JP5411629B2 - 多孔質包装材及び使い捨てカイロ - Google Patents
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Description
(ポリアミド系接着剤)
本発明における多孔性接着剤層は、多孔質フィルムと不織布との接着性、保存安定性、耐熱性の観点から、ポリアミド系接着剤により形成される。ポリアミド系接着剤は、溶融塗工されるホットメルト型の接着剤である。
η* = G*/ω = E*/3ω
G* : ずり変形における複素弾性率
ω : 測定周波数
本発明における多孔性接着剤層は、上記ポリアミド系接着剤を、スプレー方式(スプレー塗布)により繊維化して形成する。より詳細には、上記ポリアミド系接着剤を、カーテンスプレー方式により、加熱溶融下において熱風を介し吹き付けて繊維化して塗布する方法にて形成される。スプレー方式にて塗布することにより、通気性を維持することができる。
本発明の多孔質包装材における多孔質フィルムは、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂などから構成されるフィルム状の多孔質基材であれば、特に限定されない。上記の中でも、価格、柔軟性の観点やヒートシール性の観点から、ポリオレフィン系樹脂から構成される多孔質フィルムを好適に用いることができる。
本発明の多孔質包装材における不織布としては、特に制限されず、例えば、ポリアミド系不織布(ナイロン製不織布など)、ポリエステル系不織布(ポリエチレンテレフタレート(PET)製不織布、ポリブチレンテレフタレート(PBT)製不織布など)、ポリオレフィン系不織布、レーヨン製不織布など公知慣用の不織布(天然繊維による不織布、合成繊維による不織布など)を使用することができる。上記の中でも、ポリアミド系接着剤による接着性等の観点から、ポリアミド系不織布が好ましく、より好ましくはナイロン製不織布(ナイロン系不織布)である。
本発明の多孔質包装材は、上記多孔性接着剤層(ポリアミド系共重合体を含むホットメルト型のポリアミド系接着剤を繊維化して形成した多孔性接着剤層)を介して、上記多孔質フィルムと上記不織布とが接着された多孔質包装材である。図1に、本発明の多孔質包装材の一例(概略断面図)を示す。本発明の多孔質包装材1は、多孔質フィルム11と不織布13とが、多孔性接着剤層12を介して貼り合わされてなる。
本発明の多孔質包装材は、包装材であれば特に限定されないが、袋状の構造を有する包装材(袋体)として好ましく用いられる。すなわち、袋体を構成する部材(袋体構成部材)の少なくとも一部として、本発明の多孔質包装材を用いることができる。また、高温及び/又は高圧のヒートシール時にも加工性が良好であるため、ヒートシール加工が施される包装材(ヒートシール用包装材)として好ましく用いられる。即ち、本発明の多孔質包装材は、ヒートシール加工により袋体に製造される包装材(ヒートシール用袋体構成部材用の包装材)として、特に好ましく用いられる。さらに、通気性、発熱体に対する酸素供給性等の観点から、通気性を有する袋体を構成する部材として好ましく用いられる。本発明の多孔質包装材は、特に限定されないが、使い捨てカイロ、除湿剤、消臭剤、芳香剤、脱酸素剤などの構成部材として好ましく用いられ、中でも、使い捨てカイロの構成部材として特に好ましく用いられる。
本発明の多孔質包装材を構成部材の少なくとも一部(好ましくは袋体構成部材)として用いることにより、本発明の使い捨てカイロを形成することができる。具体的には、本発明の多孔質包装材と本発明の多孔質包装材とをヒートシールして袋体とし、又は、本発明の多孔質包装材と本発明の多孔質包装材以外の包装材(「その他の包装材」と称する場合がある)とをヒートシールして袋体とし、袋体の内部に発熱体を封入することにより、本発明の使い捨てカイロを形成することができる。図2は、本発明の多孔質包装材とその他の包装材を用いた使い捨てカイロの一例を示す概略断面図である。図2に記載の本発明の使い捨てカイロは、本発明の多孔質包装材1とその他の包装材2(基材21及び粘着剤層22からなる)を、端部(ヒートシール部4)をヒートシールすることにより袋体を形成し、内部に発熱体3を封入してなる。上記のように、一方の面に粘着剤層が設けられ、身体、衣類等の被着体に貼り付ける用途の使い捨てカイロにおいては、本発明の多孔質包装材は、発熱体への酸素供給性の観点から、被着体に接する側と反対側の部材(いわゆる表材)として少なくとも用いられることが好ましい。
直鎖状低密度ポリエチレン(重量平均分子量(Mw):8万)100重量部、エチレン・ブテン・ジエン三元共重合体(EBT)(Mw:14万)40重量部をポリマー成分とし、平均粒径1.1μmの炭酸カルシウム(無機微粒子)140重量部、酸化防止剤1重量部を、180℃で溶融混練し、混合材料を得た。
上記混合材料を用い、Tダイ法で溶融押出を行い、1軸ロール延伸方式により、延伸温度100℃、延伸倍率4.0倍で長手(MD)方向に延伸して、厚み70μmのポリエチレン系多孔質フィルムを得た。
ホットメルト型のポリアミド系接着剤としては、下記構造式のポリアミド系共重合体(エムスケミー・ジャパン(株)製、融点152℃、溶融粘度(190℃/2.16kg)25Pa・s)を用いた。上記ポリアミド系共重合体は、HMDA、AA、SA及びCLを構成単位とするポリアミド系共重合体であり、組成比(HMDA:AA:SA:CL)は2:1:1:4(モル比)である。また、上記ポリアミド系共重合体の重量平均分子量(Mw)は11300(GPC法により測定)である。
次いで、上記接着剤層上に、上記ポリエチレン系多孔質フィルムをラミネートして、多孔質包装材を得た。
なお、ポリエチレン系多孔質フィルムの製造と、多孔性接着剤層の形成及びラミネートは、同じ製造ラインでインラインで行った。
ポリアミド系接着剤を、ポリアミド系共重合体(エムスケミー・ジャパン(株)製、融点135℃、溶融粘度(190℃/2.16kg)32Pa・s)に変更した以外は、実施例1と同様にして、多孔質包装材を作製した。多孔性接着剤層の平均繊維径は25μmであった。なお、上記ポリアミド系共重合体は、HMDA、AA、SA及びCLを構成単位とするポリアミド系共重合体である。また、上記ポリアミド系共重合体の重量平均分子量(Mw)は8000(GPC法により測定)である。
ポリアミド系接着剤を、熱可塑性共重合ポリアミド樹脂(ダイセル・エボニック(株)(旧ダイセル・デグサ)製、商品名「VESTAMELT 722GETR」、融点105℃、溶融粘度(190℃/2.16kg)22Pa・s)に変更した以外は、実施例1と同様にして、多孔質包装材を作製した。多孔性接着剤層の平均繊維径は24μmであった。
ポリアミド系接着剤を、エムスケミー・ジャパン(株)製、商品名「Griltex D1556A」(融点135℃、溶融粘度(190℃/2.16kg)220Pa・s)に変更し、カーテンスプレー方式で、不織布上に塗布を試みたが、カーテンダイス温度210℃では接着剤を十分に溶融できず、繊維状に塗布できなかった。
直鎖状低密度ポリエチレン(Mw:6万)100重量部、エチレン−ブテン共重合体(Mw:11万)20重量部及びポリエチレン(Mw:40万)20重量部をポリマー成分とし、平均粒径1.1μmの炭酸カルシウム(無機微粒子)150重量部、酸化防止剤1重量部を、180℃で溶融混練し、混合材料を得た。
上記混合材料を用い、Tダイ法で溶融押出を行い、1軸ロール延伸方式により、延伸温度100℃、延伸倍率4.0倍で長手(MD)方向に延伸して、厚み70μmのポリエチレン系多孔質フィルムを得た。
上記のポリエチレン系多孔質フィルムを用いた以外は、実施例1と同様にして、多孔質包装材を得た。
実施例3と同じポリエチレン系多孔質フィルムを用いた以外は、実施例2と同様にして、多孔質包装材を得た。
実施例3と同じポリエチレン系多孔質フィルムを用いた以外は、比較例1と同様にして、多孔質包装材を得た。
以下に、本願で用いられる測定方法および効果の評価方法について例示する。また、上記実施例、比較例で得られた多孔質包装材について、以下の方法で評価を行った。
ポリアミド系接着剤を測定サンプルとし、装置として、DSC Q20(TA Instruments製)を用い、ISO11357に準じて、DSC測定を行った。温度条件は、室温より20K/分で250℃まで昇温し、5K/分で室温まで降温する条件で行った。
なお、上記のポリアミド系接着剤の融点は、接着剤中のポリアミド系共重合体の融点を表す。
ISO1133に準拠して、「Melt Indexer MI−3 and MP−D」(ゴットフェルト(Gottfert)製)を用いて、設定温度190℃、荷重2.16kgの条件で測定を行った。
実施例及び比較例で得られた多孔質包装材を、幅50mm×長さ150mmの大きさに切り出して、測定用サンプルとした。
また、鏡面仕上げのステンレス板(幅50mm×長さ150mm×厚み5mm)を使用した。
上記の測定用サンプルとステンレス板とを、多孔質包装材の不織布側の表面がステンレス板に接するように重ね合わせ、ヒートシール装置(テスター産業株式会社製、装置名「HEAT SEAL TESTER」)を用い、圧力4.0kgf/cm2で60秒間の条件で加圧(ヒートシール)した。なお、ヒートシール温度は、80、90、100、110、120、130、140、150℃で、それぞれヒートシールを行った。
加圧(ヒートシール)後、直ちにステンレス板から測定用サンプル(多孔質包装材)を引き剥がし、測定用サンプルの裏抜け状態を確認した。ヒートシール後の測定用サンプルの不織布側の表面のシールバーが当たった範囲(幅40mm×長さ150mm)全面を、目視にて観察し、以下の基準で判断した。
裏抜けなし(○) : 不織布側の表面への接着剤の染み出し(裏抜け)は観察されなかった。
僅かに裏抜けがある(△) : 不織布側の表面に接着剤が染み出している(裏抜けしている)部分の面積の割合が10%未満であった。
裏抜けが顕著である(×) : 裏抜けしている部分の面積の割合が10%以上であった。
なお、ヒートシール加工用の多孔質包装材として、○は優れており、△は使用可能なレベル、×は使用不可能なレベルである。
多孔質包装材から、幅25mm×長さ200mmの短冊状の測定用サンプルを作製した。
引張試験機を用いて、JIS K 6854に準拠して、T型剥離試験を行い、多孔質フィルムと不織布の引き剥がし強度(N/25mm)を測定し、「層間剥離力」とした。
(測定条件)
測定装置 : インストロン型万能引張試験機
温湿度 : 23±2℃、50±5%RH
剥離角度 : T型
試験回数 : 5回
引張速度 : 300mm/分
実施例及び比較例で得られた多孔質包装材から、工業用アルコールを使用して、多孔質フィルムと不織布を剥離した。実施例及び比較例で得られた多孔質包装材の端の不織布面に工業用アルコールを適量つけ、多孔質フィルムと不織布を剥離した。工業用アルコールのついていない部分まで剥離した。
次いで、デジタルマイクロスコープ(KEYENCE VHX DIGITAL MICROSCOPE)を用いて、倍率150倍で、上記で剥離した多孔質フィルム表面上の多孔性接着剤層を観察した。多孔性接着剤層の繊維状の接着剤の繊維軸と垂直方向の長さを繊維径とし、測定視野(測定視野のサイズ:100mm×100mm)内で、ランダムに10箇所で繊維径を測定し、平均値を「平均繊維径」とした。
11 多孔質フィルム
12 多孔性接着剤層
13 不織布
2 その他の包装材
21 基材
22 粘着剤層
3 発熱体
4 ヒートシール部
Claims (4)
- ポリアミド系共重合体を含むホットメルト型のポリアミド系接着剤を繊維化して形成した多孔性接着剤層を介して、多孔質フィルムと不織布とが接着された多孔質包装材であって、前記ポリアミド系接着剤の融点が135〜160℃であり、且つ前記ポリアミド系接着剤の190℃、荷重2.16kgにおける溶融粘度が100Pa・s以下であることを特徴とする多孔質包装材。
- 前記ポリアミド系共重合体の重量平均分子量が5000〜50000である請求項1に記載の多孔質包装材。
- 前記多孔質フィルムが、重量平均分子量が30万未満の低密度ポリエチレン、重量平均分子量が30万未満の直鎖状低密度ポリエチレン、重量平均分子量が30万未満のエチレン−α−オレフィン共重合体、及び重量平均分子量が30万以上のポリエチレンからなる群より選ばれる少なくとも1のポリオレフィン系樹脂から構成される多孔質フィルムである請求項1又は2に記載の多孔質包装材。
- 請求項1〜3の何れか1項に記載の多孔質包装材を含む使い捨てカイロ。
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