説明

生分解性ブリスターパック

【課題】接着剤の塗布工程を省略して生産効率を向上し、廃棄に手間を要せず、焼却、埋め立てした際にも環境に悪影響を及ぼさず、しかも枯渇する石油資源からの脱却が可能なブリスターパックの提供を目的とする。
【解決手段】物品を収納するための凹部が形成されると共に、その凹部の周辺に凹部周辺部が形成されたカバー材と、この凹部を閉塞するためのシート基材とからなるブリスターパックにおいて、カバー材及びシート基材は、何れもポリ乳酸系重合体を主成分とする樹脂から構成され、シート基材は、結晶性の異なる少なくとも2層からなる積層体から構成され、この積層体の第1層を構成するポリ乳酸系重合体のD−乳酸の含有割合と、積層体の第2層を構成するポリ乳酸系重合体のD−乳酸の含有割合の関係が、所定の要件を満たし、積層体を構成する第2の層は、カバー材と接する面に配設され、カバー材の凹部周辺部とシート基材とを熱圧着させたことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、生分解性を有するブリスターパックに関する。
【背景技術】
【0002】
乾電池や歯ブラシ等の商品を包装し展示販売するために、ブリスターパックが広く利用されている。このブリスターパックは、通常、物品を収納するための凹部が形成されたカバー材と物品を収納した後に前記凹部を閉塞するための厚紙等で形成されたシート基材とで構成されている。
【0003】
このブリスターパックは、ほぼ内容物を密封することができる一方、凹部が形成されたカバー材を透明とすることができるので、中身が視認でき、包装容器としては非常に優れている。
【0004】
前記カバー材とシート基材を取り付ける方法としては、1)両者の周辺部をホッチキスで止める方法。2)カバー材の対向する二辺の端を「コ」の字状に折り曲げ、その溝部にシート基材をスライドさせて取り付ける方法。3)物品を収納する凹部周辺においてカバー材とシート基材とを接着剤を介して熱圧着することにより接着する方法等がある。最近では、ブリスター自動包装による大量生産が可能で、しかも外観に優れる点から、接着剤を用いて熱圧着する方法3)が多く採用されている。
【0005】
しかし、従来の接着剤を用いて接着させる方法では、多数の凹部が形成されたカバー材と大判のシート基材とを接着した後、打ち抜き等により個々のブリスターパックに分断するが、この場合、接着時の圧力や温度のバラツキ、厚みムラ等によりカバー材とシート基材が均質に接着しないという問題があった。また、カバー材とシート基材側を接着させるために接着剤をシート基材側に塗布する工程が必要で、生産効率面での問題もあった。
【0006】
さらに、通常、シート基材は紙で形成されているが、内容物保護の観点から耐水性に問題があり、またブリスターパックから商品を取り出した後、ゴミとして廃棄する場合、カバー材と紙製のシート基材とを分別して廃棄する必要があった。
【0007】
これらの問題を解決するために、最近ではカバー材とシート基材に同一のプラスチック素材を用いている例が知られている。例えば、カバー材とシート基材にPET(ポリエチレンテレフタレート)を用い、それらを、接着剤を介してブリスターパックとしているものがあげられる。
【0008】
この場合、確かにカバー材とシート基材とは、同一素材のため、分別して廃棄する手間が省け、また紙と異なり耐水性もある。さらには、従来のカバー材であるポリ塩化ビニルが有する問題も生じない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、一般的にブリスターパックは使い捨てされるものであり、使用後、PETが埋め立て処分される場合、化学的安定性が高いので自然環境下でほとんど分解されずに半永久的に土中に残留し、ゴミ処理用地の能力を短期間で飽和させてしまう。また、自然環境中に投棄されると、景観を損なったり、海洋生物等の生活環境を破壊したりする。さらには、PETの出発原料は石油であり、昨今問題となっている枯渇する石油資源からの脱却も望めない。
【0010】
そこでこの発明は、接着剤の塗布工程を省略して生産効率を向上し、廃棄に手間を要せず、焼却、埋め立てした際にも環境に悪影響を及ぼさず、しかも枯渇する石油資源からの脱却が可能なブリスターパックの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
この発明は、物品を収納するための凹部が形成されたカバー材と、この凹部を閉塞するためのシート基材とからなるブリスターパックにおいて、前記カバー材及びシート基材は、何れもポリ乳酸系重合体を主成分とする樹脂から構成され、前記のシート基材又はカバー材の少なくとも一方は、結晶性の異なる少なくとも2層からなる積層体から構成され、この積層体の第1の層を構成するポリ乳酸系重合体のD−乳酸の含有割合Da(%)と、前記積層体の第2の層を構成するポリ乳酸系重合体のD−乳酸の含有割合Db(%)の関係が、下記式(1)を満たすと共に、前記第2の層は、前記積層体の少なくとも一方の最外層を構成し、
Da≦7、かつ、Db−Da>3 (1)
前記積層体を構成する第2の層は、この積層体からなるシート基材又はカバー材と組み合わされるカバー材又はシート基材と接する面に配設されることを特徴とする生分解性ブリスターパックを用いることにより前記の課題を解決したのである。
【0012】
シート基材及びカバー材のいずれも、植物由来の生分解性を有するポリ乳酸系重合体を主成分とする樹脂を用いるので、廃棄に手間を要せず、焼却、埋め立てした際にも環境に悪影響を及ぼさず、しかも枯渇する石油資源からの脱却が可能である。
【0013】
また、シート基材及びカバー材とが接しあう面の少なくとも一方の材料として、所定の材料を用いるので、熱圧着が可能となり、接着剤の塗布工程を省略することができ、生産効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【0014】
この発明にかかるブリスターパックを構成するカバー材やシート基材は、特定の組成を持った層構成を有するので、シート基材に接着剤を塗布する工程を省略し、しかもカバー材とシート基材とを均質に且つ強固に接着でき、また意匠性を上げる目的で印刷された場合のインキの密着性も良く、さらに印刷流通過程においても両者が剥離しにくく、カバー材とシート基材とを仕分けることなくゴミとして廃棄可能であり、さらには、焼却、埋め立てした際にも環境に悪影響を及ぼさず、しかも枯渇する石油資源からの脱却が可能なブリスターパックを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下において、この発明について詳細に説明する。
この発明にかかるブリスターパックは、物品を収納するための凹部が形成されたカバー材と、この凹部を閉塞するためのシート基材から構成されたものである。そして、前記のカバー材及びシート基材は、何れもポリ乳酸系重合体を主成分とする樹脂から構成される。
【0016】
前記ポリ乳酸系重合体とは、乳酸を主成分とするモノマーを縮重合してなる重合体をいう。この乳酸には、2種類の光学異性体のL−乳酸及びD−乳酸があり、これら2種の構造単位の割合で結晶性が異なる。例えば、L−乳酸とD−乳酸の割合がおおよそ80:20〜20:80のランダム共重合体では、結晶性が無く、ガラス転移点60℃付近で軟化する透明完全非結晶性ポリマーとなる。
【0017】
一方、L−乳酸とD−乳酸の割合がおおよそ100:0〜80:20、又は20:80〜0:100のランダム共重合体は、結晶性を有する。その結晶化度は、前記のL−乳酸とD−乳酸の割合によって定まるが、この共重合体のガラス転移点は、前記と同様に60℃程度のポリマーである。このポリマーは、溶融押出した後、ただちに急冷することで透明性の優れた非晶性の材料になり、ゆっくり冷却することにより、結晶性の材料となる。例えば、L−乳酸のみ、又は、D−乳酸のみからなる単独重合体は、180℃以上の融点を有する半結晶性ポリマーである。
【0018】
この発明に用いられるポリ乳酸系重合体としては、構造単位がL−乳酸又はD−乳酸であるホモポリマー、すなわち、ポリ(L−乳酸)又はポリ(D−乳酸)、構造単位がL−乳酸及びD−乳酸の両方である共重合体、すなわち、ポリ(DL−乳酸)や、これらの混合体をいい、さらには共重合成分として他のヒドロキシカルボン酸、ジオール/ジカルボン酸との共重合体であってもよい。また少量の鎖延長剤残基を含んでもよい。
【0019】
前記ポリ乳酸系重合体の重合法としては、縮重合法、開環重合法等、公知の方法を採用することができる。例えば、縮重合法では、L−乳酸、D−乳酸又はこれらの混合物を直接脱水縮重合して、任意の組成を持ったポリ乳酸系重合体を得ることができる。
【0020】
また、開環重合法(ラクチド法)では、乳酸の環状2量体であるラクチドを、必要に応じて重合調節剤等を用いながら、選ばれた触媒を使用してポリ乳酸系重合体を得ることができる。
【0021】
前記ポリ乳酸系重合体を構成する前記の他のヒドロキシカルボン酸単位としては、乳酸の光学異性体(L−乳酸に対してはD−乳酸、D−乳酸に対してはL−乳酸)、グリコール酸、3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、2−ヒドロキシ−n−酪酸、2−ヒドロキシ−3,3−ジメチル酪酸、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸、2−メチル乳酸、2−ヒドロキシカプロン酸等の2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸やカプロラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン等のラクトン類があげられる。
【0022】
前記ポリ乳酸系重合体を構成する前記の脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール,1,4−シクロヘキサンジメタノール等があげられる。また、前記脂肪族ジカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸及びドデカン二酸等があげられる。
【0023】
また、必要に応じ、少量共重合成分として、テレフタル酸のような非脂肪族ジカルボン酸及び/又はビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物のような非脂肪族ジオールを用いてもよい。
【0024】
この発明において使用されるポリ乳酸系重合体の重量平均分子量の好ましい範囲は、6万〜70万であり、より好ましくは8万〜40万、特に好ましくは10万〜30万である。分子量が小さすぎると機械物性や耐熱性等の実用物性がほとんど発現されず、大きすぎると溶融粘度が高すぎ成形加工性に劣る。
【0025】
またこの発明のブリスターパックにおいて柔軟性や各種加工性を向上させる目的で、前記ポリ乳酸系重合体に対し、ポリ乳酸系樹脂以外の生分解性脂肪族系ポリエステルを、その実用特性を損なわない範囲で添加してもよい。
【0026】
前記の生分解性脂肪族系ポリエステルとしては、ポリヒドロキシカルボン酸、脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸、又は脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸を縮合して得られる脂肪族ポリエステル、又は脂肪族芳香族ポリエステル、脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸、及びヒドロキシカルボン酸から得られる脂肪族ポリエステル共重合体、環状ラクトン類を開環重合した脂肪族ポリエステル、合成系脂肪族ポリエステル、菌体内で生合成される脂肪族ポリエステル等があげられる。
【0027】
前記のポリヒドロキシカルボン酸としては、3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、2−ヒドロキシ−n−酪酸、2−ヒドロキシ−3,3−ジメチル酪酸、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸、2−メチル乳酸、2−ヒドロキシカプロン酸等のヒドロキシカルボン酸の単独重合体や共重合体があげられる。
【0028】
前記の肪族ジオールとしては、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等があげられる。また、前記脂肪族ジカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等があげられる。
【0029】
前記の芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸等があげられる。これらの脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸を縮合して得られる脂肪族ポリエステルや、脂肪族ジオール、脂肪族ジカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸を縮合して得られる脂肪族芳香族ポリエステルは、前記の各化合物の中からそれぞれ1種類以上を選んで縮重合し、さらに、必要に応じてイソシアネート化合物等でジャンプアップして所望のポリマーを得ることができる。
【0030】
前記の脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸、及びヒドロキシカルボン酸から得られる脂肪族ポリエステル共重合体に用いられる脂肪族ジオール、脂肪族カルボン酸については、前記と同様なものがあげられ、またヒドロキシカルボン酸についてはL−乳酸、D−乳酸、D,L−乳酸、グリコール酸、3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、2−ヒドロキシ−n−酪酸、2−ヒドロキシ3,3−ジメチル酪酸、2−ヒドロキシ3−メチル酪酸、2−メチル乳酸、2−ヒドロキシカプロン酸等があげられ、例えばポリブチレンサクシネート乳酸、ポリブチレンサクシネートアジペート乳酸等がある。
【0031】
ただし、この場合の組成比はあくまでも脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸が主体であり、存在比としては、脂肪族ジオールが35〜49.99モル%、脂肪族ジカルボン酸が35〜49.99モル%、ヒドロキシカルボン酸が0.02〜30モル%のものである。
【0032】
前記の環状ラクトン類を開環重合した脂肪族ポリエステルは、環状モノマーとして、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、β−メチル−δ−バレロラクトン等の1種類又はそれ以上を重合することによって得られる。
【0033】
前記の合成系脂肪族ポリエステルとしては、環状酸無水物とオキシラン類、例えば、無水コハク酸とエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等との共重合体があげられる。
【0034】
前記の菌体内で生合成される脂肪族ポリエステルとしては、アルカリゲネスユートロファスをはじめとする菌体内でアセチルコエンチームA(アセチルCoA)により生合成される脂肪族ポリエステルがあげられる。この菌体内で生合成される脂肪族ポリエステルは、主にポリ−β−ヒドロキシ酪酸(ポリ3HB)であるが、プラスチックスとしての実用特性向上のために、ヒドロキシ吉草酸(HV)を共重合し、ポリ(3HB−CO−3HV)の共重合体にすることが工業的に有利である。HV共重合比は、一般的に0〜40mol%が好ましい。さらに、ヒドロキシ吉草酸のかわりに3−ヒドロキシヘキサノエート、3−ヒドロキシオクタノエート、3−ヒドロキシオクタデカノエート等の長鎖のヒドロキシアルカノエートを共重合してもよい。
【0035】
この発明にかかるブリスターパックを構成するカバー材とシート基材との少なくとも一方は、結晶性の異なる少なくとも2層からなる積層体から構成される。そして、この積層体中の第1の層(以下、単に「第1層」と称する。)はポリ乳酸系重合体を主成分とする樹脂から構成され、結晶性であることが好ましい。また、前記積層体の第2の層(以下、単に「第2層」と称する。)は、ポリ乳酸系重合体を主成分として構成される。そして、この第2層は、前記積層体の少なくとも一方の最外層に配される。
【0036】
また、前記積層体を構成する第2層は、第2層を有する前記積層体からなるシート基材又はカバー材と組み合わされるカバー材又はシート基材と接する面に配設される。すなわち、前記第2層を有する積層体がシート基材を形成する場合は、このシート基材を構成する積層体の第2層が前記カバー材と接する面に配設され、又は、前記第2層を有する積層体がカバー材を形成する場合は、このカバー材を構成する積層体の第2層が前記シート基材と接する面に配設される。これは、後述するように、シート基材とカバー材とを熱融着させるためである。
【0037】
前記第1層を構成する結晶性ポリ乳酸系重合体のD−乳酸の含有割合(以下「Da」と称する。)(%)と、前記第2層を構成するポリ乳酸系重合体のD−乳酸の含有割合(以下「Db」と称する。)(%)とは、下記式(1)を満たすのがよい。
Da≦7、かつ、Db−Da>3 (1)
【0038】
前記の第1層は、結晶性を有するので支持層となる。この第1層を構成する結晶性ポリ乳酸系重合体中のD−乳酸の割合(Da)は、7%以下が好ましく、5%以下がより好ましい。7%を上回ると支持層としての結晶化度が低く、耐熱性が得られず加熱されると収縮変形しやすい。
【0039】
前記の第2層は、非晶性又は半結晶性を有するので、熱溶融が容易となり、熱圧着層となる。この第2層を構成するポリ乳酸系重合体中のD−乳酸の割合(Db)は、Daよりも3%よりも高いことが好ましい。この差が3%以下となると、結晶化度及び融点とも前記第1層を構成するポリ乳酸系重合体と近接し、高温で熱圧着する必要が生じるからである。すなわち、高温の熱圧着では支持層も加熱され熱収縮が起るので、製品に波打ち、しわ等を発生させるといった問題を生じさせるからである。したがって、支持層に比して結晶化度、融点を低めるためには、前記式(1)の範囲に設定することが好ましい。
【0040】
前記ブリスターパックでは、その意匠性を上げるためシート基材の片面、あるいは両面に印刷層を設けることができる。前記のシート基材のカバー材と接する側に印刷する場合、両者を熱圧着する部分にまで印刷層があると、シート基材とカバー材とは印刷層が介在するために熱圧着性を有しない。したがってこの場合は、シート基材を複数の基材で構成する必要がある。すなわちシート基材を少なくとも2種類の基材A及び基材Bより構成するのが好ましい。
【0041】
前記基材A及び基材Bとしては、何れも、前記したような結晶性の異なる少なくとも2層からなる積層体を用いることができる。すなわち、前記基材A及び基材Bは、前記第1層及び第2層を有し、この第1層のDa(%)と、第2層のDb(%)の関係が、前記式(1)を満たすのがよい。
【0042】
また、前記の基材A及び基材Bを構成するいずれの積層体においても、少なくとも一方の最外層を第2層で構成するのがよい。そして、前記基材Aの第2層の上に印刷層を設け、基材Bの第2層側を前記カバー材と接する面に配設して、基材Aの印刷層側と基材Bをラミネートにより一体化するのが好ましい。前記の第2層は、熱圧着性の他に印刷インキの密着性も強固にする作用があるので、前記一体化が可能となる。
【0043】
このとき、Daは、7%以下が好ましく、5%以下がより好ましい。7%を上回ると支持層としての結晶化度が低く、耐熱性が得られず印刷時やラミネート時、あるいは熱圧着時に加熱された場合、収縮変形しやすい。また第1層に印刷層を設けるとインキの密着性が不十分となる場合がある。
【0044】
前記のラミネートの方法としてはドライラミネート法やウエットラミネート法等公知の方法・装置で行うことができる。
【0045】
また、別の手段としては、前記シート基材を少なくとも2種類の基材A及び基材Bより構成し、この基材Bとして、何れも結晶性の異なる少なくとも2種類の樹脂層から構成される、少なくとも3層からなる積層体を用いる方法があげられる。
【0046】
前記基材Bを構成する少なくとも2種類の樹脂層としては、前記した第1層及び第2層があげられる。この第1層のDa(%)と、第2層のDb(%)の関係が、前記式(1)を満たす。そして、前記第2層は、前記基材Bの両最外層を構成する。
【0047】
前記基材Bを構成する両最外層のうち、一方の最外層は、カバー材側と接する面に配設される。そして、他方の最外層には、その表面に印刷層が設けられる。この印刷層を設けた最外層に、前記基材Aがラミネートされ、基材Aと基材Bとが一体化される。前記の最外層を構成する第2層は、熱圧着性の他に印刷インキの密着性も強固にする作用があるので、前記一体化が可能となる。
【0048】
前記のラミネートの方法としてはドライラミネート法やウエットラミネート法等公知の方法・装置で行うことができる。
【0049】
なお、前記の第1層を構成する結晶性ポリ乳酸系重合体、及び第2層を構成する非結晶性又は半結晶性のポリ乳酸系重合体は、異なる2種類以上のポリ乳酸系重合体であってもよい。この場合、Da及びDbはそれぞれ2種類以上のポリ乳酸系重合体を構成するD−乳酸の配合割合から算出される平均値となる。
【0050】
前記の第2層は熱圧着性、及びインキ密着性を有することから、前記積層体の少なくとも一方の最外層を構成するのが好ましい。
したがって、前記積層体の構成は、第1層/第2層の2層構成でもよいし、第2層/第1層/第2層の3層構成でもよい。さらには第1層/第2層/第1層・・・/第2層や、第2層/第1層/第2層・・・/第2層の多層構成でもよい。
【0051】
これら積層体の最外層を構成する第2層の厚みは、2μm以上、好ましくは5μm以上であり、それ以下であると所望の熱圧着性やインキ密着性を得られない場合がある。
【0052】
さらに、この発明の効果を阻害しない範囲で、第1層/第2層間の各層の間にリサイクル樹脂層や第1層と第2層の中間的な層が積層してあってもよい。
【0053】
さらにまた、この発明の積層体には、副次的添加剤を加えて色々な改質を行うことができる。副次的添加剤の例としては安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、静電剤、導電剤、離型剤、可塑剤、香料、抗菌剤、核形成剤等その他類似のものがあげられる。
【0054】
この発明の積層体の積層方法としては、この発明の目的を損なわなければ、特に限定されないが、例えば、(1)2又は3台以上の押出機を用い、マルチマニホールド又はフィードブロック方式の口金で積層化し、溶融シートとして押し出す共押出法、(2)巻き出した一方の層の上にもう一方の樹脂をコーティングする方法、(3)適温にある各層をロールやプレス機を使って熱圧着する方法、あるいは(4)接着剤を使って貼合せる方法等が上げられる。
【0055】
また、前記積層体の第1層を構成するポリ乳酸系重合体に耐熱性を付与する方法としては、(1)溶融した積層体を徐冷する方法、(2)積層体をアニーリングする方法、(3)積層体を2軸に延伸した後、熱処理する方法等があげられるが、分子配向による耐衝撃性の向上が期待できる(3)の方法が、より実用性の高い積層体が得られ好ましい。
【0056】
ポリ乳酸系重合体を主成分とする2軸延伸積層体の製造方法としては、Tダイ、Iダイ、丸ダイ等から押し出ししたシート状物又は円筒状物を冷却キャストロールや水、圧空等により急冷し非結晶に近い状態で固化させた後、ロール法、テンター法、チューブラー法等により2軸に延伸する方法があげられる。
【0057】
通常2軸延伸積層体の製造においては縦延伸をロール法で、横延伸をテンター法で行う逐次2軸延伸法、また縦横同時にテンターで延伸する同時2軸延伸法が一般的である。
【0058】
延伸条件としては、延伸温度55〜90℃、好ましくは65〜80℃、縦延伸倍率1.5倍、好ましくは2〜4倍、横延伸倍率1.5〜5倍、好ましくは2〜4倍、延伸速度10〜100000%/分、好ましくは100〜10000%/分である。しかしながら、これらの適性範囲は重合体の組成や、未延伸シートの熱履歴によって異なってくるので、積層体の強度、伸びを考慮しながら適宜決められる。
【0059】
前記延伸倍率並びに延伸温度の範囲にない場合には、得られた積層体の厚み精度は著しく低下したものであり、特に延伸後熱処理される積層体においてはこの傾向が著しい。このような厚み振れは、積層体に印刷したり、あるいは他のフィルムや金属薄膜、紙とのラミネーション、さらには熱圧着等の二次加工において、製品にしわ、波打ち等の外観をひどく生じさせてしまうような要因となる。
【0060】
この2軸延伸した積層体を、そのままの状態で前記シート基材として用いることができ、また、この2軸延伸した積層体をブリスター加工することにより、カバー材として用いることができる。
【0061】
前記積層体は、熱圧着性及びインキ密着性を有するので、前記した方法で得られたカバー材に物品を収納した後、このカバー材と前記シート基材を熱圧着により閉塞することにより、物品を収納した生分解性ブリスターパックが得られる。
【0062】
前記物品としては、電池、電気器具、日用品、玩具、文房具、雑貨品、化粧品、薬品、医療器具、アクセサリー等をあげることができる。
【実施例】
【0063】
以下に実施例及び比較例をあげてこの発明をさらに具体的に説明する。
以下に実施例を示すが、これらによりこの発明は何ら制限を受けるものではない。なお実施例、及び比較例中の物性値は以下の方法により測定、評価した。
【0064】
[延伸倍率]
縦方向の延伸倍率は、下記の式から算出した。
・縦延伸倍率=縦延伸後の積層体の流れ速度/縦延伸前の原シートの流れ速度
また、横方向の延伸倍率は、縦延伸前の原シート幅からテンターのクリップに把持する部分の幅を差し引いた値で、横延伸後に得られる幅からクリップに把持していた部分の幅を差し引いた長さを割り付けた値であり、下記の式から算出した。
・横延伸倍率={(延伸後の積層体幅)−(クリップが把持していた幅)}/{(延伸前の原シート幅)−(クリップが把持していた幅)}
【0065】
[シール強度]
凹部を形成したカバー材とシート基材を用意し、凹型を有する金型内にカバー材凹部を収納し、その上にシート基材を重ね合わせて、カバー材の凹部周辺部とシート基材を熱圧着した。その後、熱圧着されている凹部周辺部から幅15mmのサンプルを切り出し、シール強度測定用とした。なおシール条件は150、160、170℃×5秒間、圧力は1.5kg/cmとした。シール強度はJISZ1711に記載されている方法で行った。
また、下記の基準で評価した。
○:シール強度0.7kgf/15mm以上
×:シール強度0.7kgf/15mm未満
なお、仕上がりの悪いサンプルはシール強度も比較的悪く、またばらつく傾向にある。従って外観が著しく悪いものについては、測定ができず、測定不能と表記した。
【0066】
[シール外観]
シール強度試験時、各温度(150,160,170℃)において、目視にて観察を行い、しわ、波打ち、ムラ等の有無を調べ、著しく見られるものについては×と表記した。一方、若干これらが見られるものの、実用上十分な仕上がり状態のものについては○と表記した。
【0067】
[インキ密着性]
シート基材にUV硬化型のインキを塗布し、UVランプにてインキを硬化させた後、24hr室温で放置した。その後、サンプルに10mm幅のクロスカットを入れ、布テープの粘着材側を印刷面に押し当てた後、布テープを剥がし、インキ取られの有無を確認した。粘着材側にインキの取られがあるサンプルについては×、無いサンプルについては○と表記した。
【0068】
[総合評価]
前記のシール強度、外観、及びインキ密着性(印刷されているサンプルのみ)の評価が、全て○のサンプルを○と表記し、1つでも×があるサンプルについては×と表記した。
【0069】
(積層体の樹脂の構成)
積層体を構成する樹脂として、表1に示す第1成分単独、又は第1成分と第2成分との混合物を用いた。混合体の場合のD−乳酸割合は両者の重量分率からの平均値として算出した。
【0070】
【表1】

【0071】
(シート基材)
シート基材について以下に示す方法で各々作製した。なお、基材A−1〜A−7、及びB−1〜B−3のDa、Db等を表2にまとめて示す。
【0072】
[基材A−1]
L−乳酸:D−乳酸=80:20の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)52℃のポリ乳酸80%、L−乳酸:D−乳酸=95:5の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)56℃のポリ乳酸20%を混合して、合計100重量部のポリ乳酸(Db=17%、表1の樹脂5)に乾燥した平均粒径1.4μmの粒状シリカ:0.1重量部、及びアナターゼ型酸化チタン9重量部を混合して25mmφの同方向二軸押出機にて、220℃でマルチマニホールド式の口金より表裏層として押出した。
【0073】
また、L−乳酸:D−乳酸=99.5:0.5(Da=0.5%)の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)58℃のポリ乳酸重合体(表1の樹脂1)にアナターゼ型酸化チタン9重量部を混合して40mmφ単軸押出機にて、前記口金より中間層として押出した。
【0074】
表層、中間層、裏層の厚み比は1:10:1になるよう溶融樹脂の吐出量を調整した。この共押出シートを約43℃のキャスティングロールにて急冷し、未延伸シートを得た。続いて長手方向に76℃で2.6倍のロール延伸、次いで、幅方向にテンターで72℃の温度で3.2倍に延伸した。テンターでの熱処理ゾーンの温度は130℃にし、熱処理した積層体を作製した。積層体厚みはおおよそ平均で100μmとなるように押出機からの溶融樹脂の吐出量とライン速度を調整した。
【0075】
[基材A−2、A−3]
表2に示すように、L−乳酸とD−乳酸の異なるポリ乳酸系重合体(表1に記載の各樹脂に相当する。)を各々[基材A−1]のようにして表層、中間層及び裏層にして所定の厚み比率になるよう押出し、2軸延伸後熱処理して積層体を得た。
【0076】
[基材A−4]
中間層に生分解性脂肪族ポリエステル(昭和高分子製ビオノーレ3003 融点:95℃、ガラス転移点:−40℃)をポリ乳酸/生分解性脂肪族ポリエステル=80/20重量%になるように混合した以外は[基材A−1]と同様な方法にて積層体を得た。
【0077】
[基材A−5]
L−乳酸:D−乳酸=80:20の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)52℃のポリ乳酸80%、L−乳酸:D−乳酸=95:5の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)56℃のポリ乳酸20%を混合して、合計100重量部のポリ乳酸(Db=17%、表1の樹脂5)に乾燥した平均粒径1.4μmの粒状シリカ:0.1重量部混合、及びアナターゼ型酸化チタン9重量部を混合して25mmφの同方向二軸押出機にて、2層のマルチマニホールド式の口金より表層として210℃で押出した。
【0078】
また、L−乳酸:D−乳酸=99.5:0.5(Da=0.5%)の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)58℃のポリ乳酸重合体(表1の樹脂1)に乾燥した平均粒径1.4μmの粒状シリカ:0.1重量部、及びアナターゼ型酸化チタン9重量部を混合して40mmφ単軸押出機にて、210℃で前記口金より中間層として押出した。得られる積層体は2層構造なので、中間層は、そのまま裏層を形成する。
【0079】
この積層体の厚み比率が表層:中間層が1:9になるように、溶融樹脂の吐出量を調整した。この共押出シートを約42℃のキャスティングロールにて急冷し、未延伸シートを得た。続いて長手方向に76℃で2.6倍のロール延伸、次いで、幅方向にテンターで74℃の温度で3.2倍に延伸した。テンターでの熱処理ゾーンの温度は135℃にし、熱処理した積層体を作製した。積層体厚みはおおよそ平均で100μmとなるように押出機からの溶融樹脂の吐出量とライン速度を調整した。
【0080】
[基材A−6]
L−乳酸:D−乳酸=80:20の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)52℃のポリ乳酸80%、L−乳酸:D−乳酸=95:5の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)56℃のポリ乳酸20%を混合して、合計100重量部のポリ乳酸(Db=17%、表1の樹脂5)に対し、生分解性脂肪族ポリエステル(昭和高分子製ビオノーレ1001融点:115℃、ガラス転移点:−40℃)をポリ乳酸/生分解性脂肪族ポリエステル=60/40重量%になるように混合し、さらに乾燥した平均粒径1.4μmの粒状シリカ:0.1重量部混合、及びアナターゼ型酸化チタン9重量部を混合して25mmφの同方向二軸押出機にて、2層のマルチマニホールド式の口金より表層として210℃で押出した。
【0081】
また、L−乳酸:D−乳酸=99.5:0.5(Da=0.5%)の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)58℃のポリ乳酸重合体(表1の樹脂1)に乾燥した平均粒径1.4μmの粒状シリカ:0.1重量部、及びアナターゼ型酸化チタン9重量部を混合して40mmφ単軸押出機にて、210℃で前記口金より中間層として押出した。得られる積層体は2層構造なので、中間層は、そのまま裏層を形成する。
【0082】
この積層体の厚み比率が表層:中間層が1:9になるように、溶融樹脂の吐出量を調整した。この共押出シートを約100℃のキャスティングロールに接触させて未延伸の積層体を得た。積層体厚みはおおよそ平均で100μmとなるように押出機からの溶融樹脂の吐出量とライン速度を調整した。
【0083】
[基材A−7]
L−乳酸:D−乳酸=99.5:0.5(Da=0.5%)の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)58℃のポリ乳酸重合体(表1の樹脂1)に乾燥した平均粒径1.4μmの粒状シリカ:0.1重量部、及びアナターゼ型酸化チタン9重量部を混合して40mmφの同方向二軸押出機にて、単層の口金より210℃で押出した。この押出シートを約42℃のキャスティングロールにて急冷し、未延伸シートを得た。続いて長手方向に76℃で2.6倍のロール延伸、次いで、幅方向にテンターで74℃の温度で3.2倍に延伸した。テンターでの熱処理ゾーンの温度は135℃にし、熱処理したシートを作製した。シート厚みはおおよそ平均で100μmとなるように押出機からの溶融樹脂の吐出量とライン速度を調整した。
【0084】
[基材B−1]
L−乳酸:D−乳酸=80:20の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)52℃のポリ乳酸80%、L−乳酸:D−乳酸=95:5の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)56℃のポリ乳酸20%を混合して、合計100重量部のポリ乳酸(Db=17%、表1の樹脂5)に乾燥した平均粒径1.4μmの粒状シリカ:0.1重量部を混合して25mmφの同方向二軸押出機にて、220℃でマルチマニホールド式の口金より表裏層として押出した。
【0085】
また、L−乳酸:D−乳酸=99.5:0.5(Da=0.5%)の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)58℃のポリ乳酸重合体(表1の樹脂1)を40mmφ単軸押出機にて、前記口金より中間層として押出した。
【0086】
表層、中間層、裏層の厚み比は1:3:1になるよう溶融樹脂の吐出量を調整した。この共押出シートを約43℃のキャスティングロールにて急冷し、未延伸シートを得た。続いて長手方向に76℃で2.6倍のロール延伸、次いで、幅方向にテンターで72℃の温度で3.2倍に延伸した。テンターでの熱処理ゾーンの温度は130℃にし、熱処理した積層体を作製した。積層体厚みはおおよそ平均で50μmとなるように押出機からの溶融樹脂の吐出量とライン速度を調整した。
【0087】
[基材B−2]
表2に示すように、L−乳酸とD−乳酸の異なるポリ乳酸系重合体(表1に記載の各樹脂に相当する。)を各々[基材B−1]のようにして表層、中間層及び裏層にして所定の厚み比率になるよう押出し、2軸延伸後熱処理して積層体を得た。
【0088】
[基材B−3]
L−乳酸:D−乳酸=80:20の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)52℃のポリ乳酸80%、L−乳酸:D−乳酸=95:5の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)56℃のポリ乳酸20%を混合して、合計100重量部のポリ乳酸(Db=17%、表1の樹脂5)に乾燥した平均粒径1.4μmの粒状シリカ:0.1重量部混合して25mmφの同方向二軸押出機にて、2層のマルチマニホールド式の口金より表層として210℃で押出した。
【0089】
また、L−乳酸:D−乳酸=99.5:0.5(Da=0.5%)の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)58℃のポリ乳酸重合体(表1の樹脂1)に乾燥した平均粒径1.4μmの粒状シリカ:0.1重量部を混合して40mmφ単軸押出機にて、210℃で前記口金より中間層として押出した。得られる積層体は2層構造なので、中間層は、そのまま裏層を形成する。
【0090】
この積層体の厚み比率が表層:中間層が1:4になるように、溶融樹脂の吐出量を調整した。この共押出シートを約42℃のキャスティングロールにて急冷し、未延伸シートを得た。続いて長手方向に76℃で2.6倍のロール延伸、次いで、幅方向にテンターで74℃の温度で3.2倍に延伸した。テンターでの熱処理ゾーンの温度は135℃にし、熱処理した積層体を作製した。積層体厚みはおおよそ平均で50μmとなるように押出機からの溶融樹脂の吐出量とライン速度を調整した。
【0091】
【表2】

【0092】
(カバー材)
カバー材について以下に示す方法で各々作製した。なお、カバー材1〜3のDa、Db等を表3にまとめて示す。
【0093】
[カバー材1]
L−乳酸:D−乳酸=99.5:0.5(Da=0.5%)の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)58℃のポリ乳酸重合体(表1の樹脂1)に乾燥した平均粒径1.4μmの粒状シリカ:0.1重量部を混合して40mmφの同方向二軸押出機にて、単層の口金より210℃で押出した。この押出シートを約42℃のキャスティングロールにて急冷し、未延伸シートを得た。続いて長手方向に76℃で2.6倍のロール延伸、次いで、幅方向にテンターで74℃の温度で3.2倍に延伸した。テンターでの熱処理ゾーンの温度は135℃にし、熱処理したシートを作製した。シート厚みはおおよそ平均で250μmとなるように押出機からの溶融樹脂の吐出量とライン速度を調整した。
次いで得られたシートを用い、凹部状の成形を行った。すなわち、成形金型(金型温度25℃)を用いて、シート温度140℃、圧力:6kg/cmの条件下で圧空成形を行い、凹部を有するカバー材を得た。
【0094】
[カバー材2]
L−乳酸:D−乳酸=80:20の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)52℃のポリ乳酸80%、L−乳酸:D−乳酸=95:5の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)56℃のポリ乳酸20%を混合して、合計100重量部のポリ乳酸(Db=17%、表1の樹脂5)に乾燥した平均粒径1.4μmの粒状シリカ:0.1重量部混合して25mmφの同方向二軸押出機にて、2層のマルチマニホールド式の口金より表層として210℃で押出した。
【0095】
また、L−乳酸:D−乳酸=99.5:0.5(Da=0.5%)の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)58℃のポリ乳酸重合体(表1の樹脂1)に乾燥した平均粒径1.4μmの粒状シリカ:0.1重量部を混合して40mmφ単軸押出機にて、210℃で前記口金より中間層として押出した。得られる積層体は2層構造なので、中間層は、そのまま裏層を形成する。
【0096】
この積層体の厚み比率が表層:中間層が1:2になるように、溶融樹脂の吐出量を調整した。この共押出シートを約42℃のキャスティングロールにて急冷し、未延伸シートを得た。続いて長手方向に76℃で2.6倍のロール延伸、次いで、幅方向にテンターで74℃の温度で3.2倍に延伸した。テンターでの熱処理ゾーンの温度は135℃にし、熱処理した積層体を作製した。積層体厚みはおおよそ平均で250μmとなるように押出機からの溶融樹脂の吐出量とライン速度を調整した。
【0097】
次いで得られたシートを用い、凹部状の成形を行った。すなわち、成形金型(金型温度25℃)を用いて、凹部の内側、すなわちシート基材と熱圧着する面を前記表層側として、シート温度140℃、圧力:5kg/cmの条件下で圧空成形を行い、凹部を有するカバー材を得た。
【0098】
[カバー材3]
L−乳酸:D−乳酸=99.5:0.5(Da=0.5%)の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)58℃のポリ乳酸系重合体(表1の樹脂1)に乾燥した平均粒径1.4μmの粒状シリカ:0.1重量部を混合して25mmφの同方向二軸押出機にて、220℃でマルチマニホールド式の口金より表裏層として押出した。
【0099】
またL−乳酸:D−乳酸=80:20の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)52℃のポリ乳酸80%、L−乳酸:D−乳酸=95:5の構造単位を持ち、ガラス転移点(Tg)56℃のポリ乳酸20%を混合して、合計100重量部のポリ乳酸(Db=17%、表1の樹脂5)に乾燥した平均粒径1.4μmの粒状シリカ:0.1重量部を混合して40mmφ単軸押出機にて、前記口金より中間層として押出した。
【0100】
表層、中間層、裏層の厚み比は1:8:1になるよう溶融樹脂の吐出量を調整した。この共押出シートを約43℃のキャスティングロールにて急冷し、未延伸シートを得た。続いて長手方向に76℃で2.6倍のロール延伸、次いで、幅方向にテンターで72℃の温度で3.2倍に延伸した。テンターでの熱処理ゾーンの温度は130℃にし、熱処理した積層体を作製した。積層体厚みはおおよそ平均で250μmとなるように押出機からの溶融樹脂の吐出量とライン速度を調整した。
【0101】
次いで得られたシートを用い、凹部状の成形を行った。すなわち、成形金型(金型温度25℃)を用いて、シート温度140℃、圧力:4kg/cmの条件下で圧空成形を行い、凹部を有するカバー材を得た。
【0102】
【表3】

【0103】
(実施例1)
シート基材A−1とカバー材1を用意し、凹型を有する金型内にカバー材凹部を収納し、その上にシート基材を重ね合わせて、カバー材の凹部周辺部とシート基材を熱圧着しブリスターパックを得た。
【0104】
(実施例2〜5)
表4に示すような構成で実施例1と同様な方法でブリスターパックを得た。
【0105】
(実施例6、7)
表4に示すような各シート基材の表層側をカバー材と接する面に配設して、実施例1と同様な方法でブリスターパックを得た。
【0106】
(実施例8)
表4に示すような構成で実施例1と同様な方法でブリスターパックを得た。
【0107】
(実施例9)
シート基材A−1の表層の片面にUV硬化型のインキを全面塗布し、UVランプにてインキを硬化させた。その後、シート基材A−1の印刷面とシート基材B−1とを2液硬化型のウレタン系接着剤でドライラミを行い、基材A/基材Bが一体となったシート基材を得た。
得られたシート基材とカバー材3を用いて実施例1と同様な方法でブリスターパックを得た。
【0108】
(実施例10)
実施例9と同様な方法で印刷したシート基材A−1を作製し、その後、シート基材A−1の印刷面とシート基材B−3の中間層(裏層)側とを2液硬化型のウレタン系接着剤でドライラミを行い、基材A/基材Bが一体となったシート基材を得た。
得られたシート基材とカバー材3を用いて実施例1と同様な方法でブリスターパックを得た。
【0109】
(実施例11)
シート基材B−1のカバー材と熱圧着する面と反対面に実施例9と同様な方法で印刷を行い、その後、シート基材A−1とシート基材B−1の印刷面側とを2液硬化型のウレタン系接着剤でドライラミを行い、基材A/基材Bが一体となったシート基材を得た。
得られたシート基材とカバー材3を用いて実施例1と同様な方法でブリスターパックを得た。
【0110】
(比較例1、2)
表4に示すような構成で実施例1と同様な方法でブリスターパックを得た。
【0111】
(比較例3)
表4に示すような構成で実施例9と同様な方法でブリスターパックを得た。
【0112】
(比較例4)
表4に示すような構成で実施例1と同様な方法でブリスターパックを得た。
【0113】
【表4】

【0114】
[結果]
表4に示すように、実施例1〜11においてはシール強度、及びシール外観に問題のない、良好なブリスターパックを得ることができた。また実施例9〜11においてはインキ密着性についても良好なブリスターパックとなった。
一方、比較例1、2及び4については、シール強度が弱いか、あるいはシール外観が悪いブリスターパックしか得られなかった。また比較例3においては、シール強度が弱いばかりか、インキの密着性も悪く、インキ層が基材A−7より簡単に剥離した。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
物品を収納するための凹部が形成されると共に、その凹部の周辺に凹部周辺部が形成されたカバー材と、この凹部を閉塞するためのシート基材とからなるブリスターパックにおいて、
前記カバー材及びシート基材は、何れもポリ乳酸系重合体を主成分とする樹脂から構成され、
前記のシート基材は、結晶性の異なる少なくとも2層からなる積層体から構成され、
この積層体の第1の層を構成するポリ乳酸系重合体のD−乳酸の含有割合Da(%)と、前記積層体の第2の層を構成するポリ乳酸系重合体のD−乳酸の含有割合Db(%)の関係が、下記式(1)を満たすと共に、前記第2の層は、前記積層体の少なくとも一方の最外層を構成し、
Da≦7、かつ、Db−Da>3 (1)
前記積層体を構成する第2の層は、前記カバー材と接する面に配設され
前記カバー材の凹部周辺部と前記シート基材とを熱圧着させたことを特徴とする生分解性熱圧着ブリスターパック。
【請求項2】
物品を収納するための凹部が形成されると共に、その凹部の周辺に凹部周辺部が形成されたカバー材と、この凹部を閉塞するためのシート基材とからなるブリスターパックにおいて、
前記カバー材及びシート基材は、何れもポリ乳酸系重合体を主成分とする樹脂から構成され、
前記シート基材は、少なくとも2種類の基材A及び基材Bより構成され、
前記基材A及び基材Bは、何れも結晶性の異なる少なくとも2層からなる積層体であって、
これらの積層体の第1の層を構成するポリ乳酸系重合体のD−乳酸の含有割合Da(%)と、これらの積層体の第2の層を構成するポリ乳酸系重合体のD−乳酸の含有割合Db(%)の関係が、下記式(1)を満たすと共に、前記第2の層は、前記のいずれの積層体においても、少なくとも一方の最外層を構成し、
Da≦7、かつ、Db−Da>3 (1)
前記基材Aの第2の層の上には印刷層が設けられ、
前記基材Bの第2の層は、前記カバー材と接する面に配設され
前記カバー材の凹部周辺部と前記シート基材とを熱圧着させたことを特徴とする生分解性熱圧着ブリスターパック。
【請求項3】
物品を収納するための凹部が形成されると共に、その凹部の周辺に凹部周辺部が形成されたカバー材と、この凹部を閉塞するためのシート基材とからなるブリスターパックにおいて、
前記カバー材及びシート基材は、何れもポリ乳酸系重合体を主成分とする樹脂から構成され、
前記シート基材は、少なくとも2種類の基材A及び基材Bより構成され、
前記基材Bは、何れも結晶性の異なる少なくとも2種類の樹脂層から構成される、少なくとも3層からなる積層体であり、
この積層体の第1の層を構成するポリ乳酸系重合体のD−乳酸の含有割合Da(%)と、これらの積層体の第2の層を構成するポリ乳酸系重合体のD−乳酸の含有割合Db(%)の関係が、下記式(1)を満たすと共に、前記第2の層は、前記の積層体の両最外層を構成し、
Da≦7、かつ、Db−Da>3 (1)
前記基材Bを構成する両最外層のうち、前記カバー材と接する最外層と異なる最外層に印刷層を設け、この印刷層を設けた最外層に前記基材Aをラミネートし、
前記基材Bの第2の層は、前記カバー材と接する面に配設され、
前記カバー材の凹部周辺部と前記シート基材とを熱圧着させたことを特徴とする生分解性熱圧着ブリスターパック。
【請求項4】
前記シート基材及びカバー材の少なくとも一方は、ポリ乳酸系樹脂以外の生分解性脂肪族系ポリエステルを含有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の生分解性熱圧着ブリスターパック。
【請求項5】
前記シート基材が2軸延伸されることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の生分解性熱圧着ブリスターパック。
【請求項6】
前記カバー材が2軸延伸されることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の生分解性熱圧着ブリスターパック。
【請求項7】
前記カバー材に物品を収納した後、このカバー材と前記シート基材を熱圧着により閉塞したことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の生分解性熱圧着ブリスターパック。
【請求項8】
前記物品が電池である請求項に記載の生分解性熱圧着ブリスターパック。

【公開番号】特開2009−179400(P2009−179400A)
【公開日】平成21年8月13日(2009.8.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−53782(P2009−53782)
【出願日】平成21年3月6日(2009.3.6)
【分割の表示】特願2003−9528(P2003−9528)の分割
【原出願日】平成15年1月17日(2003.1.17)
【出願人】(000006172)三菱樹脂株式会社 (1,977)
【Fターム(参考)】