JPWO2018181793A1 - 酸素吸収性フィルム、これを用いた包装用積層体及び包装体、並びに包装体を用いた内容物処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
〈1〉 酸素吸収層、及び上記酸素吸収層の少なくとも一方の面に積層されているスキン層を具備しており、
上記酸素吸収層が、ポリオレフィン、及び酸素欠損を有する酸化セリウムを含有しており、かつ
上記スキン層が、非環状オレフィン系ポリマー、及び環状オレフィン系ポリマーを含有している、
酸素吸収性フィルム。
〈2〉 上記スキン層において、上記環状オレフィン系ポリマーの含有率が、上記スキン層全体の質量に対して10〜90質量%である、上記〈1〉項に記載の酸素吸収性フィルム。
〈3〉 上記スキン層において、上記環状オレフィン系ポリマーの含有率が、上記スキン層全体の質量に対して10〜40質量%である、上記〈2〉項に記載の酸素吸収性フィルム。
〈4〉 上記環状オレフィン系ポリマーが、α−オレフィン−環状オレフィンコポリマーである、上記〈1〉〜〈3〉項のいずれか一項に記載の酸素吸収性フィルム。
〈5〉 上記酸素吸収層上に、上記スキン層が直接積層されている、上記〈1〉〜〈4〉項のいずれか一項に記載の酸素吸収性フィルム。
〈6〉 上記スキン層を構成する熱可塑性樹脂の、JIS K 7126−2に準拠する酸素透過度が、1000〜6500cc・20μm/m2・day・atmである、上記〈1〉〜〈5〉項のいずれか一項に記載の酸素吸収性フィルム。
〈7〉 基材層、及び
上記基材層に積層されている、上記〈1〉〜〈6〉項のいずれか一項に記載の酸素吸収性フィルム
を具備しており、かつ
上記酸素吸収性フィルムの上記スキン層が、上記基材層の反対側に配置されている、
包装用積層体。
〈8〉 上記〈7〉項に記載の包装用積層体、及び上記包装用積層体で封入されている内容物を具備しており、かつ
上記包装用積層体の上記スキン層が、上記内容物の側に配置されている、
包装体。
〈9〉 基材層、酸素吸収層、及びスキン層をこの順で具備している、包装用積層体、並びに上記包装用積層体で封入されている内容物を具備しており、
上記包装用積層体の上記スキン層が、上記内容物の側に配置されており、
上記酸素吸収層が、ポリオレフィン、及び酸素欠損を有する酸化セリウムを含有しており、かつ
上記スキン層を構成する熱可塑性樹脂の、JIS K 7126−2に準拠する酸素透過度が、1000〜6500cc・20μm/m2・day・atmである、
包装体。
〈10〉 基材層、酸素吸収層、及びスキン層をこの順で具備している、包装用積層体、並びに上記包装用積層体で封入されている内容物を具備しており、
上記包装用積層体の上記スキン層が、上記内容物の側に配置されており、
上記酸素吸収層が、ポリオレフィン、及び酸素欠損を有する酸化セリウムを含有しており、かつ
上記スキン層が、非環状オレフィン系ポリマー及びバリア性樹脂を含有しており、それによって、25℃において、包装体内部の酸素濃度が、上記内容物を封入した後7日以内のうちの少なくとも24時間にわたって、0.7〜5.0vol%であり、かつ7日後には0.2vol%以下である、
包装体。
〈11〉 基材層、吸湿層、及び吸湿積層体用スキン層をこの順で具備している、吸湿積層体を更に具備しており、
上記包装用積層体の周縁部と、上記吸湿積層体の周縁部とが互いに対向して融着されており、それによって、上記内容物が封入されている、
上記〈8〉〜〈10〉項のいずれか一項に記載の包装体。
〈12〉 上記包装用積層体及び上記吸湿積層体の少なくとも一方が、その上記内容物側にシーラント層を更に具備している、上記〈11〉項に記載の包装体。
〈13〉 上記内容物が、医療器具である、上記〈8〉〜〈12〉項のいずれか一項に記載の包装体。
〈14〉 上記〈8〉〜〈13〉項のいずれか一項に記載の包装体に、放射線滅菌処理を施すことを含む、内容物処理方法。
〈15〉 上記放射線滅菌処理を、密封後1〜7日の期間内に施す、上記〈14〉項に記載の内容物処理方法。
図1(a)及び(b)に示すように、本発明の酸素吸収性フィルム(10a、10b)は、酸素吸収層(2)、及び酸素吸収層(2)の少なくとも一方の面に積層されているスキン層(4)を具備している。酸素吸収層は、ポリオレフィン、及び酸素欠損を有する酸化セリウムを含有している。
酸素吸収層は、ポリオレフィン、及び酸素欠損を有する酸化セリウムを含有している。酸素欠損を有する酸化セリウムは、ポリオレフィン中に分散していてよい。
ポリオレフィンとしては、環状オレフィン系ポリマー、及び非環状オレフィン系ポリマーが挙げられる。
酸素欠損を有する酸化セリウムは、ポリオレフィンに分散されていてよい。
CeO2+xH2→CeO2−x+xH2O ・・・(1)
CeO2−x+(x/2)O2→CeO2 ・・・(2)
スキン層は、酸素吸収層の少なくとも一方の面に積層されている層である。特に、本発明におけるスキン層は、熱可塑性樹脂で構成されていてよい。
非環状オレフィン系ポリマーとしては、酸素吸収層に関して挙げた非環状オレフィン系ポリマーを用いることができる。
環状オレフィン系ポリマーは、環状オレフィン部分を有するポリマーであり、環状オレフィンポリマー、及び/又はα−オレフィン−環状オレフィンコポリマーであることができる。
本発明において、環状オレフィンポリマー(COP)を構成するモノマーとしては、例えば、ビニルシクロプロパン、ビニルシクロブタン、ビニルシクロペンタン、ビニルシクロヘキサン等のビニルシクロアルカン及びこれらの誘導体、シクロプロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シクロオクテン等のモノシクロアルケン及びこれらの誘導体、ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン(ノルボルネン)、トリシクロ[4.3.0.12,5]デカ−3−エン、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]ペンタデカ−4−エン、ペンタシクロ[7.4.0.12,5.19,12.08,13]ペンタデカ−3−エン、ペンタシクロ[8.4.0.12,5.19,12.08,13]ヘキサデカ−3−エン、ペンタシクロ[6.6.1.13,6.02,7.09,14]ヘキサデカ−4−エン等の多環式アルカン及びこれらの誘導体、並びにこれらの組合せが挙げられる。
本発明において、α−オレフィン−環状オレフィンコポリマー(COC)とは、α−オレフィン部分と環状オレフィン部分とを共重合させたものを意味する。
図2(a)及び(b)に示すように、本発明の包装用積層体(100a、100b)は、基材層(20)、及び基材層(20)に積層されている本発明の酸素吸収性フィルム(10a、10b)を具備している。酸素吸収性フィルムのスキン層は、基材層の反対側に配置されている。
基材層は、包装体において本発明の酸素吸収性フィルムを積層させる基材層である。この基材層は、酸素吸収性フィルムに適度なコシ及び外部からの水分や酸素等の浸入を防止するバリア性を付与できることが好ましい。基材層は、例えば樹脂層、バリア層、又はこれらの積層体であってよい。
樹脂層としては、耐衝撃性、耐摩耗性等に優れた熱可塑性樹脂、例えば、ポリオレフィン、ビニル系ポリマー、ポリエステル、ポリアミド等を単独で、又は2種類以上組み合わせて複層で使用することができる。この樹脂層は、延伸フィルムであっても、無延伸フィルムであってもよい。
バリア層としては、外部からの酸素が酸素吸収層へと透過することを抑制することができる材料を用いることができる。樹脂層が十分な水蒸気バリア性及びガスバリア性を有する場合には、バリア層は必要ないが、樹脂層が十分なバリア性を有しない場合には、バリア層を設ける方が好ましい。例えば、これに限られないが、アルミニウム箔、若しくはアルミニウム合金等の金属箔、アルミニウム蒸着膜、シリカ蒸着膜、アルミナ蒸着膜、若しくはシリカ・アルミナ二元蒸着膜等の無機物蒸着膜、又はポリ塩化ビニリデンコーティング膜、若しくはポリフッ化ビニリデンコーティング膜等の有機物コーティング膜を使用することができる。
図3(a)に示すように、本発明の包装体(200a)は、本発明の包装用積層体(100a、100a’)、及び包装用積層体(100a、100a’)で封入されている内容物(30)を具備しており、かつ包装用積層体のスキン層が、内容物の側に配置されている。
内容物としては、外気との接触によって劣化しうる物であれば限定されるものではなく、薬剤の他、食品、化粧品、医療器具、医療機器、電子部品、精密機械、記録材料等を挙げることができる。
吸湿積層体は、基材層、吸湿層、及び吸湿積層体用スキン層をこの順で具備していてよい。
吸湿層は、熱可塑性樹脂、及び吸湿剤を含有していてよい。吸湿剤は、熱可塑性樹脂中に分散していてよい。
吸湿剤としては、例えば物理吸湿剤、及び化学吸湿剤が挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、例えば酸素吸収層に関して挙げたポリオレフィンを用いることができる。
吸湿積層体用スキン層は、吸湿層の少なくとも一方の面に積層されている層である。吸湿積層体用スキン層は、非環状オレフィンポリマー、及びバリア性樹脂のうちの少なくとも一種を含む熱可塑性樹脂で構成されていてよい。非環状オレフィンポリマー及びバリア性樹脂としては、酸素吸収性フィルムに関して挙げたものを用いることができる。
基材層としては、包装用積層体に関して挙げた基材層を用いることができる。吸湿積層体の基材層は、包装用積層体の基材層と同一であってもよく、又は異なっていてもよい。
シーラント層は、ヒートシールにより他のフィルムと接合させるための随意の層である。
本発明の酸素吸収性フィルムは、酸素吸収層用樹脂組成物の作製工程、スキン層用樹脂組成物の作製工程、製膜工程、及び積層工程を含む方法により製造することができる。
内容物処理方法は、本発明の包装体に、放射線滅菌処理を施すことを含む。
放射線滅菌処理は、例えば、図3に示すように、包装体(200a、200b)の外部から放射線(A)を照射することにより行うことができる。放射線としては、例えばガンマ線、電子線を用いることができる。
〈実施例1−1〉
酸素欠損を有する酸化セリウムCeO2−x(x=0.5)55質量部と、低密度ポリエチレン45質量部とを、窒素雰囲気下で二軸押出機を用いて混練して、ペレット状に押出して酸素吸収層用マスターバッチを作製した。
スキン層用組成物に、環状オレフィンコポリマーを含有させなかったことを除き、実施例1−1と同様にして、比較例1−1の包装用積層体を作製した。
スキン層用組成物中の、直鎖状低密度ポリエチレン及び環状オレフィンコポリマーの含有量を、表1に示す含有量に変更したことを除き、実施例1−1と同様にして、実施例1−2〜1−6の包装用積層体を作製した。
実施例1−1〜1−6及び比較例1−1の包装用積層体における20μmのスキン層について、酸素透過率測定装置(OX−TRAN、MOCON社)を用いて、JIS K7126−2に準拠する酸素透過度を測定した。
〈酸素吸収速度〉
作製した包装用積層体を、それぞれ低酸素濃度(約3vol%)下で、体積15mlとしたアルミニウム袋に封入し、封入直後、封入から1日後、及び封入から7日後の袋内酸素濃度を測定した。測定は、隔膜型ガルバニ電池式酸素センサ(パックマスターRO−103、飯島電子工業社)の測定針をアルミニウム袋に刺して行った。
〈実施例2−1〉
(包装用積層体の作製)
スキン層として、直鎖状低密度ポリエチレン70質量部と、環状オレフィンコポリマー(TOPAS(登録商標)8007F−600、ポリプラスチックス社)30質量部とをドライブレンドしたスキン層用組成物を用いたこと、並びに酸素吸収層及びスキン層の共押出成形において、樹脂温度を170℃としたこと、並びにドライラミネート接着剤の代わりに、サンドラミネートのための低密度ポリエチレン(LDPE)(サンテックLD(L1850K)、旭化成ケミカルズ株式会社)を用いたことを除き、実施例1−1と同様にして、包装用積層体を作製した。
スキン層/酸素吸収層/スキン層/LDPE/バリア層//樹脂層
親水性ゼオライト(モレキュラーシーブ3A、ユニオン昭和株式会社)55質量部と、エチレン−メタクリル酸共重合体(ニュクレル4214C、三井・デュポンポリケミカル株式会社)45質量部とを、窒素雰囲気下で二軸押出機を用いて混練して、ペレット状に押出して吸湿層用マスターバッチを作製した。
シーラント層/LDPE/スキン層/吸湿層/スキン層/LDPE/バリア層//樹脂層
作製した包装用積層体及び吸湿積層体をそれぞれ所定の大きさにカットし、包装用積層体のスキン層と吸湿積層体のシーラント層とを対向させ、そしてインパルスシーラーでシール時間1.4秒、シール幅10mmの条件でヒートシールし、四面体状の実施例2−1の包装体を4個作製した。
包装用積層体のスキン層として、直鎖状低密度ポリエチレン65質量部と、環状オレフィンコポリマー(TOPAS(登録商標)8007F−600、ポリプラスチックス社)35質量部とをドライブレンドしたスキン層用組成物を用いたことを除き、実施例2−1と同様にして、実施例2−2の包装体を4個作製した。
包装用積層体のスキン層として、直鎖状低密度ポリエチレンを用いたことを除き、実施例2−1と同様にして、比較例2−1の包装体を4個作製した。
吸湿積層体の吸湿フィルムの代わりに、直鎖状低密度ポリエチレンの層(厚さ40μm)を用いたことを除き、比較例2−1と同様にして、比較例2−2の包装体を4個作製した。
作製した各包装体のうちの1個ずつを、温度40℃相対湿度75%RHの恒温恒湿漕に入れ、30日経過後にヒートシール部分を剥がし、酸素欠損を有する酸化セリウムの酸素吸収による変色(濃紺→クリーム色)を目視で確認し、そして失活距離を測定した。
作製した各包装体のうちの1個ずつの初期質量を測定し、これを温度40℃相対湿度75%RHの恒温恒湿漕に入れ、10日経過後にこの包装体の質量を測定し、質量変化を比較した。
作製した各包装体のうちの1個ずつを7日間放置し、測定は、隔膜型ガルバニ電池式酸素センサ(パックマスターRO−103、飯島電子工業社)の測定針を包装体に刺して行った。以下の表2では、測定時の酸素吸収量が、0.03mL/cm2以上であったものを〇、そうではないものを×としている。
吸湿性の評価は、上記の小型湿度データロガーを用い、湿度を経時的に測定することにより行った。以下の表2では、測定を開始してから3時間を経過した時点で絶乾状態、すなわち湿度が0%であった状態のものを〇、そうではないものを×としている。
4 酸素吸収性フィルムのスキン層
10a、10a’、10b 酸素吸収性フィルム
20 基材層
30 内容物
100a、100a’、100b 包装用積層体
150 他のフィルム
200a、200b、200c 包装体
300a 吸湿積層体
312 吸湿層
314 吸湿積層体用スキン層
320 吸湿積層体の基材層
A 放射線
Claims (15)
- 酸素吸収層、及び前記酸素吸収層の少なくとも一方の面に積層されているスキン層を具備しており、
前記酸素吸収層が、ポリオレフィン、及び酸素欠損を有する酸化セリウムを含有しており、かつ
前記スキン層が、非環状オレフィン系ポリマー、及び環状オレフィン系ポリマーを含有している、
酸素吸収性フィルム。 - 前記スキン層において、前記環状オレフィン系ポリマーの含有率が、前記スキン層全体の質量に対して10〜90質量%である、請求項1に記載の酸素吸収性フィルム。
- 前記スキン層において、前記環状オレフィン系ポリマーの含有率が、前記スキン層全体の質量に対して10〜40質量%である、請求項2に記載の酸素吸収性フィルム。
- 前記環状オレフィン系ポリマーが、α−オレフィン−環状オレフィンコポリマーである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の酸素吸収性フィルム。
- 前記酸素吸収層上に、前記スキン層が直接積層されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の酸素吸収性フィルム。
- 前記スキン層を構成する熱可塑性樹脂の、JIS K 7126−2に準拠する酸素透過度が、1000〜6500cc・20μm/m2・day・atmである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の酸素吸収性フィルム。
- 基材層、及び
前記基材層に積層されている、請求項1〜6のいずれか一項に記載の酸素吸収性フィルム
を具備しており、かつ
前記酸素吸収性フィルムの前記スキン層が、前記基材層の反対側に配置されている、
包装用積層体。 - 請求項7に記載の包装用積層体、及び前記包装用積層体で封入されている内容物を具備しており、かつ
前記包装用積層体の前記スキン層が、前記内容物の側に配置されている、
包装体。 - 基材層、酸素吸収層、及びスキン層をこの順で具備している、包装用積層体、並びに前記包装用積層体で封入されている内容物を具備しており、
前記包装用積層体の前記スキン層が、前記内容物の側に配置されており、
前記酸素吸収層が、ポリオレフィン、及び酸素欠損を有する酸化セリウムを含有しており、かつ
前記スキン層を構成する熱可塑性樹脂の、JIS K 7126−2に準拠する酸素透過度が、1000〜6500cc・20μm/m2・day・atmである、
包装体。 - 基材層、酸素吸収層、及びスキン層をこの順で具備している、包装用積層体、並びに前記包装用積層体で封入されている内容物を具備しており、
前記包装用積層体の前記スキン層が、前記内容物の側に配置されており、
前記酸素吸収層が、ポリオレフィン、及び酸素欠損を有する酸化セリウムを含有しており、かつ
前記スキン層が、非環状オレフィン系ポリマー及びバリア性樹脂を含有しており、それによって、25℃において、前記内容物を封入した後7日以内のうちの少なくとも24時間にわたって、0.7〜5.0vol%の包装体内部の酸素濃度を維持し、かつ7日後には0.2vol%以下である、
包装体。 - 基材層、吸湿層、及び吸湿積層体用スキン層をこの順で具備している、吸湿積層体を更に具備しており、
前記包装用積層体の周縁部と、前記吸湿積層体の周縁部とが互いに対向して融着されており、それによって、前記内容物が封入されている、
請求項8〜10のいずれか一項に記載の包装体。 - 前記包装用積層体及び前記吸湿積層体の少なくとも一方が、その前記内容物側にシーラント層を更に具備している、請求項11に記載の包装体。
- 前記内容物が、医療器具である、請求項8〜12のいずれか一項に記載の包装体。
- 請求項8〜13のいずれか一項に記載の包装体に、放射線滅菌処理を施すことを含む、内容物処理方法。
- 前記放射線滅菌処理を、密封後1〜7日の期間内に施す、請求項14に記載の内容物処理方法。
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