JP7119610B2 - 多層シート、トレイ及び包装体 - Google Patents
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Description
[2]前記水蒸気バリア層が、高密度ポリエチレン、または高密度ポリエチレン及び石油樹脂の混合物を含む、[1]に記載の多層シート。
[3]前記石油樹脂が、ジシクロペンタジエンを用いて得られた重合体である、[2]に記載の多層シート。
[4]前記水蒸気バリア層が、更に、無機充填剤を含む、[1]乃至[3]のいずれか1つに記載の多層シート。
[5]前記式(1)-1で表される構成単位、前記式(1)-2で表される構成単位、及び前記式(1)-3で表される構成単位を有する化合物が、スチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体である、[1]乃至[4]のいずれか1つに記載の多層シート。
[6]前記ポリオレフィン系樹脂が、高密度ポリエチレンである、[1]乃至[5]のいずれか1つに記載の多層シート。
[7]少なくとも一方の表面層と前記水蒸気バリア層とが、隣接して積層される、[1]乃至[6]のいずれか1つに記載の多層シート。
[8]前記表面層が、高密度ポリエチレンのみからなる、または高密度ポリエチレン及びポリプロピレンの混合物を含む、[1]乃至[7]のいずれか1つに記載の多層シート。
[9]前記表面層が、更に、下記式(2)-1で表される構成単位、下記式(2)-2で表される構成単位、及び下記式(2)-3で表される構成単位を有する化合物を含む、[1]乃至[8]のいずれか1つに記載の多層シート:
[10]2つの前記水蒸気バリア層を有し、当該水蒸気バリア層が前記表面層とそれぞれ隣接して積層される、[1]乃至[9]のいずれか1つに記載の多層シート。
[11]前記多層シートの厚さが、500μm以上、1500μm以下である、[1]乃至[10]のいずれか1つに記載の多層シート。
[12]前記多層シートの引張衝撃強度が、110kJ/m2以上である、[1]乃至[11]のいずれか1つに記載の多層シート。
[13]前記多層シートの、デュポン式落下衝撃試験機での衝撃強度が、1.5J以上である、[1]乃至[12]のいずれか1つに記載の多層シート。
[14]前記表面層と前記水蒸気バリア層との剥離強度が、11N/15mm以上である、[7]乃至[13]のいずれか1つに記載の多層シート。
[15]前記多層シートの、25℃、60%RHの条件における酸素透過量が、0.35cc/m2・day以下である、[1]乃至[14]のいずれか1つに記載の多層シート。
[16][1]乃至[15]のいずれか1つに記載の多層シートを成形したトレイ。
[17][16]に記載のトレイと、蓋材と、を備える包装体。
先ず、本発明を適用した一実施形態である多層シートの構成の一例について説明する。
図1は、本発明を適用した一実施形態である多層シート1の断面模式図である。図1に示すように、本実施形態の多層シート1は、酸素バリア層2と、接着層3と、水蒸気バリア層4と、一対の表面層5及び6と、を備えて概略構成されている。
本実施形態の多層シート1は、例えば、医薬品、製剤、輸液製剤、血液製剤、医療機器、化粧品、医薬部外品、食品、飲料、工業部材、電子部品等の包装材の用途に用いることができる。
水蒸気バリア層4が化合物(1)を含むことにより、多層シート1に対して高い耐衝撃性を付与することができる。
前記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基が挙げられる。
R1及びR2は、メチル基であることが好ましい。
R3及びR4は、水素原子であることが好ましい。
なかでも前記石油樹脂は、透明性と臭気の観点から、脂肪族系炭化水素樹脂であることが好ましく、より好ましくはジシクロペンタジエンを用いて得られた重合体であり、更に好ましくはジシクロペンタジエンを熱重合したのちに水添反応を施して得られる水素添加ジシクロペンタジエン系石油樹脂である。石油樹脂中の、すべての構成単位に対する、ジシクロペンタジエンから誘導された構成単位の含有割合は、30%以上が好ましい。
多層シート1においては、一対の表面層5及び6の少なくとも一方が水蒸気バリア層4と隣接して積層されていれば、表面層を設けた効果がより高くなり、図1に示すように、表面層5及び6がいずれも水蒸気バリア層4と隣接して積層されていれば、表面層を設けた効果がさらに高くなる。
この場合、内表面層5中の高密度ポリエチレンの含有率としては、具体的には、例えば、内表面層5全体の質量に対して、50~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。内表面層5中の高密度ポリエチレンの含有率が、内表面層5全体の質量に対して、上記範囲内であることで、高密度ポリエチレンを用いたことによる効果がより顕著に得られる。
この場合、内表面層5中の前記混合物の含有率としては、具体的には、例えば、内表面層5全体の質量に対して、50~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましい。内表面層5中の前記混合物の含有率が、内表面層5全体の質量に対して、上記範囲内であることで、前記混合物を用いたことによる効果がより顕著に得られる。
内表面層5が化合物(2)を含むことにより、多層シート1に対して高い耐衝撃性を付与することができる。
式(2)-2中のR7及びR8は、それぞれ、式(1)-2中のR3及びR4と同様のものである。
式(2)-1中及び式(2)-3中のoは、式(1)-1中及び式(1)-3中のmと同様のものである。
式(2)-2中のpは、式(1)-2中のnと同様のものである。
次に、上述した多層シート1の製造方法について説明する。
本実施形態の多層シート1の製造方法は、特に限定されるものではないが、数台の押出機により、原料となる樹脂等を溶融押出するフィードブロック法やマルチマニホールド法等の共押出Tダイ法、空冷式又は水冷式共押出インフレーション法及びラミネート法が挙げられる、この中でも、共押出Tダイ法で製膜する方法が各層の厚さ制御に優れる点で特に好ましい。
次に、上述した多層シート1を用いた包装体について説明する。図2は、本発明を適用した一実施形態である包装体11の断面模式図である。図2に示すように、本実施形態の包装体11は、トレイ12と、蓋材13と、を備えて概略構成されている。
(実施例1)
図1に示す構成の多層シートを、以下の手順で作製した。
先ず、酸素バリア層に含まれる樹脂として、エチレン-ビニルアルコール共重合体(クラレ社製、品番:F101A)を用意した。
また、第1及び第2の接着層に含まれる樹脂として、無水マレイン酸変性ポリエチレン(三井化学社製、品番:NF536)を用意した。
また、第1及び第2の水蒸気バリア層に含まれる樹脂として、スチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体(カネカ社製、品番:102T-UC)及び高密度ポリエチレン(旭化成ケミカル社製、品番:B161)を用意した。
第1及び第2の水蒸気バリア層では、スチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体が15質量%、高密度ポリエチレンが85質量%となるように混合比を調整した。
また、内表面層及び外表面層の樹脂として、高密度ポリエチレン(旭化成ケミカル社製、品番:B161)を用意した。
第1及び第2の水蒸気バリア層に含まれる樹脂として、水素添加ジシクロペンタジエン系石油樹脂(JXTGエネルギー社製、品番:T-REZ OP501)を用意した。
第1及び第2の水蒸気バリア層では、スチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体が15質量%、高密度ポリエチレンが75質量%、石油樹脂が10質量%となるように混合比を調整した以外は実施例1と同様にして、多層シート1を作製した。
第1及び第2の水蒸気バリア層に含まれる無機充填剤として、タルク(日本タルク社製、品番 K-1)を用意した。
第1及び第2の水蒸気バリア層では、スチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体が15質量%、高密度ポリエチレンが45質量%、石油樹脂が10質量%、タルクが30質量%となるように混合比を調整した以外は実施例2と同様にして、多層シート1を作製した。
内表面層及び外表面層に含まれる樹脂として、スチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体(カネカ社製、品番:102T-UC)を用意した。
内表面層及び外表面層では、スチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体が10質量%、高密度ポリエチレンが90質量%となるように混合比を調整した以外は実施例3と同様にして、多層シート1を作製した。
第1及び第2の水蒸気バリア層、並びに内表面層及び外表面層に含まれる樹脂として、ポリプロピレン(住友化学社製、品番:FH1016)を用意した。
第1及び第2の水蒸気バリア層に含まれる無機充填剤として、タルク(日本タルク社製、品番 K-1)を用意した。
第1及び第2の水蒸気バリア層に含まれる樹脂を、ポリプロピレン75質量%、タルク25質量%とし、内表面層及び外表面層に含まれる樹脂をポリプロピレンとしたこと以外は実施例1と同様にして、多層シート1を作成した。
第1及び第2の水蒸気バリア層に含まれる樹脂からスチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体を除き、高密度ポリエチレンが90質量%、石油樹脂が10質量%となるように混合比を調整した以外は実施例2と同様にして、多層シート1を作成した。
第1及び第2の水蒸気バリア層に含まれる樹脂からスチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体を除き、高密度ポリエチレンが60質量%、石油樹脂が10質量%、タルクが30質量%となるように混合比を調整した以外は実施例3と同様にして、多層シート1を作成した。
実施例1~4、比較例1及び2、並びに参考例1で作製した多層シート、及び水蒸気バリア層(単層)について、水蒸気バリア性の評価を行った。水蒸気バリア性の評価は、40℃、90%RHの雰囲気下における、水蒸気透過量を測定することにより行った。結果を表1に示す。
なお、水蒸気バリア層(単層)について、水蒸気透過量は、JIS-Z 0208法に記載の方法に準拠して行った。
また、多層シートについて、水蒸気透過量は、JIS-Z 0208法に記載の方法に準拠して行った。
実施例1~4、比較例1及び2、並びに参考例1で作製した多層シートについて、酸素バリア性の評価を行った。酸素バリア性の評価は、25℃、60%RHの雰囲気下における、酸素透過量を測定することにより行った。
なお、酸素透過量の測定は、酸素透過率測定装置(例えば、MOCON社製、「OX-TRAN MODEL 2/21」等)を用いて、JIS K 7126B法に記載の方法に準拠して行った。結果を表1に示す。
実施例1~4、比較例1及び2、並びに参考例1で作製した多層シートについて、耐衝撃性の評価を行った。耐衝撃性の評価は、JIS K 7160A法に記載の方法に準拠して、多層シートの引張衝撃強度を測定することにより行った。結果を表1に示す。
実施例1~4、比較例1及び2、並びに参考例1で作製した多層シートの衝撃強度を測定することにより、耐衝撃性の評価を行った。具体的には、デュポン式落下衝撃試験機(例えば、上島製作所製、「IM-4500」等)の撃ち型と受け台の間に多層シートを挟み、一定の高さからおもりを落下させて、多層シートを衝撃変形させた。おもりの質量と落下高さを変化させて、多層シートに割れが生じたときのおもりの質量と落下高さから、以下の式に基づいて衝撃強度を算出した。結果を表1に示す。
[数1]
衝撃強度(J)=おもりの質量(kg)×g(重力加速度)×落下高さ(m)
実施例1~4、比較例1及び2、並びに参考例1で作製した多層シートについて、剥離強度の評価を行った。具体的には、15mm幅に多層シートをカットし、最表層(表面層)とそれに隣接する層(水蒸気バリア層)との層間をピンセットでつまんで、つかみ代を作製し、オートグラフ(例えば、エー・アンド・デイ社製、「RTF-1250」等)にて200mm/分の速度で多層シートを引っ張り、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
これに対して、比較例1の多層シートによれば、水蒸気バリア層がポリプロピレン(PP)を含んでいるため、水蒸気透過量が0.16g/m2・dayであり、0.15g/m2・day以下という非常に優れた水蒸気バリア性は得られなかった。
Claims (17)
- 水蒸気バリア層と、酸素バリア層と、一対の表面層と、を有し、最表層の両側に前記表面層がそれぞれ積層された多層シートであって、
前記水蒸気バリア層が、下記式(1)-1で表される構成単位、下記式(1)-2で表される構成単位、及び下記式(1)-3で表される構成単位を有する化合物、並びに第1のポリオレフィン系樹脂を含み、且つ前記水蒸気バリア層に含まれる樹脂成分の総量に対して、前記化合物の含有率が、2.5質量%以上30質量%以下であり、
前記酸素バリア層が、エチレン-ビニルアルコール共重合体、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル及びポリ塩化ビニリデンからなる群から選ばれる1種以上を含み、
前記一対の表面層が、いずれも第2のポリオレフィン系樹脂を含み、
前記多層シートの、JIS-Z 0208に規定のカップ法によって測定した、40℃、90%RHの条件における水蒸気透過量が、0.15(g/m2・day)以下である、多層シート:
- 前記水蒸気バリア層が、高密度ポリエチレン、または高密度ポリエチレン及び石油樹脂の混合物を含む、請求項1に記載の多層シート。
- 前記石油樹脂が、ジシクロペンタジエンを用いて得られた重合体である、請求項2に記載の多層シート。
- 前記水蒸気バリア層が、更に、無機充填剤を含む、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の多層シート。
- 前記式(1)-1で表される構成単位、前記式(1)-2で表される構成単位、及び前記式(1)-3で表される構成単位を有する化合物が、スチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体である、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の多層シート。
- 前記第1のポリオレフィン系樹脂及び前記第2のポリオレフィン系樹脂の少なくともいずれか一方が、高密度ポリエチレンである、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の多層シート。
- 少なくとも一方の表面層と前記水蒸気バリア層とが、隣接して積層される、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の多層シート。
- 前記表面層が、高密度ポリエチレンのみからなる、または高密度ポリエチレン及びポリプロピレンの混合物を含む、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の多層シート。
- 2つの前記水蒸気バリア層を有し、当該水蒸気バリア層が前記表面層とそれぞれ隣接して積層される、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の多層シート。
- 前記多層シートの厚さが、500μm以上、1500μm以下である、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の多層シート。
- 前記多層シートの引張衝撃強度が、110kJ/m2以上である、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の多層シート。
- 前記多層シートの、デュポン式落下衝撃試験機での衝撃強度が、1.5J以上である、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の多層シート。
- 前記表面層と前記水蒸気バリア層との剥離強度が、11N/15mm以上である、請求項7乃至13のいずれか一項に記載の多層シート。
- 前記多層シートの、25℃、60%RHの条件における酸素透過量が、0.35cc/m2・day以下である、請求項1乃至14のいずれか一項に記載の多層シート。
- 請求項1乃至15のいずれか一項に記載の多層シートを成形したトレイ。
- 請求項16に記載のトレイと、蓋材と、を備える包装体。
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