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JP7577951B2 - 高吸湿耐屈曲性フィルム - Google Patents

高吸湿耐屈曲性フィルム Download PDF

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JP7577951B2 JP2020155987A JP2020155987A JP7577951B2 JP 7577951 B2 JP7577951 B2 JP 7577951B2 JP 2020155987 A JP2020155987 A JP 2020155987A JP 2020155987 A JP2020155987 A JP 2020155987A JP 7577951 B2 JP7577951 B2 JP 7577951B2
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Description

本発明は、優れた吸湿性と耐屈曲性と耐衝撃性を有し、柔軟な、高吸湿耐屈曲性フィルム、および該高吸湿耐屈曲性フィルムから作製された高吸湿耐屈曲性包装材料、高吸湿耐屈曲性包装体に関する。
内容物として、金属材料や金属を用いた部品等からなる金属製品や薬品、特に医療器具や医薬品の輸送や長期保管を目的とした包装材料であって、内容物の品質や機能を維持でき、且つ簡素な層構成で簡略な製造工程によって製造される包装材料が知られている。
そしてこれらは、内容物が、吸湿によって品質を劣化させたり錆を発生させたりするのを抑制するために、内容物への水分の到達を抑制したり、防錆処理したりする手法が採用されており、例えば、金属製品内容物への防錆を目的として、常温で揮発して防錆効果を発揮する気化性の高い防錆剤を樹脂に含有させた包装用積層体が、特許文献1~3で提案されている。
しかしながら、外装による密閉が必要であったり、気化した防錆剤が内容物に付着した場合に、内容物が劣化したり機能的障害を生じたり等、防錆効果以外の影響が懸念され、除去するにも手間が煩雑であるために用途が限定されていることから、揮発性の防錆剤を用いない包装材料が望まれている。
食品や医薬品の包装にはPTP包装、ブリスター包装が広く使われているが、従来は防湿性が不十分なものが多くあり、それを補うために、アルミニウム箔ピロー袋を外袋として用いて、乾燥剤をさらに同梱している。しかしながら、この方法では、外袋開封後の防湿性が不十分であり、また、乾燥剤の誤飲事故が多い。
特開2010-254350号公報 特開2007-308726号公報 特開2010-052751号公報
本発明は、上記の問題点を解決して、積層体生産時の作業性に優れ、総構成層数が少なく、薄く、柔軟であり、ヒートシール性を有し、吸湿性が高く、屈曲負荷のピンホール発生が少ない高吸湿耐屈曲性フィルム、および該高吸湿耐屈曲性フィルムから作製された高吸湿耐屈曲性包装材料、高吸湿耐屈曲性包装体を提供することを課題とする。
本発明者は、種々研究の結果、少なくとも、1つの吸湿層と2つのヒートシール層とを有し、該吸湿層が特定の樹脂と吸湿剤とを含有する高吸湿耐屈曲性フィルムが、上記の目的を達成することを見出した。
そして、本発明は、以下の点を特徴とする。
1.少なくとも、1つの吸湿層と2つのヒートシール層とを有する、高吸湿耐屈曲性フィルムであって、
該吸湿層は、ポリエチレン系樹脂と、柔軟性樹脂と、吸湿剤とを含有し、該2つのヒートシール層に挟まれて積層されており、
該柔軟性樹脂は、ポリエチレン系エラストマーおよび/またはポリエチレン系プラスト
マーを含有し、
該ヒートシール層は、ポリエチレン系樹脂を含有し、該吸湿剤を含有せず、該高吸湿耐屈曲性フィルムの両表面の層であり、
該2つのヒートシール層のそれぞれまたは該吸湿層に含有される、該ポリエチレン系樹脂は、同一または異なっていることを特徴とする、高吸湿耐屈曲性フィルム。
2.前記吸湿層中の前記柔軟性樹脂の含有量が、2質量%以上、20質量%以下であり、
前記吸湿層中の前記吸湿剤の含有量が、40質量%以上、70質量%以下である
ことを特徴とする、上記1に記載の高吸湿耐屈曲性フィルム。
3.前記ポリエチレン系エラストマーは、密度が、0.86g/cm3以上、0.935g/cm3以下であることを特徴とする、上記1または2に記載の高吸湿耐屈曲性フィルム。
4.前記ポリエチレン系プラストマーは、密度が、0.86g/cm3以上、0.935g/cm3以下であることを特徴とする、上記1~3の何れかに記載の高吸湿耐屈曲性フィルム。
5.前記吸湿剤は、金属酸化物であることを特徴とする、上記1~4の何れかに記載の高吸湿耐屈曲性フィルム。
6.前記金属酸化物は、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化バリウム、親水性ゼオライトからなる群から選ばれる1種または2種以上であることを特徴とする、上記5に記載の高吸湿耐屈曲性フィルム。
7.23℃50%RH14日間の吸湿量が、6g/m2以上、10g/m2以下であることを特徴とする、上記1~6の何れかに記載の高吸湿耐屈曲性フィルム。
8.ASTM F392に準拠したゲルボフレックス試験後における、1000回屈曲後の発生したピンホール個数が、0個以上、7個以下であることを特徴とする、上記1~7の何れかに記載の高吸湿耐屈曲性フィルム。
9.ASTM D3420プラスチックフィルムの振り子耐衝撃性の標準試験法に準拠した衝撃破壊試験における衝撃強さが、1.5J以上、3J以下であることを特徴とする、上記1~8の何れかに記載の高吸湿耐屈曲性フィルム。
10.上記1~9の何れかに記載の高吸湿耐屈曲性フィルムを用いて作製された、高吸湿耐屈曲性包装材料。
11.上記10に記載の高吸湿耐屈曲性包装材料で包装された、高吸湿耐屈曲性包装体。
本発明によれば、フィルム生産時の作業性に優れ、総構成層数が少なく、薄く、柔軟であり、ヒートシール性を有し、吸湿性が高く、屈曲負荷のピンホール発生が少ない高吸湿耐屈曲性フィルム、および該高吸湿耐屈曲性フィルムから作製された高吸湿耐屈曲性包装材料、高吸湿耐屈曲性包装体を得ることができる。
本発明の高吸湿耐屈曲性フィルムの層構成の一例を示す概略的断面図である。
本発明の高吸湿耐屈曲性フィルム、および該高吸湿耐屈曲性フィルムから作製された高吸湿耐屈曲性包装材料、高吸湿耐屈曲性包装体について、図面を参照しながら以下に詳しく説明する。
本発明における、総構成層数とは、積層体を構成する、無機蒸着層、耐クラック性付与接着剤層、無機蒸着層支持層、基材層、シーラント層、及び接着剤層等の層の詳細な数であり、各層における蒸着層やアンカーコート層等の特殊処理コート層をも含む層数のことである。例えば、アルミニウム蒸着層付きPETフィルム層は、2層として数える。
本発明に係る積層体および該積層体からなる包装材料と包装袋について説明する。
本発明において使用される樹脂名は、業界において慣用されるものを用いることとする。また、本発明は、以降の列記された諸々の具体例に限定されるものでは無い。
本発明においては、フィルムとシートは、包括的にフィルムという語で記載する。
≪高吸湿耐屈曲性フィルム≫
本発明の高吸湿耐屈曲性フィルムは、少なくとも、1つの吸湿層と2つのヒートシール層とを有し、吸湿層が2つのヒートシール層に挟まれて積層されている層構成である。
そして、各層間は、接着剤層を介して積層されていてもよい。
吸湿層は、ポリエチレン系樹脂と、柔軟性樹脂と、吸湿剤とを含有し、該柔軟性樹脂は、ポリエチレン系エラストマーおよび/またはポリエチレン系プラストマーであってよい。
ヒートシール層は、ポリエチレン系樹脂を含有する層であり、良好なヒートシール性を有する為に吸湿剤を含有しないことが好ましい。そして、2つのヒートシール層のそれぞれが、高吸湿耐屈曲性フィルムの両表面の表面層であることが好ましい。
ここで、2つのヒートシール層のそれぞれまたは該吸湿層に含有される、ポリエチレン系樹脂は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
吸湿層中の柔軟性樹脂の含有量は、2質量%以上、20質量%以下が好ましく、5質量%以上、15質量%以下がより好ましい。上記範囲未満だと高吸湿耐屈曲性フィルムの耐屈曲性と耐衝撃性が不十分になるおそれがあり、上記範囲よりも多いと吸湿層および/または高吸湿耐屈曲性フィルム全体の剛性が低すぎて包装材料としての適性に欠ける傾向になる。
吸湿層中の吸湿剤の含有量は40質量%以上、70質量%以下が好ましく、20質量%以上、55質量%以下がより好ましい。上記範囲未満だと吸湿性が不十分になるおそれがあり、上記範囲よりも多いと製膜性や界面接着強度が低下したり耐屈曲性が不十分になったりするおそれがある。
本発明の高吸湿耐屈曲性フィルムの厚さは、特に制限は無いが、20μm以上、200μm以下が好ましく、30μm以上、150μm以下が好ましく、30μm以上、100μm以下が好ましい。上記範囲よりも薄いと高吸湿耐屈曲性フィルムの吸湿性が不十分になるおそれがあり破れ易い傾向になり、上記範囲よりも厚いと高吸湿耐屈曲性フィルムの剛性が強くなり過ぎて包装材料としての適性に劣り易い。
吸湿層の厚さは、特に制限は無いが、10μm以上、100μm以下が好ましく、15μm以上、75μm以下が好ましく、15μm以上、50μm以下が好ましい。上記範囲よりも薄いと高吸湿耐屈曲性フィルムの吸湿性が不十分になるおそれがあり、上記範囲よりも厚くても吸湿性はさほど向上せず、高吸湿耐屈曲性フィルムの剛性が強くなり過ぎて包装材料としての適性に劣り易い。
ヒートシール層の厚さは、特に制限は無いが、5μm以上、50μm以下が好ましく、7μm以上、40μm以下が好ましく、10μm以上、30μm以下が好ましい。上記範囲よりも薄いと高吸湿耐屈曲性フィルムのヒートシール性が不十分になるおそれがあり、上記範囲よりも厚いと高吸湿耐屈曲性フィルムの剛性が強くなり過ぎて包装材料としての適性に劣り易い。
本発明の高吸湿耐屈曲性フィルムの耐屈曲性は屈曲処理後のピンホール発生個数で評価することができる。高吸湿耐屈曲性フィルムの耐屈曲性は、例えば、ASTM F392に準拠したゲルボフレックス試験後における、1000回屈曲後の発生したピンホール個数が、0個以上、7個以下であることが好ましい。
本発明の高吸湿耐屈曲性フィルムの耐衝撃性は、例えば、ASTM D3420プラスチックフィルムの振り子耐衝撃性の標準試験法に準拠した衝撃破壊試験における衝撃強さが、1.5J以上、3J以下であることが好ましい。
本発明の高吸湿耐屈曲性フィルムの吸湿性は、例えば、23℃50%RH14日間の吸湿量が、6g/m2以上、10g/m2以下であることが好ましい。
<吸湿層>
吸湿層は、高吸湿耐屈曲性フィルムにおいて、吸湿性を担う層であり、吸湿剤とバインダー樹脂としての熱可塑性樹脂を含有する層である。
吸湿層は、高吸湿耐屈曲性フィルム中に1層であってもよく、同一または異なる組成の2層以上であってもよい。
吸湿層に含有されるバインダー樹脂は、耐屈曲性に優れ、吸湿剤の分散に適した親和性を有し、製膜性に優れた樹熱可塑性脂が好ましく、ヒートシール性に優れた熱可塑性樹脂がより好ましい。
このような熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン系樹脂を含有することが好ましく、直鎖状低密度ポリエチレン(以下、LLDPEと記載する。)および柔軟性樹脂を含有することがより好ましい。ポリエチレン系樹脂、中でも特にLLDPEと柔軟性樹脂との組み合わせは、相乗効果によって、耐屈曲性が高く、吸湿剤との親和性が高く、高吸湿耐屈曲性フィルムの吸湿層のバインダー樹脂として優れている。
吸湿層には、耐屈曲性、吸湿性、ヒートシール性、製膜性等に大きな悪影響を与えない範囲内で、多種類の熱可塑性樹脂を併用することができる。
<ヒートシール層>
ヒートシール層は高吸湿耐屈曲性フィルムの両面の表面層であることが好ましく、製膜性に優れ、ヒートシール性に優れた熱可塑性樹脂を含有することが好ましい。
このような熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン系樹脂が好ましく、LLDPEを含有することがより好ましい。
ヒートシール層中のポリエチレン系樹脂の含有量は、75質量%以上、100質量%以下が好ましく、85質量%以上、100質量%以下がより好ましい。
ヒートシール層には、ヒートシール性、製膜性等に大きな悪影響を与えない範囲内で、多種類の熱可塑性樹脂を併用することができる。
<接着剤層>
接着剤層に用いられる接着剤に特に制限は無く、DL(ドライラミネート)用接着剤、EC(エクストルージョンコート)用接着剤、ノンソルベントラミネート用接着剤、任意のアンカーコート剤等を用いることができる。
また、接着剤は、熱硬化型、紫外線硬化型、電子線硬化型等のいずれであってよく、水性型、溶液型、エマルジョン型、分散型等のいずれの形態でもよく、また、その性状は、フィルム/シート状、粉末状、固形状等のいずれの形態でもよく、更に、接着機構については、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型等のいずれの形態でもよい。
このような接着剤層を形成する成分としては、ポリ酢酸ビニルや酢酸ビニル-エチレン共重合体等のポリ酢酸ビニル系接着剤、ポリアクリル酸とポリスチレン、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル等との共重合体からなるポリアクリル酸系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、エチレンと酢酸ビニル、アクリル酸エチル、アクリル酸、メタクリル酸等のモノ
マーとの共重合体からなるエチレン共重合体系接着剤、セルロース系接着剤、ポリウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリイミド系接着剤、LDPE等のポリオレフィン系接着剤、尿素樹脂又はメラミン樹脂等からなるアミノ樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、エポキシ系接着剤、反応型(メタ)アクリル系接着剤、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレン-ブタジエンゴム等からなるエラストマー系接着剤、シリコーン系接着剤、アルカリ金属シリケート、低融点ガラス等からなる無機系接着剤等が挙げられる。
<各原料について>
[吸湿剤]
本発明の高吸湿耐屈曲性フィルムに含有される吸湿剤としては、金属酸化物が好ましい。
そして、該金属酸化物は、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化バリウム、親水性ゼオライトからなる群から選ばれる1種または2種以上であることが好ましい。
吸湿剤は、球状、棒状、楕円状等の任意の外形形状であってよく、粉体状、塊状、粒状等いかなる形態であってもよいが、樹脂中に分散させた際の、均一な分散性や混練特性、製膜性等の観点から、粉体状が好ましい。
本発明において、吸湿剤の平均粒子径は、用途に応じて、任意の平均粒子径のものを適宜選択することができるが、平均粒子径0.01μm以上、15μm以下が好ましく、1μm以上、12μm以下がより好ましい。ここで、平均粒子径は、動的光散乱法により測定された値である。
平均粒子径が上記範囲よりも小さい場合には親水性ゼオライトの凝集が生じ易く、分散性が低下する傾向にある。また、平均粒子径が上記範囲よりも大きい場合には、親水性ゼオライトを含有する層の製膜性が劣る傾向になる為に、親水性ゼオライトを多くは添加し難い傾向となり、更に表面積も減少する為、十分な吸湿効果が得られない可能性が生じる。
(親水性ゼオライト)
本発明において、吸湿剤として用いられる親水性ゼオライトは、A型ゼオライト、CHA型ゼオライト、MFI型ゼオライトからなる群から選ばれる1種または2種以上を含有することが好ましい。
ここで、A型ゼオライトは細孔径が0.3~0.5nmのものが好ましく、CHA型ゼオライトは、細孔径が0.38nm前後のものが好ましく、MFI型ゼオライトは、細孔径が0.55nm前後のものおよび/または比表面積が300~400m2/gのものが好ましい。
上記のゼオライトは、水以外にも、その細孔径に応じた分子サイズのガスや、比表面積に応じた量のガスを吸収できる。例えば、CHA型ゼオライトは、低級炭化水素類、二酸化炭素を吸着する能力に優れ、MFI型ゼオライトは、二酸化炭素、低級炭化水素類、低級アルデヒド類、低級有機酸類、低級アルコール類を吸着する能力に優れる。
上記のゼオライトは、逆に極性の低い有機ガスに対しては、親和性が低く、吸着する能力に劣る。
(吸湿剤の分散方法)
吸湿剤は、吸湿剤を熱可塑性樹脂とメルトブレンドしたマスターバッチを経て含有されることが好ましい。
具体的には、吸湿剤を熱可塑性樹脂に相対的に高濃度でメルトブレンドしてマスターバッチを調整し、次いで、吸湿剤濃度になるように、マスターバッチとバインダー樹脂等の成分とをドライブレンドして用いることが好ましい。
メルトブレンドされる吸湿剤や熱可塑性樹脂のそれぞれは、1種であっても2種以上であってもよく、ひとつのマスターバッチに吸湿剤が1種または2種以上含有されていてもよい。
マスターバッチ中の吸湿剤の含有量は、10質量%以上、90質量%以下が好ましく、30質量%以上、70質量%以下がより好ましい。上記の範囲であれば、必要かつ十分な量の吸湿剤を分散した状態で含有させることが容易である。
上記の熱可塑性樹脂は、吸湿層で含有されるバインダー樹脂としての熱可塑性樹脂と同じであってもよく、異なっていてもよい。
<熱可塑性樹脂>
吸湿層、ヒートシール層のそれぞれにバインダー樹脂として併用する熱可塑性樹脂や、マスターバッチに用いられる熱可塑性樹脂には、各層に同一の熱可塑性樹脂を用いてもよく、必要な性能に応じて、異なる熱可塑性樹脂を用いてもよい。
具体的な熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアラミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、フッ素系樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、その他等の樹脂が好ましい。これらの樹脂は、1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
これらの樹脂の中でも、製膜性の観点からは、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。
ポリオレフィン系樹脂の具体例としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂の不飽和カルボン酸変性樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、環状オレフィンコポリマー、メチルペンテンポリマー等が挙げられる。不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、フマル酸等を用いることが好ましい。これらのポリオレフィン系樹脂は、1種または2種以上を混合して用いてもよく、種類の異なる樹脂を含有する多層で用いてもよい。これらの共重合する不飽和カルボン酸は、1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
これらのポリオレフィン系樹脂の中でも、製膜性の観点からは、ポリエチレン系樹脂が好ましい。
<ヒートシール性樹脂>
本発明の高吸湿耐屈曲性フィルムにおいて用いることができるヒートシール性樹脂は、熱によって溶融して融着し得る熱可塑性樹脂であれば、特に制限無く、公知のヒートシール性樹脂を用いることができる。
ヒートシール性樹脂の具体例としては、ポリエチレン、超低密度ポリエチレン(以下、VLDPEと記載する。)、低密度ポリエチレン(以下、LDPEと記載する。)、中密度ポリエチレン(以下、MDPEと記載する。)、高密度ポリエチレン(以下、HDPEと記載する。)、LLDPE、メタロセンポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン-(メタ)アクリル酸エチル共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン-プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、フマル酸その他等の不飽和カルボン酸で変性したポリオレフィン系樹脂、エチレン-(メタ)アクリル酸エステル-不飽和カルボン酸の三元共重合体樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、環状オレフィンコポリマー、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリアクリロニトリル(PAN)などが挙げられる。
これらの中でも、ポリオレフィン系樹脂が好ましく、ポリオレフィン系樹脂の中でもポリエチレン系樹脂がより好ましく、ポリエチレン系樹脂の中でもLDPE、LLDPEが
さらに好ましく、LLDPEが特に好ましい。
本発明の高吸湿耐屈曲性フィルムにおいては、バインダー樹脂として用いている樹脂から選択することが好ましい。
<ポリエチレン系樹脂>
ポリエチレン系樹脂の具体例としては、HDPE、MDPE、LDPE、LLDPE、VLDPE、メタロセンポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸エチル共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン-プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリエチレンポリオレフィン系樹脂の不飽和カルボン酸変性樹脂、等が挙げられる。不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、フマル酸等を用いることが好ましい。
上記のポリエチレン系樹脂の中でも、LDPE、LLDPE、VLDPEがより好ましく、VLDPEが更に好ましい。これらのポリエチレン系樹脂は、1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
[ポリエチレン系エラストマー]
本発明におけるポリエチレン系エラストマーとは、エチレンモノマーと他のモノマーとに由来する、ハードセグメントとソフトセグメントとを有する共重合体であり、各モノマーに由来する繰り返し単位の配列状態によって、ランダム共重合型とブロック共重合型に分類される。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
一般的に、ランダム共重合型の方がブロック共重合型よりも、相対的に柔らかく、低融点(軟化点)である。
ポリエチレン系エラストマーの具体例としては、エチレン-プロピレンブロック共重合体、エチレン/ブテンランダム共重合体、エチレン/オクテンブロック共重合体や、エチレンと各種の環状オレフィンコポリマー等が挙げられる。
ランダム共重合型のポリエチレン系エラストマーとは、各モノマーに由来する繰り返し単位が、ランダムに配列している場合のエチレン系共重合体である。
例えばモノマーAとモノマーBからなるランダム共重合体の主鎖構造は、-A-B-A-A-B-A-B-B-A-B-等で表される。
ブロック共重合型のポリエチレン系エラストマーとは、1種のモノマーに由来する繰り返し単位が数個連続したブロックを形成した後に、他種のモノマーに由来する繰り返し単位が数連続したブロックを形成して配列している場合のエチレン系系共重合体である。
例えばモノマーAとモノマーBからなるブロック共重合体の主鎖構造は、-A-A-A-A-B-B-B-B-B-A-A-A-等で表される。
ポリエチレン系エラストマーは、ゴムの様に常温で非常に大きな弾性を有し、通常のポリエチレン系樹脂よりも低密度、低弾性率、低軟化点である。
本発明におけるポリエチレン系エラストマーは、密度が、0.86g/cm3以上、0.935g/cm3以下であることが好ましく、0.88g/cm3以上、0.915g/cm3以下であることがより好ましい。
[ポリエチレン系プラストマー]
プラストマーとは、プラスチックのように常温で可塑性を示す高分子化合物である。
本発明におけるポリエチレン系プラストマーは、主鎖が主にエチレンモノマー単位からなるポリエチレンであるが、側鎖の影響及び分子量分布が狭いことによって、弾性を示すと同時に熱可塑性を示す。
ポリエチレン系プラストマーは、プラスチック特性とエラスチック特性を有し、通常のポリエチレン系樹脂よりも、大きな柔軟性、透明性、低温シール性、耐衝撃性を有する。
本発明の高吸湿耐屈曲性フィルムに用いられるポリエチレン系プラストマーは、密度が0.86g/cm3以上、0.935g/cm3以下であることが好ましく、0.88g/
cm3以上、0.915g/cm3以下であることがより好ましい。
[高吸湿耐屈曲性フィルムの作製方法]
下記に示す作製方法は1例であって、本発明を限定するものではない。
高吸湿耐屈曲性積層体を構成する各層の製膜、積層は、特に限定されず、公知または慣用の製膜方法、積層方法を適用することができる。例えば、ウェットラミネーション法、ドライラミネーション法、無溶剤型ドライラミネーション法、押し出しラミネーション法、Tダイ共押し出し成形法、共押し出しラミネーション法、インフレーション法、その他等の任意の方法で行うことができる。
高吸湿耐屈曲性フィルムは、押出しまたは共押出しで、離型フィルム等の他の層上に、エクストルージョンコート法で積層して、剥離して得てもよい。エクストルージョンコート法の場合でも、必要に応じて接着剤層を介して、積層してもよい。
得られた高吸湿耐屈曲性積層体には、化学的機能、電気的機能、磁気的機能、力学的機能、摩擦/磨耗/潤滑機能、光学的機能、熱的機能、生体適合性等の表面機能等の付与を目的として、二次加工を施すことも可能である。
二次加工の例としては、エンボス加工、塗装、接着、印刷、メタライジング(めっき等)、機械加工、表面処理(帯電防止処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、フォトクロミズム処理、物理蒸着、化学蒸着、コーティング、等)等が挙げられる。
以下に、例えば、接着性強化層/吸湿層/ヒートシール層という層構成を有する高吸湿耐屈曲性フィルム(高吸湿耐屈曲性包装材料)を作製する場合について、一例を説明する。
接着性強化層用の樹脂組成物と、吸湿層用の樹脂組成物と、ヒートシール層用の樹脂組成物とをそれぞれ調製して準備し、インフレーション法により、下記層構成の高吸湿耐屈曲性フィルムを得る。
層構成:接着性強化層/吸湿層/ヒートシール層
≪高吸湿耐屈曲性包装材料≫
本発明の高吸湿耐屈曲性包装材料は、本発明の高吸湿耐屈曲性フィルムを用いて作製された法材料であり、該高吸湿耐屈曲性フィルムと同一物であってもよく、必要に応じて、種々の機能層や、印刷層等をさらに含むこともできる。
また、本発明の高吸湿耐屈曲性包装材料に、ラミネート加工(ドライラミネートや押し出しラミネート)、製袋加工、およびその他の後処理加工を施すこともできる。
≪高吸湿耐屈曲性包装体≫
本発明の高吸湿耐屈曲性包装体は、本発明の高吸湿耐屈曲性包装材料で包装された包装体である。
本発明の高吸湿耐屈曲性包装体は、例えば、本発明の高吸湿耐屈曲性包装材料を使用し、これを二つ折にするか、又は高吸湿耐屈曲性包装材料2枚を用意し、そのヒートシール層の面を対向させて重ね合わせ、さらにその周辺端部を、例えば、側面シール型、二方シール型、三方シール型、四方シール型、封筒貼りシール型、合掌貼りシール型(ピローシール型)、ひだ付シール型、平底シール型、角底シール型、ガゼット型等のヒートシール形態によりヒートシールして、種々の形態の高吸湿耐屈曲性包装体を製造することができる。
上記において、ヒートシールの方法としては、例えば、バーシール、回転ロールシール、ベルトシール、インパルスシール、高周波シール、超音波シール等の公知の方法で行うことができる。
実施例に用いた原料の詳細は下記の通りである。
[吸湿剤]
・金属酸化物1:(株)カルファイン社製酸化カルシウム Fライム1300-K。平均粒子径4.3μm。
・金属酸化物2:協和化学工業(株)社製酸化マグネシウム キョウワマグ30。平均粒子径3.16μm。
・金属酸化物3:巴工業(株)社製親水性ゼオライト、4A。平均粒子径10μm。
[熱可塑性樹脂]
・LLDPE1:(株)プライムポリマー社製LLDPE、エボリューSP1540。密度0.913g/cm3、MFR3.8g/10分。
[柔軟性樹脂]
・エラストマー1:三井化学(株)社製ポリエチレン系エラストマー、タフマー A8050S。密度0.885g/cm3、MFR3.6g/10分。
・エラストマー2:ダウ・ケミカルカンパニー(株)社製ポリエチレン系エラストマー、INFUSE9107。密度0.866g/cm3、MFR1g/10分。
・プラストマー1:日本ポリエチレン(株)社製ポリエチレン系プラストマー、カーネルKS340T。密度0.880g/cm3、MFR3.5g/10分。
・プラストマー2:日本ポリエチレン(株)社製ポリエチレン系プラストマー、カーネルKF282密度0.915g/cm3、MFR2.2g/10分。
[マスターバッチの調製]
ガス吸着層に使用するマスターバッチは下記のように調製した。
(マスターバッチ1の調製)
LLDPE1と金属酸化物1とを下記の割合でメルトブレンドして、マスターバッチ1(MB1)を得た。
LLDPE1 30質量部
金属酸化物1 70質量部
[マスターバッチ2、3の調整]
表1の配合に従って、マスターバッチ1と同様に、各原料をメルトブレンドして、マスターバッチ2、3(MB2、3)得た。
Figure 0007577951000001
[実施例1]
(吸湿層樹脂組成物の調製)
吸湿層に使用する吸湿層樹脂組成物は下記のように調製した。
MB1、LLDPE1、エラストマー1を下記の割合でドライブレンドして、吸湿層樹脂組成物を得た。
MB1 72質量部
LLDPE1 25質量部
エラストマー1 3質量部
(高吸湿耐屈曲性フィルムの作製と評価)
上記で得た吸湿層樹脂組成物とLLDPE1とを、共押出し製膜によって製膜及び積層して、下記層構成の高吸湿耐屈曲性フィルム(60μm厚)を得た。そして、各種評価を実施した。
層構成:ヒートシール層1/吸湿層/ヒートシール層2=LLDPE1(15μm厚)/吸湿層樹脂組成物(30μm厚)/LLDPE1(15μm厚)
[実施例2~11、比較例1~6]
表2に記載された素材を用いて、実施例1と同様に操作して、吸湿層樹脂組成物、高吸湿耐屈曲性フィルムを作製し、同様に評価した。
<評価方法>
[製膜性]
高吸湿耐屈曲性フィルムの外観を観察し、官能的に評価した。評価基準は以下の通りである。
○:皺やぶつが生じることなく製膜が可能。
×:皺やぶつが多数生じ、製膜が困難。
[ヒートシール性]
高吸湿耐屈曲性フィルムを100mm×100mmに切り分け、ヒートシール層を重ね合せ、ヒートシールテスター(テスター産業社製:TP-701-A)を用いて、10mm×100mmの領域を下記条件でヒートシールして、端部はヒートシールされずに接着しておらず、二股に分かれている状態の引き剥がし強度の試験片を作製した。
この試験片を、15mm幅で短冊状に切り、二股に分かれている各端部を引張試験機に装着して下記条件で引き剥がし強度(N/15mm)を測定して、下記合否判定基準で合否判定した。
ヒートシール条件
温度:160℃
圧力:1kgf/cm2
時間:1秒
試験条件
試験速度:300mm/分
荷重レンジ:50N
合否判定基準
○:30N/15mm以上であり、合格。
×:30N/15mm未満であり、不合格。
[吸湿量]
高吸湿耐屈曲性フィルムを100mm×100mmに切り出し、23℃50%RH環境下における重量を測定し、下記式から吸湿量を算出した。
吸湿量(g/m2)=[2週間後の湿重量(g)―初期の乾重量(g)]/0.01
(m2
[衝撃強さ]
ASTM D3420プラスチックフィルムの振り子耐衝撃性の標準試験法に準拠して、衝撃破壊試験によって、高吸湿耐屈曲性フィルムの衝撃強さを測定した。
測定条件は、衝撃秤量を3J、衝撃ヘッド0.5インチ(直径12.7mm真鍮製)を取り付け、常温(25℃)で測定した。
[ピンホール発生数]
高吸湿耐屈曲性フィルムを筒状にし、スター産業株式会社製のゲルボフレックステスターを用いて、ASTM F392に準拠したゲルボフレックス試験を行い、発生したピンホール数をカウントした。
測定条件
環境:23℃50%RH
ストローク:80mm
屈曲動作:400°/80mm
屈曲速度:40cpm
屈曲回数:1000回
<結果まとめ>
全実施例の高吸湿耐屈曲性フィルムは、良好な製膜性、ヒートシール性、吸湿性、耐ピンホール性、衝撃強さを示した。
しかしながら、柔軟性樹脂を含有しないまたは含有量が少なすぎる比較例1、2、5は劣った耐ピンホール性、衝撃強さを示し、吸湿剤含有量が少なすぎる比較例3は不十分な吸湿性を示し、吸湿剤含有量が多すぎる比較例4は不十分な製膜性示した。
柔軟性樹脂の含有量が多すぎる比較例6は、不十分な製膜性を示した。
Figure 0007577951000002
1 高吸湿耐屈曲性フィルム
2 高吸水耐屈曲性包装材料
3a ヒートシール層
3b 吸湿層
3c 吸湿剤

Claims (7)

  1. 少なくとも、1つの吸湿層と2つのヒートシール層とを有する、高吸湿耐屈曲性フィルムであって、
    該吸湿層は、ポリエチレン系樹脂と、柔軟性樹脂と、吸湿剤とを含有し、該2つのヒートシール層に挟まれて積層されており、
    該柔軟性樹脂は、ポリエチレン系エラストマーおよび/またはポリエチレン系プラストマーを含有し、
    該吸湿層中の該柔軟性樹脂の含有量が、2質量%以上、20質量%以下であり、
    該吸湿層中の該吸湿剤の含有量が、40質量%以上、70質量%以下であり、
    該吸湿剤は、金属酸化物であり、該金属酸化物は、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化バリウムからなる群から選ばれる1種または2種以上であり、
    該ヒートシール層は、ポリエチレン系樹脂を含有し、該吸湿剤を含有せず、該高吸湿耐屈曲性フィルムの両表面の層であり、
    該2つのヒートシール層のそれぞれまたは該吸湿層に含有される、該ポリエチレン系樹脂は、同一または異なっており、
    ASTM F392に準拠したゲルボフレックス試験後における、1000回屈曲後の発生したピンホール個数が、0個以上、7個以下であることを特徴とする、高吸湿耐屈曲性フィルム。
  2. 前記ポリエチレン系エラストマーは、密度が、0.86g/cm3以上、0.935g/cm3以下であることを特徴とする、請求項に記載の高吸湿耐屈曲性フィルム。
  3. 前記ポリエチレン系プラストマーは、密度が、0.86g/cm3以上、0.935g/cm3以下であることを特徴とする、請求項1または2に記載の高吸湿耐屈曲性フィルム。
  4. 23℃50%RH14日間の吸湿量が、6g/m2以上、10g/m2以下であることを特徴とする、請求項1~の何れか1項に記載の高吸湿耐屈曲性フィルム。
  5. ASTM D3420プラスチックフィルムの振り子耐衝撃性の標準試験法に準拠した衝撃破壊試験における衝撃強さが、1.5J以上、3J以下であることを特徴とする、請求項1~の何れか1項に記載の高吸湿耐屈曲性フィルム。
  6. 請求項1~の何れか1項に記載の高吸湿耐屈曲性フィルムを用いて作製された、高吸湿耐屈曲性包装材料。
  7. 請求項に記載の高吸湿耐屈曲性包装材料で包装された、高吸湿耐屈曲性包装体。
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