JPH11335644A - 接着性樹脂組成物およびその積層体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高温加工性に優れ、ポリスチレンのような極性
基を持たない樹脂に対しても良好な接着性を示し、かつ
少ない粘着付与剤の量でも高強度を示す接着性樹脂組成
物およびその積層体を提供することを目的とする。 【解決手段】エチレンーαオレフィン共重合体５０乃至
９９重量％と水素添加された石油樹脂１乃至５０％とか
らなる樹脂組成物（Ａ）５乃至９９重量％と低密度ポリ
エチレン（Ｂ）１乃至９５重量％とからなる樹脂組成物
（Ｃ）６０乃至９９重量％と、該樹脂組成物（Ａ）及び
低密度ポリエチレン（Ｂ）に対し、完全非相溶あるいは
部分非相溶の高分子化合物（Ｄ）１乃至４０重量％から
なることを特徴とする接着性樹脂組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は接着性樹脂組成物お
よびその接着性樹脂組成物を、基材上に積層したシーラ
ント層を有し、ヒートシール可能な積層体に係わり、特
に食品分野の包装材料に使用される接着性樹脂組成物お
よびその積層体に関する。

【０００２】

【従来の技術】接着性樹脂は天然高分子、熱硬化性ポリ
マー、熱可塑性ポリマー、ゴム系ポリマー、ホットメル
ト、瞬間接着剤等と多岐にわたっている。そして、その
性能、使用用途によって選択される接着性樹脂が異な
る。接着性樹脂の使用目的として、例えば異種材料間を
接着させることで、より高機能化させることがある。

【０００３】例えば、食品包装分野においては、カップ
もしくはトレー容器の蓋材のシーラントとしてこのよう
な接着性樹脂が使用されている。これらの容器の材質と
しては、カップラーメンの容器に代表されるような発泡
ポリスチレンやゼリー、ヨーグルトといったような容器
に代表されるポリスチレン、ポリプロピレンなどが挙げ
られる。

【０００４】これらの材料において、例えばポリスチレ
ンのような極性基を持たない材料とポリエチレンのよう
な極性基を持たない異種材料同士をヒートシールした場
合、接着性が得られず、良好な接着性を有する材料とし
て粘着付与剤を用いた系での検討がされてきた。

【０００５】例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体と
粘着付与剤との組成物を用いる方法や変性ポリオレフィ
ンにエチレン・酢酸ビニル共重合体及び脂肪族系石油樹
脂を配合してなるポリオレフィン組成物が提案されてい
るが、実際はこれらの接着性樹脂組成物は色相、耐候
性、接着性に劣る欠点があった。

【０００６】また、エチレンーα、β不飽和カルボン酸
共重合体にエチレンー酢酸ビニル共重合体及び脂環族系
炭化水素樹脂のような粘着付与剤を配合してなる接着性
樹脂組成物が提案されているが、ポリスチレンとの良好
な接着性が得られていない。

【０００７】一般に粘着付与剤を用いる場合において
は、粘着付与剤の添加量を変えることで、接着性のコン
トロールがされており、より良好な接着性が必要な場合
は粘着付与剤の量を増やす方法がとられた。しかし、粘
着付与剤は低分子量であるため衛生上成分の溶出が問題
となるため、ブレンド量には制限が設けられている。

【０００８】また、ポリオレフィン系の樹脂に極性基を
導入して接着性の機能を付与させる方法が提案されてい
る。この方法は、アクリル酸基、メタクリル酸基、アク
リル酸エステル基、メタクリル酸メチル基、無水マレイ
ン酸基などの官能基を持つモノマーをエチレン、プロピ
レンなどのαーオレフィンと高圧下で共重合させてラン
ダムコポリマーとするか、あるいはエチレン、プロピレ
ンまたは２種以上のαーオレフィン共重合体に前記官能
基を持つモノマーを触媒重合法等によりグラフトコポリ
マーとして接着性を付与した樹脂が提案されている。

【０００９】一般に積層体を形成する加工方法として、
Ｔダイ法によるラミネート方法があり、基材と良好な接
着性を得るためには高温で押し出し加工できることが望
ましい。しかし、これらの接着性樹脂組成物は高温押し
出し加工が困難であり、かつポリスチレンとの良好な接
着が得られていない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を鑑み考案されたものであり、高温加工性に優
れ、ポリスチレンのような極性基を有しない樹脂に対し
ても良好な接着性を示し、かつ少ない粘着付与剤の量で
も高強度を示す接着性樹脂組成物およびその積層体を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明により、上記課題
は下記の手段によって解決できる。

【００１２】請求項１記載の発明は、エチレンーαオレ
フィン共重合体５０乃至９９重量％と水素添加された石
油樹脂１乃至５０％とからなる樹脂組成物（Ａ）５乃至
９９重量％と低密度ポリエチレン（Ｂ）１乃至９５重量
％とからなる樹脂組成物（Ｃ）６０乃至９９重量％と、
該樹脂組成物（Ａ）及び低密度ポリエチレン（Ｂ）に対
し、完全非相溶あるいは一部相溶の高分子化合物（Ｄ）
１乃至４０重量％からなることを特徴とする接着性樹脂
組成物である。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の接
着性樹脂組成物において、前記高分子化合物（Ｄ）が、
下記の式１で定義される溶解度パラメーターが６．２乃
至７．８（ｃａｌｃｍ^-3）^{1/ 2} 又は８．５（ｃａｌｃ
ｍ^-3）^1/2 以上の範囲を満足すことを特徴とする。

【００１４】

【数２】 （ただし、ＣＥＤは凝集エネルギー[ ｃａｌｃｍ^-3] 、
Ｈは蒸発熱[ ｃａｌｍｏｌ^{- 1} ] 、Ｔは温度[ Ｋ] 、Ｖ
は容積[ ｃｍ³ ｍｏｌ^-1] 、Ｒは気体定数である。）

【００１５】請求項３記載の発明は、請求項１乃至２記
載の何れかの接着性樹脂組成物において、前記エチレン
ーαオレフィン共重合体が、シングルサイト触媒により
合成されたことを特徴とする。

【００１６】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３記
載の何れかの接着性樹脂組成物において、前記エチレン
ーαオレフィン共重合体が、ブテンー１、ヘキセンー
１、オクテンー１、４ーメチルーペンテン−１から選ば
れたコモノマーとエチレンの共重合体であるとを特徴こ
とする。

【００１７】請求項５記載の発明は、請求項１乃至４記
載の何れかの接着性樹脂組成物において、前記エチレン
ーαオレフィン共重合体の密度が、０．８６０ｇ／ｃｍ
³ 以上０．９２５ｇ／ｃｍ³以下であることを特徴とす
る。

【００１８】請求項６記載の発明は、請求項１乃至５記
載の何れかの接着性樹脂組成物において、前記石油樹脂
が、脂環族系石油樹脂であることを特徴とする。

【００１９】請求項７記載の発明は、請求項１乃至６記
載の何れかの接着性樹脂組成物において、前記石油樹脂
の水素添加割合が、１０から１００％である水素添加石
油樹脂からなることを特徴とする。

【００２０】請求項８記載の発明は、請求項１乃至７記
載の何れかの接着性樹脂組成物において、前記石油樹脂
の軟化点が、７０℃以上１５０℃ 以下であることを特
徴とする。

【００２１】請求項９記載の発明は、請求項１乃至８記
載の何れかの接着性樹脂組成物を、基材上に積層したこ
とを特徴とする積層体である。

【００２２】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
積層体において、前記積層体は、該接着性樹脂組成物を
押し出し成形法によって基材に積層したことを特徴とす
る。

【００２３】請求項１２記載の発明は、請求項１１記載
の積層体において、前記積層体は、該接着性樹脂組成物
をシート状に成形し、そのシート状接着性樹脂組成物を
基材に貼り合わせて積層したことを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。本発明の接着性樹脂組成物は、エチレン
ーαオレフィン共重合体５０乃至９９重量％と水素添加
された石油樹脂１乃至５０％とからなる樹脂組成物
（Ａ）５乃至９９重量％と低密度ポリエチレン（Ｂ）１
乃至９５重量％とからなる樹脂組成物（Ｃ）６０乃至９
９重量％と、該樹脂組成物（Ａ）及び低密度ポリエチレ
ン（Ｂ）に対し、完全非相溶あるいは一部相溶の高分子
化合物（Ｄ）１乃至４０重量％からなることを特徴とす
る。

【００２５】そして、本発明に用いられる高分子化合物
（Ｄ）は、樹脂組成物（Ａ）及び低密度ポリエチレン
（Ｂ）に対し、完全非相溶あるいは一部相溶の樹脂であ
り、溶解度パラメーター（ＰＳ）で規定できる。溶解度
パラメーター（ＳＰ）は、異なる物質間の親和性を見る
上で参考となる指標である。「高分子新素材便覧：高分
子学会編、丸善株式会社（１９８９）」によれば、溶解
度パラメーターは次式で定義される。 ＳＰ² ＝ＣＥＤ＝（Ｈ−ＲＴ）／Ｖ ここで、ＣＥＤは凝集エネルギー[ ｃａｌｃｍ^-3] 、Ｈ
は蒸発熱[ ｃａｌｍｏｌ ^-1] 、Ｔは温度[ Ｋ] 、Ｖは容
積[ ｃｍ³ ｍｏｌ^-1] 、Ｒは気体定数である。ＣＥＤは
表面エネルギーと相関を持ち、ＳＰ値が近い程親和性が
高い。

【００２６】溶解度パラメーターの数値は各参考書によ
ってばらつきがあるが、本発明においては、「高分子新
素材便覧：高分子学会編、丸善株式会社（１９８９）」
を参考にした。

【００２７】溶解度パラメーターが、６．２から７．８
（ｃａｌｃｍ^-3）^1/2 または８．５（ｃａｌｃｍ^-3）
^1/2 以上の範囲である前記高分子化合物（Ｄ）は、ポリ
スチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリ酢酸ビニル、
ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ニトロセルロー
ス、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、酢酸セルロース、ポリアクリロニトリル、ポリ
アミド等挙げられるが、上記さた溶解度パラメーター
が、６．２から７．８（ｃａｌｃｍ^-3）^1/2 または８．
５（ｃａｌｃｍ^-3）^1/2 以上の範囲を満たす高分子化合
物であれば特に限定されるものではない。

【００２８】上記高分子化合物（Ｄ）のメルトフローレ
ートは、特に制限されるものではなく、樹脂組成物
（Ａ）と低密度ポリエチレン（Ｂ）とからなる樹脂組成
物の溶融粘度にあわせて選ぶことができる。好ましく
は、加工温度における高分子化合物（Ｄ）の溶融粘度
が、樹脂組成物（Ａ）と低密度ポリエチレン（Ｂ）とか
らなる樹脂組成物の溶融粘度より小さい条件を満たすよ
うに、高分子化合物（Ｄ）を選択することにより、高分
子化合物（Ｄ）の分散状態を考えた上では望ましい。

【００２９】高分子化合物（Ｄ）として被接着体と同一
の樹脂を選択することで、本発明における接着性樹脂組
成物と被接着体との接着強度を向上させることができ
る。

【００３０】また、本発明に用いられる低密度ポリエチ
レンとは、高圧ラジカル重合法による高圧法低密度ポリ
エチレンが好ましく、その密度は、０．９１０から０．
９３０ｇ／ｃｍ³ で、１９０℃、２１６０ｇ加重におけ
るメルトフローレートが０．１から３０ｇ／１０ｍｉｎ
の範囲にあるものより選択される。

【００３１】また、本発明に用いられるエチレンーαオ
レフィン共重合体とは、チーグラー触媒やシングルサイ
ト系触媒より合成されるものであり、好ましくはシング
ルサイト系触媒より合成されるものである。

【００３２】上記シングルサイト系触媒は特に限定され
るものではないが、シクロペンタジエニルジルコノセン
誘導体を例とする、Ｚｒ，Ｔｉ、Ｈｆなどの遷移金属と
シクロペンタジエニル環やインデニル環などの不飽和環
とからなる、いわゆるメタロセン触媒が挙げられる。

【００３３】また、シングルサイト系触媒の他の例とし
て、従来型のチーグラーナッタ系触媒を改良してシング
ルサイト化したものであって、その重合体の重量平均分
子量と数平均分子量との比Ｍｗ／Ｍｎが１．０以上２．
５以下、好ましくは２．０以下のものを用いることがで
きる。

【００３４】本発明におけるエチレンーαオレフィン共
重合体のコノモマーとしてはブテンー１、ヘキセンー
１、オクテンー１、４ーメチルーペンテン−１などから
選ばれたものならばよく、ブテンー１、ヘキセンー１、
オクテンー１をコモノマーとしたエチレンーαオレフィ
ン共重合体が安価なため好適である。

【００３５】本発明におけるエチレンーαオレフィン共
重合体の密度は、０．８６０以上０．９２５以下が好ま
しく、０．８６０より小さいと耐熱性が損なわれ、更に
加工性も悪くなる。また、０．９２５より大きいと接着
性が悪くなる。よって、エチレンーαオレフィン共重合
体の密度は、好ましくは０．８８０以上、０．９２０以
下とするのが好適であり、更に好ましくは０．８９０以
上、０．９１０以下である。また、１９０℃、２１６０
ｇ加重におけるメルトフローレートが０．１から３０ｇ
／１０ｍｉｎの範囲にあるものより選択される。

【００３６】本発明における石油樹脂としては、脂肪族
系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、共重合系石油樹脂、脂
環族系石油樹脂から選ばれたものならばよく、特に、脂
環族系石油樹脂が好適である。また、これらの石油系樹
脂をブレンドして用いてもよい。また、ロジン、重合ロ
ジン、水添ロジン、ロジングリセリンエステル及びその
水添物または重合物、ロジンペンタエリスリトール及び
その水添物または重合物のようなロジン類を目的を損な
わない範囲で添加できるが、石油樹脂に対して０．１〜
１０重量％程度が望ましい。

【００３７】上記石油樹脂の水素添加割合は、好ましく
は１０から１００％とするのが好適であり、更に好まし
くは３０から１００％である。水素添加割合が１０％よ
り小さいと分解されやすく、黄変しやすいため好ましく
ない。

【００３８】エチレンーαオレフィン共重合体、石油樹
脂、低密度ポリエチレンの混練方法としては特に制限は
ないが、ドライブレンドが簡易的である。しかし、物性
の安定性を考慮した場合、単軸押し出し機、２軸押し出
し機、ニーダー、熱ロール等を用いて溶融混合させる方
がより望ましい。

【００３９】また、エチレンーαオレフィン共重合体と
石油樹脂を溶融混合したペレットを作製した後、低密度
ポリエチレンおよび溶解度パラメーターが請求項記載の
範囲にある樹脂とドライブレンドしてもよい。

【００４０】本発明における接着性樹脂組成物には、更
に必用に応じて、酸化防止剤、安定剤、滑剤、アンチブ
ロッキング剤、帯電防止剤、防曇剤、粘着調整剤、充填
剤、着色剤などの添加剤を加えることができる。

【００４１】本発明の接着性樹脂組成物を、基材上に積
層して積層体とすることができる。基材に積層させる方
法としては、押し出し成形法によって基材に積層する方
法と該接着性樹脂組成物をシート状に成形した後、その
シート状接着性樹脂組成物を基材に貼り合わせて積層す
る方法がある。前者は、Ｔダイによる押し出しラミネー
ト法がより好ましい。後者の該接着性樹脂組成物をシー
ト状に成形する場合、特に制限はないが、Ｔダイ法また
はインフレーション法によって製膜した後、接着剤を用
いて基材と積層してもよい。

【００４２】上記基材についても特に限定するものでは
ないが、延伸されたポリエステルフィルム、延伸された
ポリプロピレンフィルム、延伸されたナイロンフィル
ム、アルミニウム箔、紙等が一般的である。これらのフ
ィルム同士を積層したものを用いてもよい。特に、３０
０℃以上で上記基材に押し出しラミネートを行う場合
は、接着剤等の使用の必要がなく好適である。

【００４３】本発明における接着性樹脂組成物と接着さ
れる材質としては、ポリスチレン、ポリエステル、ポリ
プロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート等が挙げ
られるが、特に限定されない。これらの被接着材質につ
いては、発泡体でもよい。いずれの材料に対しても良好
な接着性が得られる。

【００４４】＜作用＞一般的に粘着剤は、粘着付与剤と
エラストマーを主成分として構成され、粘着力、保持
力、タックが不可欠な特性になっている。エラストマー
が、粘着付与剤と相溶することによって流動しやすくな
り、被着体表面に濡れ性と親和性で粘着される。ただ
し、粘着剤において、例えばエチレン−αオレフィンと
類似した構造をもつものではアクリル系ポリマーと粘着
付与剤を主成分とするものが代表的であるが、被着体と
の粘着については官能基の存在が必要不可欠となってい
る。本発明の樹脂組成物のエチレン−αオレフィンのよ
うに官能基を有さない場合での接着挙動について、詳細
は不明である。

【００４５】一般に接着強度を向上させるためには、粘
着付与剤及びエラストマー量を増やす方法がとられる
が、これらの成分はいずれも低分子量であり、溶出しや
すいことからブレンド量については制限がある。本発明
において、少ない粘着付与剤及びエラストマー量でも、
これらと相溶しにくい樹脂をブレンドすることにより、
海島構造を形成させ、海の部分の粘着付与剤及びエラス
トマー濃度を上げることで良好な接着性を得ることがで
きる。

【００４６】

【実施例】以下に実施例に基づき本発明を具体的に記述
するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。

【００４７】＜実施例１＞紙、低密度ポリエチレン、ア
ルミ箔、低密度ポリエチレンが順次積層されたものを基
材とし、上記基材の低密度ポリエチレン側に、エチレン
ーαオレフィン共重合体（密度０．９００ｇ／ｃｍ³ ；
SC00100 ；三井化学（株）社製）を２０重量％と脂環族
系石油樹脂（アルコンＰ−１１５；荒川化学工業（株）
製）を２０重量％と低密度ポリエチレン（密度０．９１
９ｇ／ｃｍ³ ；ミラソン１４Ｐ；三井化学（株）製）を
４０重量％とポリスチレン（スタイロン６８３；旭化
成）を２０重量％とを２５μｍの厚みで３２０℃で押し
出し積層してシーラント層を形成した。ポリスチレンの
溶解度パラメーターは９．１２（高分子新素材便覧）で
ある。

【００４８】＜比較例１＞実施例と同じ基材の低密度ポ
リエチレン側に、エチレンーαオレフィン共重合体（密
度０．９００ｇ／ｃｍ³ ；SC00100 ；三井化学（株）社
製）を２０重量％と脂環族系石油樹脂（アルコンＰ−１
１５；荒川化学工業（株）製）を２０重量％と低密度ポ
リエチレン（密度０．９１９ｇ／ｃｍ³ ；ミラソン１４
Ｐ；三井化学（株）製）を６０重量％を２５μｍの厚み
で３２０℃で押し出し積層してシーラント層を形成し
た。

【００４９】＜比較例２＞実施例と同じ基材の低密度ポ
リエチレン側に、エチレンーαオレフィン共重合体（密
度０．９００ｇ／ｃｍ³ ；SC00100 ；三井化学（株）社
製）を２５重量％と脂環族系石油樹脂（アルコンＰ−１
１５；荒川化学工業（株）製）を２５重量％と低密度ポ
リエチレン（密度０．９１９ｇ／ｃｍ³ ；ミラソン１４
Ｐ；三井化学（株）製）を５０重量％を２５μｍの厚み
で３２０℃で押し出し積層してシーラント層を形成し
た。

【００５０】上記実施例及び比較例において作製した積
層体を、幅１５ｍｍの短冊状に切り出し、発泡倍率１２
倍のポリスチレンペーパー（ＰＳＰ）、及び射出成形し
たポリエステル（ポリエチレンレテフラレート；ＰＥ
Ｔ）プレートをヒートシールし、ヒートシール強度を測
定したところ表１の結果を得た。この結果から本発明の
樹脂組成物は優れたヒートシール性を示し、特に少ない
粘着付与剤でも高強度を有することが明らかになった。

【００５１】

【表１】

【００５２】

【発明の効果】本発明の接着性樹脂組成物は、優れた高
温加工性を有し、ポリスチレンのような極性基を持たな
い樹脂に対しても良好な接着性を示すものである。ま
た、少ない粘着付与剤量で高強度を得ることができるた
め、大変衛生性に優れる。本発明による樹脂組成物から
なる積層体は、積層されることで更に高機能化され、特
に食品包装分野において安価で優れた積層体を提供する
ことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴田 昌由 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エチレンーαオレフィン共重合体５０乃至
   ９９重量％と水素添加された石油樹脂１乃至５０％とか
   らなる樹脂組成物（Ａ）５乃至９９重量％と低密度ポリ
   エチレン（Ｂ）１乃至９５重量％とからなる樹脂組成物
   （Ｃ）６０乃至９９重量％と、該樹脂組成物（Ａ）及び
   低密度ポリエチレン（Ｂ）に対し、完全非相溶あるいは
   一部相溶の高分子化合物（Ｄ）１乃至４０重量％からな
   ることを特徴とする接着性樹脂組成物。
2. 【請求項２】前記高分子化合物（Ｄ）が、下記の式１で
   定義される溶解度パラメーターが６．２乃至７．８（ｃ
   ａｌｃｍ^-3）^1/2 又は８．５（ｃａｌｃｍ^-3）^1/2 以
   上の範囲を満足すことを特徴とする請求項１記載の接着
   性樹脂組成物。 【数１】 （ただし、ＣＥＤは凝集エネルギー[ ｃａｌｃｍ^-3] 、
   Ｈは蒸発熱[ ｃａｌｍｏｌ^{- 1} ] 、Ｔは温度[ Ｋ] 、Ｖ
   は容積[ ｃｍ³ ｍｏｌ^-1] 、Ｒは気体定数である。）
3. 【請求項３】前記エチレンーαオレフィン共重合体が、
   シングルサイト触媒により合成されたことを特徴とする
   請求項１乃至２記載の何れかの接着性樹脂組成物。
4. 【請求項４】前記エチレンーαオレフィン共重合体が、
   ブテンー１、ヘキセンー１、オクテンー１、４ーメチル
   ーペンテン−１から選ばれたコモノマーとエチレンの共
   重合体であるとを特徴ことする請求項１乃至３記載の何
   れかの接着性樹脂組成物。
5. 【請求項５】前記エチレンーαオレフィン共重合体の密
   度が、０．８６０ｇ／ｃｍ³ 以上０．９２５ｇ／ｃｍ³
   以下であるとを特徴ことする請求項１乃至４記載の何れ
   かの接着性樹脂組成物。
6. 【請求項６】前記石油樹脂が、脂環族系石油樹脂である
   ことを特徴とする請求項１乃至５記載の何れかの接着性
   樹脂組成物。
7. 【請求項７】前記石油樹脂の水素添加割合が、１０から
   １００％である水素添加石油樹脂からなる請求項１乃至
   ６記載の何れかの接着性樹脂組成物
8. 【請求項８】前記石油樹脂の軟化点が、７０℃以上１５
   ０℃ 以下であることを特徴とする請求項１乃至７記載
   の何れかの接着性樹脂組成物。
9. 【請求項９】請求項１乃至８記載の何れかの接着性樹脂
   組成物を、基材上に積層したことを特徴とする積層体。
10. 【請求項１０】前記積層体は、該接着性樹脂組成物を押
    し出し成形法によって基材に積層したことを特徴とする
    請求項９記載の積層体。
11. 【請求項１１】前記積層体は、該接着性樹脂組成物をシ
    ート状に成形し、そのシート状接着性樹脂組成物を基材
    に貼り合わせて積層したことを特徴とする請求項９記載
    の積層体。