JP4412463B2 - 複室容器 - Google Patents
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Description
より広い温度範囲で弱シール部を形成可能な複室容器が求められていた。
前記ヒートシール層を、特定の低結晶性プロピレン系共重合体成分と特定の高結晶性プロピレン系共重合体成分とを配合して得たプロピレン系共重合体組成物にて形成することにより、121℃での滅菌処理に対する耐熱性を有し、かつ透明性に優れた複室容器となし得るのみならず、ヒートシール温度の変化に対するヒートシール強度の変化が比較的小さな領域が広い温度範囲に亘って発現するため、特に弱シール部のシール強度のコントロールを容易かつ自在に行うことが可能となることを知見し、本発明をなすに至った。
請求項1:
少なくとも片面にヒートシール層を備えた樹脂フィルム又はシートにより形成される容器であって、前記ヒートシール層が前記容器の内壁面を構成すると共に、対向する前記内壁面の一部を剥離可能にヒートシールして設けた弱シール部によって容器内部が区画され、複数の内容物がそれぞれ隔離して収容される複室容器において、前記ヒートシール層が下記(A)成分と(B)成分とを含むプロピレン系共重合体組成物よりなることを特徴とする複室容器。
(A)成分:プロピレンと、エチレン及び/又は炭素数4〜8のα−オレフィンとからなるプロピレン系共重合体成分であって、温度上昇溶離分別法(温度:0〜140℃、溶媒:o−ジクロロベンゼン)を用いた場合に、0℃での溶出分の割合が全溶出量に対して15質量%以上50質量%以下、60℃以上90℃以下での溶出分の割合が全溶出量に対して5質量%以上15質量%未満であるプロピレン系共重合体成分。
(B)成分:プロピレンと、エチレン及び/又は炭素数4〜8のα−オレフィンとからなるプロピレン系共重合体成分であって、温度上昇溶離分別法(温度:0〜140℃、溶媒:o−ジクロロベンゼン)を用いた場合に、0℃での溶出分の割合が全溶出量に対して0質量%以上25質量%以下、60℃以上90℃以下での溶出分の割合が全溶出量に対して15質量%以上70質量%以下であるプロピレン系共重合体成分。
請求項2:
前記弱シール部が、前記プロピレン系共重合体組成物よりなるヒートシール層を少なくとも表面層として備えるイージーピール用テープを、対向する前記内壁面間に挿入した状態で当該箇所をヒートシールすることにより設けられた請求項1記載の複室容器。
請求項3:
前記容器がポリプロピレン樹脂製のポート部を有する請求項1又は2記載の複室容器。
請求項4:
前記プロピレン系共重合体組成物に含まれる前記(A)成分と前記(B)成分との配合比が、(A)成分:(B)成分=98:2〜50:50(質量比)である請求項1,2又は3記載の複室容器。
請求項5:
前記プロピレン系共重合体組成物が、スチレン含有率25質量%以下のスチレン系エラストマーを1〜10質量%の割合で含む請求項1,2,3又は4記載の複室容器。
請求項6:
前記樹脂フィルム又はシートが、ヒートシール層、中間層、及び最外層を含む3層以上の積層構成を有する請求項1乃至5のいずれか1項に記載の複室容器。
請求項7:
前記樹脂フィルム又はシートが、121℃で30分間の滅菌処理を行なった直後にJIS−K7105に準拠して測定した全光線透過率が80%以上、ヘイズが25%以下である請求項1乃至6のいずれか1項に記載の複室容器。
請求項8:
JIS−Z0238に準拠して測定したヒートシール強度(180°剥離強度)の値として、前記弱シール部のヒートシール強度が1〜6N/15mmであり、かつ前記弱シール部以外のヒートシール部のシール強度が25N/15mm以上である請求項1乃至7のいずれか1項に記載の複室容器。
請求項9:
前記容器が500ml未満の内容量を収容するものであり、かつ前記弱シール部のヒートシール強度が1〜3N/15mmである請求項8記載の複室容器。
請求項10:
前記容器が500ml以上の内容量を収容するものであり、かつ前記弱シール部のヒートシール強度が3〜6N/15mmである請求項8記載の複室容器。
図1,2に示す複室容器1は、ヒートシール層13を片面に備えた2枚の樹脂シートにより形成され、前記ヒートシール層13が内壁面を構成し、周縁部に強シール部21を設けると共に容器内部を2つに区画する弱シール部3を設けることによって形成されている。区画された各々の室5a,5bには適宜ポート部4が配設され、該ポート部を介して内容物の複室容器への注入、複室容器からの内容物の吐出が可能である。なお、このようなポート部としては内容物を各室内に充容後に閉塞すること、或いは開閉することが可能であるポート部を用いることが好適である。
なお、上記において複室容器1は2枚の多層樹脂シートを重ねてヒートシールすることにより形成されているが、本発明の複室容器の形成に際しては原料樹脂をインフレーション成形することにより予め樹脂の円筒体(単層構成、多層構成の何れも可能である。)を作製し、その後上辺と下辺の強シール部、弱シール部、並びにポート部を適宜配設することにより複室容器を形成する方法も好適である。複室容器を構成する樹脂シートの層構成としては3層に限られるものではなく、複室容器の要求特性等に鑑み、適宜、単層構成、2層構成、或いは4層構成以上とすることも可能である。
(A)成分:プロピレンと、エチレン及び/又は炭素数4〜8のα−オレフィンとからなるプロピレン系共重合体成分であって、温度上昇溶離分別法(温度:0〜140℃、溶媒:o−ジクロロベンゼン)を用いた場合に、0℃での溶出分の割合が全溶出量に対して15質量%以上50質量%以下、60℃以上90℃以下での溶出分の割合が全溶出量に対して5質量%以上15質量%未満であるプロピレン系共重合体成分。
(B)成分:プロピレンと、エチレン及び/又は炭素数4〜8のα−オレフィンとからなるプロピレン系共重合体成分であって、温度上昇溶離分別法(温度:0〜140℃、溶媒:o−ジクロロベンゼン)を用いた場合に、0℃での溶出分の割合が全溶出量に対して0質量%以上25質量%以下、60℃以上90℃以下での溶出分の割合が全溶出量に対して15質量%以上70質量%以下であるプロピレン系共重合体成分。
ここで、上記炭素数4〜8のα−オレフィンとしては、例えば、ブテン−1、3−メチルブテン−1、ペンテン−1、4−メチルペンテン−1、へキセン−1、オクテン−1等が挙げられ、これらは1種を単独で、又は2種以上を併用することも可能である。
本発明における上記プロピレン系共重合体成分としてより具体的には、プロピレンとエチレンとからなる共重合体成分、又はプロピレンとエチレンと炭素数4〜8のα−オレフィンとからなるプロピレン系共重合体成分であることが好ましく、炭素数4〜8のα−オレフィンとしてはブテン−1を採用することが好適である。
(i)少なくとも二段以上の逐次重合を行なうに際し、一段目重合時においてプロピレン単独重合体、またはプロピレンと少量のエチレン及び/又は炭素数4〜8のα−オレフィンを導入してランダム共重合体を製造した後、二段目以降の重合時において、前段で得られた重合体の存在下、プロピレンとエチレン及び/又は炭素数4〜8のα−オレフィンのランダム共重合体を製造する方法、
(ii)プロピレン単独重合体、またはプロピレンと少量のエチレン及び/又は炭素数4〜8のα−オレフインとのランダム共重合体と、エチレンと炭素数4〜8のα−オレフィンとのランダム共重合体と、をブレンドする方法、
(iii)プロピレン単独重合体、またはプロピレンと少量のエチレン及び/又は炭素数4〜8のα−オレフインとのランダム共重合体と、エチレン及び/又は炭素数4〜8とプロピレンとのランダム共重合体と、をブレンドする方法、
を採用することができる。中でも、経済性の観点から上記(i)の方法を用いることが好適である。
(I)最外層を上記(A)成分:プロピレン単独重合体=5:95〜95:5(質量比)で含むプロピレン系共重合体組成物にて形成し、中間層を上記(A)成分:引張弾性率が200MPa以下のメタロセン系プラストマー=95:5〜70:40(質量比)で含む組成物にて形成する。ここで、引張弾性率が200MPa以下のメタロセン系プラストマーとしては公知のものを使用することができる。例えば日本ポリケム(株)製“カーネル”等が挙げられる。以下、「引張弾性率が200MPa以下のメタロセン系プラストマー」と記載するときに同様である。なお、ここでいう「引張弾性率」とは、JIS−K7127に準拠して測定した引張弾性率である。
(II)最外層を上記(A)成分5〜90質量部と、上記(B)成分5〜90質量部と、プロピレンの単独重合体5〜90質量部とを配合してなる組成物にて形成し、中間層を上記(A)成分5〜90質量部と、上記(B)成分5〜90質量部と、引張弾性率が200MPa以下のメタロセン系プラストマー5〜40質量部とを配合してなる組成物にて形成する。
(III)最外層を上記(A)成分:プロピレンの単独重合体=5:95〜95:5(質量比)で含む組成物にて形成し、中間層を(A)成分:熱可塑性エラストマー=95:5〜70:40(質量比)で含む組成物にて形成する。ここで、熱可塑性エラストマーとしては公知のものを使用することができ、例えばエチレンプロピレン系エラストマー三井化学(株)製“タフマー”、スチレン系エラストマーJSR(株)製“ダイナロン”等が挙げられる。以下、「熱可塑性エラストマー」と記載するときに同様である。
(IV)最外層を上記(A)成分5〜90質量部と、上記(B)成分5〜90質量部と、プロピレンの単独重合体5〜90質量部とを配合してなる組成物にて形成し、中間層を上記(A)成分5〜90質量部と、上記(B)成分5〜90質量部と、熱可塑性エラストマー5〜40質量部とを配合してなる組成物にて形成する。
また、中間層を(A)成分と引張弾性率が200MPa以下のメタロセン系プラストマーとを95:5〜70:40(質量比)で含む組成物で形成したり、(A)成分5〜90量部と(B)成分5〜90質量部と引張弾性率が200MPa以下のメタロセン系プラストマー5〜40質量部とを配合してなる組成物にて形成したりすると、本発明の複室容器の121℃滅菌後の透明性及び柔軟性に優れると共に、落下衝撃強度に非常に優れる複室容器を得ることができるため好適である。
さらに、中間層を(A)成分と熱可塑性エラストマーとを95:5〜70:40(質量比)で含む組成物で形成したり、(A)成分5〜90量部と(B)成分5〜90質量部と熱可塑性エラストマー5〜40質量部とを配合してなる組成物にて形成したりする(但し、熱可塑性エラストマーとしてはスチレン含有量20%以下のスチレン系エラストマーを用いることが好ましい。)ことによっても、本発明の複室容器の121℃滅菌後の透明性及び柔軟性に優れるとともに、落下衝撃強度に非常に優れる複室容器を得ることができるため好適である。
また、上記熱可塑性エラストマーとしては、滅菌後の透明性の観点から、スチレン含有量25質量%以下のスチレン系エラストマーであることが好適である。
複室容器を形成するにあたり、仮に上記ヒートシール層を(A)成分のみで構成した場合には、121℃での滅菌処理に対する耐熱性を有する弱シール部を形成することは可能となるものの、このような広いシール温度幅を確保することはできない。本発明において、(A)成分と(B)成分とを共にヒートシール層に配合することによりはじめて、121℃滅菌適性を有し、かつ弱シール部形成の際には25℃以上という広範なシール温度範囲を確保することが可能となる。しかも、このようにヒートシール層を形成すると、複室容器にポート部を設置する際に低温でヒートシール層とポート部とのシール強度を確保できるため、必要以上に高温でのヒートシールを行なわずに済む結果、ポートシール部からの内容液のリークが発生する危険性が低減し、ポート部との安定したシール性を確保することも可能となる。
なお、本発明において上記(A)成分と(B)成分の総量が、ヒートシール層を構成する上記プロピレン系共重合体組成物中に占める割合としては、通常50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上である。該割合が少なすぎると、弱シール部を形成するためのヒートシール温度範囲が狭くなり、弱シール強度が得られない場合がある。
また、このような弱シール部のヒートシール強度を実現するためのヒートシール条件としては、上記ヒートシール層を少なくとも片面に備えた樹脂フィルム又はシートの素材構成や層厚み等を鑑み適宜設定されるが、例えば後述の実施例に示す通り、シール圧力0.2MPa,シール時間2秒間で、シール温度を145〜180℃とすることができる。即ち、弱シール部を形成可能なヒートシール温度範囲を25℃以上と広く確保することが可能である。ヒートシール強度はヒートシール温度の上昇に伴って漸増するため、弱シール部のヒートシール強度を容易かつ自在にコントロールすることが可能である。
なお、弱シール部形成時のシール圧力としては0.1〜0.6MPa、シール時間としては1〜8秒の条件を採用可能である。
このような強シール部を実現するヒートシール条件としては、用いる樹脂フィルム又はシートの素材構成や層厚み等を鑑み適宜設定されるが、例えば200℃(圧力0.2MPa,時間2秒)の条件を採用することができる。強シール部を形成する際のヒートシール条件としては、上記弱シール部を形成する場合に比べて厳密なシール条件の設定が必要でない場合が多く、通常は200℃以上、好ましくは210℃以上に温度を設定すれば、通常用いられる圧力条件及び時間条件下で強シール部の形成が可能である。強シール部形成時のシール圧力としては0.1〜0.6MPa、シール時間としては0.5〜8秒の条件を採用可能である。
また、弱シール部を設けるにあたっては、前記プロピレン系共重合体組成物よりなるヒートシール層を少なくとも表面層として備えるイージーピール用テープを、対向する前記内壁面間に挿入した状態で当該箇所をヒートシールすることにより設ける方法も好適に採用し得る。このように弱シール部を設けることにより、イージーピール用テープを挿入する工程が加わり、工程が煩雑となる欠点を有するものの、安定的な弱シール強度域を設けるシール工程の管理を簡略化することが可能となる。例えば、片面がポリプロピレン単独重合体で、片面が前記プロピレン系共重合体組成物よりなるイージーピール用テープの場合、ヒートシール条件に差異を設けなくとも、弱シール部と強シール部とを同一のヒートシール条件下に形成し得、両面が前記プロピレン系共重合体組成物よりなるイージーピール用テープである場合、上述した方法と同様な方法により、弱シール部のシール強度を制御できる。
表面層原料として下記(a)成分とホモポリプロピレンとを9:1の割合で混合して得た組成物、中間層原料として下記(a)成分と引張弾性率が100MPaのメタロセン系プラストマー(日本ポリケム(株)製“カーネル”)とを8:2の割合で混合して得た組成物、ヒートシール層原料として下記(a)成分と下記(b)成分とを6:4の割合で混合して得た組成物を用い、多層共押出し法により製膜して総厚み200μmのシート1を作製した。表面層厚みは20μm、中間層厚みは140μm、ヒートシール層厚みは40μmであった。
プロピレン系共重合体成分の、o−ジクロロベンゼンを溶媒として用いた温度0℃から140℃の間の温度上昇溶離分別における0℃での溶出分が全溶出量に対して占める割合が23質量%であり、60℃以上90℃以下での溶出分が全溶出量に対して占める割合が8質量%である三菱化学(株)製重合型ポリプロピレン系TPO。
[(b)成分]
プロピレン系共重合体成分の、o−ジクロロベンゼンを溶媒として用いた温度0℃から140℃の間の温度上昇溶離分別における0℃での溶出分が全溶出量に対して占める割合が7質量%であり、60℃以上90℃以下での溶出分が全溶出量に対して占める割合が50質量%である三菱化学(株)製重合型ポリプロピレン系TPO。
表面層原料として上記(a)成分とホモポリプロピレンとを9:1の割合で混合して得た組成物、中間層原料として上記(a)成分とスチレン含有量が20%のスチレン系エラストマー((株)クラレ製“ハイブラー”)とを9:1の割合で混合して得た組成物、ヒートシール層原料として上記(a)成分と上記(b)成分とを7:3の割合で混合して得た組成物を用い、多層共押出し法により製膜して総厚み200μmのシート2を作製した。表面層厚みは20μm、中間層厚みは140μm、ヒートシール層厚みは40μmであった。
二室に分かれた複室容器2の各室にそれぞれ1リットルの蒸留水を充填して密封後に、121℃での滅菌処理を30分間行った。弱シール部はこの滅菌処理により連通することはなく、手による加重により容易に連通することが可能であった。この容器の121℃で30分間の滅菌処理を行なった直後の全光線透過率は90%、ヘイズは15%、引張弾性率は200MPaであった。
表面層原料として上記(a)成分と上記(b)成分とホモポリプロピレンとを8:1:1の割合で混合して得た組成物、中間層原料として上記(a)成分と上記(b)成分と引張弾性率が80MPaのメタロセン系プラストマー(日本ポリケム(株)製“カーネル”)とを6:2:2の割合で混合して得た組成物、ヒートシール層原料として上記(a)成分と上記(b)成分とを7:3の割合で混合して得た組成物を用い、多層共押出し法により製膜して総厚み250μmのシート3を作製した。表面層厚みは20μm、中間層厚みは180μm、ヒートシール層厚みは50μmであった。
二室に分かれた複室容器3の各室にそれぞれ1リットルの蒸留水を充填して密封後に、121℃での滅菌処理を30分間行った。弱シール部はこの滅菌処理により連通することはなく、手による加重により容易に連通することが可能であった。この容器の121℃で30分間の滅菌処理を行なった直後の全光線透過率は90%、ヘイズは14%、引張弾性率は200MPaであった。
表面層原料として上記(a)成分と上記(b)成分とホモポリプロピレンとを8:1:1の割合で混合して得た組成物、中間層原料として上記(a)成分と上記(b)成分とスチレン含有量20%のスチレン系エラストマー((株)クラレ製“ハイブラー”)とを7:2:1の割合で混合して得た組成物、ヒートシール層原料として上記(a)成分と上記(b)成分とを7:3の割合で混合して得た組成物を用い、多層共押出し法により製膜して総厚み200μmのシート4を作製した。表面層厚みは20μm、中間層厚みは140μm、ヒートシール層厚みは40μmであった。
二室に分かれた複室容器4の各室にそれぞれ1リットルの注射用蒸留水を充填して密封後に、121℃での滅菌処理を30分間行った。弱シール部はこの滅菌処理により連通することはなく、手による加重により容易に連通することが可能であった。この容器の121℃で30分間の滅菌処理を行なった直後の全光線透過率は91%、ヘイズは16%、引張弾性率は200MPaであった。
表面層原料として上記(a)成分とホモポリプロピレンとを9:1の割合で混合して得た組成物、中間層原料として上記(a)成分と引張弾性率が100MPaのメタロセン系プラストマー(日本ポリケム(株)製“カーネル”)とを8:2の割合で混合して得た組成物、ヒートシール層原料として上記(a)成分と上記(b)成分とスチレン含量10%のスチレン系エラストマー((株)クラレ製“ハイブラー”)とを70:25:5の割合で混合して得た組成物を用い、多層共押出し法により製膜して総厚み200μmのシート5を作製した。表面層厚みは20μm、中間層厚みは140μm、ヒートシール層厚みは40μmであった。
二室に分かれた複室容器5の各室にそれぞれ1リットルの蒸留水を充填して密封後に、121℃での滅菌処理を30分間行った。弱シール部はこの滅菌処理により連通することはなく、手による加重により容易に連通することが可能であった。この容器の121℃で30分間の滅菌処理を行なった直後の全光線透過率は90%、ヘイズは16%、引張弾性率は200MPaであった。
まず、上記(a)成分と上記(b)成分とを9:1の割合で混合して得た組成物を用い、インフレーション成膜法を用いて厚さ40μmのフィルムを得た。
次に、第一層(最外層)として12μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績(株)製“エステルE5102”)、第二層として12μmのアルミナ蒸着ポリエステルテレフタレート(凸版印刷(株)製“GLフィルム”)、第三層として15μmのナイロンフィルム(ユニチカ(株)製“エンブレム”)、第四層として上記40μm厚みのフィルムを用い、ドライラミネート法によって4層構成の多層フィルム6を得た。
二室に分かれた複室容器6の各室にそれぞれ1リットルの蒸留水を充填して密封後に、121℃での滅菌処理を30分間行った。弱シール部はこの滅菌処理により連通することはなく、手による加重により容易に連通することが可能であった。この容器の121℃で30分間の滅菌処理を行なった直後の全光線透過率は90%、ヘイズは16%であった。
表面層原料として上記(a)成分とホモポリプロピレンとを9:1の割合で混合して得た組成物、中間層原料として上記(a)成分と引張弾性率が100MPaのメタロセン系プラストマー(日本ポリケム(株)製“カーネル”)とを8:2の割合で混合して得た組成物、ヒートシール層原料として上記(a)成分のみを用い、多層共押出し法により製膜して総厚み200μmのシート1’を作製した。表面層厚みは20μm、中間層厚みは140μm、ヒートシール層厚みは40μmであった。
ヒートシール層原料として上記(a)成分のみを用いた以外は比較例1と同様にして総厚み200μmのシート2’を作製した。表面層厚みは20μm、中間層厚みは140μm、ヒートシール層厚みは40μmであった。
11 最外層
12 中間層
13 最内層
21,22,23 強シール部
3,3’ 弱シール部
3a イージーピール用テープ
4 ポート部
5a,5b 室
Claims (10)
- 少なくとも片面にヒートシール層を備えた樹脂フィルム又はシートにより形成される容器であって、前記ヒートシール層が前記容器の内壁面を構成すると共に、対向する前記内壁面の一部を剥離可能にヒートシールして設けた弱シール部によって容器内部が区画され、複数の内容物がそれぞれ隔離して収容される複室容器において、前記ヒートシール層が下記(A)成分と(B)成分とを含むプロピレン系共重合体組成物よりなることを特徴とする複室容器。
(A)成分:プロピレンと、エチレン及び/又は炭素数4〜8のα−オレフィンとからなるプロピレン系共重合体成分であって、温度上昇溶離分別法(温度:0〜140℃、溶媒:o−ジクロロベンゼン)を用いた場合に、0℃での溶出分の割合が全溶出量に対して15質量%以上50質量%以下、60℃以上90℃以下での溶出分の割合が全溶出量に対して5質量%以上15質量%未満であるプロピレン系共重合体成分。
(B)成分:プロピレンと、エチレン及び/又は炭素数4〜8のα−オレフィンとからなるプロピレン系共重合体成分であって、温度上昇溶離分別法(温度:0〜140℃、溶媒:o−ジクロロベンゼン)を用いた場合に、0℃での溶出分の割合が全溶出量に対して0質量%以上25質量%以下、60℃以上90℃以下での溶出分の割合が全溶出量に対して15質量%以上70質量%以下であるプロピレン系共重合体成分。 - 前記弱シール部が、前記プロピレン系共重合体組成物よりなるヒートシール層を少なくとも表面層として備えるイージーピール用テープを、対向する前記内壁面間に挿入した状態で当該箇所をヒートシールすることにより設けられた請求項1記載の複室容器。
- 前記容器がポリプロピレン樹脂製のポート部を有する請求項1又は2記載の複室容器。
- 前記プロピレン系共重合体組成物に含まれる前記(A)成分と前記(B)成分との配合比が、(A)成分:(B)成分=98:2〜50:50(質量比)である請求項1,2又は3記載の複室容器。
- 前記プロピレン系共重合体組成物が、スチレン含有率25質量%以下のスチレン系エラストマーを1〜10質量%の割合で含む請求項1,2,3又は4記載の複室容器。
- 前記樹脂フィルム又はシートが、ヒートシール層、中間層、及び最外層を含む3層以上の積層構成を有する請求項1乃至5のいずれか1項に記載の複室容器。
- 前記樹脂フィルム又はシートが、121℃で30分間の滅菌処理を行なった直後にJIS−K7105に準拠して測定した全光線透過率が80%以上、ヘイズが25%以下である請求項1乃至6のいずれか1項に記載の複室容器。
- JIS−Z0238に準拠して測定したヒートシール強度(180°剥離強度)の値として、前記弱シール部のヒートシール強度が1〜6N/15mmであり、かつ前記弱シール部以外のヒートシール部のシール強度が25N/15mm以上である請求項1乃至7のいずれか1項に記載の複室容器。
- 前記容器が500ml未満の内容量を収容するものであり、かつ前記弱シール部のヒートシール強度が1〜3N/15mmである請求項8記載の複室容器。
- 前記容器が500ml以上の内容量を収容するものであり、かつ前記弱シール部のヒートシール強度が3〜6N/15mmである請求項8記載の複室容器。
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