JP3186101B2 - 樹脂組成物およびその用途 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、低温ヒートシール性、ホ
ットタック性、密封性に優れ、易開封性（イージーピー
ル）のヒートシール材料となりうる樹脂組成物およびそ
の用途に関する。とくに易開封性ヒートシール材料とし
て用いたときに、開封時の糸曳き現象が低減された樹脂
組成物に関する。

【０００２】

【発明の技術的背景】ポテトチップなどのスナック菓子
用の包装袋には、美観、腰の強さ、遮光性、酸素および
水蒸気の透過防止などを考慮して、アルミ蒸着ポリエチ
レンテレフタレート（VM-PET）あるいは２軸延伸ポリプ
ロピレンフィルムを用いた積層フィルムが多用されてい
る。このヒートシール層としては、ＶＭ−ＰＥＴ層の内
面にポリエチレン層を介してポリプロピレン層を形成さ
せたものが使用されている。ポリエチレン層を介在させ
ることによって、押出コーティングによってポリプロピ
レン層を容易にＶＭ−ＰＥＴ層上に形成させることが可
能となるが、工程が煩雑となり、かつコスト高となる欠
点がある。しかも包装袋の製造に当たっては、ヒートシ
ール層であるポリプロピレン同士をヒートシールさせる
必要があるが、比較的高温で加工しなければならず、ま
たヒートシール部におけるヒートシール強度が高すぎる
ため、手で容易には開封しにくいという問題点があっ
た。

【０００３】ところで従来、易開封性シール材料につい
てはいくつかの提案があるが、異なるシール材料にシー
ルする場合に易開封性となるシール材料は多数知られて
いる。ところが、同じシール材料同士を接着させてシー
ルを形成する場合には、シール強度が強くなりすぎて易
開封性とならないことが多かった。さらに多くのヒート
シール材料では、基材層上に押出コーティング法により
高速でヒートシール層を形成させることが難しかった。

【０００４】例えば、特公昭６４−４５３５号公報で
は、線状低密度ポリエチレンと、高圧法ポリエチレン
と、アイオノマーとからなる樹脂組成物が、押出加工
性、ヒートシール性に優れており、各種基材に積層でき
ることが示されている。ところがこのような樹脂組成物
をポリエステル等の熱可塑性樹脂に押出コーティングし
てヒートシール層を形成させ、そのヒートシール層同士
を接着させると、シール強度が強すぎるため、易開封性
の包装材料として用いることは困難であった。

【０００５】本出願人はこの点を改善するために、先に
特開平３−９２３４０号公報において、高圧法ポリエチ
レンと、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体または
その金属塩とからなる樹脂組成物を易開封性シール材と
する包装材料について提案した。このような樹脂組成物
は、高速押出加工性、低温ヒートシール性、ホットタツ
ク性に優れ、しかも易開封性も良好であるが、該樹脂組
成物で形成したヒートシール層同士を接着させた場合、
開封時に剥離面に繊維状になったシール層が残るとい
う、いわゆる糸曳き現象がみられることが問題であっ
た。

【０００６】また例えば特開昭６３−２９５６４１号公
報においても易開封性シールが提案されており、この公
報には、1-ブテン重合体とエチレン・カルボン酸共重合
体とプロピレン重合体とからなる易開封性シール材が示
されているが、この公報で具体的に示されているもので
は、同様に糸曳きについての問題を抱えていた。

【０００７】本発明者らは、押出コーティング可能であ
り、低温ヒートシール性、ホットタック性、易開封性に
優れ、しかも同一素材同士をヒートシールしたときに、
開封面での糸曳きが一層低減されるヒートシール材につ
いて検討を行った。その結果、後記する樹脂組成物を用
いれば、このような要件を悉く満足することを見出すに
至った。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に鑑み
てなされたものであって、押出しコーティングが可能で
あり、低温ヒートシール性、ホットタック性、易開封性
に優れ、同一素材同士をヒートシールした場合に開封面
での糸曳きを低減することができるヒートシール材とな
りうるような樹脂組成物を提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【発明の概要】本発明によれば、 α，β−不飽和カル
ボン酸含量が２〜９重量％であるエチレン・α，β−不
飽和カルボン酸共重合体（Ａ）２５〜７５重量％と、
α，β−不飽和カルボン酸含量が１０〜２０重量％であ
るエチレン・α，β−不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ）
７５〜２５重量％とからなり、かつ両者のα，β−不飽
和カルボン酸含量の差が６重量％以上であることを特徴
とする樹脂組成物が提供される。

【００１０】本発明によれば、また前記（Ａ）と（Ｂ）
の合計量１００重量部に対し、結晶性ポリオレフィンを
１〜３０重量部配合した樹脂組成物が提供される。本発
明によれば、さらにこれら樹脂組成物を利用した包装材
料が提供される。

【００１１】

【発明の具体的説明】以下本発明に係る樹脂組成物およ
びその用途について、具体的に説明する。本発明に係る
樹脂組成物は、α，β−不飽和カルボン酸含量が２〜９
重量％であるエチレン・α，β−不飽和カルボン酸共重
合体（Ａ）：２５〜７５重量％と、α，β−不飽和カル
ボン酸含量が１０〜２０重量％であるエチレン・α，β
−不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ）：７５〜２５重量％
とからなり、かつ両者のα，β−不飽和カルボン酸含量
の差が６重量％以上である。

【００１２】このように本発明においては、α，β−不
飽和カルボン酸重合単位量の異なる２種のエチレン・
α，β−不飽和カルボン酸共重合体が用いられるが、こ
のようなエチレン・α，β−不飽和カルボン酸共重合体
は、エチレンとα，β−不飽和カルボン酸を直接共重合
することによって得られるもので、一般には高圧重合法
によって製造することができる。ここにα，β−不飽和
カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、無水
マレイン酸、マレイン酸モノメチルなどを例示すること
ができるが、とくにアクリル酸またはメタクリル酸が好
適である。

【００１３】エチレン・α，β−不飽和カルボン酸共重
合体（Ａ）では、酸含量が２〜９重量％、好ましくは３
〜７重量％である。酸含量が２重量％よりも少ないもの
を用いると、前述した糸曳き現象の効果的な減少を期待
することができず、また酸含量が上記範囲より大きいも
のを用いると易開封性にするのが困難となる。またエチ
レン・α，β−不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ）では、
酸含量が１０〜２０重量％、好ましくは１２〜１８重量
％である。

【００１４】エチレン・α，β−不飽和カルボン酸共重
合体（Ａ）とエチレン・α，β−不飽和カルボン酸共重
合体（Ｂ）との酸含量の差は、少なくとも６重量％以上
であり、好ましくは７重量％以上である。本発明の樹脂
組成物において、酸含量の差が６重量％より少ないと、
ヒートシール強度が強くなりすぎる傾向となる。一方、
酸含量の差をあまり大きくしすぎると、ヒートシール層
を形成させる際の押出加工性が低下する傾向にあり、ま
た開封時の糸曳きが生じ易くなるので、通常は酸含量差
は１６重量％以下、とくに１４重量％以下であることが
好ましい。

【００１５】本発明においては、共重合体（Ａ）と共重
合体（Ｂ）とは、重量比で（Ａ）／（Ｂ）が２５／７５
〜７５／２５、好ましくは３０／７０〜７０／３０、と
くに好ましくは４０／６０〜６０／４０となるような量
で用いられる。その配合比が上記範囲から外れると、ヒ
ートシール強度が強くなりすぎるので易開封性シール材
料として好ましくない。

【００１６】本発明に係る樹脂組成物では、共重合体
（Ａ）と共重合体（Ｂ）とからなる樹脂組成物のヒート
シール特性を改善するために、共重合体（Ａ）と共重合
体（Ｂ）との合計量１００重量部に対し、１〜３０重量
部の結晶性ポリオレフィンを配合することが有効であ
る。

【００１７】結晶性ポリオレフィンとしては、低密度ポ
リエチレン、線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチ
レン、プロピレン単独重合体もしくは共重合体、1-ブテ
ン単独重合体または共重合体、4-メチル-1- ペンテン単
独重合体または共重合体などを例示することができる。
これらは単独であるいは２種以上混合して用いることが
できる。

【００１８】結晶性ポリオレフィンの添加は、一般にヒ
ートシール強度を低い値に維持するのに有効であり、と
くに1-ブテン単独重合体または共重合体の添加は、ヒー
トシール強度のシール温度依存性を低減させることがで
きるのでとりわけ有効である。しかしながら、結晶性ポ
リオレフィンを過度に添加すると却って性能低下を来す
ことがある。好適な配合量は、ポリオレフィンの種類に
よっても若干異なる。例えば共重合体（Ａ）と共重合体
（Ｂ）の合計量１００重量部に対する配合量について述
べると次のようになる。

【００１９】低密度ポリエチレンまたは直鎖低密度ポリ
エチレンは、１〜３０重量部、とくに５〜２５重量部の
量で添加されることが好ましく、高密度ポリエチレン
は、１〜２０重量部、とくに１〜１０重量部の量で添加
されることが好ましい。いずれも配合量が多くなりすぎ
ると、低温ヒートシール性の低下やホットタック性の低
下が認められる。またプロピレン単独重合体または共重
合体は、１〜１５重量部、好ましくは２〜１０重量部の
量で添加されることが好ましい。これら使用量が多くな
りすぎると、ヒートシール強度が低下してしまう。1-ブ
テン単独重合体または共重合体は、１〜２０重量部、と
くに４〜１６重量部の量で添加されることが好ましい。
この使用量が多くなりすぎると、開封面の糸曳きが激し
くなる傾向が生ずる。

【００２０】本発明に係る樹脂組成物の溶融粘度は、広
く変化しうるが、この樹脂組成物を基材層に押出コーテ
ィングする用途においては、１９０℃、２１６０ｇ荷重
におけるメルトフローレートが０．５〜３０ｇ／１０
分、とくに１〜２０ｇ／１０分であることが好ましい。

【００２１】本発明に係る樹脂組成物は、ヒートシール
材料として、とりわけ易開封性ヒートシール材料として
使用することができる。このような場合には、上記のよ
うな樹脂組成物を、基材層上にヒートシール層として形
成させて積層体として用いることが好ましい。

【００２２】このような基材層は、単層であってもよ
く、また多層であってもよいが、ヒートシール層と接触
する部分は、通常熱可塑性樹脂または金属で構成されて
いることが好ましい。このような基材層では、ヒートシ
ール層と接触させる部分に、ポリ塩化ビニリデン塗布処
理、アンカーコート処理あるいはコロナ処理などが施さ
れていてもよい。また基材層上には、アルミニウムなど
の金属あるいは金属酸化物などが蒸着されていてもよ
い。このような基材としては、具体的には、ポリエチレ
ンテレフタレート（PET）、ポリアミド（PA）、ポリビ
ニルアルコール（PVOH）、エチレン・ビニルアルコール
共重合体（EVOH）、ポリ塩化ビニリデン（PVDC）、ポリ
プロピレン（PP）、延伸ポリプロピレン（OPP）、アル
ミ蒸着ポリエチレンテレフタレート（VM-PET）、アルミ
蒸着ポリプロピレン（VM-PP）、アルミニウム箔、セロ
ハンなどが用いられる。

【００２３】これら基材層は、上述のように多層化され
ていてもよく、たとえばＰＰ／ＰＥ／ＶＭ−ＰＥＴのよ
うな構成のものであってもよい。特に基材層として、包
装材料として多用されている延伸されたＰＰを単層ある
いは多層で用いると、この基材層上に本発明に係る樹脂
組成物のヒートシール層を形成させて得られる包装材料
は、低温でヒートシールでき、ＰＰが収縮したりすると
いうトラブルを回避できるというメリットがある。また
基材層として、ＰＥＴなどのガスバリヤー素材あるいは
それに蒸着層を設けたものを用いれば、酸化による内容
物の変質、吸湿などが防止できるので好ましい。

【００２４】基材層およびヒートシール層の厚みは任意
であるが、通常基材層が１０〜１００μｍ程度であり、
ヒートシール層が１０〜５０μｍ程度であることが好ま
しい。

【００２５】上記構成の易開封性包装材料を製造するに
は種々の方法を採用することができるが、基材層に前記
樹脂組成物を押出コーティングする方法が最も好まし
い。この際、樹脂組成物層との接着力を高めるために、
基材層にアンカーコート剤を塗布してもよい。

【００２６】本発明に係る易開封性包装材料は、前記ヒ
ートシール層同士を接着ヒートシールして包装材料とし
て用いられる。このような易開封性包装材料の代表的な
用途は、スナック菓子包装袋であり、たとえば延伸ポリ
プロピレン／ポリエチレン／ＶＭ−ＰＥＴ／ヒートシー
ル層などの４層構成で形成させることにより、ガスバリ
ヤー性、遮光性、美観、易開封性等の優れた包装袋を製
造することができる。

【００２７】本発明に係る樹脂組成物を易開封性包装材
料として用いる場合には、ヒートシール温度は、ヒート
シール組成物の種類によっても若干異なるが、１２０〜
１５０℃程度の低温で行うことができ、所望に応じさら
に高温で行うこともできる。ヒートシール強度は、０．
５〜２．０kg／１５mm、好ましくは０．８〜１．２kg／
１５mmであることが望ましい。

【００２８】また本発明に係る樹脂組成物を易開封性包
装材料として用いる場合には、下記のようにして測定さ
れるホットタック性は１〜４０mm好ましくは１〜３０mm
であることが望ましい。

【００２９】

【発明の効果】本発明の樹脂組成物を多層包装材料のヒ
ートシール層として用いるときに、早い加工速度で押出
コーティングにより包装材料を製造することができる。
このような包装材料は、ホットタック性、低温ヒートシ
ール性に優れているので高速製袋が可能であり、かつ破
袋トラブルも生じない。またシール強度が適度であるの
で開封性に優れ、しかも、開封時の糸曳きがないために
商品価値を落とさない。

【００３０】以下、本発明を実施例により説明するが、
本発明は、これら実施例に限定されるものではない。ま
ず、以下に本発明に係る押出成形用樹脂組成物と基材と
の押出積層時の押出加工性、該樹脂組成物をヒートシー
ル層として有する積層体の低温ヒートシール性および低
温ホットタック性の評価方法について説明する。 （１）押出加工性 成形機：６５mm径のラミネーター（L/D=32） ダイス：インナーディッケルダイ ダイス有効幅：８００mm ダイス開口：０．８×５００mm エアーギャップ：１１０mm 成形温度：３０５℃（ダイス直下部） 樹脂押出量：９３０ｇ／１０分（引取速度８０ｍ／分×
積層樹脂厚み２５μｍ相当量） 引取速度：８０ｍ／分 基材：クラフト紙（５０ｇ／ｍ²） 高速薄曳性は、次のような測定方法で評価した。

【００３１】すなわち、前述の押出積層条件での樹脂押
出量（９３０ｇ／分）を一定に保ちながら、引取速度を
８０ｍ／分から徐々に増加させていき、樹脂膜切れが生
じ始める時の引取速度を測定し、これをドローダウンと
する。 （２）低温ヒートシール性 基材としては、４層構成の積層フィルム［二軸延伸ポリ
プロピレンフィルム（２０μｍ）／（アンカーコーティ
ング剤）／ＬＤＰＥ（２０μｍ）／アルミ蒸着ポリエス
テルフィルム（１２μｍ）］を用いた。この積層フィル
ムのポリエステル面に、厚さ２５μｍとなるように、上
記（１）の条件にて評価樹脂を押出コーティングしたも
のを用いて、低温ヒートシール性を評価した。なお、低
温ヒートシール性評価方法について以下に記述する。

【００３２】上記のようにして得られた積層体につい
て、積層樹脂面同士を温度１２０〜１６０℃でヒートシ
ールした。ヒートシールは、片面加熱板式ヒートシーラ
ーを用い、ヒートシール条件は、シール幅１０mm、シー
ル圧力２Kg／cm²、シール時間０．５sec、シールバー３
０cm×１０mmであり、この条件でヒートシールした積層
体から幅１５mm、長さ１５cmの試験片を１０片作製し
た。

【００３３】この試験片１０片のヒートシール強度は、
ヒートシールした各試験片について、２３℃、５０％相
対湿度の雰囲気下で、引張速度３００mm／分、９０°剥
離させた時の最大値を測定し、試験片１０片の平均値を
もって評価した。 （３）糸曳き性 糸曳き性は下記のようにして評価した。

【００３４】上記（２）のヒートシール性測定後の試験
片の剥離面に残った繊維状のシール層の長さと数をもっ
て評価した。 〇 ほとんど認められない。

【００３５】△ 若干の繊維状物が認められる。 × 剥離面全面にわたって繊維状物が認められる。 （４）低温ホットタック性 上述（１）の方法により得た積層体を幅４cm、長さ６３
cmの大きさとし、これを試験片とした。

【００３６】以下に、図１を用いてホットタック性の評
価方法を説明する。図１は、ホットタック性評価のため
に用いる測定器の概略図である。図中１および２は、上
述（２）の低温ヒートシール性評価で用いたヒートシー
ラーのヒートシール板であり、上側の１のみ所定の温度
に加熱されており、下側の２は常温である。３は上述の
試験片であり、ヒートシール層であるコート樹脂面同士
を向い合わせとしており、両試験片の右端部に４５ｇの
重り４を取付け、左端部６の位置を固定しておき、５の
位置で２２．５°の角度を設けている。なお、ヒートシ
ール板１、２は長さ３０cm、幅１０mmである。

【００３７】図１のような状態に保って上述（２）のヒ
ートシールと同一の条件にて、試験片３をヒートシール
し、その瞬間に６の固定を解き強制的にヒートシール面
を重りの剥離力（９０ｇ）によって剥離させる。その際
のヒートシール面剥離距離を測定し、その値をもって低
温ホットタック性を評価した。

【００３８】

【実施例１】メタクリル酸含量４重量％であるエチレン
・メタクリル酸共重合体（メルトフローレート７ｇ／１
０分）５０重量％と、メタクリル酸含量１５重量％であ
るエチレン・メタクリル酸共重合体（メルトフローレー
ト６０ｇ／１０分）５０重量％とをメルトブレンドして
得た組成物を用い、前記した方法で押出加工性、低温ヒ
ートシール性、糸曳き性、および低温ホットタック性を
評価した。

【００３９】結果を表１に示す。

【００４０】

【実施例２】メタクリル酸含量４重量％であるエチレン
・メタクリル酸共重合体（メルトフローレート７ｇ／１
０分）５０重量％と、メタクリル酸含量２０重量％であ
るエチレン・メタクリル酸共重合体（メルトフローレー
ト６０ｇ／１０分）５０重量％とをメルトブレンドして
得た組成物を用い、実施例１と同様にして評価した。

【００４１】結果を表１に示す。

【００４２】

【比較例１】押出コーティング樹脂として、エチレン・
メタクリル酸共重合体（メルトフローレート１０ｇ／１
０分、メタクリル酸含量９重量％）を用い実施例１と同
様にして評価した。

【００４３】結果を表２に示す。

【００４４】

【比較例２】メタクリル酸含量９重量％であるエチレン
・メタクリル酸共重合体（メルトフローレート８ｇ／１
０分）７０重量％と、メタクリル酸含量１０重量％であ
るエチレン・メタクリル酸共重合体（メルトフローレー
ト５００ｇ／１０分）３０重量％とをメルトブレンドし
て得た組成物を用い、実施例１と同様にして評価した。

【００４５】結果を表２に示す。

【００４６】

【比較例３】メタクリル酸含量４重量％であるエチレン
・メタクリル酸共重合体（メルトフローレート７ｇ／１
０分）８０重量％と、メタクリル酸含量１５重量％であ
るエチレン・メタクリル酸共重合体（メルトフローレー
ト２５ｇ／１０分）２０重量％とをメルトブレンドして
得た組成物を用い、実施例１と同様にして評価した。

【００４７】結果を表２に示す。

【００４８】

【実施例３】メタクリル酸含量４重量％であるエチレン
・メタクリル酸共重合体（メルトフローレート７ｇ／１
０分）４０重量％と、メタクリル酸含量１５重量％であ
るエチレン・メタクリル酸共重合体（メルトフローレー
ト６０ｇ／１０分）４０重量％と、高圧法低密度ポリエ
チレン（メルトフローレート１０ｇ／１０分、密度０．
９１７ｇ／cm³）２０重量％とをメルトブレンドして得
た組成物を用い、実施例１と同様にして評価した。

【００４９】結果を表１に示す。

【００５０】

【比較例４】メタクリル酸含量１５重量％であるエチレ
ン・メタクリル酸共重合体（メルトフローレート６０ｇ
／１０分）５０重量％と、実施例３で用いた高圧法低密
度ポリエチレン５０重量％とをメルトブレンドして得た
組成物を用い、実施例１と同様にして評価した。

【００５１】結果を表２に示す。

【００５２】

【実施例４】メタクリル酸含量４重量％であるエチレン
・メタクリル酸共重合体（メルトフローレート７ｇ／１
０分）４６重量％と、メタクリル酸含量１５重量％であ
るエチレン・メタクリル酸共重合体（メルトフローレー
ト６０ｇ／１０分）４６重量％と、８０％ポリブテンと
２０％ポリプロピレンのメルトブレンドから成るShell
1560 ８％とをメルトブレンドして得た組成物を用い、
実施例１と同様にして評価した。

【００５３】結果を表１に示す。

【００５４】

【比較例５】エチレン・メタクリル酸共重合体（メルト
フローレート１０ｇ／１０分、メタクリル酸含量９重量
％）９２重量％と、実施例５で用いたShell 1560 ８重
量％とをメルトブレンドして得た組成物を用い、実施例
１と同様にして評価した。

【００５５】結果を表２に示す。

【００５６】

【比較例６】評価サンプルの構成が下記に示すような、
ヒートシール層がＣＰＰ（無延伸ポリプロピレン）であ
るものを用いて評価した。

【００５７】サンプル構成；ＯＰＰ ２０μｍ／アンカ
ーコーティング剤／ＬＤＰＥ ２０μｍ／アルミ蒸着ポ
リエステル １２μｍ／アンカーコーティング剤／ＬＤ
ＰＥ２０μｍ／ＣＰＰ ２５μｍ結果を表２に示す。

【００５８】

【表１】

【００５９】

【表２】

【図面の簡単な説明】

【図１】 ホットタック性の試験方法を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１、２……ヒートシール板 ３……試験片、 ４……重り

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 α，β−不飽和カルボン酸含量が２〜９
   重量％であるエチレン・α，β−不飽和カルボン酸共重
   合体（Ａ）２５〜７５重量％と、α，β−不飽和カルボ
   ン酸含量が１０〜２０重量％であるエチレン・α，β−
   不飽和カルボン酸共重合体（Ｂ）７５〜２５重量％とか
   らなり、かつ両者のα，β−不飽和カルボン酸含量の差
   が６重量％以上であることを特徴とする樹脂組成物。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の樹脂組成物からなるヒ
   ートシール材料。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の易開封性ヒートシール
   材料。
4. 【請求項４】 基材層に請求項１に記載の樹脂組成物層
   が積層されてなる積層体。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の積層体からなる包装材
   料。