JP2016135829A - 吸湿性無機フィラー含有ポリオレフィン組成物及びこれを用いた成型体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】分散剤や酸化防止剤等の添加剤を実質的に配合せずに、吸湿性無機フィラーとして硫酸マグネシウム無水物をポリオレフィンに練り込み、且つその水分含量を0.1重量%以下に設定することによって、硫酸マグネシウム無水物の分散性が良好で成型性に優れているポリオレフィン組成物が得られる。
【選択図】なし
Description
項1. ポリオレフィン及び硫酸マグネシウム無水物の混練物であり、
硫酸マグネシウム無水物以外の添加剤を実質的に含んでおらず、且つ
水分含量が0.1重量%以下であることを特徴とする、ポリオレフィン組成物。
項2. 前記ポリオレフィンがポリエチレンである、項1記載のポリオレフィン組成物。
項3. 前記硫酸マグネシウム無水物を5〜60重量%含有する、項1又は2記載のポリオレフィン組成物。
項4. 項1〜3のいずれかに記載のポリオレフィン組成物を用いて成型した成型体。
項5. 袋状又はボトル状の包装体である、項4に記載の成型体。
項6. 項1〜3のいずれかに記載のポリオレフィン組成物をフィルム状又はシート状に成型した成型体からなる吸湿層の一方面又は両面に、添加剤を含まないポリオレフィンで形成された樹脂層が設けられている、項5に記載の成型体。
項7. 前記吸湿層の外側面に、金属箔又は無機化合物の蒸着膜からなるバリア層が設けられている、項6に記載の成型体。
項8. 医薬、食品、又はこれらの原料の収容に使用される包装体である、項5〜7のいずれかに記載の成型体。
項9. 粉末透析用剤、透析用剤の原料、又は輸液の原料の収容に使用される包装体である、項5〜8のいずれかに記載の成型体。
項10. ポリオレフィンを溶融させた状態で硫酸マグネシウム無水物を混練する工程を含み、
前記混練が、得られる混練物の水分含量が0.1重量%以下となる条件下で行われ、且つ
硫酸マグネシウム無水物以外の添加剤を実質的に添加しない、ことを特徴とする、ポリオレフィン組成物の製造方法。
項11. 前記混練が、−65Kpa以下の圧力雰囲気で行われる、項10に記載の製造方法。
本発明のポリオレフィン組成物は、ポリオレフィン及び硫酸マグネシウム無水物の混練物であって、硫酸マグネシウム無水物以外の添加剤を実質的に含んでおらず、且つ水分含量が0.1重量%以下であることを特徴とする。このように、吸湿性無機フィラーの中でも硫酸マグネシウム無水物を選択し、これをポリオレフィンに硫酸マグネシウム無水物以外の添加剤を実質的に添加することなく混練し、水分含量が0.1重量%以下にすることによって、硫酸マグネシウム無水物の分散性が良好で成型性に優れているポリオレフィン組成物を得ることが可能になる。以下、本発明のポリオレフィン組成物について、詳述する。
前記ポリオレフィン組成物は、押出成型、共押出成型、射出成型、ブロー成型等の一般的な成型法によって、任意の形状の成型体に成型することができる。
1−1.ポリオレフィン組成物及びフィルムの製造
比較例1
以下に示す各原料を、(混練時の樹脂温度を160〜210℃、ベント圧力−88kPa、押出量は25kg〜50kg/h、原料投入ホッパーには窒素置換)の条件で二軸混練押出機(Twin Screw Extruder PCM−45、株式会社池貝鉄工所製)にて混練して押出すことにより、ペレット状のポリオレフィン組成物を得た。次いで、得られたポリオレフィン組成物を用いて、Tダイフィルム成型機(PLABOR GT−25−A、株式会社プラスチック工学研究所製)にて押出成型することにより、厚さ60μmの単層フィルムを得た。
<ポリオレフィン組成物の添加原料>
ポリエチレン(LDPE;商品名「UBEポリエチレンR300」(MFR0.35)、宇部丸善ポリエチレン株式会社製) 66.25重量%
硫酸マグネシウム無水物 33重量%
分散剤(ステアリン酸亜鉛) 0.5重量%
酸化防止剤(商品名「イルガノックス1010」、BASFジャパン株式会社製) 0.25重量%
無添加のポリエチレン(LDPE)、比較例1で作成したポリオレフィン組成物、及び無添加のポリエチレン(LDPE)を3種3層インフレーション成形機(住友重機械モダン株式会社製)にて3層共押出することにより、無添加のポリエチレン(LDPE)で形成した樹脂層(厚み20μmの内層)、比較例1で作製したポリオレフィン組成物で形成した吸湿層(厚み60μmの中間層)、及び無添加のポリエチレン(LDPE)で形成した樹脂層(厚み20μmの外層)が順に積層している3層フィルムを作成した。
前記で作成した各フィルムを使用し、ヒートシールにより小袋(縦15cm×横20cm)を作成した。この小袋に日本薬局方塩化ナトリウム500gを入れ、脱気し、内袋と塩化ナトリウムを密着させてヒートシールした。これを60℃乾燥機にて28日間保管した。保管から7日、14日、21日、及び28日後に、各小袋内の塩化ナトリウム500gを精製水2000mLにて溶解させた。次に、メンブランフィルター(直径47mm、孔径3μm)を用いて濾過し、この時の濾過時間及び濾過圧力を計測した。また、ろ過後にメンブランフィルターを乾燥し、測色色差計ZE2000(日本電色工業株式会社製)にて色差を測定した。
2−1.包装袋の製造
比較例3
添加剤無添加のポリエチレンフィルム(厚さ80μm)からなる小袋(内袋)を、比較例2の3層フィルムからなる小袋(外袋)で覆って、2重構造の包装体を作成した。
2重構造の包装体の内袋内に、日本薬局方塩化ナトリウム500gを入れて内袋をヒートシールした。次いで、内袋を覆う外袋もヒートシールした。これを前記試験例1と同条件で添加剤のブリードアウトの評価を行った。
3−1.ポリオレフィン組成物及びフィルムの製造
比較例4
以下に示す各原料を用いて、比較例1と同様の条件で二軸混練押出機(Twin Screw Extruder PCM−45 株式会社池貝鉄工所製)にて混練して押出すことにより、ペレット状のポリオレフィン組成物を得た。次いで、得られたポリオレフィン組成物を用いて、単層インフレーション成形機YEI-S40V-60LS-R(吉井鉄工株式会社製)にて押出成型することにより、厚さ60μmの単層フィルムを得た。
<ポリオレフィン組成物の添加原料>
ポリエチレン(LDPE;商品名「UBEポリエチレンR300(MFR0.35)、宇部丸善ポリエチレン株式会社製) 66.8重量%
硫酸マグネシウム無水物 33重量%
酸化防止剤(商品名「イルガノックス1010」、BASFジャパン株式会社製) 0.2重量%
酸化防止剤の種類を商品名「イルガノックス1330」、BASFジャパン株式会社製)に代えたこと以外は、前記比較例4と同条件で、酸化防止剤を含むポリオレフィン組成物を得た。次いで、得られたポリオレフィン組成物を用いて、単層インフレーション成形機YEI-S40V-60LS-R(吉井鉄工株式会社製)にて押出成型することにより、厚さ60μmの単層フィルムを得た。
酸化防止剤の種類を商品名「アデカスタブAO−60」(株式会社ADEKA製)に代えたこと以外は、前記比較例4と同条件で、酸化防止剤を含むポリオレフィン組成物を得た。次いで、得られたポリオレフィン組成物を用いて、単層インフレーション成形機YEI-S40V-60LS-R(吉井鉄工株式会社製)にて押出成型することにより、厚さ60μmの単層フィルムを得た。
得られた単層フィルムを使用して、前記試験例1と同条件で添加剤のブリードアウトの評価を行った。
4−1.ポリオレフィン組成物及びフィルムの製造
実施例1
以下に示す各原料を用いて、混練時の樹脂温度を160〜210℃、ベント圧力−88kPa、押出量は25kg〜50kg/h、原料投入ホッパーには窒素置換の条件で二軸混練押出機(Twin Screw Extruder PCM−45、株式会社池貝鉄工所製)にて混練して押出すことにより、ペレット状のポリオレフィン組成物を得た。次いで、得られたポリオレフィン組成物を用いて、単層インフレーション成形機YEI-S40V-60LS-R(吉井鉄工株式会社製)にて押出成型することにより、厚さ60μmの単層フィルムを得た。
<ポリオレフィン組成物の添加原料>
ポリエチレン(LDPE;商品名「UBEポリエチレン R300」(MFR0.35)、宇部丸善ポリエチレン株式会社製) 67重量%
硫酸マグネシウム無水物 33重量%
以下に示す各原料を用いて、前記実施例1と同様の条件で二軸混練押出機(Twin Screw Extruder PCM−45、株式会社池貝鉄工所製)にて混練して押出すことにより、ペレット状のポリオレフィン組成物を得た。次いで、得られたポリオレフィン組成物を用いて、単層インフレーション成形機YEI-S40V-60LS-R(吉井鉄工株式会社製)にて押出成型することにより、厚さ60μmの単層フィルムを得た。
<ポリオレフィン組成物の添加原料>
ポリエチレン(LDPE;商品名「UBEポリエチレン R300」(MFR0.35)、宇部丸善ポリエチレン株式会社製) 66.96重量%
硫酸マグネシウム無水物 33重量%
酸化防止剤(商品名「アデカスタブAO−60」株式会社ADEKA製) 0.04重量%
ポリエチレンの添加量を66.99重量%、且つ酸化防止剤の添加量を0.01重量%に変更したこと以外は、前記実施例2と同条件でポリオレフィン組成物を得た。次いで、得られたポリオレフィン組成物を用いて、単層インフレーション成形機YEI-S40V-60LS-R(吉井鉄工株式会社製)にて押出成型することにより、厚さ60μmの単層フィルムを得た。
得られた単層フィルムを使用して、前記試験例1と同条件で添加剤のブリードアウトの評価を行った。
5−1.ポリオレフィン組成物及びフィルムの製造
比較例7
以下に示す各原料を用いて、前記と類似の二軸混練押出機にて混練して押出すことにより、ペレット状のポリオレフィン組成物を92kg得た。但し、二軸混練押出機において真空ポンプは稼働しているが吸気を併用しているので減圧レベルは低く、得られたペレット状のポリオレフィン組成物の水分含量は0.118重量%であった。次いで、得られたポリオレフィン組成物を用いて、単層インフレーション成形機YEI-S40V-60LS-R(吉井鉄工株式会社製)にて押出成型することにより、厚さ60μmの単層フィルムを得た。また、別途、無添加のポリエチレン(LDPE)、前記で得られたポリオレフィン組成物、及び無添加のポリエチレン(LDPE)を空冷インフレーション多層フィルム製膜装置(株式会社プラコー製)にて3層共押出することにより、無添加のポリエチレン(LDPE)で形成した樹脂層(厚み20μmの内層)、前記ポリオレフィン組成物で形成した吸湿層(厚み60μmの中間層)、及び無添加のポリエチレン(LDPE)で形成した樹脂層(厚み20μmの外層)が順に積層している3層フィルムを作成した。
<ポリオレフィン組成物の添加原料>
ポリエチレン(LDPE;商品名「UBEポリエチレンR300」(MFR0.35)、宇部丸善ポリエチレン株式会社製) 66.8重量%
硫酸マグネシウム無水物 33重量%
酸化防止剤(商品名「アデカスタブAO−60」株式会社ADEKA製) 0.2重量%
前記で得られた単層フィルムの外観を観察したところ、吸湿性無機フィラーである硫酸マグネシウム無水物の凝集物が多数観察された。また、この単層フィルムを顕微鏡にて観察して100μm以上の凝集物をカウントしたところ、1m2当たり94720個の凝集物が認められ、硫酸マグネシウム無水物の分散性が非常に悪いことが判明した。
6−1.ポリオレフィン組成物及びフィルムの製造
実施例4〜6及び比較例8
以下に示す各原料を用いて、減圧なし(比較例8)、ベント圧を調整し−61KPa(実施例4)、−76KPa(実施例5)、又は−88KPa(実施例6)の圧力雰囲気としたこと以外は、前記実施例1と同様の条件で二軸混練押出機(Twin Screw Extruder PCM−45、株式会社池貝鉄工所製))にて混練して押出すことにより、ペレット状のポリオレフィン組成物を各3kg得た。次いで、得られたポリオレフィン組成物を用いて、Tダイフィルム成型機(PLABOR GT−25−A、株式会社プラスチック工学研究所製)にて押出成型することにより、厚さ60μmの単層フィルムを得た。
<ポリオレフィン組成物の添加原料>
ポリエチレン(LDPE;商品名「UBEポリエチレンF120N」(MFR1.2)、宇部丸善ポリエチレン株式会社製) 67重量%
硫酸マグネシウム無水物 33重量%
前記で得られたポリオレフィン組成物の水分含量について、カールフィッシャー水分計(250℃、1g、自動水分測定装置EV-200(平沼産業株式会社製))にて測定した。また、前記で得られた単層フィルムの外観を顕微鏡にて観察し、1m2当たりに存在する100μm以上の凝集物の数を測定した。
7−1.ポリオレフィン組成物及びフィルムの製造
実施例7
以下に示す各原料を用いて、前記実施例1と同様の条件(−88KPaの圧力雰囲気)で二軸混練押出機(Twin Screw ExtruderPCM−45、株式会社池貝鉄工所製)にて混練して押出すことにより、ペレット状のポリオレフィン組成物を200kg得た。次いで、無添加のポリエチレン(LDPE)、前記で得られたポリオレフィン組成物、及び無添加のポリエチレン(LDPE)を3種3層インフレーション成形機(住友重機械モダン株式会社製)にて3層共押出することにより、無添加のポリエチレン(LDPE)で形成した樹脂層(厚み20μmの内層)、前記ポリオレフィン組成物で形成した吸湿層(厚み60μmの中間層)、及び無添加のポリエチレン(LDPE)で形成した樹脂層(厚み20μmの外層)が順に積層している3層フィルムを作成した。
<ポリオレフィン組成物の原料組成>
ポリエチレン(LDPE;商品名「UBEポリエチレンR300」(MFR0.35)、宇部丸善ポリエチレン株式会社製) 67重量%
硫酸マグネシウム無水物 33重量%
無添加のポリエチレン(LDPE)、前記実施例7で得られたポリオレフィン組成物、及び無添加のポリエチレン(LLDPE)を3種3層インフレーション成形機(住友重機械モダン株式会社製)にて3層共押出することにより、無添加のポリエチレン(LDPE)で形成した樹脂層(厚み20μmの内層)、前記実施例7のポリオレフィン組成物で形成した吸湿層(厚み60μmの中間層)、及び無添加のポリエチレン(LLDPE)で形成した樹脂層(厚み20μmの外層)が順に積層している3層フィルムを作成した。
以下に示す各原料を用いて、前記実施例1と同様の条件(−88KPaの圧力雰囲気)で二軸混練押出機PCM−80 株式会社池貝鉄工所製)にて混練して押出すことにより、ペレット状のポリオレフィン組成物を得た。次いで、無添加のポリエチレン(LDPE)、前記で得られたポリオレフィン組成物、及び無添加のポリエチレン(LLDPE)を空冷インフレーション多層フィルム製膜装置(株式会社プラコー製)にて3層共押出することにより、無添加のポリエチレン(LDPE)で形成した樹脂層(厚み20μmの内層)、前記ポリオレフィン組成物で形成した吸湿層(厚み60μmの中間層)、及び無添加のポリエチレン(LLDPE)で形成した樹脂層(厚み20μmの外層)が順に積層している3層フィルムを作成した。
<ポリオレフィン組成物の原料組成>
ポリエチレン(LDPE;商品名「UBEポリエチレンF120N(MFR1.2)」、宇部丸善ポリエチレン株式会社製) 67重量%
硫酸マグネシウム無水物 33重量%
実施例7〜9で得られた各3層フィルムの外観を顕微鏡にて観察したところ、100μm以上の凝集物の発生が十分に抑制できており、硫酸マグネシウム無水物が良好に分散できていることが確認された。
実施例9及び比較例2で作成した3層フィルムを使用して小袋(縦17cm×横25cm)を作成し、日本薬局方塩化ナトリウムに代えて、塩化カリウム、酢酸ナトリウム無水物、重炭酸ナトリウム、又はブドウ糖を各500g使用したこと、及び重炭酸ナトリウムについては精製水8000mLにて溶解させたこと以外は、前記試験例1と同条件で内容物に対する影響の評価を行った。
Claims (11)
- ポリオレフィン及び硫酸マグネシウム無水物の混練物であり、
硫酸マグネシウム無水物以外の添加剤を実質的に含んでおらず、且つ
水分含量が0.1重量%以下であることを特徴とする、ポリオレフィン組成物。 - 前記ポリオレフィンがポリエチレンである、請求項1記載のポリオレフィン組成物。
- 前記硫酸マグネシウム無水物を5〜60重量%含有する、請求項1又は2記載のポリオレフィン組成物。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のポリオレフィン組成物を用いて成型した成型体。
- 袋状又はボトル状の包装体である、請求項4に記載の成型体。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のポリオレフィン組成物をフィルム状又はシート状に成型した成型体からなる吸湿層の一方面又は両面に、添加剤を含まないポリオレフィンで形成された樹脂層が設けられている、請求項5に記載の成型体。
- 前記吸湿層の外側面に、金属箔又は無機化合物の蒸着膜からなるバリア層が設けられている、請求項6に記載の成型体。
- 医薬、食品、又はこれらの原料の収容に使用される包装体である、請求項5〜7のいずれかに記載の成型体。
- 粉末透析用剤、透析用剤の原料、又は輸液の原料の収容に使用される包装体である、請求項5〜8のいずれかに記載の成型体。
- ポリオレフィンを溶融させた状態で硫酸マグネシウム無水物を混練する工程を含み、
前記混練が、得られる混練物の水分含量が0.1重量%以下となる条件下で行われ、且つ
硫酸マグネシウム無水物以外の添加剤を実質的に添加しない、ことを特徴とする、ポリオレフィン組成物の製造方法。 - 前記混練が、−65Kpa以下の圧力雰囲気で行われる、請求項10に記載の製造方法。
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