JP2009155516A

JP2009155516A - 包装袋

Info

Publication number: JP2009155516A
Application number: JP2007336491A
Authority: JP
Inventors: Juichi Kobayashi; 重一小林
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2009-07-16

Abstract

【課題】透明性、引裂強度、ヒートシール強度に優れる包装袋を提供する。
【解決手段】下記成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び成分（Ｃ）を含有する樹脂組成物からなる包装袋であって、この樹脂組成物１００質量％に対する前記成分（Ａ）の含有量は１〜４５質量％であり、前記成分（Ｂ）の含有量は５１〜９８質量％であり、前記成分（Ｃ）の含有量が０．１〜１０質量％とする。
成分（Ａ）：ポリ乳酸系樹脂
成分（Ｂ）：密度が８７０〜９３０ｋｇ／ｍ³、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜２０ｇ／１０分のエチレン−α−オレフィン共重合体
成分（Ｃ）：エポキシ基を有する重合体
【選択図】なし

Description

本発明は、所定の樹脂組成物からなる包装袋に関する。特に、本発明は、ポリ乳酸樹脂、密度が８７０〜９３０ｋｇ／ｍ³、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜２０ｇ／１０分のエチレン−α−オレフィン共重合体、エポキシ基を有する重合体を含有する樹脂組成物からなる包装袋に関するものである。

近年、石油資源の枯渇の問題、炭酸ガス排出による温暖化問題等から、カーボンニュートラルな材料としてポリ乳酸系樹脂が注目されている。そしてポリ乳酸系樹脂を有効に活用するために、ポリエチレン系樹脂を配合した樹脂組成物として用いることが検討されている。
例えば、特許文献１には、ポリ乳酸樹脂とポリエチレン系樹脂からなる樹脂組成物が記載されている。特許文献２には、ポリオレフィン、脂肪族ポリエステル系生分解性ポリマーおよび酸またはエポキシ基含有ポレオレフィンからなる樹脂組成物が記載されている。
特開２００５−２３２２２８号公報特開２００６−７７０６３号公報

特許文献１及び２に記載されている樹脂組成物を用いて包装袋を製造した場合、得られる包装袋の透明性や引裂強度、ヒートシール強度は十分なものとは言えなかった。
以上の課題に鑑み、本発明は透明性、引裂強度、ヒートシール強度に優れる包装袋を提供することを目的とする。

本発明者らは、下記に記載の樹脂組成物を用いることにより本発明の課題を達成することが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には以下のようなものを提供する。

すなわち、本発明は、下記成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び成分（Ｃ）を含有する樹脂組成物からなる包装袋であって、この樹脂組成物１００質量％に対する前記成分（Ａ）の含有量は１〜４５質量％であり、前記成分（Ｂ）の含有量は５１〜９８質量％であり、前記成分（Ｃ）の含有量が０．１〜１０質量％である包装袋を提供するものである。
成分（Ａ）：ポリ乳酸系樹脂
成分（Ｂ）：密度が８７０〜９３０ｋｇ／ｍ³、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜２０ｇ／１０分のエチレン−α−オレフィン共重合体
成分（Ｃ）：エポキシ基を有する重合体

本発明によれば、透明性、引裂強度、ヒートシール強度に優れる包装袋を提供することが可能となる。

本発明に係る包装袋は、ポリ乳酸樹脂、密度が８７０〜９３０ｋｇ／ｍ³、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜２０ｇ／１０分のエチレン−α−オレフィン共重合体、エポキシ基を有する重合体を含有する樹脂組成物からなるものである。以下、詳細に説明する。

［樹脂組成物］
＜成分（Ａ）＞
上記樹脂組成物中の成分（Ａ）は、ポリ乳酸系樹脂である。
ポリ乳酸系樹脂とは、Ｌ乳酸に由来する繰り返し単位及び／又はＤ乳酸に由来する繰り返し単位を有するポリ乳酸（以下、単にポリ乳酸という）、又はこのポリ乳酸と他の植物由来ポリエステル樹脂との共重合体である。成分（Ａ）は、必要に応じて、他の植物由来ポリエステル樹脂を含有していてもよい。
乳酸と共重合可能な他の植物由来のモノマーとしては、グリコール酸等のヒドロキシカルボン酸、ブタンジオール等の脂肪族多価アルコール及びコハク酸等の脂肪族多価カルボン酸が挙げられる。ポリ乳酸系樹脂（成分（Ａ））は乳酸及び／又は他の植物由来モノマーを直接脱水重縮合する方法、又は乳酸及び／又はヒドロキシカルボン酸の環状二量体（例えば、ラクチド、グリコリド、ε−カプロラクトン）を開環重合させる方法により製造することができる。

上記「ポリ乳酸」及び「ポリ乳酸とその他の植物由来ポリエステル樹脂との共重合体中のポリ乳酸セグメント」に含有されるＬ乳酸又はＤ乳酸に由来する繰り返し単位の含有量は、耐熱性を高める観点から、好ましくは８０モル％以上であり、より好ましくは９０モル％以上であり、さらに好ましくは９５モル％以上である。
ポリ乳酸系樹脂（成分（Ａ））の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは１万以上１００万以下であり、さらに好ましくは５万以上５０万以下である。分子量分布（Ｑ値、Ｍｗ／Ｍｎ）として、好ましくは１以上４以下である。なお、分子量及び分子量分布は、ゲルパーミエイションクロマトグラフ（ＧＰＣ）により、標準ポリスチレンを分子量標準物質として測定される。

＜成分（Ｂ）＞
上記樹脂組成物中の成分（Ｂ）は、エチレン−α−オレフィン共重合体である。エチレン−α−オレフィン共重合体は、エチレンと１種類以上の炭素原子数３〜１２のα−オレフィンとの共重合体である。
炭素原子数３〜１２のα−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、４−メチルペンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、デセン−１等が挙げられる。このうち、プロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１を用いることが好ましく、ブテン−１、ヘキセン−１を用いることがより好ましい。

そしてエチレン−α−オレフィン共重合体としては、例えば、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−４−メチルペンテン−１共重合体、エチレン−ヘキセン−１共重合体、エチレン−オクテン−１共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン−１共重合体等が挙げられる。このうち、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−ヘキセン−１共重合体、エチレン−オクテン−１共重合体を用いることが好ましく、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−ヘキセン−１共重合体を用いることがより好ましい。

エチレン−α−オレフィン共重合体の密度は、８７０〜９３０ｋｇ／ｍ³であり、好ましくは８８０〜９２７ｋｇ／ｍ³である。密度を８７０ｋｇ／ｍ³以上とすることにより、包装袋の内側の面同士の剥離性を向上させることが可能となる。そして密度を９２７ｋｇ／ｍ³以下とすることにより、包装袋の透明性を向上させることが可能となる。なお、成分（Ａ）の密度は、ＪＩＳＫ７１１２（１９９９）に従い測定される。

エチレン−α−オレフィン共重合体のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、０．１〜２０ｇ／１０分であり、好ましくは０．３〜１５ｇ／１０分であり、より好ましくは０．５〜１０ｇ／１０分である。
前記メルトフローレートを、０．１ｇ／１０分以上とすることにより、得られる包装袋の透明性を向上させることが可能となる。そして、メルトフローレートを２０ｇ／１０分以下とすることにより、得られる包装袋のヒートシール強度を向上させることが可能となる。
なお、ここでいうメルトフローレートとは、ＪＩＳＫ７２１０（１９９５）に従い、試験荷重２１．１８Ｎ、試験温度１９０℃の条件で測定される。

成分（Ｂ）のエチレン−α−オレフィン共重合体の製造方法としては、公知の重合触媒を用いて製造する方法が挙げられる。重合触媒としては、例えば、チーグラー・ナッタ系触媒、クロム系触媒、メタロセン系触媒等が挙げられる。チーグラー・ナッタ系触媒としては、例えば、次の（１）または（２）の触媒系が挙げられる。
（１）三塩化チタン、三塩化バナジウム、四塩化チタンおよびチタンのハロアルコラートからなる群から選ばれる少なくとも１種をマグネシウム化合物系担体に担持した成分と、共触媒である有機金属化合物からなる触媒系
（２）マグネシウム化合物とチタン化合物の共沈物または共晶体と共触媒である有機金属化合物からなる触媒系

クロム系触媒としては、例えば、シリカまたはシリカ−アルミナにクロム化合物を担持した成分と、共触媒である有機金属化合物からなる触媒系が挙げられる。
メタロセン系触媒としては、例えば、次の（１）〜（４）の触媒系が挙げられる。
（１）シクロペンタジエン形骨格を有する基を有する遷移金属化合物を含む成分と、アルモキサン化合物を含む成分からなる触媒系
（２）前記遷移金属化合物を含む成分と、トリチルボレート、アニリニウムボレート等のイオン性化合物を含む成分からなる触媒系
（３）前記遷移金属化合物を含む成分と、前記イオン性化合物を含む成分と、有機アルミニウム化合物を含む成分からなる触媒系
（４）前記の各成分をＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃等の無機粒子状担体や、エチレン、スチレン等のオレフィン重合体等の粒子状ポリマー担体に担持または含浸させて得られる触媒系

重合方法としては、例えば、液相重合法、スラリー重合法、気相重合法、高圧イオン重合法等が挙げられ、回分重合法、連続重合法のいずれでもよく、２段階以上の多段重合法も挙げられる。
エチレン−α−オレフィン共重合体のメルトフローレートは、例えば水素のような分子量調整剤を添加して重合することにより調整することが可能である。水素の添加量は、使用する触媒、製造条件によって異なる。一般的には水素の添加量を増加させるとメルトフローレートが増加する傾向にあるため、所望のメルトフローレートに応じて水素の添加量を決定することが好ましい。
そしてエチレン−α−オレフィン共重合体の密度も上記と同様、使用する触媒、製造条件によって異なるが、エチレン−α−オレフィン共重合体中のα−オレフィン濃度により調整することが可能である。なお、上記α−オレフィンの添加量は、４〜３０質量％であることが好ましい。

＜成分（Ｃ）＞
上記樹脂組成物中の成分（Ｃ）は、エポキシ基を有する重合体である。エポキシ基を含有する化合物の重合体としては、エチレンに由来する単量体単位と、エポキシ基を有する単量体に由来する単量体単位と、を有する共重合体が挙げられる。エポキシ基を有する単量体としては、例えば、グリシジルメタアクリレート、グリシジルアクリレート等のα，β−不飽和グリシジルエステル、アリルグリシジルエーテル、２−メチルアリルグリシジルエーテル等のα，β−不飽和グリシジルエーテルを挙げることができ、好ましくはグリシジルメタアクリレートである。
このような共重合体としては、具体的には、グリシジルメタアクリレート−エチレン共重合体（例えば、住友化学製商品名ボンドファースト）等が挙げられる。

また、エポキシ基を有する化合物としては、グリシジルメタアクリレート−スチレン共重合体やグリシジルメタアクリレート−アクリロニトリル−スチレン共重合体、グリシジルメタアクリルレート−プロピレン共重合体を用いることが可能である。
上記の重合による共重合体のほかに、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、水添及び非水添のスチレン−共役ジエン系等に、エポキシ基を有する単量体を、溶液若しくは溶融混練でグラフト重合させたものを用いることも可能であるが、このグラフト共重合体と、上記共重合体では、エポキシ基を有する単量体の付加量を多くすることができるという点で共重合体を用いることがより好ましい。

また、成分（Ｃ）において、エポキシ基を含有する化合物の重合体は、他の単量体に由来する単量体単位を有していてもよい。単量体単位としては、例えば、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、アクリル酸ブチル等の不飽和カルボン酸エステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の不飽和ビニルエステル等が挙げられる。

エポキシ基を含有する化合物の重合体において、エポキシ基を有する単量体に由来する単量体単位の含有量は、通常０．０１質量％〜３０質量％であり、より好ましくは０．１質量％〜２０質量％である（ただし、エポキシ基を有するエチレン系重合体中の全単量体単位の含有量を１００質量％とする）。なお、エポキシ基を有する単量体に由来する単量体単位の含有量は、赤外法により測定される。

エポキシ基を含有する化合物の重合体のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、通常０．１ｇ／１０分〜３００ｇ／１０分であり、好ましくは０．５ｇ／１０分〜８０ｇ／１０分である。ここでいうメルトフローレートとは、ＪＩＳＫ７２１０（１９９５）に規定された方法によって、試験荷重２１．１８Ｎ、試験温度１９０℃の条件で測定される。

エポキシ基を含有する化合物の重合体の製造方法としては、公知の方法が用いられ、例えば、高圧ラジカル重合法、溶液重合法、乳化重合法等により、エポキシ基を有する単量体とエチレンと、必要に応じて他の単量体とを共重合する方法、エチレン系樹脂にエポキシ基を有する単量体をグラフト重合させる方法等を挙げることができる。

本発明で用いる樹脂組成物中の各成分の含有量としては、脂組成物全体、即ち成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の合計量を１００質量％として、成分（Ａ）の含有量が１〜４５質量％であり、成分（Ｂ）の含有量が５１〜９８質量％であり、成分（Ｃ）の含有量が０．１〜１０質量％である。好ましくは成分（Ａ）の含有量が３〜４０質量％であり、成分（Ｂ）の含有量が５５〜９５質量％であり、成分（Ｃ）の含有量が０．３〜８質量％であり、より好ましくは、成分（Ａ）の含有量が５〜３５質量％であり、成分（Ｂ）の含有量が６０〜９０質量％であり、成分（Ｃ）の含有量が０．５〜６質量％である。
各成分の配合割合を、上記のような範囲とすることにより、透明性、引裂強度、ヒートシール強度に優れる包装袋を得ることが可能となる。

なお、上記樹脂組成物には、必要に応じて、酸化防止剤、中和剤、滑剤、帯電防止剤、造核剤、紫外線防止剤、可塑剤、発泡剤、発泡助剤、分散剤、防曇剤、抗菌剤、架橋剤、架橋助剤、有機多孔質パウダー、顔料等の添加剤を組み合わせて添加することが可能である。

樹脂組成物の製造方法は特に限定されるものではなく、公知のブレンド方法を用いることができる。公知のブレンド方法としては、例えば、成分（Ａ）〜（Ｃ）と必要に応じて添加剤等の他の成分とを、ドライブレンドやメルトブレンドする方法等が挙げられる。ドライブレンドする方法としては、例えば、ヘンシェルミキサー、タンブラーミキサー等の各種ブレンダーが挙げられ、メルトブレンドする方法としては、例えば、単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、熱ロール等の各種ミキサーが挙げられる。
混練温度は、１８０〜２４０℃であり、好ましくは１９０〜２３０℃である。

〔包装袋の製造方法〕
本発明に係る包装袋は、公知の方法により製造される。例えば、インフレーション法、Ｔダイキャスト法等により樹脂組成物からフィルムを製造し、そのフィルムを所定の箇所でヒートシールする方法が挙げられる。その際、フィルムを２枚以上重ね合わせてもよい。ヒートシールの方法としては、バーシール、回転ロールシール、ベルトシール、インパルスシール、高周波シール、超音波シール等の公知の方法で行うことができる。幅の比較的小さい包装袋を製造する際には、予め所定の幅に合わせた折径の共押出インフレーション積層フィルムを製造し、所定長さに切断した後、一端をヒートシールする所謂チューブ袋がコストの点でも望ましい。
このような方法により得られる包装袋の厚さとしては、５〜３００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍ、より好ましくは１５〜１００μｍである。
本発明に係る包装袋は、食品、繊維、医薬品、肥料、雑貨品、工業部品などの包装袋、ゴミ袋、規格袋等に用いることが可能である。

以下、実施例に基づいて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
物性の評価は、以下の方法によって行った。
（１）メルトフローレート（ＭＦＲ、単位：ｇ／１０分）
ＪＩＳＫ７２１０（１９９５）に従い、試験荷重２１．１８Ｎで測定した。
ただし、試験温度１９０℃の条件で測定を行った。
（２）密度（ｄ、単位：ｋｇ／ｍ³）
１５０℃でプレス成形して得られた厚さ１ｍｍのシートを用い、ＪＩＳＫ６７６０（１９８１）に従って測定を行った。ただし、アニールせずに測定した。

（３）グリシジルメタアクリレートに由来する単量体単位含有量（単位：質量％）
プレスシートを作成し、赤外吸収スペクトルの特性吸収の吸光度を厚さで補正して、検量線法により求めた。なお、グリシジルメタアクリレート特性吸収としては、９１０ｃｍ^-1のピークを用いた。
（４）ヘイズ（曇り度）
ＡＳＴＭＤ１００３に規定された方法に従った。

（５）エレメンドルフ引裂強度
ＡＳＴＭＤ１９２２に規定された方法に従い、ＭＤ方向について測定した。
（６）ヒートシール強度
包装袋の底部のヒートシール強度を下記により測定した。包装袋を２３℃、５０％ＲＨ条件下で２４時間放置した後、シールと直角方向に幅１５ｍｍの試験片を切り出し、ショッパー型引張試験機を用いて、２００ｍｍ／分の条件で剥離させ、そのときの強度を測定した。

本発明の実施例で使用した各成分は、以下のとおりである。
成分（Ａ）：ポリ乳酸樹脂
ユニチカ株式会社製、商品名「テラマックＴＰ−４０００」
成分（Ｂ）：エチレン−α−オレフィン共重合体
Ｂ−１：住友化学株式会社製、商品名「エクセレンＦＸＣＸ２００１」（エチレン−ヘキセン−１共重合体、１−ヘキセン由来単量体単位含有量＝１８質量％、ＭＦＲ（１９０℃）＝２．０ｇ／１０分、ｄ＝８９８ｋｇ／ｍ³）
Ｂ−２：住友化学株式会社製、商品名「エクセレンＦＸＣＸ５５０１」（エチレン−ブテン−１共重合体、１−ブテン由来単量体単位含有量＝２０質量％、ＭＦＲ（１９０℃）＝３０ｇ／１０分、ｄ＝８８０ｋｇ／ｍ³）
成分（Ｃ）：エポキシ基を有するエチレン系重合体
住友化学株式会社製、商品名「ボンドファーストＥ」（エチレン−グリシジルメタアクリレート共重合体、ＭＦＲ（１９０℃）＝３ｇ／１０分、グリシジルメタアクリレートに基づく構造単位含有量＝１２質量％）

〔実施例１、２および比較例１、２、３〕
成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び成分（Ｃ）を表１に記載の組成割合で、一括混合した後、スクリュー径３０ｍｍの押出機を用いて２００℃で溶融混練し、樹脂組成物を得た。次いで、スクリュー径２０ｍｍの押出機と１００ｍｍ幅のＴダイスを有するＴダイフィルム成形機により、押出温度２００℃で、樹脂組成物を厚み５０μｍのフィルムに成形した。次いでこのフィルムを以下の方法で三方シールし、包装袋を作成した。
包装袋の作成はまず、２枚のフィルムを合わせ、テスター産業製ヒートシーラーを用い、シールバー温度（ヒートシール温度）１２０℃、シール面圧９８０ｋＰａ、シール時間１．０秒、シール幅１０ｍｍの条件で押出加工方向に対して、平行に２箇所、垂直に１箇所ヒートシールを行った。
得られた袋の物性評価結果を表１に示す。

Claims

下記成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び成分（Ｃ）を含有する樹脂組成物からなる包装袋であって、
この樹脂組成物１００質量％に対する前記成分（Ａ）の含有量は１〜４５質量％であり、前記成分（Ｂ）の含有量は５１〜９８質量％であり、前記成分（Ｃ）の含有量が０．１〜１０質量％である包装袋。
（Ａ）：ポリ乳酸系樹脂
（Ｂ）：密度が８７０〜９３０ｋｇ／ｍ³、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜２０ｇ／１０分のエチレン−α−オレフィン共重合体
（Ｃ）：エポキシ基を有する重合体
前記成分（Ｃ）は、エチレンに由来する単量体単位と、エポキシ基を有する単量体に由来する単量体単位と、を有する共重合体である請求項１に記載の包装袋。
厚さが５〜３００μｍである請求項１又は２に記載の包装袋。