JP2009035308A

JP2009035308A - ポリプロピレン製容器の蓋材用シーラントフィルム

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Publication number: JP2009035308A
Application number: JP2007202068A
Authority: JP
Inventors: Akinobu Kuramoto; 哲伸倉本; Nobuyuki Mitarai; 信行御手洗
Original assignee: Okamoto Industries Inc
Current assignee: Okamoto Industries Inc
Priority date: 2007-08-02
Filing date: 2007-08-02
Publication date: 2009-02-19
Anticipated expiration: 2027-08-02
Also published as: JP5030704B2

Abstract

【課題】適度なシール強度と易開封性を併せ持ち、界面剥離するポリプロピレン製容器の蓋材用シーラントフィルムを提供する。
【解決手段】少なくとも、（ａ）エチレン−無水マレイン酸―アクリル酸メチル共重合体４０〜６０質量％、プロピレン−ブテン共重合体５質量％〜１５質量％及びシングルサイト触媒を用いて重合した直鎖状低密度ポリエチレン２０質量％〜５５質量％の混合物からなる層（但し、前記エチレン−無水マレイン酸―アクリル酸メチル共重合体はメルトフローレイトが５〜２５ｇ／１０minであり、前記プロピレン−ブテンはメルトフローレイトが５〜１０ｇ／１０minであり、前記直鎖状低密度ポリエチレンは、メルトフローレイトが１〜１０ｇ／１０min、密度が０．９００〜０．９３０である。）、並びに（ｂ）ポリプロピレン６０〜９０質量％と高密度ポリエチレン４０〜１０質量％との混合物からなる層、とからなるポリプロピレン製容器の蓋材用シーラントフィルムである。
【選択図】なし

Description

本発明は、ポリプロピレン製容器に中身を充填し、蓋をヒートシール(熱接着)して密閉し、使用時に蓋を剥離して開封する包装体に関し、更に詳しくは、上記の蓋のヒートシール箇所に使用するシーラントフィルム、すなわちポリプロピレン製容器の蓋材用シーラントフィルムに関する。

中身を充填した容器に蓋をし、この蓋をヒートシール(熱接着)して密閉し、使用時にそのヒートシール個所を剥離して開封する包装体は、食品包装などで多く使用されている。ところで、従来から、包装体に用いるヒートシール性包装材料は、シール層とこのシール層を保持するベース層とからなるシーラントフィルムのベース層側の表面に、ガスバリヤー性（酸素バリアー性、水蒸気バリアー性）のあるアルミ箔やエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂鹸化物フィルム等をドライラミネーション法や押し出しラミネーション法などによって積層し、更に印刷性や強度を保つためにポリアミド樹脂フィルムやポリエステル樹脂フィルムをドライラミネーション法や押し出しラミネーション法などによって積層し製造している。しかして、パウチ等の袋状の包装体に用いるヒートシール性包装材料では、包装体を確実にシールして中身を保護するという目的が達成されればよいが、容器のヒートシール用の蓋に使用するヒートシール性包装材料の場合には、蓋を確実にシールして中身を保護するという性能に、更に手軽に開封できるという易開封性（イージーピール性）が要求される。

この要求に応えるべく、蓋用ヒートシール材に用いるシーラントフィルムについて、従来から種々の提案がなされている。例えば、シール層となる第1層は、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、アイオノマー、エチレン−アクリル酸共重合体などより選ばれる１種以上のポリマーと、ポリエチレン、ポリプロピレンなどより選ばれる１種以上のポリマーとのブレンドポリマーとを含有する、厚み及び凝集破壊強度がそれぞれ特定範囲内にある層であって、前記第1層に隣接する第２層は、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びそれらのマレイン酸グラフト重合体などより選ばれる１種以上のポリマーを含有する、前記第１層の１．５倍以上の凝集破壊強度を有する層であり、且つ第１層及び第２層は共押出しにより積層されたものであるイージーピール性共押出積層フィルムが提案されている（特許文献１）。

また、シール層となる第１層は、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体などの１種以上のポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン及びエチレン−プロピレン共重合体などの１種以上のポリマー、及び酸変性ポリオレフィンを、特定の割合で含むブレンドポリマーの層であって、前記第１層に隣接する第２層は、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体などの１種以上のポリマーとエチレン−プロピレン共重合体とを含むブレンドポリマーからなり、前記第１層の１．５倍以上の凝集破壊強度を有する層であり、且つ少なくとも第１層及び第２層は共押出しにより積層されたものであるイージーピール性共押出積層フィルムが提案されている（特許文献２）。

更に、外層、中間層及びシール層からなる多層フィルムであって，シール層がエチレン−メタアクリル酸共重合体とポリプロピレンとの混合物からなるクッション層と、ポリエチレンからなるシーラント層の両層からなり、且つ該シーラント層が１０μｍ以下であり、且つクッション層のエチレン−メタアクリル酸共重合体のメルトフローレイト（Ａ）と該シーラント層のメルトフローレイト（Ｂ）が１．５≦Ｂ／Ａ≦５．０である多層フィルムが提案されている（特許文献３）。

蓋をヒートシールさせて密封した容器は、収納する内容物によっては、開封をした後の容器を、そのまま食品容器として使用する場合があり、またそのまま飲料ボトルとして使用する場合がある。上記提案された従来のイージーピールシーラントフィルムは、適当な強度と易開封性を合わせもつシーラントフィルムであるが、開封のときの剥離時にシーラント部分が凝集破壊され、容器側にシーラントの一部が微小な毛羽立ちとして残り、美観を損ねたり、残ったシーラントの一部が容器内に落下してしまうという問題があった。

また、蓋用ヒートシール材の製造では、シーラントフィルムを一旦ロール状に巻き取り、次のドライラミネーション等の加工にまわす。エチレン・メタクリル酸共重合体、アイオノマー、エチレン・アクリル酸共重合体、酸変性ポリオレフィン等は粘着性の高い原料であり、これらを原料に用いたシーラントフィルムは、ロール状に巻き取ったときにブロッキングしてしまい、その後のドライラミネーション等の加工時に不具合が発生じ、仮にドライラミネーションができても、内容物を充填しシールする作業時にブロッキングが生じてラミネーションフィルムの繰り出しが円滑にできないという問題があった。
特開平５―２１２８３５号公報特開平８―２９５００３号公報特開２００２―２８３５１３号公報

本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、ポリプロピレン製容器の蓋材用のシーラントフィルムについて、適度なシール強度と易開封性を併せ持ち、容器から剥離後に容器表面に剥離残留物が実質的に残らない所謂界面剥離を発現し、且つブロッキングを発生しないシーラントフィルムを提供することを目的とする。

すなわち、本発明は、少なくとも、（ａ）エチレン−無水マレイン酸―アクリル酸メチル共重合体４０〜６０質量％、プロピレン−ブテン共重合体５〜１５質量％及びシングルサイト触媒を用いて重合した直鎖状低密度ポリエチレン２０〜５５質量％の樹脂混合物からなる層（但し、前記エチレン−無水マレイン酸―アクリル酸メチル共重合体はメルトフローレイトが５ｇ／１０min〜２５ｇ／１０minであり、前記プロピレン−ブテン共重合体はメルトフローレイトが５ｇ／１０min〜１０ｇ／１０minであり、前記直鎖状低密度ポリエチレンは、メルトフローレイトが１ｇ／１０min〜１０ｇ／１０min、密度が０．９００〜０．９３０である。）、並びに（ｂ）ポリプロピレン６０〜９０質量％と高密度ポリエチレン４０〜１０質量％の樹脂混合物からなる層とからなることを特徴とするポリプロピレン製容器の蓋材用シーラントフィルムである。

また、上記の発明において、（ｂ）層のポリプロピレンは、メルトフローレイトが１０ｇ／１０min〜３０ｇ／１０minであり、またその高密度ポリエチレンは、メルトフローレイトが０．１ｇ／１０min〜２ｇ／１０min、密度０．９４５〜０．９６４であるものが好ましい。

本発明のシーラントフィルムは、ポリプロピレンへのヒートシール性が優れ、また易開封性（イージーピール性）に優れている。そのため、このシーラントフィルムのベース面の表面に、ガスバリヤーフィルム層や印刷フィルム層を積層した積層物は優れたシール効果を発揮し、特にポリプロピレン製容器の蓋材として優れている。また、このシーラントフィルム部分で熱シールされた蓋は、使用時に容器から剥離する際、いわゆる界面剥離を発現し、容器表面に剥離残留物が実質的に残らない。また、本発明のシーラントフィルムの（ｂ）層のベース層は、ブロッキングを発生しにくい性質を有する。そのため、このシーラントフィルムをロールから繰り出しながら、そのベース層面にバリヤーフィルム層や印刷フィルム層を積層して積層包装材料を作るとき、シール層とベース層とがブロッキングすることがなく、ブロッキングに起因するシール層の損傷やフィルムの切断をなくすことができる。更に、積層包装材料を容器の蓋に加工する際にもブロッキングによるシール層の損傷をなくすることができる。

本発明は、ポリプロピレン製容器の蓋材用シーラントフィルムに係わる。ここでポリプロピレン製容器は、ポリプロピレン或はポリプロピレンを主成分とする樹脂混合物を素材とした容器を指す。また、蓋材用シーラントフィルムとは、容器に蓋をヒートシールして密閉する包装体における、該蓋のヒートシール部を構成するフィルムを指す。本発明のシーラントフィルムは、少なくとも（ａ）層と（ｂ）層とからなる。（ａ）層はシール層であり、（ｂ）層はベース層であって、この（ｂ）層は、シーラントフィルムの最上層になる。この（ａ）層と（ｂ）層との間に、シール性を損なわない範囲で、他の樹脂層例えばポリエチレン層が存在してもよい。このシーラントフィルムのベース層面（（ｂ）層面）に、ガスバリヤーフィルム層や印刷フィルム層をドライラミネーション法や押し出しラミネーション法などによって積層し、更には強度を保つためにポリアミド樹脂フィルムやポリエステル樹脂フィルムをドライラミネーション法や押し出しラミネーション法などによって積層してシート状の蓋材を作成する。

本発明の（ａ）層は、エチレン−無水マレイン酸―アクリル酸メチル共重合体４０〜６０質量％、プロピレン−ブテン共重合体５〜１５質量％及びシングルサイト触媒を用いて重合した直鎖状低密度ポリエチレン２０〜５５質量％の樹脂混合物からなる層である。上記のエチレン−無水マレイン酸―アクリル酸メチル共重合体は、メルトフローレイト（本発明のエチレン−無水マレイン酸−アクリル酸メチル共重合体のメルトフローレイトの値は、ＪＩＳＫ７２１０に準拠して、１９０℃で測定したときの値である）が５ｇ／１０min〜２５ｇ／１０minのものである。このエチレン−無水マレイン酸―アクリル酸メチル共重合体の各成分の共重合割合は特に限定されないが、無水マレイン酸を１〜５質量%、好ましくは２〜３質量%含有し、アクリル酸メチルを１０〜３０、好ましくは１５〜２５質量%含有する共重合体が好適に用いられる。

また、上記のプロピレン−ブテン共重合体は、メルトフローレイト（本発明のプロピレン−ブテン共重合体のメルトフローレイトの値は、ＪＩＳＫ７２１０に準拠して、１９０℃で測定したときの値である）が５ｇ／１０min〜１０ｇ／１０minのものである。また、上記の直鎖状低密度ポリエチレンは、エチレンをシングルサイト触媒を用いて重合したポリエチレンであって、密度が０．９００〜０．９３０、メルトフローレイト（本発明の直鎖状低密度ポリエチレンのメルトフローレイトの値は、ＪＩＳＫ７２１０に準拠して、１９０℃で測定したときの値である）が１ｇ／１０min〜１０ｇ／１０minのものである。シングルサイト触媒を用いて重合したポリエチレンは、ポリプロピレンに接着性があるため、被着体のポリプロピレン製容器に対しても、また（ｂ）層に対しても接着性を発現する。

上記の（ａ）層において、エチレン−無水マレイン酸―アクリル酸メチル共重合体の配合量が４０質量％を下回ると、シーラントフィルムのポリプロピレン製容器へのシール性が劣り、また６０質量％を越えると、シーラントフィルムがべたつきブロッキングを引き起こし易くなる。更に、エチレン−無水マレイン酸―アクリル酸メチル共重合体のメルトフローレイトが５ｇ／１０minを下回ると成形性が悪くなり、２５ｇ／１０minを越えるとフィルムのブロッキング性能が劣る。また、プロピレン−ブテン共重合体のメルトフローレイトが５ｇ／１０minを下回ると低温シール性が悪くなり、１０ｇ／１０minを越えるとシール強度が上がり剥離跡が残ってしまう。また、シングルサイト触媒で重合した直鎖状低密度ポリエチレンのメルトフローレイトが１ｇ／１０minを下回ったり、１０ｇ／１０minを上回ると成形性が損なわれてしまう。また、この直鎖状低密度ポリエチレンの密度が０．９００未満であると開封のときの剥離時に糸引きなどの問題があり好ましくなく、密度が０．９３０を超えるとシール性が悪く十分なシール強度が得られない。

この（ａ）層は、シール層であり、ポリプロピレン製容器に強固にヒートシールする特性を有する。しかも、ポリプロピレン製容器から剥離する際には、界面剥離する。そのため、開封時に、シーラント部分の破壊により容器側に剥離残留物（シーラントの一部）が残り、外観を損ねたり、残ったシーラントの一部が容器内に落下するなどの不都合をなくすことができる。また、共押出し性に優れている。

本発明の（ｂ）層は、ポリプロピレン６０〜９０質量％と高密度ポリエチレン４０〜１０質量％との混合物である。この（ｂ）層は、（ａ）層のシール層を保持するベース層である。ベース層が多層で構成される場合は、その最上層が（ｂ）層で構成される。このポリプロピレンと高密度ポリエチレンとの混合樹脂は、シートに成形したとき、その表面が粗面化する。この粗面化は、ポリプロピレンとしてメルトフローレイト（本発明におけるポリプロピレンのメルトフローレイトの値は、ＪＩＳＫ７２１０に準拠して、２３０℃で測定したときの値である）が１０ｇ／１０min〜３０ｇ／１０minのポリプロピレンを用い、高密度ポリエチレンとして、メルトフローレイト（本発明の高密度ポリエチレンのメルトフローレイトの値は、ＪＩＳＫ７２１０に準拠して、１９０℃で測定したときの値である）が０．１ｇ／１０min〜２ｇ／１０min、密度が０．９４５〜０．９６４のポリエチレンを用いたときに特に好ましい状態になる。この粗面化によって、シーラントフィルムをロール状に巻いたとき、シール層とベース層を接しても、その間のブロッキングを一層低減させることができる。したがって、その後のドライラミネート作業時にロールから繰り出すときに、フィルムが破けたり、シール層が損傷することがない。

実施例１〜３、比較例１〜５
各実施例、比較例について、それぞれ、表１に示す（ａ）シール層の成分を混合する。また（ｂ）ベース層の成分を混合する。これらの各重合体混合物を、スクリュー径４０ｍｍφ、ダイ幅２５０ｍｍの多層Ｔダイ成形機で、押出し温度２５０℃、冷却ロール温度３０℃として共押出し成形して、（ａ）シール層（厚み８ｍｍ）と（ｂ）ベース層（厚み２２ｍｍ）が積層した厚み３０μｍのシーラントフィルムを製膜し、ロールに巻き取った。

表１の実施例、比較例で使用したエチレン−無水マレイン酸―アクリル酸メチル共重合体（１）〜（３）、プロピレン−ブテン共重合体、直鎖状低密度ポリエチレン（１）〜（２）、ポリプロピレン（１）〜（３）、及び高密度ポリエチレン（１）〜（３）のメルトフローレイト、密度、融点、共重合体組成を表２に示す。なお、メルトフローレイトは、ＪＩＳＫ７２１０に準拠して、高密度ポリエチレン及びエチレン−無水マレイン酸―アクリル酸メチル共重合体の場合には条件４をプロピレン−ブテンの場合には条件１４を用いて測定した。また、高密度ポリエチレン（１）〜（２）は、シングルサイト触媒を用いて重合したポリエチレンである。高密度ポリエチレン（３）は、チーグラー・ナッタ系触媒を用いて重合したポリエチレンである。

なお、これらの例では、エチレン−無水マレイン酸―アクリル酸メチル共重合体（１）は日本ポリエチレン（株）製の商標名レクスパール（ET230X）、エチレン−無水マレイン酸―アクリル酸メチル共重合体（２）は日本ポリエチレン（株）製の商標名レクスパール（ET440H）、エチレン−無水マレイン酸―アクリル酸メチル共重合体（３）は日本ポリエチレン（株）製の商標名レクスパール（ET530H）を用いた。直鎖状低密度ポリエチレン（１）は宇部丸善ポリエチレン（株）製の商標名ユメリット（0540F）、直鎖状低密度ポリエチレン（２）は宇部丸善ポリエチレン（株）製の商標名ユメリット（015AN）を用いた。直鎖状低密度ポリエチレン（３）は日本ポリエチレン（株）製の商標名ノバテック（UJ960）を用いた。プロピレン−ブテン共重合体は三井化学（株）製の商標名タフマー（XM7080）を用いた。ポリプロピレン（１）は日本ポリプロ（株）製の商標名ウィンテック（WSX02）、ポリプロピレン（２）はサンアロマー（株）製の商標名サンアロマー（PS201A）、ポリプロピレン（３）はサンアロマー（株）製の商標名サンアロマー（PL500A）を用いた。また、高密度ポリエチレン（１）は日本ポリエチレン（株）製の商標名ノバテック（HJ423RN）、高密度ポリエチレン（２）は日本ポリエチレン（株）製の商標名ノバテック（HJ362N）を用いた。

上記で得たシーラントフィルムをロールから巻き戻しながら、（ｂ）ベース層の表面に厚さ１２μｍのポリエステルフィルムを、接着剤を介してドライラミネートし積層フィルムを作成した。各積層フィルムの界面剥離性、ヒートシール性、及びブロッキング性を下記の評価法で評価した。その評価結果を併せて表１に示した。
＜ヒートシール性＞
上記各実施例、比較例で得た各積層フィルムを、テスター産業社製ヒートシーラーを用い、２００μｍのポリプロピレンシートと温度１８０℃、圧力０．２Mpa、時間１秒でヒートシールを行った。このシールしたサンプルを１５mm幅に切断し、株式会社オリエンテック社製テンシロンＵＣＴ−５００を用いて引張り速度３００mm／minでシール部を剥離し、剥離強度（Ｎ／１５ｍｍ幅）を測定した。その結果の値をヒートシール性として表１に示した。

＜界面剥離性＞
上記ヒートシールした積層フィルムとポリプロピレンシートのシール部を手で引っ張って剥離し、その剥離部分を目視で判断し、被着体に剥離跡が残らないものを○、剥離跡が残るものを×とした。
＜ブロッキング性＞
各実施例、比較例で得た各積層フィルムを、１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさに2枚ずつ切り出した。そして、それぞれの積層フィルムのシール層面と、ポリエステルフィルム面とを重ねて５０kgの荷重をかけて５０℃で２４時間オーブン中で保持した。その後、手で剥離し、そのときの抵抗を官能評価した。ほとんど抵抗なく剥離できるものを○、明らかに抵抗があって互着しているものを×とした。その結果を表１のブロッキング性（Ａ）の欄に示す。
また、各実施例、比較例において、（ａ）シール層の成分と（ｂ）ベース層の成分を共押出成形して製膜して得たシーラントフィルムを、１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさに2枚ずつ切り出した。そして、それぞれのシーラントフィルムの（ａ)層面と（ｂ）層面を重ねて５０kgの荷重をかけて５０℃で２４時間オーブン中で保持し、手で剥離したときの抵抗を官能評価した。ほとんど抵抗なく剥離できるものを○、明らかに抵抗があって互着しているものを×とした。その結果を表１のブロッキング性（Ｂ）の欄に示す。

表１から明らかなように、本発明の要件を満たす実施例１〜３は、「界面剥離性」、「ヒートシール性」、及び「ブロッキング性」のいずれもが優れた性能を有していた。これに対し、（ａ）シール層の成分としてエチレン−無水マレイン酸―アクリル酸メチル共重合体（１）のみを用いた比較例１は「ブロッキング性」が劣っていた。また、（ａ）シール層の成分として、メルトフローレイトが本発明の範囲外のエチレン−無水マレイン酸―アクリル酸メチル共重合体（３）を用いた比較例２は「ブロッキング性」が劣っていた。また、エチレン−無水マレイン酸―アクリル酸メチル共重合体（２）とポリプロピレン（１）の配合割合が本発明の範囲外の比較例３は、「界面剥離性」が劣っていた。また、（ａ）シール層の成分として、エチレン−無水マレイン酸―アクリル酸メチル共重合体に代えてポリプロピレン（１）を用いた比較例４は、「界面剥離性」が劣っていた。また、チーグラー・ナッタ系触媒を用いて重合した高密度ポリエチレン（３）を用いた比較例５は、高密度ポリエチレンのメルトフローレイト及び密度が本発明の範囲内にあっても、「界面剥離性」が劣り、「ヒートシール性」も劣っていた。

Claims

少なくとも、（ａ）エチレン−無水マレイン酸―アクリル酸メチル共重合体４０〜６０質量％、プロピレン−ブテン共重合体５〜１５質量％及びシングルサイト触媒を用いて重合した直鎖状低密度ポリエチレン２０〜５５質量％の樹脂混合物からなる層（但し、前記エチレン−無水マレイン酸―アクリル酸メチル共重合体はメルトフローレイトが５ｇ／１０min〜２５ｇ／１０minであり、前記プロピレン−ブテン共重合体はメルトフローレイトが５ｇ／１０min〜１０ｇ／１０minであり、前記直鎖状低密度ポリエチレンは、メルトフローレイトが１ｇ／１０min〜１０ｇ／１０min、密度が０．９００〜０．９３０である。）、並びに（ｂ）ポリプロピレン６０〜９０質量％と高密度ポリエチレン４０〜１０質量％の樹脂混合物からなる層とからなることを特徴とするポリプロピレン製容器の蓋材用シーラントフィルム。
（ｂ）層のポリプロピレンは、メルトフローレイトが１０ｇ／１０min〜３０ｇ／１０minであり、またその高密度ポリエチレンは、メルトフローレイトが０．１ｇ／１０min〜２ｇ／１０min、密度が０．９４５〜０．９６４であることを特徴とする請求項１記載のポリプロピレン製容器の蓋材用シーラントフィルム。