JP2023172393A - Ptp蓋材用フィルム、その製造方法およびptp包装体 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、プレススルー性に優れ、かつフィルム切れが低減されたPTP蓋材用フィルム、その製造方法および該PTP蓋材用フィルムを用いたPTP包装体を提供することを目的とする。【解決手段】PTP蓋材用フィルムであり、PTP蓋材用フィルムから5枚の試験片(TD方向長さ90mm×MD方向幅30mm)を準備して幅の中心に長手方向(TD方向)に端から40mmの切り込みを入れ、引張試験機を用いて切り込みをさらに長手方向(TD方向)に50mm引き裂いてPTP蓋材用フィルムを2つに分割したときに測定される強度をTD引裂き強度としたときに、TD引裂き強度の平均値が0.2~2.0Nであり、各試験片のTD引裂き強度の最大値を平均した値と、各試験片のTD引裂き強度の最小値を平均した値との差で表されるR値が0.3~1.0Nであり、突刺破断伸度が3.2mm未満であることを特徴とする、PTP蓋材用フィルム。【選択図】なし
Description
本発明は、PTP(プレススルーパック)蓋材用フィルム、その製造方法、および該PTP蓋材用フィルムを用いたPTP包装体に関する。
医薬品や食品等の包装形態の一つとして、底材と蓋材とを備えるPTP包装体が知られている。PTP包装体は、ポリ塩化ビニル系樹脂またはポリプロピレン系樹脂等からなるプラスチックシートを真空成形または圧空成形することにより、ポケット状の凹部を有する底材を成形し、この凹部に内容物を充填した後、凹部以外の部分であるフランジ部に蓋材をヒートシールすることにより製造される。収納された内容物は、内容物に対して底材の外側から蓋材の方向に力を加えて蓋材を突き破ることにより、取り出すことができる。
蓋材には、従来、内容物を押し出すことによって容易に破れるという性質(突き出し性)に優れたアルミ箔、グラシン紙等が用いられてきた。しかしながら、近年、使い捨てプラスチック製品の削減とリサイクルの実施、再生可能資源への転換という流れから、底材だけでなく、蓋材にもプラスチックシートを用いることにより、ゴミとして廃棄する場合の分別の必要がなく、リサイクル可能な環境対応型のPTP包装体が注目されている。
例えば、特許文献1には、ポリプロピレン系樹脂フィルムと、ポリプロピレン系樹脂フィルムに積層された補強樹脂層とを基材とし、放射線の照射によりポリプロピレン系樹脂フィルムを劣化させた、プレススルー機能を有する蓋材が開示されている。
特許文献2には、ポリプロピレン系樹脂と、突き出し性を向上させるための無機物(タルク等)とを含む樹脂組成物からなるシートを基材とするPTP用蓋材が開示されている。
特許文献2には、ポリプロピレン系樹脂と、突き出し性を向上させるための無機物(タルク等)とを含む樹脂組成物からなるシートを基材とするPTP用蓋材が開示されている。
しかしながら、特許文献1および2に記載された蓋材では、包装機等によりテンションがかかった際に、フィルムに設けられたノッチ(切れ込み)からフィルムがさらに裂けるなど、フィルム切れが生じやすいという問題がある。また、特許文献2に記載された蓋材では、無機物を多く含むことから、分別工程でトラブルを招いたり、再生材の品質低下に繋がるなど、リサイクルに不向きである。
そこで、本発明は、プレススルー性に優れ、かつフィルム切れが低減されたPTP蓋材用フィルム、その製造方法および該PTP蓋材用フィルムを用いたPTP包装体を提供することを目的とする。
即ち、本発明は以下のとおりである。
[1]
PTP蓋材用フィルムであり、
前記PTP蓋材用フィルムから5枚の試験片(TD方向長さ90mm×MD方向幅30mm)を準備して幅の中心に長手方向(TD方向)に端から40mmの切り込みを入れ、引張試験機を用いて前記切り込みをさらに長手方向(TD方向)に50mm引き裂いて前記PTP蓋材用フィルムを2つに分割したときに測定される強度をTD引裂き強度としたときに、TD引裂き強度の平均値が0.2~2.0Nであり、各前記試験片のTD引裂き強度の最大値を平均した値と、各前記試験片のTD引裂き強度の最小値を平均した値との差で表されるR値が0.3~1.0Nであり、
突刺破断伸度が3.2mm未満である
ことを特徴とする、PTP蓋材用フィルム。
[2]
エレメンドルフ引裂き試験機で測定したMD引裂き強度およびTD引裂き強度がいずれも10~150mNである、[1]に記載のPTP蓋材用フィルム。
[3]
MD引張破断応力およびTD引張破断応力がいずれも10~50MPaであり、MD引張破断伸度およびTD引張破断伸度がいずれも25%以下である、[1]または[2]に記載のPTP蓋材用フィルム。
[4]
TD引張破断伸度に対するMD引張破断伸度の比率(MD引張破断伸度/TD引張破断伸度)が0.5~4である、[1]~[3]のいずれかに記載のPTP蓋材用フィルム。
[5]
ポリオレフィン系樹脂を主成分として含む、[1]~[4]のいずれかに記載のPTP蓋材用フィルム。
[6]
重量平均分子量が2.0×105~3.5×105であるポリプロピレン系樹脂を含む、[1]~[5]のいずれかに記載のPTP蓋材用フィルム。
[7]
示差走査熱量計(DSC)による結晶融解熱量が70J/g以上である、[6]に記載のPTP蓋材用フィルム。
[8]
重量平均分子量が3.5×104~5.2×104であるポリエチレン系樹脂を含む、[1]~[5]のいずれかに記載のPTP蓋材用フィルム。
[9]
示差走査熱量計(DSC)による結晶融解熱量が140J/g以上である、[8]に記載のPTP蓋材用フィルム。
[10]
[1]~[9]のいずれかに記載のPTP蓋材用フィルムからなるPTP蓋材と、内容物を収容する凹部を有する底材とを含むことを特徴とする、PTP包装体。
[1]
PTP蓋材用フィルムであり、
前記PTP蓋材用フィルムから5枚の試験片(TD方向長さ90mm×MD方向幅30mm)を準備して幅の中心に長手方向(TD方向)に端から40mmの切り込みを入れ、引張試験機を用いて前記切り込みをさらに長手方向(TD方向)に50mm引き裂いて前記PTP蓋材用フィルムを2つに分割したときに測定される強度をTD引裂き強度としたときに、TD引裂き強度の平均値が0.2~2.0Nであり、各前記試験片のTD引裂き強度の最大値を平均した値と、各前記試験片のTD引裂き強度の最小値を平均した値との差で表されるR値が0.3~1.0Nであり、
突刺破断伸度が3.2mm未満である
ことを特徴とする、PTP蓋材用フィルム。
[2]
エレメンドルフ引裂き試験機で測定したMD引裂き強度およびTD引裂き強度がいずれも10~150mNである、[1]に記載のPTP蓋材用フィルム。
[3]
MD引張破断応力およびTD引張破断応力がいずれも10~50MPaであり、MD引張破断伸度およびTD引張破断伸度がいずれも25%以下である、[1]または[2]に記載のPTP蓋材用フィルム。
[4]
TD引張破断伸度に対するMD引張破断伸度の比率(MD引張破断伸度/TD引張破断伸度)が0.5~4である、[1]~[3]のいずれかに記載のPTP蓋材用フィルム。
[5]
ポリオレフィン系樹脂を主成分として含む、[1]~[4]のいずれかに記載のPTP蓋材用フィルム。
[6]
重量平均分子量が2.0×105~3.5×105であるポリプロピレン系樹脂を含む、[1]~[5]のいずれかに記載のPTP蓋材用フィルム。
[7]
示差走査熱量計(DSC)による結晶融解熱量が70J/g以上である、[6]に記載のPTP蓋材用フィルム。
[8]
重量平均分子量が3.5×104~5.2×104であるポリエチレン系樹脂を含む、[1]~[5]のいずれかに記載のPTP蓋材用フィルム。
[9]
示差走査熱量計(DSC)による結晶融解熱量が140J/g以上である、[8]に記載のPTP蓋材用フィルム。
[10]
[1]~[9]のいずれかに記載のPTP蓋材用フィルムからなるPTP蓋材と、内容物を収容する凹部を有する底材とを含むことを特徴とする、PTP包装体。
本発明によれば、プレススルー性に優れ、かつフィルム切れが低減されたPTP蓋材用フィルム、その製造方法および該PTP蓋材用フィルムを用いたPTP包装体を提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)について、詳細に説明するが、本発明は以下の記載に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。
[PTP蓋材用フィルム]
本実施形態のPTP蓋材用フィルムは、PTP蓋材用フィルムから5枚の試験片(TD方向長さ90mm×MD方向幅30mm)を準備して幅の中心に長手方向(TD方向)に端から40mmの切り込みを入れ、引張試験機を用いて前記切り込みをさらに長手方向(TD方向)に50mm引き裂いて前記PTP蓋材用フィルムを2つに分割したときに測定される強度をTD引裂き強度としたときに、TD引裂き強度の平均値が0.2~2.0Nであり、各前記試験片のTD引裂き強度の最大値を平均した値と、各前記試験片のTD引裂き強度の最小値を平均した値との差で表されるR値が0.3~1.0Nであり、突刺破断伸度が3.2mm未満であることを特徴とする。
本実施形態のPTP蓋材用フィルムは、PTP蓋材用フィルムから5枚の試験片(TD方向長さ90mm×MD方向幅30mm)を準備して幅の中心に長手方向(TD方向)に端から40mmの切り込みを入れ、引張試験機を用いて前記切り込みをさらに長手方向(TD方向)に50mm引き裂いて前記PTP蓋材用フィルムを2つに分割したときに測定される強度をTD引裂き強度としたときに、TD引裂き強度の平均値が0.2~2.0Nであり、各前記試験片のTD引裂き強度の最大値を平均した値と、各前記試験片のTD引裂き強度の最小値を平均した値との差で表されるR値が0.3~1.0Nであり、突刺破断伸度が3.2mm未満であることを特徴とする。
上記PTP蓋材用フィルムのTD引裂き強度の平均値は、0.2~2.0Nであり、好ましくは0.3~1.9N、より好ましくは0.5~1.7Nである。TD引裂き強度の平均値が上記範囲であると、スリット機、印刷機、包装機等によりテンションがかかった場合でも、フィルムに設けられたノッチ(切れ込み)からフィルムがさらに裂けるなどのフィルム切れが生じにくいPTP蓋材を作製することができる。
PTP蓋材用フィルムのTD引裂き強度の平均値の制御方法としては、例えば、PTP蓋材用フィルムを製造する際のフィルムの冷却速度、延伸倍率等を調整する方法が挙げられる。一例として、PTP蓋材用フィルムをダイレクトインフレーション法により製造する際の冷却を徐冷化すること、MDの延伸倍率(DDR)とTDの延伸倍率(BUR)等を調整すること等によりTD引裂き強度の平均値を0.2~2.0Nに調整することができる。
PTP蓋材用フィルムのTD引裂き強度の平均値の制御方法としては、例えば、PTP蓋材用フィルムを製造する際のフィルムの冷却速度、延伸倍率等を調整する方法が挙げられる。一例として、PTP蓋材用フィルムをダイレクトインフレーション法により製造する際の冷却を徐冷化すること、MDの延伸倍率(DDR)とTDの延伸倍率(BUR)等を調整すること等によりTD引裂き強度の平均値を0.2~2.0Nに調整することができる。
上記PTP蓋材用フィルムの各前記試験片のTD引裂き強度の最大値を平均した値と、各前記試験片のTD引裂き強度の最小値を平均した値との差で表されるR値は、0.3~1.0Nであり、好ましくは0.35~0.95N、より好ましくは0.4~0.9Nである。R値が上記範囲であると、スリット機、印刷機、包装機等によりテンションがかかった場合でも、フィルムに設けられたノッチ(切れ込み)からフィルムがさらに裂けるなどのフィルム切れが生じにくいPTP蓋材を作製することができる。
PTP蓋材用フィルムのR値の制御方法としては、例えば、PTP蓋材用フィルムを製造する際のフィルムの冷却速度、延伸倍率等を調整する方法が挙げられる。一例として、PTP蓋材用フィルムをダイレクトインフレーション法により製造する際の冷却を徐冷化すること、MDの延伸倍率(DDR)とTDの延伸倍率(BUR)等を調整すること等によりR値を0.3~1.0Nに調整することができる。
PTP蓋材用フィルムのR値の制御方法としては、例えば、PTP蓋材用フィルムを製造する際のフィルムの冷却速度、延伸倍率等を調整する方法が挙げられる。一例として、PTP蓋材用フィルムをダイレクトインフレーション法により製造する際の冷却を徐冷化すること、MDの延伸倍率(DDR)とTDの延伸倍率(BUR)等を調整すること等によりR値を0.3~1.0Nに調整することができる。
上記PTP蓋材用フィルムのTD引裂き強度は、以下の方法により測定することができる。PTP蓋材用フィルムから5枚の試験片(TD方向長さ90mm×MD方向幅30mm)を切り出し、それぞれ幅の中心に長手方向(TD方向)に端から40mmの切り込みを入れる。試験片の該切り込みにより分離された部分の端を、引張試験機(例えば、株式会社島津製作所製「AUTOGRAPH AG-X plus」)にチャック間距離が10mmとなるように取り付け、温度23℃、湿度50%、ロードセル50N、チャック間の移動速度200mm/分、ストローク100mm(測定距離は50mmであるが上下に引き裂かれるため、ストロークは倍になる)にて、該切り込みをさらに長手方向(TD方向)に50mm引き裂いてPTP蓋材用フィルムを2つに分割したときに測定される強度をTD引裂き強度として、測定することができる。
上記測定方法を用いてTD引裂き強度を測定することにより、PTP蓋材フィルムをスリット機、印刷機、包装機等にかけた時のフィルムの切れにくさを評価することができるものであり、本発明者らが初めて見出した測定方法である。
上記測定方法を用いてTD引裂き強度を測定することにより、PTP蓋材フィルムをスリット機、印刷機、包装機等にかけた時のフィルムの切れにくさを評価することができるものであり、本発明者らが初めて見出した測定方法である。
本実施形態のPTP蓋材用フィルムの突刺破断伸度は、3.2mm未満であり、好ましくは1~3mm、より好ましくは1.2~2.5mmである。突刺破断伸度は、突き出し性に最も影響を及ぼす因子の一つであり、突刺破断伸度が3.2mm未満であると、突き出し性に優れたPTP蓋材用フィルムを得ることができる。また、突刺破断伸度が1mm以上であると、PTP包装体の輸送時等に外力によってPTP蓋材用フィルム(PTP蓋材)が破れることを防止することができる傾向にある。
PTP蓋材用フィルムの突刺破断伸度の制御方法としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂の重量平均分子量、PTP蓋材用フィルムの層比率、結晶融解熱量(結晶化度)、MDおよびTD配向度等を調整する方法が挙げられ、ポリオレフィン系樹脂の重量平均分子量を小さくしたり、低分子量のポリオレフィン系樹脂の割合を上げたり、結晶融解熱量(結晶化度)を増加させたり、MDおよびTD配向度を減少させると、突刺破断伸度は低下する傾向にある。
なお、突刺破断伸度は、JIS K7127に準拠して測定される値であり、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
PTP蓋材用フィルムの突刺破断伸度の制御方法としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂の重量平均分子量、PTP蓋材用フィルムの層比率、結晶融解熱量(結晶化度)、MDおよびTD配向度等を調整する方法が挙げられ、ポリオレフィン系樹脂の重量平均分子量を小さくしたり、低分子量のポリオレフィン系樹脂の割合を上げたり、結晶融解熱量(結晶化度)を増加させたり、MDおよびTD配向度を減少させると、突刺破断伸度は低下する傾向にある。
なお、突刺破断伸度は、JIS K7127に準拠して測定される値であり、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
本実施形態のPTP蓋材用フィルムは、エレメンドルフ引裂き試験機で測定されるMD引裂き強度およびTD引裂き強度が、いずれも10~150mNであることが好ましく、より好ましくはいずれも30~145mN、さらに好ましくはいずれも50~140mNである。MD引裂き強度およびTD引裂き強度が上記範囲であると、印刷機、スリット機、包装機等によりテンションがかかった場合でも、フィルムに設けられたノッチ(切れ込み)からフィルムがさらに裂けるなどのフィルム切れが生じにくいPTP蓋材を作製することができる傾向にある。
なお、エレメンドルフ引裂き試験機で測定される引裂き強度は、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
なお、エレメンドルフ引裂き試験機で測定される引裂き強度は、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
本実施形態のPTP蓋材用フィルムは、MD引張破断応力およびTD引張破断応力が、いずれも10~50MPaであることが好ましく、より好ましくはいずれも12~45MPa、さらに好ましくはいずれも15~40MPaである。MD引張破断応力およびTD引張破断応力が上記範囲であると、印刷機、スリット機、包装機等によりテンションがかかった場合でも、フィルムに設けられたノッチ(切れ込み)からフィルムがさらに裂けるなどのフィルム切れが生じにくいPTP蓋材を作製することができる傾向にある。
また、本実施形態のPTP蓋材用フィルムは、MD引張破断伸度およびTD引張破断伸度が、いずれも25%以下であることが好ましく、より好ましくはいずれも1~20%、さらに好ましくはいずれも1~15%である。MD引張破断伸度およびTD引張破断伸度が上記範囲であると、印刷機、スリット機、包装機等によりテンションがかかった場合でも、フィルムに設けられたノッチ(切れ込み)からフィルムがさらに裂けるなどのフィルム切れが生じにくいPTP蓋材を作製することができる傾向にある。
また、本実施形態のPTP蓋材用フィルムは、TD引張破断伸度に対するMD引張破断伸度の比率(MD引張破断伸度/TD引張破断伸度)が0.5~4であることが好ましく、より好ましくは0.7~3.8、さらに好ましくは0.9~3.5である。MD引張破断伸度/TD引張破断伸度が上記範囲であると、印刷機、スリット機、包装機等によりテンションがかかった場合でも、フィルムに設けられたノッチ(切れ込み)からフィルムがさらに裂けるなどのフィルム切れが生じにくいPTP蓋材を作製することができる傾向にある。
なお、引張破断応力および引張破断伸度は、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
また、本実施形態のPTP蓋材用フィルムは、MD引張破断伸度およびTD引張破断伸度が、いずれも25%以下であることが好ましく、より好ましくはいずれも1~20%、さらに好ましくはいずれも1~15%である。MD引張破断伸度およびTD引張破断伸度が上記範囲であると、印刷機、スリット機、包装機等によりテンションがかかった場合でも、フィルムに設けられたノッチ(切れ込み)からフィルムがさらに裂けるなどのフィルム切れが生じにくいPTP蓋材を作製することができる傾向にある。
また、本実施形態のPTP蓋材用フィルムは、TD引張破断伸度に対するMD引張破断伸度の比率(MD引張破断伸度/TD引張破断伸度)が0.5~4であることが好ましく、より好ましくは0.7~3.8、さらに好ましくは0.9~3.5である。MD引張破断伸度/TD引張破断伸度が上記範囲であると、印刷機、スリット機、包装機等によりテンションがかかった場合でも、フィルムに設けられたノッチ(切れ込み)からフィルムがさらに裂けるなどのフィルム切れが生じにくいPTP蓋材を作製することができる傾向にある。
なお、引張破断応力および引張破断伸度は、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
<ポリオレフィン系樹脂>
本実施形態のPTP蓋材用フィルムは、ポリオレフィン系樹脂を主成分として含むことが好ましく、リサイクル性の観点から、ポリオレフィン系樹脂からなることが特に好ましい。
ポリオレフィン系樹脂は、オレフィンに由来する単量体単位を含む重合体を指し、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等が挙げられる。
「ポリオレフィン系樹脂を主成分として含む」とは、PTP蓋材用フィルムを100質量%として、ポリオレフィン系樹脂が50質量%超含まれることを意味し、ポリオレフィン系樹脂の含有量は、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは75質量%以上である。また、ポリオレフィン系樹脂の含有量の上限は、PTP蓋材用フィルムを100質量%として、100質量%以下であることが好ましく、より好ましくは95質量%以下であり、さらに好ましくは90質量%以下である。ポリオレフィン系樹脂の含有量が上記範囲であると、良好な突き出し性を発現しやすい傾向にある。また、特に、ポリオレフィン系樹脂の含有量が100質量%であると、リサイクル性に優れたPTP蓋材用フィルムとなる。
ポリオレフィン系樹脂は、1種単独でも、2種以上を組み合わせて併用してもよい。
本実施形態のPTP蓋材用フィルムは、ポリオレフィン系樹脂を主成分として含むことが好ましく、リサイクル性の観点から、ポリオレフィン系樹脂からなることが特に好ましい。
ポリオレフィン系樹脂は、オレフィンに由来する単量体単位を含む重合体を指し、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等が挙げられる。
「ポリオレフィン系樹脂を主成分として含む」とは、PTP蓋材用フィルムを100質量%として、ポリオレフィン系樹脂が50質量%超含まれることを意味し、ポリオレフィン系樹脂の含有量は、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは75質量%以上である。また、ポリオレフィン系樹脂の含有量の上限は、PTP蓋材用フィルムを100質量%として、100質量%以下であることが好ましく、より好ましくは95質量%以下であり、さらに好ましくは90質量%以下である。ポリオレフィン系樹脂の含有量が上記範囲であると、良好な突き出し性を発現しやすい傾向にある。また、特に、ポリオレフィン系樹脂の含有量が100質量%であると、リサイクル性に優れたPTP蓋材用フィルムとなる。
ポリオレフィン系樹脂は、1種単独でも、2種以上を組み合わせて併用してもよい。
<<ポリエチレン系樹脂>>
ポリエチレン系樹脂は、特に限定されず、エチレンホモポリマー、またはエチレンと他のモノマーとの共重合体のいずれであってもよく、例えば、エチレンホモポリマー;エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-ブテン共重合体、エチレン-オクテン共重合体等のエチレン-α-オレフィン共重合体;エチレン-エチルアクリレート共重合体、エチレン-ブチルアクリレート共重合体、エチレン-エチルアクリレート-メチルメタクリレート共重合体等のエチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体;エチレン-酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。中でも、密度が低いほど、低温シール性が向上する傾向にあることから、低密度のエチレン-α-オレフィン共重合体が好ましい。
また、環境対応の観点から、バイオポリエチレンであってもよい。さらに、ポリエチレン系樹脂は、1種単独でも、2種以上を組み合わせて併用してもよい。
ポリエチレン系樹脂は、特に限定されず、エチレンホモポリマー、またはエチレンと他のモノマーとの共重合体のいずれであってもよく、例えば、エチレンホモポリマー;エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-ブテン共重合体、エチレン-オクテン共重合体等のエチレン-α-オレフィン共重合体;エチレン-エチルアクリレート共重合体、エチレン-ブチルアクリレート共重合体、エチレン-エチルアクリレート-メチルメタクリレート共重合体等のエチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体;エチレン-酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。中でも、密度が低いほど、低温シール性が向上する傾向にあることから、低密度のエチレン-α-オレフィン共重合体が好ましい。
また、環境対応の観点から、バイオポリエチレンであってもよい。さらに、ポリエチレン系樹脂は、1種単独でも、2種以上を組み合わせて併用してもよい。
ポリエチレン系樹脂の重量平均分子量(Mw)は、3.5×104~5.2×104であることが好ましく、より好ましくは3.8×104~4.7×104であり、さらに好ましくは4.0×104~4.5×104である。重量平均分子量が上記範囲であるポリエチレン系樹脂は、その脆弱性ゆえに通常フィルムには使用されないが、本実施形態のPTP蓋材用フィルムでは、この脆弱性が生かされ、突き出し性に優れたものとなる傾向にある。また、重量平均分子量が上記範囲であるポリエチレン系樹脂を用いることにより、特許文献1のように放射線を照射して樹脂を劣化させる必要がないため、放射線照射時の樹脂の分解による不快な臭気の発生や、補強樹脂層等の架橋によるリサイクル性の低下、シール性の低下を回避することができる。
なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、「GPC」ともいう。)を用いて測定することができ、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、「GPC」ともいう。)を用いて測定することができ、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
上記ポリエチレン系樹脂の含有量は、PTP蓋材用フィルムを100質量%として、60~100質量%であることが好ましく、より好ましくは70~95質量%であり、さらに好ましくは75~90質量%である。ポリエチレン系樹脂の含有量が上記範囲であると、良好な突き出し性を発現しやすい傾向にある。また、特に、ポリエチレン系樹脂の含有量が100質量%であると、リサイクル性に優れたPTP蓋材用フィルムとなる。
ポリエチレン系樹脂の製造方法は、特に限定されず、シングルサイト系触媒、マルチサイト系触媒等の公知の触媒を用いて重合することができる。
<<ポリプロピレン系樹脂>>
ポリプロピレン系樹脂としては、例えば、プロピレンホモポリマー、プロピレンと他のモノマーとの共重合体、およびこれらの変性物等が挙げられる。中でも、耐熱性、水蒸気バリア性、引張伸度の観点から、プロピレンホモポリマーが好ましい。
また、環境対応の観点から、バイオポリプロピレンであってもよい。さらに、ポリプロピレン系樹脂は、1種単独でも、2種以上を組み合わせて併用してもよい。
ポリプロピレン系樹脂としては、例えば、プロピレンホモポリマー、プロピレンと他のモノマーとの共重合体、およびこれらの変性物等が挙げられる。中でも、耐熱性、水蒸気バリア性、引張伸度の観点から、プロピレンホモポリマーが好ましい。
また、環境対応の観点から、バイオポリプロピレンであってもよい。さらに、ポリプロピレン系樹脂は、1種単独でも、2種以上を組み合わせて併用してもよい。
プロピレンと共重合可能なモノマーとしては、例えば、エチレン、1-ブテン、イソブチレン、1-ペンテン、1-ヘキセン等のα-オレフィン等が挙げられる。重合形態は、特に限定されず、ランダム共重合体、ブロック共重合体等であってもよい。
ポリプロピレン系樹脂の製造方法としては、特に限定されず、触媒の存在下でプロピレンやその他のモノマーを重合させる方法等の公知の方法を用いることができる。具体的には、例えば、触媒とアルキルアルミニウム化合物との存在下、重合温度0~100℃、重合圧力3~100気圧の範囲で、プロピレンやその他のモノマーを重合させる方法が挙げられる。
上記触媒としては、三塩化チタン触媒、塩化マグネシウム等の担体に担持したハロゲン化チタン触媒等が挙げられる。重合体の分子量を調整するために、水素等の連鎖移動剤を添加してもよい。
上記触媒としては、三塩化チタン触媒、塩化マグネシウム等の担体に担持したハロゲン化チタン触媒等が挙げられる。重合体の分子量を調整するために、水素等の連鎖移動剤を添加してもよい。
ポリプロピレン系樹脂の製造において、上記触媒の他に、ポリプロピレンのアイソタクティシティや重合活性を高めるため、第三成分として、電子供与性化合物を内部ドナー成分または外部ドナー成分として用いることができる。電子供与性化合物としては、特に限定されず、公知のものが使用でき、例えば、ε-カプロラクトン、メタクリル酸メチル、安息香酸エチル、トルイル酸メチル等のエステル化合物;亜リン酸トリフェニル、亜リン酸トリブチル等の亜リン酸エステル;ヘキサメチルホスホリックトリアミド等のリン酸誘導体;アルコキシエステル化合物;芳香族モノカルボン酸エステル;芳香族アルキルアルコキシシラン;脂肪族炭化水素アルコキシシラン;各種エーテル化合物;各種アルコール類;各種フェノール類等が挙げられる。
上記方法における重合方式としては、バッチ式または連続式のいずれであってもよい。重合方法は、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の溶媒下での溶液重合、スラリー重合、無溶媒下でのモノマー中での塊状重合、ガス状モノマー中での気相重合等が挙げられる。
ポリプロピレン系樹脂は、未変性のポリプロピレン系樹脂をα,β-不飽和カルボン酸またはその誘導体(酸無水物やエステルも含む)等の変性剤により変性したものであってもよい。変性ポリプロピレン系樹脂としては、例えば、未変性のポリプロピレン系樹脂をα,β-不飽和カルボン酸またはその誘導体でグラフト化または付加させたもの等が挙げられる。具体例としては、α,β-不飽和カルボン酸またはその誘導体が、ポリプロピレン系樹脂全体の0.01~10質量%程度の割合で、ポリプロピレン系樹脂にグラフトまたは付加しているもの等が挙げられる。
変性ポリプロピレン系樹脂は、例えば、ラジカル発生剤の存在下または非存在下、溶融状態、溶液状態、またはスラリー状態で、30~350℃の範囲で、未変性のポリプロピレン系樹脂と変性剤とを反応させることによって得られる。
変性ポリプロピレン系樹脂は、例えば、ラジカル発生剤の存在下または非存在下、溶融状態、溶液状態、またはスラリー状態で、30~350℃の範囲で、未変性のポリプロピレン系樹脂と変性剤とを反応させることによって得られる。
ポリプロピレン系樹脂が、未変性のポリプロピレンと変性ポリプロピレンとの混合物である場合、未変性のポリプロピレンと変性ポリプロピレンとの混合割合は、特に限定されることなく、任意の割合としてよい。
ポリプロピレン系樹脂の重量平均分子量(Mw)は、2.0×105~3.5×105であることが好ましく、より好ましくは2.2×105~3.2×105、さらに好ましくは2.3×105~3.0×105である。重量平均分子量が上記範囲であるポリプロピレン系樹脂は、その脆弱性ゆえに通常フィルムには使用されないが、本実施形態のPTP蓋材用フィルムでは、この脆弱性が生かされ、突き出し性に優れたものとなる。また、重量平均分子量が上記範囲であるポリプロピレン系樹脂を用いることにより、特許文献1のように放射線を照射してプロピレン系樹脂を劣化させる必要がないため、放射線照射時の樹脂の分解による不快な臭気の発生や、補強樹脂層等の架橋によるリサイクル性の低下、シール性の低下を回避することができる。
なお、重量平均分子量は、GPCを用いて測定することができ、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
なお、重量平均分子量は、GPCを用いて測定することができ、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
上記ポリプロピレン系樹脂の含有量は、PTP蓋材用フィルムを100質量%として、60~100質量%であることが好ましく、より好ましくは70~95質量%であり、さらに好ましくは75~90質量%である。ポリプロピレン系樹脂の含有量が上記範囲であると、良好な突き出し性を発現しやすい傾向にある。また、特に、ポリプロピレン系樹脂の含有量が100質量%であると、リサイクル性に優れたPTP蓋材用フィルムとなる。
本実施形態のPTP蓋材用フィルムは、上述のポリオレフィン系樹脂を含む層(以下、「ポリオレフィン系樹脂層」ともいう。)を有する積層体であってもよい。
ポリオレフィン系樹脂層に積層するその他の層としては、例えば、PTP蓋材としたときにPTP用底材とのシール性を向上させるためのシール層、強度や突き出し性等のPTP蓋材用フィルムの物性を調整するための調整層、包装時のフィルム切れを防止するための補強層、ガスバリア性を向上させるためのバリア層等が挙げられる。
積層数は、特に限定されないが、強度、突き出し性、水蒸気バリア性、シール性、およびリサイクル性のバランスの観点から、2~5層であることが好ましく、2~3層であることがより好ましい。
ポリオレフィン系樹脂層に積層するその他の層としては、例えば、PTP蓋材としたときにPTP用底材とのシール性を向上させるためのシール層、強度や突き出し性等のPTP蓋材用フィルムの物性を調整するための調整層、包装時のフィルム切れを防止するための補強層、ガスバリア性を向上させるためのバリア層等が挙げられる。
積層数は、特に限定されないが、強度、突き出し性、水蒸気バリア性、シール性、およびリサイクル性のバランスの観点から、2~5層であることが好ましく、2~3層であることがより好ましい。
ポリオレフィン系樹脂層の厚みは、PTP蓋材用フィルム全体の厚みを100%として、60~95%であることが好ましく、より好ましくは70~95%であり、さらに好ましくは75~90%である。ポリオレフィン系樹脂層の厚みが上記範囲であると、良好な突き出し性および水蒸気バリア性を発現しやすい傾向にある。
一態様として、本実施形態のPTP蓋材用フィルムは、上述の低分子量のポリエチレン系樹脂または低分子量のポリプロピレン系樹脂を含むポリオレフィン系樹脂層と、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、またはポリオレフィン系エラストマーを含む少なくとも1つの表層とを含んでいてもよい。
当該表層は、PTP蓋材としたときに、底材に接着される底材側の表層および外側の表層(最外層)のいずれか一方であっても、両方であってもよい。例えば、包装時のフィルム切れを防止するための補強層として外側の表層であってもよい。また、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、またはポリオレフィン系エラストマーを含むことにより、ヒートシール性に優れるとともに、これらの樹脂は共押出可能なため、エマルジョン型ヒートシール剤の塗布が不要となり、高温環境下でも不快な臭気が発生しないことから、底材に接着される底材側の表層として好適である。中でも、特に低温シール性に優れることから、ポリオレフィン系エラストマーを含む層であることが好ましく、リサイクル性の観点からは、PTP蓋材用フィルム全体がポリエチレン系樹脂またはポリプロピレン系樹脂で構成されるように、ポリエチレン系樹脂またはポリプロピレン系樹脂を含む層であることが好ましい。
当該表層の厚みは、PTP蓋材用フィルム全体の厚みを100%として、5~40%であることが好ましく、より好ましくは5~30%であり、さらに好ましくは10~25%である。表層の厚みが上記範囲であると、突き出し性を悪化させることなく良好なヒートシール性を付与したり、フィルム切れを防止することができる。
当該表層は、PTP蓋材としたときに、底材に接着される底材側の表層および外側の表層(最外層)のいずれか一方であっても、両方であってもよい。例えば、包装時のフィルム切れを防止するための補強層として外側の表層であってもよい。また、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、またはポリオレフィン系エラストマーを含むことにより、ヒートシール性に優れるとともに、これらの樹脂は共押出可能なため、エマルジョン型ヒートシール剤の塗布が不要となり、高温環境下でも不快な臭気が発生しないことから、底材に接着される底材側の表層として好適である。中でも、特に低温シール性に優れることから、ポリオレフィン系エラストマーを含む層であることが好ましく、リサイクル性の観点からは、PTP蓋材用フィルム全体がポリエチレン系樹脂またはポリプロピレン系樹脂で構成されるように、ポリエチレン系樹脂またはポリプロピレン系樹脂を含む層であることが好ましい。
当該表層の厚みは、PTP蓋材用フィルム全体の厚みを100%として、5~40%であることが好ましく、より好ましくは5~30%であり、さらに好ましくは10~25%である。表層の厚みが上記範囲であると、突き出し性を悪化させることなく良好なヒートシール性を付与したり、フィルム切れを防止することができる。
上記表層に含まれるポリエチレン系樹脂は、種類としては、上述のポリエチレン系樹脂と同様のものが挙げられる。中でも、低温シール性に優れるという観点からは、エチレン-α-オレフィン共重合体が好ましい。また、環境対応の観点から、バイオポリエチレンであってもよい。
ポリエチレン系樹脂の分子量は、特に限定されないが、上述のポリオレフィン系樹脂層に含まれる低分子量のポリエチレン系樹脂よりも高いことが好ましい。例えば、メルトフローレート(MFR、ASTM D-1238に準拠して190℃、2.16kgfの荷重で測定)が1.5~6g/10分であるものが挙げられる。
ポリエチレン系樹脂は、1種単独でも、2種以上を組み合わせて併用してもよい。
ポリエチレン系樹脂の分子量は、特に限定されないが、上述のポリオレフィン系樹脂層に含まれる低分子量のポリエチレン系樹脂よりも高いことが好ましい。例えば、メルトフローレート(MFR、ASTM D-1238に準拠して190℃、2.16kgfの荷重で測定)が1.5~6g/10分であるものが挙げられる。
ポリエチレン系樹脂は、1種単独でも、2種以上を組み合わせて併用してもよい。
上記表層に含まれるポリプロピレン系樹脂は、種類としては、上述のポリプロピレン系樹脂と同様のものが挙げられる。中でも、低温シール性に優れるという観点からは、低密度のプロピレン-α-オレフィン共重合体が好ましい。また、環境対応の観点から、バイオポリプロピレンであってもよい。
ポリプロピレン系樹脂の分子量は、特に限定されないが、上述のポリオレフィン系樹脂層に含まれる低分子量のポリプロピレン系樹脂よりも高いことが好ましい。例えば、メルトフローレート(MFR、ASTM D-1238に準拠して230℃、2.16kgfの荷重で測定)が3~15g/10分であるものが挙げられる。
ポリプロピレン系樹脂は、1種単独でも、2種以上を組み合わせて併用してもよい。
ポリプロピレン系樹脂の分子量は、特に限定されないが、上述のポリオレフィン系樹脂層に含まれる低分子量のポリプロピレン系樹脂よりも高いことが好ましい。例えば、メルトフローレート(MFR、ASTM D-1238に準拠して230℃、2.16kgfの荷重で測定)が3~15g/10分であるものが挙げられる。
ポリプロピレン系樹脂は、1種単独でも、2種以上を組み合わせて併用してもよい。
ポリオレフィン系エラストマーは、結晶化度が50%以下の低結晶性ないし非晶性のオレフィン系重合体であり、ポリオレフィン系エラストマーのモノマー(オレフィン)としては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、イソブチレン、1-ペンテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ブテン、2-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン等のα-オレフィン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン等の環状オレフィンが挙げられる。
中でも、低温シール性に優れることから、低融点(55~90℃)のポリプロピレン系エラストマーが好ましい。また、環境対応の観点から、バイオポリオレフィン系エラストマーであってもよい。さらに、ポリオレフィン系エラストマーは、1種単独でも、2種以上を組み合わせて併用してもよい。
中でも、低温シール性に優れることから、低融点(55~90℃)のポリプロピレン系エラストマーが好ましい。また、環境対応の観点から、バイオポリオレフィン系エラストマーであってもよい。さらに、ポリオレフィン系エラストマーは、1種単独でも、2種以上を組み合わせて併用してもよい。
ポリオレフィン系エラストマーの製造方法は、特に限定されず、シングルサイト系触媒、マルチサイト系触媒等の公知の触媒を用いて重合することができる。
ポリオレフィン系エラストマーの含有量は、PTP蓋材用フィルムを100質量%として、5~40質量%であることが好ましく、より好ましくは5~30質量%であり、さらに好ましくは10~25質量%である。ポリオレフィン系エラストマーの含有量が上記範囲であると、突き出し性を悪化させることなく良好なヒートシール性を付与したり、フィルム切れを低減したりすることができる。
また、別の態様として、本実施形態のPTP蓋材用フィルムは、上述のポリオレフィン系樹脂層と表層との間に、強度や突き出し性等のPTP蓋材用フィルムの物性を調整するための調整層を含んでいてもよい。
当該調整層の厚みは、PTP蓋材用フィルム全体の厚みを100%として、10~40%であることが好ましく、より好ましくは15~35%であり、さらに好ましくは20~30%である。
当該調整層の厚みは、PTP蓋材用フィルム全体の厚みを100%として、10~40%であることが好ましく、より好ましくは15~35%であり、さらに好ましくは20~30%である。
上記調整層は、リサイクル性の観点から、ポリオレフィン系樹脂を用いることが好ましい。
ポリオレフィン系樹脂の種類としては、例えば、上述の低分子量のポリエチレン系樹脂または低分子量のポリプロピレン系樹脂と同様のものが挙げられる。
ポリオレフィン系樹脂の分子量は、特に限定されないが、上述のポリオレフィン系樹脂層に含まれるポリオレフィン系樹脂よりも高いことが好ましい。例えば、ポリオレフィン系樹脂層に含まれるポリオレフィン系樹脂が低分子量のポリエチレン系樹脂である場合、メルトフローレート(MFR、ASTM D-1238に準拠して190℃、2.16kgfの荷重で測定)が1.5~6g/10分であるものが挙げられる。また、ポリオレフィン系樹脂層に含まれるポリオレフィン系樹脂が低分子量のポリプロピレン系樹脂である場合、メルトフローレート(MFR、ASTM D-1238に準拠して230℃、2.16kgfの荷重で測定)が3~15g/10分であるものが挙げられる。
ポリプロピレン系樹脂は、1種単独でも、2種以上を組み合わせて併用してもよい。
ポリオレフィン系樹脂の種類としては、例えば、上述の低分子量のポリエチレン系樹脂または低分子量のポリプロピレン系樹脂と同様のものが挙げられる。
ポリオレフィン系樹脂の分子量は、特に限定されないが、上述のポリオレフィン系樹脂層に含まれるポリオレフィン系樹脂よりも高いことが好ましい。例えば、ポリオレフィン系樹脂層に含まれるポリオレフィン系樹脂が低分子量のポリエチレン系樹脂である場合、メルトフローレート(MFR、ASTM D-1238に準拠して190℃、2.16kgfの荷重で測定)が1.5~6g/10分であるものが挙げられる。また、ポリオレフィン系樹脂層に含まれるポリオレフィン系樹脂が低分子量のポリプロピレン系樹脂である場合、メルトフローレート(MFR、ASTM D-1238に準拠して230℃、2.16kgfの荷重で測定)が3~15g/10分であるものが挙げられる。
ポリプロピレン系樹脂は、1種単独でも、2種以上を組み合わせて併用してもよい。
〈無機物〉
本実施形態のPTP蓋材用フィルムは、破断起点を増加させ、突き出し性を向上させるために、無機物を含んでいてもよい。
無機物は、特に限定されず、例えば、非晶質アルミナ珪酸塩、シリカ、アルミナ、タルク、カオリン、マイカ、ワラストナイト、クレー、炭酸カルシウム、ガラス繊維、硫酸アルミニウム等が挙げられる。
本実施形態のPTP蓋材用フィルムは、破断起点を増加させ、突き出し性を向上させるために、無機物を含んでいてもよい。
無機物は、特に限定されず、例えば、非晶質アルミナ珪酸塩、シリカ、アルミナ、タルク、カオリン、マイカ、ワラストナイト、クレー、炭酸カルシウム、ガラス繊維、硫酸アルミニウム等が挙げられる。
無機物の含有量は、PTP蓋材用フィルムを100質量%として、0.1~3質量%であることが好ましく、より好ましくは0.3~2質量%であり、さらに好ましくは0.5~1質量%である。無機物の含有量が上記範囲であると、良好な突き出し性を示すとともに、不純物が少なく、リサイクル性が高いPTP蓋材用フィルムとなる。
本実施形態のPTP蓋材用フィルムは、当該技術分野において通常用いられる添加剤、例えば、上記無機物の分散を補助する金属石鹸、着色剤、可塑剤、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤、結晶核剤等を含んでいてもよい。
また、本実施形態のPTP蓋材用フィルムは、印刷の特性改善を目的としたコロナ処理、プラズマ処理、紫外線処理、AC(アンカーコート)処理等の処理を行ってもよい。
特に、白色の着色剤や印刷は、下記の理由から好ましい。近年、医薬品用のPTP包装体では、従来の製品名称ロゴや使用方法を示す図柄の他に、医療事故の防止やトレーザビリティーの確保を目的とした商品コード、有効期限、製造番号、数量といった各種情報を含んだバーコードを印刷することのニーズが高まりつつある。白色の着色剤を配合した蓋材や白色印刷したものを用いると、バーコードの読取りの際、線のない部分(蓋材が直接見える部分)が白いために、バーコードの線のある部分(一般的には黒色)との色の濃淡ができ、バーコードが読み取りやすくなる。
添加剤の含有量は、PTP蓋材用フィルムを100質量%として、3質量%以下であることが好ましい。
また、本実施形態のPTP蓋材用フィルムは、印刷の特性改善を目的としたコロナ処理、プラズマ処理、紫外線処理、AC(アンカーコート)処理等の処理を行ってもよい。
特に、白色の着色剤や印刷は、下記の理由から好ましい。近年、医薬品用のPTP包装体では、従来の製品名称ロゴや使用方法を示す図柄の他に、医療事故の防止やトレーザビリティーの確保を目的とした商品コード、有効期限、製造番号、数量といった各種情報を含んだバーコードを印刷することのニーズが高まりつつある。白色の着色剤を配合した蓋材や白色印刷したものを用いると、バーコードの読取りの際、線のない部分(蓋材が直接見える部分)が白いために、バーコードの線のある部分(一般的には黒色)との色の濃淡ができ、バーコードが読み取りやすくなる。
添加剤の含有量は、PTP蓋材用フィルムを100質量%として、3質量%以下であることが好ましい。
本実施形態のPTP蓋材用フィルムの厚みは、10~100μmであることが好ましく、より好ましくは30~80μmであり、さらに好ましくは40~60μmである。厚みが10μm以上であると、加工工程に耐える引張強度、水蒸気バリア性を発現しやすく、100μm以下であると、良好な突き出し性を発現しやすい。
本実施形態のPTP蓋材用フィルムが、重量平均分子量が3.5×104~5.2×104であるポリエチレン系樹脂を含む場合、示差走査熱量計(DSC)により測定した結晶融解熱量は、140J/g以上であることが好ましく、より好ましくは145~290J/gであり、さらに好ましくは160~290J/gである。結晶融解熱量が上記範囲であると、突刺破断伸度が好適となり、良好な突き出し性を示す傾向にある。
また、本実施形態のPTP蓋材用フィルムが、重量平均分子量が2.0×105~3.5×105であるポリプロピレン系樹脂を含む場合、示差走査熱量計(DSC)により測定した結晶融解熱量は、70J/g以上であることが好ましく、より好ましくは75~200J/gであり、さらに好ましくは80~200J/gである。結晶融解熱量が上記範囲であると、突刺破断伸度が好適となり、良好な突き出し性を示す傾向にある。
PTP蓋材用フィルムの結晶融解熱量の制御方法としては、例えば、PTP蓋材用フィルムを製造する際のフィルムの冷却、製造後のアニール、結晶核剤の添加等を調整する方法が挙げられる。一例として、PTP蓋材用フィルムをダイレクトインフレーション法により製造する際の冷却を徐冷化すること、フィルムを製造後にアニールすること、結晶核剤を添加すること等により結晶融解熱量を増加させることができる。
なお、示差走査熱量計(DSC)による結晶融解熱量の測定は、具体的には、後述の実施例に記載の方法により行うことができる。
また、本実施形態のPTP蓋材用フィルムが、重量平均分子量が2.0×105~3.5×105であるポリプロピレン系樹脂を含む場合、示差走査熱量計(DSC)により測定した結晶融解熱量は、70J/g以上であることが好ましく、より好ましくは75~200J/gであり、さらに好ましくは80~200J/gである。結晶融解熱量が上記範囲であると、突刺破断伸度が好適となり、良好な突き出し性を示す傾向にある。
PTP蓋材用フィルムの結晶融解熱量の制御方法としては、例えば、PTP蓋材用フィルムを製造する際のフィルムの冷却、製造後のアニール、結晶核剤の添加等を調整する方法が挙げられる。一例として、PTP蓋材用フィルムをダイレクトインフレーション法により製造する際の冷却を徐冷化すること、フィルムを製造後にアニールすること、結晶核剤を添加すること等により結晶融解熱量を増加させることができる。
なお、示差走査熱量計(DSC)による結晶融解熱量の測定は、具体的には、後述の実施例に記載の方法により行うことができる。
本実施形態のPTP蓋材用フィルムの水蒸気透過度は、10g/m2・day以下であることが好ましく、より好ましくは8g/m2・day以下であり、更に好ましくは6g/m2・day以下である。水蒸気透過度が上記範囲であると、PTP蓋材としたときに、医薬品等の内容物が水蒸気によって変性することを抑制でき、長期保管が可能となる。
PTP蓋材用フィルムの水蒸気透過度は、例えば、PTP蓋材用フィルムの厚み、樹脂の種類の選択、バリア層の有無等により調整することができる。PTP蓋材用フィルムの厚みを厚くしたり、バリア層を設けることにより、水蒸気透過度は低下する傾向にある。前記バリア層には、エチレン-ビニルアルコール共重合体、環状オレフィン等の樹脂層や、アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等の無機蒸着層が挙げられる。また、結晶化度の高い樹脂を使用することにより、PTP蓋材用フィルムの水蒸気透過度を低下させることができる。
なお、水蒸気透過度は、JIS K7129に準拠して測定し、40μm厚みに換算した値であり、具体的には、後述の実施例に記載の方法により求めることができる。
PTP蓋材用フィルムの水蒸気透過度は、例えば、PTP蓋材用フィルムの厚み、樹脂の種類の選択、バリア層の有無等により調整することができる。PTP蓋材用フィルムの厚みを厚くしたり、バリア層を設けることにより、水蒸気透過度は低下する傾向にある。前記バリア層には、エチレン-ビニルアルコール共重合体、環状オレフィン等の樹脂層や、アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等の無機蒸着層が挙げられる。また、結晶化度の高い樹脂を使用することにより、PTP蓋材用フィルムの水蒸気透過度を低下させることができる。
なお、水蒸気透過度は、JIS K7129に準拠して測定し、40μm厚みに換算した値であり、具体的には、後述の実施例に記載の方法により求めることができる。
本実施形態のPTP蓋材用フィルムのMD配向度は、-0.035~0.035であることが好ましく、より好ましくは-0.03~0.03であり、さらに好ましくは-0.025~0.025であり、さらにより好ましくは-0.02~0.02である。MD配向度が上記範囲であると、良好な突き出し性を示す傾向にある。
PTP蓋材用フィルムのMD配向度の制御方法としては、例えば、PTP蓋材用フィルムを製造する際のフィルムの冷却、TD延伸の倍率(BUR)またはタイミング等を調整する方法が挙げられる。一例として、PTP蓋材用フィルムをダイレクトインフレーション法により製造する際にエアリングによるフィルムの冷却を徐冷化すること、TD延伸倍率(BUR)を増加させること、逐次二次延伸により製造すること等により、MD配向度を低下させることができる。
なお、MD配向度は、FT-IRを用いて測定することができ、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
また、MD配向度はTDに対するMDへの配向を示していることから、PTP蓋材用フィルムの厚み方向に対するMDへの配向および厚み方向に対するTDへの配向をそれぞれ測定した結果から算出してもよい。その際、PTP蓋材用フィルムが多層構成である場合は、最も厚みの厚い層がPTP蓋材用フィルムの特性に影響を与えやすいため、最も厚みの厚い層(最も厚みの厚い層が複数ある場合はそのいずれか)の配向度を測定すればよい。
また、MD配向度は、FT-IRを用いる場合と同様に、ラマン顕微鏡を用いて測定することも可能である。
PTP蓋材用フィルムのMD配向度の制御方法としては、例えば、PTP蓋材用フィルムを製造する際のフィルムの冷却、TD延伸の倍率(BUR)またはタイミング等を調整する方法が挙げられる。一例として、PTP蓋材用フィルムをダイレクトインフレーション法により製造する際にエアリングによるフィルムの冷却を徐冷化すること、TD延伸倍率(BUR)を増加させること、逐次二次延伸により製造すること等により、MD配向度を低下させることができる。
なお、MD配向度は、FT-IRを用いて測定することができ、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
また、MD配向度はTDに対するMDへの配向を示していることから、PTP蓋材用フィルムの厚み方向に対するMDへの配向および厚み方向に対するTDへの配向をそれぞれ測定した結果から算出してもよい。その際、PTP蓋材用フィルムが多層構成である場合は、最も厚みの厚い層がPTP蓋材用フィルムの特性に影響を与えやすいため、最も厚みの厚い層(最も厚みの厚い層が複数ある場合はそのいずれか)の配向度を測定すればよい。
また、MD配向度は、FT-IRを用いる場合と同様に、ラマン顕微鏡を用いて測定することも可能である。
[PTP蓋材用フィルムの製造方法]
PTP蓋材用フィルムの製造方法としては、特に限定されないが、一例として、環状ダイを備えた公知の溶融押出機を用いて上記構成材料をチューブ状に押出した後、直接エアーを吹き込み延伸させ、空冷により固化させることによりフィルムを得るダイレクトインフレーション法が挙げられる。PTP蓋材用フィルムが複数層からなる積層体である場合は、共押出ダイレクトインフレーション法であることが好ましい。
PTP蓋材用フィルムの製造方法としては、特に限定されないが、一例として、環状ダイを備えた公知の溶融押出機を用いて上記構成材料をチューブ状に押出した後、直接エアーを吹き込み延伸させ、空冷により固化させることによりフィルムを得るダイレクトインフレーション法が挙げられる。PTP蓋材用フィルムが複数層からなる積層体である場合は、共押出ダイレクトインフレーション法であることが好ましい。
上記ダイレクトインフレーション法における空冷による固化において、環状ダイのダイリップ表面からフロストラインまでの距離(冷却区間の距離)は、離れている方が良い。環状ダイのダイリップ表面からフロストラインまでの距離が離れていると、環状ダイから押出されたフィルムがゆっくりと冷却されるため、結晶融解熱量が大きくなり(結晶化度が高くなり)、結晶サイズが大きくなると考えられ、これにより、フィルム切れが低減する。
たとえば、ダイキャップが1~4mm、ダイリップ外径が100~150mmのとき、環状ダイのダイリップ表面からフロストラインまでの距離(冷却区間の距離)は、30~100cmであることが好ましく、より好ましくは50~90cm、さらに好ましくは60~80cmである。なお、後述の実施例においては、押出量を18kg/hrとし、ダイギャップを3mmとし、ダイリップ外径を125mmとして実施した。
また、フロストラインとは、環状ダイからチューブ状に押出された構成材料が、冷却固化する際に溶融樹脂との密度差によって生じる白色境界線を指し、MDおよびTD方向への延伸が終了する位置に相当する。
たとえば、ダイキャップが1~4mm、ダイリップ外径が100~150mmのとき、環状ダイのダイリップ表面からフロストラインまでの距離(冷却区間の距離)は、30~100cmであることが好ましく、より好ましくは50~90cm、さらに好ましくは60~80cmである。なお、後述の実施例においては、押出量を18kg/hrとし、ダイギャップを3mmとし、ダイリップ外径を125mmとして実施した。
また、フロストラインとは、環状ダイからチューブ状に押出された構成材料が、冷却固化する際に溶融樹脂との密度差によって生じる白色境界線を指し、MDおよびTD方向への延伸が終了する位置に相当する。
以下、積層体であるPTP蓋材用フィルムを共押出ダイレクトインフレーション法により製造する方法について、その概略を説明する。
各層の構成材料である樹脂または樹脂組成物を、樹脂の融解温度以上で溶融し、層数に対応した台数の押出機を用いて各層を同時に押出する。押出された各層の樹脂または樹脂組成物をフィードパイプを通じて環状ダイに送り、環状ダイを介して各層が積層したチューブ状のフィルムを作製する。特段の制約は無いが、一例として上述のとおり押出量は18kg/hr、ダイギャップは3mm、ダイリップ外径は125mmとする。
続いて、フィルム内にエアー(空気、窒素等)を吹き込んでバブルを形成させ、フィルムをMDおよびTD方向に延伸させつつ、空冷により固化させることにより、PTP蓋材用フィルムを製造する。空冷による固化において、環状ダイのダイリップ表面からフロストラインまでの距離は、上述のとおり30~100cmであることが好ましい。
フィルムの延伸温度に特段の制約は無く、ダイリップ表面からフロストラインまでの距離が上述の好適範囲となるように適宜調整すればよい。
続いて、フィルム内にエアー(空気、窒素等)を吹き込んでバブルを形成させ、フィルムをMDおよびTD方向に延伸させつつ、空冷により固化させることにより、PTP蓋材用フィルムを製造する。空冷による固化において、環状ダイのダイリップ表面からフロストラインまでの距離は、上述のとおり30~100cmであることが好ましい。
フィルムの延伸温度に特段の制約は無く、ダイリップ表面からフロストラインまでの距離が上述の好適範囲となるように適宜調整すればよい。
フィルムのMD延伸倍率(DDR)は、8~23倍であることが好ましく、より好ましくは、10~20倍である。MD延伸倍率が8倍以上であると、バブルの脈動が抑制され、延伸が安定化する傾向にある。また、MD延伸倍率が23倍以下であると、MD配向度が好適でMDおよびTD配向度のバランスに優れ、良好な突き出し性を示すPTP蓋材用フィルムが得られる。
また、フィルムのTD延伸倍率(BUR)は、1.3~4倍であることが好ましく、より好ましくは、1.5~2.5倍である。TD延伸倍率1.3倍以上であると、MD配向度が好適でMDおよびTD配向度のバランスに優れ、良好な突き出し性を示すフィルムが得られる。また、TD延伸倍率が4倍以下であると、バブルの脈動が抑制され、延伸が安定化する傾向にある。
なお、MD延伸倍率は、ピンチローラーの速度で調節することができ、TD延伸倍率は、フィルム内に吹き込むエアーの体積により調節することができる。
また、フィルムのTD延伸倍率(BUR)は、1.3~4倍であることが好ましく、より好ましくは、1.5~2.5倍である。TD延伸倍率1.3倍以上であると、MD配向度が好適でMDおよびTD配向度のバランスに優れ、良好な突き出し性を示すフィルムが得られる。また、TD延伸倍率が4倍以下であると、バブルの脈動が抑制され、延伸が安定化する傾向にある。
なお、MD延伸倍率は、ピンチローラーの速度で調節することができ、TD延伸倍率は、フィルム内に吹き込むエアーの体積により調節することができる。
[PTP包装体]
本実施形態のPTP包装体は、上述の本実施形態のPTP蓋材用フィルムからなるPTP蓋材と、内容物を収容する凹部を有する底材とを含むことを特徴とする。
図1は、本実施形態のPTP蓋材用フィルムからなるPTP用蓋材を備えたPTP包装体の一例を示す断面図である。PTP包装体1は、PTP用蓋材2と底材3とを備える。底材3は、ポケット状の凹部4と、蓋材2と貼り合わされるフランジ部5とを有し、凹部4には、内容物6が充填されている。
本実施形態のPTP包装体は、上述の本実施形態のPTP蓋材用フィルムからなるPTP蓋材と、内容物を収容する凹部を有する底材とを含むことを特徴とする。
図1は、本実施形態のPTP蓋材用フィルムからなるPTP用蓋材を備えたPTP包装体の一例を示す断面図である。PTP包装体1は、PTP用蓋材2と底材3とを備える。底材3は、ポケット状の凹部4と、蓋材2と貼り合わされるフランジ部5とを有し、凹部4には、内容物6が充填されている。
[底材]
本実施形態のPTP包装体を構成する底材としては、例えば、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、エチレン-ビニルアルコール共重合樹脂、環状オレフィン樹脂等)、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリエステル等の周知の合成樹脂を含むシート材が挙げられ、好適には、これらの合成樹脂からなるシート材である。中でも、リサイクル性の観点から、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状オレフィン樹脂を含むことが好ましく、PTP用蓋材(PTP蓋材用フィルム)と同種の樹脂とすることが最も好ましい。
本実施形態のPTP包装体を構成する底材としては、例えば、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、エチレン-ビニルアルコール共重合樹脂、環状オレフィン樹脂等)、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリエステル等の周知の合成樹脂を含むシート材が挙げられ、好適には、これらの合成樹脂からなるシート材である。中でも、リサイクル性の観点から、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状オレフィン樹脂を含むことが好ましく、PTP用蓋材(PTP蓋材用フィルム)と同種の樹脂とすることが最も好ましい。
底材は、底材のポケット状の凹部を真空または圧空成形する成形条件範囲の広さの観点から、JIS K7191に準拠した熱変形温度が50~160℃であることが好ましく、80~120℃であることがより好ましい。
底材の形状は、内容物を収容する凹部を有するものであれば特に限定されず、凹部の底面部分および開口部分の形状は、矩形(正方形、長方形、三角形等)または円形(円、楕円等)であってよく、矩形は角が丸みを帯びていてもよい。
底材のサイズは、特に限定されず、内容物の大きさや数等に応じて適宜定めてよいが、例えば、凹部の深さは、1~15mmであってよく、好ましくは2~10mmである。また、特に、凹部の開口部分および底面部分の形状が円形である場合、開口部分の直径は、例えば、それぞれ5~150mmであってよく、好ましくは10~100mmであり、底面部分の直径は、それぞれ開口部分の直径より5~20%小さくてよい。
また、凹部以外の部分であるフランジ部は、特に限定されないが、凹部の深さ方向に直交する方向に延びるように設けられていてよい。
フランジ部の平均幅としては、例えば、2~100mmであってよく、好ましくは4~50mmである。
フランジ部の平均幅としては、例えば、2~100mmであってよく、好ましくは4~50mmである。
底材の厚みは、特に限定されず、例えば、100~500μmであってよく、好ましくは150~300μmである。
[PTP包装体の製造方法]
本実施形態のPTP包装体は、底材の表面(フランジ部)とPTP蓋材の表面とを重ね合わせてヒートシールすることにより、製造することができる。
ヒートシール温度は、例えば、80~160℃が挙げられ、内容物の焼け跡がつきにくくなる観点から、90~150℃が好ましい。また、ヒートシール時間は、例えば、0.05~3秒が挙げられ、内容物の焼け跡がつきにくくなり、十分なシール強度が得られる観点から、0.2~1秒が好ましい。また、ヒートシール圧力は、例えば、0.2~0.6MPaが挙げられ、内容物の焼け跡がつきにくくなり、十分なシール強度が得られる観点から、0.3~0.5MPaが好ましい。
本実施形態のPTP包装体は、底材の表面(フランジ部)とPTP蓋材の表面とを重ね合わせてヒートシールすることにより、製造することができる。
ヒートシール温度は、例えば、80~160℃が挙げられ、内容物の焼け跡がつきにくくなる観点から、90~150℃が好ましい。また、ヒートシール時間は、例えば、0.05~3秒が挙げられ、内容物の焼け跡がつきにくくなり、十分なシール強度が得られる観点から、0.2~1秒が好ましい。また、ヒートシール圧力は、例えば、0.2~0.6MPaが挙げられ、内容物の焼け跡がつきにくくなり、十分なシール強度が得られる観点から、0.3~0.5MPaが好ましい。
本実施形態におけるPTP包装体の成形に用いる成形機としては、例えば、PTP蓋材と底材とをヒートシールロールとシール下ロールで挟み込んでヒートシールを行うロールシール成形機や、上下に平板の加熱金型を有し、PTP蓋材と底材とを金型で挟み込み成形するフラットシール成形機等が挙げられる。中でも、十分なシール強度が得られやすいフラットシール成形機を用いることが好ましい。
以下、本実施形態について、具体的な実施例および比較例を挙げて説明するが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
実施例および比較例で使用した原材料は以下のとおりである。
〈ポリプロピレン系樹脂(PP)〉
・PP1:ポリプロピレン(サンアロマー(株)製、PLB00A、重量平均分子量:2.2×105)
・PP2:ポリプロピレン(サンアロマー(株)製、PLA00A、重量平均分子量:2.6×105)
・PP3:ポリプロピレン(サンアロマー(株)製、PL500A、重量平均分子量:6.0×105)
・PP4:ポリプロピレン(サンアロマー(株)製、VS700A、重量平均分子量:3.8×105)
〈ポリプロピレン系樹脂(PP)〉
・PP1:ポリプロピレン(サンアロマー(株)製、PLB00A、重量平均分子量:2.2×105)
・PP2:ポリプロピレン(サンアロマー(株)製、PLA00A、重量平均分子量:2.6×105)
・PP3:ポリプロピレン(サンアロマー(株)製、PL500A、重量平均分子量:6.0×105)
・PP4:ポリプロピレン(サンアロマー(株)製、VS700A、重量平均分子量:3.8×105)
〈ポリエチレン系樹脂(PE)〉
・PE1:ポリエチレン(旭化成(株)製、サンテックHD J300、重量平均分子量:4.0×104)
・PE2:ポリエチレン(宇部丸善ポリエチレン(株)製、ユメリット0520F、重量平均分子量:6.0×104)
・PE1:ポリエチレン(旭化成(株)製、サンテックHD J300、重量平均分子量:4.0×104)
・PE2:ポリエチレン(宇部丸善ポリエチレン(株)製、ユメリット0520F、重量平均分子量:6.0×104)
〈ポリオレフィン系エラストマー(TPO)〉
・TPO1:プロピレン-α-オレフィンコポリマー(三井化学(株)製、タフマーXM7070)
・TPO2:エチレン-α-オレフィンコポリマー(三井化学(株)製、タフマーA4085S)
・TPO1:プロピレン-α-オレフィンコポリマー(三井化学(株)製、タフマーXM7070)
・TPO2:エチレン-α-オレフィンコポリマー(三井化学(株)製、タフマーA4085S)
〈エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)〉
・エチレン-酢酸ビニル共重合体(東ソー(株)製、ウルトラセン634)
・エチレン-酢酸ビニル共重合体(東ソー(株)製、ウルトラセン634)
〈ポリ塩化ビニル樹脂(PVC)〉
・硬質塩化ビニル単層シート(住友ベークライト(株)製、スミライトVSS-F110、250μm)
・硬質塩化ビニル単層シート(住友ベークライト(株)製、スミライトVSS-F110、250μm)
〈ポリスチレン系樹脂(PS)〉
・スチレン-メタクリル酸-メタクリル酸メチル共重合体(PSジャパン(株)製、MM290)
・スチレン-メタクリル酸-メタクリル酸メチル共重合体(PSジャパン(株)製、MM290)
〈無機物〉
・非晶質アルミノケイ酸塩(水澤化学工業(株)社製、シルトンJC-70)
・非晶質アルミノケイ酸塩(水澤化学工業(株)社製、シルトンJC-70)
〈その他〉
・アルミ箔(AL)(東洋アルミ(株)社製)
・アルミ箔(AL)(東洋アルミ(株)社製)
〈底材〉
・PP:共押出ダイレクトインフレーション法により、ポリプロピレン(サンアロマー(株)社製、PL500A)80質量部、およびポリプロピレン(サンアロマー(株)製、PC540R)20質量部から成る、厚み300μmの単層シートを作製した。その後、深さ:4mm、開口部分:直径10mmの円形、底面部分:直径8mmの円形の凹部を有し、深さ方向に直交する方向に延びる平均幅10mmのフランジ部を有する底材に成形した。開口部分は互いに直交する縦列および横列に並べられ、開口部分の中心間距離は、縦について20mm、横について20mmとした。
・PP/PE:共押出ダイレクトインフレーション法により、ポリプロピレン(サンアロマー(株)製、PL500A)、ポリプロピレン(サンアロマー(株)社製、PC540R)、ポリエチレン(宇部丸善ポリエチレン(株)製、ユメリット0520F)の順に積層した厚み300μmの多層シートを作製した。その後、前記多層シートのポリエチレン側をヒートシール面として、上述のポリプロピレン単層シートと同様に成形した。
・PVC:ポリ塩化ビニル単層シート(住友ベークライト(株)製スミライトVSS-F110(厚さ250μm))を用い、上述のポリプロピレン単層シートと同様に成形した。
・PP:共押出ダイレクトインフレーション法により、ポリプロピレン(サンアロマー(株)社製、PL500A)80質量部、およびポリプロピレン(サンアロマー(株)製、PC540R)20質量部から成る、厚み300μmの単層シートを作製した。その後、深さ:4mm、開口部分:直径10mmの円形、底面部分:直径8mmの円形の凹部を有し、深さ方向に直交する方向に延びる平均幅10mmのフランジ部を有する底材に成形した。開口部分は互いに直交する縦列および横列に並べられ、開口部分の中心間距離は、縦について20mm、横について20mmとした。
・PP/PE:共押出ダイレクトインフレーション法により、ポリプロピレン(サンアロマー(株)製、PL500A)、ポリプロピレン(サンアロマー(株)社製、PC540R)、ポリエチレン(宇部丸善ポリエチレン(株)製、ユメリット0520F)の順に積層した厚み300μmの多層シートを作製した。その後、前記多層シートのポリエチレン側をヒートシール面として、上述のポリプロピレン単層シートと同様に成形した。
・PVC:ポリ塩化ビニル単層シート(住友ベークライト(株)製スミライトVSS-F110(厚さ250μm))を用い、上述のポリプロピレン単層シートと同様に成形した。
実施例および比較例で用いた測定・評価方法について説明する。
[ポリプロピレン系樹脂の重量平均分子量]
PTP蓋材用フィルムに用いたポリプロピレン系樹脂について、以下の手順で重量平均分子量(Mw)を測定した。
まず、濃度が1mg/mLになるように試料に1,2,4-トリクロロベンゼンを加え、160℃で30分静置した後、160℃で1時間揺動させて溶解させた。前記溶解液を0.5μmのPTFEフィルタでろ過し、GPC(Agilent社製、PL-GPC220)にてポリスチレン換算の重量平均分子量を求めた。なお、測定に使用したカラムは、東ソー(株)製TSK-gelGMHHR-H(20)HT(7.8mm×30cm)を2本連結したものであり、カラム温度は160℃とした。
PTP蓋材用フィルムに用いたポリプロピレン系樹脂について、以下の手順で重量平均分子量(Mw)を測定した。
まず、濃度が1mg/mLになるように試料に1,2,4-トリクロロベンゼンを加え、160℃で30分静置した後、160℃で1時間揺動させて溶解させた。前記溶解液を0.5μmのPTFEフィルタでろ過し、GPC(Agilent社製、PL-GPC220)にてポリスチレン換算の重量平均分子量を求めた。なお、測定に使用したカラムは、東ソー(株)製TSK-gelGMHHR-H(20)HT(7.8mm×30cm)を2本連結したものであり、カラム温度は160℃とした。
[ポリエチレン系樹脂の重量平均分子量]
PTP蓋材用フィルムに用いたポリエチレン系樹脂について、以下の手順で重量平均分子量(Mw)を測定した。
まず、濃度が1.3mg/mLになるように試料にo-ジクロロベンゼンを加え、150℃で1時間撹拌させて溶解させ、GPC(Waters社製150-C ALC/GPC)にて重量平均分子量を測定した。
別途、市販の標準ポリスチレンのMwに係数0.43を乗じてポリエチレン換算分子量とし、溶出時間とポリエチレン換算分子量のプロットから1次校正直線を作成した。GPCの測定結果、および上記検量線に基づいて、重量平均分子量を求めた。なお、測定に使用したカラムは、昭和電工(株)製AT-807Sを1本と東ソー(株)製TSK-gelGMH-H6を2本連結したものであり、カラム温度は140℃とした。
PTP蓋材用フィルムに用いたポリエチレン系樹脂について、以下の手順で重量平均分子量(Mw)を測定した。
まず、濃度が1.3mg/mLになるように試料にo-ジクロロベンゼンを加え、150℃で1時間撹拌させて溶解させ、GPC(Waters社製150-C ALC/GPC)にて重量平均分子量を測定した。
別途、市販の標準ポリスチレンのMwに係数0.43を乗じてポリエチレン換算分子量とし、溶出時間とポリエチレン換算分子量のプロットから1次校正直線を作成した。GPCの測定結果、および上記検量線に基づいて、重量平均分子量を求めた。なお、測定に使用したカラムは、昭和電工(株)製AT-807Sを1本と東ソー(株)製TSK-gelGMH-H6を2本連結したものであり、カラム温度は140℃とした。
[結晶融解熱量]
PTP蓋材用フィルムからサンプル(5~10mg)を切り出し、示差走査熱量計(DSC)(日立ハイテクサイエンス(株)製、DSC7000X)を用いて、窒素雰囲気下、熱量標準としてインジウムを使用して測定を行った。加熱プログラムとしては、サンプルを10℃/分の昇温速度で0℃から200℃まで昇温し、得られた熱流曲線の融解に起因する吸熱ピークに対して、高温側から外挿する直線をベースラインとして、結晶融解熱量(J/g)を求めた。なお、融解に起因する吸熱ピークが複数存在した場合は、各結晶融解熱量の合計をPTP蓋材用フィルムの結晶融解熱量とした。
PTP蓋材用フィルムからサンプル(5~10mg)を切り出し、示差走査熱量計(DSC)(日立ハイテクサイエンス(株)製、DSC7000X)を用いて、窒素雰囲気下、熱量標準としてインジウムを使用して測定を行った。加熱プログラムとしては、サンプルを10℃/分の昇温速度で0℃から200℃まで昇温し、得られた熱流曲線の融解に起因する吸熱ピークに対して、高温側から外挿する直線をベースラインとして、結晶融解熱量(J/g)を求めた。なお、融解に起因する吸熱ピークが複数存在した場合は、各結晶融解熱量の合計をPTP蓋材用フィルムの結晶融解熱量とした。
[MD配向度]
PTP蓋材用フィルムについて、フーリエ変換赤外分光光度計(日本分光(株)製、FT/IR4100)を用いて、MD配向度を測定した。
〈ポリプロピレン系樹脂を含む場合〉
PTP蓋材用フィルムに対して、グリッド偏光子0°(MD)および90°(TD)で測定し、各ポリプロピレン系樹脂の973cm-1の吸光度を使用して、以下の式によりMD配向度を求めた。
二色比(R)=吸光度(MD)/吸光度(TD)
MD配向度=(R-1)/(R+2)×1.17
なお、測定時の積算回数は16回、分解能は4cm-1とし、5枚の試験片について測定した値の平均値をMD配向度とした。
〈ポリエチレン系樹脂を含む場合〉
PTP蓋材用フィルムに対して、グリッド偏光子0°(MD)および90°(TD)で測定し、各ポリエチレン系樹脂の720cm-1の吸光度を使用して、以下の式によりMD配向度を求めた。
二色比(R)=吸光度(TD)/吸光度(MD)
MD配向度=(R-1)/(R+2)
なお、測定時の積算回数は32回、分解能は2cm-1とし、5枚の試験片について測定した値の平均値をMD配向度とした。
PTP蓋材用フィルムについて、フーリエ変換赤外分光光度計(日本分光(株)製、FT/IR4100)を用いて、MD配向度を測定した。
〈ポリプロピレン系樹脂を含む場合〉
PTP蓋材用フィルムに対して、グリッド偏光子0°(MD)および90°(TD)で測定し、各ポリプロピレン系樹脂の973cm-1の吸光度を使用して、以下の式によりMD配向度を求めた。
二色比(R)=吸光度(MD)/吸光度(TD)
MD配向度=(R-1)/(R+2)×1.17
なお、測定時の積算回数は16回、分解能は4cm-1とし、5枚の試験片について測定した値の平均値をMD配向度とした。
〈ポリエチレン系樹脂を含む場合〉
PTP蓋材用フィルムに対して、グリッド偏光子0°(MD)および90°(TD)で測定し、各ポリエチレン系樹脂の720cm-1の吸光度を使用して、以下の式によりMD配向度を求めた。
二色比(R)=吸光度(TD)/吸光度(MD)
MD配向度=(R-1)/(R+2)
なお、測定時の積算回数は32回、分解能は2cm-1とし、5枚の試験片について測定した値の平均値をMD配向度とした。
[TD引裂き強度、R値(引張試験機にて測定)]
PTP蓋材用フィルムの中央部から、5枚の短冊状の試験片(TD方向長さ90mm×MD方向幅30mm)を切り出し、それぞれ幅の中心に長手方向(TD方向)に端から40mmの切り込みを入れた。試験片の該切り込みにより分離された部分の端を、引張試験機((株)島津製作所製、AUTOGRAPH AG-X plus)にチャック間距離が10mmとなるように取り付け、温度23℃、湿度50%、ロードセル50N、チャック間の移動速度200mm/分、ストローク100mm(測定距離は50mmであるが上下に引き裂かれるため、ストロークは倍になる)にて、該切り込みをさらに長手方向(TD方向)に50mm引き裂いてPTP蓋材用フィルムを2つに分割したときに測定される強度をTD引裂き強度(N)として測定し、その平均値を求めた。また、5枚の試験片のTD引裂き強度の最大値を平均した値と、5枚の試験片のTD引裂き強度の最小値を平均した値との差であるR値(N)を求めた。
PTP蓋材用フィルムの中央部から、5枚の短冊状の試験片(TD方向長さ90mm×MD方向幅30mm)を切り出し、それぞれ幅の中心に長手方向(TD方向)に端から40mmの切り込みを入れた。試験片の該切り込みにより分離された部分の端を、引張試験機((株)島津製作所製、AUTOGRAPH AG-X plus)にチャック間距離が10mmとなるように取り付け、温度23℃、湿度50%、ロードセル50N、チャック間の移動速度200mm/分、ストローク100mm(測定距離は50mmであるが上下に引き裂かれるため、ストロークは倍になる)にて、該切り込みをさらに長手方向(TD方向)に50mm引き裂いてPTP蓋材用フィルムを2つに分割したときに測定される強度をTD引裂き強度(N)として測定し、その平均値を求めた。また、5枚の試験片のTD引裂き強度の最大値を平均した値と、5枚の試験片のTD引裂き強度の最小値を平均した値との差であるR値(N)を求めた。
[突刺破断伸度]
PTP蓋材用フィルムについて、以下の手順で突刺破断伸度を測定した。
PTP蓋材用フィルムを、直径10mmの枠に張った状態で固定した。精密万能試験機((株)島津製作所製、オートグラフ)に、直径4mm、先端が平板状の針を装着し、固定したPTP蓋材用フィルムに押し込むことで、突刺試験を行った。測定は温度23℃、湿度50%RHの環境下で行い、針の移動速度は50mm/分とした。破れ発生時の針の先端の位置の深さ(針が固定したPTP蓋材用フィルムに接してから破れ発生時における位置までの変位)を突刺破断伸度(mm)とした。5枚の試験片について測定した値を平均し、そのPTP蓋材用フィルムの突刺破断伸度とした。
PTP蓋材用フィルムについて、以下の手順で突刺破断伸度を測定した。
PTP蓋材用フィルムを、直径10mmの枠に張った状態で固定した。精密万能試験機((株)島津製作所製、オートグラフ)に、直径4mm、先端が平板状の針を装着し、固定したPTP蓋材用フィルムに押し込むことで、突刺試験を行った。測定は温度23℃、湿度50%RHの環境下で行い、針の移動速度は50mm/分とした。破れ発生時の針の先端の位置の深さ(針が固定したPTP蓋材用フィルムに接してから破れ発生時における位置までの変位)を突刺破断伸度(mm)とした。5枚の試験片について測定した値を平均し、そのPTP蓋材用フィルムの突刺破断伸度とした。
[引裂き強度(エレメンドルフ引裂き試験機にて測定)]
PTP蓋材用フィルムから、短冊状の試験片(TD方向長さ63.5mm×MD方向幅50mm)を切り出し、エレメンドルフ引裂き試験機(東洋精機株式会社製、軽荷重引き裂き試験機)を用いて、MDおよびTDそれぞれの引裂き強度(mN)を測定した。5枚の試験片について測定した値を平均し、そのPTP蓋材用フィルムの引裂き強度とした。
PTP蓋材用フィルムから、短冊状の試験片(TD方向長さ63.5mm×MD方向幅50mm)を切り出し、エレメンドルフ引裂き試験機(東洋精機株式会社製、軽荷重引き裂き試験機)を用いて、MDおよびTDそれぞれの引裂き強度(mN)を測定した。5枚の試験片について測定した値を平均し、そのPTP蓋材用フィルムの引裂き強度とした。
[引張破断応力、引張破断伸度]
PTP蓋材用フィルムについて、JIS K7127に準拠して、MDおよびTDそれぞれの引張破断応力および引張破断伸度を測定した。
PTP蓋材用フィルムから、短冊状の試験片(TD方向長さ150mm×MD方向幅10mm)を切り出した。この試験片の端部を、精密万能試験機((株)島津製作所製、オートグラフ)に、チャック間距離が50mmとなるように取り付けた。チャック間の移動速度200mm/分にて移動を行い、その際に破断に要するまでの最大応力および最大伸度を測定し、それぞれ、引張破断応力(MPa)および引張破断伸度(%)とした。10枚の試験片について測定した値を平均し、そのPTP蓋材用フィルムの引張破断応力および引張破断伸度とした。
PTP蓋材用フィルムについて、JIS K7127に準拠して、MDおよびTDそれぞれの引張破断応力および引張破断伸度を測定した。
PTP蓋材用フィルムから、短冊状の試験片(TD方向長さ150mm×MD方向幅10mm)を切り出した。この試験片の端部を、精密万能試験機((株)島津製作所製、オートグラフ)に、チャック間距離が50mmとなるように取り付けた。チャック間の移動速度200mm/分にて移動を行い、その際に破断に要するまでの最大応力および最大伸度を測定し、それぞれ、引張破断応力(MPa)および引張破断伸度(%)とした。10枚の試験片について測定した値を平均し、そのPTP蓋材用フィルムの引張破断応力および引張破断伸度とした。
[水蒸気透過度]
PTP蓋材用フィルムについて、水蒸気透過率測定装置(MOCON社製、PERMATRAN-W Model398)を使用して水蒸気透過度を測定した。測定は、JIS K7129に準拠し、38℃、90%RHにて水蒸気透過度(g/m2・day)を測定し、40μm厚みに換算した。
PTP蓋材用フィルムについて、水蒸気透過率測定装置(MOCON社製、PERMATRAN-W Model398)を使用して水蒸気透過度を測定した。測定は、JIS K7129に準拠し、38℃、90%RHにて水蒸気透過度(g/m2・day)を測定し、40μm厚みに換算した。
[フィルム切れ(包装機)]
109mm巾にスリットしたPTP蓋材用フィルムを5m繰出して、5m部分の両端に、TD方向に長さ2mmの切込みを鋏で入れた後に、フィルムを手で巻きなおしてサンプルとした。その巻きなおしたPTP蓋材用フィルムをPTP包装機(CKD社製 FBP-M1)にセットして、5m/minの速度で、蓋材が繰出されて底材とシールされるまでのパスラインで切込み部からのフィルム切れの発生有無を確認し、下記の評価基準で評価した。
〈評価基準〉
○(良好):n=5のテストで切れ込み部から、1回もフィルム切れが起こらなかった。
△(やや不良):n=5のテストで切れ込み部から1~2回のフィルム切れが起こった。
×(不良):n=5のテストで切れ込み部から、3回以上のフィルム切れが起こった。
109mm巾にスリットしたPTP蓋材用フィルムを5m繰出して、5m部分の両端に、TD方向に長さ2mmの切込みを鋏で入れた後に、フィルムを手で巻きなおしてサンプルとした。その巻きなおしたPTP蓋材用フィルムをPTP包装機(CKD社製 FBP-M1)にセットして、5m/minの速度で、蓋材が繰出されて底材とシールされるまでのパスラインで切込み部からのフィルム切れの発生有無を確認し、下記の評価基準で評価した。
〈評価基準〉
○(良好):n=5のテストで切れ込み部から、1回もフィルム切れが起こらなかった。
△(やや不良):n=5のテストで切れ込み部から1~2回のフィルム切れが起こった。
×(不良):n=5のテストで切れ込み部から、3回以上のフィルム切れが起こった。
[突き出し性]
PTP蓋材用フィルムの突刺破断伸度、PTP包装体の蓋材を突き破った際の層間剥離の発生の有無を総合し、下記の評価基準にて、突き出し性を評価した。
〈評価基準〉
◎(優れる):突刺破断伸度が2.6mm未満であり、かつPTP包装体の蓋材を突き破った際に層間剥離および部分破断が発生しない。
○(良好):突刺破断伸度が2.6mm以上、3.2mm未満であり、かつPTP包装体の蓋材を突き破った際に層間剥離および部分破断が発生しない。
×(不良):突刺破断伸度が3.2mm以上、またはPTP包装体の蓋材を突き破った際に層間剥離または部分破断が発生する。
PTP蓋材用フィルムの突刺破断伸度、PTP包装体の蓋材を突き破った際の層間剥離の発生の有無を総合し、下記の評価基準にて、突き出し性を評価した。
〈評価基準〉
◎(優れる):突刺破断伸度が2.6mm未満であり、かつPTP包装体の蓋材を突き破った際に層間剥離および部分破断が発生しない。
○(良好):突刺破断伸度が2.6mm以上、3.2mm未満であり、かつPTP包装体の蓋材を突き破った際に層間剥離および部分破断が発生しない。
×(不良):突刺破断伸度が3.2mm以上、またはPTP包装体の蓋材を突き破った際に層間剥離または部分破断が発生する。
[実施例1]
共押出ダイレクトインフレーション法を用いて、ポリプロピレン樹脂(PP)層(第一層)とポリオレフィン系エラストマー(TPO)層(第二層)とを積層した2層のPTP蓋材用フィルムを作製し、PTP蓋材とした。
具体的には、各層の原材料である樹脂のペレットを、樹脂の融解温度以上で溶融し、複数台の押出機を用いて各層を同時に押出した(押出量:18kg/h)。押出された各層の樹脂をフィードパイプを通じて環状ダイ(リップ外径:125mm、ダイギャップ:3mm)に送り、環状ダイを介して各層が積層したチューブ状の積層フィルムを作製した。なお、厚み比がPP層:TPO層=80:20となるように調整した。
続いて、積層フィルムに空気を吹き込んで延伸させることにより、厚み40μmのPTP蓋材用フィルムを得た。なお、延伸倍率は、MD30倍、TD2倍とした。また、環状ダイのダイリップ表面からフロストラインまでの距離は65cmとした。
PP底材の凹部に錠剤を充填し、エーシンパックシーラー(エーシンパック工業社製、半自動OS)を用いてヒートシールにより底材とPTP蓋材(TPO層側)とを接着して、PTP包装体を得た。
ヒートシールの条件は、温度140℃、圧力0.4MPa、時間1秒とした。
表1に各物性の測定・評価結果を示す。また、図2に引張試験機による引裂き強度の測定結果を示す。
共押出ダイレクトインフレーション法を用いて、ポリプロピレン樹脂(PP)層(第一層)とポリオレフィン系エラストマー(TPO)層(第二層)とを積層した2層のPTP蓋材用フィルムを作製し、PTP蓋材とした。
具体的には、各層の原材料である樹脂のペレットを、樹脂の融解温度以上で溶融し、複数台の押出機を用いて各層を同時に押出した(押出量:18kg/h)。押出された各層の樹脂をフィードパイプを通じて環状ダイ(リップ外径:125mm、ダイギャップ:3mm)に送り、環状ダイを介して各層が積層したチューブ状の積層フィルムを作製した。なお、厚み比がPP層:TPO層=80:20となるように調整した。
続いて、積層フィルムに空気を吹き込んで延伸させることにより、厚み40μmのPTP蓋材用フィルムを得た。なお、延伸倍率は、MD30倍、TD2倍とした。また、環状ダイのダイリップ表面からフロストラインまでの距離は65cmとした。
PP底材の凹部に錠剤を充填し、エーシンパックシーラー(エーシンパック工業社製、半自動OS)を用いてヒートシールにより底材とPTP蓋材(TPO層側)とを接着して、PTP包装体を得た。
ヒートシールの条件は、温度140℃、圧力0.4MPa、時間1秒とした。
表1に各物性の測定・評価結果を示す。また、図2に引張試験機による引裂き強度の測定結果を示す。
[実施例2~5、比較例1~3、5、6]
実施例2~5、比較例1~3、5、6は、表1に示すように原料、配合量、環状ダイのダイリップ表面からフロストラインまでの距離等を変更したこと以外は実施例1と同様にしてPTP蓋材用フィルムを作製し、PTP包装体を得た。
なお、比較例2は、PTP蓋材としてアルミ箔を用いた。比較例6の第一層は、押出前に、ポリプロピレン樹脂(PP3)に非晶質アルミノケイ酸塩を混合した。
詳細な条件および各物性の測定・評価結果を表1に示す。また、比較例1について、引張試験機による引裂き強度の測定結果を図3に示す。
実施例2~5、比較例1~3、5、6は、表1に示すように原料、配合量、環状ダイのダイリップ表面からフロストラインまでの距離等を変更したこと以外は実施例1と同様にしてPTP蓋材用フィルムを作製し、PTP包装体を得た。
なお、比較例2は、PTP蓋材としてアルミ箔を用いた。比較例6の第一層は、押出前に、ポリプロピレン樹脂(PP3)に非晶質アルミノケイ酸塩を混合した。
詳細な条件および各物性の測定・評価結果を表1に示す。また、比較例1について、引張試験機による引裂き強度の測定結果を図3に示す。
[比較例4]
比較例4は、表1に示すように原料、配合量等を変更し、実施例1と同様にして第一層と第二層とを積層した2層のフィルムを作製した後、特許文献1を参考に、加速電圧250kV、照射線量60kGyの電子線を照射することでPTP蓋材用フィルムを作製した。実施例1と同様にしてPP/PE底材(PE層側)と蓋材(PE層側)とを接着し、PTP包装体を得た。
詳細な条件および各物性の測定・評価結果を表1に示す。
比較例4は、表1に示すように原料、配合量等を変更し、実施例1と同様にして第一層と第二層とを積層した2層のフィルムを作製した後、特許文献1を参考に、加速電圧250kV、照射線量60kGyの電子線を照射することでPTP蓋材用フィルムを作製した。実施例1と同様にしてPP/PE底材(PE層側)と蓋材(PE層側)とを接着し、PTP包装体を得た。
詳細な条件および各物性の測定・評価結果を表1に示す。
本発明のPTP蓋材用フィルムからなるPTP蓋材は、錠剤、カプセル等の医薬品やキャンディーやチョコレート等の食品の包装に好適に使用できる。
1 PTP包装体
2 PTP用蓋材
3 底材
4 凹部
5 フランジ部
6 内容物
2 PTP用蓋材
3 底材
4 凹部
5 フランジ部
6 内容物
Claims (10)
- PTP蓋材用フィルムであり、
前記PTP蓋材用フィルムから5枚の試験片(TD方向長さ90mm×MD方向幅30mm)を準備して幅の中心に長手方向(TD方向)に端から40mmの切り込みを入れ、引張試験機を用いて前記切り込みをさらに長手方向(TD方向)に50mm引き裂いて前記PTP蓋材用フィルムを2つに分割したときに測定される強度をTD引裂き強度としたときに、TD引裂き強度の平均値が0.2~2.0Nであり、各前記試験片のTD引裂き強度の最大値を平均した値と、各前記試験片のTD引裂き強度の最小値を平均した値との差で表されるR値が0.3~1.0Nであり、
突刺破断伸度が3.2mm未満である
ことを特徴とする、PTP蓋材用フィルム。 - エレメンドルフ引裂き試験機で測定したMD引裂き強度およびTD引裂き強度がいずれも10~150mNである、請求項1に記載のPTP蓋材用フィルム。
- MD引張破断応力およびTD引張破断応力がいずれも10~50MPaであり、MD引張破断伸度およびTD引張破断伸度がいずれも25%以下である、請求項1または2に記載のPTP蓋材用フィルム。
- TD引張破断伸度に対するMD引張破断伸度の比率(MD引張破断伸度/TD引張破断伸度)が0.5~4である、請求項1または2に記載のPTP蓋材用フィルム。
- ポリオレフィン系樹脂を主成分として含む、請求項1または2に記載のPTP蓋材用フィルム。
- 重量平均分子量が2.0×105~3.5×105であるポリプロピレン系樹脂を含む、請求項1または2に記載のPTP蓋材用フィルム。
- 示差走査熱量計(DSC)による結晶融解熱量が70J/g以上である、請求項6に記載のPTP蓋材用フィルム。
- 重量平均分子量が3.5×104~5.2×104であるポリエチレン系樹脂を含む、請求項1または2に記載のPTP蓋材用フィルム。
- 示差走査熱量計(DSC)による結晶融解熱量が140J/g以上である、請求項8に記載のPTP蓋材用フィルム。
- 請求項1または2に記載のPTP蓋材用フィルムからなるPTP蓋材と、内容物を収容する凹部を有する底材とを含むことを特徴とする、PTP包装体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022084161A JP2023172393A (ja) | 2022-05-23 | 2022-05-23 | Ptp蓋材用フィルム、その製造方法およびptp包装体 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP2023172393A true JP2023172393A (ja) | 2023-12-06 |
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ID=89029407
Family Applications (1)
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JP2022084161A Pending JP2023172393A (ja) | 2022-05-23 | 2022-05-23 | Ptp蓋材用フィルム、その製造方法およびptp包装体 |
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2022
- 2022-05-23 JP JP2022084161A patent/JP2023172393A/ja active Pending
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