JP2019189724A - 易剥離性ポリエチレン組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】化学的に同種のポリエチレン樹脂から構成されることにより、包装材料としての適性に優れた易剥離性の樹脂組成物を提供すること。【解決手段】低密度ポリエチレン２１のマトリクス中に超高分子量ポリエチレン粒子２２が分散されている海島構造を有する、易剥離性ポリエチレン組成物。【選択図】図１

Description

本発明は、易剥離性ポリエチレン組成物に関する。

食品分野、医療分野等では、種々の包装材料が提案されている。特に、易剥離性を有する容器は、例えば、食品容器、医療器具の包装容器等として、広く用いられており、種々の材料が提案されている。

例えば特許文献１には、エチレン系重合体、ブテン系重合体、及び粘着付与剤から成るシーラント用樹脂組成物、並びにプロピレン系重合体、エチレン系重合体、及び粘着付与剤から成るシーラント用組成物が開示されている。

特開２００４−１９５９５５号公報

包装容器のシーラント層は、容器に収納される内容物に直接触れる層である。そのため、特に、食品分野、医療分野等で用いられるときには、厚生労働省所管の食品衛生法、日本薬局方等に適合させる必要があり、包装材料を選定するメーカーにとっては、シーラント層を構成する樹脂の種類が何であるかは、重要な確認事項である。

この点、ポリエチレン樹脂は、食品用途、医薬品用途等の包装材料への採用実績が多数あり、安全衛生上の懸念が少ない樹脂であるため、シーラント層の材料として好適であると考えられる。

しかし、シーラント層に易剥離性を付与する目的で、ポリエチレン樹脂に他の樹脂等を混合すると、法規に適合しなくなる場合がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、化学的に同種のポリエチレン樹脂から構成されることにより、包装材料としての適性に優れた易剥離性の樹脂組成物を提供することである。

上記の課題を解決する本発明は以下のとおりである。

《態様１》低密度ポリエチレンのマトリクス中に超高分子量ポリエチレン粒子が分散されている海島構造を有する、易剥離性ポリエチレン組成物。
《態様２》ポリエチレンワックスを更に含有する、《態様１》に記載の組成物。
《態様３》厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレート基材上に、ドライラミネート接着剤層を介して、前記易剥離性ポリエチレン組成物から構成される厚み１００μｍのシーラント層を有する試験片２枚を、前記シーラント層同士が対向するように積層して０．５秒間にわたってヒートシールし、ＪＩＳ Ｚ ０２３８に準拠して３００ｍｍ／分の引張速度でＴ字剥離試験を行ったときに、
１１０℃以上１８０℃以下のヒ−トシール温度のうちの、連続する３０℃以上の温度範囲において、８Ｎ／１５ｍｍ以上２１Ｎ／１５ｍｍ以下の剥離強度を示す、
《態様１》又は《態様２》に記載の組成物。
《態様４》厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレート基材上に、ドライラミネート接着剤層を介して、前記易剥離性ポリエチレン組成物から構成される厚み１００μｍのシーラント層を有する試験片２枚を、前記シーラント層同士が対向するように積層して、ヒートシール温度２００℃にて０．５秒間にわたってヒートシールし、ＪＩＳ Ｚ ０２３８に準拠して３００ｍｍ／分の引張速度でＴ字剥離試験を行ったときに、
２５Ｎ／１５ｍｍを超える剥離強度を示す、
《態様１》〜《態様３》のいずれか一項に記載の組成物。
《態様５》コールターカウンター法により測定される前記超高分子量ポリエチレン粒子の平均粒子径が５０μｍ以下であり、かつ
前記易剥離性ポリエチレン組成物の全量を１００質量部としたときに、前記超高分子量ポリエチレン粒子の含有割合が、５質量部以上５０質量部以下である、
《態様１》〜《態様４》のいずれか一項に記載の組成物。
《態様６》コールターカウンター法により測定される前記超高分子量ポリエチレン粒子の平均粒子径が２５μｍ以上３５μｍ以下であり、かつ
前記易剥離性ポリエチレン組成物の全量を１００質量部としたときに、前記超高分子量ポリエチレン粒子の含有割合が、１０質量部以上２０質量部以下である、
《態様５》に記載の組成物。
《態様７》コールターカウンター法により測定された前記超高分子量ポリエチレン粒子の平均粒子径が５μｍ以上１５μｍ以下であり、かつ
前記易剥離性ポリエチレン組成物の全量を１００質量部としたときに、前記超高分子量ポリエチレン粒子の含有割合が、２０質量部以上３０質量部以下である、
《態様５》に記載の組成物。
《態様８》前記超高分子量ポリエチレン粒子について、ＡＳＴＭ−Ｄ４０２０に準拠して測定された粘度平均分子量Ｍｖが５０万以上１，８００万以下である、《態様１》〜《態様７》のいずれか一項に記載の組成物。
《態様９》前記超高分子量ポリエチレン粒子について、ＡＳＴＭ−Ｄ４０２０に準拠して測定された粘度平均分子量Ｍｖが１５０万以上２５０万以下である、《態様８》に記載の組成物。
《態様１０》前記低密度ポリエチレンについて、ＪＩＳ Ｋ ７２１０に準拠して１９０℃において測定されたメルトフローレートＭＦＲが６．５ｇ／１０分以上である、《態様１》〜《態様９》のいずれか一項に記載の組成物。
《態様１１》前記易剥離性ポリエチレン組成物の全量を１００質量部としたときに、前記低密度ポリエチレンの含有割合が、６０質量部以上９０質量部以下である、《態様１》〜《態様１０》のいずれか一項に記載の組成物。
《態様１２》《態様１》〜《態様１１》のいずれか一項に記載の易剥離性ポリエチレン組成物から構成される、易剥離性ポリエチレンシーラント層。
《態様１３》基材フィルムと、前記基材フィルム上のシーラント層と、を有し、
前記シーラント層が、《態様１２》に記載のシーラント層である、
易剥離性積層体。
《態様１４》《態様１３》に記載の易剥離性積層体が、前記シーラント層同士が相対するように配置されており、かつ前記相対するシーラント層の少なくとも一部がヒートシールされることによって袋状に形成されている、包装袋。
《態様１５》《態様１４》に記載の包装袋と、前記包装袋内に収納された内容物とを含む、内容物入り包装袋。
《態様１６》前記内容物が、医療器具又は食品である、《態様１５》に記載の内容物入り包装袋。

本発明によると、化学的に同種のポリエチレン樹脂から構成されることにより、包装材料としての適性に優れた易剥離性の樹脂組成物が提供される。本発明の樹脂組成物は、例えば、食品用途、医薬品用途等の包装材料における易剥離性のシーラント層への適用に好適である。

図１は、本発明の易剥離性ポリエチレン組成物から形成されたシーラント層を有する易剥離性積層体の構造を説明するための概略断面図である。 図２は、本発明の易剥離性ポリエチレン組成物から形成されたシーラント層を有する易剥離性積層体を、２枚重ねてヒートシールした後に剥離するときの様子を説明するための概略断面図である。 図３は、実施例及び比較例において、積層体試料のＴ型剥離試験で得られた剥離強度を、ヒートシール温度に対してプロットしたグラフである。

《易剥離性ポリエチレン組成物》
本発明の易剥離性ポリエチレン組成物は、低密度ポリエチレンのマトリクス中に超高分子量ポリエチレン粒子が分散されている海島構造を有する。本発明の易剥離性ポリエチレン組成物は、低密度ポリエチレン及び超高分子量ポリエチレン粒子の他に、ポリエチレンワックスを更に含有していてもよい。

本発明の易剥離性ポリエチレン組成物は、易剥離性のシーラント層、及びこのシーラント層を有する易剥離性の積層体を製造するために好適に使用されてよい。図１に、本発明の易剥離性ポリエチレン組成物から形成されたシーラント層を有する易剥離性積層体の構造を説明するための概略断面図を示した。

図１の易剥離性積層体（１００）は、基材フィルム（１０）上に、易剥離性シーラント層（２０）を有する。易剥離性シーラント層（２０）は、本発明の易剥離性ポリエチレン組成物から構成され、したがって、低密度ポリエチレン（２１）のマトリクス中に、超高分子量ポリエチレン粒子（２２）が分散された海島構造を有する。

易剥離性シーラント層（２０）では、その外表面（図１の紙面の最上方の面）は、マトリクスを構成する低密度ポリエチレン（２１）から主として成るが、超高分子量ポリエチレン粒子（２２）が一定の確率で露出している。ここで、低密度ポリエチレンは、融点が比較的低く、かつ、溶融時の流動性が高いのに対して、超高分子量ポリエチレンは、融点が比較的高く、かつ、溶融時の流動性が低い。

そうすると、図１の易剥離性積層体（１００）では、ヒートシール条件が、比較的低温若しくは短時間、又はこれらの双方であるときには、低密度ポリエチレン（２１）は溶融して高流動するが、超高分子量ポリエチレン粒子（２２）は、溶融し難く、溶融したとしてもその流動性は低い。したがって、低密度ポリエチレン（２１）による密着性の発現が、表面に露出する超高分子量ポリエチレン粒子（２２）によって制限されるから、易剥離性シーラント層（２０）の密着性が抑制されて、易剥離性が発現されることとなる。

図２に、易剥離性シーラント層（２０）が相対するように２枚の易剥離性積層体（１００）を重ねて、密着性の発現が制限される条件でヒートシールした後に、剥離するときの様子を、概略断面図として示した。

図２の２枚の易剥離性積層体（１００）では、ヒートシールによる密着性の発現が抑制されたため、２つの易剥離性シーラント層（２０）の界面の強度が制限されていると考えられる。したがって、ヒートシール後の２枚の易剥離性積層体（１００）を剥離するときには、２つの易剥離性シーラント層（２０）の界面で層間剥離すると考えられる。

これに対して、ヒートシール条件が、比較的高温若しくは長時間、又はこれらの双方であるときには、低密度ポリエチレン（２１）が溶融して高流動するとともに、超高分子量ポリエチレン粒子（２２）も溶融して、流動性が高くなると考えられる。したがって、この場合には、低密度ポリエチレン（２１）及び超高分子量ポリエチレン粒子（２２）の双方による密着性が十分に発現されて完全密着し、易剥離性を示さないこととなる。

この場合には、易剥離性シーラント層（２０）が相対するように２枚の易剥離性積層体（１００）を重ねて、密着性が十分に発現される条件下でヒートシールした後に、剥離すると、２つの易剥離性シーラント層（２０）の界面以外で凝集剥離すると考えられる。

このように、本発明の易剥離性ポリエチレン組成物を使用すると、ヒートシール条件の変更によって、易剥離性の密着と、完全密着とを選択して形成することが可能なシーラント層を得ることが可能となる。

上記の説明では、本発明の剥離性ポリエチレン組成物から形成された易剥離性シーラント層を有する易剥離性積層体を２枚重ねてヒートシールした場合を例として示したが、本発明の剥離性ポリエチレン組成物から形成された易剥離性シーラント層と、公知のシーラント層とをヒートシールした場合にも、同様の効果が発現すると考えられる。

以下、本発明の易剥離性ポリエチレン組成物に含まれる各成分について、順次説明する。

〈低密度ポリエチレン〉
本発明の易剥離性ポリエチレン組成物に含まれる低密度ポリエチレンは、組成物、及び得られるシーラント層のマトリクスを形成して形状を維持するとともに、ヒートシール時に溶融及び流動して、シーラント層として要求される密着性を発現する機能を有する。

本明細書における低密度ポリエチレンは、密度が９３０ｋｇ／ｍ^３以下のポリエチレンであってよい。低密度ポリエチレンの密度は、９２５ｋｇ／ｍ^３以下、又は９２０ｋｇ／ｍ^３以下であってもよく、９１０ｋｇ／ｍ^３以上又は９１５ｋｇ／ｍ^２以上であってよい。低密度ポリエチレンの密度は、ＪＩＳ Ｋ ７１１２に準拠して測定される。

本発明の易剥離性ポリエチレン組成物に含まれる低密度ポリエチレンのメルトフローレートＭＦＲは、形状維持性と、ヒートシール時の密着性とのバランスを考慮のうえ、適宜に設定されてよい。低密度ポリエチレンについて、ＪＩＳ Ｋ ７２１０に準拠して１９０℃において測定されたメルトフローレートＭＦＲは、５．０ｇ／１０分以上、５．５ｇ／１０分以上、６．０ｇ／１０分以上、又は６．５ｇ／１０分以上であってよく、５０ｇ／１０分以下、４０ｇ／１０分以下、３０ｇ／１０分以下、２０ｇ／１０分以下、１５ｇ／１０分以下、又は１０ｇ／１０分以下であってよい。

本発明の易剥離性ポリエチレン組成物に含まれる低密度ポリエチレンの含有割合は、形状維持性と、ヒートシール時の密着性とのバランスを考慮して適宜に定められてよい。易剥離性ポリエチレン組成物の全量を１００質量部としたときの低密度ポリエチレンの含有割合は、５５質量部以上、６０質量部以上、７０質量部以上、７５質量部以上、８０質量部以上であってよく、９５質量部以下、９０質量部以下、８５質量部以下、８０質量部以下、又は７５質量部以下であってよい。

〈超高分子量ポリエチレン粒子〉
本発明の易剥離性ポリエチレン組成物に含まれる超高分子量ポリエチレン粒子は、少なくともその一部が、得られるシーラント層の最表面に露出し、又はシーラント層の最表面付近に存在することにより、ヒートシール時に低密度ポリエチレンが発現する密着性を制限してイージーピール性を付与する機能を有する。

本明細書における超高分子量ポリエチレン粒子は、ＡＳＴＭ−Ｄ４０２０に準拠して測定された粘度平均分子量Ｍｖが５０万以上のポリエチレンの粒子であってよい。超高分子量ポリエチレン粒子として、粘度平均分子量Ｍｖが５０万以上のポリエチレンの粒子を使用することにより、超高分子量ポリエチレン粒子の溶融及び流動が制限されて、易剥離性が発現されるヒートシール条件の範囲を広くすることができ、工程管理上有利となる。超高分子量ポリエチレンの粘度平均分子量Ｍｖは、８０万以上、１００万以上、１２０万以上、１５０万以上、１７０万以上、又は１９０万以上であってもよい。

一方で、超高分子量ポリエチレンの粘度平均分子量Ｍｖを過度に高くすると、完全密着を形成するヒートシール条件が苛酷となり、完全密着を要する場面の作業効率の点で不利となる他、超高分子量ポリエチレンの製造が困難となり、更に易剥離性ポリエチレン組成物を製造するための混練が困難となり、コスト面の不利を招くことが懸念されるしたがって、超高分子量ポリエチレン粒子は、粘度平均分子量Ｍｖが、例えば、１，８００万以下、１，５００万以下、１，２００万以下、１，０００万以下、８００万以下、５００万以下、４００万以下、３００万以下、２５０万以下、２００万以下、又は１９０万以下のポリエチレンの粒子であってよい。

超高分子量ポリエチレン粒子は、典型的には、粘度平均分子量Ｍｖが、１５０万以上２５０万以下のポリエチレンの粒子であってよい。

超高分子量ポリエチレン粒子について、ＪＩＳ Ｋ ７１１２に準拠して測定される密度は、９２０ｋｇ／ｍ^３以上、９２５ｋｇ／ｍ^３以上、又は９３０ｋｇ／ｍ^３以上であってよく、９５０ｋｇ／ｍ^３以下、９４５ｋｇ／ｍ^３以下、又は９４０ｋｇ／ｍ^３以下であってよい。

超高分子量ポリエチレン粒子について、コールターカウンター法により測定される平均粒子径は、５０μｍ以下であってよい。この平均粒子径が５０μｍ以下の超高分子量ポリエチレン粒子を使用することにより、所望のイージーピール性を示す均一な易剥離性組成物を容易に調製することが可能となり、好ましい。超高分子量ポリエチレン粒子の平均粒子径は、４５μｍ以下、４０μｍ以下、３５μｍ以下、３０μｍ以下、２５μｍ以下、２０μｍ以下、又は１５μｍ以下であってよい。

一方で、平均粒子径が過度に小さい超高分子量ポリエチレン粒子は、粒子の調製が困難になるとともに、所望のイージーピール性の発現に要する粒子量が多くなり、製品のコスト増を招くおそれがある。そのため、超高分子量ポリエチレン粒子についてコールターカウンター法により測定される平均粒子径は、５μｍ以上、１０μｍ以上、１５μｍ以上、２０μｍ以上、又は２５μｍ以上であってよい。

本発明の易剥離性ポリエチレン組成物では、超高分子量ポリエチレン粒子の含有割合を増やすほど、シーラント層としたときのイージーピール性が高くなり、その反面、密着性が弱くなる。したがって、易剥離性ポリエチレン組成物中の超高分子量ポリエチレン粒子の含有割合は、所望のイージーピール性と、シーラント層として要求される密着性とのバランスを考慮して、適宜設定されてよい。このような観点から、易剥離性ポリエチレン組成物中の超高分子量ポリエチレン粒子の含有割合は、組成物の全量を１００質量部としたときに、５質量部以上、１０質量部以上、１５質量部以上、又は２０質量部以上であってよく、４０質量部以下、３０質量部以下、２５質量部以下、又は２０質量部以下であってよい。

本発明の易剥離性ポリエチレン組成物では、超高分子量ポリエチレン粒子の平均粒径、粘度平均分子量Ｍｖ、及び含有割合を、それぞれ適宜に変更することにより、得られる易剥離性シーラント層の特性を好適な範囲に調整することができる。具体的には、例えば以下の方針を例示することができる。

平均粒子径が２５μｍ以上３５μｍ以下の超高分子量ポリエチレン粒子を使用するとき、易剥離性ポリエチレン組成物の全量を１００質量部としたときの超高分子量ポリエチレン粒子の含有割合は、１０質量部以上２０質量部以下に設定されてよい。この場合、超高分子量ポリエチレンの粘度平均分子量Ｍｖは、１９０万以上２００万以下であってよい。

また、平均粒子径が５μｍ以上１５μｍ以下の超高分子量ポリエチレン粒子を使用するとき、易剥離性ポリエチレン組成物の全量を１００質量部としたときの超高分子量ポリエチレン粒子の含有割合は、２０質量部以上３０質量部以下に設定されてよい。この場合、超高分子量ポリエチレンの粘度平均分子量Ｍｖは、１７０万以上１９０万以下であってよい。

〈ポリエチレンワックス〉
ポリエチレンワックスは、低密度ポリエチレンマトリクスの溶融粘度を適切な範囲に維持し、易剥離性ポリエチレン組成物の混練加工を容易化するために、本発明の易剥離性ポリエチレン組成物に含まれてもよい。

本発明におけるポリエチレンワックスは、適当な分子量のものを選択して使用することにより、組成物及び得らえるシーラント層からのブリードアウトを避けつつ、上記の目的を好適に実現できる点で、好ましい。ポリエチレンワックスの分子量は、粘度平均分子量Ｍｖとして、５００以上、７００以上、１，０００以上、１，５００以上、２，０００以上、又は２，５００以上であってよく、５，０００以下、４，５００以下、４，０００以下、３，５００以下、又は３，０００以下であってよい。

本発明の易剥離性ポリエチレン組成物がポリエチレンワックスを含む場合、その含有割合は、易剥離性ポリエチレン組成物の混練加工性の向上の程度と、ブリードアウト回避の要請とを考慮して適宜に設定されてよい。易剥離性ポリエチレン組成物の全量を１００質量部としたときのポリエチレンワックスの含有割合は、１質量部以上、２質量部以上、３質量部以上、４質量部以上、又は５質量部以上であってよく、１５質量部以下、１０質量部以下、８質量部以下、７質量部以下、６質量部以下、又は５質量部以下であってよい。

〈海島構造〉
本発明の易剥離性ポリエチレン組成物は、低密度ポリエチレンのマトリクス中に超高分子量ポリエチレン粒子が分散されている海島構造を有する。易剥離性ポリエチレン組成物がポリエチレンワックスを更に含有する場合、ポリエチレンワックスは、低密度ポリエチレンとともにマトリクスを構成していてよい。

本発明の易剥離性ポリエチレン組成物において、超高分子量ポリエチレン粒子は、凝集していない一次粒子の状態でマトリクス中に分散して、海島構造の「島」を構成していてよい。

〈任意添加成分〉
本発明の易剥離性ポリエチレン組成物は、低密度ポリエチレン及び超高分子量ポリエチレン粒子を含有し、これら以外に所望によりポリエチレンワックスを含有してもよく、更に任意添加成分として、包装材料に含有される一般的な添加剤を、本発明の趣旨を損なわない範囲で含有してもよい。

本発明の易剥離性ポリエチレン組成物の任意添加成分としては、例えば、老化防止剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。

〈易剥離性ポリエチレン組成物の特性〉
本発明の易剥離性ポリエチレン組成物は、シーラント層としたときに、１１０℃以上１８０℃以下のヒ−トシール温度のうちの広い範囲で、好適なイージ−ピール性を示してよい。具体的には以下のとおりである。

すなわち、
厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレート基材上に、ドライラミネート接着剤層を介して、本発明の易剥離性ポリエチレン組成物から構成される厚み１００μｍのシーラント層を有する試験片２枚を、シーラント層同士が対向するように積層して０．５秒間にわたってヒートシールし、ＪＩＳ Ｚ ０２３８に準拠して３００ｍｍ／分の引張速度でＴ字剥離試験を行ったときに、
１１０℃以上１８０℃以下のヒ−トシール温度のうちの、連続する３０℃以上の温度範囲において、８Ｎ／１５ｍｍ以上２１Ｎ／１５ｍｍ以下の剥離強度を示してよい。

ヒートシールをする際に、例えばヒートシール温度を厳密に制御することは困難である。また、同一のシール機を用いて長時間ヒートシールを継続すると、シール機が蓄熱してシール温度が徐々に上昇する。しかしながら、本発明の易剥離性ポリエチレン組成物を使用すると、ヒートシール温度の広い範囲で好適なイージ−ピール性を発現するシーラント層が得られるから、工程管理上有利である。

この場合の、好適なイージーピール性を示す剥離強度とは、８Ｎ／１５ｍｍ以上２１Ｎ／１５ｍｍ以下であり、９Ｎ／１５ｍｍ以上、１０Ｎ／１５ｍｍ以上、１１Ｎ／１５ｍｍ以上、又は１２Ｎ／１５ｍｍ以上であってもよく、２０Ｎ／１５ｍｍ以下、１９Ｎ／１５ｍｍ以下、１８Ｎ／１５ｍｍ以下、１７Ｎ／１５ｍｍ以下、１６Ｎ／１５ｍｍ以下、又は１５Ｎ／１５ｍｍ以下であってもよい。

この場合に、好適なイージーピール性を示すヒートシール温度範囲の幅は、連続する３０℃以上の温度範囲であり、連続する３５℃以上、４０℃以上、４５°以上、５０℃以上、５５℃以上、又は６０℃以上の温度範囲とすることができる。

更に本発明の易剥離性ポリエチレン組成物は、シーラント層としたときに、２００℃のヒ−トシール温度では、強い密着性を示してよい。具体的には以下のとおりである。

すなわち、
厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレート基材上に、ドライラミネート接着剤層を介して、本発明の易剥離性ポリエチレン組成物から構成される厚み１００μｍのシーラント層を有する試験片２枚を、シーラント層同士が対向するように積層して、ヒートシール温度２００℃にて０．５秒間にわたってヒートシールし、ＪＩＳ Ｚ ０２３８に準拠して３００ｍｍ／分の引張速度でＴ字剥離試験を行ったときに、
２５Ｎ／１５ｍｍを超える剥離強度を示してよい。

本発明の易剥離性ポリエチレン組成物を使用すると、上述したとおり、１１０℃以上１８０℃以下のヒートシール温度のうちの広い範囲で、好適なイージ−ピール性を発現するシーラント層が得られる。しかしながらこのシーラント層は、２００℃のヒ−トシール温度では、強い密着性を示し、イージーピール性を示さなくてよい。本発明の易剥離性ポリエチレン組成物を使用すると、ヒートシール温度によって強弱２段階の密着性を示すシーラント層を形成することが可能となる。

本発明の易剥離性ポリエチレン組成物のこのような特性を利用すると、例えば、ヒートシール部の一部がイージーピール性を示し、残部が強い密着性を示すシールを形成することができる。このような２段階の密着性を示すシールによると、例えば、内容物の取出しに必要な開封はイージーピール性によって容易であるが、必要以上の開封は強い密着性によって制限される、包装袋を製造することが可能になる。このような包装袋によると、シール部が開封者の意図に反して一気に大きく開封され、内容物が飛び出すような事態を回避できるから、内容物入り包装袋としたときの取り扱い上有利である。

本発明の易剥離性ポリエチレン組成物から形成されるシーラント層では、ヒートシール温度２００℃のときの剥離強度が、２５Ｎ／１５ｍｍを超えてよく、更に、２７Ｎ／１５ｍｍ以上、３０Ｎ／１５ｍｍ以上、３１Ｎ／１５ｍｍ以上、又は３２Ｎ／ｍｍ以上とすることも可能である。この場合の剥離強度の上限に特段の制限はないが、例えば、５０Ｎ／１５ｍｍ以下、４５Ｎ／１５ｍｍ以下、４０Ｎ／１５ｍｍ以下、又は３５Ｍ／１５ｍｍ以下であってよい。

《易剥離性ポリエチレン組成物の製造方法》
本発明の易剥離性ポリエチレン組成物は、例えば、低密度ポリエチレン及び超高分子量ポリエチレン粒子、並びに所望によりポリエチレンワックス及びその他の任意添加成分を混合し、適当な混練装置によって混練することにより、製造されてよい。

易剥離性ポリエチレン組成物を製造するための混練装置は、例えば、一軸押出機、二軸押出機、ロール、バンバリーミキサ、ブラベンダ、ニーダ、プラストミル等であってよい。

混練温度は、任意であってよく、例えば、１００℃以上、１１０℃以上、又は１２０℃以上であってよく、例えば、２００℃以下、１８０℃以下、１６０℃以下、又は１５０℃以下であってよい。本発明の易剥離性ポリエチレン組成物に含まれる超高分子量ポリエチレンは、溶融状態においても、溶融粘度が高くて流動し難く、かつ、低密度ポリエチレンとの相溶性が低いから、粒子状態が維持される傾向にある。したがって、易剥離性ポリエチレン組成物の製造の際に、超高分子量ポリエチレンの融点（典型的には１３５℃程度）を超える温度で混錬してもかまわない。

本発明の易剥離性ポリエチレン組成物は、塊状、ベール状、粉末状、ペレット状等の任意の形態に製造されてよい。

《易剥離性ポリエチレンシーラント層》
本発明の別の観点は、本発明の易剥離性ポリエチレン組成物から構成される、易剥離性ポリエチレンシーラント層に関する。

本発明の易剥離性ポリエチレンシーラント層は、本発明の易剥離性ポリエチレン組成物から成膜されたフィルム又はシートである。

本発明の易剥離性ポリエチレンシーラント層は、その目的及び用途に応じて任意の厚みを有していてよい。易剥離性ポリエチレンシーラント層の厚みは、４０μｍ以上、５０μｍ以下、６０μｍ以上、７０μｍ以下、８０μｍ以上、又は１００μｍ以上であってよく、２００μｍ以下、１８０μｍ以下、１６０μｍ以下、１４０μｍ以下、１２０μｍ以下、又は１００μｍ以下であってよい。

易剥離性ポリエチレンシーラント層は、本発明の易剥離性ポリエチレン組成物を用いて、任意の方法によって成膜されてよい。易剥離性ポリエチレン組成物を成膜する方法としては、例えば、Ｔダイ押出法、インフレーション押出法、カレンダー圧延法、流延法等を挙げることができる。製膜温度は、１５０℃以上、１６０℃以上、１７０℃以上、１８０℃以上、１９０℃以上、又は２００℃以上であってよく、３００℃以下、２８０℃以下、２６０℃以下、２４０℃以下、２２０℃以下、又は２００℃以下であってよい。

《易剥離性積層体》
本発明の更に別の観点は、
基材フィルムと、基材フィルム上のシーラント層と、を有し、
シーラント層が本発明のシーラント層である、
易剥離性積層体に関する。

本発明の易剥離性積層体における基材フィルムは、目的及び用途によって適宜選択されてよく、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル等から選択される単層又は多層のフィルムであってよい。

基材フィルムと本発明のシーラント層との積層は、公知の方法によってよく、例えば、ドライラミネート、押出ラミネート、キャスト法等によってよい。

《包装袋》
本発明の更に別の観点は、
本発明の易剥離性積層体が、シーラント層同士が相対するように配置されており、かつ相対するシーラント層の少なくとも一部がヒートシールされることによって袋状に形成されている、包装袋に関する。

包装袋の形状は任意であり、例えば、２方袋、３方袋、合掌貼り袋、ガセット袋、スタンディング袋等であってよい。

《内容物入り包装袋》
本発明の更に別の観点は、
本発明の包装袋と、この包装袋内に収納された内容物とを含む、内容物入り包装袋に関する。

本発明の内容物入り包装袋の内容物は、医療器具又は食品であってよい。

医療器具は、例えば、シリンジ、注射針、採血管、輸液管、気管チューブ、カテーテル、縫合糸、ドレープ、酸素マスク等であってよい。食品は、例えば、菓子、豆腐、納豆、ゼリー、醤油、ソース、味噌、ケチャップ、マヨネーズ、漬物、米飯等であってよい。

《実施例１−１》
（１）易剥離性ポリエチレン組成物の調製
二軸混練機（（株）池貝製「ＰＣＭ−３０」）を用いて、
低密度ポリエチレンとして、旭化成（株）製「サンテックＬ１８５０Ｋ」（密度９１８ｋｇ／ｍ^３、ＭＦＲ６．８ｇ／１０分（１９０℃））８５質量部、
超高分子量ポリエチレン粒子として、三井化学（株）製「ミペロンＸＭ−２２０」（粘度平均分子量Ｍｖ２００万、平均粒径３０μｍ（コールターカウンター法）、密度９４０ｋｇ／ｍ^３）１０質量部、及び
ポリエチレンワックスとして、三井化学（株）製「エクセレックス３００５０Ｂ」（粘度平均分子量Ｍｖ２，７００、密度９０７ｋｇ／ｍ^３）５質量部
を、混錬温度１１０〜１６０℃及び回転数１００ｒｐｍの条件下で混錬してペレタイズし、ペレット状の易剥離性ポリエチレン組成物を調製した。

（２）易剥離性ポリエチレンシーラント層の形成
混練・押出成形評価試験装置（Ｔダイ製膜機）（（株）東洋精機製作所製「ラボプラストミル」）を用いて、上記で得られたペレット状易剥離性ポリエチレン組成物を、ダイ温度１８０〜２２０℃、回転数１００ｒｐｍの条件下で製膜し、シーラント層（易剥離性ポリエチレンシーラント層、厚み１００μｍ）を形成した。

（３）Ｔ型剥離試験
厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレート基材上に、上記で得られたシーラント層をドライラミネートして、積層体を得た。この積層体２枚を、シーラント層同士が対向するように積層してヒートシールした後、幅１５ｍｍにカットすることにより、Ｔ型剥離試験用の試料を調製した。ヒートシールは、テスター産業（株）製「ヒートシールテスターＴＰ−７０１−Ｂ」を用い、ヒートシート温度を変更して、ヒートシール圧力０．２３ＭＰａ（１．５ｋｇｆ）及びヒ−トシール時間０．５秒の条件下で行い、ヒートシール温度の異なる複数の試料を得た。

得られた試料につき、（株）東洋精機製作所製「ストログラフＶＥ１０Ｄ」を用いて、ＪＩＳ Ｚ ０２３８に準拠して、チャック間距離５０ｍｍ、引張り速度３００ｍｍ／分の条件でＴ字剥離試験を行った。測定は、繰り返し数ｎ＝５にて行い、その平均値を測定値として採用した。得られた結果を、表１及び図３に示す。表１には、Ｔ型剥離試験において、１０Ｎ／１５ｍｍ以上２５Ｎ／１５ｍｍ以下の剥離強度を示したヒートシール温度の範囲、及びヒートシール温度２００℃のときの剥離強度を示す。図３には、横軸にヒートシール温度、縦軸に剥離強度をとったグラフを示す。

《実施例１−２及び１−３》
低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン粒子、及びポリエチレンワックスの使用量を、それぞれ表１に記載のとおりとした他は、実施例１と同様にして、易剥離性ポリエチレン組成物を調製し、これを用いてヒートシール温度の異なる複数の試料を作製し、Ｔ型剥離試験を行った。得られた結果を、表１及び図１に示す。

《実施例２−１及び２−２》
低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン粒子、及びポリエチレンワックスの種類及び使用量を、それぞれ表１に記載のとおりとした他は、実施例１と同様にして、易剥離性ポリエチレン組成物を調製し、これを用いてヒートシール温度の異なる複数の試料を作製し、Ｔ型剥離試験を行った。得られた結果を、表１及び図１に示す。

《比較例１》
シーラント層として、三井化学東セロ（株）製「Ｔ．Ｕ．Ｘ ＨＣ−Ｅ」（鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）フィルム、厚み７０μｍ）を用い、このシーラント層を、厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレート基材上にドライラミネートして、積層体を得た。得られた積層体２枚を用いて、実施例１と同様にして、ヒートシール温度の異なる複数の試料を作製し、Ｔ型剥離試験を行った。

《比較例２》
シーラント層としてオカモト（株）製の「ＴＰＦ−１」（ポリエチレンとポリブテンとのブレンド、厚み４０μｍ）を用いた他は、比較例１と同様にして、ヒートシール温度の異なる複数の試料を得て、Ｔ型剥離試験を行った。結果を表１及び図１に示す。

表１中の成分名の略称は、それぞれ以下の意味である。
〈低密度ポリエチレン〉
Ｌ１８５０Ｋ：旭化成（株）製、品名「サンテックＬ１８５０Ｋ」、密度９１８ｋｇ／ｍ^３、ＭＦＲ６．８ｇ／１０分（１９０℃）
Ｌ６８１０：旭化成（株）製、品名「サンテックＬ６８１０」、密度９１８ｋｇ／ｍ^３、ＭＦＲ１０．５ｇ／１０分（１９０℃）

〈超高分子量ポリエチレン粒子〉
ＸＭ−２２０：三井化学（株）製、品名「ミぺロンＸＭ−２２０」、粘度平均分子量Ｍｖ２００万、平均粒径３０μｍ（コールターカウンター法）、密度９４０ｋｇ／ｍ^３
ＰＭ−２００：三井化学（株）製、品名「ミぺロンＰＭ−２００」、粘度平均分子量Ｍｖ１８０万、平均粒径１０μｍ（コールターカウンター法）、密度９４０ｋｇ／ｍ^３

〈ポリエチレンワックス〉
３００５０Ｂ：、三井化学（株）製、品名「エクセレックス３００５０Ｂ」、粘度平均分子量Ｍｖ２，７００、密度９０７ｋｇ／ｍ^３

〈比較例のシーラント層〉
Ｔ．Ｕ．Ｘ ＨＣ−Ｅ：三井化学東セロ（株）製、品名「Ｔ．Ｕ．Ｘ ＨＣ−Ｅ」、鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）フィルム、厚み７０μｍ
ＴＰＦ１：オカモト（株）製、品名「アロマーＴＰＦ１」、ポリエチレンとポリブテンとのブレンド、厚み６０μｍ

《剥離の態様》
比較例１では、ヒートシール温度が１１０℃ではヒートシールを行うことができず、１２０℃以上でヒートシールが可能であった。この比較例１のＴ型剥離試験では、ヒートシール温度１２０℃以上において、ヒートシールにより積層されたシーラント層の凝集破壊による剥離が発生していた。

比較例２のＴ型剥離試験では、すべてのヒートシール温度において、ヒートシールにより積層されたシーラント層の凝集破壊による剥離が発生していた。

これに対して、実施例１−１〜１−３、並びに実施例２−１及び２−２では、ヒートシール温度２００℃の場合は、ヒートシールにより積層されたシーラント層の凝集破壊による剥離が発生したが、ヒートシール温度１８０℃以下の場合は、ヒートシールにより積層された２つのシーラント層の界面で層間剥離が発生していた。

《考察》
以上の結果から、シーラント層として、ＬＬＤＰＥを用いた比較例１、及びポリエチレンとポリブテンとのブレンド物を用いた比較例２では、いずれも、上記のヒートシール条件でイージーピールシーラント層としての適正な剥離強度（８Ｎ／１５ｍｍ以上２５Ｎ／１５ｍｍ以下）が得られなかった。

これに対して、本発明所定の易剥離性ポリエチレンシーラント層を用いた実施例１−１〜１−３並びに実施例２−１及び２−２では、ヒートシール温度が１１０℃以上１８０以下のうちの広い温度範囲（例えば実施例１−１では少なくとも１２０℃以上１８０以下の範囲）において、イージーピールシーラント層としての適正な剥離強度（８Ｎ／１５ｍｍ以上２５Ｎ／１５ｍｍ以下）を示すとともに、ヒートシール温度２００℃においては、剥離強度２５Ｎ／１５ｍｍを超える強い密着が得られることが示された。

したがって、本発明の易剥離性ポリエチレンシーラント層は、ヒートシール温度が多少ぶれたとしても、所望のイージーピール性を示す密着を形成できるとともに、ヒートシール温度を１８０℃以下と２００℃程度とに変更してヒートシールを行うことにより、剥離強度が２段階の密着を得られることが検証された。

１０ 基材フィルム
２０ 易剥離性シーラント層
２１ 低密度ポリエチレン
２２ 超高分子量ポリエチレン粒子
１００ 易剥離性積層体

Claims (16)

1. 低密度ポリエチレンのマトリクス中に超高分子量ポリエチレン粒子が分散されている海島構造を有する、易剥離性ポリエチレン組成物。
2. ポリエチレンワックスを更に含有する、請求項１に記載の組成物。
3. 厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレート基材上に、ドライラミネート接着剤層を介して、前記易剥離性ポリエチレン組成物から構成される厚み１００μｍのシーラント層を有する試験片２枚を、前記シーラント層同士が対向するように積層して０．５秒間にわたってヒートシールし、ＪＩＳ Ｚ ０２３８に準拠して３００ｍｍ／分の引張速度でＴ字剥離試験を行ったときに、
   １１０℃以上１８０℃以下のヒ−トシール温度のうちの、連続する３０℃以上の温度範囲において、８Ｎ／１５ｍｍ以上２１Ｎ／１５ｍｍ以下の剥離強度を示す、
   請求項１又は２に記載の組成物。
4. 厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレート基材上に、ドライラミネート接着剤層を介して、前記易剥離性ポリエチレン組成物から構成される厚み１００μｍのシーラント層を有する試験片２枚を、前記シーラント層同士が対向するように積層して、ヒートシール温度２００℃にて０．５秒間にわたってヒートシールし、ＪＩＳ Ｚ ０２３８に準拠して３００ｍｍ／分の引張速度でＴ字剥離試験を行ったときに、
   ２５Ｎ／１５ｍｍを超える剥離強度を示す、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の組成物。
5. コールターカウンター法により測定される前記超高分子量ポリエチレン粒子の平均粒子径が５０μｍ以下であり、かつ
   前記易剥離性ポリエチレン組成物の全量を１００質量部としたときに、前記超高分子量ポリエチレン粒子の含有割合が、５質量部以上５０質量部以下である、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の組成物。
6. コールターカウンター法により測定される前記超高分子量ポリエチレン粒子の平均粒子径が２５μｍ以上３５μｍ以下であり、かつ
   前記易剥離性ポリエチレン組成物の全量を１００質量部としたときに、前記超高分子量ポリエチレン粒子の含有割合が、１０質量部以上２０質量部以下である、
   請求項５に記載の組成物。
7. コールターカウンター法により測定された前記超高分子量ポリエチレン粒子の平均粒子径が５μｍ以上１５μｍ以下であり、かつ
   前記易剥離性ポリエチレン組成物の全量を１００質量部としたときに、前記超高分子量ポリエチレン粒子の含有割合が、２０質量部以上３０質量部以下である、
   請求項５に記載の組成物。
8. 前記超高分子量ポリエチレン粒子について、ＡＳＴＭ−Ｄ４０２０に準拠して測定された粘度平均分子量Ｍｖが５０万以上１，８００万以下である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の組成物。
9. 前記超高分子量ポリエチレン粒子について、ＡＳＴＭ−Ｄ４０２０に準拠して測定された粘度平均分子量Ｍｖが１５０万以上２５０万以下である、請求項８に記載の組成物。
10. 前記低密度ポリエチレンについて、ＪＩＳ Ｋ ７２１０に準拠して１９０℃において測定されたメルトフローレートＭＦＲが６．５ｇ／１０分以上である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の組成物。
11. 前記易剥離性ポリエチレン組成物の全量を１００質量部としたときに、前記低密度ポリエチレンの含有割合が、６０質量部以上９０質量部以下である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の組成物。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の易剥離性ポリエチレン組成物から構成される、易剥離性ポリエチレンシーラント層。
13. 基材フィルムと、前記基材フィルム上のシーラント層と、を有し、
    前記シーラント層が、請求項１２に記載のシーラント層である、
    易剥離性積層体。
14. 請求項１３に記載の易剥離性積層体が、前記シーラント層同士が相対するように配置されており、かつ前記相対するシーラント層の少なくとも一部がヒートシールされることによって袋状に形成されている、包装袋。
15. 請求項１４に記載の包装袋と、前記包装袋内に収納された内容物とを含む、内容物入り包装袋。
16. 前記内容物が、医療器具又は食品である、請求項１５に記載の内容物入り包装袋。

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