JP2013177167A - 易開封性包装材料 - Google Patents
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Abstract
【課題】優れたヒートシール特性を有し、端材をリサイクル活用しても透明性を損なうことのない易開封性包装材料を提供する。
【解決手段】特定の構成単位を含み、かつ特定範囲のガラス転移温度を有する非晶性ポリエステル樹脂、芳香族ポリカーボネート樹脂、及び特定の構成単位を含み、かつ特定範囲の融点を有する脂環式ポリエステル樹脂を含み、これらを特定量で含有して成る樹脂組成物を、シール層として成形してなる易開封性包装材料を用いることによる。
【選択図】なし
【解決手段】特定の構成単位を含み、かつ特定範囲のガラス転移温度を有する非晶性ポリエステル樹脂、芳香族ポリカーボネート樹脂、及び特定の構成単位を含み、かつ特定範囲の融点を有する脂環式ポリエステル樹脂を含み、これらを特定量で含有して成る樹脂組成物を、シール層として成形してなる易開封性包装材料を用いることによる。
【選択図】なし
Description
本発明は、易開封性包装材料に関する。より詳しくは、本発明は、幅広い温度域でイージーピール性を発現し得るヒートシールが可能であり、端材をリサイクルしても基材の透明性を損なうことがない易開封性包装材料に関するものである。
現在、食品等の包装容器としてはポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートあるいはポリカーボネート等が使用されている。これら樹脂の内、ポリオレフィン樹脂は、比較的安価であるものの、低分子量化合物の移行及び樹脂への吸着によって内容物の風味が損なわれたり、保香性が低下することが懸念されている。このため、ポリエチレンテレフタレートを始めとしたポリエステル系樹脂もしくはポリカーボネート樹脂等で成形された容器が、広範に使用されている。
容器への被包装物の充填には、包装容器の充填口に蓋材を当接し、ヒートシールする方法が利用されている。こうした形態の包装材料は、被包装物を取り出す際に蓋材を引き剥がす必要があることから、容器と蓋材との被包装体の漏洩等がなく、かつ被包装体を取り出す際に容器から蓋材が容易に剥離できる程度のヒートシール強度、すなわち易開封性を有している必要がある。
ポリエチレンテレフタレートを始めとしたポリエステル系樹脂、もしくはポリカーボネートなどで形成された容器に用いられる易開封性を有する蓋材の熱圧着性接着剤としては、飽和ポリエステル系接着性樹脂が使用されることが多い。しかしながら、熱圧着性接着剤として飽和ポリエステル系接着性樹脂を単独で使用すると、ヒートシール強度が高くなりすぎるという問題が挙げられる。そのため、ポリエステル系樹脂に対して、非相溶のポリオレフィン樹脂を配合するという技術が開示されている(例えば、特許文献1〜3)。しかし、ポリエステル系樹脂に対して非相溶のポリオレフィン樹脂を配合した場合、容器の透明性が大きく損なわれるという問題がある。また、ポリエステル樹脂中への分散性に劣るために成形性が悪く、かつ接着強度にばらつきが生じ易い。
また、ゴム成分と粘着剤成分を配合した樹脂組成物からなるシール層を成形し、粘着性によって易開封性を得るという手法も一般的であるが、水分の影響を受け易く、夾雑物の漏洩性で劣るという問題点がある。
一方、特許文献4においては、夾雑物の漏洩性とシール性を兼備するために、芳香族ポリエステル樹脂と不飽和ポリエステル樹脂からなる樹脂組成物をシール層とし、変性ポリオレフィン系樹脂と未変性ポリオレフィン系樹脂を支持層とする技術が開示されている。シール層と基層にて層間剥離を起こすことにより、安定した易開封性を得るというものである。
しかし、近年は省資源及び製造コスト削減の観点から、原反シートを包装容器へ二次加工する際に発生した端材を粉砕・溶融し、リサイクル層として活用することが求められている。前述した特許文献1〜4のように、易開封容器の原料にポリオレフィン樹脂とポリエステル樹脂を併せて含む場合、リサイクル層が著しく失透することから、容器の透明性が損なわれるという問題がある。
本発明は、かかる背景技術に鑑みてなされたものであり、その課題は、優れたヒートシール特性を有し、端材をリサイクル活用しても透明性を損なうことのない易開封性包装材料を提供することにある。
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、非晶性の芳香族ポリエステル樹脂を用い、特定比率のポリカーボネート樹脂及び脂環式ポリエステル樹脂を配合して製造した樹脂組成物を、シール層として成形してなる易開封性包装材料が、ヒートシール特性に優れ、基材とシール層を併せて溶融混練してリサイクルしても透明性を損なわず、易開封性包装材料として高い性能を発現し、従来の問題を解決し得ることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち本発明は、以下の[1]〜[8]を要旨とする。
[1] 下記成分(A)〜(C)を含み、これらの合計量に対し、下記成分(A)50〜95重量%、下記成分(B)4〜40重量%、及び下記成分(C)1〜10重量%を含有してなる樹脂組成物を、シール層として成形してなる易開封性包装材料。
成分(A):ジカルボン酸成分としてテレフタル酸由来の構成単位を全ジカルボン酸成分中に90モル%以上含み、
ジオール成分としてエチレングリコール由来の構成単位及び1,4-シクロヘキサンジメ
タノール由来の構成単位を主な構成単位として含み、かつ全ジオール成分中に1,4−シクロヘキサンジメタノール由来の構成単位を20モル%以上含む、ガラス転移温度が45〜90℃の非晶性ポリエステル系樹脂
成分(B):芳香族ポリカーボネート系樹脂
成分(C):1,4−シクロヘキサンジカルボン酸由来の構成単位及び1,4−シクロヘキサンジメタノール由来の構成単位を主な構成単位として含む、融点が160℃以上240℃以下の脂環式ポリエステル系樹脂
[1] 下記成分(A)〜(C)を含み、これらの合計量に対し、下記成分(A)50〜95重量%、下記成分(B)4〜40重量%、及び下記成分(C)1〜10重量%を含有してなる樹脂組成物を、シール層として成形してなる易開封性包装材料。
成分(A):ジカルボン酸成分としてテレフタル酸由来の構成単位を全ジカルボン酸成分中に90モル%以上含み、
ジオール成分としてエチレングリコール由来の構成単位及び1,4-シクロヘキサンジメ
タノール由来の構成単位を主な構成単位として含み、かつ全ジオール成分中に1,4−シクロヘキサンジメタノール由来の構成単位を20モル%以上含む、ガラス転移温度が45〜90℃の非晶性ポリエステル系樹脂
成分(B):芳香族ポリカーボネート系樹脂
成分(C):1,4−シクロヘキサンジカルボン酸由来の構成単位及び1,4−シクロヘキサンジメタノール由来の構成単位を主な構成単位として含む、融点が160℃以上240℃以下の脂環式ポリエステル系樹脂
[2] 前記樹脂組成物が下記成分(D)を含み、前記成分(A)〜(C)の合計100重量部に対して、下記成分(D)0.1〜30重量%を含む、[1]に記載の易開封性包装材料。
成分(D):数平均分子量1,000以上50,000以下の飽和ポリエステル系接着性樹脂
成分(D):数平均分子量1,000以上50,000以下の飽和ポリエステル系接着性樹脂
[3] 前記成分(D)が、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸由来の構成単位を90モル%未満含んでなり、ジオール成分として鎖状脂肪族ジオール由来の構成単位を80モル%以上含んでなるポリエステル系接着性樹脂である、[1]又は[2]に記載の易開封性包装材料。
[4] 前記成分(B)がビスフェノールAから誘導される構成単位を含むポリカーボネートであることを特徴とする[1]乃至[3]のいずれか1つに記載の易開封性包装材料。
[5] 前記成分(D)がガラス転移温度25℃以上80℃以下の非晶性ポリエステル系
接着性樹脂であることを特徴とする[1]乃至[4]のいずれか1つに記載の易開封性包装材料。
接着性樹脂であることを特徴とする[1]乃至[4]のいずれか1つに記載の易開封性包装材料。
[6] 前記成分(B)と成分(C)との重量比が70/30〜95/5であることを特徴とする[1]乃至[5]のいずれか1つに記載の易開封性包装材料。
[7] テレフタル酸由来の構成単位及び/又は脂肪族ジカルボン酸由来の構成単位と、エチレングリコール由来の構成単位及び/又は1,4−シクロヘキサンジメタノール由来の構成単位を主な構成単位とするポリエステル系樹脂を支持層として積層してなる、 [1]乃至[6]のいずれか1つに記載の易開封性包装材料。
[8] 前記シール層に対する基材としてポリエチレンテレフタレート系樹脂を用いることを特徴とする、[1]乃至[7]のいずれか1つに記載の易開封性包装材料。
本発明によれば、ヒートシール強度の温度依存性が少なく、製品における開封強度が安定して得られ、かつリサイクル特性に優れた易開封性包装材料が提供される。
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。
本発明の易開封性包装材料は、以下の成分(A)、(B)及び(C)を含有してなる樹脂組成物をシール層として成形して得られるものである。本発明において易開封性包装材料とは、熱融着もしくは振動融着等で封緘され、容易に開封することができる包袋であれば、特に形状は限定されない。また、本発明において「シール層」とは、熱融着もしくは振動融着等で封緘された際の、包装材料の最内層(融着される層)を意味する。
本発明において、上記の各成分はそれぞれ目的とする機能は異なり、成分(A)で接着性を発現させ、成分(B)で接着性を落としてイージーピール性を調整し、成分(C)で透明性を得ている。すなわち、本発明は、成分(A)〜(C)を特定量配合した樹脂組成物を易開封性材料の原料として用いることにより、透明性を阻害することなく、接着性を適度におとし、イージーピール性を発現させることができることを見出したものである。
<成分(A)>
本発明における成分(A)は、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸由来の構成単位を全ジカルボン酸成分中に90モル%以上含み、ジオール成分としてエチレングリコール由来の構成単位及び1,4-シクロヘキサンジメタノール由来の構成単位を主な構成単位と
する非晶性ポリエステル系樹脂である。
ここで、「主な」とは、全ジオール成分由来の構成単位中のエチレングリコール及び1,4−シクロヘキサンジメタノール由来の構成単位の割合の合計が50モル%以上であることを言う。全ジオール成分中のエチレングリコール由来の構成単位及び1,4−シクロヘキサンジメタノールの構成単位の割合の合計は、好ましくは60モル%以上、更に好ましくは70モル%以上、特に好ましくは80モル%である。なお、その上限は100モル%である。
本発明における成分(A)は、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸由来の構成単位を全ジカルボン酸成分中に90モル%以上含み、ジオール成分としてエチレングリコール由来の構成単位及び1,4-シクロヘキサンジメタノール由来の構成単位を主な構成単位と
する非晶性ポリエステル系樹脂である。
ここで、「主な」とは、全ジオール成分由来の構成単位中のエチレングリコール及び1,4−シクロヘキサンジメタノール由来の構成単位の割合の合計が50モル%以上であることを言う。全ジオール成分中のエチレングリコール由来の構成単位及び1,4−シクロヘキサンジメタノールの構成単位の割合の合計は、好ましくは60モル%以上、更に好ましくは70モル%以上、特に好ましくは80モル%である。なお、その上限は100モル%である。
本発明における成分(A)の非晶性ポリエステル系樹脂のジカルボン酸成分は、耐熱性及び透明性の点より、テレフタル酸由来の構成単位を90モル%以上含んでなる。テレフタル酸由来以外で本発明に用いられるその他のジカルボン酸としては、例えば、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−デカヒド
ロナフタレンジカルボン酸、1,5−デカヒドロナフタレンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、フェニレンジオキシジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルケトンジカルボン酸、4,4’−ジフェノキシエタンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカジカルボン酸、ドデカジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。
ロナフタレンジカルボン酸、1,5−デカヒドロナフタレンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、フェニレンジオキシジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルケトンジカルボン酸、4,4’−ジフェノキシエタンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカジカルボン酸、ドデカジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。
成分(A)の非晶性ポリエステル系樹脂の全ジオール成分中におけるエチレングリコール由来の構成単位の比率が高いほど、剛性及び耐薬品性の点では好ましいが、非晶性ポリエステル系樹脂が結晶構造を有するようになることから、加熱による冷結晶化により、ヒートシール性が低下する傾向にある。ジオール成分として1,4−シクロヘキサンジメタノール由来の構成単位が加わることにより、非晶性ポリエステル系樹脂の結晶化が抑制され、またヒートシール性や耐衝撃性も併せて向上する。全ジオール成分中における1,4−シクロヘキサンジメタノール由来の構成単位の比率は20モル%以上が好ましく、より好ましくは30モル%以上である。また、その上限については95モル%以下であることが好ましく、より好ましくは80モル%以下である。
本発明に使用する非晶性ポリエステル系樹脂に用いることができる、エチレングリコール及び1,4−シクロヘキサンジメタノール以外のジオール成分としては、例えば、1,2−シクロペンタンジオール、1,3−シクロペンタンジオール、1,2−シクロペンタンジメタノールビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0]デカン、1,3−シクロペンタンジメタノールビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0]デカン等の5員環ジオール;1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール(1,2−CHDM)、1,3−シクロヘキサンジメタノール(1,3−CHDM)、2,2−ビス−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−プロパン等の6員環ジオール;トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、オクタメチレングリコール、デカメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール等の脂肪族ジオール;キシリレングリコール、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4’−β−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−β−ヒドロキシエトキシフェニル)スルホン酸等の芳香族ジオール等が挙げられる。これらのジオール成分は、1種または2種以上を併用して用いることができる。
本発明に用いる成分(A)の非晶性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度は、45℃以上であり、より望ましくは55℃以上である。非晶性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度が前記下限値未満であると、耐熱性に劣るため好ましくない。また、非晶性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度は、90℃以下が好ましく、より好ましくは80℃以下である。ガラス転移温度が前記上限値以下であると、結晶性が低くなることにより加熱試験後の透明性が優れたものとなり、また、ヒートシール性に優れたものとなる。なお、ガラス転移温度は例えば、示差走査熱量計(DSC)等を用いることにより常法にて測定でき、通常は10℃/minの昇温速度で測定した際のヒートフローの変局点の温度を意味する。非晶性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度は、前述したジカルボン酸成分及びジオール成分を適宜選択して用いることで制御することができる。
本発明に用いる非晶性ポリエステル系樹脂の固有粘度(IV)は任意であるが、低い方が溶融粘度も低くなるため、成形加工し易い点で好ましい。具体的には、非晶性ポリエステル系樹脂をフェノール/テトラクロロエタン(重量比1/1)混合液を溶媒として、ウ
ベローデ型粘度計を用いて、30℃で測定することにより求められる固有粘度(IV)が1.5dl/g以下であるのが好ましい。一方、本発明の包装材料の強度等の物性の点からは、0.3dl/g以上であるのが好ましい。
ベローデ型粘度計を用いて、30℃で測定することにより求められる固有粘度(IV)が1.5dl/g以下であるのが好ましい。一方、本発明の包装材料の強度等の物性の点からは、0.3dl/g以上であるのが好ましい。
このような非晶性ポリエステル系樹脂は既に市販されており、例えば、上記のような特性を有する非晶性ポリエステル系樹脂として、イーストマンケミカル社製「Easter(登録商標) Copolyester」が挙げられる。
<成分(B)>
本発明で使用する芳香族ポリカーボネート樹脂は、通常、原料として、芳香族ジヒドロキシ化合物とカーボネート前駆体とを使用し、または、これらに併せて少量のポリヒドロキシ化合物を使用することにより得られる、直鎖または分岐の熱可塑性の重合体または共重合体である。
本発明で使用する芳香族ポリカーボネート樹脂は、通常、原料として、芳香族ジヒドロキシ化合物とカーボネート前駆体とを使用し、または、これらに併せて少量のポリヒドロキシ化合物を使用することにより得られる、直鎖または分岐の熱可塑性の重合体または共重合体である。
上記の芳香族ジヒドロキシ化合物としては、例えば、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(=ビスフェノールA)、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン(=テトラブロモビスフェノールA)、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1−トリクロロプロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロプロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン等のビス(ヒドロキシアリール)アルカン類が挙げられる。
また、上記以外の芳香族ジヒドロキシ化合物としては、例えば、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン等で例示されるビス(ヒドロキシアリール)シクロアルカン類;9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン等で例示されるカルド構造含有ビスフェノール類;4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルエーテル等で例示されるジヒドロキシジアリールエーテル類;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルスルフィド等で例示されるジヒドロキシジアリールスルフィド類;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルスルホキシド等で例示されるジヒドロキシジアリールスルホキシド類;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルスルホン等で例示されるジヒドロキシジアリールスルホン類;ハイドロキノン、レゾルシン、4,4’−ジヒドロキシジフェニル等が挙げられる。
上記の中では、ビス(4−ヒドロキシフェニル)アルカン類が好ましく、特に耐衝撃性の点から、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン[=ビスフェノールA]が好ましい。芳香族ジヒドロキシ化合物は2種類以上を併用してもよい。
前記のカーボネート前駆体としては、例えば、カルボニルハライド、カーボネートエステル、ハロホルメート等が挙げられ、その具体例としては、ホスゲン;ジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート等のジアリールカーボネート類;ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のジアルキルカーボネート類;二価フェノールのジハロホルメート等が挙げられる。これらのカーボネート前駆体は2種類以上を併用してもよい。
また、本発明で使用する芳香族ポリカーボネート樹脂は、三官能以上の多官能性芳香族化合物を共重合した、分岐芳香族ポリカーボネート樹脂であってもよい。三官能以上の多官能性芳香族化合物としては、例えば、フロログルシン、4,6−ジメチル−2,4,6−トリ(4−ヒドロキシフェニル)ヘプテン−2、4,6−ジメチル−2,4,6−トリ(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン、2,6−ジメチル−2,4,6−トリ(4−ヒドロキシフェニル)ヘプテン−3、1,3,5−トリ(4−ヒドロキシフェニル)べンゼン、1,1,1−トリ(4−ヒドロキシフェニル)エタン等のポリヒドロキシ化合物類の他、3,3−ビス(4−ヒドロキシアリール)オキシインドール(=イサチンビスフェノール)、5−クロロイサチン、5,7−ジクロロイサチン、5−ブロムイサチン等が挙げられる。これらの中では、1,1,1−トリ(4−ヒドロキシフェニル)エタンが好ましい。多官能性芳香族化合物は、前記の芳香族ジヒドロキシ化合物の一部を置換して使用することが出来、その使用量は、芳香族ジヒドロキシ化合物に対し、通常0.01〜10モル%、好ましくは0.1〜2モル%である。
芳香族ポリカーボネート樹脂の製造方法としては、例えば、界面重合法、溶融エステル交換法、ピリジン法、環状カーボネート化合物の開環重合法、プレポリマーの固相エステル交換法などが挙げられる。工業的には、界面重合法または溶融エステル交換法が有利である。
本発明に係る樹脂組成物に使用する芳香族ポリカーボネート樹脂の分子量は、溶液粘度から換算した粘度平均分子量[Mv]として、機械的強度と流動性(成形加工性容易性)の観点から、通常10,000〜50,000、好ましくは12,000〜40,000であり、更に好ましくは14,000〜30,000である。また、粘度平均分子量の異なる2種類以上の芳香族ポリカーボネート樹脂を混合してもよい。更に、必要に応じ、粘度平均分子量が上記の適範囲外である芳香族ポリカーボネート樹脂を混合してもよい。
芳香族ポリカーボネート樹脂は、JIS K7210の試験条件4に従って測定した300℃、1.2kg荷重におけるメルトフローレート(MFR)が、加工性の点では大きい方が好ましく、機械的強度の点では小さい方が好ましい。具体的には、芳香族ポリカーボネート樹脂の300℃、1.2kg荷重におけるMFRが0.1g/10min以上であるのが好ましく、1g/10min以上であるのが更に好ましく、一方、100g/10min以下であるのが好ましく、50g/10min以下であるのがより好ましい。
本発明に係る樹脂組成物に使用する芳香族ポリカーボネート樹脂の末端水酸基濃度は、通常1000ppm以下、好ましくは800ppm以下、更に好ましくは600ppm以下である。また、その下限は、特にエステル交換法で製造する芳香族ポリカーボネート樹脂では、10ppm、好ましくは30ppm、更に好ましくは40ppmである。末端水酸基濃度を10ppm以上の範囲にすることにより、分子量の低下が抑制でき、樹脂組成物の機械的特性がより向上する傾向にある。また、末端基水酸基濃度が1000ppmを超えない範囲にすることにより、樹脂組成物の滞留熱安定性や色調がより向上する傾向にある。
上記の末端水酸基濃度の単位は、芳香族ポリカーボネート樹脂重量に対する、末端水酸
基の重量をppmで表示したものであり、測定方法は、四塩化チタン/酢酸法による比色定量(Macromol.Chem.88 215(1965)に記載の方法)である。
基の重量をppmで表示したものであり、測定方法は、四塩化チタン/酢酸法による比色定量(Macromol.Chem.88 215(1965)に記載の方法)である。
成分(B)の非晶性のコポリエステル系樹脂は既に市販品として入手することもできる。市販品としては例えば、三菱エンジニアリングプラスチックス社製ノバレックス(登録商標)シリーズなどが挙げられる。
<成分(C)>
本発明に係る成分(C)は、ジカルボン酸成分として1,4−シクロヘキサンジカルボン酸を主な構成単位とし、ジオール成分として1,4−シクロヘキサンジメタノールを主な構成単位とする融点が160℃以上240℃以下の脂環式ポリエステル系樹脂である。ここで、「主な」とは、脂環式ポリエステル系樹脂の全ジカルボン酸成分中の1,4−シクロヘキサンジカルボン酸由来の構成単位の割合及び脂環式ポリエステル系樹脂中の全ジオール成分由来の構成単位中の1,4−シクロヘキサンジメタノール由来の構成単位の割合が、それぞれ、50モル%以上であることを言い、好ましくは60モル%以上、更に好ましくは70モル%以上、特に好ましくは80モル%である。なお、その上限は100モル%である。脂環式ポリエステル樹脂中の全ジカルボン酸成分中の1,4−シクロヘキサンジカルボン酸由来の構成単位及び1,4−シクロヘキサンジメタノール由来の構造単位の割合が高いほど、成形体の耐熱性の点で好ましい。
本発明に係る成分(C)は、ジカルボン酸成分として1,4−シクロヘキサンジカルボン酸を主な構成単位とし、ジオール成分として1,4−シクロヘキサンジメタノールを主な構成単位とする融点が160℃以上240℃以下の脂環式ポリエステル系樹脂である。ここで、「主な」とは、脂環式ポリエステル系樹脂の全ジカルボン酸成分中の1,4−シクロヘキサンジカルボン酸由来の構成単位の割合及び脂環式ポリエステル系樹脂中の全ジオール成分由来の構成単位中の1,4−シクロヘキサンジメタノール由来の構成単位の割合が、それぞれ、50モル%以上であることを言い、好ましくは60モル%以上、更に好ましくは70モル%以上、特に好ましくは80モル%である。なお、その上限は100モル%である。脂環式ポリエステル樹脂中の全ジカルボン酸成分中の1,4−シクロヘキサンジカルボン酸由来の構成単位及び1,4−シクロヘキサンジメタノール由来の構造単位の割合が高いほど、成形体の耐熱性の点で好ましい。
本発明に使用する成分(C)の脂環式ポリエステル樹脂に用いることができる、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸以外のジカルボン酸成分としては、例えば、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−デカヒドロナ
フタレンジカルボン酸、1,5−デカヒドロナフタレンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、フェニレンジオキシジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルケトンジカルボン酸、4,4’−ジフェノキシエタンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカジカルボン酸、ドデカジカルボン酸等の鎖状脂肪族ジカルボン酸等が挙げられる。
フタレンジカルボン酸、1,5−デカヒドロナフタレンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、フェニレンジオキシジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルケトンジカルボン酸、4,4’−ジフェノキシエタンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカジカルボン酸、ドデカジカルボン酸等の鎖状脂肪族ジカルボン酸等が挙げられる。
また、これらのジカルボン酸成分は、脂環式ポリエステル樹脂の製造に際して、炭素数1〜4のアルキルエステル及びこれらのハロゲン化物等として使用してもよい。上記のジカルボン酸としては、鎖状脂肪族ジカルボン酸又は脂環式ジカルボン酸が好ましく用いられる。
なお、ジカルボン酸成分が脂環式ジカルボン酸である場合、該脂環式ジカルボン酸中のトランス体の割合は、本発明の樹脂組成物の耐熱性の点では多い方が望ましいが、一方、脆性の点では、低い方が好ましい。具体的には、このトランス体の割合は、60モル%以上であるのが好ましく、70モル%以上であるのが更に好ましく、また、一方、98モル%以下であるのが好ましい。
なお、ジカルボン酸成分が脂環式ジカルボン酸である場合、該脂環式ジカルボン酸中のトランス体の割合は、本発明の樹脂組成物の耐熱性の点では多い方が望ましいが、一方、脆性の点では、低い方が好ましい。具体的には、このトランス体の割合は、60モル%以上であるのが好ましく、70モル%以上であるのが更に好ましく、また、一方、98モル%以下であるのが好ましい。
本発明に使用する成分(C)の脂環式ポリエステル系樹脂に用いることができる、1,4−シクロヘキサンジメタノール以外のジオール成分としては、例えば、1,2−シクロペンタンジオール、1,3−シクロペンタンジオール、1,2−シクロペンタンジメタノールビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0]デカン、1,3−シクロペンタンジメタノールビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0]デカン等の5員環ジオール;1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール(1,2−CHDM)、1,3−シクロヘキサンジメタノール(1,3−CHDM)、2,2−ビス−(
4−ヒドロキシシクロヘキシル)−プロパン等の6員環ジオール;エチレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール等のテトラメチレングリコール;ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、オクタメチレングリコール、デカメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等の鎖状脂肪族ジオール;キシリレングリコール、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4’−β−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−β−ヒドロキシエトキシフェニル)スルホン酸等の芳香族ジオール等が挙げられる。
4−ヒドロキシシクロヘキシル)−プロパン等の6員環ジオール;エチレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール等のテトラメチレングリコール;ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、オクタメチレングリコール、デカメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等の鎖状脂肪族ジオール;キシリレングリコール、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4’−β−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−β−ヒドロキシエトキシフェニル)スルホン酸等の芳香族ジオール等が挙げられる。
これらの内、柔軟性付与の観点から、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、オクタメチレングリコール、デカメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール等の鎖状脂肪族ジオールが好ましい。
ジオール成分が脂環式ジオールである場合、該脂環式ジオール中のトランス体の割合は、上述の脂環式ジカルボン酸成分に含まれるトランス体の割合と同様な理由により、トランス体の割合としては、60モル%以上であるのが好ましく、70モル%以上であるのが更に好ましく、また、一方、98モル%以下であるのが好ましい。
本発明に用いる脂環式ポリエステル系樹脂の固有粘度(IV)は任意であるが、低い方が溶融粘度も低くなるため、成形加工し易い点で好ましい。具体的には、脂環式ポリエステル系ブロック共重合樹脂をフェノール/テトラクロロエタン(重量比1/1)混合液を溶媒として、ウベローデ型粘度計を用いて、30℃で測定することにより求められる固有粘度(IV)が1.5dl/g以下であるのが好ましい。一方、本発明の包装材料の強度等の物性の点からは、0.5dl/g以上であるのが好ましい。
脂環式ポリエステル系樹脂は、JIS K7210の試験条件4に従って測定した230℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレート(MFR)が、加工性の点では大きい方が好ましく、機械的強度の点では小さい方が好ましい。具体的には、ポリオレフィン系樹脂の230℃、2.16kg荷重におけるMFRが1g/10min以上であるのが好ましく、5g/10min以上であるのが更に好ましく、一方、200g/10min以下であるのが好ましく、100g/10min以下であるのがより好ましい。
また、脂環式ポリエステル系樹脂の融点は、160℃以上240℃以下であることが加工性と透明性のバランスの点から必要である。融点は、前述したジカルボン酸及びジオール成分の種類、ジカルボン酸成分における脂環式ジカルボン酸のトランス体の割合、ジオール成分における脂環式ジオールのトランス体の割合等を適宜調整することによって制御可能である。
なお、融点は示差走査熱量計にて検出される、通常は10℃/minの昇温速度で測定した際の融解ピークトップの温度を意味する。
なお、融点は示差走査熱量計にて検出される、通常は10℃/minの昇温速度で測定した際の融解ピークトップの温度を意味する。
本発明に用いる脂環式ポリエステル系樹脂は、一般的にはジカルボン酸成分とジオール成分のエステル化またはエステル交換反応及び重縮合反応によって得られる。エステル反応またはエステル交換反応の温度条件は通常、200〜300℃で行われる。また、十分な反応速度を得るためには触媒を使用することが好ましい。触媒としては、通常のエステル化反応またはエステル交換反応、及び重縮合反応に使用されている触媒であれば、特に限定されず、広く公知のものを採用することが出来る。具体的にはチタン化合物、アンチモン化合物、スズ化合物などが挙げられる。
<成分(D)>
本発明に用いる樹脂組成物は、更に次の成分(D)を用いてもよい。本発明に係る成分(D)の飽和ポリエステル系接着性樹脂は、数平均分子量が1,000以上50,000以下の飽和ポリエステル樹脂である。成分(D)を配合することにより、本発明の易開封性包装材料にヒートシール性等の機能を付与することができるために好ましい。ただし、成分(D)には前記成分(A)及び成分(C)は含まないものとする。
本発明に用いる樹脂組成物は、更に次の成分(D)を用いてもよい。本発明に係る成分(D)の飽和ポリエステル系接着性樹脂は、数平均分子量が1,000以上50,000以下の飽和ポリエステル樹脂である。成分(D)を配合することにより、本発明の易開封性包装材料にヒートシール性等の機能を付与することができるために好ましい。ただし、成分(D)には前記成分(A)及び成分(C)は含まないものとする。
また、ポリエステル系接着性樹脂については、分子量が大きいほど開封した際の糊残りの点で優れることから、数平均分子量が1,000以上であり、より好ましくは2,000以上である。分子量が過大になると成形加工が困難になることから、50,000以下であり、好ましくは40,000以下である。
本発明における成分(D)の飽和ポリエステル系接着性樹脂の好ましいものとしては、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸由来の構成単位を90mol%未満含んでなり、ジオール成分として鎖状脂肪族ジオール由来の構成単位を80モル%以上含んでなるポリエステル系接着性樹脂が挙げられる。
接着性能と耐熱性の観点から、ジカルボン酸成分中におけるテレフタル酸由来の構成単位は70mol%以下含むことが好ましく、より好ましくは50mol%以下含むことが好ましく、一方、その下限は0mol%であるが、5mol%以上含むことが好ましく、10mol%以上含むことがより好ましい。テレフタル酸由来以外で用いられるその他のジカルボン酸としては、例えば、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロ
ヘキサンジカルボン酸、1,4−デカヒドロナフタレンジカルボン酸、1,5−デカヒドロナフタレンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、フェニレンジオキシジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルケトンジカルボン酸、4,4’−ジフェノキシエタンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカジカルボン酸、ドデカジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。これらのジカルボン酸成分は、1種または2種以上を併用して用いることができる。
ヘキサンジカルボン酸、1,4−デカヒドロナフタレンジカルボン酸、1,5−デカヒドロナフタレンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、フェニレンジオキシジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルケトンジカルボン酸、4,4’−ジフェノキシエタンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカジカルボン酸、ドデカジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。これらのジカルボン酸成分は、1種または2種以上を併用して用いることができる。
また、ジオール成分としては、鎖状脂肪族ジオール由来の構成単位を80モル%以上含んでなることが好ましい。鎖状脂肪族ジオールとして、具体的にはエチレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、オクタメチレングリコール、デカメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール等が好適に用いられる。
上記制約の範囲内において使用できる鎖状脂肪族ジオール以外のジオール成分としては、例えば、1,2−シクロペンタンジオール、1,3−シクロペンタンジオール、1,2−シクロペンタンジメタノールビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0]デカン、1,3−シクロペンタンジメタノールビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0]デカン等の5員環ジオール;1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール(1,2−CHDM)、1,3−シクロヘキサンジメタノール(1,3−CHDM)、2,2−ビス−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−プロパン等の6員環ジオール;キシリレングリコール、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4’−β−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−β−ヒドロキシエトキシフェニル)スルホン酸等の芳香族ジオール等が挙げられる。これらのジオール成分は、1種または2種以上を併用して用いることができる。
このようなポリエステル系接着性樹脂は結晶性を有するもの、非晶性を有するものが存在するが、非晶性のポリエステル系樹接着性樹脂については、加熱時の冷結晶化による白濁がないことから、耐熱性の点でより好ましい。
ポリエステル系接着性樹脂のガラス転移温度は、混練時のハンドリングの点からは高い方が好ましい。ガラス転移温度25℃以上であることが好ましく、より好ましくは40℃以上である。一方で接着性機能の点からは低い方が好ましい。ガラス転移温度100℃以下が好ましく、より好ましくは80℃以下である。
このようなポリエステル系接着性樹脂の市販品としては、東洋紡績株式会社製「バイロン(登録商標)」、日本化学合成株式会社製「ポリエスター(登録商標)」、日本マタイ株式会社製「エルファン」、東亞合成株式会社製「アロンメルト(登録商標)」等が挙げられる。
<配合割合>
本発明の易開封性包装材料に用いる樹脂組成物において、成分(A)の占める割合は成分(A)〜(C)の合計に対して95〜50重量%である。成分(A)を50重量%以上とすることにより、樹脂組成物の成形安定性が得られ、95重量%以下とすることにより、イージーピール性が確保される。また、成形安定性を更に良好とするためには60重量%以上であることが好ましく、65重量%以上であることがより好ましく、一方、イージーピール性を更に良好とするためには90重量%以下であることが好ましく、85重量部以下であることが好ましい。
本発明の易開封性包装材料に用いる樹脂組成物において、成分(A)の占める割合は成分(A)〜(C)の合計に対して95〜50重量%である。成分(A)を50重量%以上とすることにより、樹脂組成物の成形安定性が得られ、95重量%以下とすることにより、イージーピール性が確保される。また、成形安定性を更に良好とするためには60重量%以上であることが好ましく、65重量%以上であることがより好ましく、一方、イージーピール性を更に良好とするためには90重量%以下であることが好ましく、85重量部以下であることが好ましい。
また、成分(B)の占める割合は成分(A)〜(C)の合計に対して4〜40重量%である。成分(B)の占める割合を4重量%以上とすることでイージーピール性が得られ、30重量%以下とすることで成形安定性が得られる。また、成形安定性をより良好なものとするためには、25重量%以下であることが好ましい。
成分(C)の占める割合は成分(A)〜(C)の合計に対して1〜10重量%である。成分(C)の占める割合を1重量%以上とすることで成形安定性が得られ、10重量%以下とすることでイージーピール性が得られる。また、イージーピール性をより良好なものとするためには、8重量%以下であることが好ましい。
また、成分(B)と成分(C)の重量比は成形品の透明性の観点から次の範囲とすることが好ましい。すなわち、(成分(B)の重量)/(成分(C)の重量)で、70/30以上が好ましく、85/15以上がより好ましく、一方、95/5以下であることが好ましく、90/10以下であることがより好ましい。
成分(A)〜成分(C)の合計100重量部に対して、成分(D)は0.1重量部以上であることが好ましく、1重量部以上であることがより好ましく、一方、30重量部以下であることが好ましく、20重量部以下であることがより好ましい。上記上限値以下であると成形安定性の観点から好ましく、一方、上記下限値以上であると、イージーピール性の観点から好ましい。
<その他の成分>
本発明の包装材料を構成する樹脂組成物には、本発明の効果を著しく妨げない範囲で、上述の成分(A)〜(D)以外の樹脂や添加剤等を用いてもよい。
成分(A)〜(D)以外の樹脂としては、具体的には、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、プロピレン単独重合体、プロピレン・エチレ
ン共重合体、プロピレン・1−ブテン共重合体、プロピレン・エチレン・1−ブテン共重合体等のプロピレン系共重合体;ポリフェニレンエーテル系樹脂;ナイロン66、ナイロン11等のポリアミド系樹脂;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等のポリエステル系樹脂(ただし、成分(A)、成分(C)及び成分(D)に含まれるものを除く。)及びポリメチルメタクリレート系樹脂等、アクリル/メタクリル系樹脂等の熱可塑性樹脂等を挙げることができる。
本発明の包装材料を構成する樹脂組成物には、本発明の効果を著しく妨げない範囲で、上述の成分(A)〜(D)以外の樹脂や添加剤等を用いてもよい。
成分(A)〜(D)以外の樹脂としては、具体的には、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、プロピレン単独重合体、プロピレン・エチレ
ン共重合体、プロピレン・1−ブテン共重合体、プロピレン・エチレン・1−ブテン共重合体等のプロピレン系共重合体;ポリフェニレンエーテル系樹脂;ナイロン66、ナイロン11等のポリアミド系樹脂;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等のポリエステル系樹脂(ただし、成分(A)、成分(C)及び成分(D)に含まれるものを除く。)及びポリメチルメタクリレート系樹脂等、アクリル/メタクリル系樹脂等の熱可塑性樹脂等を挙げることができる。
また、添加剤等としては、各種の熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、老化防止剤、可塑剤、光安定剤、結晶核剤、衝撃改良剤、顔料、滑剤、帯電防止剤、難燃剤、難燃助剤、充填剤、相溶化剤、粘着性付与剤等が挙げられる。これらのその他の樹脂や添加剤等は、1種類のみを用いても、2種類以上を任意の組合せと比率で併用してもよい。
熱安定剤及び酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール類、リン化合物、ヒンダードアミン、イオウ化合物、銅化合物、アルカリ金属のハロゲン化物等が挙げられる。
難燃剤は、ハロゲン系難燃剤と非ハロゲン系難燃剤に大別されるが、非ハロゲン系難燃剤が環境面で好ましい。非ハロゲン系難燃剤としては、リン系難燃剤、水和金属化合物(水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム)難燃剤、窒素含有化合物(メラミン系、グアニジン系)難燃剤及び無機系化合物(硼酸塩、モリブデン化合物)難燃剤等が挙げられる。
充填剤は、有機充填剤と無機充填剤に大別される。有機充填剤としては、澱粉、セルロース微粒子、木粉、おから、モミ殻、フスマ等の天然由来のポリマーやこれらの変性品等が挙げられる。また、無機充填剤としては、タルク、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、ワラストナイト、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、ケイ酸カルシウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カルシウム、アルミノ珪酸ナトリウム、珪酸マグネシウム、ガラスバルーン、カーボンブラック、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、ゼオライト、ハイドロタルサイト、金属繊維、金属ウイスカー、セラミックウイスカー、チタン酸カリウム、窒化ホウ素、グラファイト、炭素繊維等が挙げられる。
本発明の包装材料の製造に、成分(A)〜(D)以外の樹脂や添加剤等の成分を用いる場合でも、本発明の包装材料の原料中における成分(A)〜(D)の合計量は、本発明の優れた効果の発現のしやすさ等の点から、60重量%以上であるのが好ましく、80重量%以上であるのが更に好ましい。なお、ここでの上限は、通常100重量%である。
<樹脂組成物>
本発明の包装材料は、上述の各成分を所定の割合で混合した樹脂組成物を、所定の形状に成形することにより得ることができる。
本発明の包装材料は、上述の各成分を所定の割合で混合した樹脂組成物を、所定の形状に成形することにより得ることができる。
本発明における樹脂組成物を得る方法については、原料成分が均一に分散すれば特に制限は無い。すなわち、上述の各原料成分等を同時に又は任意の順序で混合することにより、各成分が均一に分布した樹脂組成物を得ることができる。
本発明における樹脂組成物は、前記の各原料成分をそのままドライブレンドした状態をも包含し、これを成形することによって包装材料としてもよいが、より均一な混合・分散のためには、前記の各原料成分を、溶融混合して樹脂組成物としておくことが好ましい。溶融混合の方法としては、例えば、本発明における樹脂組成物の各原料成分等を任意の順序で混合してから加熱したり、全原料成分等を順次溶融させながら混合してもよいし、各原料成分等の混合物をペレット化したり目的成形品を製造する際の成形時に溶融混合して
もよい。
もよい。
前記の各原料成分を混合する際の混合方法や混合条件は、各原料成分等が均一に混合されれば特に制限は無いが、生産性の点からは、単軸押出機や2軸押出機のような連続混練機及びミルロール、バンバリーミキサー、加圧ニーダー等のバッチ式混練機等の公知の溶融混練方法が好ましい。溶融混合時の温度は、各原料成分の少なくとも一つが溶融状態となる温度であればよいが、通常は用いる全成分が溶融する温度が選択され、一般には180〜300℃で行う例が多い。
本発明の易開封性包装材料の製造に用いられる樹脂組成物は、成形性かつ透明性が良好である。
本発明の易開封性包装材料の製造に用いられる樹脂組成物は、成形性かつ透明性が良好である。
本発明の易開封性包装材料の製造に用いられる樹脂組成物は、JIS K7136に準拠して測定したヘーズが低いほど、成形品の透明性に優れるために好ましい。具体的には、厚み2mmtの射出成形試験片におけるヘーズが20%以下であるのが好ましく、10%以下であるのが更に好ましい。また、同様の試験法にて得られる全光線透過率については、高いほどに成形品の透明性に優れるために好ましい。具体的には、厚み2mmtの射出成形試験片における全光線透過率が80%以上であるのが好ましく、83%以上であるのが更に好ましく、最も好ましくは85%以上である。
<易開封性包装材料>
本発明の易開封性包装材料は、上述の樹脂組成物をシール層として有し、容器もしくは包装材の形状に成形することにより得ることができる。尚、シール機能を発現させているのであれば、支持層とシール層が同一のものであっても構わない。本発明の包装材料はイージーピール性、リサイクル性等に優れるため、いわゆる易開封性容器として好適である。
本発明の易開封性包装材料は、上述の樹脂組成物をシール層として有し、容器もしくは包装材の形状に成形することにより得ることができる。尚、シール機能を発現させているのであれば、支持層とシール層が同一のものであっても構わない。本発明の包装材料はイージーピール性、リサイクル性等に優れるため、いわゆる易開封性容器として好適である。
上記の樹脂組成物から形成されるシール層は、通常50μm以下、好ましくは3〜10μmの範囲内の厚さを有している。また、積層体としたときには、全体として100μm以上1mm以下の厚みを有していることが好ましい。尚、支持層とシール層が同一である場合、この限りではなく、容器及び包装材料の剛性を保つ必要があることから、厚みは100μm以上1mm以下であることが好ましい。
この樹脂組成物から形成されるシール層は単層シートとして用いることもできるが、従来から包装材料として使用されている紙、不織布、樹脂フィルム/シート、金属箔、金属蒸着箔などを支持層として、これらとの積層体として使用することが可能である。特に、本発明の特長の1つである透明性を活かすため、樹脂フィルム/シートとの積層が好ましく、ポリエステル系樹脂との積層がより好ましく、最も好ましくはテレフタル酸由来の構成単位及び/又は脂肪族ジカルボン酸由来の構成単位と、エチレングリコール由来の構成単位及び/又は1,4−シクロヘキサンジメタノール由来の単位を主な構成単位とするポリエステル系樹脂のフィルム/シートとの積層である。
本発明の易開封性包装材料のシール層は、特にポリエステル系樹脂基材に対して良好なヒートシール性を示すため、これを基材とすることが好ましい。更に好ましくは、テレフタル酸由来の構成単位及び/又は脂肪族ジカルボン酸由来の構成単位と、エチレングリコール由来の構成単位及び/又は1,4−シクロヘキサンジメタノール由来の構成単位を主な構成単位とするポリエステル系樹脂を被着体としたものである。しかしながら、他の樹脂から形成された被接着物に対してもヒートシール条件を調整することによって良好な易開封性を発現させることができる。
<易開封性包装材料の製造方法>
本発明の易開封性包装材料の製造方法は、封緘機能を発現させることが出来る形状に成形できれば特に制限はない。具体的には射出成形、インフレーション成形、共押出成形、サーマルラミネート成形等が挙げられるが、これらのうち、成形サイクルや量産性を考えると、共押出成形もしくはインフレーション成形が好ましい。
本発明の易開封性包装材料の製造方法は、封緘機能を発現させることが出来る形状に成形できれば特に制限はない。具体的には射出成形、インフレーション成形、共押出成形、サーマルラミネート成形等が挙げられるが、これらのうち、成形サイクルや量産性を考えると、共押出成形もしくはインフレーション成形が好ましい。
成形時のシリンダー及びダイスの温度は、未溶融物の表面析出等による外観不良が起こり難い点では、高温であることが好ましく、溶融樹脂中に含まれる成分の中で最も融点もしくは流動開始温度が高い成分の温度より高温であることが更に好ましく、最もこれらの温度が高い成分の温度より10℃以上高いことが特に好ましく、最も融点もしくは流動開始温度が高い成分の温度より20℃以上高いことが最も好ましい。具体的には、成分(B)の流動開始温度が一般的に200℃〜260℃であることから、210℃以上であることが好ましく、220℃以上であることが更に好ましく、230℃以上であることが特に好ましい。一方、含有成分の熱分解による変色や物性低下を起こさないためには、成形時のシリンダー及びダイスの温度は、低い方が好ましい。成形時のシリンダー及びダイス温度の上限は350℃以下であることが好ましく、340℃以下であることが更に好ましい。また、射出成形を行う場合の金型温度は、80℃以下であるのが好ましく、60℃以下であるのが更に好ましい。
本発明の易開封性包装材料は、封緘機能が確保できればどのような形状のものでも構わない。易開封性包装材料の用途は限定されないが、本発明の易開封性包装材料はイージーピール性に加え、更に透明性に優れ、保香性も良好であるため、食品包装部材に好適に使用することができる。また、封緘機能を持たせるために行うための手法としては、熱融着によるヒートシール法もしくは振動融着法等が挙げられるが、本発明の包装材料の易開封性をより効果的に発現するためには、ヒートシール法が好ましい。
本発明の易開封性包装材料は、シール層が対面するように配置して、ヒートシールすることにより、袋状の包装体とすることもできるし、また、容器の蓋として使用することもできる。
以下、本発明について実施例を用いて更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例によって限定されるものではない。
本発明の実施例及び比較例では、以下の原料を用いた。
本発明の実施例及び比較例では、以下の原料を用いた。
<成分(A)>
(a−1) イーストマンケミカル社製「Eastar(登録商標) Copolyester GN001」:非晶性ポリエステル系樹脂
ジカルボン酸成分:テレフタル酸100モル%、ジオール成分:エチレングリコール65.3モル%、ジエチレングリコール2.5モル%、1,4−シクロヘキサンジメタノール32.2モル%、ガラス転移温度=72.7℃。
<成分(B)>
(b−1) 三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ノバレックス(登録商標) 7030A」:ビスフェノールA型芳香族ポリエステル
末端水酸基濃度=150ppm、JIS規格K7210に従い、測定したMFR[300℃、1.20kg荷重]=4.2g/10min。
<成分(C)>
(c−1) 脂環式ポリエステル:ジカルボン酸成分:1,4−シクロヘキサンジカルボン酸100モル%。ジオール成分:1,4−シクロヘキサンジメタノール100モル%、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸のトランス率:88%。1,4−シクロヘキサンジメタノールのトランス率:69%。示差走査熱測定器(DSC)を用い、10℃/min
の昇温速度で測定した融点は214℃。JIS規格K7210の試験条件4に従って230℃、2.16kg荷重(kgf)で測定したメルトフローレートは50g/10min。
<成分(D)>
(d−1) 東洋紡績社製「バイロン(登録商標) 200」:ポリエステル系接着性樹脂
ガラス転移温度=67℃、数平均分子量=17,000。
ジカルボン酸成分:テレフタル酸50モル%、イソフタル酸50モル%。ジオール成分:エチレングリコール48モル%、ネオペンチルグリコール:52モル%
<その他の成分>
(e−1) チバスペシャリティケミカル社製「イルガノックス(登録商標) 1010」:酸化防止剤
(e−2) ADEKA社製「アデカスタブ(登録商標) AX−71」:触媒失活剤
(a−1) イーストマンケミカル社製「Eastar(登録商標) Copolyester GN001」:非晶性ポリエステル系樹脂
ジカルボン酸成分:テレフタル酸100モル%、ジオール成分:エチレングリコール65.3モル%、ジエチレングリコール2.5モル%、1,4−シクロヘキサンジメタノール32.2モル%、ガラス転移温度=72.7℃。
<成分(B)>
(b−1) 三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ノバレックス(登録商標) 7030A」:ビスフェノールA型芳香族ポリエステル
末端水酸基濃度=150ppm、JIS規格K7210に従い、測定したMFR[300℃、1.20kg荷重]=4.2g/10min。
<成分(C)>
(c−1) 脂環式ポリエステル:ジカルボン酸成分:1,4−シクロヘキサンジカルボン酸100モル%。ジオール成分:1,4−シクロヘキサンジメタノール100モル%、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸のトランス率:88%。1,4−シクロヘキサンジメタノールのトランス率:69%。示差走査熱測定器(DSC)を用い、10℃/min
の昇温速度で測定した融点は214℃。JIS規格K7210の試験条件4に従って230℃、2.16kg荷重(kgf)で測定したメルトフローレートは50g/10min。
<成分(D)>
(d−1) 東洋紡績社製「バイロン(登録商標) 200」:ポリエステル系接着性樹脂
ガラス転移温度=67℃、数平均分子量=17,000。
ジカルボン酸成分:テレフタル酸50モル%、イソフタル酸50モル%。ジオール成分:エチレングリコール48モル%、ネオペンチルグリコール:52モル%
<その他の成分>
(e−1) チバスペシャリティケミカル社製「イルガノックス(登録商標) 1010」:酸化防止剤
(e−2) ADEKA社製「アデカスタブ(登録商標) AX−71」:触媒失活剤
(実施例1〜2、比較例1〜4)
表−1に示す配合割合(重量部)に基づき、二軸押出機(株式会社池貝製「PCM−30」、口径30mm、L/D=30)によって、設定温度280℃で溶融混練して樹脂組成物のペレットを得た。このペレットを用い、射出成形機(東芝機械株式会社製「IS−130t」)で80mm×120mm×2mmのプレートを成形し、これから樹脂組成物評価用の試験片を得た。射出成形の条件は、樹脂温度:200〜280℃、射出時間:2〜20秒、金型温度:40〜70℃、冷却時間:10〜40秒とした。
また、単軸押出機(東洋精機社製、口径20mm、L/D=20)を用いて、シリンダー設定温度280℃の条件にてフィルム押出成形を行い、幅150mm厚み50μmのフィルムを得た。
表−1に示す配合割合(重量部)に基づき、二軸押出機(株式会社池貝製「PCM−30」、口径30mm、L/D=30)によって、設定温度280℃で溶融混練して樹脂組成物のペレットを得た。このペレットを用い、射出成形機(東芝機械株式会社製「IS−130t」)で80mm×120mm×2mmのプレートを成形し、これから樹脂組成物評価用の試験片を得た。射出成形の条件は、樹脂温度:200〜280℃、射出時間:2〜20秒、金型温度:40〜70℃、冷却時間:10〜40秒とした。
また、単軸押出機(東洋精機社製、口径20mm、L/D=20)を用いて、シリンダー設定温度280℃の条件にてフィルム押出成形を行い、幅150mm厚み50μmのフィルムを得た。
(成形体の評価)
実施例及び比較例で得られた樹脂組成物及び成形体について、前記の方法によって評価した結果を表−1に示す。
なお、比較例3及び4については成形性が悪かったため、ヒートシール強度を測定を行わなかった。
実施例及び比較例で得られた樹脂組成物及び成形体について、前記の方法によって評価した結果を表−1に示す。
なお、比較例3及び4については成形性が悪かったため、ヒートシール強度を測定を行わなかった。
<樹脂組成物の評価>
(1)ヘーズ及び全光線透過率
JIS K7136に従い、80mm×120mm×2mmのプレートを用いてヘーズ及び全光線透過率を測定した。また、ヘーズ及び全光線透過率から、透明性を以下の判断基準で評価した。
○:ヘーズが20%以下及び全光線透過率80%以上
×:上記範囲外
(1)ヘーズ及び全光線透過率
JIS K7136に従い、80mm×120mm×2mmのプレートを用いてヘーズ及び全光線透過率を測定した。また、ヘーズ及び全光線透過率から、透明性を以下の判断基準で評価した。
○:ヘーズが20%以下及び全光線透過率80%以上
×:上記範囲外
<成形体の評価>
(2)成形性
単軸押出機によるフィルム押出成形の押出安定性を以下の判断基準で評価した。
○:安定して製膜できる
△:製膜できるが、ややサージングがある
×:製膜できない
(3)ヒートシール性
上記方法で製造した易開封性接着フィルムを、被着体となる厚さ300μmのポリエチレンテレフタレート樹脂シート:三菱化学社製「ノバクリアー(登録商標) SG007」に重ね、下記の条件でヒートシールした。
シールバー温度:130℃〜170℃で10℃間隔
圧力 :0.2MPa
シールバー幅 :10mm
シール時間 :1sec
(2)成形性
単軸押出機によるフィルム押出成形の押出安定性を以下の判断基準で評価した。
○:安定して製膜できる
△:製膜できるが、ややサージングがある
×:製膜できない
(3)ヒートシール性
上記方法で製造した易開封性接着フィルムを、被着体となる厚さ300μmのポリエチレンテレフタレート樹脂シート:三菱化学社製「ノバクリアー(登録商標) SG007」に重ね、下記の条件でヒートシールした。
シールバー温度:130℃〜170℃で10℃間隔
圧力 :0.2MPa
シールバー幅 :10mm
シール時間 :1sec
次に、上記方法で得た試験片をシール方向に対して垂直方向に15mm幅の短冊状試験片を切り出した。島津製作所製オートグラフ精密万能試験機試験機を用いて引張り速度500mm/minの条件で試験片のT字剥離試験を行い、強度の平均値(N/15mm)をヒートシール強度とした。ヒートシール特性について、下記の判断基準によって評価を行った。
◎:非常に幅広い温度域で易剥離性が確保できている。
○:幅広い温度域で易剥離性が確保できている。
△:狭い温度域でのみ易剥離性が確保できている。
×:易剥離性が確保できていない。
また、シール層と基材の剥離状況によって、剥離形態を評価した。
界面破壊:基材とシール層の界面で剥離している。
材料破壊:シール層が切断している。
◎:非常に幅広い温度域で易剥離性が確保できている。
○:幅広い温度域で易剥離性が確保できている。
△:狭い温度域でのみ易剥離性が確保できている。
×:易剥離性が確保できていない。
また、シール層と基材の剥離状況によって、剥離形態を評価した。
界面破壊:基材とシール層の界面で剥離している。
材料破壊:シール層が切断している。
(4)リサイクル性
実施例1〜2及び比較例1〜4で得た樹脂組成物を、被着体であるポリエチレンテレフタレート樹脂と25/75の重量比で、シリンダー温度280℃の二軸押出機を用い溶融混練し、易開封性包装材料のリサイクルペレットを得た。このリサイクルペレットを射出成形機で80mm×120mm×2mmのプレートに成形した。射出成形の条件は、樹脂温度:200〜280℃、射出時間:2〜20秒、金型温度:40〜70℃、冷却時間:10〜40秒とした。ここで得た80mm×120mm×2mmのプレートを用いて、JIS K7136に従ってヘーズ及び全光線透過率を測定し、それによってリサイクル性を以下の判断基準で評価した。
○:ヘーズが20%以下及び全光線透過率80%以上
×:上記範囲外
尚、ポリエチレンテレフタレート樹脂には、日本ユニペット社製「ユニペット RT553C」:ポリエチレンテレフタレート樹脂(ホモポリマー)を使用した。
実施例1〜2及び比較例1〜4で得た樹脂組成物を、被着体であるポリエチレンテレフタレート樹脂と25/75の重量比で、シリンダー温度280℃の二軸押出機を用い溶融混練し、易開封性包装材料のリサイクルペレットを得た。このリサイクルペレットを射出成形機で80mm×120mm×2mmのプレートに成形した。射出成形の条件は、樹脂温度:200〜280℃、射出時間:2〜20秒、金型温度:40〜70℃、冷却時間:10〜40秒とした。ここで得た80mm×120mm×2mmのプレートを用いて、JIS K7136に従ってヘーズ及び全光線透過率を測定し、それによってリサイクル性を以下の判断基準で評価した。
○:ヘーズが20%以下及び全光線透過率80%以上
×:上記範囲外
尚、ポリエチレンテレフタレート樹脂には、日本ユニペット社製「ユニペット RT553C」:ポリエチレンテレフタレート樹脂(ホモポリマー)を使用した。
<結果の評価>
表−1に示すように実施例1及び2は成形性、ヒートシール性、リサイクル性のすべてにおいて良好であった。比較例1及び2においては、成分(B)及び成分(C)を配合しなかったため、ヒートシール性に劣っていた。比較例3では成分(C)の配合量を本発明
の範囲よりも多くしたため、リサイクル性、透明性及び成形性に劣っていた。比較例4おいては成分(C)を配合しなかったため、リサイクル性及び透明性が劣っていた。
表−1に示すように実施例1及び2は成形性、ヒートシール性、リサイクル性のすべてにおいて良好であった。比較例1及び2においては、成分(B)及び成分(C)を配合しなかったため、ヒートシール性に劣っていた。比較例3では成分(C)の配合量を本発明
の範囲よりも多くしたため、リサイクル性、透明性及び成形性に劣っていた。比較例4おいては成分(C)を配合しなかったため、リサイクル性及び透明性が劣っていた。
本発明の易開封性包装材料は、従来のものと比較して、優れた透明性とリサイクル特性を有していることから、食品包装容器を始めとした各種部材への適応が期待される。
Claims (8)
- 下記成分(A)〜(C)を含み、これらの合計量に対し、下記成分(A)50〜95重量%、下記成分(B)4〜40重量%、及び下記成分(C)1〜10重量%を含有してなる樹脂組成物を、シール層として成形してなる易開封性包装材料。
成分(A):ジカルボン酸成分としてテレフタル酸由来の構成単位を全ジカルボン酸成分中に90モル%以上含み、
ジオール成分としてエチレングリコール由来の構成単位及び1,4-シクロヘキサンジ
メタノール由来の構成単位を主な構成単位として含み、かつ全ジオール成分中に1,4−シクロヘキサンジメタノール由来の構成単位を20モル%以上含む、ガラス転移温度が45〜90℃の非晶性ポリエステル系樹脂
成分(B):芳香族ポリカーボネート系樹脂
成分(C):1,4−シクロヘキサンジカルボン酸由来の構成単位及び1,4−シクロヘキサンジメタノール由来の構成単位を主な構成単位として含む、融点が160℃以上240℃以下の脂環式ポリエステル系樹脂 - 前記樹脂組成物が下記成分(D)を含み、前記成分(A)〜(C)の合計100重量部に対して、下記成分(D)0.1〜30重量%を含む、請求項1に記載の易開封性包装材料。
成分(D):数平均分子量1,000以上50,000以下の飽和ポリエステル系接着性樹脂 - 前記成分(D)が、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸由来の構成単位を90モル%未満含んでなり、ジオール成分として鎖状脂肪族ジオール由来の構成単位を80モル%以上含んでなるポリエステル系接着性樹脂である、請求項1又は2に記載の易開封性包装材料。
- 前記成分(B)がビスフェノールAから誘導される構成単位を含むポリカーボネートであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の易開封性包装材料。
- 前記成分(D)がガラス転移温度25℃以上80℃以下の非晶性ポリエステル系接着性樹脂であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の易開封性包装材料。
- 前記成分(B)と成分(C)との重量比が70/30〜95/5であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の易開封性包装材料。
- テレフタル酸由来の構成単位及び/又は脂肪族ジカルボン酸由来の構成単位と、エチレングリコール由来の構成単位及び/又は1,4−シクロヘキサンジメタノール由来の構成単位を主な構成単位とするポリエステル系樹脂を支持層として積層してなる、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の易開封性包装材料。
- 前記シール層に対する基材としてポリエチレンテレフタレート系樹脂を用いることを特徴とする、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の易開封性包装材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012042185A JP2013177167A (ja) | 2012-02-28 | 2012-02-28 | 易開封性包装材料 |
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