JP5656694B2 - 非吸着性ヒートシール性組成物、非吸着性包装材及び非吸着性包装袋 - Google Patents
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Description
1. 化学薬品、医薬品及び飲食品に対して非吸着性である非吸着性ヒートシール性組成物であって、
(1)ポリアクリロニトリル樹脂粒子及びポリエステル樹脂粒子からなる群から選択される少なくとも1種の平均粒径0.5μm以上の樹脂粒子(A)、平均粒径0.4μm以下のポリエステル樹脂(B)及び溶媒(C)を含有し、
(2)前記ポリエステル樹脂(B)の含有割合は、前記樹脂粒子(A)と前記ポリエステル樹脂(B)の合計に対して1〜50重量%である、
ことを特徴とする非吸着性ヒートシール性組成物。
2. 前記ポリエステル樹脂(B)は、前記溶媒(C)に溶解又は分散している、上記項1に記載の非吸着性ヒートシール性組成物。
3. 前記樹脂粒子(A)、前記ポリエステル樹脂(B)及び前記溶媒(C)の成分からなる、上記項1又は2に記載の非吸着性ヒートシール性組成物。
4. 基材層上に、上記項1〜3のいずれかに記載の非吸着性ヒートシール性組成物を塗工・乾燥して熱接着層を形成することにより得られる非吸着性包装材。
5. 前記熱接着層は、厚みが10μm以下である、上記項4に記載の非吸着性包装材。
6. 上記項4又は5に記載の非吸着性包装材の熱接着層をヒートシールすることにより袋状に形成してなる非吸着性包装袋。
樹脂粒子(A)は、平均粒径0.5μm以上であるポリアクリロニトリル樹脂粒子及びポリエステル樹脂粒子の少なくとも1種を用いる。
ポリエステル樹脂(B)は主にヒートシール性を発揮する成分であり、平均粒径0.4μm以下のものを用いる。
上記ポリエステル樹脂としては、ガラス転移温度(Tg)が、80℃以下のものが好ましい。ガラス転移温度が80℃を超える場合には、ヒートシール時にポリエステルが溶融又は軟化し難くなり、所望の接着強度が得られないおそれがある。
溶媒(C)は樹脂粒子(A)に対しては分散媒であり、ポリエステル樹脂(B)に対しては溶媒又は分散媒である。非吸着性ヒートシール性組成物を調製する際は、樹脂粒子(A)及びポリエステル樹脂(B)の種類に応じて、樹脂粒子(A)が溶解せず、ポリエステル(B)が溶解又は分散するように溶媒(C)の種類を選択する。
還流冷却管と撹拌機の付いた四つ口フラスコに、ヒートシール性成分として、ガラス転移温度20℃のポリエステル樹脂C1を50重量部と溶媒としてトルエン400重量部を投入し、60℃で2時間撹拌し溶解した。室温まで冷却後、非吸着性のポリアクリロニトリル樹脂粒子A1(平均粒径7μm)50重量部を加え、1時間撹拌し、非吸着性ヒートシール性組成物を得た。
実施例1と同様にして、ポリエステル樹脂C4を25重量部、溶媒としてイオン交換水300重量部及びイソプロパノール100重量部を加え、70℃で3時間撹拌し、水分散体を得た。これに、非吸着性のポリアクリロニトリル樹脂粒子A2(平均粒径18μm)50重量部及び非吸着性のポリエステル樹脂粒子B1(平均粒径4μm)25重量部を加え、1時間撹拌し、非吸着性ヒートシール性組成物を得た。
実施例1と同様にして、結晶性ポリエステル樹脂C2を25重量部、非晶性ポリエステル樹脂C3を25重量部を、溶媒である1,3-ジオキソラン300重量部、トルエン50重量部及びメチルエチルケトン50重量部に溶解した。その後、アクリロニトリル樹脂粒子A3(平均粒径4μm)50重量部を加え、1時間撹拌し、非吸着性ヒートシール性組成物を得た。
実施例1と同様にして、ポリエステル樹脂C4を10重量部、溶媒としてイオン交換水325重量部、イソプロパノール68重量部及びn-プロパノール7重量部に70℃で3時間分散し、水分散体を得た。これに、非吸着性のポリエステル樹脂粒子B2(平均粒径8μm)90重量部を加え、1時間撹拌し、非吸着性ヒートシール性組成物を得た。
実施例1と同様にして、表1及び表2に記載の非吸着性成分(比較例は非吸着性成分を添加していない)、ヒートシール成分及び溶媒を使用し、非吸着性ヒートシール性組成物を得た。また、実施例1と同様の評価及び試験を行い、結果を表1及び表2に記載した。
厚み30μmのアルミニウム箔(JIS 1N30軟質箔)にポリウレタン系ドライラミネート接着剤を使用し、市販の厚み30μmのポリアクリロニトリルフィルム(PAN)を積層したものを2つ作製し、その2つのポリアクリロニトリルフィルム面同士を重ね合わせ、180℃で1秒間、圧力30MPaでヒートシールを行った。また、吸着性試験としては、ポリアクリロニトリルフィルムをそのまま使用して行った。
比較例3と同様の方法で、ポリアクリロニトリルフィルムの代わりに、厚み30μmの非晶質ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETG)、厚み30μmのポリエチレンアクリル酸コポリマーフィルム(EAA)をそれぞれ積層し、ヒートシールを行った。また、吸着性試験としては、比較例3と同様にそれぞれのフィルムをそのまま使用して行った。
(1)試料作製
各組成物を、厚み12μmのPETフィルムと、厚み30μmのアルミニウム箔(JIS 1N30軟質箔)と、厚み12μmのPETフィルムとの積層体(各貼り合せはウレタン系接着剤を用いたドライラミネート法による)の片面に、乾燥後の厚み約7μmになるようにバーコーターで塗布し、100℃で2分間加熱乾燥し、非吸着性ヒートシール性組成物を片面に設けた積層体を得た。
(2)塗膜外観
塗工面の外観を目視により評価した。評価基準は、次の通りである。
○:均一で良好である。
×:不均一な凸凹した外観で不良である。
(3)剥離強度測定
上記(1)で作製した積層体の非吸着性ヒートシール性組成物塗工面同士を重ね合わせ、180℃で1秒間、圧力30MPaでヒートシールした後、15mm幅に切り出し、20℃雰囲気で、剥離速度100mm/分でT型剥離強度(N/15mm幅)を測定した。比較例3〜5で作製した試料についても15mm幅に切り出し、同様に測定した。結果を表1及び表2に示す。
(4)非吸着性試験
各組成物を離型フィルム上に塗工し、100℃×10分間加熱乾燥した後、皮膜を離型フィルムから剥がして、厚みが30μmの皮膜を得た。d-リモネンを20g入れたビーカーを密閉容器(内容積220ml)に静置し、d-リモネンに触れないように前記の皮膜を共存させて、50℃中で7日間保管した後、一定面積を切り出し、アセトンにて抽出し、皮膜に吸着したd-リモネンの割合をガスクロマトグラフにて定量分析を行った(重量ppm)。
(5)低温接着性試験
実施例5のヒートシール性組成物について低温接着性を評価した。試片の作製は上記(1)に準じた。但し、ヒートシール性組成物の(乾燥後)付着量は平方メートルあたり2〜10gで変化させた。剥離強度測定は上記(3)に準じた。但し、熱接着温度は120〜220℃まで変化させた。結果を表3及び図1に示す。
<包装材の評価>
実施例5のヒートシール性組成物を用いて熱接着性包装材を試作した。また、比較材として比較例3のPANフィルムを用いて同様構成の熱接着性包装材を試作し、包装材料としての性能、特性を評価した。
厚み7μmのアルミニウム箔(材質:1N30軟質箔)と厚み12μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)を、ポリウレタン系ドライラミネート接着剤(乾燥後重量3g/m2)を用いて貼り合せた。貼り合わせ材のPET面に実施例5のヒートシール性組成物をバーコーターによって乾燥後の厚みが7μmとなるよう塗布積層した。
厚み7μmのアルミニウム箔(材質:1N30軟質箔)と厚み12μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)を、ポリウレタン系ドライラミネート接着剤(乾燥後重量3 g/m2)を用いて貼り合せた。さらに貼り合わせ材のPET面に比較例3で用いたPANフィルムを同じくポリウレタン系ドライラミネート接着剤(乾燥後重量3 g/m2)を用いて貼り合せた。
(6)袋シール性(T字型剥離強度)
長さ200mm×15mm幅の包装材料を2枚用意し、ヒートシール面どうしの一部(長さ方向の約半分)を160℃, 30MPa, 1秒で熱接着し試片を準備した。歪速度100mm/分でT字型剥離強度(N/15mm幅)を測定した(n=5)。
(7)開封性
上記(6)で作製した試片を手指で剥離できるかどうか確認した。
○:切り込み等なしに手指で剥離でき、開封できた。
△:手指で剥離できず、開封できなかった(開封には鋏などが必要)。
(8)袋密封性
縦200mm×横200mmの包装材料を2枚用意し、ヒートシール面どうしを対向させ、周縁部(外側から約10mm)を上記(6)同様の熱接着し、4方シール袋体を得た。得られた袋体について、{乳及び乳製品の成分規格等に関する省令(昭和54年4月16日厚生省令第17号)}の封緘強度試験法に準じて封緘強度試験を行った。但し、袋内に空気を流入し続け、空気漏れする時点の内圧(mmHg)を測定した(n=5)。
○:300mmHg以上
(9)袋密封性(落下テスト)
上記(8)同様、袋体を作製した。但し、袋体の中には水を充満させた状態で4方シールを施した。高さ50cmから水を充満させた袋を、コンクリート床上に自然落下させ、水の漏れの有無を目視で確認した(n=5)。
○:水漏れ無し
(10)折り目保持性(デッドホールド性)
縦200mm×横200mmの包装材料を、ヒートシール面を外側にして中央で半分に折り曲げ(180度)、元の状態に戻るまでの時間を測定してデッドホールド性を評価した。
△:3秒以内にほぼ元の形状(平板状)に戻る。
○:10秒経過しても元の形状(平板状)には戻らなかった。
(11)型付性
各包装材料に型付けロールを用いて、#60の絹目型付け(エンボス加工)を施した。
○:型どおりに全面に絹目が施された。
△:所々絹目が消えていた。
A2: アクリロニトリル樹脂粒子(ポリアクリロニトリルホモポリマー、平均粒径18μm)
A3: アクリロニトリル樹脂粒子(ポリアクリロニトリルホモポリマー、平均粒径4μm)
B1: ポリエステル樹脂粒子(ポリエステル、軟化点185℃、平均粒径4μm)
B2: ポリエステル樹脂粒子(ポリエステル、軟化点185℃、平均粒径8μm)
C1: ポリエステル樹脂(結晶性ポリエステル樹脂(PET系)、融点185℃、ガラス転移温度20℃)
C2: ポリエステル樹脂(結晶性ポリエステル樹脂(PBT系)、融点120℃、ガラス転移温度-45℃)
C3: ポリエステル樹脂(非晶性ポリエステル樹脂(溶剤可溶性)、ガラス転移温度15℃)
C4: ポリエステル樹脂(非晶性ポリエステル樹脂(水分散性)、ガラス転移温度60℃)
非吸着性ヒートシール性組成物中におけるC1〜C4のポリエステル樹脂の平均粒径は0.4μm以下(C3は溶剤可溶性であり0μm)である。
Claims (6)
- 化学薬品、医薬品及び飲食品に対して非吸着性である非吸着性ヒートシール性組成物であって、
(1)ポリアクリロニトリル樹脂粒子及びポリエステル樹脂粒子からなる群から選択される少なくとも1種の平均粒径0.5μm以上の樹脂粒子(A)、平均粒径0.4μm以下のポリエステル樹脂(B)及び溶媒(C)を含有し、
(2)前記ポリエステル樹脂(B)の含有割合は、前記樹脂粒子(A)と前記ポリエステル樹脂(B)の合計に対して1〜50重量%である、
ことを特徴とする非吸着性ヒートシール性組成物。 - 前記ポリエステル樹脂(B)は、前記溶媒(C)に溶解又は分散している、請求項1に記載の非吸着性ヒートシール性組成物。
- 前記樹脂粒子(A)、前記ポリエステル樹脂(B)及び前記溶媒(C)の成分からなる、請求項1又は2に記載の非吸着性ヒートシール性組成物。
- 基材層上に、請求項1〜3のいずれかに記載の非吸着性ヒートシール性組成物を塗工・乾燥して熱接着層を形成することにより得られる非吸着性包装材。
- 前記熱接着層は、厚みが10μm以下である、請求項4に記載の非吸着性包装材。
- 請求項4又は5に記載の非吸着性包装材の熱接着層をヒートシールすることにより袋状に形成してなる非吸着性包装袋。
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