JPH09188786A - エチレン共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
エチレン共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
ール強度とシール安定性を有し、プラスチック容器の蓋
のシール材等に用いる易開封性シール材料の提供。 【解決手段】 エチレン・不飽和エステル共重合体30
〜95重量部、水素添加スチレン・ブタジエン共重合体
20〜3重量部とを必須成分とする組成物。上記水素添
加スチレン・ブタジエン共重合体は、ポリブタジエンブ
ロックセグメント(A)(1,2-ビニル結合が25%以
下)と、ブタジエン・スチレンランダム共重合体ブロッ
クセグメント(B)(ブタジエン70重量%以上、ブタ
ジエン部分のビニル結合含有量が25〜95%)とからな
り、ブロック構造が A-(B-A)n 又は(A-B)m(ただし、n
は1以上、mは2以上の整数)で表される直鎖あるいは
分岐状のブロック共重合体のブタジエン部分を90%以
上水素添加してなるもの。
Description
重合体組成物に関する。さらに詳しくは、易開封性シー
ル材料として好適なエチレン共重合体組成物に関する。
ど各種飲食品や医薬品の容器として、易開封性蓋材を備
えたプラスチック容器が広く使用されている。このよう
な易開封性蓋材のシール層に用いられる熱溶融型接着剤
として種々のものが提案され、実用化されてきた。例え
ばエチレン・酢酸ビニル共重合体やエチレン・アクリル
酸エチル共重合体と粘着付与剤の組成物、これにポリエ
チレンや低結晶性エチレン・α−オレフィン共重合体な
どを配合した組成物などが、密封性と易開封性とを備え
た優れたシール材となることが知られている。しかしな
がら容器に用いられるプラスチック材料の種類も増え、
新しい材料に対しては、従来のシール材では十分に対応
できないものがあり、新たなシール材の出現が望まれて
いる。また既存のプラスチック材料を使用した容器であ
っても、用途によって望まれるヒートシール強度の値が
異なっており、そのため種々のヒートシール強度に容易
に調整することができるシート材料も望まれている。
種容器に使用されるようになってきたが、これに従来か
ら使用されている上記のようなシール材を用いると、あ
るものはシール強度が小さく、あるものは初期シール強
度として充分な値を示すが経時的にシール強度が低下す
るといった欠点を示し、実使用するには問題があった。
耐衝撃性ポリスチレンに対し充分な密閉性と易開封性を
示し、経時的にシール強度の低下傾向の少ないシール材
料を見いだすべく検討を行った。その結果、エチレン・
不飽和エステル共重合体と、特定の構造を有するスチレ
ン・ブタジエンブロック共重合体の水素添加物とからな
る組成物が適度なシール強度を示し、かつ経時的にシー
ル強度変化の少ないシール材料として使用できることを
見いだすに至った。このシール材料はまた組成を変化さ
せることによって、広くシール強度を調整しうることも
見いだすに至った。
ル材料として好適な新規なエチレン共重合体組成物を提
供するにある。本発明の他の目的は、易開封性シール材
料、とくに耐衝撃性ポリスチレン用に好適な易開封性シ
ール材料を提供するにある。さらに本発明の別の目的
は、このような易開封性シール材料を基材に積層してな
る蓋材を提供するにある。
飽和エステル共重合体30〜95重量部、水素添加スチ
レン・ブタジエン共重合体20〜3重量部、低結晶性エ
チレン・α−オレフィン共重合体0〜40重量部及び粘
着付与樹脂0〜30重量部とからなり、該水素添加スチ
レン・ブタジエン共重合体が、1,2−ビニル結合が2
5%以下であるポリブタジエンブロックセグメント
(A)とブタジエンを70重量%以上有するブタジエン
・スチレンランダム共重合体であって、ブタジエン部分
のビニル結合含有量が25〜95%であるブロックセグ
メント(B)からなり、かつブロック構造がA−(B−
A)n または(A−B)m (ただし、nは1以上、mは
2以上の整数)で表される直鎖あるいは分岐状のブロッ
ク共重合体のブタジエン部分を90%以上水素添加して
なるものであることを特徴とするエチレン共重合体組成
物に関する。本発明はまた、上記エチレン共重合体組成
物からなる易開封性シール材料に関する。本発明はま
た、基材にこのような易開封性シール材料が積層されて
なる蓋材等の包装材料に関する。
する。本発明のエチレン共重合体組成物は、エチレン・
不飽和エステル共重合体と水素添加スチレン・ブタジエ
ン共重合体を必須成分として構成される。
る不飽和エステルとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニ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、メタクリル酸イソブチルのような不飽和カルボン酸
エステル、とくに(メタ)アクリル酸エステルなどを例
示することができる。これらのなかでは酢酸ビニルや
(メタ)アクリル酸エステルの使用が望ましい。
量としては、3〜25重量%、とくに5〜20重量%で
ある。この不飽和エステル含有量によっても耐衝撃性ポ
リスチレンに対するシール強度を調整することが可能で
あり、一般にその含有量が多くなる程シール強度やシー
ル強度の安定性は増加するが、その量があまり多くなり
すぎるとべたつきを生じ、とくに食品用途などではヘプ
タン抽出成分が多くなるなどの悪影響が生ずるので好ん
で用いるべきではない。またその含有量が少なすぎた
り、あるいはこの共重合体の代わりにポリエチレンを用
いたりした場合には、耐衝撃性ポリスチレンに対するシ
ール強度が小さく、またシールの安定性も低下するので
好ましくない。
はまた、加工性、シール強度等を勘案すると、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よい。
のラジカル共重合によって得ることができ、その製造方
法は広く知られており、また多くの種類の共重合体が市
場で入手することができる。
水素添加スチレン・ブタジエン共重合体が使用される。
水素添加スチレン・ブタジエン共重合体のベースポリマ
ーとなるスチレン・ブタジエン共重合体は、ポリブタジ
エンブロックセグメント(A)とブタジエン・スチレン
ランダム共重合体のブロックセグメント(B)からなる
ブロック共重合体である。
ロックセグメント(A)は1,2−ビニル結合が25%
以下、好ましくは20%以下、さらに好ましくは15%
以下であるポリブタジエンからなるブロックセグメント
であり、もう一方のブロックセグメント(B)はブタジ
エンを70重量%以上、好ましくは75〜95重量%含
有し、ブタジエン部分の1,2−ビニル結合含有量が2
5〜95%、好ましくは25〜75%、さらに好ましく
は25〜55%であるブタジエン・スチレンランダム共
重合体ブロックセグメントである。
からなるブロック共重合体のブロック構造は、A−(B
−A)n または(A−B)m (ただし、nは1以上、m
は2以上の整数)で表される直鎖あるいは分岐状のブロ
ック共重合体である。そして該ブロック共重合体のブロ
ックAの割合は、通常10〜60重量%、好ましくは1
2〜50重量%、一層好ましくは15〜40重量%であ
り、ブロックBの割合が、通常90〜40重量%、好ま
しくは88〜50重量%、一層好ましくは85〜60重
量%である。
上記範囲より多くなると、水素添加品の結晶融点が低く
なり、べたつきを生じたり、ヘプタン抽出分が増えるな
どのために、その添加量が制限されるので、品質設計の
許容範囲が狭くなるという欠点を生じる。ブロックBに
おけるブタジエン成分が上記範囲より少ないものを用い
た場合や、ブタジエン部分の1,2−ビニル結合が上記
範囲を外れるようなものを用いた場合には、本発明の組
成物のシール性、シール強度を低下させるようになるの
で好ましくない。
たつきやヘプタン抽出分に実質的に影響を及ぼさずにシ
ール性を向上させるために、上記の如き範囲に調節する
のが好ましい。
添加率はブロックA及びブロックBのブタジエン成分の
二重結合の90%以上、好ましくは95%〜100%で
ある。水素添加率が上記範囲より少ないものを用いる
と、本発明のエチレン共重合体組成物の耐熱性、耐候性
に悪影響を及ぼすようになるので好ましくない。ブロッ
クA及びブロックBの重量平均分子量は、通常5,000 以
上、特に10,000〜100,000 程度のものが好ましい。
・不飽和エステル共重合体と水素添加スチレン・ブタジ
エン共重合体のみの系でも使用可能であるが、ヒートシ
ール強度の温度依存性が若干大きく、またシール強度の
微調整が必ずしも容易でないので、低結晶性エチレン・
α−オレフィン共重合体及び又は粘着付与樹脂を併用す
ることが望ましい。
フィン共重合体は、X線に基づく結晶化度が、通常1〜
20%、好ましくは3〜15%の低結晶性共重合体であ
る。すなわち完全非晶質の共重合体を用いると、耐油性
が低下するので好ましくない。このような共重合体とし
て組成分布及び分子量分布の狭い共重合体を用いること
が好ましく、例えばバナジウム化合物、ジルコニウム化
合物のような遷移金属化合物と有機アルミニウム化合物
の組み合わせ触媒の存在下、エチレンとα−オレフィン
をランダム共重合する事によって得ることができる。α
−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、1−
ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−
1−ペンテンなどを例示することができる。これらの中
では、炭素数4以上のα−オレフィン、とりわけ1−ブ
テンの使用が望ましい。使用する触媒系やα−オレフィ
ンの種類によっても若干異なるが、上記結晶化度を有す
る共重合体とするには、通常、α−オレフィンが7〜2
0モル%、とくに8〜16モル%程度の割合で重合する
ようにすればよい。該共重合体としては、190℃、2
160g荷重におけるメルトフローレートが0.1〜5
00g/10分、とくに1〜150g/10分のものを
使用するのが好ましい。
付与樹脂としては、脂肪族炭化水素樹脂、脂環族系炭化
水素樹脂、芳香族系炭化水素樹脂、ポリテルペン系樹
脂、ロジン類、スチレン系樹脂などの通常のホットメル
ト接着剤分野で使用されているものである。より具体的
には、脂肪族系炭化水素樹脂としては、炭素数4〜5の
オレフィンやジエンなどを主成分とする重合体を挙げる
ことができる。脂環族系炭化水素樹脂としては、スペン
トC4 やC5 留分のジエン成分を環化2量化後重合させ
て得られる樹脂、シクロペンタジエンなどの環状モノマ
ーを重合させて得た樹脂あるいはその水素添加物、芳香
族炭化水素樹脂を核内水素添加した樹脂などを挙げるこ
とができる。芳香族炭化水素樹脂としては、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、
インデンなどのC8 〜C10の不飽和芳香族炭化水素を主
成分とする樹脂を例示することができる。またポリテル
ペン樹脂としては、α−ピネン、β−ピネン、ジペンテ
ンなどの重合体、テルペン・フェノール樹脂、あるいは
水添テルペン樹脂などを例示することができる。ロジン
類の例としては、ロジン、重合ロジン、水添ロジン、ロ
ジンエステルあるいはその水添物または重合物などであ
る。またスチレン系樹脂はスチレン、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などの重
合体またはこれらの相互共重合体などの低分子重合体な
どである。色調、臭気、食品衛生性等を重視する場合に
は、水素添加芳香族炭化水素樹脂や水素化ポリテルペン
樹脂を用いるのがよい。
レン・不飽和エステル共重合体を30〜95重量部、好
ましくは35〜90重量部、水素添加スチレン・ブタジ
エン共重合体を20〜3重量部、好ましくは15〜5重
量部、低結晶性エチレン・α−オレフィン共重合体を0
〜40重量部、好ましくは5〜35重量部、粘着付与樹
脂を0〜30重量部、好ましくは5〜20重量部の割合
で配合するのがよい(合計で100重量部)。そして水
素添加スチレン・ブタジエン共重合体と粘着付与樹脂の
合計量が、5〜35重量部、とくに10〜35重量部の
範囲となるように調節するのが、ヒートシール強度及び
その安定性、耐油性を考慮すると好ましい。
は、耐衝撃性ポリスチレンへのシール性の改良、とりわ
けシール強度の安定性の付与に効果的であるが、その配
合割合が多くなり過ぎると、シール強度が過度に大きく
なったり、あるいは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などの欠点を生じる。
体の添加は、一般に耐油性を損なわずに耐衝撃性ポリス
チレンへのシール性の改善に寄与するが、多くの場合、
過度に使用すると、本発明の組成物を基材に押出コーテ
ィングする際の加工性を損なうことがあるので、あまり
多量に配合するべきではない。また粘着付与樹脂の配合
も、耐衝撃性ポリスチレンへのシール性の改良に効果が
あるが、過度に配合すると耐油性や加工性を損なうた
め、適度の配合量に調節することが望まれる。
等の調節のために少量であれば他の熱可塑性樹脂、例え
ばポリエチレンを配合してもよい。また周知の各種添加
剤を任意量で配合してもよい。かかる添加剤の代表例と
しては、例えば押出加工性の改善、ブロッキング防止、
フィルムの滑り性改善などの目的で使用される添加剤を
挙げることができる。より具体的には、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、オレイルパルミドアミ
ド、ステアリルパルミドアミド、メチレンビスステアリ
ルアミド、エチレンビスエルカ酸アミドなどの各種アミ
ド類、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添加剤などである。これら
の配合量は、無機質添加剤の場合は0.1〜3重量%程
度、それ以外のものは0.01〜1重量%程度の範囲が
適当である。任意に配合しうる他の添加剤としては、酸
化防止剤、熱安定剤、光安定剤、帯電防止剤、顔料、染
料などを例示することができる。
時に又は逐次的に混合することによって行われる。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溶融混合する方法が
好ましく、その混合順序にはとくに制限はない。
は、押出加工性を考慮すると、190℃、2160g荷
重におけるメルトフローレートが、1〜150g/10
分程度に調節されていることが望ましい。
性シール材として有効である。易開封性シール材として
使用する際、多くの場合、基材に積層した形で用いられ
る。基材としては、紙、アルミニウム、ポリエステル、
ポリエチレン、ポリプロピレン、アルミ蒸着ポリエステ
ル、アルミ蒸着ポリプロピレン、シリカ蒸着ポリエステ
ルなど種々のものが利用できる。基材は単層である必要
はなく、2種以上の積層体であってもよい。
積層するには、該組成物を予めキャスト法やインフレー
ション法でフィルムを作り、ドライラミネーション法に
より基材と貼り合せる方法、該組成物を直接基材上に押
出コーティングする方法、ポリエチレン等を接着層とし
て用い、基材上にサンドイッチラミネーションにより接
着層を介して積層する方法、基材と該組成物を共押出す
る方法などを採用することができる。
をシール層とする積層体は包装材料として利用すること
ができる。とくに各種容器の蓋材として使用するときに
密封性、易開封性に優れた蓋材となる。適用可能な容器
として、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエステ
ル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニルなどの各種形状
の容器である。とくに耐衝撃性ポリスチレン容器に対し
優れた性能を示す蓋材となる。このような蓋付容器は、
例えばヨーグルト、プリン、みつ豆、サワー、豆腐、ゼ
リー、乳酸飲料、和菓子、加工肉などの飲食物、薬品、
医療容器、トナーなどの各種包装に使用することができ
る。
して好適なエチレン共重合体組成物を提供することがで
きる。とくに耐衝撃性ポリスチレンに対し、適当なシー
ル強度とシール安定性を有する易開封性シール材料とな
るエチレン共重合体組成物を提供することができる。
例及び比較例を示す。なお、実施例、比較例において用
いた原料樹脂の組成、物性及び得られた積層材の物性評
価方法は以下の通りである。
酢酸ビニル共重合体を用いた。
合体 日本合成ゴム(株)社製 ”DYNARON E460
0P” スチレン・エチレンブチレン・オレフィン結晶ブロック
コポリマー MFR:5.6g/10分 密度 :0.91g/cm3 スチレン含量:20wt%
共重合体 三井石油化学工業(株)社製 ”タフマーA4085” MFR3.6g/10分
炭化水素樹脂の核内水添樹脂)
出口温度230℃の条件でTダイより溶融押出し、予め
作成されていた延伸PET(厚さ12μm)/低密度ポ
リエチレンフィルム(厚さ20μm)からなる2層構成
の可撓性材料のポリエチレンフィルム面に対して、加工
速度60m/分、コーティング厚さ30μmの条件で押
出コーティングを行って積層材を得た。
変化を以下の方法により測定した。 (1)ヒートシール強度 ヒートシーラーを用いて、積層基材を、耐衝撃性ポリス
チレンの短冊状試料とヒートシールし、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 120℃、140℃、160℃ 時間 1sec 圧力 0.2MPa 測定は、ヒートシール後、23℃×50%RH条件にて
1日エージング後に行った。
3℃×50%RH条件にて14日間エージングした後、
ヒートシール強度測定を行った。
素添加スチレン・ブタジエン共重合体15.0重量部、
粘着付与剤15.0重量部、シリカ2.0重量部、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重量部の混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組成物とした。この組成物から前
記方法により積層材を作成し、物性(ヒートシール強度
及びヒートシール強度経時変化)を測定した。結果を表
2に示す。
素添加スチレン・ブタジエン共重合体15.0重量部、
粘着付与剤15.0重量部、シリカ2.0重量部、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重量部の混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組成物とした。この組成物から前
記方法により積層材を作成し、物性を測定した。結果を
表2に示す。
素添加スチレン・ブタジエン共重合体15.0重量部、
粘着付与剤15.0重量部、シリカ2.0重量部、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重量部の混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組成物とした。この組成物から前
記方法により積層材を作成し、物性を測定した。結果を
表2に示す。
素添加スチレン・ブタジエン共重合体10.0重量部、
低結晶性エチレン・α−オレフィン共重合体30.0重
量部、粘着付与剤20.0重量部、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重量部の混合
物を単軸押出機にて、樹脂温度150℃の条件下で溶融
混合し組成物とした。この組成物から前記方法により積
層材を作成し、物性を測定した。結果を表2に示す。
の代わりに高圧法低密度ポリエチレン70.0重量部を
用いた以外は実施例1と同様にして樹脂組成物を調製
し、この組成物から前記方法により積層材を作成し、物
性を測定した。結果を表2に示す。
ン共重合体を添加せず、EVA80.0重量部、粘着
付与剤20.0重量部、シリカ2.0重量部、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
量部の混合物を調製し、この組成物から前記方法により
積層材を作成し、物性を測定した。結果を表2に示す。
ン共重合体を添加せず、EVA40.0重量部、低結
晶性エチレン・α−オレフィン共重合体40.0重量
部、粘着付与剤20.0重量部、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重量部の混合物
を調製し、この組成物から前記方法により積層材を作成
し、物性を測定した。結果を表2に示す。
Claims (7)
- 【請求項1】 エチレン・不飽和エステル共重合体30
〜95重量部、水素添加スチレン・ブタジエン共重合体
20〜3重量部、低結晶性エチレン・α−オレフィン共
重合体0〜40重量部及び粘着付与樹脂0〜30重量部
とからなり、該水素添加スチレン・ブタジエン共重合体
が、1,2−ビニル結合が25%以下であるポリブタジ
エンブロックセグメント(A)と、ブタジエンを70重
量%以上有するブタジエン・スチレンランダム共重合体
であって、ブタジエン部分のビニル結合含有量が25〜
95%であるブロックセグメント(B)からなり、かつ
ブロック構造がA−(B−A)n または(A−B)m
(ただし、nは1以上、mは2以上の整数)で表される
直鎖あるいは分岐状のブロック共重合体のブタジエン部
分を90%以上水素添加してなるものであることを特徴
とするエチレン共重合体組成物。 - 【請求項2】 水素添加スチレン・ブタジエン共重合体
におけるブロックAとブロックBの比率が、ブロックA
が10〜60重量%、ブロックBが90〜40重量%で
ある請求項1記載のエチレン共重合体組成物。 - 【請求項3】 エチレン・不飽和エステル共重合体の不
飽和エステル含有量が5〜25重量%である請求項1記
載のエチレン共重合体組成物。 - 【請求項4】 低結晶性エチレン・α−オレフィン共重
合体の結晶化度が1〜20%である請求項1記載のエチ
レン共重合体組成物。 - 【請求項5】 粘着付与樹脂が水素添加石油樹脂である
請求項1記載のエチレン共重合体組成物。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載のエチレ
ン共重合体組成物からなる易開封性シール材料。 - 【請求項7】 基材に請求項6記載の易開封性シール材
料が積層されてなる包装材料。
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---|---|---|---|
JP270096A JP3599869B2 (ja) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | エチレン共重合体組成物及びそれを用いた易開封性シール材料 |
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JPH09188786A true JPH09188786A (ja) | 1997-07-22 |
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WO2006090722A1 (ja) * | 2005-02-22 | 2006-08-31 | Du Pont-Mitsui Polychemicals Co., Ltd. | エチレン共重合体組成物及びそれを用いた易開封性シール材料 |
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- 1996-01-10 JP JP270096A patent/JP3599869B2/ja not_active Expired - Fee Related
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