JP3155303B2 - ヒートシール用樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はヒートシールが容易であ
って、シール強度が適当にあり、かつ開封に際してはヒ
ートシール条件により影響を受ける界面剥離でなくシー
ラント層の凝集破壊により均一な大きさの剥離強度を有
するヒートシール用樹脂組成物およびこの樹脂組成物を
利用した易開封容器、同蓋材及び自動包装用フィルムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、エチレン−酢酸ビニル共重合
体けん化物フィルム、塩化ビニリデンフィルムあるいは
アルミ箔等のガスバリア性フィルムや金属箔を用いた積
層容器基材にヒートシール可能な樹脂層を備えた容器本
体と合成樹脂フィルムまたは金属箔等の基材上にヒート
シール可能な樹脂層を備えた蓋体とからなり、容器のヒ
ートシール可能な樹脂表面と蓋体のヒートシール可能な
樹脂表面との間にヒートシールによる密封を行う形式の
簡易包装容器は、コスト、軽量性、生産性などの優越性
のため食品包装容器等の分野に広く使用されている。

【０００３】これらの包装容器のヒートシール強度とし
ては、ガスバリア性と密封信頼性に優れたヒートシール
構造を形成しうるばかりではなく、形成されるヒートシ
ール構造は開封に際して手によって容易に剥離しうる程
度の強度を有するものでなくてはならず、一般にその剥
離強度は８００ないし１５００ｇ／１５ｍｍ程度が適当
であると言われている。

【０００４】例えば密封信頼性を得るために図２に示す
ように最内層１にポリエチレン等のヒートシール可能な
フィルムを用いた積層体を２枚重ね合わせ、ヒートシー
ル部分を設けて封じたものがあった。ところがこれを開
封する場合、通常のヒートシールにおいてはヒートシー
ル強度が強大なため一般に開封が非常に困難となってい
るものが多い。

【０００５】そこで、この開封性を改良するために行わ
れている改良方法としては特公昭４６−３５５１３号に
開示されたように両方のシール層がそれぞれ少なくとも
一つのポリオレフィンを含む薄膜よりなり、シール部を
最初の界面に沿って構成材質を破壊することなく分離可
能な易開封性の技術がある。

【０００６】しかしこの技術は、ある種のポリオレフィ
ン含有薄膜の組み合わせの場合（例えばポリイソブチレ
ンとエチレン−ブテン共重合体とのブレンドからなるフ
ィルムとポリプロピレンフィルムとの組み合わせ、アイ
オノマー樹脂のフィルムと低密度ポリエチレンのフィル
ムとの組み合わせ等）にのみに有効であるもので、その
片側シール層の構成材料として必ず加工性も劣り、高価
であるポリイソブチレン及び／またはエチレン−ブテン
共重合体ないしはアイオノマー樹脂を用いなければなら
ずこれらの材料が特殊であるという欠点があった。

【０００７】また、そのほか易開封性とする方法として
は、蓋材のシール層を構成する樹脂の組成を変えること
によってシール強度（界面剥離強度）を適度に制御し
（例えば６００〜１０００ｇ／ｍｍ）、蓋材と容器の界
面をピールして開封するものがある。

【０００８】ところがシール強度は、シール時の条件、
環境温度、内容物の付着等の影響を受けやすく、往々に
して強弱のばらつきが発生する。このばらつきが弱い方
に偏るとシール漏れを生じる危険性を招き、逆に強い方
に偏るとピール性が悪くなり開封が困難となる。一般に
シール漏れは致命的な欠陥となるので、この現象を避け
て安全性の確保を図るためには易開封性を犠牲にしても
封着温度や圧力を高めにすることになる。

【０００９】このような問題点を改善するために、ヒー
トシール層とそれと隣接する層とのデラミネーションに
より開封する方法（例えば特公昭５０−３７５９８号公
報）が試みられているが、通常のシール方式ではシール
層がうまく破断せず、開封の困難性はあまり変わらない
という難点があった。

【００１０】また剥離層と隣接層との切り離しを容易に
するためにフランジ部に切込みを設ける方法も提案され
ている（特開昭６２−２５１３６３号公報、特開昭６３
−７８号公報、特開昭６３−２５０３７号公報、特公昭
６３−４４４６７号公報等）がこれら構造の容器の場合
には、製造の段階において切込み部分の容器周縁が外側
からシールしなければならないため、シール時の位置安
定に厳密な管理が必要になるという製造上の問題があ
る。その上、本体容器シール層とシール層を剥離する方
式においては、フランジ部の周縁端部までシールを行う
関係上、剥離を周縁端部から開始する必要があり、この
ため容器形状の面にも制約を受ける欠点があった。

【００１１】更にヒートシール可能な樹脂層としてポリ
プロピレンをベースとしてこれにポリプロピレンに対し
て融着性を示さないか、示すとしてもその程度が少ない
樹脂を配合したものを使用する提案もある。例えば特開
昭５８−１６７２号にはヒートシール層として、メルト
フローレートが５ないし１００ｇ／１０ｍｉｎの結晶性
プロピレン系樹脂とメルトフローレートが２ないし５０
ｇ／１０ｍｉｎのポリエチレンとを５０：５０ないし９
５：５の重量比で含有する樹脂ブレンド物層を用いるこ
とが記載されている。

【００１２】しかしながら、このようなブレンド物では
ポリプロピレン対して相互になじみにくい異質の樹脂成
分が分散されていることに関連して、蓋体の剥離に際し
て剥離強度のばらつきが生じ、目的に易剥離性を達成す
ることが困難であるという問題があった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】通常のヒートシール用
樹脂組成物はシール界面の剥離による方法をとっている
ため、ヒートシールの条件によってその接着強度が左右
され、一般には密封の不完全さを防止する目的で必要以
上の強いヒートシールを行っている。従ってこのような
密封容器は開封に際し困難を伴うばかりでなく、容器本
体を破壊することさえある。

【００１４】本発明は包装に当たっては強いヒートシー
ルを行って密封を完全にでき、開封に際してシール界面
の剥離でなく、安定した力によるシーラント層の凝集破
壊で開封可能とするヒートシーラント用樹脂組成物並び
にこの樹脂組成物を用いた易開封容器の開発を目的とす
る。

【００１５】本発明は、 ［１］ メルトフローレートが２３０℃、２．１６Ｋｇ
荷重において０．１〜１０ｇ／１０分である結晶性ポリ
プロピレン樹脂６５〜９０重量％と、メルトフローレー
トが前記結晶性ポリプロピレン樹脂のそれより１〜２０
ｇ／１０分以上大であるエチレン−プロピレンランダム
共重合体３５〜１０重量％からなることを特徴とするヒ
ートシール用樹脂組成物、 ［２］ エチレン−プロピレンランダム共重合体が、プ
ロピレン含有量２０〜３０重量％の重合体である上記
［１］に記載のヒートシール用樹脂組成物、 ［３］ 少なくともガスバリア性樹脂層および上記
［１］に記載のヒートシール用樹脂組成物層とを積層し
た多層フィルムからなる容器本体であって、蓋体のシー
ル面に接するようにヒートシール用樹脂組成物層が積層
されたことを特徴とする易開封容器、 ［４］ 少なくとも熱可塑性樹脂からなる容器本体のシ
ール面に接するように、最外層に上記［１］に記載のヒ
ートシール用樹脂組成物層を積層した多層フィルムから
なることを特徴とする易開封容器用蓋材、および ［５］ 少なくとも基材のヒートシール面に上記［１］
に記載のヒートシール用樹脂組成物層を積層したことを
特徴とする自動包装用フィルム、を開発する事により上
記の課題を解決した。

【００１６】本発明において使用する結晶性ポリプロピ
レン樹脂は、プロピレンを成分とする重合体でメルトフ
ローレートは０．１ｇ／１０ｍｉｎないし１０ｇ／１０
ｍｉｎ、好ましくは４ｇ／１０ｍｉｎないし６ｇ／１０
ｍｉｎのものが成形加工上好適に用いられる。

【００１７】結晶性ポリプロピレン樹脂の重合成分にエ
チレン、１−ヘキセン等のα−オレフィンが含まれる
と、剥離時の切れ性が悪くなるばかりでなく、糸引き等
の傾向が出てくるのでできればプロピレン単独重合体が
好ましい。この樹脂のメルトフローレートが１０ｇ／１
０ｍｉｎを越えると容器開封時にシーラント層に糸引き
等が生じて、開封容器の美観の低下を招き、逆にメルト
フローレートが０．１ｇ／１０ｍｉｎ未満となると成形
が極めて困難なものとなる。

【００１８】エチレン−プロピレン共重合体は共重合体
成分中のプロピレン含量が２０ないし３０重量％であ
り、該共重合体のメルトフローレートは混合する結晶性
ポリプロピレン樹脂のメルトフローレートよりも大きい
ことが必要であり、特にその差が２ｇ／１０ｍｉｎ以上
あるものが好ましい。

【００１９】樹脂組成物におけるエチレン−プロピレン
共重合体の混合比が１０％未満ではシール強度のシール
温度依存性が著しく大きくなり、３５％を越えるとシー
ル強度が低くなりすぎるという問題が生じる。同様なこ
とがエチレン−プロピレン共重合体のプロピレン含量に
ついても言え、エチレン−プロピレン共重合体のプロピ
レン含量が２０重量％未満ではシール強度の全体的な低
下とシール強度のばらつきを生じる。逆に、３０重量％
を越えると低温域、特に１５０℃〜１７０℃の範囲での
シール強度の低下を生じ広範囲でのシール強度の安定性
に欠くと言う問題を生じる。

【００２０】また、エチレン−プロピレン共重合体のメ
ルトフローレートが結晶性ポリプロピレン樹脂のメルト
フローレートより小さくなるとエチレン−プロピレン共
重合体が混合樹脂層中で層状に局在化せず易開封性とシ
ール強度の安定性が得られなくなってしまう。

【００２１】なお、本発明において言うメルトフローレ
ートとはＪＩＳ Ｋ ７２１０に準じて温度２３０℃、
荷重２．１６Ｋｇを用いて測定された値である。本発明
のヒートシール用樹脂組成物は結晶性ポリプロピレン樹
脂及びエチレン−プロピレンランダム共重合体の混合物
であるため、ブレンドは極めて容易であって押出機など
を用いて簡単にブレンドできる。またＴ−ダイ成形法、
インフレーション成形法などによりフィルムを製造し、
ドライラミネート法により基材フィルム、基材成形体に
接着する方法、ポリプロピレン樹脂やガスバリア性樹脂
（アルミニウム箔でも良い。）などと無水マレイン酸、
変性ポリプロピレン等の接着性樹脂を用い多層フィルム
として使用する、あるいはこれを他の基材樹脂成形体の
ヒートシール用シーラントとして使用する方法もある。

【００２２】また本樹脂組成物をメルトコートするなど
通常のホットメルトのような使用方法もある。

【００２３】本発明におけるヒートシーラント用樹脂組
成物層の厚みは特に制限されるものではないが、１５μ
ｍ〜４０μｍが好ましい。１５μｍより薄くなるとヒー
トシール温度の上昇や圧力の上昇に対して易開封性が悪
くなり、４０μｍより厚くなると安定した開封力が得ら
れなくなってしまう。

【００２４】本発明の樹脂組成物を易開封性の簡易包装
容器本体または蓋体等に使用するときは特に好ましい。
これらの包装容器等の接着する一面はエチレン、プロピ
レン、スチレン等を重合体成分とする熱可塑性樹脂であ
り、他の一面はポリプロピレン、ポリスチレン等の熱可
塑性樹脂またはこれらとガスバリア性樹脂フィルムもし
くはアルミニウム箔などとの積層体からなる容器本体に
ヒートシール面を含む面に本樹脂組成物層を形成させた
容器本体、二軸延伸ポリプロピレンフィルム、アルミニ
ウム箔、二軸延伸ポリプロピレンフィルム等の基材フィ
ルムと共にヒートシール面に本樹脂組成物層を形成させ
た容器蓋体、あるいは二軸延伸ポリプロピレンフィルム
等と本樹脂組成物層を積層し、本樹脂組成物層をシーラ
ントとして袋体状包装体を製造するなどに応用可能であ
る。なお、基材フィルムとは印刷された層も含むものを
意味している。

【００２５】この場合の本樹脂組成物層は前述のフィル
ムを製造してからラミネートする方法、あらかじめ本樹
脂組成物層を一方の最外層とする多層積層体を作って使
用する方法、あるいは本樹脂組成物をメルトコートする
など層形成方法は種々の方法を採用できる。

【００２６】またこのようなシート状積層体を圧空成
形、真空成形などの方法により成形体とすることも可能
である。

【００２７】

【作用】従来の易開封性のヒートシールは一般的に界面
剥離方式を採用している。シーラントを蓋体に接着した
場合について説明すると、通常は図２に示すように、蓋
体３にシーラント２を接着しておいたときは容器本体１
とシーラント界面の剥離（界面剥離方式）をとってい
る。

【００２８】しかし、シーラント２と容器本体１の接着
が弱いと移動中に剥離などの現象が起きることは致命的
であり、これを避けるためどうしても安全サイド即ち接
着強度を強くする傾向がある。

【００２９】これがたとえ図３に示す多層からなるシー
ラント層を用い、シーラント層の第１層２１のフィルム
破断とシーラント層第１層２１と第２層２２の層間剥離
の併用による開封方式（層間剥離方式）においてもやは
りシール強度のばらつきは避けられない。

【００３０】これに対し本発明が対象とする方法は図１
に示す方式であって、移動中にシーラント層２と容器本
体１との界面剥離が起こらぬように接着強度はいくら強
くしても問題はなく、シーラント層２の凝集破壊強度を
適宜調節することで安定した剥離強度を有する包装体を
製造しうる。

【００３１】

【実施例】次に、本発明の実施例及び比較例を挙げて詳
細に説明する。

【００３２】〔メルトフローレート〕ＪＩＳ Ｋ ７２
１０に準じて温度２３０℃、荷重２．１６Ｋｇを用いて
測定した。

【００３３】〔ヒートシール条件〕成形した蓋体と多層
容器真空成形前の多層シートを蓋体側が１７０℃〜２３
０℃（２０℃きざみ）、多層シート側が５０℃となるよ
うに片面シールで行った。

【００３４】〔シール強度〕成形した蓋体と多層容器真
空成形前の多層シートの混合樹脂層を１７０℃〜２３０
℃の温度範囲（２０℃きざみ）でヒートシールし、引張
試験機東洋精機テンシロンＵＴＭ IIIにて剥離角度１８
０度、３００ｍｍ／ｍｉｎの引張速度で１５ｍｍ幅にお
ける剥離強度を測定した。またその時の測定値のばらつ
きは各シール温度でのシール強度の最大値と最小値の差
をＲで示した。

【００３５】〔開封外観〕多層容器と蓋体のヒートシー
ル後の開封時における開封面の程度を３段階で評価し、
糸曳きのないもを○、糸曳きのあるものを×で示し、そ
の中間を△で示した。

【００３６】〔ガスバリア性〕ＡＳＴＭ Ｄ３９８５−
８１に従いＭｏｄｅｒｎ−Ｃｏｎｔｒｏｌ社製ＯＸ−Ｔ
ＲＡＮ １０／５０Ａを使用し、多層容器と蓋体のシー
ル後の酸素透過量を２１℃、６５％ＲＨの条件で測定し
た。

【００３７】（実施例１）メルトフローレートが９．０
ｇ／１０ｍｉｎでプロピレン含量が２３重量％のエチレ
ン−プロピレン共重合体及びメルトフローレートが６．
０ｇ／１０ｍｉｎのホモポリプロピレンを重量比で３
０：７０の割合でドライブレンドし（この樹脂をＢと略
す。）ヒートシール用樹脂組成物とした。

【００３８】接着性樹脂として無水マレイン酸変性ポリ
プロピレン樹脂（Ｔと略す。）、さらにガスバリア性樹
脂としてエチレン含量が４０モル％でけん化度が９９％
のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物樹脂（Ｅと略
す。）をＢ／Ｔ／Ｅ／Ｔ／Ｂの層構成となるように３種
５層多層Ｔダイ成形機（東芝機械社製）にて樹脂組成物
層の厚み２５μｍ、接着性樹脂の厚みが５μｍ、ガスバ
リア性樹脂層の厚みが５μｍとなるように成形した（ダ
イス温度２２０℃）。次にこの多層フィルムをポリスチ
レンのシート（５００μｍ）にドライラミネーション法
にて貼合し真空成形で容器を作った。更に蓋基材として
ポリ塩化ビニリデンコートポリエステルフィルムを使用
し、それにプロピレン−エチレンランダムコポリマー
（ＭＦＲ７ｇ／１０ｍｉｎ）とをドライラミネーション
にて蓋体を得た。

【００３９】得られた多層容器と蓋体とをヒートシール
用樹脂組成物層とプロピレン−エチレンランダムコポリ
マー層とが接着面となるようにヒートシールした。開封
強度、測定値のばらつき、開封外観の結果を表１に示し
た。

【００４０】（実施例２）ヒートシール用樹脂組成物に
おいてメルトフローレート７．０ｇ／１０ｍｉｎ，プロ
ピレン含量２５％のエチレン−プロピレン共重合体を用
いた他は実施例１と同様の方法で多層容器及び蓋体を得
た。結果を表１に示した。

【００４１】（実施例３）ヒートシール用樹脂組成物と
してＭＦＲが４ｇ／１０ｍｉｎのプロピレン単独重合体
およびＭＦＲが６ｇ／１０ｍｉｎ、プロピレン含量が２
４重量％のエチレン−プロピレン共重合体を用いた以外
は実施例１と同様の方法で多層容器及び蓋を得た。結果
を表１に示した。

【００４２】（比較例１）ヒートシール用樹脂組成物に
おいてメルトフローレートが０．８ｇ／１０ｍｉｎ、プ
ロピレン含量が２５重量％のエチレン−プロピレン共重
合体を用いるほかは実施例１と同様の方法で多層容器及
び蓋を得た。結果を表１に示した。

【００４３】（比較例２）ヒートシール用樹脂組成物に
おいてエチレン−プロピレン共重合体の代りにメルトフ
ローレート（１９０℃）が９．０ｇ／１０ｍｉｎ、密度
０．９３ｇ／ｃｍ³ のポリエチレン樹脂を用いるほかは
実施例１と同様の方法で多層容器及び蓋を得た。結果を
表１に示した。

【００４４】（比較例３）ヒートシール用樹脂組成物と
してＭＦＲが４ｇ／１０ｍｉｎでプロピレン含量が３５
重量％のエチレン−プロピレン共重合体およびＭＦＲが
６ｇ／１０ｍｉｎのプロピレン単独重合体を用いた他は
実施例１と同様の方法で容器及び蓋を得た。結果を表１
に示した。

【００４５】（比較例４）容器の内層にヒートシール用
樹脂組成物に代えてＭＦＲが６ｇ／１０ｍｉｎのプロピ
レン単独重合体を用い、それをポリスチレンのシートに
ドライラミネーション法にて貼合し、真空成形して容器
を得た。蓋は実施例１と同様のものを使用した。結果を
表１に示した。

【００４６】（比較例５）ヒートシール用樹脂組成物に
おいて結晶性ポリプロピレンのメルトフローレートが
６．０ｇ／１０ｍｉｎでエチレンを７重量％含む共重合
体を用いた他は実施例１と同様の方法で容器及び蓋を得
た。結果を表１に示した。

【００４７】

【００４８】

【発明の効果】本発明のヒートシール用樹脂組成物を用
いるときは開封の強度は樹脂組成物により決まるため、
ヒートシール強度の弱すぎて剥離することを防止するた
めシール強度が高くなることを恐れる必要はなく、充分
な温度、圧力、時間をかけて界面剥離の起きないシール
をすることができる。

【００４９】従ってヒートシールに失敗することがな
く、自動包装ラインによるヒートシールコントロールも
容易であり、高生産性で密封包装体の生産を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における包装体の開封の説明図である。

【図２】従来の界面剥離方式による包装体開封の説明図
である。

【図３】従来の層間剥離方式による包装体開封の説明図
である。

【符号の説明】

１ 容器本体 ２ シーラント層 ２１ シーラント層第１層 ２２ シーラント層第２層 ３ 蓋体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−31846（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−151436（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 23/00 - 23/36 B32B 27/32 B65D 1/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メルトフローレートが２３０℃、２．１
   ６Ｋｇ荷重において０．１〜１０ｇ／１０分である結晶
   性ポリプロピレン樹脂６５〜９０重量％と、メルトフロ
   ーレートが前記結晶性ポリプロピレン樹脂のそれより１
   〜２０ｇ／１０分大であるエチレン−プロピレンランダ
   ム共重合体３５〜１０重量％からなることを特徴とする
   ヒートシール用樹脂組成物。
2. 【請求項２】 エチレン−プロピレンランダム共重合体
   が、プロピレン含有量２０〜３０重量％の重合体である
   請求項１に記載のヒートシール用樹脂組成物。
3. 【請求項３】 少なくともガスバリア性樹脂層および請
   求項１記載のヒートシール用樹脂組成物層とを積層した
   多層フィルムからなる容器本体であって、蓋体のシール
   面に接するようにヒートシール用樹脂組成物層が積層さ
   れたことを特徴とする易開封容器。
4. 【請求項４】 少なくとも熱可塑性樹脂からなる容器本
   体のシール面に接するように、最外層に請求項１に記載
   のヒートシール用樹脂組成物層を積層した多層フィルム
   からなることを特徴とする易開封容器用蓋材。
5. 【請求項５】 少なくとも基材のヒートシール面に請求
   項１に記載のヒートシール用樹脂組成物層を積層したこ
   とを特徴とする自動包装用フィルム。