(57)【要約】      （修正有）【課題】易開封性および開封時の糸曳きを解消させるだけでなく、紙カップフランジ部を破壊しない蓋材を提供することにある。【解決手段】少なくともベース樹脂自体およびベース樹脂に対する非相溶性成分が含有され、かつフィルムの破断強度が５ＭＰａ以下、かつ破断伸びが１００％以下の物理物性を持つことを特徴とするヒートシール用ホットメルト接着剤とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムの破断強度が５ＭＰａ以下、かつ破断伸びが１００％以下の凝集力を持つことを特徴とするヒートシール用ホットメルト接着剤。
【請求項２】
ベースポリマーが２０〜５０重量部、粘着付与剤が２０〜６０重量部、ワックス剤が５〜４０重量部から成るホットメルト接着剤組成において、これらの組成のいずれか１種、または２種の成分が他の成分に対し、非相溶性あるいは部分非相溶性成分として含有し、かつ溶融状態において非相溶の成分がコロイド状粒子として分散していることを特徴とする請求項１記載のホットメルト接着剤。
【請求項３】
上記コロイド状粒子の直径が１００ｎｍ〜５μｍであることを特徴とする請求項１、２記載のホットメルト接着剤。
【請求項４】
エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸エステル共重合体及びエチレンαオレフィン共重合体をベースポリマーとし、それぞれ単独で、あるいは混合物として２０〜５０重量部含有する請求項１、２、３記載のホットメルト接着剤。
【請求項５】
上記ベースポリマーに対して非相溶、あるいは部分非相溶となる別のベースポリマーを１種以上含有し、ベースポリマー全体として２０〜５０重量部含有する請求項１、２、３、４記載のホットメルト接着剤。
【請求項６】
上記ベースポリマーに対する非相溶、あるいは部分非相溶となる粘着付与剤を２０〜６０重量部含有する請求項１、２、３、４記載のホットメルト接着剤。
【請求項７】
ベースポリマー、粘着付与剤、ワックス剤以外に、それらに対し非相溶、あるいは部分非相溶性となる成分を０．１〜７．５重量部添加した請求項１、２、３、４記載のホットメルト接着剤。
【請求項８】
ベースポリマー、粘着付与剤、ワックス剤及び他の成分を含む組成物の曇点が１６０℃以上であることを特徴とする請求項１、２、３、６記載のホットメルト接着剤。
【請求項９】
粘着付与剤がβ−ピネン由来のものである請求項６に記載のホットメルト接着剤。
【請求項１０】
上記の接着剤組成物が食品カップのヒートシール用蓋材として用いられ、これが蓋材の裏面に対し１０〜３５ｇ／ｍ２塗布され、蓋材とこの蓋材を接着する容器との剥離が、接着剤層での凝集破壊により行われ、且つ剥離強度が１〜１５Ｎ／１５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜９記載のホットメルト接着剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種プラスチックを用いて製造される食品用カップの天面を密封する蓋材に均一に塗布し、確実なヒートシール性と易剥離性、開封時の糸引き改善を可能とするヒートシール用ホットメルト接着剤組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平６−２３８８３７号
【特許文献２】特願平１１−３７６７５号
【０００３】
一般に食品等に用いられる蓋材を容器に密封させる接着剤にはホットメルト接着剤が広く使用されている。例えば特開平６−２３８８３７号には、酢酸ビニル含有率１０〜４０％のエチレン酢酸ビニル共重合体を２０〜４０％、粘着付与剤２０〜４０％、ワックス剤を２０〜４０％の範囲で混合するホットメルトがある。使用成分を規定していないため、使用原料により凝集力、容器に対する接着強度が異なる。
【０００４】
また、特願平１１−３７６７５号には、蓋材用ホットメルト接着剤のベースポリマーとしてＭＩ（メルトインデックス）が２０〜８０ｇ／１０分、破断強度が５〜２０ＭＰａ、破断伸びが６００％以下と規定した熱可塑性樹脂に、その熱可塑性樹脂に対し非相溶性、あるいは部分相溶する熱可塑性樹脂をブレンドしたポリマーシーラントがあるが、そのポリマーシーラントとなるホットメルト接着剤自体の破断強度、破断伸びの規定がないため、蓋を剥離する際に上記容器破壊を生じる恐れがある。
【０００５】
ヒートシール不十分による内容物が漏れ出す危険性を避けるため、ホットメルト接着剤と容器本体の最外層を必要以上の強度にヒートシールする傾向が高く、紙とポリエチレンの積層材をカップに使用する場合では、開封時に容器本体の最外面（ポリエチレン）と蓋材のホットメルト層との間で剥離せず、容器の紙層が破壊されることが多い。またカップがプラスチック容器の場合にもカップを破壊させたり、蓋材がアルミ単体であったり、薄いフィルムであった場合は、蓋材自身が破れ、それらの商品性を損なうことが多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ポリスチレンやポリプロピレン、又は紙とポリエチレンの積層材を用いた容器の蓋材に対し、必要な封緘接着性を保持しつつ、易開封性および開封時の糸引きを解消させることが可能な蓋材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、被着体に対する必要な接着強度と剥離性のバランスを取り、封緘時には適切な接着強度を持ちながら、ホットメルト接着剤の凝集力を低下させ、ホットメルト接着剤の凝集破壊により剥離時に容器又は蓋材の破壊を防ぐことが出来る
【０００８】
本発明を実現させるための第一の方法としては、ホットメルト接着剤のフィルムの破断強度を５ＭＰａ以下、かつ破断伸びを１００％以下の接着剤と調整することによって得られる。
【０００９】
このように凝集力を低減させるための手段として、ホットメルト接着剤に非相溶性成分を含有させることが有効な方法であるが、非相溶の成分が溶融状態においてコロイド状粒子として存在し、かつ直径が１００ｎｍ〜５μｍの範囲に分散させたホットメルト接着剤とする方法も有効な手段となる。
【００１０】
また、それらの組成のうちのいくつかはベースポリマーに対して粘着付与剤の相溶性を低下させることによって得られる。相溶性低下の度合いはホットメルト接着剤の曇点が１６０℃となるような粘着付与剤を選定することが好ましい。
【００１１】
エチレン系共重合ポリマーに対し、相溶性が比較的低くなる粘着付与剤としてβ−ピネン由来のものを使用したホットメルト接着剤とすることによっても、この目的を達することが可能である。
【００１２】
蓋材の裏面に対しこのようにして破断強度と破断伸びを調整したホットメルト接着剤を１０〜３５ｇ／ｍ２塗布し、蓋材とこの蓋材を接着する容器との剥離が、接着剤層での凝集破壊により行われ、且つ剥離強度が１〜１５Ｎ／１５ｍｍであるホットメルト接着剤とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記のように構成された包装蓋材を用いることにより、蓋材のホットメルト組成に粘着付与剤が配合されているため、蓋材と容器本体との充分な接着性を得、さらに、破断強度、伸びを制御することで、蓋材と容器本体を剥離する際の剥離性を向上、さらに容器本体の紙層等の強度の弱い材料の破壊を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
材料破壊を生じやすい素材で構成されるカップ本体や蓋材に対し、剥離性を向上させるためには、接着剤の破断強度を５ＭＰａ以下、かつ破断伸びを１００％以下の接着剤とする必要がある。破断強度が５ＭＰａを超える、あるいは破断伸びが１００％を超える場合は蓋を剥がす時、材料破壊を生じやすい素材で構成される容器又は蓋材は、容器又は蓋材の一部を破壊する可能性が高まり、破断伸びが１００％を越えるものは剥離時、接着剤層が糸状に残り、商品性を損なう恐れがある。
【００１５】
ホットメルト接着剤に非相溶性成分を含有させた時、この非相溶成分の組成物中での存在の状態は、かつ溶融状態において非相溶の成分がコロイド状粒子として直径が１００ｎｍ〜５μｍの範囲で分散させたホットメルト接着剤とするのが好ましい。粒子直径が１００ｎｍ未満あるいは５μｍを超えると、凝集力低減と封緘強度のバランスが効果的に得られなくなることがある。なお、上記コロイド状粒子の直径は溶融状態での偏光顕微鏡、位相差顕微鏡、光分散測定による分析によって確認することができる。
【００１６】
部分非相溶状態は曇点付近の溶融状態において、位相差顕微鏡により確認できる。
【００１７】
本発明で使用されるベースポリマーはエチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸エステル共重合体及びエチレンαオレフィン共重合体をベースポリマーとし、これらをそれぞれ単独で、あるいは混合物として用いることが出来る。非相溶性成分により異なるため特に限定しないが、コモノマー含有率は好ましくは１５〜４５重量％、ＭＦＲ（ＪＩＳ．Ｋ６９２４−１あるいは６７３０に準じる）は２０〜２，０００ｇ／１０分のものが好適に使用できる。
【００１８】
請求項５で挙げたように、上記ベースポリマーに対し非相溶性、あるいは部分非相溶となる別のベースポリマーは、溶融状態において、ホットメルト接着剤中にコロイド状粒子として分散できる成分であればよく、特に限定されないが、コモノマー含量、ＭＦＲに大きな格差の現れるものを選定すればよい。
【００１９】
請求項６で挙げたように、上記ベースポリマーに対し非相溶性、あるいは部分非相溶性成分となる粘着付与剤は、溶融状態において、ホットメルト接着剤中にコロイド状粒子として分散できる成分であればよく、特に限定されないが、アニリン点が９０℃以上の粘着付与剤を選定するのが好ましい。
【００２０】
請求項７で挙げたように、ベースポリマー、粘着付与剤、ワックス剤以外に、それらに対し非相溶性、あるいは部分非相溶となる成分は、溶融状態において、ホットメルト接着剤中にコロイド状粒子として分散できる成分であれば良く、特に限定されないが、例えば、低密度ポリエチレン、ＳＢＳ、ＳＩＳ、ＳＥＢＳ、ＳＥＰＳのような熱可塑性ブロック共重合体、ヒュームドシリカ等が挙げられる。これらの非相溶性成分は単独でもよく、２種以上併用してもよい。なお、上記低密度ポリエチレンとは、ＭＦＲ（ＪＩＳ．Ｋ６７６０−１９８１に準ずる）が３〜１００ｇ／１０分、融点が１００〜１１５℃、密度が０．９１〜０．９３の物性を持つポリエチレンである。
【００２１】
使用される粘着付与剤は特に限定されないが、例えばロジン系、テルペン系、脂肪族系、芳香族系、脂環族系等がある。粘着付与剤の軟化点は好ましくは７０〜１３０℃のものがよい。７０℃未満では耐熱性、ブロッキング性に欠け、１３０℃以上では一般のホットメルトコーターで塗工しにくくなる。
【００２２】
ワックスについても限定されず、炭素数２０〜４０程度の直鎖状炭化水素、炭素数３０〜６５程度の側鎖状炭化水素、または環状炭化水素などを用いることができる。これらは単独でもよく、２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００２３】
β−ピネン由来のものとして、ヤスハラケミカル社製ＹＳレジンＰＸＮ、アリゾナケミカル社製シルバレスＴＲＢ、１０００シリーズ、スケネクタディ社製スケネクタディＳＰ５６６等が挙げられ、その軟化点は７０〜１３０℃のものが好ましい。
【００２４】
その他必要に応じて滑剤、ブロッキング防止剤、可塑剤、充填剤、酸化防止剤などを適宜加えてもよい。
【００２５】
また、相溶状態を確認するにはＪＩＳ．Ｋ２２６９の「石油製品曇り点試験方法」に準じて測定でき、これが１６０℃以上の曇点をもつことが好ましい。１６０℃未満では凝集力低減が効果的に得られなくなることがある。
【００２６】
蓋材の裏面に対し１０〜３５ｇ／ｍ２塗布し、蓋材とこの蓋材を接着する容器との剥離が、接着剤層での凝集破壊により行われ、且つ剥離強度が１〜１５Ｎ／１５ｍｍであることが好ましい。１０ｇ／ｍ２未満の塗布量では充分な封緘強度が得られず、３５ｇ／ｍ２以上では封緘強度の向上は小さく不経済であり、不要である。
【００２７】
蓋材とカップ基材を用いた接着において、その剥離強度が１Ｎ／１５ｍｍ未満であれば接着強度が弱すぎ内容物が漏れ出す恐れがある。また、１５Ｎ／１５ｍｍを超えると易剥離性に欠ける。
【実施例】
【００２８】
以下に本発明の実施例、比較例を挙げてさらに具体的に説明するが、これらに限定されるものではない。
【００２９】
容器に対する易剥離性の確認方法として、被着体となる容器は、紙に低密度ポリエチレン樹脂をラミネートした原反から作成した紙カップを使用した。この容器と上記積層した蓋材とのヒートシールにはカップシーラーを使用し、シール温度１６０℃、シール圧２ＭＰａ、シール時間１秒でシールした。実際に開封し、紙剥けの有無によって易剥離性を確認した。
【００３０】
フィルムの破断強度、破断伸びは厚み１００μｍ×幅１０ｍｍのホットメルトシートを作成し、引っ張り速度１００ｍｍ／分で引っ張り、破断に至るまでの最大強度、破断までの伸びを測定する。
【００３１】
ホットメルト曇点はＪＩＳ．Ｋ２２６９記載の「石油製品曇り点試験方法」に準じて測定した。すなわち、得られた接着剤組成物を透明状態になるまで昇温して、その４５ｍｌを試験管に入れ、冷却箱の外管に上記試験管を入れ、冷却した。このとき、５〜１０℃低下する毎に上記試験管を取り出して、素早く曇り（白濁）の有無を目視で確認した。そして、試験管の内容物に曇り（白濁）が生じている時点の温度を曇点とする。
【００３２】
剥離強度については、上記積層した蓋材を低密度ポリエチレン面とシール温度１６０℃、シール圧２ＭＰａ、シール時間１秒でヒートシールする。このヒートシール物を幅１５ｍｍの短冊状にサンプリングし、引っ張り速度は３００ｍｍ／分で１８０度剥離試験を行った。
【００３３】
（実施例１）酢酸ビニル含有率４２％のエチレン酢酸ビニル共重合体（東ソー株式会社製ウルトラセン７６０、ＭＦＲ７０ｇ／１０分）を２０重量部、酢酸ビニル含有率６％のエチレン・酢酸ビニル共重合体（東ソー株式会社ウルトラセン５３０、ＭＦＲ７５ｇ／１０分）を２０重量部、粘着付与剤（荒川化学株式会社製スーパーエステルA−１００）を２０重量部、ワックス剤（日本精鑞株式会社製パラフィン１５５°Ｆ）を４０重量部の組成となるホットメルト接着剤をアルミニウム箔にポリエチレンを押出しコーティング法により積層したフィルム状の蓋材に２０ｇ／ｍ２のホットメルトコーターにて２０μｍの厚みに積層した。
【００３４】
（実施例２）上記実施例１におけるホットメルト剤層の配合率を、酢酸ビニル含有率２８％のエチレン酢酸ビニル共重合体（住友化学株式会社製スミテートＫＦ−１１、ＭＦＲ４５０ｇ／１０分）を３５重量部、粘着付与剤（荒川化学株式会社製スーパーエステルＡ−１００）を２０重量部、ワックス剤（日本精鑞株式会社製パラフィン１５５°Ｆ）を４０重量部、非相溶あるいは部分非相溶となる成分を５重量部（クレイトンポリマージャパン株式会社製クレイトンD−１１０７、ＭＦＲ９ｇ／１０分）の組成となるホットメルト層をホットメルトコーターにて２０μｍの厚みに積層した。
【００３５】
（比較例１）上記実施例１におけるホットメルト剤層の配合率を、酢酸ビニル含有率２０％のエチレン酢酸ビニル共重合体（東ソー株式会社製ウルトラセン６３３、ＭＦＲ２０ｇ／１０分）を４０重量部、粘着付与剤（荒川化学株式会社製スーパーエステルＡ−１００）を２０重量部、ワックス剤（日本精鑞株式会社製パラフィン１５５°Ｆ）を４０重量部の組成となるホットメルト層をホットメルトコーターにて２０μｍの厚みに積層した。
【００３６】
（実施例３）上記実施例１におけるホットメルト剤層の配合率を、酢酸ビニル含有率２０％のエチレン酢酸ビニル共重合体（東ソー株式会社製ウルトラセン６３３、ＭＦＲ２０ｇ／１０分）を３０重量部、非相溶、あるいは部分非相溶となる粘着付与剤としてβ−ピネン樹脂（ヤスハラケミカル株式会社株式会社製ＹＳレジンＰＸ−１１５０Ｎ）を５０重量部、ワックス剤（日本精鑞株式会社製パラフィン１５５°Ｆ）を２０重量部の組成となるホットメルト層をホットメルトコーターにて２０μｍの厚みに積層した。
【００３７】
（実施例４）上記実施例３におけるホットメルト剤をホットメルトコーターにて１０μｍの厚みに積層した。
【００３８】
（実施例５)アクリル酸エチル含有率２５％のエチレンアクリル酸エチル共重合体（三井デュポンポリケミカル株式会社製エバフレックスＡ−７０４、ＭＦＲ２７５ｇ／１０分）を３０重量部、非相溶、あるいは部分非相溶となる粘着付与剤としてβ−ピネン樹脂（ヤスハラケミカル株式会社製ＹＳレジンＰＸ−１１５０Ｎ）を５０重量部、ワックス剤（日本精鑞株式会社製パラフィン１５５°Ｆ）を２０重量部の組成となるホットメルト接着剤をアルミニウム箔にポリエチレンを押出しコーティング法により積層したフィルム状の蓋材に２０ｇ／ｍ２のホットメルトコーターにて２０μｍの厚みに積層した。
【００３９】
（比較例２）上記実施例１におけるホットメルト剤層の配合率を、酢酸ビニル含有率２０％のエチレン酢酸ビニル共重合体（東ソー株式会社製ウルトラセン６３３、ＭＦＲ２０ｇ／１０分）を３０重量部、粘着付与剤（荒川化学株式会社製スーパーエステルＡ−１００）を５０重量部、ワックス剤（日本精鑞株式会社製パラフィン１５５°Ｆ）を２０重量部の組成となるホットメルト層をホットメルトコーターにて２０μｍの厚みに積層した。
【００４０】
【表１】
2006089521.tif 000002