化点: 120℃ 1−ブテン系重合体: P4000(三井化学(株)社
製PB−1樹脂) MFR: 1.8g/10min 密度: 0.915g/cm3 ビカット軟化点: 116℃
プロピレン系重合体10重量%、粘着付与樹脂10重量
%の比率とした配合物を、実施例説明1記載の条件下で
溶融混合し、重合体組成物(A)を調整した。
施例説明2記載のラミネート加工方法によって、樹脂加
工温度240℃にて、紙(79.1g/m2)/ポリエ
チレン(15μm)/アルミ箔(7μm)/(A)(4
0μm)構成からなるラミネートフィルムを作成した。
用いて、実施例説明3−1記載の条件によるヒートシー
ル強度及び3−2記載の条件による紙剥げ評価を行っ
た。
範囲で、容易に剥離可能且つシール部剥離面での紙剥げ
発生の見られない結果が得られた。
ノマー80重量%、ポリ1−ブテン重合体10重量
%、粘着付与樹脂10重量%を配合して得られた配合物
を、実施例1と同様にして、溶融混合し、エチレン重合
体組成物(B)を調整した。この組成物から実施例1と
同様の条件にてラミネートフィルムを作成し、ヒートシ
ール性能を評価した。結果を表2に示す。
ノマー70重量%、プロピレン系重合体20重量%、
粘着付与樹脂10重量%を配合して得られた配合物を、
実施例1と同様にして、溶融混合し、エチレン重合体組
成物(B)を調整した。この組成物から実施例1と同様
の条件にてラミネートフィルムを作成し、ヒートシール
性能を評価した。結果を表2に示す。
ノマー80重量%、プロピレン系重合体10重量%、
粘着付与樹脂10重量%を配合して得られた配合物を、
実施例1と同様にして、溶融混合し、エチレン重合体組
成物(B)を調整した。この組成物から実施例1と同様
の条件にてラミネートフィルムを作成し、ヒートシール
性能を評価した。結果を表3に示す。
合体70重量%、プロピレン系重合体15重量%、粘着
付与樹脂15重量%を配合して得られた配合物を、実施
例1と同様にして、溶融混合し、エチレン重合体組成物
(B)を調整した。この組成物から実施例1と同様の条
件にてラミネートフィルムを作成し、ヒートシール性能
を評価した。結果を表3に示す。
とし、その他樹脂は一切配合せずに、全て実施例1と同
様にしてラミネートフィルムを作成し、ヒートシール性
能を評価した。ヒートシール強度が10N/15mmを
越え、剥離が困難であると同時に紙剥げが発生した。結
果を表3に示す。
し、その他樹脂は一切配合せずに、全て実施例1と同様
にしてラミネートフィルムを作成し、ヒートシール性能
を評価した。比較例1と同様に、ヒートシール強度が1
0N/15mmを越え、剥離が困難であると同時に紙剥
げが発生した。結果を表4に示す。
ノマー90重量%とプロピレン系重合体10重量%を
配合して得られた配合物を、実施例1と同様にして、溶
融混合し、エチレン重合体組成物(B)を調製した。こ
の組成物から実施例1と同様の条件にてラミネートフィ
ルムを作成し、ヒートシール性能を評価した。紙剥げの
発生は見られなかったが、120℃でのヒートシール強
度が4N/15mm以下であり、低温シール性が劣って
いた。結果を表4に示す。
合体80重量%とプロピレン系重合体20重量%を配合
して得られた配合物を、実施例1と同様にして、溶融混
合し、エチレン重合体組成物(B)を調製した。この組
成物から実施例1と同様の条件にてラミネートフィルム
を作成し、ヒートシール性能を評価した。120℃での
ヒートシール強度が4N/15mm以下であり且つ、1
60℃でのヒートシール強度が10N/15mmを越え
た。結果を表4に示す。
Claims (4)
- 【請求項1】 不飽和カルボン酸含量が4〜20重量%
のエチレン・不飽和カルボン酸共重合体又はそのアイオ
ノマー(A)30〜90重量%、プロピレン及び又は1
−ブテンを主体とする重合体(B)5〜45重量%及び
粘着付与樹脂(C)5〜25重量%の重合体組成物。 - 【請求項2】 請求項1記載の重合体組成物からなる易
開封性シール材料。 - 【請求項3】 基材に積層して使用される請求項2記載
の易開封性シール材料。 - 【請求項4】 ポリエチレン用に使用される請求項2又
は3記載の易開封性シール材料。
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JP34481298A JP3827870B2 (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 重合体組成物及びそれを用いた易開封性シール材料 |
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