JPH1171483A - エチレン重合体組成物及びそれを用いた易開封性シール材料 - Google Patents
エチレン重合体組成物及びそれを用いた易開封性シール材料Info
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Abstract
体、スチレン重合体、ポリ塩化ビニルなどに対して、優
れたシール性と易開封性を示す易開封性シール材料、特
に非晶性ポリエステルのみならず、結晶化されたポリエ
ステルに対しても同様のシール特性を示すシール材料の
提供。 【解決手段】 (1) エチレン系重合体・・40〜80重
量部、(2) A−B−A型ブロック共重合体(Aはポリス
チレンブロック、Bはアルキレン共重合体ブロック)・
・5〜40重量部及び(3) 炭化水素樹脂系粘着付与樹脂
又はテルペン樹脂系粘着付与樹脂・・5〜30重量部か
らなるエチレン重合体組成物、及びそれを用いた易開封
性シール材料。
Description
て、優れたシール性と易開封性を示すエチレン重合体組
成物及び該組成物からなる易開封性シール材料に関す
る。より詳細には、ポリエステル、ポリアクリロニトリ
ル系重合体、スチレン重合体、ポリ塩化ビニルなどのシ
ール材料として好適なエチレン重合体組成物及び該組成
物からなる易開封性シール材料に関する。
封性蓋材を備えたプラスチック容器が広く使用されてい
る。このような蓋材のシール層に用いられる易開封性シ
ール材は、ヒートシール温度の温度幅が広く、安定した
シール強度が得られるとともに容易に開封できることが
求められている。容器の材質やその大きさ等によって、
要求されるシール強度が異なっているため、従来種々の
易開封性シール材料が提案され、また使用されてきた。
リ塩化ビニル、ポリスチレンなどが広く使用されてきた
ため、これら材料の容器に適した易開封性材料はすでに
多くのものが知られている。ところが近年耐熱性容器と
して注目されている非晶性ポリエステル容器に対して
は、実用上優れた易開封性材料が見出されていない。す
なわち従来提案の易開封性シール材料の中にも非晶性ポ
リエステルに対し、ヒートシール温度幅が広く、かつ適
度のシール強度を示すものは数多くある。しかしながら
非晶性ポリエステル容器のシール面は、シール時やその
他の熱履歴によって結晶化することがあり、そのような
場合において従来提案の易開封性シール材料ではシール
強度が大幅に低下するということが判明した。このた
め、シール強度にバラツキを生じたり、あるいは輸送や
保存時の密着性に不安を残す結果となっていた。
用基材や成形容器として使用されている延伸ポリエチレ
ンテレフタレート(O−PET)、耐熱性に優れ、電子
レンジ用容器などに使用されている結晶性ポリエチレン
テレフタレート(C−PET)、耐熱性、ガスバリアー
性に優れ、セミレトルト食品などに使用されるポリエチ
レンナフタレート、ガスバリアー性に優れ、味噌容器な
どに使用されるポリアクリロニトリル系重合体などにつ
いては、低軟化点のホットメルト接着剤以外には、優れ
た易開封性シール材料がないのが現状であった。
非晶性ポリエステルに対してヒートシール温度幅が広
く、また適度なシール強度を示すとともに、たとえポリ
エステルの結晶化が起こったとしても、同様のシール特
性を示すシール材料について検討を行った。その結果、
下記エチレン重合体組成物が、このような特性を有して
いることを見出した。さらにこのようなエチレン重合体
組成物は、上記O−PETその他の材料に対しても、優
れた易開封性シール性能を有していることを見いだし
た。したがって本発明の目的は、非晶性ポリエステル包
装材料に対して、優れた易開封性シール材料となるエチ
レン重合体組成物を提供するにある。本発明の他の目的
は、その他のポリエステル材料やポリアクリロニトリル
系重合体に対しても、優れた易開封性シール材料となる
エチレン重合体組成物を提供するにある。
合体40〜80重量部、A−B−A型ブロック共重合体
(Aはポリスチレンブロック、Bはアルキレン共重合体
ブロック)5〜40重量部及び炭化水素樹脂系粘着付与
樹脂又はテルペン樹脂系粘着付与樹脂5〜30重量部か
らなるエチレン重合体組成物に関する。本発明はまた、
かかるエチレン重合体組成物からなる易開封性シール材
料に関する。
構成成分であるエチレン系重合体は、エチレンを主要成
分とする重合体であって、ポリエチレン、エチレンとα
−オレフィンの共重合体あるいはエチレンと極性モノマ
ーとの共重合体から選ばれるものである。
ン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンがある
が、とくに高圧法で製造される低密度ポリエチレンの使
用が好ましい。高密度ポリエチレンや中密度ポリエチレ
ンはあまり多量に使用すると、高いシール強度が得られ
なくなる恐れがある。
の共重合体は、便宜上密度0.930g/cm3 以下の
ものを言い、0.930g/cm3 を越えるものは、そ
の密度に基づき中密度ポリエチレンあるいは高密度ポリ
エチレンに包含される。エチレン・α−オレフィン共重
合体としては、マルチサイト触媒あるいはシングルサイ
ト触媒のいずれの触媒系で製造されたものを使用するこ
とができる。使用する触媒系によっても若干異なるが、
密度が0.870g/cm3 以上、好ましくは0.88
0g/cm3 以上のいわゆる直鎖低密度ポリエチレン、
超低密度ポリエチレン、プラストマー等と呼称されてい
る領域のものを使用するのが好ましい。
ンとしては、炭素数が3〜12程度、とくに炭素数4〜
10程度のものを使用するのが好ましい。具体的には、
1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテ
ン、1−デセン、1−ドデセン、4−メチル−1−ペン
テンなどを例示することができる。
媒で製造した、密度が0.880〜0.910g/cm
3 、とくに0.885〜0.905g/cm3 のプラス
トマー領域の共重合体を少なくとも一成分として、とく
に好ましくは、少なくとも10重量%以上含有するよう
に使用することである。
しては、極性モノマー含量が30重量%以下、好ましく
は20重量%以下、より好ましくは15重量%以下のも
のである。エチレン系重合体として極性モノマー含量が
多いもののみを用いると、組成物をポリエステルのヒー
トシール材料として用いた場合、ポリエステルが非晶性
の場合と結晶性の場合とでシール強度に大きな差が出る
傾向にあるため好ましくなく、そのような場合はポリエ
チレンやエチレン・α−オレフィン共重合体と併用する
ことが望ましい。いずれにしても、エチレン・極性モノ
マー共重合体を使用する場合には、エチレン系重合体成
分中における平均極性モノマー濃度が15重量%以下、
好ましくは10重量%以下、特に好ましくは5重量%以
下となるように調整することである。
ルのようなビニルエステル、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、アクリル酸nブチ
ル、アクリル酸イソオクチル、メタクリル酸メチルのよ
うな不飽和カルボン酸エステル、アクリル酸、メタクリ
ル酸、無水マレイン酸のような不飽和カルボン酸、一酸
化炭素などを例示することができる。これらの中では酢
酸ビニルの使用がもっとも好ましい。
性、シール強度等を考慮すると、190℃、2160g
荷重におけるメルトフローレートが、0.1〜500g
/10分、とくに1〜150g/10分のものを使用す
るのが望ましい。
A−B−A型ブロック共重合体は、Aがスチレン重合体
ブロック、Bがアルキレン共重合体ブロック、具体的に
はエチレン・ブテン共重合体ブロックあるいはエチレン
・プロピレン共重合体ブロックなどである。このような
ブロック共重合体は、スチレン−ブタジエン−スチレン
ブロック共重合体あるいはスチレン−イソプレン−スチ
レンブロック共重合体のブタジエン重合単位あるいはイ
ソプレン重合体単位を水素添加することによって得られ
るもので、一般にSEBSあるいはSEPSと呼称され
ているものである。ここにスチレン重合体ブロック含量
としては、8〜50重量%、好ましくは10〜40重量
%のものである。また230℃、2160g荷重におけ
るメルトフローレートが0.1〜500g/10分、と
くに1〜100g/10分のものを使用するのが好まし
い。
重合体およびA−B−A型ブロック共重合体に加え、粘
着付与樹脂が使用される。粘着付与樹脂としては、脂肪
族系炭化水素樹脂、脂環族系炭化水素樹脂、芳香族系炭
化水素樹脂、スチレン系樹脂、クマロン・インデン樹脂
などから選ばれる炭化水素樹脂系粘着付与樹脂又はテル
ペン樹脂系粘着付与樹脂が使用される。
ン−1、イソブチレン、ブタジエン、1,3−ペンタジ
エン、イソプレン、ピペリレンなどのC4 〜C5 モノま
たはジオレフィンを主成分とする重合体などが挙げられ
る。脂環族系炭化水素樹脂の例としては、スベントC4
〜C5 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 〜C10の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。スチレン系炭化水素樹脂としてはス
チレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、イソプ
ロペニルトルエン等の重合体である。
重合体、β−ピネン重合体、ジペンテン重合体、テルペ
ン−フェノール共重合体、α−ピネン−フェノール共重
合体、水素化テルペン樹脂などが挙げられる。
脂や水素化テルペン樹脂などの水素添加型樹脂の使用が
特に好ましい。
ブロック共重合体及び粘着付与樹脂の配合割合は、これ
らの合計量を100重量部とするときに、エチレン系重
合体が40〜80重量部、好ましくは50〜75重量
部、ブロック共重合体が5〜40重量部、好ましくは1
0〜30重量部、粘着付与樹脂が5〜30重量部、好ま
しくは10〜20重量部の範囲である。
少ないと、非晶性ポリエステルが結晶化したときにシー
ル強度の少なからざる低下が起こるので好ましくなく、
また上記範囲より多くなるとヘプタン抽出分が多くなり
すぎて、油性食品に使用できなくなる。
ル強度が小さくなりすぎるが、過度に使用すると、組成
物の耐油性や加工性を損なうことになるので、上記のよ
うな範囲内で使用される。
に加え、任意の添加剤を配合することができる。このよ
うな添加剤として、例えば、酸化防止剤、熱安定剤、光
安定剤、帯電防止剤、滑剤、着色剤などを挙げることが
できる。とくに組成物の加工性を向上させるためには滑
剤を配合することが望ましい。このような滑剤として
は、脂肪酸アミド、高分子量ポリエチレングリコール、
水添ひまし油、シリカなどを例示することができる。
量100重量部に対し、有機化合物滑剤の場合は100
〜10000ppm程度、またシリカのような無機化合
物滑剤の場合は0.1〜3重量%程度配合すると効果的
である。滑剤の使用は、本願発明の重合体組成物を、基
材に押出コーティング加工におけるフィルム同志のブロ
ッキングや金属ロールへのスティックを防止するととも
に、巻き戻し等の後工程の作業性を高めるという利点を
有している。
特性を考慮すると、メルトフローレート(190℃、2
160g荷重)が1〜400g/10分とくに1〜15
0g/10分となるように調整することが望ましい。
リエステルに対し、また結晶性ポリエステルに対して
も、同等のヒートシール性を有しているため、非晶性ポ
リエステル包装材料、例えばカップ、トレイなどの蓋材
あるいはカバー材のシール層として使用すると、密封
性、易開封性に優れたシールを行うことができ、またた
とえポリエステルが結晶化したとしても安定したシール
強度を得ることができる。
チレンテレフタレート、結晶性ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリテトラメ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他のポリエステル材料や、ポリア
クリロニトリル系重合体、例えばニトリルゴムにアクリ
ロニトリルとアクリル酸エステルをグラフト重合した商
品名BAREXとして知られているもの、ポリスチレン
やハイインパクトポリスチレンなどのスチレン系重合
体、ポリ塩化ビニルなどに対しても、広い温度範囲で、
適度のシール強度を示すという優れた易開封性シール特
性を有している。
することができるが、これをヒートシール層として基材
に積層して使用することができる。このような基材とし
ては、延伸あるいは無延伸のフィルムであって、例え
ば、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステ
ル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチ
レン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・不飽和カルボン
酸エステル共重合体、エチレン・不飽和カルボン酸共重
合体又はそのアイオノマー、エチレン・ビニルアルコー
ル共重合体、紙、アルミ箔、アルミニウム、シリカ、ア
ルミナなどを蒸着したフィルム、ポリ塩化ビニリデンや
ポリビニルアルコールなどのガスバリアー材をコーティ
ングしたフィルムなどを例示することができる。これら
基材は単層であってもよく、2層以上の積層品であって
もよい。
レン・不飽和カルボン酸共重合体、アイオノマーなどの
ポリオレフィン系樹脂と他の基材からなる積層基材を形
成し、そのポリオレフィン系樹脂側に本発明のエチレン
重合体組成物を積層することにより、各種基材の表面に
ヒートシール層を容易に形成させることができる。
層は、ポリオレフィン系樹脂とエチレン重合体組成物を
基材へ連続的に押出ラミネートするタンデム押出ラミネ
ート法、ポリオレフィン系樹脂とエチレン重合体組成物
を共押出ラミネートする方法、基材とエチレン重合体組
成物フィルム間へのポリオレフィン系樹脂のサンドイッ
チ押出ラミネート法等の公知の方法により行うことがで
きる。尚、基材とポリオレフィン系樹脂との積層に当た
っては、必要に応じ接着剤を使用することがで有効であ
る。
が良好で、ヒートシールの温度幅が広く、適度のシール
強度を有し、易開封性に優れた重合体組成物を提供でき
る。かかる重合体組成物は、上記特性を生かし、非晶性
ポリエステルの種々の包装体の蓋材あるいはカバー材と
して有用である。本発明の重合体組成物はまた、その他
の各種ポリエステル材料、ポリアクリロニトリル系重合
体、スチレン系重合体、ポリ塩化ビニルなどの易開封性
シール材料として使用することができる。さらにポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリ−4−メチル−1−ペン
テンなどのポリオレフィン、ポリカーボネートなどのシ
ール材料としても使用することができる。
例及び比較例を示す。なお、実施例、比較例に用いたエ
チレン系重合体組成物調製用原料樹脂の組成、物性は以
下の通りである。
れたエチレン・1−オクテン共重合体 密度 :895kg/m3 MFR:4.0g/10min
0L” 密度 :915kg/m3 MFR:2.0g/10min
共重合体 三井石油化学工業(株)社製“タフマー A4085” 密度 :890kg/m3 MFR:3.6g/10min
体40重量部、シングルサイト触媒エチレン・α−オ
レフィン共重合体20重量部、A−B−A型ブロック共
重合体20重量部、粘着付与樹脂20重量部からなる
組成物100重量部に対して、エルカ酸アミド0.2重
量部、ポリエチレングリコール0.1重量部、シリカ1
重量部を添加した配合物を、単軸押出機にて、樹脂温度
150℃の条件下で溶融混合し、エチレン重合体組成物
(A)を調製した。
0mm径の押出機によって、樹脂温度160℃の条件で
30μm厚みのインフレフィルムを作成し、同インフレ
フィルムと予め作成されていた延伸PET(厚さ12μ
m)/低密度ポリエチレンフィルム(厚さ20μm)か
らなる2層構成の可撓材料のポリエチレンフィルム面と
を、高圧法低密度ポリエチレン20μmにてサンドイッ
チコーティングを行って積層材を得た。
及び結晶性ポリエステルシートに対するヒートシール性
を以下の方法により測定した。ヒートシーラーを用い
て、積層材を、非晶性ポリエステルシート(300μ
m)及び、上記の非晶性ポリエステルシートを真空チャ
ンバー中にて、120℃×40分処理して結晶化させた
結晶性ポリエステルシートとそれぞれヒートシールした
後、23℃×50%RH条件にて1日エージング後に、
そのヒートシール強度を測定した(N/15mm)。 ヒートシール条件 温度120,140,160℃ 圧力0.2MPs 時間 1秒 結果を表1に示す。
ン・酢酸ビニル共重合体40重量部、低結晶性エチレ
ン・α−オレフィン共重合体30重量部、A−B−A型
ブロック共重合体10重量部、粘着付与樹脂20重量
部とし、その他の添加物は実施例1と同量で配合して得
られた配合物を、実施例1と同様にして溶融混合し、エ
チレン重合体組成物(B)を調製した。この組成物から
実施例1と同様にして積層材を作成し、非晶性ポリエス
テル及び結晶性ポリエステルシートに対するヒートシー
ル性を測定した。結果を表1に表す。
A型ブロック共重合体の代わりにA−B−A型ブロッ
ク共重合体を用いた以外は実施例2と同様にしてエチ
レン重合体組成物(C)を調製し、この組成物から実施
例2と同様にして積層材を作成し、物性を測定した。結
果を表1に示す。
体を配合せず、エチレン・酢酸ビニル共重合体40重
量部、低結晶性エチレン・α−オレフィン共重合体40
重量部、粘着付与樹脂20重量部のみからなる組成物1
00重量部に対して、エルカ酸アミド0.2重量部、ポ
リエチレングリコール0.1重量部、シリカ1重量部を
添加した配合物を、実施例1と同様にして溶融混合し、
得られたエチレン重合体組成物から実施例1と同様にし
て積層材を作成し、実施例1と同様にして非晶性ポリエ
ステル及び結晶性ポリエステルシートに対するヒートシ
ール性を測定した。結果を表3に表す。
・酢酸ビニル共重合体の代わりにエチレン・酢酸ビニ
ル共重合体を用いた以外は実施例1と同様にして調製
したエチレン重合体組成物(D)から積層材を作成し、
物性を測定した。結果を表2に示す。
体を配合せず、エチレン・酢酸ビニル共重合体80重
量部、粘着付与樹脂20重量部のみからなる組成物10
0重量部に対して、エルカ酸アミド0.3重量部、ポリ
エチレングリコール0.1重量部、シリカ4重量部を添
加した配合物を、実施例1と同様にして溶融混合して調
製したエチレン重合体組成物から積層材を作成し、物性
を測定した。結果を表3に表す。
チレン・酢酸ビニル共重合体80重量部、A−B−A
型ブロック共重合体20重量部のみからなる組成物1
00重量部に対して、エルカ酸アミド0.2重量部、ポ
リエチレングリコール0.1重量部を添加した配合物
を、実施例1と同様にして溶融混合して調製したエチレ
ン重合体組成物から実施例1と同様にして積層材を作成
し、物性を測定した。結果を表3に表す。
密度ポリエチレン40重量部、シングルサイト触媒エチ
レン・α−オレフィン共重合体20重量部、A−B−A
型ブロック共重合体20重量部、粘着付与樹脂20重
量部とし、その他の添加物は実施例1と同量で配合して
得られた配合物を、実施例1と同様に溶融混合して調製
したエチレン重合体組成物(E)から積層材を作成し、
物性を測定した。結果を表2に表す。
ルサイト触媒エチレン・α−オレフィン共重合体60重
量部、A−B−A型ブロック共重合体20重量部、粘
着付与樹脂20重量部とし、その他の添加物は実施例1
と同量で配合して得られた配合物を、実施例1と同様に
溶融混合して調製したエチレン重合体組成物(F)から
実施例1と同様にして積層材を作成し、物性を測定し
た。結果を表2に表す。
成物は非晶性、結晶性の何れのポリエステルシート対し
ても、シール性が良好で易開封性に優れたシール材料で
あるのに対し、A−B−A型ブロック共重合体を配合し
ない重合体組成物では結晶性ポリエステルシートに対
し、良好なシール強度が得られず、また粘着付与樹脂を
配合しない重合体組成物では、非晶性ポリエステルシー
ト、結晶性ポリエステルシートの何れに対しても良好な
シール強度が得られない。
チレン重合体組成物(A)と密度0.921g/c
m3,メルトフローレート3g/10分のエチレン・4
−メチル−1−ペンテン共重合体を両外層とし、中間層
が両者の等量ブレンド層となるように、3層共押出によ
り、厚み比率13/74/13、厚さ30μmの共押出
インフレーションフィルムを作成した。
度ポリエチレン(厚さ20μm)からなる積層フィルム
の低密度ポリエチレン面と、上記3層共押出フィルムの
エチレン・4−メチル−1−ペンテン共重合体面を、低
密度ポリエチレン20μmにてサンドイッチラミネーシ
ョンし、積層材を得た。
の代わりに、実施例5及び6で得られたエチレン重合体
組成物(E)及び(F)を用い、同様の積層物を得た。
チレン重合体組成物面と表4記載の各種重合体からなる
被着体シートとをヒートシールし、そのヒートシール強
度を測定した(N/15mm)。 ヒートシール条件 温度140,160,180℃ 圧力0.2MPs 時間 1秒 結果を表5に示す。
ポリエチレンテレフタレートを用い、実施例1〜15と
同様にして積層材とヒートシールし、シール直後のヒー
トシール強度を測定した。また別に、ヒートシール後、
90℃、30分間熱水浸漬し、5日間放置したサンプル
についてヒートシール強度を測定した。結果を表6に示
す。
Claims (7)
- 【請求項1】 エチレン系重合体40〜80重量部、A
−B−A型ブロック共重合体(Aはポリスチレンブロッ
ク、Bはアルキレン共重合体ブロック)5〜40重量部
及び炭化水素樹脂系粘着付与樹脂又はテルペン樹脂系粘
着付与樹脂5〜30重量部からなるエチレン重合体組成
物。 - 【請求項2】 エチレン系重合体が、低密度ポリエチレ
ン、エチレン・α−オレフィン共重合体及びエチレン・
極性モノマー共重合体から選ばれるものである請求項1
記載の組成物。 - 【請求項3】 粘着付与樹脂が、水素添加型樹脂である
請求項1または2に記載の組成物。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載のエチレ
ン重合体組成物からなる易開封性シール材料。 - 【請求項5】 ポリエステル、ポリアクリロニトリル系
重合体、スチレン重合体及びポリ塩化ビニルから選ばれ
る被着体に使用される請求項4記載の易開封性シール材
料。 - 【請求項6】 ポリエステルが、非晶性ポリエチレンテ
レフタレート、結晶性ポリエチレンテレフタレート、延
伸ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテ
レフタレート及びポリエチレンナフタレートから選ばれ
るポリエステルである請求項5記載の易開封性シール材
料。 - 【請求項7】 ポリオレフィン系樹脂層を含む基材に積
層して使用される請求項4〜6記載の易開封性シール材
料。
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|---|---|---|---|
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| JP9-158481 | 1997-06-16 | ||
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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|---|---|
| JP (1) | JP4438108B2 (ja) |
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