JP5644357B2 - 樹脂組成物、及びそれよりなる包装材用シーラント層 - Google Patents
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Description
1.基材層上にシーラント層を形成するための、環状ポリオレフィン系樹脂とオレフィン系樹脂とを含む環状ポリオレフィン系樹脂組成物であって、
該オレフィン系樹脂は、190℃でのメルトフローレートが5〜40g/10分であって、且つ、該樹脂組成物中に3〜50質量%の割合で存在することを特徴とする、シーラント層を形成するための環状ポリオレフィン系樹脂組成物。
2.上記1記載の環状ポリオレフィン系樹脂組成物からなる環状ポリオレフィン系樹脂組成物層と、それに隣接して積層された直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層とを有することを特徴とする、包装材用シーラント層。
3.基材層上に共押出コーティングして形成されることを特徴とする、上記2に記載の包装材用シーラント層。
4.オレフィン系樹脂がエチレンであることを特徴とする、上記2又は3に記載の包装材用シーラント層。
<1> 本発明の包装材用シーラント層を有する包装材用積層体の層構成
図1は、本発明の包装材用シーラント層を有する包装材用積層体の層構成についてその一例を示す概略的断面図である。
本発明の包装材用シーラント層を有する包装材用積層体としては、図1に示すように、環状ポリオレフィン系樹脂組成物層1及びそれに隣接して積層された直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層2からなる包装材用シーラント層Aと、任意の基材層Bとを有する積層体を挙げることができる。この積層体において、環状ポリオレフィン系樹脂組成物層1が、最表層を形成し、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層2側の表面が、基材層Bと対向する。
以下、本発明において使用される樹脂名は、業界において慣用されるものが用いられる。また、本発明において、密度はJIS K7112に準拠して測定した。
本発明の環状ポリオレフィン系樹脂組成物は、環状ポリオレフィン系樹脂とオレフィン系樹脂とを含むものである。
本発明において、環状ポリオレフィン系樹脂は、環状オレフィンをメタセシス開環重合反応によって重合した開環メタセシス重合体(COP)、及び、環状オレフィンとα−オレフィン(鎖状オレフィン)との共重合体、すなわち環状オレフィンコポリマー(COC)を包含する。
環状オレフィンとしては、エチレン系不飽和結合及びビシクロ環を有する任意の環状炭化水素を使用することができるが、特にビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン(ノルボルネン)骨格を有するものが好ましい。
具体的には、ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン及びその誘導体、トリシクロ[4.3.0.12.5]−3−デセン及びその誘導体、トリシクロ[4.4.0.12.5 ]−3−ウンデセン及びその誘導体、テトラシクロ[4.4.0.12.5 .17.10]−3−ドデセン及びその誘導体、ペンタシクロ[6.5.1.13.6 .02.7 .09.13]−4−ペンタデセン及びその誘導体、ペンタシクロ[7.4.0.12.5 .19.12.08.13]−3−ペンタデセン及びその誘導体、ペンタシクロ[6.5.1.13.6 .02.7 .09.13]−4,10−ペンタデカジエン及びその誘導体、ペンタシクロ[8.4.0.12.5 .19.12.08.13]−3−ヘキサデセン及びその誘導体等が挙げられるが、これらに限定されない。環状オレフィンは、置換基として、エステル基、カルボキシル基、及びカルボン酸無水物基等の極性基を有していてもよい。
本発明において、環状オレフィンコポリマーの製造は、25〜45モル%のα−オレフィンと、55〜75モル%の環状オレフィンとを、メタロセン触媒などのシングルサイト系触媒やマルチサイト系触媒を用いてランダム重合させることによりなされる。
本発明において好適に使用される開環メタセシス重合体及び環状オレフィンコポリマーは、いくつか市販されており、例えば日本ゼオン株式会社製の「ZEONOR(R)」やポ
リプラスチック株式会社製の「TOPAS(R)」等が挙げられる。
環状ポリオレフィン系樹脂に、高流度のオレフィン系樹脂を混合することにより、成膜時の環状ポリオレフィン系樹脂同士の凝集によるゲル塊の発生を防ぎ、均一な膜表面を得ることができる。
本発明において、オレフィン系樹脂としては、190℃でのメルトフローレート(MFR)が5〜40g/10分、好ましくは10〜35g/10分、さらに好ましくは15〜30g/10分である任意のオレフィン系樹脂を使用することができる。
メルトフローレートが5g/10分より小さいと、環状ポリオレフィン系樹脂に適切な流動性を与えることができず、ゲル塊の発生を防ぐことができない。
一方、メルトフローレートが40g/10分より大きいと、成膜適性が失われ、均一なフィルムを得ることが困難となる。
オレフィン系樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。
具体的には、日本ポリエチレン株式会社製の「ノバテック(R)」等が挙げられる。
本発明の環状ポリオレフィン系樹脂組成物において、オレフィン系樹脂は、該樹脂組成物中に3〜50質量%、好ましくは5〜10質量%の比率で配合される。
また、さらに必要ならば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、滑剤(脂肪酸アミド等)、難燃化剤、無機ないし有機充填剤、架橋剤、染料、顔料等の着色剤、更には、改質用樹脂等の添加剤の1種ないし2種以上を含んでもよい。
混合物全体に対して、オレフィン系樹脂の配合比率が3質量%未満であると、環状ポリオレフィン系樹脂に適切な流動性を与えることができず、ゲル塊の発生の原因となる。
一方、配合比率が50質量%より多いと、環状ポリオレフィンの有する非吸着性が損なわれ、また、透明性が低下する。
本発明の環状ポリオレフィン系樹脂組成物からなる環状ポリオレフィン系樹脂組成物層上に、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層を積層することにより、非吸着性の包装材用シーラント層が得られる。
本発明において、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層を形成する直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)は、メタロセン触媒などのシングルサイト系触媒やマルチサイト系触媒から得ることができる、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとのコポリマーである。ここで、炭素数3〜20のα−オレフィンとしては、具体的には、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ドデセン、などが挙げられる。これらモノマーを、低圧法、スラリー法、溶液法、気相法等の重合方法を用いて重合する。通常は、短鎖分岐として炭素数1000個あたり、3〜25個の短鎖分岐を有するが、炭素数約20個を超えるような長鎖分岐は有しない。通常、直鎖状低密度ポリエチレンにおいて、エチレン由来の構造単位は約99.9〜90モル%であり、α−オレフィン由来の構造単位は約0.1〜10モル%である。本発明では、構造均一性に優れる点で、メタロセン触媒で調製された直鎖状低密度ポリエチレンを好適に使用することができる。
株式会社製の「スミカセン」等が挙げられる。
さらに、本発明において、上記のような直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を主成分とし、これに、必要ならば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、滑剤(脂肪酸アミド等)、難燃化剤、無機ないし有機充填剤、架橋剤、染料、顔料等の着色剤、更には、改質用樹脂等の添加剤の1種ないし2種以上を添加してもよい。
本発明の包装材用シーラント層を、環状ポリオレフィン系樹脂組成物層が積層体における最表層となるように、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層側の表面を任意の基材層と対向させて積層することにより、優れた層間密着性及びシール強度を有する包装材用積層体が得られる。
ここで用いる基材層としては、基材フィルム単独、又は基材フィルム上にガスバリア層を設けたガスバリア性フィルム、等を使用することができる。
基材フィルムとしては、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などのポリエステルの二軸延伸フィルム、ナイロン6、ナイロン66、MXD6(ポリメタキシリレンアジパミド)などのポリアミドの二軸延伸フィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルムなどのプラスチックフィルムを好適に使用できるほか、防湿セロハン、合成紙、紙なども使用することができる。 これらは単独で使用してもよく、また、複数を組み合わせて積層して使用することもできる。
ガスバリア層がガスバリアフィルムである場合は、接着剤層を介して基材フィルム上に貼り合せることによって積層される。貼り合せに使用する接着剤としては、任意のものを用いることができるが、押出ラミネート法(いわゆる、サンドイッチラミネート法)で貼り合わせる場合は、ポリオレフィン系の熱接着性樹脂、例えば、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、アイオノマー、低密度ポリエチレンなどを単独で使用するか、またはこれらにハードレジンなどの接着性向上剤をブレンドした樹脂などを使用することができる。
本発明において好適に使用されるアンカーコート剤としては、特に限定されないが、慣用の有機チタン系アンカーコート剤、ポリエチレンイミン系アンカーコート剤、イソシアネート系アンカーコート剤(ウレタン系)、ポリブタジエン系アンカーコート剤のほか、ポリオレフィン共重合体を水に分散した水性ポリオレフィン共重合体系アンカーコート剤等が挙げられる。
本発明の包装材用シーラント層の製造は、任意の方法によりなされるが、成膜安定性の観点から好ましくは、共押出コーティング法により、環状ポリオレフィン系樹脂組成物と直鎖状低密度ポリエチレン樹脂とを、基材層上に共押出コーティングすることにより形成するか、又は、溶融共押出法(例えばTダイ法、インフレーション法)等の成膜法により、環状ポリオレフィン系樹脂組成物と直鎖状低密度ポリエチレン樹脂とを共押出して多層シーラントフィルムを製造し、これを基材層とラミネートする。
基材層上に共押出コーティングするか、又は多層シーラントフィルムを基材層とラミネートする際に、環状ポリオレフィン系樹脂組成物層が積層体における最表層となるように、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層側の面と基材層とを対向させて積層する。
特に、共押出コーティングすることにより、基材層と直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層、及び、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層と環状ポリオレフィン系樹脂組成物層の層間の密着性が高まり、一層高いシール強度を示すシーラント層を提供することができる。
本発明の包装材用シーラント層は、任意の層厚を有するものであってよいが、安定した成膜化及び製品コストの観点から好適には、全体として12〜150μmの層厚を有する。ここで、環状ポリオレフィン系樹脂組成物層及び直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層の厚さは、包装材の用途に応じて適宜に設定することができるが、安定した成膜化、非吸着性及び製品コストの観点から、環状ポリオレフィン系樹脂組成物層の層厚は、望ましくは2〜30μmであり、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層の層厚は、望ましくは10〜120μmである。
本発明の包装材用シーラント層を使用し、これが最表層となるように、基材層上に積層し、積層体を製造することができる。
また、このようにして得られた積層体を、本発明のシーラント層が最内層となるように製袋して、包装袋とすることができる。また、該積層体を、本発明のシーラント層を最内層とする蓋材として使用し、包装容器を製造することができる。
本発明の包装材用シーラント層は、優れた非吸着性を示し、且つ良好なヒートシール性を示す。したがって、これを有する積層体や包装袋、包装容器は、特に、有機化合物を有効成分として含む医薬品、化粧品、食品等の包装のために、例えば、貼付剤の外袋、散剤の分包袋、顆粒剤のスティック袋として、好適に使用することができる。
(1)環状オレフィンコポリマー(ポリプラスチックス(株)製TOPAS(R)8007−F04;メルトフローレート1.9g/10分(190℃);密度1.02g/cm3)90質量%、及び、低密度ポリエチレン(旭化成ケミカルズ(株)製サンテックM6525;メルトフローレート28.0g/10分(190℃);密度0.916g/cm3)10質量%を含む混合物を十分に混練して、本発明の環状ポリオレフィン系樹脂組成物を調製した。
(2)基材フィルムとして、2軸延伸ポリエステルフィルム(PET;東洋紡績(株)製エスペット(R)T4102;厚さ12μm)を用い、その一方の面上に接着剤(ロックペイント(株)製ロックボンドJ/アドロック、RU77T/H−7;配合比10/1)を、版深90μmの斜線版を用いて塗工量3.0g/m2で塗布し、厚さ7μmのアルミ箔(日本製箔(株)製A1N30H−O)と貼り合せた後、40℃の恒温槽に48時間保管し、接着剤を硬化させて、基材層を製造した。
(3)上記で得られた基材層のアルミ箔を設けた面に、アンカーコート剤(三井化学(株)製タケラック/タケネート、A−3210/A−3075;配合比3/1)を、版深20μmの斜線版を用いて塗工量0.4g/m2で塗布した。
(4)次いで、このアンカーコート剤の塗布面に、本発明の包装材用シーラント層を形成した。すなわち、該塗布面上に、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(住友化学(株)製 スミカセンCW8003;メルトフローレート8.0g/10分(190℃);密度0.914g/m3)、及び、上記(1)で調製した本発明の環状ポリオレフィン系樹脂組成物を、共押出コーティング法によりこの順で積層した。これにより、本発明の包装材用シーラント層を有する積層体が得られた。得られた積層体の層構成は以下のとおりであった:
基材フィルム/接着剤/アルミ箔/アンカーコート剤/直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層(30μm)/環状ポリオレフィン系樹脂組成物層(10μm)
環状ポリオレフィン系樹脂組成物の調製において、混合比を、環状オレフィンコポリマー:低密度ポリエチレン=95:5(質量基準)とした以外は実施例1と同様にして、本発明の包装材用シーラント層を有する積層体を製造した。
環状ポリオレフィン系樹脂組成物の調製において、混合比を、環状オレフィンコポリマー:低密度ポリエチレン=98:2(質量基準)とした以外は実施例1と同様にして、包装材用シーラント層を有する積層体を製造した。
環状ポリオレフィン系樹脂組成物の調製において、混合比を、環状オレフィンコポリマー:低密度ポリエチレン=40:60(質量基準)とした以外は実施例1と同様にして、包装材用シーラント層を有する積層体を製造した。
環状ポリオレフィン系樹脂組成物の調製において、混合比を、環状オレフィンコポリマー:低密度ポリエチレン=100:0(質量基準)とした以外は実施例1と同様にして、包装材用シーラント層を有する積層体を製造した。
環状ポリオレフィン系樹脂組成物の調製において、環状オレフィンコポリマーと混合するオレフィン系樹脂として、低密度ポリエチレン(メルトフローレート28.0g/10分)の代わりに、異なるメルトフローレートを有する低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン(株)製ノバテックLC522;メルトフローレート4.0g/10分(190℃);密度0.923g/cm3)を使用した以外は、実施例1と同様にして、包装材用シーラント層を有する積層体を製造した。
環状ポリオレフィン系樹脂組成物の代わりに、低密度ポリエチレン樹脂(旭化成ケミカルズ(株)製サンテックM6555;メルトフローレート55.0g/10分(190℃);密度0.917g/cm3)を使用した以外は、実施例1と同様にして、包装材用シー
ラント層を有する積層体を製造した。
シーラント層の形成において、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂の代わりに、非直鎖状の低密度ポリエチレン樹脂(住友化学(株)製 スミカセンCE4009;メルトフローレート7.0g/10分(190℃);密度0.920g/m3)を使用した以外は、実施例1と同様にして、包装材用シーラント層を有する積層体を製造した。
実施例1と同様にして基材層を製造し、アンカーコート剤を塗布した。
次いで、このアンカーコート剤の塗布面に、シーラント層として、低密度ポリエチレン樹脂(住友化学(株)製 スミカセンCE4009;メルトフローレート7.0g/10分(190℃);密度0.920g/m3)を、押出コーティングにより、厚みが40μmとなるように積層して、包装材用シーラント層を有する積層体を製造した。
(1)吸着性試験
実施例1〜2及び比較例1〜7の積層体を10cm×10cm四方に切り取り、その初期重量を測定した。
容積10リットルのステンレス容器内にl−メントール固体10gを入れ、蓋をして容器内をl−メントール蒸気で満たし、その中に、切り取った積層体を吊り下げて、40℃で7日間保管した。
保管後、積層体を取り出して、重量を測定し、初期重量との差から、l−メントールの吸着量を算出した。
(2)シール強度試験
実施例1〜2及び比較例1〜7の積層体を、シーラント層が最内層となるように重ね合せ、ヒートシーラー(テスター産業(株)製TP-701S HEAT SEAL TESTER)で、160℃で1秒間、圧力1kgf/cm2でヒートシールした。
次いで、これを幅15mmの短冊状に切り出し、テンシロン引張試験機((株)オリエンテック製 RTC-1310A)を用いて圧着されたシール部を引き剥がし、シール強度を測定した。このときの引張速度は300mm/分とした。
(3)フィルム外観評価
実施例1〜2及び比較例1〜7の積層体のシーラント層の外観を検査し、ゲル塊の有無及び表面の平滑性について確認を行った。ゲル塊が見られず、平滑な表面が得られた場合は「良」とし、ゲル塊が見られたり、不均一な表面が得られたりした場合は「悪」と判定した。
以下の表に結果を示す。
B 基材層
1 環状ポリオレフィン系樹脂組成物層
2 直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層
Claims (3)
- 環状ポリオレフィン系樹脂組成物からなる環状ポリオレフィン系樹脂組成物層と、それに隣接して積層された直鎖状低密度ポリエチレン樹脂層とを有する包装材用シーラント層であって、
該環状ポリオレフィン系樹脂組成物は、環状ポリオレフィン系樹脂とオレフィン系樹脂とを含み、
該オレフィン系樹脂は、190℃でのメルトフローレートが10〜40g/10分であって、且つ、該環状ポリオレフィン系樹脂組成物中に3〜50質量%の割合で存在し、
該環状ポリオレフィン系樹脂組成物層は、積層体における内容物と接する側の最表層であって内容物に対して非吸着性を有する上記包装材用シーラント層。 - 基材層上に共押出コーティングして形成されることを特徴とする、請求項1に記載の包装材用シーラント層。
- オレフィン系樹脂がエチレンであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の包装材用シーラント層。
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