JP4914064B2 - 熱接着用多層テープ及び包装体 - Google Patents
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Description
しかし、この様に包装袋内に小袋を添付することは、投入工程が増えるため、産業的には包装効率や包装コストの面で問題がある。また、投入漏れ等の危険が常に存在する。
吸湿力を長く保持するためには、樹脂に分散させる乾燥剤を可能な限り多く入れる方がよいが、量が多過ぎるとフィルム外観が低下するとともに、生産時にメルトウェブが切れる等製造上の問題が非常に起きやすくなる。
さらに乾燥剤が分散されている樹脂層は強度が弱くなるため、製袋して使用するとき、シール表面層が破れなくても、次層の乾燥剤層が破断することが起こる。
(1)乾燥剤や酸素吸収剤が表面層から脱離したり、表面層にある薬剤によりフィルムどうしがブロッキングする。
(2)表面層の熱接着強度が弱い。
(3)一般的なポリオレフィンを基材形成樹脂として用いると水蒸気や酸素吸収速度が遅くなる。
(4)ポリオレフィンへの薬剤吸着量は少なく、薬剤の徐放に持続性がない。
(5)フィルムとしての包装体への利用は、生産性、機械的物性が悪い。
1.雰囲気改良物質を含むスチレン系エラストマーからなる基材層と、前記基材層の上下表面を被覆する、ポリオレフィン系樹脂を含む表面層からなる熱接着用多層テープ。
2.前記スチレン系エラストマーが、ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、及びこれらの水添物より選ばれる少なくとも一種のブロック共重合体である1記載の熱接着用多層テープ。
3.前記雰囲気改良物質が、脂溶性揮発物質、粉体状酸素吸収剤又は粉体状乾燥剤である1又は2記載の熱接着用多層テープ。
4.前記脂溶性揮発物質が、香料、抗菌剤、殺虫剤、防ダニ剤、動物忌避剤、防黴剤又は防錆剤である3記載の熱接着用多層テープ。
5.前記基材層が、液状炭化水素及び脂溶性揮発物質を含む1〜4のいずれか記載の熱接着用多層テープ。
6.前記表面層がポリオレフィン系樹脂と、ガスバリア性樹脂及び/又は気体状の薬品をバリアできる樹脂とを含み、両者の総和100重量%に対するガスバリア性樹脂及び/又は気体状の薬品をバリアできる樹脂の割合が50重量%未満である1〜5のいずれかに記載の熱接着用多層テープ。
7.液状炭化水素を含むスチレン系エラストマーに脂溶性揮発物質が含浸しているペレットと、液状炭化水素を含まないスチレン系エラストマーとをドライブレンドした後、ポリオレフィンと共押出しする5記載の熱接着用多層テープの製造方法。
8.1〜6のいずれか記載の熱接着用多層テープが接着している包装体。
さらに、本発明によれば、表面層にガスバリア性樹脂及び/又は気体状の薬品をバリアできる樹脂、好ましくは非晶性ナイロン又はエチレン−ビニルアルコール共重合体を配合することにより、熱接着性を損なうことなく、揮発性物質の揮発性を調節することができる。
図1(a)は、本発明の一実施形態に係る多層テープの断面図である。この多層テープ10は基材層1と表面層2a、2bで構成され、表面層2a、2bが基材層1の上下表面1a、1bをそれぞれ被覆している。
図1(b)は、本発明の他の実施形態に係る多層テープの断面図である。この多層テープ20は基材層1と表面層2cで構成されているが、表面層2cが基材層1の上下表面1a、1b及び左右の耳部1c、1dを被覆している。
多層テープの形状としては、特に制限はないが、通常、長尺な矩形状である。また、断面の形態としては、図1(a)、図1(b)に示すように、矩形状の基材層が表面層に覆われている形態、円形の基材層のまわりがドーナツ形の表面層に覆われている形態等、種々の形態を採用できる。
基材層と、表面層の厚みは用途に応じて適宜設定できるが、一般には、それぞれ20〜300μm、5〜100μmである。
本発明の形態はテープ状であるため、基材層の選択範囲が広く生産安定性に優れている。
尚、本発明の多層テープは、基材層と表面層の他、剛性や伸びを調整するための層を含み得る。また、基材層と表面層の間に、ガス、水蒸気バリア層等の中間層を含んでもよい。基材層より袋内側に中間層があると、雰囲気改良物質が袋内へ徐放する速度を遅くすることもできる。
(1)表面層
表面層を形成する材料はポリオレフィン系樹脂であればよく、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、オレフィン系エラストマー等が挙げられる。ポリエチレンとしては、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレンとしては、ホモポリプロピレン(HPP)、ランダムポリプロピレン(RPP)、ブロックポリプロピレン(BPP)、エチレン−αオレフィン共重合エラストマー、オレフィン系の熱可塑性エラストマー等が挙げられる。これらの素材は、単独で用いてもよく、2種以上の樹脂を混合して用いてもよい。
ここで、ガスバリア性樹脂とは、包装業界で汎用するガスバリア性樹脂を意味し、通常はポリプロピレンやポリエチレンよりも酸素が透過し難い樹脂を意味する。気体状の薬品をバリアできる樹脂とは、基材層に含まれる雰囲気改良物質が、表面層を構成するポリオレフィン系樹脂よりも透過し難い樹脂を意味する。
基材層はスチレン系エラストマーから形成される。スチレン系エラストマーとして、例えば、ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、及びこれらの水添物等のブロック共重合体が挙げられる。
雰囲気改良物質としては、香料、抗菌剤、殺虫剤、防ダニ剤、動物忌避剤、防黴剤、防錆剤等として使用される揮発物質、脱臭剤、酸素吸収剤、乾燥剤等が挙げられる。
さらに予め、常温で液状の炭化水素をスチレン系エラストマーに含浸させることにより、含浸可能な脂溶性揮発物質の種類を増やすことができる。
液状炭化水素は脂溶性揮発物質を容易に取り込み、多量の揮発物質を基材層に含浸させることができる。
含浸可能な脂溶性揮発物質として、例えば、リモネン、リナロール、メントール等の香料、イソチアン酸アリル、ヒノキチオール、シソオイル等の抗菌剤、アレスリン、テトラメスリン、シフェノトリン、エンペントリン、ペルメトリン、メントール等の防虫・防ダニ剤、ジチオカルバモイルジスルフィド系化合物等の動物忌避剤、ベンゾアゾール、イミダゾール、トリアゾール、ロジン等の防錆剤が挙げられる。
基材層に脂溶性揮発物質を導入する場合は、予め液状炭化水素が含浸されているペレット状のスチレン系エラストマーに、目的の脂溶性揮発物質を含浸させる。含浸処理したペレットと含浸処理していない(液状炭化水素と脂溶性揮発物質を含まない)ペレット状のスチレン系エラストマーを、ドライブレンドすることにより基材層用材料を調製することができる。
共押出成形による製造方法として具体的には以下の方法が挙げられる。
(1)多層異形押出し成形にて一丁取り、又は数丁取りにしてテープを得る方法
(2)多層フィルムに、テープ状にスリットを多数列いれ、テープを得る方法
また(2)については、多層フィルムのスリット部をスリット前に一対の加熱ロールで押圧してスリット後の端面から基材層が露出しないように処理する場合もある。
具体的用途としては、例えば、酸素吸収剤を基材層に混合させた多層テープは相対湿度(水分活性)が90%以下の食品の防黴を目的とした袋として、乾燥剤を基材層に混合させた多層テープは乾燥海苔等の袋として、防錆剤を基材層に染み込ませた多層テープは機械部品保管・輸送用袋及び容器として、防虫・防ダニ剤を基材層に混合させた多層テープは寝具、医療保管用袋としてそれぞれ利用される。
基材層を形成する押出し機としてφ40mm押出し機(Ex.1と呼称)を用い、両表面層をそれぞれ形成する押出し機としてφ30mm押出し機(Ex.2、Ex.3とそれぞれ呼称)を用いた。
Ex.1での押出し樹脂は以下の配合樹脂を用いた。
スチレン系エラストマーとして、ペレット状のセプトン2063(株式会社クラレ製、MFR=7g/10分、比重=0.88)を用い、上記ペレットに香料成分であるリナロールを3000ppm添加し均一に攪拌した。香料成分は上記ペレット内に直ちに取り込まれた。
Ex.2とEx.3での押出し樹脂としてランダムポリプロピレン(出光興産株式会社製、F−724NP、MFR=7g/10分)を用いた。
これらの押出し機と接続された共押出しダイキャスティング装置にて総厚み100μm、幅50mm、各層厚み10μm/80μm/10μmの3層テープを製造した。ペレット間のブロッキングや、押出し時にホッパー下での滑りによるサージング等の現象は全くみられず容易に外観美麗な透明テープが得られた。
得られたテープとポリエチレンテレフタレート(PET)12μm/ナイロン(Ny)15μm/無延伸ポリプロピレン(CPP)50μmのフィルムのCPP側とをインパルスシーラー及びヒーター(通電時間0.5秒)で熱接着したのち、剥離を試みたが接着強度が30N/15mm程度あり十分な強度を有していた。その結果このテープはラミネートフィルム袋の最内層への熱接着が可能と判断された。
テープ表面は香料成分のブリードによるベタつきはなく、常温で3ヶ月間放置したのちにも芳香が感じられた。
スチレン系エラストマー(セプトン2063)にJIS Z 0701におけるB型シリカゲル(30メッシュ)を60重量%混合しホットカットタイプの増粒機にてペレットを製造した。このペレットを実施例1におけるEx.1での押出し原料として用いて押出した。
また、Ex.2とEx.3の使用原料はメタロセン直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE、三井化学株式会社製、エボリューSP1540、MFR=3.8g/10分、密度=0.913g/cm3)を用いた。
共押出し装置の積層設備(ディストリビューター)はEx.1の樹脂をEx.2とEX.3の樹脂で囲い込む構造とし、その他実施例1と同様に概略断面が10mm×100μmのテープを連続的にキャストした。
両表面層の厚みは各10μm、耳部のポリエチレン幅は各2mmであった。
このテープを三方袋用製袋機に連続的に供給して、袋となるフィルムに熱接着し、これをそのまま熱接着による製袋により図2に示す袋を得た。図2において、30は接着した多層テープ、32は包装袋本体、34は包装袋のヒートシール部を示す。
尚、製袋に使用したフィルムは酸化ケイ素蒸着PET(12μm)/LLDPE(50μm)であった。テープと袋内層との接着強度はテープを剥がそうとすると、フィルム側が材料破壊するほど強固であった。
テープの外観において、粉体は露出してなく滑らかであった。
この袋に粉末コーヒーを2グラム充填し、ヒートシールにより袋の開口部を封止した後、30℃75%RHの恒温恒湿槽に1ヶ月保管した。1ヶ月経過後も袋の中の粉末コーヒーは充填時の状態を保持していた。
基材層に以下の樹脂を用いてEx.1の押出し機で押出した以外は、参考例2と同様にテープを製造した。液状炭化水素としてプロセスオイルを予め含浸させたスチレン系エラストマー(クラレプラスチックス株式会社製、セプトンコンパウンドJS−20N、MFR=40g/10分at190℃、密度=0.9g/cm3)(プロセスオイルとスチレン系エラストマーの重量比は2:1)10部に対し局方ハッカ油2部を吸着させておき、押出し直前に、これと前記セプトン2063を90部とをドライブレンドした。
テープの概略断面は10mm×100μmでありLLDPE表面層の厚みは10μm、耳部のポリエチレン幅は各2mmであった。
このテープのLLDPE面と製袋用フィルムの内層面とを熱接着させながら参考例2と同形状の袋を得た。
テープ製造において溶解性の高いプロセスオイルを含浸させたエラストマーを用いると揮発性薬剤を高濃度に含浸したマスターバッチとなるので、臭気の強いハッカ油の取り扱いが小規模ですみ製造時の臭いの漏洩が少ない等の利点があった。
袋に10匹のコナヒョウヒダニをガーゼで包んで入れて密封した。1日後に開封して前記ダニを確認したところ全て死滅していた。
スチレン系エラストマーの代りにランダムポリプロピレン(F−724NP)を用いてEx.1の押出しを行った以外は参考例1と同様にテープを製造した。
Ex.1の押出しにおいて樹脂が滑る傾向があり、押出し変動(サージング)がみられた。
また、製造したフィルムは常温で3ヶ月間放置したのち官能検査したが、芳香は消失していた。
スチレン系エラストマーの代りにメタロセン直鎖状低密度ポリエチレン(SP1540)を用いた以外は参考例2と同様にテープを製造し、評価をした。
1ヶ月経過後の袋の中の粉末コーヒーはテープの吸湿速度が遅かったため、凝固していた。
ペレット状のスチレン系エラストマー(セプトン2063)に対し、香料成分であるリナロール3000ppmを添加し、均一に撹拌し、Ex.1での押出原料とした。香料成分は直ちにスチレン系エラストマーペレット内に取り込まれた。
また、Ex.2とEx.3での押出し樹脂として、プライムポリマー社製LLDPE「0628G」(MFR=6g/10分)に、三井デュポンケミカル社製非晶性ナイロン「シーラーPA3426」(230℃におけるMFR=3.5g/10分)を、0重量%、25重量%、45重量%、又はクラレ社製エチレン−ビニルアルコール共重合体「エバールE−105」(mp=165℃、エチレン共重合率=44モル%)を、15重量%、30重量%配合したものを用いた。
上記押出し機と接続された共押出しダイキャスティング装置にて、総厚み100μm、幅50mm、各層厚み10μm/80μm/10μmの3層テープを製造した。Ex.1の押出し原料であるペレット間のブロッキングや、押出し時におけるホッパー下での滑りによるサージング等の現象は全く見られず、容易に外観美麗は透明テープが得られた。
n日後のリナロール残存率(%)=(Wn−Wm)/(W0−W1)×100
ここで、
W0:保存日数ゼロ日のテープ(初期テープ)重量
W1:初期テープを150℃で24時間真空乾燥させた後の重量
W0−W1:初期テープに含まれるリナロール重量
Wn:保存日数n日のテープ重量
Wm:保存日数n日のテープを150℃で24時間真空乾燥させた後の重量
Wn−Wm:保存日数n日のテープに含まれるリナロール重量
1a、1b 基材層の表面
1c、1d 基材層の耳部
2a、2b、2c 表面層
10、20、30 多層テープ
32 包装袋本体
34 包装袋のヒートシール部
Claims (8)
- 脂溶性揮発物質を含むスチレン系エラストマーからなる基材層と、
前記基材層の上下表面を被覆する、ポリオレフィン系樹脂と、ガスバリア性樹脂及び/又は気体状の薬品をバリアできる樹脂とを含む表面層からなる熱接着用多層テープ。 - 前記スチレン系エラストマーが、ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、及びこれらの水添物より選ばれる少なくとも一種のブロック共重合体である請求項1記載の熱接着用多層テープ。
- 前記脂溶性揮発物質が、香料、抗菌剤、殺虫剤、防ダニ剤、動物忌避剤、防黴剤又は防錆剤である請求項1又は2記載の熱接着用多層テープ。
- 前記基材層が、液状炭化水素及び脂溶性揮発物質を含む請求項1〜3のいずれか一項記載の熱接着用多層テープ。
- 前記表面層中のポリオレフィン系樹脂と、ガスバリア性樹脂及び/又は気体状の薬品をバリアできる樹脂の総和100重量%に対するガスバリア性樹脂及び/又は気体状の薬品をバリアできる樹脂の割合が50重量%未満である請求項1〜4のいずれか一項記載の熱接着用多層テープ。
- 前記表面層中のポリオレフィン系樹脂と、ガスバリア性樹脂及び/又は気体状の薬品をバリアできる樹脂の総和100重量%に対するガスバリア性樹脂及び/又は気体状の薬品をバリアできる樹脂の割合が10〜45重量%である請求項1〜5のいずれか一項記載の熱接着用多層テープ。
- 液状炭化水素を含むスチレン系エラストマーに脂溶性揮発物質が含浸しているペレットと、液状炭化水素を含まないスチレン系エラストマーとをドライブレンドした後、ポリオレフィンと共押出しする請求項4記載の熱接着用多層テープの製造方法。
- 請求項1〜6のいずれか一項記載の熱接着用多層テープが接着している包装体。
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