JP2024036859A - ヒートシール性樹脂組成物および易剥離性フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の化石燃料から得られる樹脂のみを使用して製造するヒートシール性樹脂組成物と同等のヒートシール性および押出ラミネート加工適性を有しつつ、環境配慮性が向上したヒートシール性樹脂組成物を提供する。【解決手段】エチレン・不飽和エステル共重合体(A)と、粘着付与樹脂(B)と、を含むヒートシール性樹脂組成物であって、前記ヒートシール性樹脂組成物全体のASTM D6866に準拠して測定したバイオマス度が0質量%を超えて100質量%以下である。【選択図】図1
Description
本発明は、ヒートシール性樹脂組成物および易剥離性フィルムに関する。
カップ麺やゼリー、ヨーグルト等の飲食品、医薬品、電子部品等の包装用材料として、易剥離性の蓋材を備えたプラスチックス容器または紙容器が知られている。
上記のような蓋材としては、適度なヒートシール性を有しながら、剥離時にはスムーズに剥離することができる易剥離性フィルムが求められている。特に被着体となる、紙や、ポリスチレン、ポリプロピレンに対するヒートシール性と剥離性のバランスが重要となる。
また、生産性を高める観点から、易剥離性フィルムの押出ラミネート加工適性も要求される。
また、生産性を高める観点から、易剥離性フィルムの押出ラミネート加工適性も要求される。
このような易剥離性フィルムに用いられる、易剥離型のヒートシール性樹脂組成物として、例えば、特許文献1、および特許文献2に記載のものが挙げられる。
特許文献1には、JIS K6924-1で測定した酢酸ビニル含有率が3~18重量%の範囲であり、JIS K6924-1で測定したメルトマスフローレートが5~40g/10分の範囲であるエチレン-酢酸ビニル共重合体(A)100重量部に対し、粘着付与樹脂(B)5~20重量部、ブルックフィールド粘度計を用いて180℃で測定した粘度が50~1,000mPa・sである低分子量エチレン-酢酸ビニル共重合体(C)3~10重量部からなる接着剤と基材フィルムとを積層してなる易剥離性フィルムが記載されている。
特許文献2には、(A)エチレン残基単位93~97重量%、酢酸ビニル残基単位3~7重量%からなり、JIS K6924-1で測定したメルトマスフローレートが8~30g/10分であるエチレン-酢酸ビニル共重合体39~84.9重量%、(B)エチレン残基単位80~90重量%、酢酸ビニル残基単位10~20重量%からなるエチレン-酢酸ビニル共重合体5~20重量%、(C)低密度ポリエチレン5~20重量%、(D)粘着付与剤樹脂5~20重量%、及び(E)帯電防止剤(E)0.1~1重量%の成分を含んでなる接着性樹脂組成物、およびこれを用いた易剥離性フィルムが記載されている。
一方、このような包装容器に用いられる樹脂としては、化石燃料由来の樹脂が一般的である。しかしながら、化石燃料である石油は、その枯渇が危ぶまれるとともに、製品の製造工程及び製品となった後の廃棄過程等において多くの二酸化炭素を排出するため、地球温暖化への影響が懸念されている。
包装容器の構成成分のひとつであるヒートシール性樹脂組成物についても、環境に配慮しながら製造していくことが求められている。
包装容器の構成成分のひとつであるヒートシール性樹脂組成物についても、環境に配慮しながら製造していくことが求められている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、従来の化石燃料から得られる樹脂のみを使用して製造するヒートシール性樹脂組成物と同等のヒートシール性および押出ラミネート加工適性を有しつつ、環境配慮性が向上したヒートシール性樹脂組成物を提供する。
本発明者らは、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)と、粘着付与樹脂(B)と、を含むヒートシール性樹脂組成物において、バイオマス由来の原料を使用して製造した成分を用いることによって、従来の化石燃料由来の原料のみを使用して製造したヒートシール性樹脂組成物と同等のヒートシール性および押出ラミネート加工適性を有しながら、環境配慮性が向上したヒートシール性樹脂組成物が得られることを見出した。
本発明によれば、以下に示すヒートシール性樹脂組成物および易剥離性フィルムが提供される。
[1]
エチレン・不飽和エステル共重合体(A)と、
粘着付与樹脂(B)と、
を含むヒートシール性樹脂組成物であって、
前記ヒートシール性樹脂組成物全体のASTM D6866に準拠して測定したバイオマス度が0質量%を超えて100質量%以下であるヒートシール性樹脂組成物。
[2]
エチレン系重合体(C)をさらに含む、[1]に記載のヒートシール性樹脂組成物。
[3]
前記エチレン系重合体(C)がバイオマス由来のエチレンを含むモノマーが重合してなるバイオマスエチレン系重合体を含む、[2]に記載のヒートシール性樹脂組成物。
[4]
前記ヒートシール性樹脂組成物の樹脂成分の全体を100質量%としたとき、
前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)の含有量が1質量%以上99質量%以下である、[1]~[3]のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
[5]
前記ヒートシール性樹脂組成物の樹脂成分の全体を100質量%としたとき、
前記粘着付与樹脂(B)の含有量が0質量%を超えて50質量%以下である、[1]~[4]のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
[6]
前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)と、前記粘着付与樹脂(B)との合計含有量が、前記ヒートシール性樹脂組成物の全体を100質量%としたとき、1質量%を超えて100質量%以下である、[1]~[5]のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
[7]
前記ヒートシール性樹脂組成物のメルトマスフローレート(MFR、JIS K 7210:1999、190℃、2160g荷重)が1g/10分以上200g/10分以下である、[1]~[6]のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
[8]
前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)全体を100質量%としたとき、
前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)の不飽和エステルに由来する構成単位の含有量が1質量%以上50質量%以下である、[1]~[7]のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
[9]
前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)のメルトマスフローレート(MFR、JIS K 7210:1999、190℃、2160g荷重)が0.1g/10分以上300g/10分以下である、[1]~[8]のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
[10]
前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)がエチレン・酢酸ビニル共重合体を含む、[1]~[9]のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
[11]
前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)がバイオマス由来のエチレンを含むモノマーが重合してなるバイオマスエチレン・不飽和エステル共重合体を含む、[1]~[10]のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
[12]
前記粘着付与樹脂(B)がバイオマス由来の粘着付与樹脂を含む、[1]~[11]に記載のヒートシール性樹脂組成物。
[13]
基材層と、
前記基材層の一方の面に設けられたヒートシール層と、
が積層されてなる易剥離性フィルムであって、
前記ヒートシール性層が、[1]~[12]のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物を含む易剥離性フィルム。
[14]
[13]に記載の易剥離性フィルムにおいて、
前記ヒートシール性層が、最外層である易剥離性フィルム。
[15]
[13]または[14]に記載の易剥離性フィルムにおいて、
プラスチック製容器又は紙製容器に対するヒートシールに用いられる易剥離性フィルム。
[16]
前記プラスチック製容器が、ポリプロピレン製容器又はポリスチレン製容器である、[15]に記載の易剥離性フィルム。
[17]
蓋材として用いられる、[13]~[16]のいずれかに記載の易剥離性フィルム。
エチレン・不飽和エステル共重合体(A)と、
粘着付与樹脂(B)と、
を含むヒートシール性樹脂組成物であって、
前記ヒートシール性樹脂組成物全体のASTM D6866に準拠して測定したバイオマス度が0質量%を超えて100質量%以下であるヒートシール性樹脂組成物。
[2]
エチレン系重合体(C)をさらに含む、[1]に記載のヒートシール性樹脂組成物。
[3]
前記エチレン系重合体(C)がバイオマス由来のエチレンを含むモノマーが重合してなるバイオマスエチレン系重合体を含む、[2]に記載のヒートシール性樹脂組成物。
[4]
前記ヒートシール性樹脂組成物の樹脂成分の全体を100質量%としたとき、
前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)の含有量が1質量%以上99質量%以下である、[1]~[3]のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
[5]
前記ヒートシール性樹脂組成物の樹脂成分の全体を100質量%としたとき、
前記粘着付与樹脂(B)の含有量が0質量%を超えて50質量%以下である、[1]~[4]のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
[6]
前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)と、前記粘着付与樹脂(B)との合計含有量が、前記ヒートシール性樹脂組成物の全体を100質量%としたとき、1質量%を超えて100質量%以下である、[1]~[5]のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
[7]
前記ヒートシール性樹脂組成物のメルトマスフローレート(MFR、JIS K 7210:1999、190℃、2160g荷重)が1g/10分以上200g/10分以下である、[1]~[6]のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
[8]
前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)全体を100質量%としたとき、
前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)の不飽和エステルに由来する構成単位の含有量が1質量%以上50質量%以下である、[1]~[7]のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
[9]
前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)のメルトマスフローレート(MFR、JIS K 7210:1999、190℃、2160g荷重)が0.1g/10分以上300g/10分以下である、[1]~[8]のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
[10]
前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)がエチレン・酢酸ビニル共重合体を含む、[1]~[9]のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
[11]
前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)がバイオマス由来のエチレンを含むモノマーが重合してなるバイオマスエチレン・不飽和エステル共重合体を含む、[1]~[10]のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
[12]
前記粘着付与樹脂(B)がバイオマス由来の粘着付与樹脂を含む、[1]~[11]に記載のヒートシール性樹脂組成物。
[13]
基材層と、
前記基材層の一方の面に設けられたヒートシール層と、
が積層されてなる易剥離性フィルムであって、
前記ヒートシール性層が、[1]~[12]のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物を含む易剥離性フィルム。
[14]
[13]に記載の易剥離性フィルムにおいて、
前記ヒートシール性層が、最外層である易剥離性フィルム。
[15]
[13]または[14]に記載の易剥離性フィルムにおいて、
プラスチック製容器又は紙製容器に対するヒートシールに用いられる易剥離性フィルム。
[16]
前記プラスチック製容器が、ポリプロピレン製容器又はポリスチレン製容器である、[15]に記載の易剥離性フィルム。
[17]
蓋材として用いられる、[13]~[16]のいずれかに記載の易剥離性フィルム。
本発明によれば、化石燃料由来の樹脂のみを使用して製造された従来のヒートシール性樹脂組成物と同等のヒートシール性および押出ラミネート加工適性を有しつつ、環境配慮性が向上したヒートシール性樹脂組成物を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、本明細書では、数値範囲を示す「A~B」は特に断りがなければ、A以上B以下を表す。
1.ヒートシール性樹脂組成物
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物は、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)と、粘着付与樹脂(B)と、を含み、ヒートシール性樹脂組成物全体の、ASTM D6866に準拠して測定したバイオマス度が0質量%を超えて100質量%以下である。
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物は、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)と、粘着付与樹脂(B)と、を含み、ヒートシール性樹脂組成物全体の、ASTM D6866に準拠して測定したバイオマス度が0質量%を超えて100質量%以下である。
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物によれば、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)と、粘着付与樹脂(B)とを含みつつ、各成分の少なくとも一部に、バイオマス由来の原料を使用して製造した成分を用いることで、化石燃料由来の原料のみを使用して製造された従来のヒートシール性樹脂組成物と同等のヒートシール性および押出ラミネート加工適性を有しつつ、環境配慮性が向上したヒートシール性樹脂組成物を提供することができる。
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物において、ヒートシール性樹脂組成物の樹脂成分の全体を100質量%としたとき、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)の含有量は、被着体に対するヒートシール性をより良好にする観点から、好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上、更に好ましくは25質量%以上であり、そして好ましくは99質量%以下、より好ましくは97質量%以下、更に好ましくは95質量%以下、更に好ましくは93質量%以下である。
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物において、ヒートシール性樹脂組成物の樹脂成分の全体を100質量%としたとき、ヒートシール性をより良好とする観点から、粘着付与樹脂(B)の含有量は、好ましくは0質量%を超え、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは2質量%以上、更に好ましくは3質量%以上、更に好ましくは4質量%以上であり、そして好ましくは50質量%以下、より好ましくは45質量%以下、更に好ましくは40質量%以下、更に好ましくは35質量%以下、更に好ましくは30質量%以下、更に好ましくは25質量%以下である。
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物は、シール強度と易剥離性のバランスをより良好とする観点から、好ましくは、エチレン系重合体(C)をさらに含む。
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物において、ヒートシール性樹脂組成物の樹脂成分の全体を100質量%としたとき、エチレン系重合体(C)の含有量は、押出ラミネート加工適性を良好にする観点から、好ましくは0質量%を超え、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは3質量%以上、更に好ましくは5質量%以上、更に好ましくは8質量%以上であり、ヒートシール性をより良好にする観点から、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下、更に好ましくは50質量%以下、更に好ましくは45質量%以下である。
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物において、ヒートシール性樹脂組成物の樹脂成分の全体を100質量%としたとき、エチレン系重合体(C)の含有量は、押出ラミネート加工適性を良好にする観点から、好ましくは0質量%を超え、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは3質量%以上、更に好ましくは5質量%以上、更に好ましくは8質量%以上であり、ヒートシール性をより良好にする観点から、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下、更に好ましくは50質量%以下、更に好ましくは45質量%以下である。
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物において、ヒートシール性樹脂組成物の樹脂成分の全体を100質量%としたとき、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)と、粘着付与樹脂(B)との合計含有量は、ヒートシール性をより良好とする観点から、好ましくは1質量%を超え、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは10質量以上、更に好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上、更に好ましくは45質量%以上であり、上限に制限は無いが、好ましくは100質量%以下である。
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物において、ヒートシール性樹脂組成物の樹脂成分の全体を100質量%としたとき、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)、粘着付与樹脂(B)およびエチレン系重合体(C)との合計含有量は、ヒートシール性をより良好とする観点から、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、上限に制限は無いが、好ましくは100質量%以下である。
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物において、JIS K 7210:1999に準拠し、190℃、2160g荷重の条件で測定される、メルトマスフローレート(MFR)は、ヒートシール性および押出ラミネート加工適性をより良好とする観点から、好ましくは1g/10分以上、より好ましくは2g/10分以上、更に好ましくは3g/10分以上、更に好ましくは4g/10分以上であり、そして好ましくは200g/10分以下、より好ましくは150g/10分以下、更に好ましくは100g/10分以下、更に好ましくは80g/10分以下、更に好ましくは60g/10分以下、更に好ましくは50g/10分以下、更に好ましくは40g/10分以下である。
<エチレン・不飽和エステル共重合体(A)>
エチレン・不飽和エステル共重合体(A)は、エチレンと、少なくとも1種の不飽和エステルとの共重合体である。
エチレン・不飽和エステル共重合体(A)の形態は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよいが、生産性を考慮すると2元ランダム共重合体、3元ランダム共重合体、2元ランダム共重合体のグラフト共重合体あるいは3元ランダム共重合体のグラフト共重合体を使用するのが好ましく、より好ましくは2元ランダム共重合体又は3元ランダム共重合体である。
また、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)は、エチレン・ビニルエステル共重合体および、エチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体から選択される1種または2種を含むことが好ましく、エチレン・ビニルエステル共重合体を含むことがより好ましい。
またエチレン・不飽和エステル共重合体(A)は、エチレンおよび不飽和エステル以外の重合性モノマーを含んでもよく、例えば、プロピレン、ブテン、ヘキセン等のα-オレフィンを例示することができる。
エチレン・不飽和エステル共重合体(A)は、エチレンと、少なくとも1種の不飽和エステルとの共重合体である。
エチレン・不飽和エステル共重合体(A)の形態は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよいが、生産性を考慮すると2元ランダム共重合体、3元ランダム共重合体、2元ランダム共重合体のグラフト共重合体あるいは3元ランダム共重合体のグラフト共重合体を使用するのが好ましく、より好ましくは2元ランダム共重合体又は3元ランダム共重合体である。
また、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)は、エチレン・ビニルエステル共重合体および、エチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体から選択される1種または2種を含むことが好ましく、エチレン・ビニルエステル共重合体を含むことがより好ましい。
またエチレン・不飽和エステル共重合体(A)は、エチレンおよび不飽和エステル以外の重合性モノマーを含んでもよく、例えば、プロピレン、ブテン、ヘキセン等のα-オレフィンを例示することができる。
エチレン・ビニルエステル共重合体としては、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・プロピオン酸ビニル共重合体、エチレン・酪酸ビニル共重合体、エチレン・ステアリン酸ビニル共重合体から選択される1種または2種以上を用いることができ、ヒートシール性をより良好にする観点から、好ましくは、エチレン・酢酸ビニル共重合体である。
エチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体は、エチレンと不飽和カルボン酸エステルの少なくとも1種の共重合体である。
具体的には、エチレンと不飽和カルボン酸アルキルエステルとからなる共重合体を示すことができる。
具体的には、エチレンと不飽和カルボン酸アルキルエステルとからなる共重合体を示すことができる。
不飽和カルボン酸エステルにおける不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、2-エチルアクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水フマル酸、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、及びマレイン酸モノエチル等からなる群から選択される少なくとも一種を用いることができる。
これらの中でも、上記不飽和カルボン酸は、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)の生産性及び衛生性をより向上させる観点から、アクリル酸及びメタクリル酸からなる群から選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。
これらの不飽和カルボン酸は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの中でも、上記不飽和カルボン酸は、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)の生産性及び衛生性をより向上させる観点から、アクリル酸及びメタクリル酸からなる群から選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。
これらの不飽和カルボン酸は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
不飽和カルボン酸アルキルエステルにおけるアルキル部位としては、炭素数1~12のものを挙げることができ、より具体的には、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、セカンダリーブチル、2-エチルヘキシル、イソオクチル等のアルキル基を例示することができる。好ましくは、アルキルエステルにおけるアルキル部位の炭素数1~8である。これらの中でも、上記アルキル部位は、メチル及びエチルからなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、メチルを含むことがより好ましい。
不飽和カルボンエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステルから選択される1種または2種以上を用いることが好ましい。これらの中でも、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸イソブチルおよび(メタ)アクリル酸n-ブチルから選択される1種または2種以上を用いることがより好ましく、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチルから選択される1種または2種を用いることが更に好ましく、(メタ)アクリル酸メチルを用いることが更に好ましい。
エチレン・不飽和エステル共重合体(A)中の、エチレンに由来する構成単位の含有量は、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)の全体を100質量%としたとき、機械的強度、加工性、生産性等をより向上させる観点から、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは65質量%以上、更に好ましくは70質量%以上であり、ヒートシール性をより向上させる観点から、好ましくは99質量%以下、より好ましくは97質量%以下、更に好ましくは95質量%以下である。
エチレン・不飽和エステル共重合体(A)中の不飽和エステルに由来する構成単位の含有量は、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)の全体を100質量%としたとき、ヒートシールをより良好にする観点から、好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上、更に好ましくは5質量%以上であり、押出ラミネート加工適性をより良好にする観点から、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは35質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。
エチレン・不飽和エステル共重合体(A)がエチレン・酢酸ビニル共重合体である場合、酢酸ビニルに由来する構成単位の含有率は、JIS K7192:1999に準拠してエチレン・酢酸ビニル共重合体を電気炉で500℃以上に加熱して分解し、得られた酢酸ビニルに由来する酢酸を中和滴定によって求めることができる。
また、ヒートシール性樹脂組成物全体に対するエチレン・不飽和エステル共重合体(A)中の不飽和エステルに由来する構成単位の含有量は、ヒートシール性をより良好にする観点から、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは1.5質量%以上であり、また、押出ラミネート加工適性をより良好にする観点から、好ましくは24質量%以下、より好ましくは22質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。
なお、ヒートシール性樹脂組成物の不飽和エステルに由来する構成単位の含有率は、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)中の不飽和エステルに由来する構成単位の含有量(質量%)と、ヒートシール性樹脂組成物全量中のエチレン・不飽和エステル共重合体(A)の含有量との積により算出される。
エチレン・不飽和エステル共重合体(A)の、JIS K 7210:1999に準拠し、190℃、2160g荷重の条件で測定される、メルトマスフローレート(MFR)は、ヒートシール性および押出ラミネート加工適性をより良好とする観点から、好ましくは0.1g/10分以上、より好ましくは0.5g/10分以上、更に好ましくは1.0g/10分以上、更に好ましくは1.5g/10分以上であり、そして好ましくは300g/10分以下、より好ましくは250g/10分以下、更に好ましくは220g/10分以下、更に好ましくは200g/10分以下、更に好ましくは180g/10分以下、更に好ましくは170g/10分以下、更に好ましくは160g/10分以下である。
エチレン・不飽和エステル共重合体(A)は、好ましくはバイオマス由来のエチレンを含むモノマーが重合してなるエチレン・不飽和エステル共重合体を含む。
また、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)がエチレン以外のα-オレフィンを含む場合、バイオマス由来のエチレン以外のα-オレフィンを含むモノマーが重合してなるエチレン・不飽和エステル共重合体を含んでもよい。
エチレン・不飽和エステル共重合体(A)のバイオマス度は、環境配慮性をより向上させる観点から、0質量%を超えることが好ましく、より好ましくは0.01質量%以上、更に好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上、更に好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、またエチレン・不飽和エステル共重合体(A)のバイオマス度の上限に特に制限は無いが、好ましくは100質量%以下である。
バイオマス由来のエチレンの製造方法およびバイオマス度については後述する。
また、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)がエチレン以外のα-オレフィンを含む場合、バイオマス由来のエチレン以外のα-オレフィンを含むモノマーが重合してなるエチレン・不飽和エステル共重合体を含んでもよい。
エチレン・不飽和エステル共重合体(A)のバイオマス度は、環境配慮性をより向上させる観点から、0質量%を超えることが好ましく、より好ましくは0.01質量%以上、更に好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上、更に好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、またエチレン・不飽和エステル共重合体(A)のバイオマス度の上限に特に制限は無いが、好ましくは100質量%以下である。
バイオマス由来のエチレンの製造方法およびバイオマス度については後述する。
本実施形態に係るエチレン・不飽和エステル共重合体(A)の製造方法は特に限定されず、公知の方法により製造することができる。例えば、各重合成分を高温、高圧下でラジカル共重合することによって得ることができる。また、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)は市販されているものを用いてもよい。
<粘着付与樹脂(B)>
粘着付与樹脂(B)としては、例えば、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、ポリテルペン系樹脂、ロジン類、スチレン系炭化水素樹脂、及びクマロン・インデン樹脂からなる群から選択される少なくとも一種などを挙げることができる。
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物を、飲食品包装用の易開封性ヒートシール性材料として用いる場合には、無臭性、食品衛生性、および他成分との混和性をより良好とする観点から、例えば、脂環族系炭化水素樹脂およびポリテルペン系樹脂からなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましく、脂環族系炭化水素樹脂がより好ましい。
粘着付与樹脂(B)としては、例えば、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、ポリテルペン系樹脂、ロジン類、スチレン系炭化水素樹脂、及びクマロン・インデン樹脂からなる群から選択される少なくとも一種などを挙げることができる。
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物を、飲食品包装用の易開封性ヒートシール性材料として用いる場合には、無臭性、食品衛生性、および他成分との混和性をより良好とする観点から、例えば、脂環族系炭化水素樹脂およびポリテルペン系樹脂からなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましく、脂環族系炭化水素樹脂がより好ましい。
脂肪族系炭化水素樹脂としては、例えば1-ブテン、イソブテン、ブタジエン、1,3-ペンタジエン、イソプレンなどの炭素数4~5のモノまたはジオレフィンからなる群から選択される少なくとも1種以上を重合して得られる樹脂が挙げられる。
脂環族系炭化水素樹脂としては、例えば、スペントC4~C5留分中のジエン成分を環化二量化後重合させて得られる樹脂、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および芳香族系炭化水素樹脂を核内水添した樹脂からなる群から選択される少なくとも一種などを挙げることができる。
脂環族系炭化水素樹脂の市販品としては、例えば、アルコンP140(荒川化学社製、軟化点140℃)、アルコンP125(荒川化学社製、軟化点125℃)、アルコンP115(荒川化学社製、軟化点115℃)、アルコンP100(荒川化学社製、軟化点100℃)、アルコンP90(荒川化学社製、軟化点90℃)、アルコンM135(荒川化学社製、軟化点135℃)、アルコンM115(荒川化学社製、軟化点115℃)、アルコンM100(荒川化学社製、軟化点100℃)、アルコンM90(荒川化学社製、軟化点90℃)などが挙げられる。
脂環族系炭化水素樹脂としては、例えば、スペントC4~C5留分中のジエン成分を環化二量化後重合させて得られる樹脂、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および芳香族系炭化水素樹脂を核内水添した樹脂からなる群から選択される少なくとも一種などを挙げることができる。
脂環族系炭化水素樹脂の市販品としては、例えば、アルコンP140(荒川化学社製、軟化点140℃)、アルコンP125(荒川化学社製、軟化点125℃)、アルコンP115(荒川化学社製、軟化点115℃)、アルコンP100(荒川化学社製、軟化点100℃)、アルコンP90(荒川化学社製、軟化点90℃)、アルコンM135(荒川化学社製、軟化点135℃)、アルコンM115(荒川化学社製、軟化点115℃)、アルコンM100(荒川化学社製、軟化点100℃)、アルコンM90(荒川化学社製、軟化点90℃)などが挙げられる。
芳香族系炭化水素樹脂の例として、例えば、ビニルトルエン、インデンおよびα-メチルスチレンなどのC8~C10のビニル芳香族炭化水素からなる群から選択される少なくとも一種以上を重合して得られる樹脂、およびこれらと上記脂肪族炭化水素を共重合して得られる樹脂からなる群から選択される少なくとも一種などを挙げることができる。
ポリテルペン系樹脂の例としては、例えば、α-ピネン重合体、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、及びこれらの水素添加物からなる群から選択される少なくとも一種などを挙げることができる。
ポリテルペン系樹脂の例としては、例えば、α-ピネン重合体、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、及びこれらの水素添加物からなる群から選択される少なくとも一種などを挙げることができる。
ロジン類としては、例えばガムロジン、ウッドロジン、トール油などのロジン及びその変性物からなる群から選択される少なくとも一種などが挙げられる。変性物としては水素添加、不均化、二量化、エステル化などの変性を施したものを例示することができる。
スチレン系炭化水素樹脂としては、例えば、純度の高いスチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン、イソプロピルトルエンなどのスチレン系単量体の1種又は2種以上を重合して得られる分子量の低い樹脂状重合体を挙げることができる。
スチレン系炭化水素樹脂としては、例えば、純度の高いスチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン、イソプロピルトルエンなどのスチレン系単量体の1種又は2種以上を重合して得られる分子量の低い樹脂状重合体を挙げることができる。
粘着付与樹脂(B)は、好ましくはバイオマス由来の粘着付与樹脂を含む。
粘着付与樹脂(B)のバイオマス度は、環境配慮性をより向上させる観点から、0%を超えることが好ましく、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは50質量%以上、更に好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、また粘着付与樹脂(B)のバイオマス度の上限に制限は無いが、好ましくは100質量%以下である。
バイオマス度については後述する。
バイオマス由来の粘着付与樹脂としては、上述の、ポリテルペン系樹脂およびロジン類からなる群から選択される少なくとも一種を用いることができる。
バイオマス由来の粘着付与樹脂の市販品としては、例えばヤスハラケミカル社製の「YSレジン」シリーズや「YSポリスター」シリーズが挙げられる。
粘着付与樹脂(B)のバイオマス度は、環境配慮性をより向上させる観点から、0%を超えることが好ましく、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは50質量%以上、更に好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、また粘着付与樹脂(B)のバイオマス度の上限に制限は無いが、好ましくは100質量%以下である。
バイオマス度については後述する。
バイオマス由来の粘着付与樹脂としては、上述の、ポリテルペン系樹脂およびロジン類からなる群から選択される少なくとも一種を用いることができる。
バイオマス由来の粘着付与樹脂の市販品としては、例えばヤスハラケミカル社製の「YSレジン」シリーズや「YSポリスター」シリーズが挙げられる。
<エチレン系重合体(C)>
エチレン系重合体(C)は、ポリエチレンおよびエチレン・α-オレフィン共重合体(ただし、α-オレフィンからエチレンを除く。また、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)に該当するものを除く)からなる群から選択される1種または2種である。ヒートシール性層の強度をより適切な範囲とする観点から、好ましくはポリエチレンである。
エチレン系重合体(C)は、ポリエチレンおよびエチレン・α-オレフィン共重合体(ただし、α-オレフィンからエチレンを除く。また、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)に該当するものを除く)からなる群から選択される1種または2種である。ヒートシール性層の強度をより適切な範囲とする観点から、好ましくはポリエチレンである。
エチレン系重合体(C)としては、ヒートシール性層の強度をより適切な範囲とする観点から、好ましくはポリエチレンであり、より好ましくは低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、および高密度ポリエチレン(HDPE)からなる群から選択される少なくとも一種であり、更に好ましくは低密度ポリエチレン(LDPE)であり、更に好ましくは高圧法低密度ポリエチレン(HP-LDPE)、および直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)からなる群から選択される少なくとも一種であり、更に好ましくは直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)である。
また、エチレン系重合体(C)は、高圧法、中圧法または低圧法によって製造される。中圧法または低圧法によって製造されることが好ましい。中圧法としてはフィリプス法が挙げられ、低圧法としてはチーグラー法が挙げられる。
これらエチレン系重合体(C)は、単一の重合体であっても、二種以上のエチレン系重合体の混合物であってもよい。
また、エチレン系重合体(C)は、高圧法、中圧法または低圧法によって製造される。中圧法または低圧法によって製造されることが好ましい。中圧法としてはフィリプス法が挙げられ、低圧法としてはチーグラー法が挙げられる。
これらエチレン系重合体(C)は、単一の重合体であっても、二種以上のエチレン系重合体の混合物であってもよい。
エチレン・α-オレフィン共重合体におけるエチレン以外のα-オレフィンとしては、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、4-メチル-1-ペンテンなどの、炭素数が3~20個程度のα-オレフィンが挙げられる。また、ヒートシール性樹脂組成物の柔軟性をより適切な範囲とする観点から、好ましくは、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン等の炭素数3~10のα-オレフィンである。
このようなα-オレフィンとしては、一種単独または二種以上を組み合わせて用いてもよい。
エチレン系重合体(C)がエチレン・α-オレフィンランダム共重合体(ただし、α-オレフィンからエチレンを除く)である場合、エチレン以外のα-オレフィン由来の構成単位の合計含有量は、エチレン・α-オレフィンランダム共重合体を構成する繰り返し単位の合計量を100モル%としたとき、ヒートシール性樹脂組成物のヒートシール性をより適切な範囲とする観点から、好ましくは0.5モル%以上、より好ましくは1モル%以上、更に好ましくは2モル%以上、更に好ましくは5モル%以上であり、そして好ましくは30モル%以下、より好ましくは27モル%以下、更に好ましくは24モル%以下、更に好ましくは21モル%以下である。
このようなα-オレフィンとしては、一種単独または二種以上を組み合わせて用いてもよい。
エチレン系重合体(C)がエチレン・α-オレフィンランダム共重合体(ただし、α-オレフィンからエチレンを除く)である場合、エチレン以外のα-オレフィン由来の構成単位の合計含有量は、エチレン・α-オレフィンランダム共重合体を構成する繰り返し単位の合計量を100モル%としたとき、ヒートシール性樹脂組成物のヒートシール性をより適切な範囲とする観点から、好ましくは0.5モル%以上、より好ましくは1モル%以上、更に好ましくは2モル%以上、更に好ましくは5モル%以上であり、そして好ましくは30モル%以下、より好ましくは27モル%以下、更に好ましくは24モル%以下、更に好ましくは21モル%以下である。
エチレン系重合体(C)は、好ましくはバイオマス由来のエチレンを含むモノマーが重合してなるバイオマスエチレン系重合体を含む。
また、エチレン系重合体(C)がエチレン・α-オレフィン共重合体(ただしα-オレフィンからエチレンを除く)を含む場合、バイオマス由来のエチレン以外のα-オレフィンを含むモノマーが重合してなるエチレン・α-オレフィン共重合体を含んでもよい。
エチレン系重合体(C)のバイオマス度は、環境配慮性をより向上させる観点から、0%を超えることが好ましく、より好ましくは10質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは50質量%以上、更に好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、更に好ましくは75質量%以上、更に好ましくは80質量%以上であり、またエチレン系重合体(C)のバイオマス度の上限に制限は無いが、好ましくは100質量%以下である。
バイオマス由来のエチレンの製造方法およびバイオマス度については後述する。
また、エチレン系重合体(C)がエチレン・α-オレフィン共重合体(ただしα-オレフィンからエチレンを除く)を含む場合、バイオマス由来のエチレン以外のα-オレフィンを含むモノマーが重合してなるエチレン・α-オレフィン共重合体を含んでもよい。
エチレン系重合体(C)のバイオマス度は、環境配慮性をより向上させる観点から、0%を超えることが好ましく、より好ましくは10質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは50質量%以上、更に好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、更に好ましくは75質量%以上、更に好ましくは80質量%以上であり、またエチレン系重合体(C)のバイオマス度の上限に制限は無いが、好ましくは100質量%以下である。
バイオマス由来のエチレンの製造方法およびバイオマス度については後述する。
エチレン系重合体(C)の、JIS K 7112:1999に準拠して測定した密度は、押出ラミネート加工適性をより良好とする観点から、好ましくは855kg/m3以上、より好ましくは860kg/m3以上、更に好ましくは865kg/m3以上であり、またヒートシール性をより良好とする観点から、好ましくは960kg/m3以下、より好ましくは950kg/m3以下、更に好ましくは940kg/m3以下、更に好ましくは930kg/m3以下、更に好ましくは920kg/m3以下である。
エチレン系重合体(C)の示差走査熱量計(DSC)で測定される融点は、耐熱性をより向上させる観点から、好ましくは85℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは95℃以上であり、ヒートシール性をより良好とする観点から、好ましくは170℃以下であり、より好ましくは160℃以下、更に好ましくは150℃以下、更に好ましくは140℃以下である。
また、エチレン系重合体(C)のJIS K 7210:1999、190℃、2160g荷重の条件で測定されるメルトマスフローレート(MFR)は、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)と混合し、フィルムとして形成できる限り限定されないが、押出ラミネート加工適性をより良好とする観点から、好ましくは0.01g/10分以上、より好ましくは0.1g/10分以上、更に好ましくは1g/10分以上、更に好ましくは2g/10分以上であり、そして、好ましくは100g/10分以下、より好ましくは70g/10分以下、更に好ましくは50g/10分以下、更に好ましくは30g/10分以下、更に好ましくは10g/10分以下、更に好ましくは5g/10分以下である。
また、エチレン系重合体(C)のJIS K 7210:1999、190℃、2160g荷重の条件で測定されるメルトマスフローレート(MFR)は、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)と混合し、フィルムとして形成できる限り限定されないが、押出ラミネート加工適性をより良好とする観点から、好ましくは0.01g/10分以上、より好ましくは0.1g/10分以上、更に好ましくは1g/10分以上、更に好ましくは2g/10分以上であり、そして、好ましくは100g/10分以下、より好ましくは70g/10分以下、更に好ましくは50g/10分以下、更に好ましくは30g/10分以下、更に好ましくは10g/10分以下、更に好ましくは5g/10分以下である。
<バイオマス由来エチレン>
本実施形態に係るバイオマス由来エチレンの製造方法は限定されず、公知の方法を用いることができる。以下にバイオマス由来エチレンの製造方法の例を挙げる。
本実施形態に係るバイオマス由来エチレンの製造方法は限定されず、公知の方法を用いることができる。以下にバイオマス由来エチレンの製造方法の例を挙げる。
「バイオマス」とは、主に動植物に由来する有機物である資源を指し、化石燃料を除いたものをいう。
バイオマス由来のエチレンの製造方法は、例えば、植物原料を微生物により発酵させてバイオマス由来のエタノール(バイオエタノール)を生産し、脱水して製造する方法と、植物油廃棄物や残渣油を原料に製造されるバイオマスナフサから抽出する方法がある。
前者の原料としては、非可食原料と可食原料とがある。非可食原料としては、例えば、パルプ、ケナフ、稲わら等のセルロース系作物、古紙、製紙残渣、木材、木炭、堆肥、天然ゴム、綿花、工場煙道ガス、廃ガス等が例示できる。可食原料としては、例えば、サトウキビ、おから、トウモロコシ、イモ類、小麦、米等の炭水化物系作物、そば、および大豆等が例示できる。前者の原料として、これらからなる群から選択される1種または2種以上を用いることができる。
後者の原料としては、各種廃棄物や未利用の資源、資源作物等を用いることができる。具体的には、菜種油、大豆油等の油脂、ユーカリ油等の精油、植物油粕等を用いることができる。
原料からプラスチック製品が廃棄されるまでのライフサイクルにおける二酸化炭素発生量を削減する観点から、バイオマスナフサから抽出されたエチレンを用いることが好ましい。
バイオマス由来のエチレンの製造方法は、例えば、植物原料を微生物により発酵させてバイオマス由来のエタノール(バイオエタノール)を生産し、脱水して製造する方法と、植物油廃棄物や残渣油を原料に製造されるバイオマスナフサから抽出する方法がある。
前者の原料としては、非可食原料と可食原料とがある。非可食原料としては、例えば、パルプ、ケナフ、稲わら等のセルロース系作物、古紙、製紙残渣、木材、木炭、堆肥、天然ゴム、綿花、工場煙道ガス、廃ガス等が例示できる。可食原料としては、例えば、サトウキビ、おから、トウモロコシ、イモ類、小麦、米等の炭水化物系作物、そば、および大豆等が例示できる。前者の原料として、これらからなる群から選択される1種または2種以上を用いることができる。
後者の原料としては、各種廃棄物や未利用の資源、資源作物等を用いることができる。具体的には、菜種油、大豆油等の油脂、ユーカリ油等の精油、植物油粕等を用いることができる。
原料からプラスチック製品が廃棄されるまでのライフサイクルにおける二酸化炭素発生量を削減する観点から、バイオマスナフサから抽出されたエチレンを用いることが好ましい。
バイオマスナフサからのエチレンの抽出は、化石燃料由来のナフサからの抽出と同様に、加熱、分解、蒸留、精製といった公知の方法を用いることができる。
バイオエタノールの製造方法は特に限定されず、例えば、サトウキビやトウモロコシ等の可食原料であるバイオマス原料に、酵母に代表されるエタノールを生産する微生物またはその破砕物由来産物を接触させて、糖を発酵させることで、エタノールを生産させた後、エタノールを精製して得ることができる。エタノールの精製は、蒸留、膜分離、抽出等の従来公知の方法を用いることができる。
また、非可食原料をバイオマス原料として使用する製造方法としては、例えば、古紙や製紙残渣等のごみ資源である非可食原料を燃焼させて発生する合成ガス(一酸化炭素や水素を主成分とするガス)、工場等から排出される煙道ガスや廃ガスを炭素源とし、微生物に発酵させることにより、エタノールを得ることができる。
また、非可食原料をバイオマス原料として使用する製造方法としては、例えば、古紙や製紙残渣等のごみ資源である非可食原料を燃焼させて発生する合成ガス(一酸化炭素や水素を主成分とするガス)、工場等から排出される煙道ガスや廃ガスを炭素源とし、微生物に発酵させることにより、エタノールを得ることができる。
上記のように得られたエタノールを脱水反応することにより、バイオマス由来エチレンを得ることができる。脱水反応には、触媒の種類、加熱温度、圧力等の条件が求められるが、従来公知の方法を用いることができる。
このようにして得られるバイオマスエチレンの製造工程において、エタノール発酵工程や脱水工程中に、高級アルコールや高級アルケン不純物が生成され得る。このため、エタノールの脱水の前、または脱水後に、こうした副生物を取り除くことができる。
また、バイオマス由来のエチレン以外のα-オレフィンについても、上述のバイオマス由来のエチレンを原料として、化石燃料由来のエチレンを原料とした場合と同様に製造することができる。
<バイオマス度>
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物において、ヒートシール性樹脂組成物全体の、ASTM D6866に準拠して測定したバイオマス度は、環境配慮性を向上させる観点から、0質量%を超え、好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上、更に好ましくは5質量%以上であり、またヒートシール性樹脂組成物全体のバイオマス度の上限に制限は無いが、100質量%以下であり、90質量%以下であってもよく、70質量%以下であってもよく、50質量%以下であってもよく、40質量%以下であってもよい。
ASTM D6866においては、バイオマス由来の放射性炭素(14C)濃度を測定することにより、バイオマス度を算出する。化石燃料由来の炭素は放射性炭素(14C)が一定の値を示すため、バイオマス由来炭素との区別が可能である。
例えばポリエチレンにおいて、バイオマス度が0質量%を超えて100質量%未満である場合、バイオマス由来のエチレンと化石燃料由来のエチレンの双方を含むといえる。
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物において、ヒートシール性樹脂組成物全体の、ASTM D6866に準拠して測定したバイオマス度は、環境配慮性を向上させる観点から、0質量%を超え、好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上、更に好ましくは5質量%以上であり、またヒートシール性樹脂組成物全体のバイオマス度の上限に制限は無いが、100質量%以下であり、90質量%以下であってもよく、70質量%以下であってもよく、50質量%以下であってもよく、40質量%以下であってもよい。
ASTM D6866においては、バイオマス由来の放射性炭素(14C)濃度を測定することにより、バイオマス度を算出する。化石燃料由来の炭素は放射性炭素(14C)が一定の値を示すため、バイオマス由来炭素との区別が可能である。
例えばポリエチレンにおいて、バイオマス度が0質量%を超えて100質量%未満である場合、バイオマス由来のエチレンと化石燃料由来のエチレンの双方を含むといえる。
本実施形態において、バイオマス由来のエチレンを含むエチレン・不飽和エステル共重合体(A)およびバイオマス由来のエチレンを含むエチレン系重合体(C)の重合方法は限定されず、化石燃料由来のエチレンを原料とした場合と同様の従来公知の方法を用いることができる。
また、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)およびエチレン系重合体(C)が、バイオマス由来のエチレン以外のα-オレフィンを含む場合の重合方法についても、化石燃料由来のエチレン以外のα-オレフィンを原料とした場合と同様の従来公知の方法を用いることができる。
また、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)およびエチレン系重合体(C)が、バイオマス由来のエチレン以外のα-オレフィンを含む場合の重合方法についても、化石燃料由来のエチレン以外のα-オレフィンを原料とした場合と同様の従来公知の方法を用いることができる。
<その他の成分>
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で各種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は、例えば、シリカ、タルクなどの無機充填剤、酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤および顔料等からなる群から選択される一種または二種以上が挙げられる。
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で各種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は、例えば、シリカ、タルクなどの無機充填剤、酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤および顔料等からなる群から選択される一種または二種以上が挙げられる。
<ヒートシール性樹脂組成物の調製方法>
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物は、例えば、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)、粘着付与樹脂(B)および任意の添加剤を、同時にまたは連続的に混合することによって調製することができ、その混合順序に制限はない。調製方法としては、単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロール、各種ニーダーなどを用いて溶融混合するのが好ましい。例えば、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)と、粘着付与樹脂(B)と、必要に応じてその他の成分と、をドライブレンドして混合することにより調製する方法;エチレン・不飽和エステル共重合体(A)と、粘着付与樹脂(B)と、必要に応じてその他の成分と、を押出機で溶融混練することにより調製する方法;等を適用することができる。
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物は、例えば、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)、粘着付与樹脂(B)および任意の添加剤を、同時にまたは連続的に混合することによって調製することができ、その混合順序に制限はない。調製方法としては、単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロール、各種ニーダーなどを用いて溶融混合するのが好ましい。例えば、エチレン・不飽和エステル共重合体(A)と、粘着付与樹脂(B)と、必要に応じてその他の成分と、をドライブレンドして混合することにより調製する方法;エチレン・不飽和エステル共重合体(A)と、粘着付与樹脂(B)と、必要に応じてその他の成分と、を押出機で溶融混練することにより調製する方法;等を適用することができる。
<ヒートシール性樹脂組成物の用途>
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物は、プラスチック製容器又は紙製容器に対するヒートシールに好適に用いられる。上記プラスチック製容器としては、例えば、ポリプロピレン製容器、ポリスチレン製容器が好適に用いられる。例えば、カップ麺やゼリー、ヨーグルト等の飲食品の食品包装用材料、医薬品等の包装用材料、繊維製品包装用材料等の広範な包装用途に好適に用いることができる。特に、蓋材として好適に用いることができる。
また、半導体素子等の電子部品の包装材料、袋材、容器材等、例えば電子部品搬送用キャリアテープのカバーテープ材料としても好適である。電子部品搬送用キャリアテープとしては、スチレン系樹脂やポリカーボネート樹脂を含有するものや紙で作製されたものが挙げられる。
本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物は、プラスチック製容器又は紙製容器に対するヒートシールに好適に用いられる。上記プラスチック製容器としては、例えば、ポリプロピレン製容器、ポリスチレン製容器が好適に用いられる。例えば、カップ麺やゼリー、ヨーグルト等の飲食品の食品包装用材料、医薬品等の包装用材料、繊維製品包装用材料等の広範な包装用途に好適に用いることができる。特に、蓋材として好適に用いることができる。
また、半導体素子等の電子部品の包装材料、袋材、容器材等、例えば電子部品搬送用キャリアテープのカバーテープ材料としても好適である。電子部品搬送用キャリアテープとしては、スチレン系樹脂やポリカーボネート樹脂を含有するものや紙で作製されたものが挙げられる。
2.易剥離性フィルム
図1は、本発明に係る実施形態の易剥離性フィルム50の構造の一例を模式的に示した断面図である。
本実施形態に係る易剥離性フィルム50は、基材層10と、基材層10の一方の面に設けられたヒートシール性層20と、を含む易剥離性フィルムであって、ヒートシール性層20が、本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物からなる。
図1は、本発明に係る実施形態の易剥離性フィルム50の構造の一例を模式的に示した断面図である。
本実施形態に係る易剥離性フィルム50は、基材層10と、基材層10の一方の面に設けられたヒートシール性層20と、を含む易剥離性フィルムであって、ヒートシール性層20が、本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物からなる。
本実施形態の易剥離性フィルムは、プラスチック製容器又は紙製容器に対するヒートシールに好適に用いられる。上記プラスチック製容器としては、例えば、ポリプロピレン製容器、ポリスチレン製容器が好適に用いられる。例えば、カップ麺やゼリー、ヨーグルト等の飲食品の食品包装用材料、医薬品等の包装用材料、繊維製品包装用材料等の広範な包装用途に好適に用いることができる。特に、蓋材として好適に用いることができる。
また、半導体素子等の電子部品の包装材料、袋材、容器材等、例えば電子部品搬送用キャリアテープのカバーテープ材料としても好適である。電子部品搬送用キャリアテープとしては、スチレン系樹脂やポリカーボネート樹脂を含有するものや紙で作製されたものが挙げられる。
また、半導体素子等の電子部品の包装材料、袋材、容器材等、例えば電子部品搬送用キャリアテープのカバーテープ材料としても好適である。電子部品搬送用キャリアテープとしては、スチレン系樹脂やポリカーボネート樹脂を含有するものや紙で作製されたものが挙げられる。
<基材層>
基材層10は、易剥離性フィルム50の取り扱い性や機械的特性、耐熱性等の特性をより良好にすることを目的として設けられる層である。
基材層10としては、例えば、紙、アルミニウム、ポリエステル(例えばポリエチレンテレフタレート)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、アルミ蒸着ポリエステル、アルミ蒸着ポリプロピレン、シリカ蒸着ポリエステル等からなる板状材(シートまたはフィルム)等が挙げられる。これらの中でもポリエチレンテレフタレートからなるシートまたはフィルムが好ましい。これらの基材層10は、単層構造のみならず、2層以上の積層構造であってもよい。
基材層10は、易剥離性フィルム50の取り扱い性や機械的特性、耐熱性等の特性をより良好にすることを目的として設けられる層である。
基材層10としては、例えば、紙、アルミニウム、ポリエステル(例えばポリエチレンテレフタレート)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、アルミ蒸着ポリエステル、アルミ蒸着ポリプロピレン、シリカ蒸着ポリエステル等からなる板状材(シートまたはフィルム)等が挙げられる。これらの中でもポリエチレンテレフタレートからなるシートまたはフィルムが好ましい。これらの基材層10は、単層構造のみならず、2層以上の積層構造であってもよい。
基材層10の厚みは、機械的強度および作業性の観点から、例えば5μm以上、好ましくは10μm以上であり、そして好ましくは100μm以下、より好ましくは50μm以下である。
基材層10は、ヒートシール性層20と接着(又は積層)される側の表面に、ヒートシール性層20とのヒートシール強度を高めるためにコロナ処理、プラズマ処理、火炎処理等の物理的な処理がなされていてもよい。また、基材層10に公知のアンカーコート処理を施してもよい。
基材層10は、ヒートシール性層20と接着(又は積層)される側の表面に、ヒートシール性層20とのヒートシール強度を高めるためにコロナ処理、プラズマ処理、火炎処理等の物理的な処理がなされていてもよい。また、基材層10に公知のアンカーコート処理を施してもよい。
<ヒートシール性層>
ヒートシール性層20は、易剥離性フィルム50にヒートシール性を付与するための層であり、本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物からなる。
ヒートシール性層20の厚さは、好ましくは1μm以上、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上であり、そして好ましくは300μm以下、より好ましくは200μm以下、更に好ましくは150μm以下、更に好ましくは100μm以下、更に好ましくは50μm以下、更に好ましくは30μm以下である。
ヒートシール性層20は、易剥離性フィルム50の最外層にあることが好ましい。
ヒートシール性層20は、易剥離性フィルム50にヒートシール性を付与するための層であり、本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物からなる。
ヒートシール性層20の厚さは、好ましくは1μm以上、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上であり、そして好ましくは300μm以下、より好ましくは200μm以下、更に好ましくは150μm以下、更に好ましくは100μm以下、更に好ましくは50μm以下、更に好ましくは30μm以下である。
ヒートシール性層20は、易剥離性フィルム50の最外層にあることが好ましい。
<中間層>
本実施形態に係る易剥離性フィルム50は、基材層10とヒートシール性層20との間に、ポリエチレン等の中間層が設けられていてもよい。上記中間層は、基材層10とヒートシール性層20との間の接着性をより良好とし、ヒートシール性をより良好とするために設けられる層である。
中間層の厚さは、好ましくは1μm以上、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上であり、そして好ましくは300μm以下、より好ましくは200μm以下、更に好ましくは150μm以下、更に好ましくは100μm以下、更好ましくには50μm以下、更に好ましくは30μm以下である。
本実施形態に係る易剥離性フィルム50は、基材層10とヒートシール性層20との間に、ポリエチレン等の中間層が設けられていてもよい。上記中間層は、基材層10とヒートシール性層20との間の接着性をより良好とし、ヒートシール性をより良好とするために設けられる層である。
中間層の厚さは、好ましくは1μm以上、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上であり、そして好ましくは300μm以下、より好ましくは200μm以下、更に好ましくは150μm以下、更に好ましくは100μm以下、更好ましくには50μm以下、更に好ましくは30μm以下である。
3.易剥離性フィルムの製造方法
本実施形態に係る易剥離性フィルム50の製造方法は限定されず、熱可塑性樹脂について一般に使用されている成形法を適用することができる。例えば、T-ダイ押出機あるいはインフレーション成形機等を用いる公知の方法によって行うことができる。
例えば、本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物をT-ダイ押出機のホッパーから供給してTダイ先端から基材層10上にフィルム状に押出成形することにより得ることができる。
本実施形態に係る易剥離性フィルム50の製造方法は限定されず、熱可塑性樹脂について一般に使用されている成形法を適用することができる。例えば、T-ダイ押出機あるいはインフレーション成形機等を用いる公知の方法によって行うことができる。
例えば、本実施形態に係るヒートシール性樹脂組成物をT-ダイ押出機のホッパーから供給してTダイ先端から基材層10上にフィルム状に押出成形することにより得ることができる。
また、本実施形態に係る易剥離性フィルム50の製造方法において、一般に使用されている多層フィルムの成形法を適用することができる。例えば、多層T-ダイ押出機あるいは多層インフレーション成形機等を用いる公知の方法によって行うことができる。
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
以下、本実施形態を、実施例等を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。
[材料]
各成分は、以下のものを用いた。メルトフローレート(MFR)は、JIS K 7210:1999に準拠して測定した。密度は、JIS K 7112:1999に準拠して測定した。バイオマス度は、ASTM D6866に準拠して測定した。
各成分は、以下のものを用いた。メルトフローレート(MFR)は、JIS K 7210:1999に準拠して測定した。密度は、JIS K 7112:1999に準拠して測定した。バイオマス度は、ASTM D6866に準拠して測定した。
<エチレン・不飽和エステル共重合体(A)>
・エチレン・酢酸ビニル共重合体1(エチレンに由来する構成単位の含有量:90質量%、酢酸ビニルに由来する構成単位の含有量:10質量%、MFR(190℃、2160g荷重):9g/10分、バイオマス度:0質量%)
・エチレン・酢酸ビニル共重合体1(エチレンに由来する構成単位の含有量:90質量%、酢酸ビニルに由来する構成単位の含有量:10質量%、MFR(190℃、2160g荷重):9g/10分、バイオマス度:0質量%)
<粘着付与樹脂(B)>
・粘着付与樹脂1:(脂環族系炭化水素樹脂、荒川化学工業社製、アルコンP115、バイオマス度:0質量%)
・粘着付与樹脂1:(脂環族系炭化水素樹脂、荒川化学工業社製、アルコンP115、バイオマス度:0質量%)
<エチレン系重合体(C)>
・PE1:直鎖状低密度ポリエチレン(ブラスケム社製、SLH218、MFR(190℃、2160g荷重):2.3g/10分、密度:916kg/m3、バイオマス度:84質量%)
・PE2:直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE、プライムポリマー社製、EVOLUE SP0540、MFR(190℃、2160g荷重):3.8g/10分、融点:98℃、密度:903kg/m3、バイオマス度:0質量%)
・PE1:直鎖状低密度ポリエチレン(ブラスケム社製、SLH218、MFR(190℃、2160g荷重):2.3g/10分、密度:916kg/m3、バイオマス度:84質量%)
・PE2:直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE、プライムポリマー社製、EVOLUE SP0540、MFR(190℃、2160g荷重):3.8g/10分、融点:98℃、密度:903kg/m3、バイオマス度:0質量%)
[実施例1及び比較例1]
<ヒートシール性樹脂組成物(P)のペレットの作製>
表1に示す配合割合(材料の配合は[質量部]を表す。)で各材料を予め混合し、スクリュー径65mmφの単軸押出機に投入し、下記の押出条件ないし溶融混練条件で溶融混練し、造粒してヒートシール性樹脂組成物(P)のペレットを作製した。ヒートシール性樹脂組成物(P)のMFRを測定した。得られた結果を表1に示す。
<ヒートシール性樹脂組成物(P)のペレットの作製>
表1に示す配合割合(材料の配合は[質量部]を表す。)で各材料を予め混合し、スクリュー径65mmφの単軸押出機に投入し、下記の押出条件ないし溶融混練条件で溶融混練し、造粒してヒートシール性樹脂組成物(P)のペレットを作製した。ヒートシール性樹脂組成物(P)のMFRを測定した。得られた結果を表1に示す。
上記単軸押出機における押出条件ないし溶融混練条件は、次の通りである。
・スクリュー有効長L/D:28
・押出機設定温度(℃);C1(90)、C2(130)、C3(160)、C4(160)、C5(160)、H(160)、D(160)
・スクリュー回転数:45rpm
・スクリーンメッシュ:60/120/60
・押出量:40kg/h
・スクリュー有効長L/D:28
・押出機設定温度(℃);C1(90)、C2(130)、C3(160)、C4(160)、C5(160)、H(160)、D(160)
・スクリュー回転数:45rpm
・スクリーンメッシュ:60/120/60
・押出量:40kg/h
<評価用積層フィルムの作製>
二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(ルミラー、東レ株式会社製、厚さ25μm)を準備した。上記PETフィルム上に、スクリュー径65mmφの押出ラミネーター(住友重機械モダン社製)を用いて、ダイ下樹脂温度320℃の条件で、厚さ15μmの低密度ポリエチレン(密度923kg/m3、MFR(JIS K7210:1999に準拠、温度:190℃、荷重:2160g):3.7g/10分、融点:111℃)の層を、アンカーコート剤(以下、acと略記する。セイカダイン2710A(大日精化工業株式会社製)+セイカダイン2710C(大日精化工業株式会社製)+酢酸エチル=2質量%+4質量%+31質量%、固形濃度:7質量%)を介して積層し、PETフィルム(25μm)/ac・LDPE(15μm)の構成を有する支持体を作製した。
二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(ルミラー、東レ株式会社製、厚さ25μm)を準備した。上記PETフィルム上に、スクリュー径65mmφの押出ラミネーター(住友重機械モダン社製)を用いて、ダイ下樹脂温度320℃の条件で、厚さ15μmの低密度ポリエチレン(密度923kg/m3、MFR(JIS K7210:1999に準拠、温度:190℃、荷重:2160g):3.7g/10分、融点:111℃)の層を、アンカーコート剤(以下、acと略記する。セイカダイン2710A(大日精化工業株式会社製)+セイカダイン2710C(大日精化工業株式会社製)+酢酸エチル=2質量%+4質量%+31質量%、固形濃度:7質量%)を介して積層し、PETフィルム(25μm)/ac・LDPE(15μm)の構成を有する支持体を作製した。
スクリュー径40mmφの押出ラミネーター(田辺プラチック機械社製)を用いて、上記支持体の低密度ポリエチレンの層の上に、下記の押出条件で上記ヒートシール性樹脂組成物(P)をフィルム状に押出ラミネート成形し、PETフィルム(25μm)/ac・LDPE(15μm)/ヒートシール性層(15μm)の構成を有する評価用積層フィルムを作製した。
<ヒートシール性樹脂組成物(P)の押出条件>
・スクリュー径:40mmφ
・ダイ下樹脂温度:240℃
・加工速度:40m/分
・エアーギャップ:90mm
・スクリュー回転数:100rpm
・スクリーンメッシュ:60/120/60
<ヒートシール性樹脂組成物(P)の押出条件>
・スクリュー径:40mmφ
・ダイ下樹脂温度:240℃
・加工速度:40m/分
・エアーギャップ:90mm
・スクリュー回転数:100rpm
・スクリーンメッシュ:60/120/60
ヒートシール性樹脂組成物(P)の押出ラミネート加工適性は、以下の基準で評価した。
(基準)
A(良好):以下の(i)~(iii)の全てを満たす
B(不良):以下の(i)~(iii)の中で満たさない項目が1つ以上ある
(i)加工中にヒートシール性樹脂組成物(P)の吐出量や製膜幅の変動が少なく、外観が平滑で安定している
(ii)加工時にヒートシール性樹脂組成物(P)から著しい臭気がしない
(iii)加工時にヒートシール性樹脂組成物(P)から著しい発煙が見られない
(基準)
A(良好):以下の(i)~(iii)の全てを満たす
B(不良):以下の(i)~(iii)の中で満たさない項目が1つ以上ある
(i)加工中にヒートシール性樹脂組成物(P)の吐出量や製膜幅の変動が少なく、外観が平滑で安定している
(ii)加工時にヒートシール性樹脂組成物(P)から著しい臭気がしない
(iii)加工時にヒートシール性樹脂組成物(P)から著しい発煙が見られない
<ヒートシール性層のポリプロピレン(PP)ヒートシール性の評価>
上記で作製した各評価用積層フィルムを、厚さ0.3mmのポリプロピレン(PP)シートの上に、評価用積層フィルムのヒートシール性層と接するように置き、下記の条件にてヒートシールし、PPヒートシール性評価用サンプルを作製した。PPヒートシール性評価用サンプルの積層構造は、PETフィルム(25μm)/ac・LDPE(15μm)/ヒートシール性層(15μm)/PPシートである。上記PPヒートシール性評価用サンプルから15mm幅で切り出したものをPPヒートシール性評価用試験片とした。上記PPヒートシール性評価用試験片を23℃、50%RHの環境下に1日保管した。JIS K 7161-1に準拠して、引張試験機(株式会社島津製作所社製、EZ-SX,100N)を用いて、PPヒートシール性評価用試験片のPPシートから評価用積層フィルムを、引張速度300mm/minで180°剥離したときのヒートシール強度(N/15mm)を求めた。ヒートシール強度は、上記で作製した評価用積層フィルムのTD方向に対してヒートシールして、MD方向に剥離する場合のヒートシール強度とした。得られた結果を表1に示す。
<ヒートシール条件>
・シール装置:ヒートシーラー(テスター産業社製、商品名:TP701Cヒートシールテスター、シール幅:10mm幅)
・シール温度:120℃、140℃、160℃
・シール時間:1秒
・シール圧力:0.2MPa
上記で作製した各評価用積層フィルムを、厚さ0.3mmのポリプロピレン(PP)シートの上に、評価用積層フィルムのヒートシール性層と接するように置き、下記の条件にてヒートシールし、PPヒートシール性評価用サンプルを作製した。PPヒートシール性評価用サンプルの積層構造は、PETフィルム(25μm)/ac・LDPE(15μm)/ヒートシール性層(15μm)/PPシートである。上記PPヒートシール性評価用サンプルから15mm幅で切り出したものをPPヒートシール性評価用試験片とした。上記PPヒートシール性評価用試験片を23℃、50%RHの環境下に1日保管した。JIS K 7161-1に準拠して、引張試験機(株式会社島津製作所社製、EZ-SX,100N)を用いて、PPヒートシール性評価用試験片のPPシートから評価用積層フィルムを、引張速度300mm/minで180°剥離したときのヒートシール強度(N/15mm)を求めた。ヒートシール強度は、上記で作製した評価用積層フィルムのTD方向に対してヒートシールして、MD方向に剥離する場合のヒートシール強度とした。得られた結果を表1に示す。
<ヒートシール条件>
・シール装置:ヒートシーラー(テスター産業社製、商品名:TP701Cヒートシールテスター、シール幅:10mm幅)
・シール温度:120℃、140℃、160℃
・シール時間:1秒
・シール圧力:0.2MPa
ヒートシール性層のPPヒートシール性は、以下の基準で評価した。
(基準)
A(良好):シール温度:120℃、140℃、160℃のいずれの場合も、ヒートシール強度が5N/15mm以上
B(不良):シール温度:120℃、140℃、160℃の少なくとも1条件以上で、ヒートシール強度が5N/15mm未満
(基準)
A(良好):シール温度:120℃、140℃、160℃のいずれの場合も、ヒートシール強度が5N/15mm以上
B(不良):シール温度:120℃、140℃、160℃の少なくとも1条件以上で、ヒートシール強度が5N/15mm未満
<ヒートシール性層の一般用ポリスチレン(GPPS)ヒートシール性の評価>
上記で作製した各評価用積層フィルムを、厚さ0.30mmの一般用ポリスチレン(GPPS)シートの上に、評価用積層フィルムのヒートシール性層に接するように置き、下記の条件にてヒートシールし、GPPSヒートシール性評価用サンプルを作製した。GPPSヒートシール性評価用サンプルの積層構造は、PETフィルム(25μm)/ac・LDPE(15μm)/ヒートシール性層(15μm)/GPPSシートである。上記GPPSヒートシール性評価用サンプルから15mm幅で切り出したものをGPPSヒートシール性評価用試験片とした。上記GPPSヒートシール性評価用試験片を23℃、50%RHの環境下に1日保管した。JIS K 7161-1に準拠して、引張試験機(株式会社島津製作所社製、EZ-SX,100N)を用いて、GPPSヒートシール性評価用試験片のGPPSシートから評価用積層フィルムを、引張速度300mm/minで180°剥離したときのヒートシール強度(N/15mm)を求めた。ヒートシール強度は、上記で作製した評価用積層フィルムのTD方向に対してヒートシールしてMD方向に剥離する場合のヒートシール強度とした。得られた結果を表1に示す。
<ヒートシール条件>
・シール装置:ヒートシーラー(テスター産業社製、商品名:TP701Cヒートシールテスター、シール幅:10mm幅)
・シール温度:120℃、140℃、160℃
・シール時間:1秒
・シール圧力:0.2MPa
上記で作製した各評価用積層フィルムを、厚さ0.30mmの一般用ポリスチレン(GPPS)シートの上に、評価用積層フィルムのヒートシール性層に接するように置き、下記の条件にてヒートシールし、GPPSヒートシール性評価用サンプルを作製した。GPPSヒートシール性評価用サンプルの積層構造は、PETフィルム(25μm)/ac・LDPE(15μm)/ヒートシール性層(15μm)/GPPSシートである。上記GPPSヒートシール性評価用サンプルから15mm幅で切り出したものをGPPSヒートシール性評価用試験片とした。上記GPPSヒートシール性評価用試験片を23℃、50%RHの環境下に1日保管した。JIS K 7161-1に準拠して、引張試験機(株式会社島津製作所社製、EZ-SX,100N)を用いて、GPPSヒートシール性評価用試験片のGPPSシートから評価用積層フィルムを、引張速度300mm/minで180°剥離したときのヒートシール強度(N/15mm)を求めた。ヒートシール強度は、上記で作製した評価用積層フィルムのTD方向に対してヒートシールしてMD方向に剥離する場合のヒートシール強度とした。得られた結果を表1に示す。
<ヒートシール条件>
・シール装置:ヒートシーラー(テスター産業社製、商品名:TP701Cヒートシールテスター、シール幅:10mm幅)
・シール温度:120℃、140℃、160℃
・シール時間:1秒
・シール圧力:0.2MPa
ヒートシール性層のGPPSヒートシール性は、以下の基準で評価した。
(基準)
A(良好):シール温度:120℃、140℃、160℃のいずれの場合も、ヒートシール強度が5N/15mm以上
B(不良):シール温度:120℃、140℃、160℃の少なくとも1条件以上で、ヒートシール強度が5N/15mm未満
(基準)
A(良好):シール温度:120℃、140℃、160℃のいずれの場合も、ヒートシール強度が5N/15mm以上
B(不良):シール温度:120℃、140℃、160℃の少なくとも1条件以上で、ヒートシール強度が5N/15mm未満
<ヒートシール性層の耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)ヒートシール性の評価>
上記で作製した各評価用積層フィルムを、厚さ0.50mmの耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)シートの上に、評価用積層フィルムのヒートシール性層において接するように置き、下記の条件にてヒートシールし、HIPSヒートシール性評価用サンプルを作製した。HIPSヒートシール性評価用サンプルは、PETフィルム(25μm)/ac・LDPE(15μm)/ヒートシール性層(15μm)/HIPSシートの積層構造に形成されている。HIPSヒートシール性評価用サンプルに15mm幅で切り出したものをHIPSヒートシール性評価用試験片とした。HIPSヒートシール性評価用試験片を23℃、50%RHの環境下に1日保管した。JIS K 7161-1に準拠して、引張試験機(株式会社島津製作所社製、EZ-SX,100N)を用いて、HIPSヒートシール性評価用試験片のHIPSシートから評価用積層フィルムを、引張速度300mm/minで180°剥離したときのヒートシール強度(N/15mm)を求めた。ヒートシール強度は、上記で作製した評価用積層フィルムのTD方向に対してヒートシールしてMD方向に剥離する場合のヒートシール強度とした。得られた結果を表1に示す。
<ヒートシール条件>
・シール装置:ヒートシーラー(テスター産業社製、商品名:TP701Cヒートシールテスター、シール幅:10mm幅)
・シール温度:120℃、140℃、160℃
・シール時間:1秒
・シール圧力:0.2MPa
上記で作製した各評価用積層フィルムを、厚さ0.50mmの耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)シートの上に、評価用積層フィルムのヒートシール性層において接するように置き、下記の条件にてヒートシールし、HIPSヒートシール性評価用サンプルを作製した。HIPSヒートシール性評価用サンプルは、PETフィルム(25μm)/ac・LDPE(15μm)/ヒートシール性層(15μm)/HIPSシートの積層構造に形成されている。HIPSヒートシール性評価用サンプルに15mm幅で切り出したものをHIPSヒートシール性評価用試験片とした。HIPSヒートシール性評価用試験片を23℃、50%RHの環境下に1日保管した。JIS K 7161-1に準拠して、引張試験機(株式会社島津製作所社製、EZ-SX,100N)を用いて、HIPSヒートシール性評価用試験片のHIPSシートから評価用積層フィルムを、引張速度300mm/minで180°剥離したときのヒートシール強度(N/15mm)を求めた。ヒートシール強度は、上記で作製した評価用積層フィルムのTD方向に対してヒートシールしてMD方向に剥離する場合のヒートシール強度とした。得られた結果を表1に示す。
<ヒートシール条件>
・シール装置:ヒートシーラー(テスター産業社製、商品名:TP701Cヒートシールテスター、シール幅:10mm幅)
・シール温度:120℃、140℃、160℃
・シール時間:1秒
・シール圧力:0.2MPa
ヒートシール性層のHIPSヒートシール性は、以下の基準で評価した。
(基準)
A(良好):シール温度:120℃、140℃、160℃のいずれの場合も、ヒートシール強度が5N/15mm以上
B(不良):シール温度:120℃、140℃、160℃の少なくとも1条件以上で、ヒートシール強度が5N/15mm未満
(基準)
A(良好):シール温度:120℃、140℃、160℃のいずれの場合も、ヒートシール強度が5N/15mm以上
B(不良):シール温度:120℃、140℃、160℃の少なくとも1条件以上で、ヒートシール強度が5N/15mm未満
<ヒートシール性層の紙ヒートシール性および剥離性評価>
得られた評価用積層フィルムについて、以下の条件で、上記の評価用積層フィルムの紙ヒートシール性、紙ヒートシール性のばらつきおよび剥離性を評価した。得られた結果を表1に示す。
<試料>
・紙(被着体):大王製紙株式会社製キャリアテープ、厚み=0.42mm
<シール条件>
・テーピングマシン:株式会社バンガードシステムズ社製VS-120
・シールコテ:2列、幅=0.4mm、長さ=16mm
・シール温度:200℃
・シール時間:0.1秒
・シール回数:2回
<剥離条件(シール強度測定)>
・装置:株式会社バンガードシステムズ社製VG-35
・剥離速度:300mm/分
・剥離角度:165~180°
・剥離距離:10mm
得られた評価用積層フィルムについて、以下の条件で、上記の評価用積層フィルムの紙ヒートシール性、紙ヒートシール性のばらつきおよび剥離性を評価した。得られた結果を表1に示す。
<試料>
・紙(被着体):大王製紙株式会社製キャリアテープ、厚み=0.42mm
<シール条件>
・テーピングマシン:株式会社バンガードシステムズ社製VS-120
・シールコテ:2列、幅=0.4mm、長さ=16mm
・シール温度:200℃
・シール時間:0.1秒
・シール回数:2回
<剥離条件(シール強度測定)>
・装置:株式会社バンガードシステムズ社製VG-35
・剥離速度:300mm/分
・剥離角度:165~180°
・剥離距離:10mm
(ヒートシール性評価)
シール強度は6回測定し、各々の測定値の平均値を平均シール強度とした。
(基準)
A(良好):平均シール強度が20g以上50g以下
B(不良):平均シール強度が20g未満、または、平均シール強度が50gを超える
シール強度は6回測定し、各々の測定値の平均値を平均シール強度とした。
(基準)
A(良好):平均シール強度が20g以上50g以下
B(不良):平均シール強度が20g未満、または、平均シール強度が50gを超える
(剥離性評価)
・手順:上記条件で剥離(シール強度測定)した後の評価用積層フィルムのヒートシール性層側表面の紙繊維の付着を顕微鏡で観察した。
(基準)
A(良好):紙繊維の付着がほとんど無い、あるいは、紙繊維の付着が全くない
B(不良):紙繊維の付着が多い
・手順:上記条件で剥離(シール強度測定)した後の評価用積層フィルムのヒートシール性層側表面の紙繊維の付着を顕微鏡で観察した。
(基準)
A(良好):紙繊維の付着がほとんど無い、あるいは、紙繊維の付着が全くない
B(不良):紙繊維の付着が多い
表1から明らかなように、実施例1のヒートシール性樹脂組成物(P)は、バイオマス由来の原料が含まれているにも関わらず、押出ラミネート加工適性、PPヒートシール性、GPPSヒートシール性、HIPSヒートシール性および紙ヒートシール性が、いずれも化石燃料由来の原料のみを使用したヒートシール性樹脂組成物(P)(比較例1)と同等の性能を有していた。
10 基材層
20 ヒートシール性層
50 易剥離性フィルム
20 ヒートシール性層
50 易剥離性フィルム
Claims (17)
- エチレン・不飽和エステル共重合体(A)と、
粘着付与樹脂(B)と、
を含むヒートシール性樹脂組成物であって、
前記ヒートシール性樹脂組成物全体のASTM D6866に準拠して測定したバイオマス度が0質量%を超えて100質量%以下であるヒートシール性樹脂組成物。 - エチレン系重合体(C)をさらに含む、請求項1に記載のヒートシール性樹脂組成物。
- 前記エチレン系重合体(C)がバイオマス由来のエチレンを含むモノマーが重合してなるバイオマスエチレン系重合体を含む、請求項2に記載のヒートシール性樹脂組成物。
- 前記ヒートシール性樹脂組成物の樹脂成分の全体を100質量%としたとき、
前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)の含有量が1質量%以上99質量%以下である、請求項1~3のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。 - 前記ヒートシール性樹脂組成物の樹脂成分の全体を100質量%としたとき、
前記粘着付与樹脂(B)の含有量が0質量%を超えて50質量%以下である、請求項1~4のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。 - 前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)と、前記粘着付与樹脂(B)との合計含有量が、前記ヒートシール性樹脂組成物の全体を100質量%としたとき、1質量%を超えて100質量%以下である、請求項1~5のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
- 前記ヒートシール性樹脂組成物のメルトマスフローレート(MFR、JIS K 7210:1999、190℃、2160g荷重)が1g/10分以上200g/10分以下である、請求項1~6のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
- 前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)全体を100質量%としたとき、
前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)の不飽和エステルに由来する構成単位の含有量が1質量%以上50質量%以下である、請求項1~7のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。 - 前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)のメルトマスフローレート(MFR、JIS K 7210:1999、190℃、2160g荷重)が0.1g/10分以上300g/10分以下である、請求項1~8のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
- 前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)がエチレン・酢酸ビニル共重合体を含む、請求項1~9のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
- 前記エチレン・不飽和エステル共重合体(A)がバイオマス由来のエチレンを含むモノマーが重合してなるバイオマスエチレン・不飽和エステル共重合体を含む、請求項1~10のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物。
- 前記粘着付与樹脂(B)がバイオマス由来の粘着付与樹脂を含む、請求項1~11に記載のヒートシール性樹脂組成物。
- 基材層と、
前記基材層の一方の面に設けられたヒートシール層と、
が積層されてなる易剥離性フィルムであって、
前記ヒートシール性層が、請求項1~12のいずれかに記載のヒートシール性樹脂組成物を含む易剥離性フィルム。 - 請求項13に記載の易剥離性フィルムにおいて、
前記ヒートシール性層が、最外層である易剥離性フィルム。 - 請求項13または14に記載の易剥離性フィルムにおいて、
プラスチック製容器又は紙製容器に対するヒートシールに用いられる易剥離性フィルム。 - 前記プラスチック製容器が、ポリプロピレン製容器又はポリスチレン製容器である、請求項15に記載の易剥離性フィルム。
- 蓋材として用いられる、請求項13~16のいずれかに記載の易剥離性フィルム。
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JP2022141379A JP2024036859A (ja) | 2022-09-06 | 2022-09-06 | ヒートシール性樹脂組成物および易剥離性フィルム |
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