JPS633744B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は適度なヒートシール強度とともにピー
ラブル性を有するコーテイング皮膜を基材の紙上
に設けた積層体に関するものである。 近年、注射針、注射シリンジ、カテーテル類等
の医療機器を内容物とする包装材料については、
使用開封時の基材破壊により紙粉、紙の繊維片等
が飛散することで内容物が汚染されることを防止
することが重要な課題となつてきている。この課
題に応えるために、適度なヒートシール強度とと
もに剥離時に基材破壊のない易剥離性を有する包
装材料が要求されており、また、対象となる包装
材料が特にエチレンオキサイド等のガス滅菌を必
要とする医療機器を内容物とする場合には、ガス
滅菌による破裂やシール部分の剥離が発生しない
ことも要求される。 この要求に対する一つの解決方法としてエチレ
ン―酢酸ビニル共重合体を主成分とし、これにた
とえばスチレン系樹脂等を混合した樹脂皮膜を基
材上に設け、剥離する際に樹脂皮膜の中間部分で
凝集破壊を起こすことにより易剥離性が得られる
ような積層体が提案されている。 しかし、このような積層体は、基材を紙とした
場合には、どのような紙に対しても適しているも
のではなく、たとえばラテツクス含浸紙のような
表面強度の極めて大きい紙に対してのみ適度なヒ
ートシール強度と易剥離性を有する積層体として
適用できるものにすぎず、その場合には生産コス
トが極めて高くなつてしまうという欠点を有し、
一般的には使用できないものである。 本発明は、従来の欠点を解消し、より安価な紙
を基材として使用し、その上に部分鹸化型ポリビ
ニルアルコールの層を設け、さらにその上にエチ
レン―酢酸ビニル共重合体を主成分とする樹脂の
層を設けてなる適度なヒートシール強度と易剥離
性、及びエチレンオキサイド等のガス滅菌による
破裂やシール部分の剥離を発生しない耐性を有す
る積層体を得ることを目的とするものである。 なお、本発明における適度なヒートシール強度
とは、Ｔ型ピールで150〜300ｇ／15mmの強度を有
することを示す。 本発明は第１図に示すように紙からなる基材１
上に部分鹸化型ポリビニルアルコール層２を設
け、さらにその上にエチレン酢酸ビニル共重合体
を主成分とする混合樹脂層３を設けたものであ
る。 基材の紙としては、上質紙、晒クラフト紙等の
一般に使用されている紙で十分であるが、繊維長
の大きいパルプを使用した紙などのように比較的
大きい表面強度を有する紙の方がより効果的であ
る。 紙からなる基材１上に設けるポリビニルアルコ
ール層２は部分鹸化型ポリビニルアルコールより
成る。ここで部分鹸化型ポリビニルアルコールと
しては、鹸化度が70mol％以上、95mol％以下
で、４％水溶液の20℃における粘度が4cps以上、
50cps以下のものが好ましい。鹸化度が70mol％
以下のものは、皮膜の吸湿性が極めて大きいため
に得られた皮膜の表面がべたつく等取扱いが困難
である。また、鹸化度が95mol％以上のものは分
子鎖中の残存酢酸基の量が少ないためにさらにそ
の上に設けるエチレン―酢酸ビニル共重合体を主
成分とする混合樹脂層との相溶性が悪く、十分な
接着力が得られない。４％水溶液の20℃における
粘度が4cps以下のものは得られた皮膜の凝集力が
小さく、十分なヒートシール強度を有する積層体
が得られない。また、４％水溶液の20℃における
粘度が50cps以上のものは得られた水溶液の粘度
が極めて高いために塗工作業に問題が生じやす
く、粘度を下げるために水で稀釈すると水溶液中
のポリビニルアルコールの濃度が低くなり、十分
な厚さの皮膜が得られない。 次に基材１上に部分鹸化型ポリビニルアルコー
ル層２を形成する方法を説明する。 部分鹸化型ポリビニルアルコールを水に溶解さ
せ、この溶液を基材の紙上に塗工、乾燥して溶媒
の水を除去して部分鹸化型ポリビニルアルコール
の層を形成する。 この溶液の安定性及び塗布適性を得るために溶
液中の部分鹸化型ポリビニルアルコールの量は５
重量％以上、30重量％以下が適当である。 なお、この溶液中に塗工時に皮膜の表面に気泡
が発生するのを防止する目的で消泡剤を添加した
り、溶液の安定性を良くするために粘度調整剤、
あるいは界面活性剤を添加してもよい。 このように調整された溶液を従来から行なわれ
ているグラビアコーテイング法、ロールコーテイ
ング法、ブレードコーテイング法、エアーナイフ
コーテイング法等の方法で基材の紙上に塗布、乾
燥し、溶媒の水を除去し、部分鹸化型ポリビニル
アルコールの層を形成する。なお、ガス滅菌用医
療包材のような通気性が要求される分野へ適用す
る場合にはグラビアコーテイング法による塗布が
最も適当である。 また、部分鹸化型ポリビニルアルコール層２の
上に設ける混合樹脂層３はエチレン―酢酸ビニル
共重合体を主成分とする混合樹脂よりなる。 ここでエチレン―酢酸ビニル共重合体として
は、酢酸ビニル含有量が18％以上、50％以下で、
メルトインデツクス（MI）が15以上、400以下の
ものが好ましい。酢酸ビニル含有量が18％以下、
MIが15以下のものは、有機溶剤への溶解性が低
く、得られた混合樹脂溶液の流動性、安定性が悪
いので塗工作業にも問題が生じやすい。また酢酸
ビニル含有量50％以上、MIが400以上のものは得
られた混合樹脂層の表面がべたつく等取扱いが困
難でかつヒートシール強度が低く適度なヒートシ
ール強度が得られない。 エチレン―酢酸ビニル共重合体に混合する樹脂
としてはポリスチレン、スチレン―マレイン酸共
重合体、ポリα―メチルスチレン等の低分子量熱
可塑性スチレン系樹脂で分子量は3000以下のもの
が好ましい。分子量3000以上のものは、凝集力が
大きすぎるために、混合樹脂溶液中でエチレン―
酢酸ビニル共重合体との混合安定性が悪く、塗工
作業に問題が生じやすい。 低分子量熱可塑性スチレン系樹脂とエチレン―
酢酸ビニル共重合体の混合比率は重量比で３：７
〜９：１が好ましい。混合比率３：７〜９：１の
範囲内においては低分子量熱可塑性スチレン系樹
脂とエチレン―酢酸ビニル共重合体が巨視的な状
態では相溶しているが微視的な状態では不相溶で
あることにより、得られた混合樹脂皮膜中に脆弱
な部分を生じ、剥離する際に皮膜の中間部分で凝
集破壊を起こすことにより易剥離性が得られる。 低分子量熱可塑性スチレン系樹脂とエチレン―
酢酸ビニル共重合体の混合比率が重量比で３：７
を超えてエチレン―酢酸ビニル共重合体の比率が
高いものは得られた混合樹脂皮膜の凝集力が大き
すぎることによりシール強度が大きくなりすぎ、
易剥離性が得られない。 また、低分子量熱可塑性スチレン系樹脂とエチ
レン―酢酸ビニル共重合体の混合比率が重量比で
９：１を超えて低分子量熱可塑性スチレン系樹脂
の比率が高いものは得られた混合樹脂皮膜の凝集
力が小さく、かつポリエチレン、ポリ塩化ビニル
等のプラスチツクフイルムとの接着力が低くなつ
てしまう。 次に部分鹸化型ポリビニルアルコール層２上に
エチレン―酢酸ビニル共重合体を主成分とする混
合樹脂層３を形成する方法を説明する。 熱可塑性スチレン系樹脂及びエチレン―酢酸ビ
ニル共重合体をこれらの樹脂に対して溶解性を有
する有機溶剤に溶解させる。この溶液を基材上に
塗工、乾燥して溶媒を除去して混合樹脂層を形成
する。 ここで、熱可塑性スチレン系樹脂及びエチレン
―酢酸ビニル共重合体に対して溶解性を有する有
機溶剤としては、例えばトルエン、キシレン、メ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトンの一
種、またはこれらの混合溶剤である。 この溶液の安定性、塗布適性、及び求めるシー
ル強度を得るために溶液中の混合樹脂の量は20重
量％以上、70重量％以下が適当である。 なお、この溶液中にエチレン―酢酸ビニル共重
合体と低分子量熱可塑性スチレン系樹脂との相溶
性をよくするために活性剤を添加したり、混合樹
脂溶液の安定性をよくするために粘度調整剤を添
加してもよい。 このように調製された溶液をグラビアコーテイ
ング法、ロールコーテイング法、ブレードコーテ
イング法等の方法で部分鹸化型ポリビニルアルコ
ール層２の上に塗布、乾燥し、溶媒を除去し、エ
チレン―酢酸ビニル共重合体を主成分とする混合
樹脂層を形成する。なお、ガス滅菌用医療包材等
の通気性を要求される分野へ適用する場合にはグ
ラビアコーテイング法による塗布が最も適当であ
る。 本発明の積層体を用いてシールする場合、本発
明の積層体のエチレン―酢酸ビニル共重合体を主
成分とする混合樹脂層同士をシールするか、本発
明の積層体とポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポ
リスチレンン単体または、これらの樹脂をシール
側とした複合材とをシールする。 このようにシールする場合、基材の紙上に部分
鹸化型ポリビニルアルコール層を設けたことによ
り、基材の紙の表面強度が増強され、剥離時に紙
の表面が破壊されることなく安定した剥離性を示
し、紙粉、繊維片等が発生して内容物を汚染する
ことを防止することができると同時に、部分鹸化
型ポリビニルアルコール分子鎖中に残存酢酸基が
適当量存在するために、さらにその上に設けるエ
チレン―酢酸ビニル共重合体を主成分とする混合
樹脂層との相溶性が良く、十分な接着力が得られ
ることにより、適度なヒートシール強度を示す。 このように、本発明の積層体は、従来から公知
の手法として行なわれるているような、鹸化度が
ほぼ100mol％に近い完全鹸化型ポリビニルアル
コール、あるいは酸化デンプンの層を紙の上に設
けた積層体のように、単に紙の表面強度を増強す
ることを目的としたものとは異なるものである。 また、混合樹脂層に用いるエチレン―酢酸ビニ
ル共重合体と低分子量熱可塑性スチレン系樹脂の
混合比率を変化させることにより、シール強度を
適宜変えることが可能である。 以下、本発明の実施例について説明する。 実施例 １ 下記組成の溶液を作成する。 （溶液１） 部分鹸化型ポリビニルアルコール（ゴーセノール
KL―05 日本合成化学製）（鹸化度80±1.5mol
％ 粘度※５±0.5cps） 20重量部 水 80重量部 消 泡 剤 0.3重量部 ※ ４％水溶液の20℃における粘度を示す。 （溶液２） 脱蝋セラツク（ラツクグレーズ32E 日本シエラ
ツク製） 20重量部 メタノール 80重量部 （溶液３） ニトリルゴムラテツクス（Nipol―1571 日本ゼ
オン製）（固形分濃度 40％） （溶液４） エチレン―酢酸ビニル共重合体（エバフレツクス
―150 三井ポリケミカル製） 50重量部 （酢酸ビニル含有量33％ メルトインデツクス
25） 低分子量ポリα―メチルスチレン（AMOCO
Resin 18−210 AMOCO CHEMICALS製）（分
子量685） 50重量部 粘度調整剤（サイロイド620 富士デビソン製）
２重量部 メチルエチルケトン 27重量部 トルエン 235重量部 溶液１、溶液２をそれぞれ60μのグラビア版を
用い、上質紙（KFD 山陽国策パルプ製）（坪量
64ｇ/m²）上に塗工し、溶液３をエアー圧力が
0.15Kg/cm²で、塗工速度が４m/minである条件で
エアーナイフコーテイング法により同じ上質紙上
に塗工し、さらにそれぞれの塗工面上に溶液４を
150μのグラビア版を用いて塗工した。 このようにして得られた積層体のエチレン―酢
酸ビニル共重合体と低分子量ポリα―メチルスチ
レンの混合樹脂層とポリ塩化ビニルシート（厚さ
150μ）を重ねてヒートシールし、その強度を測
定した。そして、積層体の方をポリ塩化ビニルシ
ートに対して180゜の角度を為すようにして引張つ
てシール部分を剥離したときの剥離状態を観察し
た。また、この積層体と真空成形法により成形し
たポリ塩化ビニルシート（厚さ150μ）をシール
したものを温度50℃、ガス圧力１Kg/cm²、滅菌時
間５時間の条件でエチレンオキサイドガス滅菌処
理し、破裂あるいはシール部分の剥離の有無を観
察した。その結果を表１に示す。

【表】 ＊＊ 各種ヒートシール条件を示す。ただし、
圧力は２Kg／cm²、時間は１秒である。
＊＊＊ ○…基材破壊なし ×…基材破壊あり
接着強度で上段はＴ型ピール、下段は180゜ピー
ルで300mm/minの速度で測定した。 このように部分鹸化型ポリビニルアルコールの
層を上質紙上に設けた本発明品ＡはＴ型ピールで
150〜300ｇ／15mmの適度なヒートシール強度と基
材破壊のない易剥離性を示し、エチレンオキサイ
ドガス滅菌処理により破裂やシール部分の剥離を
発生しない耐性を示したが、脱蝋セラツクの層を
上質紙上に設けた比較例Ｂはヒートシール強度が
不足しており、ニトリルゴムの層を上質紙上に設
けた比較例Ｃはヒートシール強度が大きすぎて剥
離の際に基材破壊を起こした。 実施例 ２ （溶液５） 部分鹸化型ポリビニルアルコール（クラレポバー
ルPVA―224 クラレ製） （鹸化度88±1.5mol％ 粘度※44±4cps）
10重量部 水 90重量部 消 泡 剤 0.3重量部 （溶液６） 完全鹸化型ポリビニルアルコール（クラレポバー
ルPVA―105 クラレ製）（鹸化度98.5±0.5mol
％ 粘度※5.6±0.4cps） 10重量部 水 90重量部 消 泡 剤 0.3重量部 ※ ４％水溶液の20℃における粘度を示す。 （溶液７） 実施例１における溶液４と同じ 溶液５、溶液６をそれぞれ60μのグラビア版を
用い、上質紙（KFD 山陽国策パルプ製）（坪量
64ｇ/m²）上に塗工し、さらにその上に溶液７を
150μのグラビア版を用いて塗工した。 このようにして得られた積層体のエチレン―酢
酸ビニル共重合体と低分子量ポリα―メチルスチ
レンの混合樹脂層と低密度ポリエチレン
（30μ）／未延伸ポリプロピレン（100μ）の積層
フイルムのポリエチレン面を重ねてヒートシール
し、その強度を測定し、また積層体の方をフイル
ムに対して180゜の角度を為すようにして引つ張つ
てシール部分を剥離したときの剥離状態を観察し
た。また、この積層体と真空成形法により成形し
た低密度ポリエチレン（30μ）／未延伸ポリプロ
ピレン（100μ）の積層フイルムのポリエチレン
面をシールしたものを温度50℃、ガス圧力１Kg/
cm²、滅菌時間５時間の条件でエチレンオキサイド
ガス滅菌処理し、破裂あるいはシール部分の剥離
の有無を観察した。その結果を表２に示す。

【表】 ＊＊ 各種ヒートシール条件を示す。ただし、
圧力は２Kg／cm²、時間は１秒である。
＊＊＊ ○は基材破壊がないことを示す。
接着強度で上段はＴ型ピール、下段は180゜ピー
ルで300mm/minの速度で測定した。 このように鹸化度が100mol％に近い完全鹸化
型ポリビニルアルコールの層を上質紙上に設けた
比較例Ｅはエチレン―酢酸ビニル共重合体と低分
子量ポリα―メチルスチレンの混合樹脂層との接
着が不十分であるためにシール強度が不足してい
るが、分子鎖中に残存酢酸基が適当量存在する部
分鹸化型ポリビニルアルコールの層を上質紙上に
設けた本発明品Ｄはエチレン―酢酸ビニル共重合
体と低分子量ポリα―メチルスチレンの混合樹脂
層との接着が十分であるために、Ｔ型ピールで
150〜300ｇ／15mmの適度なヒートシール強度を示
し、しかも基材破壊のない易剥離性とエチレンオ
キサイドガス滅菌処理により破裂、あるいはシー
ル部分の剥離が発生しない耐性を示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本件発明の積層体の断面図である。 １…基材、２…ポリビニルアルコール層、３…
混合樹脂層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 紙からなる基材上に部分鹸化型ポリビニルア
   ルコール層を設け、該ポリビニルアルコール層上
   にさらにエチレン―酢酸ビニル共重合体を主成分
   とした混合樹脂層を設けてなる適度なヒートシー
   ル強度を有する積層体。 ２ ポリビニルアルコール層が、鹸化度70〜
   95mol％で４％水溶液の20℃における粘度が４〜
   50CPSの部分鹸化型ポリビニルアルコールからな
   る特許請求の範囲第１項記載の積層体。 ３ 混合樹脂層が、酢酸ビニル含有量18〜50mol
   ％、メルトインデツクス15〜400のエチレン―酢
   酸ビニル共重合体とポリスチレン、スチレン―マ
   レイン酸共重合体、ポリ―αメチルスチレン等の
   低分子量熱可塑性スチレン系樹脂の混合樹脂から
   なる特許請求の範囲第１項または第２項記載の積
   層体。 ４ 混合樹脂層が、エチレン―酢酸ビニル共重合
   体と低分子量熱可塑性スチレン系樹脂の混合比が
   重量比で７：３〜１：９の範囲の混合樹脂からな
   る特許請求の範囲第１項または第３項記載の積層
   体。