JP7240435B2 - 積層体及び容器 - Google Patents
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Description
なお、特許文献5には、2層構造ではあるが、環状オレフィン系樹脂層に隣接するポリプロピレン系樹脂層が、スチレン系エラストマーを含む多層容器が提案されている。
前記スチレン系エラストマーがSEBS、SEPS、SEBC、HSBRから選択される1種以上であることが好ましい。
前記スチレン系エラストマーがSEBSであることが好ましい。
前記スチレン系エラストマーにおけるスチレン含有量が10~50重量%であることが好ましい。
前記接着層に含まれる前記ポリプロピレン系樹脂が、エチレン又は炭素数4~8のα-オレフィンの少なくとも1種以上が共重合されたプロピレン系共重合体であることが好ましい。
なお、SEBSは、一般的には、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体の水素添加(水添)で、ブタジエンユニットをエチレンユニット2つ又はブチレンユニットに変換して得られるものであるが、変性や選択的水素添加等がなされたものでもよい。
ここで、直鎖状低密度ポリエチレンが40~80重量部の割合がより好ましい。
また、スチレン系エラストマーが1~30重量部の割合がより好ましい。
また、ポリプロピレン系樹脂が30~50重量部の割合がより好ましい。
なお、以下の説明で、単に「環状オレフィン系樹脂」というのは、環状オレフィン系樹脂に含まれる環状オレフィン系樹脂を指す。
環状オレフィン系樹脂の製造方法としては、ノルボルネン化合物の開環メタセシス重合体を水素化する方法、2種以上の環状オレフィンモノマーの共重合反応による方法、環状オレフィンモノマーとα-オレフィンの共重合反応による方法が挙げられる。
他の樹脂成分を含有する場合、容器の低温での耐衝撃性や高圧蒸気滅菌処理直後の透明性の維持、柔軟性の向上など、容器として所望の性能の向上を図ることが可能である。
また、本実施形態の積層体は、ポリエチレン系樹脂層と環状オレフィン系樹脂層とから構成される積層体と比較して、高い耐熱性を有する。このため、120℃を超える高温に対しても耐熱性を有し、高圧蒸気滅菌も可能である。
また、本実施形態の積層体は、ポリプロピレン系樹脂層と環状オレフィン系樹脂層とから構成される積層体と比較して、高い耐熱性を有し、高圧蒸気滅菌を実施しても剥離強度の低下が抑制され、容器の耐衝撃性を向上することができる。
包装袋の形態は、三方袋、四方袋、合掌貼り袋、ガゼット袋、自立袋等の小型包装袋(パウチ)のほか、例えばバッグインボックス用の内袋やドラム缶内装袋などの大型の袋等、特に限定なく適用可能である。
Tダイ式多層製膜機を用いて、表層/中間層/最内層の厚みがそれぞれ180μm/50μm/30μmとなるように共押出工法により積層体を製造した。
表層には、ポリプロピレンをベースとする熱可塑性エラストマー「ゼラス(登録商標)」(三菱化学株式会社製、密度0.89g/cm3、融解ピーク温度162℃)を用いた。最内層には、環状オレフィン系ポリマー「ZEONEX(登録商標)」(日本ゼオン株式会社製、密度1.02g/cm3、ガラス転移温度136℃)を用いた。
LLDPEとしては、気相法メタロセン系ポリエチレン「ハーモレックス(登録商標)」(日本ポリエチレン株式会社製、密度0.908g/cm3、融解ピーク温度120℃)を用いた。
PPとしては、メタロセン系ポリプロピレン「ウィンテック(登録商標)」(日本ポリプロ株式会社製、密度0.90g/cm3、融解ピーク温度125℃)を用いた。
エラストマーとしては、下記の表1に示す熱可塑性エラストマーを用いた。
SEPS(スチレン-エチレン-プロピレン-スチレンブロック共重合体)としては、「セプトン(登録商標)」(株式会社クラレ製、スチレン含有量18重量%)を用いた。
SEBC(スチレン-エチレン-ブチレン-オレフィン結晶ブロック共重合体)、HSBR(水添スチレン-ブタジエンゴム)、CEBC(オレフィン結晶-エチレン-ブチレン-オレフィン結晶ブロック共重合体)としては、それぞれ「ダイナロン(登録商標)」(株式会社JSR製)を用いた。
上記の積層体の製造方法を用いて、表2に示す組成の中間層を有する積層体を製造した。製膜した積層体を用い、最内層同士を重ね合わせ、充填口を除いて積層体の外周をヒートシールし、外寸が172mm×115mmとなる輸液バッグ形状のパウチ容器を作製した。外周シール幅が5mmとなるようにトリミングし、パウチの内部に105mLの水を充填した後、充填口をヒートシールしてパウチを密封した。
ヒートシール強度の評価については、JIS Z0238(ヒートシール軟包装袋及び半剛性容器の試験方法)を考慮して、「レトルト殺菌用袋などで、強いヒートシール強さを要する場合」の23N/15mm以上を「良」、それ未満を「不良」と評価した。
層間接着強度の評価については、包装製品の実績を参考にして、10N/15mm以上を「良」、それ未満を「不良」と評価した。
一方で、中間層の組成の大部分をLLDPEが占める場合、剥離面が「表層/中間層」となる傾向がみられる。中間層がLLDPEとSEBSの2成分からなる場合(番号1-12)では、滅菌処理後の層間接着強度が10N/15mmを下回った。
中間層におけるエラストマーの添加量を10重量%から変化させた場合を検証するため、表4に示す組成の中間層を有する積層体を製造した。その他の手順(パウチの作製、滅菌処理、ヒートシール強度及び層間接着強度の測定)は、第1実験例と同様にした。
中間層におけるエラストマーの種類又はスチレン含有量を変化させた場合を検証するため、表6に示す組成の中間層を有する積層体を製造した。その他の手順(パウチの作製、滅菌処理、ヒートシール強度及び層間接着強度の測定)は、第1実験例と同様にした。なお、表6及び表7には、比較のため第1実験例による番号1-9及び1-3を併記した。
SEBS以外のスチレン系エラストマーを使用した場合(番号3-4から3-6)でも、一定の性能向上効果が認められた。しかし、スチレンブロックを含まないエラストマーとしてCEBCを使用した場合(番号3-7)には、中間層にエラストマーを添加しない場合(番号1-3)と比べて、大きく違わない結果となった。
このことから、ヒートシール強度及び層間接着強度を向上するには、中間層にスチレン系エラストマーを添加することが必要であることが示唆された。
Claims (6)
- 環状オレフィン系樹脂層と、接着層と、ポリプロピレン系樹脂層とが、この順序で積層された構成を含む、少なくとも3層以上の積層体であって、
接着層に含まれる樹脂成分が、実質的に、直鎖状低密度ポリエチレンと、スチレン系エラストマーと、ポリプロピレン系樹脂との3成分から構成されており、前記樹脂成分全体を100重量部として、直鎖状低密度ポリエチレンが20~95重量部の割合であり、前記接着層における(スチレン系エラストマー):(ポリプロピレン系樹脂)の割合が、重量比として25/3:275/3~50/3:250/3の範囲内であることを特徴とする積層体。 - 前記スチレン系エラストマーがSEBS、SEPS、SEBC、HSBRから選択される1種以上であることを特徴とする請求項1に記載の積層体。
- 前記スチレン系エラストマーがSEBSであることを特徴とする請求項1又は2に記載の積層体。
- 前記スチレン系エラストマーにおけるスチレン含有量が10~50重量%であることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記接着層に含まれる前記ポリプロピレン系樹脂が、エチレン又は炭素数4~8のα-オレフィンの少なくとも1種以上が共重合されたプロピレン系共重合体であることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の積層体。
- 請求項1~5のいずれか1項に記載の積層体を用いて形成された容器。
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