特開 2022-173745 樹脂シートおよび容器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022173745

(43)【公開日】2022-11-22

(54)【発明の名称】樹脂シートおよび容器

(51)【国際特許分類】

   B32B 27/32 20060101AFI20221115BHJP

   B32B 27/00 20060101ALI20221115BHJP

   B32B 27/20 20060101ALI20221115BHJP

   B65D 65/40 20060101ALI20221115BHJP

【ＦＩ】

B32B27/32 E

B32B27/00 H

B32B27/20

B65D65/40 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021079637

(22)【出願日】2021-05-10

(71)【出願人】

【識別番号】500163366

【氏名又は名称】出光ユニテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000637

【氏名又は名称】特許業務法人樹之下知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 啓司

(72)【発明者】

【氏名】永富 風花

(72)【発明者】

【氏名】中野 康宏

【テーマコード（参考）】

3E086

4F100

【Ｆターム（参考）】

3E086AB01

3E086AC07

3E086AD05

3E086AD06

3E086BA04

3E086BA15

3E086BB01

3E086BB02

3E086BB05

3E086BB85

3E086CA01

3E086DA08

4F100AA08

4F100AA08A

4F100AK04

4F100AK04A

4F100AK04E

4F100AK05

4F100AK05A

4F100AK05E

4F100AK06

4F100AK06A

4F100AK06E

4F100AK07

4F100AK07A

4F100AK07C

4F100AK07D

4F100AK07E

4F100AK22

4F100AK22B

4F100AR00B

4F100AR00C

4F100BA04

4F100BA07

4F100CA23

4F100CA23A

4F100CB00

4F100CB00D

4F100CB00E

4F100GB16

4F100JA13

4F100JA13A

4F100JD02

4F100JD04

4F100JL11

4F100JL11D

4F100JL11E

4F100YY00A

(57)【要約】

【課題】無機物を充填した熱可塑性樹脂組成物を用いた樹脂シートにおいて製膜性や容器成形性を改善する。
【解決手段】ポリプロピレン、密度が９３０ｋｇ／ｍ^３未満のポリエチレン、および無機充填剤を含む樹脂組成物で形成される層を少なくとも有する樹脂シートが提供される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポリプロピレン、密度が９３０ｋｇ／ｍ^３未満のポリエチレン、および無機充填剤を含む樹脂組成物で形成される層を少なくとも有する樹脂シート。

【請求項2】

前記樹脂組成物は、前記ポリエチレンを２質量％以上２０質量％以下含有し、前記無機充填剤を３０質量％以上７０質量％以下含有する、請求項１に記載の樹脂シート。

【請求項3】

前記樹脂組成物は、ホモポリプロピレンを５質量％以上６０質量％以下含有する、請求項２に記載の樹脂シート。

【請求項4】

前記樹脂組成物は、ブロックポリプロピレンを５質量％以上２０質量％以下含有する、請求項２または請求項３に記載の樹脂シート。

【請求項5】

前記無機充填剤は、炭酸カルシウムである、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の樹脂シート。

【請求項6】

シール層と、第１層と、第２層と、第１接着層と、ガスバリア層と、第２接着層と、第３層と、第４層とがこの順で積層され、前記シール層、前記第１層、前記第２層、前記第３層または前記第４層の少なくともいずれかが前記樹脂組成物で形成される、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の樹脂シート。

【請求項7】

前記第２層および前記第３層は、第１基材層であり、
前記第１層および前記第４層は、第２基材層であり、
前記第１基材層が前記樹脂組成物で形成される、請求項６に記載の樹脂シート。

【請求項8】

前記樹脂組成物で形成される層の厚みの合計が前記樹脂シートの厚みの４０％以上７０％以下である、請求項６または請求項７に記載の樹脂シート。

【請求項9】

請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の樹脂シートが成形された容器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂シートおよび容器に関する。

【背景技術】

【0002】

環境対応として、化石由来の熱可塑性樹脂の使用量の削減が求められていることから、化石由来の熱可塑性樹脂を無機物で置き換え、樹脂の使用量を削減することで、焼却時の二酸化炭素の排出を低減することが検討されている。例えば、特許文献１には、夾雑物の発生防止、厚さが均一なシートの作成、シートの表面性向上および見かけ比重の調整ができる無機物質粉末高配合薄膜シートの製造方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－１２２６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、無機物を充填した熱可塑性樹脂組成物を用いた積層シートから成形体を製造するに際しては、無機物が高濃度に充填されていることで、製膜性や容器成形性が低下する場合があった。

【0005】

そこで、本発明は、無機物を充填した熱可塑性樹脂組成物を用いた樹脂シートにおいて製膜性や容器成形性を改善することが可能な樹脂シートおよび容器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

［１］ポリプロピレン、密度が９３０ｋｇ／ｍ^３未満のポリエチレン、および無機充填剤を含む樹脂組成物で形成される層を少なくとも有する樹脂シート。
［２］樹脂組成物は、ポリエチレンを２質量％以上２０質量％以下含有し、無機充填剤を３０質量％以上７０質量％以下含有する、［１］に記載の樹脂シート。
［３］樹脂組成物は、ホモポリプロピレンを５質量％以上６０質量％以下含有する、［２］に記載の樹脂シート。
［４］樹脂組成物は、ブロックポリプロピレンを５質量％以上２０質量％以下含有する、［２］または［３］に記載の樹脂シート。
［５］無機充填剤は、炭酸カルシウムである、［１］から［４］のいずれか１項に記載の樹脂シート。
［６］シール層と、第１層と、第２層と、第１接着層と、ガスバリア層と、第２接着層と、第３層と、第４層とがこの順で積層され、シール層、第１層、第２層、第３層または第４層の少なくともいずれかが樹脂組成物で形成される、［１］から［５］のいずれか１項に記載の樹脂シート。
［７］第２層および第３層は、第１基材層であり、第１層および第４層は、第２基材層であり、第１基材層が樹脂組成物で形成される、［６］に記載の樹脂シート。
［８］樹脂組成物で形成される層の厚みの合計が樹脂シートの厚みの４０％以上７０％以下である、［６］または［７］に記載の樹脂シート。
［９］［１］から［８］のいずれか１項に記載の樹脂シートが成形された容器。

【発明の効果】

【0007】

上記の構成によれば、ポリプロピレンに加えて低密度ポリエチレンと無機充填剤とを所定割合で配合することによって樹脂組成物中に充填された無機物を分散させられるため、製膜性や容器成形性を改善することができる。これらの性質が改善されることによって、例えば食品包装容器における焼却時の二酸化炭素の排出量を低減し、また樹脂組成物中に充填された無機物によってバリア性が向上することによって内容物の長期保存性も向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る樹脂シートの積層構造を示す模式的な断面図である。

【図2】図１に示される樹脂シートを含んで構成される包装体の例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0010】

図１は、本発明の一実施形態に係る樹脂シートの積層構造を示す模式的な断面図である。図１に示されるように、樹脂シート１０は、ガスバリア層１１と、第１基材層１２，１３と、第２基材層１４，１５と、シール層１６とを有する。以下、各層の構成について説明する。なお、樹脂シート１０は、後述するような包装体を構成するのに適した厚み、具体的には例えば０．２ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下の厚みで形成されるが、この例には限定されない。

【0011】

ガスバリア層１１は、エチレン－ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）などのエチレンビニルアルコールを含む樹脂組成物で形成される。ガスバリア層１１と、ガスバリア層１１の両側に積層される第１基材層１２，１３との間には、接着層１１１，１１２が形成される。接着層１１１，１１２は、例えば無水マレイン酸変性ポリプロピレンで形成される。

【0012】

第１基材層１２，１３は、ポリプロピレン、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）および無機充填剤を含む樹脂組成物で形成される。限定的ではない例として、第１基材層１２，１３は、ポリプロピレンに加えてＬＤＰＥを２質量％以上２０質量％以下含有し、無機充填剤を３０質量％以上７０質量％以下含有する。ここで、ＬＤＰＥは、密度が９３０ｋｇ／ｍ^３未満のポリエチレンである。ＬＤＰＥの密度は、好ましくは９２５ｋｇ／ｍ^３以下、より好ましくは９２０ｋｇ／ｍ^３以下である。また、ポリプロピレンは例えばホモポリプロピレン（ＨＰＰ）またはブロックポリプロピレン（ＢＰＰ）であり、第１基材層１２，１３はホモポリプロピレンまたはブロックポリプロピレンを５質量％以上６０質量％以下含有してもよい。無機充填剤は、例えば炭酸カルシウムやタルクなどを粉状に加工したものである。樹脂組成物に無機充填剤を含有させることによって、例えば食品包装容器における焼却時の二酸化炭素の排出量を低減し、また無機充填剤の迷路効果によって水蒸気バリア性が向上する。水蒸気バリア性の向上は、例えば内容物の加熱時にガスバリア層１１のＥＶＯＨが吸湿してガスバリア性が低下する現象を防止するためにも有効であるため、ガスバリア性の向上にも寄与する。

【0013】

また、第１基材層１２，１３は、上記の成分に加えて石油樹脂、エラストマーまたは顔料などが添加された樹脂組成物で形成されてもよい。石油樹脂を添加することによって、第１基材層１２，１３の水蒸気バリア性をさらに向上させることができる。エラストマーを添加することによって、第１基材層１２，１３の耐衝撃性を向上させることができる。

【0014】

第２基材層１４，１５は、第１基材層１２，１３のガスバリア層１１とは反対側にそれぞれ積層され、ポリプロピレンおよびポリエチレンを含む樹脂組成物で形成される。シール層１６は、後述する蓋体とのヒートシールなどによる接合に適したポリオレフィン系樹脂、具体的にはＨＰＰ、ＲＰＰもしくはＢＰＰなどのポリプロピレン系樹脂、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）もしくはＬＤＰＥなどのポリエチレン系樹脂、または直鎖状エチレン－α－オレフィン共重合体などで形成される。なお、第２基材層１４，１５およびシール層１６は、例えば樹脂シート１０に必要とされる剛性や、蓋体などの他の部材との接合の必要性などに応じて設けられるため、必ずしも樹脂シート１０に含まれなくてもよい。

【0015】

上記のような樹脂シート１０では、ＥＶＯＨを含むガスバリア層１１によって高い酸素バリア性が実現されるため、例えば食品などの内容物の長期保存が可能になる。また、第１基材層１２，１３を形成する樹脂組成物が無機充填剤を含むことによって化石由来の合成樹脂の使用量を削減し、二酸化炭素の排出量を抑制することができる。樹脂組成物においてポリプロピレンに加えてＬＤＰＥと無機充填材とを所定割合で配合することによって樹脂組成物中に充填された無機物を分散させられるため、例えば共押出成形などによって多層の樹脂シート１０を製造する際の製膜性や、樹脂シート１０を容器形状に成形する際の容器成形性を改善することができる。無機充填剤は、第１基材層１２，１３に加えて、または第１基材層１２，１３に代えて、第２基材層１４，１５またはシール層１６の少なくともいずれかを形成する樹脂組成物に含まれてもよい。この場合も当該層においてポリプロピレンに加えてＬＤＰＥと無機充填材とを所定割合で配合することによって製膜性や容器成形性を改善することができる。樹脂シート１０の各層のうち、ポリプロピレンに加えてＬＤＰＥと無機充填材とを所定割合で配合した樹脂組成物で形成される層の厚みの合計は、樹脂シート１０の厚みの４０％以上７０％以下であることが好ましい。

【0016】

なお、上記の例において樹脂シート１０はガスバリア層１１の両側に積層される２つの第１基材層１２，１３を有するが、水蒸気バリア性が必要とされる状況に応じて、第１基材層１２、または第１基材層１３のいずれか一方だけが設けられてもよい。例えば、内容物の加熱時に発生する水蒸気に対する水蒸気バリア性が必要とされる場合、包装体の内容物側（図示された例では上側）の第１基材層１２だけが設けられてもよい。

【0017】

図２は、図１に示される樹脂シートを含んで構成される包装体の例を示す断面図である。図２に示された包装体１００は、樹脂シート１０を用いた成形体である容器本体と、容器本体に接合される蓋体２０とを含む。図示された例では、容器本体が底面部１０１、側面部１０２およびフランジ部１０３を含む形状に成形され、蓋体２０がフランジ部１０３で容器本体に接合されている。蓋体２０とフランジ部１０３とは、例えばヒートシールなどによって接合される。蓋体２０を酸素バリア性および水蒸気バリア性を有する積層体で形成し、容器本体と蓋体２０とを互いに接合することによって、内容物が収納される収納空間Ｓが密封され、内容物の高い保護性、具体的には水蒸気や酸素に対するバリア性が実現される。

【0018】

なお、樹脂シート１０を含んで構成される包装体は、上記の包装体１００の例には限られず、例えば射出成形容器に樹脂シート１０で構成される被覆積層体が組み合わされた複合成形容器本体を含む容器や、樹脂シート１０を紙製のカップの内容物側の被覆にした容器など、様々な構成でありうる。

【実施例0019】

次に、本発明の実施例について説明する。実施例では、上記で図１を参照して説明したようなガスバリア層１１、接着層１１１，１１２、第１基材層１２，１３、第２基材層１４，１５、およびシール層１６を有する樹脂シート１０を共押出成形によって作製し、製膜外観を評価するとともに、酸素透過度を測定した。また、プラグアシスト式真空圧空成形機にて、間接加熱ヒーターで軟化させた樹脂シートを間口１００ｍｍ×１００ｍｍ、高さ２５ｍｍの容器金型を用いて容器形状に成形し、容器成形性および容器外観を評価した。

【0020】

表１に、各実施例および比較例における樹脂シートの各層の原料の配合（質量％）、および特性の測定および評価の結果を示す。表中に示される基材層（第１基材層）、表下層（第２基材層）およびシール層の原料の詳細は以下のとおりである。なお、ＭＦＲはメルトフローレートを意味する。

【0021】

・ＨＰＰ１：ホモポリプロピレン
ＭＦＲ＝０．５ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃）
アイソタクティックペンタッド分率＝９７ｍｏｌ％
・ＨＰＰ２：ホモポリプロピレン
ＭＦＲ＝０．５ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃）
アイソタクティックペンタッド分率＝９３ｍｏｌ％
・ＨＰＰ３：ホモポリプロピレン
ＭＦＲ＝３．０ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃）
アイソタクティックペンタッド分率＝９３ｍｏｌ％
・ＢＰＰ１：ブロックポリプロピレン
ＭＦＲ＝０．５ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃）
ＪＩＳ Ｋ－７１６１に準拠した方法により測定した引張弾性率１２５０ＭＰａ
・ＬＤＰＥ１：低密度ポリエチレン
ＭＦＲ＝０．３５ｇ／１０ｍｉｎ（１９０℃）
密度＝９２０ｋｇ／ｍ^３
・ＨＤＰＥ１：高密度ポリエチレン
ＭＦＲ＝０．３５ｇ／１０ｍｉｎ（１９０℃）
密度＝９５６ｋｇ／ｍ^３

【0022】

・ＣＣＭＢ１：竹原化学工業社製 商品名：ＭＡＸ２０８０Ｋ
炭酸カルシウム８０質量％およびＢＰＰ２０質量％を含有するマスターバッチ
ＢＰＰのＭＦＲ＝４ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃）
・ＣＣＭＢ２：ファイマテック社製 商品名：ＡＦＦ－ＳＴＦ
炭酸カルシウム６０質量％およびＨＰＰ４０質量％を含有するマスターバッチ

【0023】

接着層は接着性樹脂である無水マレイン酸変性ポリプロピレン（三菱ケミカル社製、商品名：モディックＡＰ Ｐ６７４Ｖ）で形成され、ガスバリア層はエチレン含有量＝２７ｍｏｌ％、ＭＦＲ＝４．３ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃、２．１６ｋｇ）のエチレン－ビニルアルコール共重合樹脂（クラレ製、商品名：ＳＰ）で形成された。

【0024】

各特性については、以下の記載の方法で測定および評価した。
・製膜外観
目視により以下のＡ，Ｂ，Ｃの３段階で評価した。
Ａ：凹凸がほとんどなく、良好な外観。
Ｂ：フローマークなどの凹凸がやや見られるが、概ね良好な外観。
Ｃ：フローマークなどの凹凸が激しい、または破断が見られ、不良な外観。
・酸素透過度
ＪＩＳ Ｋ７１２６－２ Ｂ法（２００６年版）に基づいて、温度２３℃かつ湿度５０％ＲＨの環境下にて各積層シートを測定し、以下のＡ，Ｃの２段階で評価した。
Ａ：１cm^３／ｍ^２・ｄａｙ未満
Ｃ：１cm^３／ｍ^２・ｄａｙ以上
・容器成形性
以下のＡ，Ｂ，Ｃの３段階で評価した。
Ａ：容器金型への追従性が良好で、無機充填剤を添加しない場合と同等の成形条件で容器成形可能。
Ｂ：容器金型への追従性がやや劣るものの、無機充填剤を添加しない場合の成形条件を変更することで容器成形可能。
Ｃ：容器金型への追従性が劣り、無機充填剤を添加しない場合の成形条件を変更しても容器成形不可。
・容器外観
目視により以下のＡ，Ｂ，Ｃの３段階で評価した。
Ａ：容器全体の形状が整っており、側壁の破断がなく、良好な外観。
Ｂ：容器全体の形状が整っており、側壁には若干の凹凸があるものの概ね良好な外観。
Ｃ：容器全体の形状が整っていないか、側壁に明らかな破断が見られ、不良な外観。

【0025】

【表1】

【0026】

上記の結果では、第１基材層を形成する樹脂組成物がポリプロピレンおよび無機充填物（炭酸カルシウム）に加えてＬＤＰＥ（密度が９３０ｋｇ／ｍ^３未満のポリエチレン）をさらに含有する実施例１～実施例１４において、ＬＤＰＥを含有しない比較例１～比較例４に比べて樹脂シートの特性および成形された容器の特性が向上することがわかった。ここで、実施例１～実施例１４では、樹脂組成物に密度が９２０ｋｇ／ｍ^３のＬＤＰＥ（ＬＤＰＥ１）が２．５質量％～１２質量％含有される。また、実施例１～実施例６では、樹脂組成物にＬＤＰＥに加えてＨＰＰが４２質量％～５２質量％含有され、ＢＰＰは含有されない。実施例７～実施例１４では、樹脂組成物にＬＤＰＥに加えてＨＰＰが２５質量％～３８質量％、およびＢＰＰが１０質量％～１６質量％含有される。また、実施例１～実施例１４において、ポリプロピレン、無機充填物（炭酸カルシウム）およびＬＤＰＥを含有する第１基材層の層比、すなわち第１基材層の厚みの合計の樹脂シートの厚みに対する割合は５０％～５５％である。これらのいずれの例についても、無機充填物（炭酸カルシウム）およびポリプロピレン（ＨＰＰのみ、またはＨＰＰおよびＢＰＰ）を含有しＬＤＰＥを含有しない比較例１～比較例４に比べて、樹脂シートの特性および成形された容器の特性のいずれかまたは両方が改善した。

【0027】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において、各種の変形例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0028】

１０…樹脂シート、１１…ガスバリア層、１１１，１１２…接着層、１２，１３…第１基材層、１４，１５…第２基材層、１６…シール層、２０…蓋体、１００…包装体、１０１…底面部、１０２…側面部、１０３…フランジ部、Ｓ…収納空間。

【図1】

【図2】