(57)【要約】【課題】汎用性の高い材料で製造され、ヒートシール性、非吸着性、柔軟性、透明性等の特性に優れたシーラントとして使用される樹脂組成物、及びこの樹脂組成物からなる包装材用シートや包装用複合材料を提供する。【解決手段】ポリエステル樹脂組成物を、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、エチレングリコール、および１，４−シクロヘキサンジメタノールとからなるポリエステル共重合体９０〜９７重量％と、ポリエステル系エラストマー３〜１０重量％とから構成し、包装材用シートはこの樹脂組成物から成っている。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学式１で示されるポリエステル共重合体９０〜９７重量％と、ポリエステル系エラストマー３〜１０重量％とからなる、ポリエステル樹脂組成物。
【化１】
2010084065.tif 000010
［ここで、Ａｒは２，６−ナフタレン基３０〜９８ｍｏｌ％、フェニレン基７０〜２ｍｏｌ％；
Ｒはエチレン基５〜９０ｍｏｌ％、１，４−シクロへキシレン基９５〜１０ｍｏｌ％；
ｎは１００〜１０００である]
【請求項２】
前記ポリエステル系エラストマーの引張破断伸びが９００以上である、請求項１記載のポリエステル樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のポリエステル樹脂組成物からなる包装材用シート。
【請求項４】
請求項３に記載の包装材用シートの片面に、合成樹脂層、金属箔及び紙のうち少なくとも１種が積層された複合包装材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は食品や薬品の容器、袋、容器の蓋用のシーラントとして使用される樹脂組成物、及びこの樹脂組成物からなる包装材用シート又は包装用複合材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品や薬品の包装材としてプラスチックや紙が容器、袋、容器の蓋等に多用されている。これら包装材には密封性、透明性、破断強度や無臭性など内容物の種類に応じた物性が求められているが、一種類の素材だけでは性質に限度があるため、複数の素材からなるフィルムをシーラントと組み合わせて積層することにより包装材として強い特性を持たせている。複数のフィルムを積層して接着するために、ヒートシールが採用されることが多く、シーラントには熱接着性、柔軟性のよいポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィン樹脂が使用されることが多い。
【０００３】
包装形態が袋の場合、シート状の包装材を二つ折りにして、折り目以外の周縁部をヒートシールして内容物を袋内に密封することになる。この場合、熱接着性のよいポリオレフィン樹脂を最内層とした積層シートを包装材に用いることになる。しかし、ポリオレフィンは、内容物の種類によっては、匂いや成分を吸着しやすいこと、ポリオレフィン特有の樹脂臭が内容物に移りやすいことから、最内層に用いることが好ましくない場合がある。
ポリエステルは、ポリオレフィンに比べ、非吸着性であるため、包装材の最内層シーラントとして期待されている。しかし、ポリエステルは、一般的にヒートシール温度が高く、柔軟性が十分ではないため、シーラントとして用いるために様々な提案がなされている。
【０００４】
例えば、特許文献１、２にはポリエステルにアイオノマー等のポリオレフィンを配合することが開示されている。しかし、ヒートシール時にポリエステルの結晶化が起こり、安定したヒートシール性を得にくく、さらに経時的に耐衝撃性が低下するという問題がある。
【０００５】
特許文献３は、酸変性ポリオレフィンと、ガラス転移点が３０℃以下の結晶性ポリエステルとからなるフィルムを開示している。このフィルムは、熱溶融性が改善されているものの、透明性の点に問題があること、ガラス転移点が３０℃以下の結晶性ポリエステルは汎用性が低く、さらにコストも高いことからシーラントとしては実用的ではない。
【０００６】
また、ポリエステルの一種であるポリエチレン−２，６−ナフタレート（以下、ＰＥＮという）がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に比べ、破断強度、耐熱性、非吸着性が優れていることから食品包装材として注目されている。しかし、結晶化が起こりやすく、ヒートシール性、耐衝撃性に劣るという問題がある。
【特許文献１】特開平０２−２６３８６０号公報
【特許文献２】特開平０５−２０９１１６号公報
【特許文献３】特開平０８−１４３０２０号公報
【特許文献４】特許第３２１７２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上のような課題に鑑みて完成されたものであり、汎用性の高い材料で製造され、ヒートシール性、非吸着性、柔軟性、透明性等の特性に優れたシーラントとして使用される樹脂組成物、及びこの樹脂組成物からなる包装材用シートや包装用複合材料を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の樹脂組成物は、化学式１で示されるポリエステル共重合体９０〜９７重量％と、ポリエステル系エラストマー３〜１０重量％とからなるポリエステル樹脂組成物である。
【化１】
2010084065.tif 000002
［ここで、Ａｒは２，６−ナフタレン基３０〜９８ｍｏｌ％、フェニレン基７０〜２ｍｏｌ％；
Ｒはエチレン基５〜９０ｍｏｌ％、１，４−シクロへキシレン基９５〜１０ｍｏｌ％；
ｎは１００〜１０００である]
【０００９】
本発明の包装材用シートは、化学式１で示されるポリエステル共重合体９０〜９７重量％と、ポリエステル系エラストマー３〜１０重量％とからなるポリエステル樹脂組成物からなり、シート状の包装材料あるいは袋、カップ、ボトルなどの包装容器に利用される。
【００１０】
本発明の複合包装材料は、化学式１で示されるポリエステル共重合体９０〜９７重量％と、ポリエステル系エラストマー３〜１０重量％とからなるポリエステル樹脂組成物からなるシート、フィルムなどの包装材料の片面に、合成樹脂層、金属箔及び紙のうち少なくとも１種が積層されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のポリエステル樹脂組成物、包装材用シートおよび包装用複合材料は、内容物の匂いや成分に対する非吸着性、ヒートシール性、透明性、柔軟性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の樹脂組成物は、化学式１で示されるポリエステル共重合体９０〜９７重量％と、ポリエステル系エラストマー３〜１０重量％とからなるポリエステル樹脂組成物である。
【化２】
2010084065.tif 000003
［ここで、Ａｒは２，６−ナフタレン基３０〜９８ｍｏｌ％、フェニレン基７０〜２ｍｏｌ％；
Ｒはエチレン基５〜９０ｍｏｌ％、１，４−シクロへキシレン基９５〜１０ｍｏｌ％；
ｎは１００〜１０００である]
なお、１，４−シクロへキシレン基のシス／トランス比は、０／１００〜４０／６０、好ましくは０／１００〜３０／７０の範囲である。
【００１３】
特許文献４に開示されているように、化学式１で示されるポリエステル共重合体はテレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、エチレングリコール、および１，４−シクロヘキサンジメタノールの共重合体であり、食品包装材料として実用化されている。
【００１４】
化学式１で示されるポリエステル共重合体は、例えば、テレフタル酸と２，６−ナフタレンジカルボン酸のエステル交換反応物と、エチレングリコールと１，４−シクロヘキサンジメタノールのエステル交換反応物とを重縮合させて得ることができる。
【００１５】
ポリエステル系エラストマーは、常温でゴム特性をもつ熱可塑性プラスチックであり、例えば、ハイトレル（登録商標）やプリマロイ（登録商標）を挙げることができ、好ましくは、引張破断伸びが９００％以上、さらに好ましくは９００〜１５００％の物性を有するものである。
配合割合は、化学式１で示されるポリエステル共重合体９０〜９７重量％にポリエステル系エラストマー３〜１０重量％の範囲である。ポリエステル系エラストマーの割合が３重量％より少ないとヒートシール強度が弱くなり、１０重量％より多くなると透明度が悪くなるので好ましくない。
【００１６】
本発明の樹脂組成物からなる包装材料用シートは、化学式１で示されるポリエステル共重合体とポリエステル系エラストマーとを溶融混練してフィルムあるいはシート状に成形すればよい。溶融は２２０〜２７０℃の範囲、フィルム又はシートの層厚は、２０〜１００μｍ程度が好ましい。得られたフィルム又はシートは非吸着性、透明性の点で、化学式１で示されるポリエステル共重合体単独のフィルムと遜色ない特質を有し、ヒートシール性と柔軟性が改善されている。
【００１７】
本発明のポリエステル樹脂組成物からなるフィルム、シートは、その片面に各種合成樹脂層、金属箔及び紙等の１種以上の包装材料を積層して複合包装材料（ラミネート材料）としてもよい。
【００１８】
また、本発明のポリエステル樹脂組成物からなるシートあるいは複合包装材料は熱等により袋、カップ、ボトル等の包装容器に成形してもよい。
得られたシートを袋とする場合には、例えば、シートを二つ折りにして、折り目以外の周縁部同士をヒートシールすればよい。カップあるいはボトル等の容器とする場合には、ストレート成形法またはドレイプ成形法等によって所望の形状に成形すればよい。
なお、複合包装材料を袋、カップ、ボトル等に成形する場合には、本発明のポリエステル樹脂組成物からなるシート層が最内層となるようにして成形する。
【００１９】
本発明のポリエステル樹脂組成物は、ヒートシール性がよく、かつ柔軟性も有するので、ポリエステル樹脂の欠点とされる経時的な接着性の劣化も少ない。また、非吸着性であるため、食品や薬品等の内容物と接触しても、内容物の成分を吸着することも無い。
【実施例１】
【００２０】
２，６−ジメチルナフタレート３０ｍｏｌ％とジメチルテレフタレート７０ｍｏｌ％からなるジカルボン酸原料とエチレングリコール９０ｍｏｌ％とシス体とトランス体の比が０／１００の１，４−シクロヘキサンジメタノール１０ｍｏｌ％からなるグリコール原料、及びチタニウムテトラブトキシモノマー０．０２ｍｏｌ％，酢酸マンガン０．０２ｍｏｌ％を反応容器に入れ、１８０〜２４０℃まで昇温して、留出液が出なくなるまでエステル交換反応を行い、低重合体を得た。次に、リン酸トリメチル０．０４ｍｏｌ％、三酸化アンチモン０．０２ｍｏｌ％の順で加えて２４０℃から２９０℃まで昇温するとともに、１ｔｏｒｒまで減圧して高真空とした。この温度および圧力に保持して重縮合反応を行い、極限粘度（Ｉ.Ｖ.）が０．６０、ガラス転移温度（Ｔｇ）１０７℃のポリエステル共重合体を調製した。
【００２１】
得られたポリエステル共重合体にポリエステル系エラストマー（東レ・デュポン社；ハイトレル３０４６（商品名）、引張破断伸び１０７０％）を１重量％、３重量％、５重量％、１０重量％添加し、ラボプラストミル（東洋精機製作所）にて２２０〜２７０℃で混合物を混練し、５０μｍ程度のフィルムとした。
得られたフィルム二枚を重ねあわせ、１６０℃、１８０℃、１９０℃および２００℃でヒートシールし、１８０度剥離でヒートシール強度（Ｎ／１５ｍｍ）を測定した。結果を表１及び図１に示す。なお、ポリエステル系エラストマーの添加量が１０重量％の場合、ヒートシールによって白濁し、本発明の包装材用シートの透明度が悪化した。
【００２２】
【表１】
2010084065.tif 000004
【００２３】
表１及び図１からわかるように、本発明の包装材用シートのヒートシール強度値は、ポリエステル系エラストマーの添加量が３重量％以上になると上昇し、５重量％を超えると下降することがわかる。
【００２４】
上述のポリエステル共重合体に以下のエラストマーを５％添加し、シート状に成形し、重ね合わせてヒートシール強度を測定した。結果を表２に示す。
実験１：ポリエステル系エラストマー：東レ・デュポン社、ハイトレル３０４６
実験２：スチレン系エラストマー：アロン化成、ＡＲ−Ｐ−１１００
実験３：ポリエチレン系エラストマー：アイオノマー１７０２
【００２５】
【表２】
2010084065.tif 000005
表２から、ポリエステル系エラストマー以外のエラストマーを配合して得られる包装材用シートのヒートシール強度は、ポリエステル系エラストマーを配合して得られる包装材用シートに比較して弱いことがわかる。
【００２６】
上述のポリエステル共重合体にポリエステル系エラストマー（東レ・デュポン社；ハイトレル３０４６（商品名）、引張破断伸び１０７０％）無添加、５重量％添加および１０重量％添加のフィルムについて、耐薬品試験と耐内容物試験を行った。
耐薬品試験は、フィルム上に薬品を２滴ほど滴下し、常温で５分間放置した後に目視観察を行った。比較例として、ＰＥＴ−Ｇ（長瀬産業株式会社、Ｅａｓｔａｒ  ＰＥＴＧ６７６３）とＰＡＮ（タマポリ株式会社、ハイトロンＢＸ）を用いて耐薬品試験を行った。結果を表３に示す。なお、表中の記号は以下を意味する。
○：変化なし
△：白濁
▲：軟化
×：形状変化大
★：穴又は溶融
【００２７】
【表３】
2010084065.tif 000006
【００２８】
この結果から、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、エチレングリコール、および１，４−シクロヘキサンジメタノールとからなるポリエステル共重合体にポリエステル系エラストマーを１０％添加すると、耐薬品性に影響が出てくることがわかる。また、本発明の包装材用シートの耐薬品性はＰＥＴ−Ｇに比べ優れていることがわかる。
【００２９】
耐内容物試験は、内容物中にフィルムを浸漬し、７０℃で７日間保管した後に目視観察を行った。比較例として、ＰＥＴ−Ｇ（長瀬産業株式会社、Ｅａｓｔａｒ  ＰＥＴＧ６７６３）とＰＡＮ（タマポリ株式会社、ハイトロンＢＸ）を用いた。結果を表４に示す。なお、表中の記号は以下を意味する。
○：変化なし
△：白化
▲：汚染
×：変形又は膨潤
××：液中で破裂
【００３０】
【表４】
2010084065.tif 000007
【００３１】
表４から、本発明の包装材用シートは、内容物に対する耐性もＰＥＴ−Ｇ及びＰＡＮに比べ優れていることがわかる。
【００３２】
ポリエステル系エラストマーの引張破断伸び（％）（新ＪＩＳ  Ｋ６２５１）が本発明の樹脂組成物のヒートシール強度に及ぼす影響について調べた。
引張破断伸びが２３４％、６１０％、８００％、９５０％、１０００％以上および１０７０％のポリエステル系エラストマーを化学式１で示されるポリエステル共重合体に添加し、フィルムに成形した後、重ねあわせ、ヒートシール強度を測定した。結果を表５及び図２に示す。なお、図２は、表５のヒートシール温度が２００℃のデータをグラフに表わしたものである。
【００３３】
【表５】
2010084065.tif 000008
【００３４】
この結果から、ポリエステル系エラストマーの引張破断伸びが約９００％を超えると、本発明の包装材用シートのヒートシール強度が急激に変化し向上することがわかる。
【００３５】
（参考例１）
ＰＥＴ（三井化学  Ｊ−１２５）にポリエステル系エラストマー（東レ・デュポン社、ハイトレル３０４６）を添加して樹脂組成物のフィルムを形成した。実施例と同様にヒートシール強度（Ｎ／１５ｍｍ）を測定した。結果を表６及び図３に示す。
【００３６】
【表６】
2010084065.tif 000009
【００３７】
ＰＥＴにポリエステル系エラストマーを添加して得られた樹脂組成物フィルムのヒートシール強度は、無添加のＰＥＴに比べ弱くなる傾向があることわかる。特に、ヒートシール温度が１８０℃の場合を除いては、添加量が３〜５％の範囲で低下する傾向がある。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】化学式１の共重合体にポリエステル系エラストマーを混合して得られた樹脂組成物のヒートシール強度変化を示すグラフである。
【図２】ポリエステル系エラストマーの引張破断伸びと、樹脂組成物のヒートシール強度変化を示すグラフである。
【図３】ＰＥＴにポリエステル系エラストマーを混合して得られた樹脂組成物のヒートシール強度変化を示すグラフである。
【図１】
2010084065.tif 000011
【図２】
2010084065.tif 000012
【図３】
2010084065.tif 000013