JPS643895B2

JPS643895B2 -

Info

Publication number: JPS643895B2
Application number: JP15595682A
Authority: JP
Inventors: Mikio Katagiri; Satoshi Hirano
Original assignee: Du Pont Mitsui Polychemicals Co Ltd
Current assignee: Dow Mitsui Polychemicals Co Ltd
Priority date: 1982-09-09
Filing date: 1982-09-09
Publication date: 1989-01-24
Also published as: JPS5945343A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ヒートシール性樹脂組成物に関す
る。更に詳しくは、押出成形によつてヒートシー
ル層の形成が容易なヒートシール性樹脂組成物に
関する。近年、包装材料に対する要求が多様化するにつ
れて、内容物の保護性だけでなく、使用時の開封
性の良さ、開封後の開封部外観の良さなどを求め
る声が消費者の側からあがつてきている。現在実
際に、プリン、ゼリー、みつ豆、ヨーグルト、乳
酸飲料、豆腐などの食品の包装には、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステ
ルなどの硬質乃至半硬質樹脂のブロー成形、イン
ジエクシヨン成形、インジエクシヨンブロー成形
法などによる容器、更にはこれらの樹脂やポリ塩
化ビニル樹脂などの単層シートまたはこれらの樹
脂をそれの一層とする共押出法などによる積層シ
ートを、真空成形、圧空成形などの適当な二次成
形法によつて成形したカツプやトレーなどの容器
が使用されており、これらの容器の蓋材のシール
層には、通常容器材料と同一の樹脂フイルムかあ
るいはホツトメルトまたはヒートシールラツカー
などが用いられている。しかるに、同一樹脂フイルムを用いた場合に
は、ヒートシール強度は十分に大きく、また内容
物保護性の点でもすぐれているが、開封し難く、
開封部のボルト、カツプ、トレーのシール部に蓋
材のシール層フイルムの断片が残存するという欠
点がある。シール層にホツトメルトが用いられた
場合には、開封は容易であるが、開封後のボル
ト、カツプ、トレーのシール部にホツトメルトが
付着して残るという問題がある。また、ホツトメ
ルトの場合には、ヒートシール強度と耐熱性も十
分とはいえない。更に、ヒートシールラツカーの
使用は、一般に厚手のアルミニウム箔基材に限定
され、従つて汎用性に乏しく、また開封後の容器
口部にラツカー、アルミニウム箔の断片が付着し
て残るという問題がある。このため、最近では、ヒートシール強度、内容
物保護性と易開封性、開封部の外観の良さを同時
に満足させるヒートシール材料として、比較的高
粘度の押出成形用のエチレン−酢酸ビニル共重合
体および粘着付与剤のブレンド組成物が市場に出
されており、上記の互いに相反する性質をある程
度同時に満足させるものとして評価されている。しかしながら、エチレン−酢酸ビニル共重合体
は、一般に融点が低く、耐熱性に乏しいため、上
記ブレンド組成物は菓子やスナツクなどの乾燥食
品の包装には使用できても、プリン、ゼリー、み
つ豆など充填後に殺菌のために約85〜95℃の熱水
中で約30〜45分間ボイル処理を施す食品の包装に
用いるには適していない。特に、容器一杯に食品
に充填されておらず、容器内上部に空気が存在す
る場合には、上記条件でのボイル処理の間に空気
が膨脹して蓋材に圧力がかかり、そのため容器と
蓋材のシール部が破壊する現象がしばしばみら
れ、これは無視できない大きな問題を提供する。このように、他の材料にヒートシールすること
が可能で、しかも実用上必要とされるヒートシー
ル強度を有し、かつ開封時にはピーラブル性（界
面剥離性）を示して良好な開封部外観を与えると
共に、内容物充填後の熱水によるボイル処理にも
耐えるという要求を同時に満足させることは非常
に困難であり、従来の包装材料では、これらの要
求をすべて満足させることは不可能とされていた
のである。本発明者らは、２種類の特定のエチレン系共重
合体および粘着付与剤を特定の割合で均一に溶融
混合してなる樹脂組成物が、上記の要求すべてを
同時に満足させ、しかもこの樹脂組成物はインフ
レーシヨンフイルム、Ｔダイキヤストフイルム、
押出コーテイングなどの押出成形が可能であり、
従つてこの種の用途に適用するのに加工工程上か
らも問題がないことを見出し、前記課題を解決す
ることができた。従つて、本発明はヒートシール性樹脂組成物に
係り、この樹脂組成物は、(a)不飽和カルボン酸エ
ステル含量が約３〜15重量％のエチレン−不飽和
カルボン酸エステル共重合体約20〜50重量％、(b)
密度0.85〜0.90ｇ／cm³の低結晶性または非結晶性
のエチレンとプロピレンまたはブテン−１との共
重合体約30〜60重量％および(c)粘着付与剤約17〜
30重量％を均一溶融混合してなる。樹脂組成物の(a)成分として用いられるエチレン
不飽和カルボン酸エステル共重合体としては、高
圧ラジカル重合法により製造されるエチレンとア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
イソブチル、メタアクリル酸メチル、メタアクリ
ル酸エチルとの共重合体、好ましくはエチレン−
アクリル酸エチル共重合体であつて、不飽和カル
ボン酸エステル含量が約３〜15重量％のものが用
いられ、そのメルトインデツクスは約１〜30ｇ／
10分の範囲内にあることが好ましい。不飽和カル
ボン酸含量が約15重量％以上になると、樹脂組成
物のヒートシール性は良好なものの耐ボイル性に
劣るようになり、一方約３重量％以下では本発明
の目的を達成し得ない。 (b)成分のエチレンとプロピレンまたはブテン−
１との共重合体は、その密度が0.85〜0.90ｇ／cm³
である低結晶性（比容法による結晶化度が約35％
以下）または非結晶性のものであり、プロピレン
またはブテン−１は共重合体中に一般に約５〜50
モル％、好ましは約８〜40モル％の割合で共重合
されており、そのメルトインデツクスは約0.2〜
30ｇ／10分の範囲内にあることが好ましい。 (c)成分として用いられる粘着付与剤としては、
脂肪族系炭化水素樹脂、脂環状系炭化水素樹脂、
芳香族系炭化水素樹脂、ポリテルペン系樹脂、ロ
ジン類、スチレンン系樹脂などが挙げられる。脂肪族系炭化水素樹脂の例としては、ブテン−
１、イソブチレン、ブタジエン、１，３−ペンタ
ジエンなどのC₄〜C₅モノまたはジオレフインを
主成分とする重合体などが挙げられる。脂環状系
炭化水素樹脂の例としては、スベントC₄〜CC₅留
分中のジエン成分を環化二量体化後重合させた樹
脂、シクロペンタジエンなどの環状モノマーを重
合させた樹脂、芳香族系炭化水素樹脂を核内水添
した樹脂などが挙げられる。芳香族系炭化水素樹
脂の例としては、ビニルトルエン、インデン、α
−メチルスチレンなどのC₉ビニル芳香族炭化水
素を主成分とした樹脂などが挙げられる。ポリテ
ルペン系樹脂の例としては、α−ピネン重合体、
β−ピネン重合体、ジペンテン重合体、テルペン
−フエノール共重合体、α−ピネン−フエノール
共重合体などが挙げられる。ロジン類の例として
は、ロジン、重合ロジン、水添ロジン、ロジング
リセリンエステルおよ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エステルおよび
その水添物または重合物などが挙げられる。ま
た、スチレン系樹脂の例としては、スチレン系単
量体の重合体、スチレン−オレフイン共重合体、
ビニルトルエン−α−メチルスチレン共重合体な
どが挙げられる。これらの各種粘着付与剤の中で
は、色調、臭気などの点から、特に脂肪族系炭化
水素樹脂、脂環状系炭化水素樹脂が好ましい。これらの(a)成分、(b)成分および(c)成分よりなる
樹脂組成物において、(a)成分は約20〜50重量％、
(b)成分は約30〜60重量％、そして(c)成分は約17〜
30重量％の割合で混合して用いられる。(a)成分が
約20重量％以下では、押出加工性、フイルム成形
および押出コーテイング加工時の製膜安定性に問
題があり、一方約50重量％以上用いると耐ボイル
性の低下がみられる。(b)成分は、約30重量％以下
の使用では耐ボイル性が十分でなく、また60重量
％以上では押出加工性、製膜安定性に問題を生ず
る。(c)成分は、約17重量％以下の使用ではヒート
シール強度、耐ボイル性が十分でなく、また30重
量％以上では樹脂組成物のブロツキングが著しく
なり、ペレツト化が困難となる。本発明に係るヒートシール性樹脂組成物は、前
記(a)〜(c)成分の均一溶融混合物よりなり、良好な
押出加工性を有しているが、その加工性を更に高
めるために、(d)成分として加工性改良剤を添加す
ることが好ましく、かかる加工性改良剤として飽
和または不飽和の脂肪族アミド、飽和または不飽
和の脂肪酸ビスアミド、ポリアルキレングリコー
ル、水添ひまし油または無機質粉末などの１種ま
たは２種以上が用いられる。脂肪族アミドとしては、C₈〜C₂₂の飽和直鎖脂
肪酸またはモノ不飽和脂肪酸のアミドが好まし
く、具体的にはパルミチン酸アミド、ステアリン
酸アミド、ベヘニン酸アミド、オレイン酸アミ
ド、エルカ酸アミドまたはこれらの混合物などが
好んで用いられる。また、脂肪酸アミドとして、
オレイルパルミトミド、ステアリルエルカミドの
如き２級アミドを用いることもできる。脂肪酸ビ
スアミドとしては、C₈〜C₂₂のＮ，N′−メチレン
ビスアミドまたはＮ，N′−エチレンビスアミド
を主体とするもので、その中でステアリン酸、ベ
ヘニン酸、オレイン酸、エルカ酸などのメチレン
ビスアミドまたはステアリン酸、オレイン酸、エ
ルカ酸などのエチレンビスアミドが好んで用いら
れる。加工性改良剤としては、これ以外にポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコールな
どのポリアルキレングリコール；水添ひまし油；
シリカ、タルクなどの無機質粉末などが用いられ
る。これらの加工性改良剤は、本発明に係る樹脂組
成物ペレツトのブロツキングを防止し、押出加工
時における押出物同士のブロツキングあるいは金
属ロールとのステイツクを防止し、更に巻戻し、
スリツト、製袋、打抜き、充填などのその後の加
工工程における作業性の点から要求される滑り
性、アンチブロツク性を付与し、しかもこの樹脂
組成物のヒートシール性を阻害させない。加工性
改良剤の配合割合としては、一般に樹脂組成物重
量に対してシリカによつて代表される無機質粉末
は約0.1〜３％、それ以上のものでは約0.03〜１
％程度の範囲が適当である。樹脂組成物の調製は、前記各成分を同時にまた
は逐次的に混合することにより行われる。混合方
法としては、単軸押出機、二軸押出機、バンバリ
ーミキサー、各種ニーダーなどを用いて、均一に
溶融混合する方法が好ましく、その混合順序には
特に制限がない。溶融混合された樹脂組成物は、
約１〜30（190℃）の範囲のメルトインデツクスを
有することが好ましい。メルトインデツクスが約
１以下では、樹脂の粘度が高すぎて樹脂圧力が上
がり、またモーターの負荷も大きくなつて押出成
形性に難をきたし、またダイから出た溶融フイル
ムなどの延展性にも問題を生じる。一方、メルト
インデツクスが約30以上になると、耐ボイル性に
問題がみられるようになる。本発明に係る樹脂組成物は、押出成形加工方
法、例えばインフレーシヨンフイルム成形、キヤ
ストフイルム成形、押出コーテイング成形などの
加工方法に好適に利用される。これらの成形方法
においては、本発明樹脂組成物を共押出法の一層
成分とすることもできる。このようにして押出成
形加工された樹脂組成物は、ヒートシール性の点
ですぐれているので、その性質を利用して種々の
用途に利用することができる。それの具体的な一つの用途として、各種カツプ
や容器の蓋材への利用が挙げられる。この場合、
適切に選ばれた基材にアンカーコート処理を施し
た後、そこに低密度ポリエチレンを押出コーテイ
ングし、このようにして得られた複合基材のポリ
エチレン面に本発明に係る樹脂組成物を押出コー
テイングして、前記容器の蓋材を作ることができ
る。あるいは、上記基材のアンカーコート処理面
に、予めインフレーシヨンフイルム成形法やキヤ
ストフイルム成形法によつて作成しておいた本発
明樹脂組成物のフイルムを、押出コーテイング成
形機を用いて溶融ポリエチレンでサンドウイツチ
ラミネーシヨンして貼合せてもよい。更にはま
た、上記基材のアンカーコート処理面に、本発明
樹脂組成物と低密度ポリエチレンとを共押出し
し、その際低密度ポリチレン層が前記アンカーコ
ート面に接合されるように共押出コーテイングし
てもよい。これらの方法では、押出コーテイング
成形機が用いられているが、この他にも前記基材
と予め作成された本発明樹脂組成物フイルムと
を、ウレタン系接着剤などを用いてドライラミネ
ーシヨンする方法などを採用することもできる。このように、本発明に係る樹脂組成物をヒート
シール層に用いた複合フイルムを、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステ
ルなどのブロー成形、インジエクシヨン成形また
はインジエクシヨンブロー成形などによるボト
ル、カツプ、トレーなどの容器、ポリアミド、ポ
リプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルな
どを含む単層あるいは複層のフイルム、シートの
真空成形、圧空成形または深絞り成形などによる
各種の容器などの蓋材として用いることができ
る。この場合、本発明樹脂組成物は、内容物保護
性の点ですぐれ、実用上要求されるヒートシール
強度を保持しつつ、開封が容易でかつ開封部にヒ
ートシール層形成樹脂の断片を残存させず、しか
も内容物充填後のボイル処理にも耐えるといつた
包装材料として非常にすぐれた性質を示す。このような蓋材としての用途としては、例えば
プリン、みつ豆、サワー、ゼリー、豆腐、ところ
てん、ハム、ソーセージなどの食品包装が挙げら
れ、また当然のことながら、ボイル処理なしの包
装用途にも本発明に係る樹脂組成物を用いること
ができ、例えばヨーグルト、乳酸飲料などの液体
包装、チヨコレート、ビスケツト、クツキー、和
菓子などの菓子包装、ハム、ソーセージ、ベーコ
ン、精肉などの食肉製品の包装、その他の食品包
装、粉末、顆粒、錠剤状の薬品包装、注射器、輸
血セツト、その他の医療器具包装などが挙げられ
るが、勿論これらに限定されるものではない。このように、本発明に係る樹脂組成物はそれら
同士のヒートシールが可能であるばかりではな
く、他の材料にもヒートシールが可能であり、か
つ剥離時にヒートシール面から界面剥離を起して
いわゆるピーラブル性を示すと共に、ヒートシー
ル後のボイル殺菌処理を可能とする耐ボイル性を
も示すなど、きわめて好ましい性質を有するヒー
トシール層を提供することができる。次に、実施例について本発明を説明する。実施例１エチレン−アクリル酸エチル共重合体（アクリ
ル酸エチル含量８重量％、メルトインデツクス６
ｇ／10分）50重量部、低結晶性エチレン−ブテン
−１共重合体（ブテン−１含量10モル％、密度
0.88ｇ／cm³、メルトインデツクス４ｇ／10分30重
量部及び粘着付与剤としての脂肪族系炭化水素樹
脂（環球法軟化点115℃）20重量部を混合しこれ
にオレイン酸アミド0.2重量部を添加し、単軸押
出機を用い、樹脂温度150℃で溶融混合してペレ
ツト（メルトインデツクス8.3ｇ／10分）とした。この組成物ペレツトを、65mm径の押出機によつ
て、シリンダー先端温度250℃の条件下でＴダイ
より溶融押出しし、予め押出コーテイング法によ
り作成されていた延伸ポリエステルフイルム
（12μ）／ポリエチレン（20μ）の複合基材のポリ
エチレン面に対し、加工速度80ｍ／分、コート厚
さ30μの条件で押出コーテイング加工を行なつ
た。得られたラミネートを、無延伸ポリプロピレン
フイルム（60μ）またはポリスチレンシート
（160μ）に対してそれぞれヒートシールして、そ
のヒートシール強度を測定した。これらの結果
は、後記表に示されるが、本発明に係る樹脂組成
物はいずれもヒートシール材料として、良好な性
能を示している。次に、ラミネートの耐ボイル試験を、次のよう
にして行なつた。即ち、射出成形されたポリプロ
ピレン製カツプ（内容積135ml）に水105mlを入
れ、このラミネートを蓋材として、ヒートシール
温度160℃でカツプに対してヒートシールした。
この状態のものを90℃の恒温水槽中に入れ、30分
間放置してから取出し、カツプ内に存在する空気
の膨張によつて、蓋材シール部に剥れが発生して
いないかどうかを調べた。後記表に示される如
く、ラミネート蓋材には剥れがみられず、すぐれ
た耐ボイル性を有することが認められた。実施例２実施例１において、エチレン−アクリル酸エチ
ル共重合体の使用量を30部、また低結晶性エチレ
ン−ブテン−１共重合体の使用量を50部にそれぞ
れ変更し、ペレツト（メルトインデツクス6.7
ｇ／10分）とした。この組成物ペレツトを用い、実施例１と同様に
して、複合基材への押出コーテイング加工および
得られたラミネートのヒートシール強度の測定、
耐ボイル試験をそれぞれ行なつた。後記表の結果
に示される如く、本発明に係る樹脂組成物は、す
ぐれたヒートシール性、および耐ボイル性を有し
ていることが判る。実施例３実施例１においてエチレン−アクリル酸エチル
共重合体の使用量を20部、また低結晶性エチレン
−ブテン−１共重合体の使用量を60部にそれぞれ
変更し、ペレツト（メルトインデツクス6.5ｇ／
10分）とした。この組成物ペレツトを用い、実施例１と同様に
して、複合基材への押出コーテイングおよび得ら
れたラミネートのヒートシール強度の測定、耐ボ
イル試験をそれぞれ行なつた。後記表に示される
如く、本発明に係る樹脂組成物は、すぐれたヒー
トシール性、および耐ボイル性を有していること
が判る。実施例４エチレン−アクリル酸エチル共重合体（アクリ
ル酸エチル含量３重量％、メルトインデツクス６
ｇ／10分）35部、低結晶性エチレン−プロピレン
共重合体（プロピレン含量20モル％、密度0.88
ｇ／cm³、メルトインデツクス１ｇ／10分）40部お
よび粘着付与剤としての脂肪族系炭化水素樹脂
（環球法軟化点115℃）25部を混合し、これにエル
カ酸アミド0.2部およびポリエチレングリコール
0.1部を添加し、実施例１と同様にしてペレツト
（メルトインデツクス6.5ｇ／10分）とした。この組成物ペレツトを用い、実施例１と同様に
して、複合基材への押出コーテイングおよび得ら
れたラミネートのヒートシール強度の測定、耐ボ
イル試験をそれぞれ行なつた。後記表に示される
如く、本発明に係る樹脂組成物は、すぐれたヒー
トシール性、および耐ボイル性を有していること
が判る。比較例１エチレン−アクリル酸エチル共重合体（アクリ
ル酸エチル含量８重量％、メルトインデツクス６
ｇ／10分）40部、それぞれ実施例１で用いられた
低結晶性エチレン−ブテン−１共重合体40部およ
び脂肪族系炭化水素樹脂20部を混合し、これにオ
レイン酸アミド0.2部を添加し、実施例１と同様
にしてペレツト（メルトインデツクス6.5ｇ／10
分）とした。この組成物ペレツトを用い、実施例１と同様に
して、複合基材への押出コーテイングおよび得ら
れたラミネートのヒートシール強度の測定、耐ボ
イル試験をそれぞれ行なつた。後記表に示される
如く、この樹脂組成物は良好なヒートシール性を
有するが、耐ボイル性に劣り、ボイル処理を必要
とする用途に用いるには適当ではないと判断され
る。比較例２実施例１においてエチレン−アクリル酸エチル
共重合体の使用量を70部、また低結晶性エチレン
−ブテン−１共重合体の使用量を20部、脂肪族炭
化水素樹脂を10部にそれぞれ変更し、ペレツト
（メルトインデツクス6.5ｇ／10分）とした。この組成物ペレツトを用い、実施例１と同様に
して、複合基材への押出コーテイングおよび得ら
れたラミネートのヒートシール強度の測定、耐ボ
イル試験をそれぞれ行なつた。次の表に示される
如く、この樹脂組成物は耐ボイル性に劣り、ボイ
ル処理を必要とする用途に用いるには適当ではな
いと判断される。比較例３実施例１において、低結晶性エチレン−ブテン
−１共重合体を用いずに、エチレン−アクリル酸
エチル共重合体の使用量を80部に変更し、ペレツ
ト（メルトインデツクス18.5ｇ／10分）とした。この組成物ペレツトを用い、実施例１と同様に
して、複合基材への押出コーテイングおよび得ら
れたラミネートのヒートシール強度の測定、耐ボ
イル試験をそれぞれ行なつた。次の表に示される
如く、この樹脂組成物は耐ボイル性に劣り、ボイ
ル処理を必要とする用途に用いるには適当ではな
いと判断される。

〔測定法〕

ヒートシール強度：圧力２Kg／cm²、時間１秒間の
条件下でヒートシールし、これを速度300mm／
分、角度180゜の条件下で界面剥離させた耐ボイル性：測定試料10個の中、90℃、30分間ボ
イル後においても破損していない試料の数で示
す比較例４実施例１において、エチレン−アクリル酸エチ
ル共重合体の使用量を20部に、低結晶性エチレン
−ブテン−１共重合体の使用量を70部に、また脂
肪族系炭化水素樹脂の使用量を10部にそれぞれ変
更し、ペレツト（メルトインデツクス4.5ｇ／10
分）とした。この組成物ペレツトを用い、実施例１と同様に
して、複合基材への押出コーテイング加工を行な
つたが、Ｔダイから押出された溶融樹脂膜の両端
の流れが不安定で、膜ゆれが起り、均一な厚さの
ラミネートが得られなかつた。

Claims

【特許請求の範囲】１ (a)不飽和カルボン酸エステル含量が３〜15重
量％のエチレン−不飽和カルボン酸エステル共重
合体20〜50重量％、(b)密度0.85〜0.90ｇ／cm³の低
結晶性または非結晶性のエチレンとプロピレンま
たはブテン−１との共重合体30〜60重量％および
(c)粘着付与剤17〜30重量％を均一に溶融混合して
なるヒートシール性樹脂組成物。２エチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合
体としてエチレン−アクリル酸エステル共重合体
が用いられる特許請求の範囲第１項記載のヒート
シール性樹脂組成物。３メルトインデツクスが１〜30ｇ／10分の値を
有する特許請求の範囲第１項記載のヒートシール
性樹脂組成物。