(57)【要約】【課題】  包装体が複雑な構造や形状でなくても、手で容易に開口部を破断または割断して開封することが可能な包装体用の包装材を提供すること、更に、包装体の製造と内容物の充填を一貫した工程で行うことができる包装材を提供する。【解決する手段】  非発泡のポリスチレン系樹脂（ＰＳ）を含む表層とポリオレフィン系樹脂からなるヒートシール層とを配する、少なくとも２層以上の多層シートにおいて、表層の汎用ポリスチレン樹脂含有率、表層の厚み比、ヒートシール層の厚み、ハーフカットなしで横一直線状に割断できること、の条件を満たす深絞り成型用多層シート。【選択図】  図２
2017144626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非発泡のポリスチレン系樹脂（ＰＳ）を含む表層とポリオレフィン系樹脂からなるヒートシール層とを有する、少なくとも２層以上の多層シートにおいて、次の（ａ）〜（ｄ）の条件を満たすことを特徴とする深絞り成型用多層シート。
（ａ）表層における汎用ポリスチレン樹脂（ＧＰＰＳ）の含有比率が３０質量％を超え８０質量％未満
（ｂ）総厚に対する表層の層厚比率が５０％以上９５％以下
（ｃ）ヒートシール層の層厚が５μｍ以上１００μｍ未満
（ｄ）長辺１０ｃｍ短辺２ｃｍのシート短冊片をハーフカットなしで、ヒートシール層を内向きに、短辺端を合わせるように屈曲させる試験において、短辺方向に直線状に割断できる
【請求項２】
ＪＩＳ  Ｋ  ７１２７法によるシートの引張伸びが１０％以上１００％以下および引張弾性率が１５００ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下、かつ、シート総厚が３００μｍ以上１０００μｍ以下である請求項１に記載の深絞り成形用多層シート。
【請求項３】
中間層としてエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物（ＥＶＯＨ）層、および／またはメタキシレンジアミン系ポリアミド樹脂層を前記表層と前記ヒートシール層との間に配する請求項１または２に記載の深絞り成型用多層シート。
【請求項４】
前記表層の非発泡のポリスチレン系樹脂（ＰＳ）が、汎用ポリスチレン樹脂と、耐衝撃性ポリスチレンまたはスチレン−ブタジエン共重合体との２成分である請求項１〜３の何れかに記載の深絞り成形用多層シート。
【請求項５】
前記ヒートシール層を構成する樹脂が、環状ポリオレフィン系樹脂である請求項１〜４の何れかに記載の深絞り成形用多層シート。
【請求項６】
前記表層の外側表面上に、環状ポリオレフィン系樹脂および／または非晶ポリエステル系樹脂からなる層を有する請求項１〜５の何れかに記載の深絞り成型用多層シート。
【請求項７】
前記多層シートが、共押出多層シートである請求項１〜６の何れかに記載の深絞り成型用多層シート。
【請求項８】
割断開封する深絞り容器に用いる請求項１〜７の何れかに記載の深絞り成形用多層シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に深絞り成型用多層シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今、地球環境問題、少子高齢化問題等に起因する包装体のユニバーサルデザイン化の要望が多く、特に易開封性の点では、より簡便に開封することが可能な包装体の設計が必要とされている。  
【０００３】
液体や粘調体、または粉体等用の包装体は、例えばアンプル体のような、包装体の一部に簡易的な切断部や弱化部を設け、当該箇所を切断、破断、割断等して開封される構造が用いられ、簡便に開封できる包装体の構造や形状について多くの検討が為されてきた。特に、医療分野で多用されるガラス製アンプルの場合は、鑢で傷をつけてから開封したり、プラスチック製の場合は、鋏等の刃物で先端を切断し開口したりするなど、道具を用いて開封することが常であり、手で容易に開口することが困難な状況である。また、容易な開口が可能な構造であっても、それらの包装体構造や形状に関する技術は、複雑化の一途を辿っている。（例えば、特許文献１〜４）
【０００４】
一方、包装体に用いられる素材（包材）に関する技術は、深耕されてきておらず、これら状況から、現在の市場環境では、より簡便に開封可能な包装体を設計するための、優れた包装体素材が強く求められている。
【０００５】
さらに、従来の上述のプラスチック製包装体の多くは、ブロー成形や射出成型により製造されており、これらは包装体成形と内容物充填の工程が別個であり、そのため製造コストと輸送コストが加算されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１３０１１２号公報
【特許文献２】特開２００４−８３１１５号公報
【特許文献３】特開２００６−１６０２７号公報
【特許文献２】特開２００９−１５４９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、包装体が複雑な構造や形状でなくても、手で容易に開口部を破断または割断して開封することが可能な包装体用の包装材を提供すること、更に、包装体の製造と内容物の充填を一貫した工程で行うことができる包装材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、深絞り成型用に特定構成の包装材を使用することで上記課題解決を解決できることを見出したものであり、
非発泡のポリスチレン系樹脂（ＰＳ）を含む表層とポリオレフィン系樹脂からなるヒートシール層とを有する、少なくとも２層以上の多層シートにおいて、次の（ａ）〜（ｄ）の条件を満たすことを特徴とする深絞り成型用多層シートに存する。
（ａ）表層の汎用ポリスチレン樹脂（ＧＰＰＳ）の含有比率が３０質量％を超え８０質量％未満
（ｂ）総厚に対する表層の層厚比率が５０％以上９５％以下
（ｃ）ヒートシール層の層厚が５μｍ以上１００μｍ以下
（ｄ）長辺１０ｃｍ短辺２ｃｍのシート短冊片をハーフカットなしで、ヒートシール層を内向きに、短辺端を合わせるように屈曲させる試験において、短辺方向に直線状に割断できる
【発明の効果】
【０００９】
本発明の深絞り成型用多層シートによれば、手で容易に開口部を破断または割断することで開封可能な包装体を製造でき、内容物の性状に応じ、自由度の高い簡易な構造、形状の包装体を設計できる。また、包装体の製造と内容物の充填を一貫した工程で行うことができるので、製造コストおよび輸送コストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の深絞り成型用多層シートを用いた深絞り成形体の概略断面図である。
【図２】本発明の深絞り成型用多層シートの層構成の例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の深絞り成型用多層シートの割断性評価方法を示す略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の深絞り成型用多層シート（以下、本発明のシートと呼ぶことがある）について、詳述する。
本発明のシートは、非発泡のポリスチレン系樹脂（ＰＳ）を含む表層とポリオレフィン系樹脂からなるヒートシール層とを有する、少なくとも２層以上の多層シートである。
非発泡のポリスチレン系樹脂（ＰＳ）を含む表層は、深絞り包装体において収容部とは逆側に位置し、ポリオレフィン系樹脂からなるヒートシール層は、深絞り包装体において収容部側に位置する。そして、深絞り成形された本発明のシートのヒートシール層面と、蓋材などの被着体のヒートシール面とを合わせてヒートシールすることで、深絞り包装体を作製できる。
【００１２】
＜表層＞
本発明のシートの表層は、ポリスチレン系樹脂（ＰＳ）を含み、該ＰＳは発泡させないものである。また、該ＰＳは、３０質量％を超え８０質量％未満の含有比率で汎用ポリスチレン樹脂（ＧＰＰＳ）を含む。下限は５０質量％以上がより好ましく、６０質量％以上が更に好ましい。上限は７５質量％以下がより好ましく、７０質量％以下が更に好ましい。
ＧＰＰＳ含有比率が３０質量％より高いことにより、深絞り包装体が割れやすく開封し易くなる。８０質量％未満により、割れやす過ぎて予定と異なる箇所で開口してしまうことを防止できる。従って、ＧＰＰＳ含有比率が上記所定範囲であることで、シートに適度な割れ易さとコシとを兼備でき、易開封性に有効である。
【００１３】
本発明のシートの表層は、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、および／またはスチレン系エラストマーを含有することが好ましい。スチレン系エラストマーとしては、ポリスチレン相をハードセグメントとして有する公知のスチレン系エラストマーが使用できる。具体的には、スチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）、およびこれらの水素化物（ＳＥＢＳ、ＳＥＰＳ等）、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体（ＳＩＢＳ）、スチレン−イソブチレンジブロック共重合体（ＳＩＢ）を挙げることができる。
中でも、シートへの弾性、強度の付与の観点から、ＨＩＰＳ、および／またはＳＢＲを含有することがより好ましくい。特に、ＧＰＰＳとＳＢＲとの混合が、シートの割断性、コシ感、深絞り加工性とのバランスが良好となる。
表層におけるＨＩＰＳ、および／またはスチレン系エラストマーの含有比率は、７０質量％未満が好ましく、５０質量％以下がより好ましく、４０質量％以下が更に好ましい。
【００１４】
表層の厚みは、シート総厚に対して５０％以上９５％以下が好ましい。下限は６０％がより好ましく、７５％以上が更に好ましい。
表層厚比率５０％以上により、表層の組成によるシートの割れ易さが有効に発現される。９５％以下によりヒートシール層とのバランスが良く、被着体とのヒートシールが十分な強度で為される。
【００１５】
＜ヒートシール層＞
本発明のシートのヒートシール層は、ポリオレフィン系樹脂からなる。ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂が挙げられ、シートの破断性の観点から、引張伸び３００％以下のポリオレフィン樹脂の使用が好ましい。
【００１６】
ポリエチレン系樹脂としては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン系アイオノマー、およびこれらの混合物が挙げられる。ポリプロピレン系樹脂としては、ホモポリプロピレン、プロピレンとα−オレフィンとのランダム共重合体や、ブロック共重合体が挙げられる。環状ポリオレフィン系樹脂としては、ノルボルネン骨格を有する樹脂などが挙げられる。
【００１７】
これらの樹脂は単独での使用、混合しての使用とも可能である。混合組成においては、例えば、シート製膜性の良好な低密度ポリエチレンとシート裂け性の良好な高密度ポリエチレンとを混合して両物性を調整したり、互いに非相溶なポリエチレンとポリプロピレンを混合してヒートシール層に易剥離性を付与したりすることができる。
【００１８】
ヒートシール層の層厚は、５μｍ以上１００μｍ未満が好ましい。下限は１０μｍ以上がより好ましく、２０μｍ以上が更に好ましい。上限は５０μｍ以下がより好ましく、３０μｍ以下が更に好ましい。
ヒートシール層厚が５μｍ以上により、シート製膜性とシートのコシ感が良好となり、かつ被着体との十分なヒートシールが可能となる。１００μｍ未満により、表層に依るシートの割れ易さを阻害することがなく、シート全層が綺麗に割断できるようになる。
【００１９】
＜他の層＞
本発明のシートは、非発泡のポリスチレン系樹脂を含む表層と、ポリオレフィン系樹脂からなるヒートシール層との少なくとも２層以上を有する多層シートであれば、例えば図２（ａ）、（ｂ）のように、他の層を有することが可能である。
例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物からなる層、および／またはメタキシレンジアミン系ポリアミド樹脂からなる層を中間層として、表層とヒートシール層の間に配し、シートにガスバリア性を付与することができる。
また、本発明のシートは、当該表層の外側表面上に環状ポリオレフィン系樹脂、および／または非晶ポリエステル系樹脂からなる層を配し、シートに強度や光沢性を付与することが出来る。環状ポリオレフィン系樹脂としては、例えばノルボルネン骨格を有するポリオレフィン樹脂などが挙げられ、非晶ポリエステル系樹脂としては、例えばグリコール変性ポリエチレンテレフタレート樹脂などが挙げられる。
また、各層間の接着強度を高めるために接着性樹脂または接着剤からなる層を配することができる。
【００２０】
＜シート層構成＞
本発明のシートの層構成例を図２に示す。図２（ａ）は、表層／接着層／ヒートシール層、図２（ｂ）は、｛ＰＥＴＧ層および／または環状ＰＯ層｝／接着層／｛ＥＶＯＨ層および／またはＭＸＤ層｝／接着層／ヒートシール層  の例である。
また、以下に層構成順の例を、外層側から収容物側の内層への順に示す。
層組成として、ポリスチレン系樹脂を含む表層をＰＳ、ポリエチレン系樹脂層をＰＥ、ポリプロピレン系樹脂層をＰＰ、エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物層をＥＶＯＨ、メタキシレンジアミン系ポリアミド樹脂層をＭＸＤ、環状ポリオレフィン系樹脂層を環ＰＯ、非晶ポリエステル系樹脂層をＰＥＴＧ、接着層をＡＤと表記する。
・ＰＳ／ＡＤ／ＰＥ
・ＰＳ／ＡＤ／ＰＰ
・ＰＳ／ＡＤ／ＥＶＯＨ／ＡＤ／ＰＥ
・ＰＳ／ＡＤ／ＥＶＯＨ／ＡＤ／ＰＰ
・ＰＳ／ＡＤ／ＭＸＤ／ＡＤ／ＰＥ
・ＰＳ／ＡＤ／ＭＸＤ／ＡＤ／ＰＰ
・ＰＳ／ＡＤ／ＥＶＯＨ／ＡＤ／環ＰＯ
・環ＰＯ／ＡＤ／ＰＳ／ＡＤ／ＥＶＯＨ／ＡＤ／ＰＥ
・環ＰＯ／ＡＤ／ＰＳ／ＡＤ／ＥＶＯＨ／ＡＤ／ＰＰ
・ＰＥＴＧ／ＡＤ／ＰＳ／ＡＤ／ＥＶＯＨ／ＡＤ／ＰＥ
・ＰＥＴＧ／ＡＤ／ＰＳ／ＡＤ／ＥＶＯＨ／ＡＤ／ＰＰ
【００２１】
＜シート全体＞
本発明のシートの総厚は、３００μｍ以上１０００μｍ以下が好ましい。下限は４００μｍ以上がより好ましく、５００μｍ以上が更に好ましい。上限は８００μｍ以下がより好ましく、６００μｍ以下が更に好ましい。３００μｍ以上により、シートのコシ感や強度が得られ、１０００μｍ以下により深絞り成型の加工性が良好となると共に、シートの割断が容易となる。
【００２２】
本発明のシートは、引張伸び１０％以上１００％以下、かつ引張弾性率１５００ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下である。引張伸びは、２０％以上８０％以下がより好ましく、引張弾性率は、１８００ＭＰａ以上２５００ＭＰａ以下がより好ましい。
引張伸びは、１０％以上により、シートを折り曲げる際に適度に伸びて割断しやすく、１００％以下により、シートを折り曲げる際に伸び過ぎて破断し難くなることを抑制できる。また、引張弾性率は、１５００ＭＰａ以上により、シートに適度なコシ感が付与され、３０００ＭＰａ以下により、シートが割れ易くなる。
引張伸びおよび引張弾性率は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２７法に準じて測定することができる。
【００２３】
本発明のシートは、長辺１０ｃｍ短辺２ｃｍの短冊片において、ハーフカットを行わずに、ヒートシール層を内向きに、短辺の端同士を合わせるように屈曲させる試験において、短辺方向に直線状に割断できる。
従来の技術では、シートを折り曲げて割る仕組みのために、開口、開封する予定の箇所において、シートの厚みを局所的に薄くする、または、ハーフカットと呼称されるシートの厚み方向に線状、点線状、破線状の切れ込みを入れる処理が必要であったが、本発明のシートは、それらのような割れ易くする加工を行わずとも、シートを割断できるものである。
その評価は、図３（ａ）のように長辺１０ｃｍ短辺２ｃｍの短冊片に切り出したシートを、図３（ｂ）のようにヒートシール層を内向きに短辺の端同士を合わせるように、長辺の５ｃｍ箇所で屈曲させ、シートの割断の状態を観察して行う。
【００２４】
本発明のシートは、上記物性や機能を阻害しない限り、各層へ添加剤を混合することができる。添加剤として、例えば、アンチブロッキング剤、スリップ剤、加工助剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、等が挙げられる。
本発明のシートは、共押出法、押出ラミネート法、ドライラミネート法、などの公知の方法で製造でき、共押出法が製造工程を集約できる点から好ましい。
【実施例】
【００２５】
以下に、実施例を用いて本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
＜実施例１〜４  比較例１〜５＞
各層樹脂を単軸押出機により溶融混練押出をし、Ｔダイ法にて樹脂温度２１０℃で共押出した後、８０℃のキャスティングロールで急冷製膜し、無延伸共押出多層シートを得た。
【００２６】
各層を構成する組成と略号は、次の通りである。
・ＰＳ１；  ＧＰＰＳ（６０質量％）とＳＢＲ（４０質量％）の混合
・ＰＳ２；  ＧＰＰＳ（３０質量％）とＳＢＲ（７０質量％）の混合
・ＰＳ３；  ＧＰＰＳ（８０質量％）とＳＢＲ（２０質量％）の混合
・ＰＳ４；  ＧＰＰＳ（６０質量％）とＨＩＰＳ（４０質量％）の混合
・ＰＳ５；  ＨＩＰＳ（１００質量％）
・ＡＤ；  無水マレイン酸変性ポリエチレン  密度９１０ｋｇ／ｍ３
・ＥＶＯＨ；  エチレン酢酸ビニル共重合体けん化物  エチレン含有率３２モル％
・ＰＥ；  高密度ポリエチレン  密度９６０ｋｇ／ｍ３
【００２７】
各例のシート層構成を、外層側から順に記す。  
＜実施例１＞
ＰＳ４（６００μｍ）／ＡＤ（２０μｍ）／ＥＶＯＨ（１５μｍ）／ＡＤ（１５μｍ）／ＰＥ（３０μｍ）
＜実施例２＞
ＰＳ１（６００μｍ）／ＡＤ（２０μｍ）／ＰＥ（３０μｍ）
【００２８】
＜実施例３＞
ＰＳ１（２００μｍ）／ＡＤ（１０μｍ）／ＰＥ（１０μｍ）
＜実施例４＞
ＰＳ１（１２００μｍ）／ＡＤ（５０μｍ）／ＰＥ（５０μｍ）
【００２９】
＜比較例１＞
ＰＳ２（６００μｍ）／ＡＤ（２０μｍ）／ＰＥ（３０μｍ）
＜比較例２＞
ＰＳ３（６００μｍ）／ＡＤ（２０μｍ）／ＰＥ（３０μｍ）
【００３０】
＜比較例３＞
ＰＳ１（２００μｍ）／ＡＤ（２０μｍ）／ＰＥ（４００μｍ）
＜比較例４＞
ＰＳ１（６００μｍ）／ＡＤ（２０μｍ）／ＰＥ（１００μｍ）
【００３１】
＜比較例５＞
ＰＳ５（５００μｍ）
【００３２】
各例で得た多層シートについて、以下の評価を行い、結果を表１に示す。
＜評価項目１、引張伸び＞
ＪＩＳ  Ｋ ７１２７に準拠して測定して評価した。
Ａ；  １０％以上１００％以下
Ｂ；  １０％未満
Ｃ；  １００％より大
【００３３】
＜評価項目２、引張弾性率＞
ＪＩＳ  Ｋ  ７１２７に準拠して測定して評価した。
Ａ；  １５００ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下
Ｂ；  １５００ＭＰａ未満
Ｃ；  ３０００ＭＰａより大
【００３４】
＜評価項目３、割断性試験＞
長辺１０ｃｍ、短辺２ｃｍのシート短冊片を用い、ハーフカットを施さずに、ヒートシール層を内向きに縦半分に屈曲し、その状態を観察し評価した。
Ａ；  シート全層が短辺方向に一直線状に割断する
Ａ−；  若干の亀裂が発生するが、シート全層が短辺方向に一直線に割断する
Ｂ；  複数の亀裂が入って割断する
Ｃ；  表層は割れるが、ヒートシール層が割断されない
Ｄ；  表層、ヒートシール層とも割断されない
【００３５】
＜評価項目４、深絞り包装機適性＞
深絞り包装機を用い、得られたシートを成型温度１３０℃、成型加熱時間３秒の条件で、縦５０ｍｍ、横５０ｍｍ、深さ４０ｍｍの略直方体状に深絞り成型し、被着体として下記の蓋材を用い、ヒートシール温度１４０℃、シール時間３秒の条件で、深絞り材と蓋材のヒートシールを行い、得られたシートの深絞り成型性とヒートシール性の良否を評価した。
蓋材；  二軸延伸ナイロン６フィルム（１５μｍ厚）と直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（５０μｍ厚）を２液硬化型ウレタン系接着剤でドライラミネートしたもの
Ａ；  深絞り成型良好、かつヒートシール良好
Ｂ；  深絞り成型はできるが、深絞り成型品のコシが不足
Ｃ；  深絞り成型良好だが、ヒートシール不良    
Ｄ；  深絞り成型不良
−；  評価せず
【００３６】
【表１】
2017144626.tif 000003
【００３７】
実施例１、２は、引張伸び、引張弾性率、割れ性試験、深絞り包装機適性の何れも良好であった。
実施例３は、成型前のシート片の割断性は良好であったが、シート厚が薄いため、成型品のコシが弱く、深絞り成型品としての割断性はやや低下した。
実施例４は、割断性は良好であったが、シート厚が厚いため、深絞り成型性がやや劣っていた。
【００３８】
比較例１は、表層のＧＰＰＳ含有比率が低いため、割断性が劣った。
比較例２は、表層のＧＰＰＳ含有比率が高く、シート引張伸びが１０％未満であり、直線状に綺麗に割断されなかった。
比較例３は、シート総厚に対する表層厚の比率が小さく、シート引張伸びが１００％を超え、引張弾性率は１５００ＭＰａ未満であり、割断性が劣った。
比較例４は、ヒートシール厚が大きく、ヒートシール層の割断が不十分であった。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の深絞り成型用多層シートによれば、手で容易に開口部を割断または破断することができるので、ユニバーサルデザイン化に適した、より簡便な構造や形状の包装体や開口部を設計・製造でき、製造者および使用者の利便性、経済性が大いに向上する。
【符号の説明】
【００４０】
１    表層
２    ヒートシール層
３    収容部
４    接着層
５    ＰＥＴＧ層および／または環状ＰＯ層
６    ＥＶＯＨ層および／またはＭＸＤ層
【図１】
2017144626.tif 000004
【図２】
2017144626.tif 000005
【図３】
2017144626.tif 000006