JP2018034356A - 共押出多層フィルム、積層フィルムおよび医療用包装体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】50質量%を超え80質量%以下の主成分であるエチレン−不飽和カルボン酸エステル−不飽和カルボン酸無水物3元共重合体と、20質量%以上50質量%未満の副成分であるポリブテン−1系樹脂との2種類のみから構成される、厚み1μm以上20μm以下のシール層を有し、不織布および/または滅菌紙に積層して用いられる、共押出多層フィルム。
【選択図】図2
Description
しかしながら、一般的に不織布等は、その特異的な性質も相まって、プラスチック製フィルムと比較するとコストが高い場合も多いため、ガス滅菌工程において十分な通気性が確保できる面積分だけを、その包装体の一部に使用されることがある。そのような場合は、不織布等は深絞り包装体の蓋材の一部に使用される。その際、不織布等は蓋材フィルムと強固にヒートシールが為され、その一体となった蓋材(不織布等+蓋材フィルム)は、一般の深絞り包装機内で底材と合わせられ周縁部のヒートシールが行われる。
このような深絞り包装体に使用される蓋材フィルムには、不織布等に対する強固なシール性が要求され、蓋材のうち不織布等部分が底材フィルムとヒートシールされる場合には、底材フィルムに対するイージーピール性が要求される。また、底材フィルムには不織布等に対するイージーピール性が要求される。
また、特許文献2に記載の技術は、不織布等に対し特化したイージーピール性を付与する技術であり、蓋材のうち不織布等の部分に対しては良好なイージーピール性を発現するものの、蓋材フィルムの部分に対してはイージーピール性能を発現しにくいといった問題がある。
また、「イージーピール強度」とは、C6タイプ直鎖状低密度ポリエチレンフィルム50μm厚と本発明のフィルムとをシール温度130℃、シール時間2秒、シール圧490kPa、シール幅10mmの設定条件でヒートシールし、そのシール部分を15mm幅の短冊状に切断し、23℃雰囲気下、引張試験機を用いて200mm/minの速度で直鎖状低密度ポリエチレンフィルムと本発明のフィルムとを180度剥離させた時に測定される最大荷重を意味する。
本発明の第1の態様に係る共押出多層フィルムは、50質量%を超え80質量%以下の主成分であるエチレン−不飽和カルボン酸エステル−不飽和カルボン酸無水物3元共重合体と、20質量%以上50質量%未満の副成分であるポリブテン−1系樹脂との2種類のみから構成される、厚み1μm以上20μm以下のシール層を有し、不織布および/または滅菌紙に積層して用いられる。
主成分と副成分とが上記範囲の比率(質量%)であることにより、イージーピール強度に関係するシール層内の凝集力を好適な強度とし易くなり、適度なイージーピール性を得易い。
上記種々の成分により構成される3元共重合ポリエチレン樹脂のうち、入手が容易なものとしては、例えば、エチレン−(メタ)アクリル酸メチル−無水マレイン酸3元共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エチル−無水マレイン酸3元共重合体等のエチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸3元共重合体が挙げられる。
3元共重合ポリエチレン樹脂のモノマー組成比は、特に限定されないが、不飽和カルボン酸エステルは10〜30質量%、好ましくは15〜25質量%、不飽和カルボン酸無水物は1〜5質量%、好ましくは2〜3質量%の共重合体が好適に用いられる。
また、シール層に用いるエチレン−不飽和カルボン酸エステル−不飽和カルボン酸無水物3元共重合体は、単成分でもよいし、2成分以上を混合させたものでもよい。
また、シール層に用いるポリブテン−1系樹脂は、単成分でもよいし、2成分以上を混合させたものでもよい。
また、本発明のフィルムは、上記の条件を満たせば、直鎖状低密度ポリエチレンとは異なる他のポリエチレン系樹脂からなるフィルムや、他のポリエチレン系樹脂をシール層の主成分とするプラスチックフィルムと、ヒートシールした場合においても、イージーピール性を発現し易い。そのため、後述のとおり、本発明のフィルムと、ポリエチレン系樹脂をシール層の主成分とするプラスチックフィルムとが、両フィルムの周縁部においてヒートシールされており、両フィルムの間に収容部が形成されている医療用包装体を構成した場合に、良好なイージーピール性を示し、包装体の開封に役立つ。
例えば、フィルムの基層としてポリアミド樹脂(PA)層を有すると、耐ピンホール性等のフィルム強度向上の点で好ましい。
また、柔軟性付与を目的として、ポリエチレン系樹脂層(PE層)および/またはエチレン−酢酸ビニル共重合体層(EVA層)をポリアミド樹脂層とシール層の間に設けたり、弾性率の向上を目的として、ポリプロピレン系樹脂層(PP層)をフィルムの表層に設けたりすることができる。更に、これら各層の層間密着性を十分にするために、接着樹脂層(AD層)を設けることができる。
PA層の厚みは、耐ピンホール性とカット性との兼備の点から、下限は10μm以上が好ましく、15μm以上がより好ましい。また上限は、100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましい。PA層を複数層配設する場合は、合計厚みがこの範囲であることが好ましい。
エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)は、特に限定されないが、フィルム製膜安定性の点から、エチレン含有率の下限は1.5モル%以上が好ましく、3モル%以上がより好ましい。上限は20モル%以下が好ましく、15モル%以下がより好ましい。
PE層、EVA層の厚みは、両層配設する場合は合計厚みとして、柔軟性の点から、下限は10μm以上が好ましく、20μm以上がより好ましい。上限は100μm以下が好ましく、80μm以下がより好ましい。PE層、EVA層を両層配設する場合は、合計厚みがこの範囲であることが好ましい。
PP層の厚みは、フィルム剛性の点から、下限は5μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましい。上限は50μm以下が好ましく、30μm以下がより好ましい。
AD層の厚みは、下限は3μm以上が好ましく、5μm以上がより好ましい。上限は25μm以下が好ましく、20μm以下がより好ましい。
(a)PA/AD/PE/イージーピール
(b)PP/AD/PA/AD/PE/イージーピール
(c)PA/AD/PA/AD/PE/イージーピール
(d)PA/AD/PA/AD/EVA/イージーピール
ところが、本発明のフィルムにおいては、外層側にポリアミド12(PA12)を配した構成、例えば、PA12/AD/PA/AD/PE/イージーピールの層構成では、当該フィルムを蓋材フィルムとして用い包装体を作製すると、開封した際に蓋材のカール現象は全く起こらず、良好な特性を示す。
更に、他のフィルムを、本発明のフィルムのシール層と反対側の面に、公知のプレス法、ロールニップ法、ドライラミネート法などを用いて積層しても良い。
本発明の第2の態様は、上記本発明の第1の態様に係る共押出多層フィルムの上記シール層側の面と、不織布および/または滅菌紙とが、部分的に重なりヒートシールされている積層フィルムである。
「部分的に重なり」とは、共押出多層フィルムと不織布等とを全面的に重ねることはせずに、両者の一部分ずつを重ねることを意味する。また、複数箇所の部分を重ねても良い。
「部分的に重なり」の一例として図2を示す。図2は、本発明の第2の態様の一実施形態に係る積層フィルム2を厚み方向に沿って切断したときの断面図である。積層フィルム2においては、共押出多層フィルム2bのシール層側の面(図2において、紙面下側の面)と、不織布および/または滅菌紙2aとが、積層用ヒートシール部2cにおいて、部分的に重なりヒートシールされている。
本発明の第3の態様は、上記本発明の第2の態様に係る積層フィルムを用いてなる医療用包装体である。
本発明の第1の態様に係るフィルムは、事前の工程、もしくは深絞り包装機内で不織布および/または滅菌紙とヒートシールされて本発明の第2の態様に係る積層フィルムとなり、さらにガーゼ等の医療用具が収容された深絞り成型後の底材と、周縁部同士をヒートシールすることにより、深絞り形状を有する医療用包装体として用いることができる。特に、本発明の積層フィルムを深絞り包装体の蓋材として用い、不織布および/または滅菌紙をその一部に用いる場合、包装体ごとEOGガス滅菌工程を通すことで内容物を滅菌することができ、かつ高コストな不織布および/または滅菌紙を蓋材の一部にのみ使用することができるため、より安価に、ガス滅菌可能な医療用包装体を製造することが可能となる。
不織布等2aは通気性を有するため、不織布等2aのうち開口部1aにあたる通気部5を介して、医療用包装体10の容器内外へガスが流通することが可能になっている。よって、通気部5を通して、EOGガス等が容器内へ流入することにより、容器内部を容易に滅菌することができる。
多層の場合は、生産性の点から共押出多層フィルムが用い易く、シール層の他に、基層としてポリアミド樹脂(PA)層やポリプロピレン系樹脂(PP)層を配するとフィルム強度が向上し、各層間に接着樹脂層を配すると層間密着性が向上し、好ましい。更に、ポリエチレン系樹脂(PE)層を適宜配することも可能である。
本発明の共押出多層フィルムがこのような条件を満たせば、底材フィルムとして、直鎖状低密度ポリエチレンとは異なる他のポリエチレン系樹脂からなるフィルムや、他のポリエチレン系樹脂をシール層の主成分とするプラスチックフィルムを用い、ヒートシールした場合においても、イージーピール性を発現し易い。
このように、本発明の医療用包装体において、不織布等2aを配置する位置および数は、ガスが流通する通気部5を形成すること可能な位置および数であれば特に限定されず、包装体の形状、内容物の形状、包装体内における内容物の位置、滅菌条件等に応じて、適宜設定することが可能である。例えば、図5(a)に示す例においては、不織布等2aが配置される位置を図5(a)の紙面左右方向にスライドさせてもよく、図5(b)に示す例においては、不織布等2aが複数の隅部を構成していてもよい。また、本発明の医療用包装体は、図5(c)に示す例のように、不織布等2aと底材1とがヒートシールされない形態であってもよい。また、図5(a)〜(c)に例示した不織布等2aの配置を複数組み合わせてもよい。
各実施例、比較例に示す層構成の無延伸フィルムを共押出Tダイ法にて作製した。
PA(40μm)/AD(15μm)/PE(60μm)/イージーピール1(5μm)
PA: ナイロン6樹脂
AD: ポリオレフィン系接着樹脂
PE: 直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE) 融点123℃
イージーピール1: エチレン3元共重合体(60質量%)+PB(40質量%)
エチレン3元共重合体: エチレン−アクリル酸−無水マレイン酸3元共重合体 融点99℃ MFR8.5g/10分
PB: ポリブテン−1 融点124℃ MFR2g/10分
PA12(15μm)/AD(15μm)/PA(20μm)/AD(15μm)/PE(60μm)/イージーピール1(5μm)
PA12: ナイロン12
PA(40μm)/AD(15μm)/PE(60μm)/イージーピール2(5μm)
イージーピール2: エチレン3元共重合体(65質量%)+PB(35質量%)
PA(40μm)/AD(15μm)/PE(60μm)/イージーピール3(5μm)
イージーピール3: エチレン3元共重合体(70質量%)+PB(30質量%)
PA(40μm)/AD(15μm)/PE(60μm)/イージーピール1(15μm)
PA(40μm)/AD(15μm)/PE(60μm)/イージーピール4(5μm)
イージーピール4: エチレン3元共重合体(90質量%)+PB(10質量%)
PA(40μm)/AD(15μm)/PE(60μm)/イージーピール1(0.5μm)
PA(40μm)/AD(15μm)/PE2(60μm)
PE2: LLDPE 融点85℃
PA(40μm)/AD(15μm)/PE(60μm)/イージーピール5(5μm)
イージーピール5: PE(55質量%)+PB(45質量%)
PA(40μm)/AD(15μm)/PE(60μm)/イージーピール6(5μm)
イージーピール6: EMA(60質量%)+PB(40質量%)
EMA: エチレン−アクリル酸メチル共重合体 融点77℃、MFR2.6g/10分
PA(40μm)/AD(15μm)/PE(60μm)/イージーピール7(5μm)
イージーピール7: EMA(40質量%)+PB(60質量%)
PA(40μm)/AD(15μm)/PE(60μm)/イージーピール8(5μm)
イージーピール8: エチレン3元共重合体(50質量%)+PB(10質量%)+PE(40質量%)
高密度ポリエチレン製不織布(デュポン製「タイベック2FS」)の荒い側の面と実施例および比較例に係るフィルムとをシール温度140℃、シール時間2秒、シール圧490kPa、シール幅10mmの設定条件でヒートシールし、そのシール部分を15mm幅の短冊状に切断し、23℃雰囲気下、引張試験機を用いて200mm/minの速度で高密度ポリエチレン製不織布と実施例および比較例に係るフィルムとを180度剥離させた時に測定される最大荷重をシール強度とした。
シール強度が6.0N/15mm幅以上の場合または剥離せず不織布が切れた場合を「○」、6.0N/15mm幅未満の場合または不織布とのシールが不完全で測定が行えない場合を「×」とした。結果を表1に示す。
底材フィルムとの剥離性評価の指標として、50μm厚のC6タイプ直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)フィルムを用い、実施例および比較例に係るフィルムとシール温度130℃、シール時間2秒、シール圧490kPa、シール幅10mmの設定条件でヒートシールし、そのシール部分を15mm幅の短冊状に切断し、23℃雰囲気下、引張試験機を用いて200mm/minの速度で双方のフィルムを180度剥離させた時に測定される最大荷重をイージーピール強度とした。
手で容易に剥離できる尺度として、イージーピール強度が0.8N/15mm幅以上5.0N/15mm幅以下の場合を「○」、5.0N/15mm幅より高い場合もしくは剥離せずに何れかのフィルムが切れた場合、または、0.8N/15mm幅未満の場合もしくはLLDPEフィルムとのシールが不完全で測定が行えない場合を「×」とした。結果を表1に示す。
蓋材フィルムとして実施例、比較例のフィルムを用い、フィルムのイージーピール面と高密度ポリエチレン製不織布(デュポン製「タイベック2FS」)の荒い側の面とを対向させて、両者の端部を15mm幅ずつ重ね合せ、シール温度140℃でシール時間2秒、シール圧490kPa、シール幅10mmの設定条件でヒートシールし、蓋材を作製した。
下記に示す層構成の無延伸フィルムを共押出Tダイ法にて作製した。
PA(20μm)/AD(10μm)/PE(50μm)/EMA(3μm)
深絞り包装機(ムルチバック社製R530)を用い、上記底材フィルムを縦160mm、横120mm、絞り深さ50mmの略直方体形状に深絞り成型して底材を作製し、次に、深絞り収容部にガーゼ50gを入れ、次に上記蓋材と底材とを図3のように重ね合せ、その周縁部をシール温度130℃、シール時間2秒、シール圧490kPa、シール幅10mmの設定条件でヒートシールを行い、包装体を作製した。
包装体の上面から見た蓋材は、縦180mm(内、蓋材フィルム145mm、高密度ポリエチレン製不織布50mm、重ね合せ15mm)、横140mmの略長方形状である。
図3に例示される上記包装体について、ヒートシールした周縁部を四隅箇所から蓋材を引き開け、そのまま全面を開封し、剥がした蓋材を蓋材フィルムのシール層側を水平台側に向けて置き、蓋材フィルム部分のカールの状態を観察した。
医療用包装体では、衛生性の観点で、開けた蓋材が収容物側(シール層側)に内巻きにカールして、蓋材外気側表面が収容物側に向いたり、触れたりしてはならない。そのことから、剥がした蓋材の蓋材フィルム部分が、カールしていない、又は外気側にカールしている場合を「◎」、シール層側へややカールしている場合を「○」、振動などの外乱で、内巻きになって蓋材外気側表面がシール層面に触れる恐れのある場合を「△」、蓋材フィルムが内巻きになって蓋材外気側表面がシール層面に触れる場合を「×」として、カールを評価した。結果を表1に示す。
また、シール層の厚みが本発明の条件よりも薄い比較例2に係るフィルムは、不織布とのシールが不完全で、シール強度の測定が行えなかった。
また、LLDPEからなる厚いシール層を有する比較例3に係るフィルムは、LLDPEフィルムに対し密着が強過ぎ、剥離できず破断した。同様に包装体の底材に対しても剥離できず、カール評価はできなかった。
1a 開口部
2 積層フィルム(蓋材)
2a 不織布および/または滅菌紙(不織布等)
2b 共押出多層フィルム(蓋材フィルム)
2c 積層用ヒートシール部
3 密閉用ヒートシール部
4 収容部
5 通気部
6 他のフィルム
7 マチ部
10 医療用包装体
11 底材
12 蓋材
13 収容部
14 内容物
20 医療用包装体
30 医療用包装体
40 医療用包装体
50 医療用包装体
60 医療用包装体
70 医療用包装体
Claims (8)
- 50質量%を超え80質量%以下の主成分であるエチレン−不飽和カルボン酸エステル−不飽和カルボン酸無水物3元共重合体と、20質量%以上50質量%未満の副成分であるポリブテン−1系樹脂との2種類のみから構成される、厚み1μm以上20μm以下のシール層を有し、不織布および/または滅菌紙に積層して用いられる、共押出多層フィルム。
- 前記主成分がエチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸3元共重合体である、請求項1に記載の共押出多層フィルム。
- 前記シール層面に高密度ポリエチレン製不織布をヒートシールして行われる剥離試験において、前記高密度ポリエチレン製不織布が破断するか、または、シール強度が6.0N/15mm幅以上であり、
前記シール層面に直鎖状低密度ポリエチレンフィルムをヒートシールして行われる剥離試験において、イージーピール強度が0.8N/15mm幅以上5.0N/15mm幅以下である、
請求項1または2に記載の共押出多層フィルム。 - 前記シール層とポリアミド樹脂から構成される基層とを有する、請求項1〜3のいずれかに記載の共押出多層フィルム。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の共押出多層フィルムの前記シール層側の面と、不織布および/または滅菌紙とが、部分的に重なりヒートシールされている積層フィルム。
- 請求項5に記載の積層フィルムを用いてなる医療用包装体。
- 請求項5に記載の積層フィルムと、ポリエチレン系樹脂をシール層の主成分とするプラスチックフィルムとが、両フィルムの周縁部においてヒートシールされており、前記両フィルムの間に収容部が形成されている、医療用包装体。
- 前記プラスチックフィルムが、前記プラスチックフィルムの前記シール層面に高密度ポリエチレン製不織布をヒートシールして行われる剥離試験において、イージーピール強度が0.8N/15mm幅以上5.0N/15mm幅以下である、請求項7に記載の医療用包装体。
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