JP4402489B2 - 易開封性シーラントフィルム及びそれを用いた包装材料及び容器 - Google Patents
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Description
これらは、熱接着成分として、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはこれらの共重合体などのポリオレフィン系樹脂を用い、これに凝集力を低下させる異種材料として、例えば、ワックス類、ハードレジン、ポリスチレンまたはその変性物、ポリブテン−1、或いは融点や密度などの異なるポリエチレン、ポリプロピレンなどを適宜添加して易開封性を付与したものである。
このようなイージーピール性シーラントは、被着材の材料に応じて、その熱接着成分が選定され、例えば、最内層に低密度ポリエチレンが積層された紙カップ容器に用いる蓋材では、その最内層のシーラント層の熱接着成分には低密度ポリエチレンを用い、これに凝集力を低下させる前記異種材料を適宜に添加してシーラント層を構成したものがある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、このような易開封性シーラントフィルムでも、被着材のポリプロピレンに対する熱接着成分として、ポリブテン−1を使用しているため、ポリブテン−1のモノマーであるブテン−1が、製造プロセスの点からエチレンやプロピレンと比較して供給量に制約があり、価格も高価であり、ポリブテン−1を大量に使用することは、材料入手の不便さと共に、経済性の面で不利となる問題があった。
即ち、請求項1に記載した発明は、被着材にヒートシールされる面に形成された樹脂層(A)と、該樹脂層(A)に隣接して積層された樹脂層(B)よりなり、易開封性のシーラントフィルムであって、前記樹脂層(A)がポリプロピレンとポリブテン−1との混合樹脂を100質量部に対して高圧法低密度ポリエチレン又はエチレン系共重合体を20〜90質量部を含む混合樹脂で、前記樹脂層(A)のポリプロピレンとポリブテン−1との混合樹脂におけるポリプロピレンとポリブテン−1との混合比率がポリプロピレン100質量部に対してポリブテン−1が30〜150質量部であり、前記樹脂層(B)がシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン・α−オレフィン共重合体又は高密度ポリエチレンで、且つ、前記ポリプロピレンのMFRが5〜40の範囲であり、ポリブテン−1の融点が110〜130℃で、MFRが2〜30の範囲で、且つまた、高圧法低密度ポリエチレンまたはエチレン系共重合体のMFRがポリプロピレンのMFRおよびポリブテン−1のMFRよりも小さいことを特徴とする易開封性シーラントフィルムからなる。
また、樹脂層(A)に用いる高圧法低密度ポリエチレンまたはエチレン系共重合体のうち、エチレン系共重合体としては、エチレン・酢酸ビニル共重合体のほか、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン・メタクリル酸エステル共重合体などを使用することができる。
前記樹脂層(B)にシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン・α−オレフィン共重合体を用いる場合、そのシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン・α−オレフィン共重合体は、メタロセン触媒やフェノキシイミン系触媒など単一活性点をもつ触媒を用いて重合したエチレンとαオレフィンとの共重合体であり、それらの中でもコモノマーのαオレフィンとして1−ヘキセンや1−オクテンを使用したものが特に好ましい。
前記樹脂層(B)に高密度ポリエチレンを用いる場合、高密度ポリエチレンは、エチレンのホモポリマーのほか、プロピレン、ブテン−1との共重合体を使用することができる。また、前記樹脂層(B)にポリプロピレンを使用する場合も、ポリプロピレンは、プロピレンのホモポリマーのほか、エチレン、ブテン−1、その他のα−オレフィンとの共重合体を使用することができる。
従って、後でも説明するように、樹脂層(B)の厚みは、樹脂層(A)の厚みよりも厚くすることが好ましい。
特に、樹脂層(B)に前記シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン・α−オレフィン共重合体を用いた場合、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン・α−オレフィン共重合体は、樹脂層(A)との積層強度に優れ、また、良好なクッション性を有する点で好ましいが、靱性が高いため、例えば、厚みが25μm以上のように厚くなると、蓋材などに用いた場合、打ち抜き不良を発生しやすくなる。
このような問題を解決するためには、樹脂層(B)を、例えば2層構成として、樹脂層(A)に接する側の層には前記シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン・α−オレフィン共重合体を使用し、もう一方の側(基材と貼り合わせる側)の層には、靱性が低く切断しやすい高圧法低密度ポリエチレンなどを使用することができる。
前記高圧法低密度ポリエチレンまたはエチレン系共重合体の混合割合が20質量部未満の場合は、被着材としてポリプロピレンに熱接着した時、接着強度が強くなりすぎて良好なイージーピール性が得られず、また、高圧法低密度ポリエチレンまたはエチレン系共重合体の混合割合が90質量部を超える場合は、凝集力が弱くなりすぎて接着強度が低下し、密封性に劣るため好ましくない。
前記ポリブテン−1の混合量が30質量部未満の場合は、低温ヒートシール性が悪くなると共に、被着材のポリプロピレンに熱接着した後、剥離させた際、糸引きを生じやすくなるため好ましくない。また、前記ポリブテン−1の混合量が150質量部を超える場合は、性能面では問題はないが、製膜の際、ポリブテン−1は、結晶化速度が遅く冷却効率が悪いため、製膜速度が抑制され生産性の低下を来たし、また、ポリプロピレンと比較してポリブテン−1は、現状、供給量に制約がありコストも高く、その使用比率を低減できないため、経済性の面でメリットを得られず好ましくない。
このような構造の樹脂層(A)を、例えば共押し出しインフレーション成形法で樹脂層(B)と共に容易に製膜するためには、ポリプロピレンの前記MFRは5〜40の範囲であることが好ましく、且つ、ポリブテン−1は融点が110〜130℃で、前記MFRは2〜30であることが好ましい。ポリプロピレンのMFRおよびポリブテン−1の融点とMFRがこの範囲からはずれるとフィルムの製膜加工が困難となるため好ましくない。
この糸引きの発生を抑制するためには、高圧法低密度ポリエチレンまたはエチレン系共重合体のMFRは、ポリプロピレンおよびポリブテン−1の前記MFRよりも小さいことが好ましく、高圧法低密度ポリエチレンまたはエチレン系共重合体とポリプロピレンおよびポリブテン−1とのMFR比が1/2〜1/20の範囲であることが更に好ましい。
からなる。
樹脂層(A)の厚みが2μm未満の場合は、このシーラントフィルムを被着材にヒートシールした時、シール強度が弱く密封性を維持することができず、また、樹脂層(A)の厚みが15μmを超える場合は、ピール強度が不安定となり良好なイージーピール性が発現されないため好ましくない。
また、樹脂層(B)の厚みが樹脂層(A)の厚みよりも薄い場合は、シーラントフィルムの製膜加工が困難となるため好ましくない。
このような基材と易開封性シーラントフィルムとの積層は、ドライラミネート法または押し出しラミネート法(所謂サンドイッチラミネート法)により容易に積層することができる。また、積層の際、基材および易開封性シーラントフィルムの積層面には、必要に応じてフレーム処理、コロナ放電処理、オゾン処理のほか、アンカーコート処理、プライマーコート処理などの易接着性処理を施すことができる。
前記容器が、多層シート成形容器で、ガスバリヤー性を必要とする場合は、例えば、成形用多層シートを、中間層にエチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物などのガスバリヤー性樹脂層を設け、その両側にポリプロピレン層を積層して形成し、これを圧空・真空成形法などで容器に成形してガスバリヤー性容器を製造することができる。
即ち、この易開封性シーラントフィルムを、例えば、共押し出しインフレーション成形法で製膜することにより、前記樹脂層(A)では、PPとPB−1とは相溶性を有するのに対して、高圧法LDPEまたはエチレン系共重合体は、PPおよびPB−1のいずれに対しても相溶性を有していないため、PPとPB−1とをマトリックス成分(海成分)とし、その中に高圧法LDPEまたはエチレン系共重合体が島状に分散された海・島状構造に製膜することができる。
樹脂層(B)は、凝集力が樹脂層(A)よりも強く、ピール時に凝集破壊を樹脂層(A)に限定して発生させ、ピール強度を安定化させると共に、ヒートシールの際、シールヘッドの当たりムラを吸収し、シール強度を安定化させる作用を有している。
また、樹脂層(B)を設けることにより、樹脂層(A)の厚みを薄く形成する際も、樹脂層(A)と樹脂層(B)を共押し出しインフレーション法で製膜することにより、樹脂層(A)の厚みを安定させ、易開封性シーラントフィルムの製膜を容易に行えるようになる。
従って、安定したヒートシール適性と密封性、および凝集破壊による安定した易開封性を備えると共に、経済性にも優れた易開封性シーラントフィルムを生産性よく提供できる効果を奏する。
易開封性シーラントフィルムのヒートシール後の開封時における樹脂層(A)による凝集破壊が一層確実に行われ、熱接着性、密封性に優れると共に、剥離面に糸引きもなく一層安定した易開封性を備えた易開封性シーラントフィルムを生産性よく製造することができる。
従って、請求項1乃至3のいずれかに記載した発明の作用効果に加えて、易開封性シーラントフィルムの開封時の糸引きの発生がなく、且つ適度のヒートシール強度を有し、易開封性と共に熱接着性、密封性に一層優れた易開封性シーラントフィルムを確実に製造すことができる。
性シーラントフィルムの構成において、前記樹脂層(A)の厚みが2〜15μmの範囲で
、且つ前記樹脂層(B)の厚みを樹脂層(A)の厚みよりも大きくした構成としているの
で、請求項1乃至4のいずれかに記載した発明の作用効果に加えて、易開封性シーラント
フィルムの製膜を一層容易に行えると共に、安定したヒートシール強度および密封性とイ
ージーピール性とを備えた易開封性シーラントフィルムを一層容易に製造することができ
る。
図2は、本発明の易開封性シーラントフィルムを用いて製造される包装材料の一実施例の構成を示す模式断面図である。
図3は、本発明の易開封性シーラントフィルムを用いた包装材料を蓋材に使用して製造される包装容器の一実施例の構成を示す模式断面図である。
樹脂層(A)1において、PPとPB−1とは相溶性を有するため均質相を形成するが、高圧法LDPEまたはエチレン系共重合体3は、PPとPB−1のいずれとも相溶性がないため、製膜された樹脂層(A)1において、PPとPB−1との混合樹脂2をマトリックス成分(海成分)とし、その中に高圧法LDPEまたはエチレン系共重合体3が島成分として分散された海・島状構造を採るように形成されて構成されている。
そして、PPとPB−1との混合樹脂2と、これに混合して用いる高圧法LDPEまたはエチレン系共重合体3とで樹脂層(A)1を海・島状構造に形成し、その凝集力を低下させてシール後の剥離の際に、凝集破壊による良好なイージーピール性を発現させるものである。
前記PPとしては、プロピレンのホモポリマーでもよいが、プロピレンにコモノマーとしてエチレン、ブテン−1、或いは、その他のα−オレフィンを共重合させたランダム共重合体を好適に使用することができる。また、PPのMFRは5〜40の範囲が好ましく、10〜30の範囲が更に好ましい。PPの融点についても150℃以下のように低いものが開封時の糸引き防止の点から好ましく、そのためにもPPはランダム共重合体が好ましい。
樹脂層(A)1に、前記PPとPB−1と共に、混合して用いる高圧法LDPEまたはエチレン系共重合体3としては、前述したように、高圧法LDPEのほか、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン・メタクリル酸エステル共重合体などのエチレン系共重合体を使用することができる。
このような高圧法LDPEまたはエチレン系共重合体3は、前記PPとPB−1の混合樹脂2との海・島状構造の形成性の点から、そのMFRがPPおよびPB−1のMFRよりも小さいことが好ましい。
このような樹脂層(B)4としては、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン・α−オレフィン共重合体、HDPE、PPが適しており、なかでもシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン・α−オレフィン共重合体でコモノマーのα−オレフィンとして1−ヘキセンや1−オクテンを使用したエチレン・α−オレフィン共重合体が特に適している。また、このようなシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン・α−オレフィン共重合体は、密度が0.910〜0.930g/cm3 の範囲であることが好ましい。
また、樹脂層(A)1に隣接して積層する樹脂層(B)4の厚みは、そのクッション性を有効に作用させるためにも比較的厚くすることが好ましく、少なくとも樹脂層(A)1の厚みよりも大きいことが好ましい。
また、このような包装材料200は、開口部の蓋材接着面がポリプロピレンで形成された各種包装容器の易開封性蓋材として好適に使用できるほか、各種の形状に製袋して、易開封性の袋としても使用できるものである。
上記蓋材20には、例えば、前記図2に示した構成の易開封性の包装材料200を打ち抜いたものを用い、また、容器本体10には、その蓋材の接着面、この場合、フランジ部11の少なくとも上面がポリプロピレンで形成された容器を用いることができる。
このような構成を採ることにより、包装容器300のヒートシールが、容器のフランジ部11のポリプロピレン面と、蓋材20の樹脂層(A)面とのヒートシールで行われるので、適度のシール強度で密封性よくヒートシールできると共に、包装容器300を開封する際には、蓋材20を、つまみ部21をつまんで引き剥がすことにより、樹脂層(A)が凝集破壊され、剥離面に糸引きを生じることもなく、良好なイージーピール性で開封することができる。
尚、前記基材5の積層フィルムの貼り合わせに関しても、外側のPETフィルムと中間層のアルミニウム箔とは、両者の間に接着層として高圧法LDPE(厚み20μm)を用いた押し出しラミネート法で貼り合わせたものであり、また、中間層のアルミニウム箔と内側のPETフィルムとは、接着剤として2液硬化型ポリウレタン系接着剤(厚み3μm)を用いて、ドライラミネート法で貼り合わせたものである。
易開封性シーラントフィルム100を、樹脂層(A)1には、PP(コモノマーにエチレンを用いたランダム共重合体、融点134℃、MFR=20)とPB−1(融点125℃、MFR=20)とを質量比4.5:2の割合で混合した混合樹脂を100質量部に対して、高圧法LDPEを54質量部の割合で混合した混合樹脂を用い、樹脂層(B)4は、2層構成として、樹脂層(A)に接する側の層には実施例1の樹脂層(B)に用いた樹脂と同じM−エチレン・α−オレフィン共重合体を用い、基材5と貼り合わせる側の層には高圧法LDPE(密度0.925g/cm3 、MFR=2.2)を用いて、樹脂層(A)の厚みが5μmで、樹脂層(B)は、基材5と貼り合わせる側の前記高圧法LDPE層の厚みが13μmで、樹脂層(A)に接する側の前記M−エチレン・α−オレフィン共重合体層の厚みが12μm〔樹脂層(B)の総厚みは25μm〕となるように共押し出しインフレーション成形法(押し出し温度230℃)で製膜して作製した。
尚、上記ドライラミネートの際、貼り合わせ面となるPETフィルム面および易開封性シーラントフィルム100の樹脂層(B)4の高圧法LDPE層面には、いずれもコロナ放電処理を施して貼り合わせたものである。
前記実施例1の包装材料の構成において、易開封性シーラントフィルム100の製膜に用いた樹脂層(A)の混合樹脂からPB−1を取り除き、PP(コモノマーにエチレンを用いたランダム共重合体、融点134℃、MFR=20)100質量部に対して、高圧法LDPE(MFR=4)を43質量部の割合で混合した混合樹脂を用いて樹脂層(A)を形成したほかは、全て実施例1と同様に加工して比較例1の包装材料を作製した。
前記実施例1の包装材料の構成において、易開封性シーラントフィルム100の製膜に用いた樹脂層(B)のM−エチレン・α−オレフィン共重合体(α−オレフィンは1−ヘキセン)(密度0.920g/cm3 、MFR=2)のみを高圧法LDPEに変更して製膜した他は、全て実施例1と同様に加工して比較例2の包装材料を作製した。
以上のように作製した実施例1、2、および比較例1、2の包装材料を試料として、それぞれを厚み500μmのポリプロピレンシートに、シール温度190℃〜200℃、圧力98kPa、時間1秒間のシール条件でヒートシールした後、それぞれの包装材料をポリプロピレンシートから剥離して、その剥離強度と、剥離面の状態、即ち、均一な凝集破壊が行われたか否か、および糸引きの有無を調べた。
また、比較例2の包装材料は、易開封性シーラントフィルムの樹脂層(B)を高圧法LDPEで形成したので、樹脂層(A)との積層強度が弱くなり、剥離の際に、樹脂層(B)と樹脂層(A)との間で層間剥離が発生し、良好なヒートシール強度、密封性を得られず好ましくなかった。
これらの成形容器や袋などに充填される内容物に関しては、各種食品や薬品など広範囲の内容物に使用でき特に制限はない。
2 PPとPB−1との混合樹脂
3 高圧法LDPEまたはエチレン系共重合体
4 樹脂層(B)
5 基材
6 接着層
10 容器本体
11 フランジ部
20 蓋材
21 つまみ部
100 易開封性シーラントフィルム
200 包装材料
300 包装容器
Claims (5)
- 被着材にヒートシールされる面に形成された樹脂層(A)と、該樹脂層(A)に隣接して積層された樹脂層(B)よりなり、易開封性のシーラントフィルムであって、前記樹脂層(A)がポリプロピレンとポリブテン−1との混合樹脂を100質量部に対して高圧法低密度ポリエチレン又はエチレン系共重合体を20〜90質量部を含む混合樹脂で、前記樹脂層(A)のポリプロピレンとポリブテン−1との混合樹脂におけるポリプロピレンとポリブテン−1との混合比率がポリプロピレン100質量部に対してポリブテン−1が30〜150質量部であり、前記樹脂層(B)がシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン・α−オレフィン共重合体又は高密度ポリエチレンで、且つ、前記ポリプロピレンのMFRが5〜40の範囲であり、ポリブテン−1の融点が110〜130℃で、MFRが2〜30の範囲で、且つまた、高圧法低密度ポリエチレンまたはエチレン系共重合体のMFRがポリプロピレンのMFRおよびポリブテン−1のMFRよりも小さいことを特徴とする易開封性シーラントフィルム。
- 前記樹脂層(B)のシングルサイト触媒を用いて重合したエチレン・α−オレフィン共重合体は、密度が0.910〜0.930g/cm3 の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の易開封性シーラントフィルム。
- 前記樹脂層(A)の厚みが2〜15μmの範囲であり、且つ前記樹脂層(B)の厚みが樹脂層(A)の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項1乃至2のいずれかに記載の易開封性シーラントフィルム。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の易開封性シーラントフィルムが、ヒートシール層としてその樹脂層(B)側で基材に積層され、樹脂層(A)が最内層となるように構成された包装材料。
- 請求項4に記載した包装材料が、蓋材として容器開口部の接着面がポリプロピレンで形成された容器の開口部にヒートシールされ、開封時に、蓋材の樹脂層(A)が凝集破壊して開封されることを特徴とする包装容器。
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