(57)【要約】【課題】容器や部材だけでなく軟包装形態にも展開することが可能な水分インジケーター機能を有する樹脂組成物および包装体を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂に酸化カルシウムを配合したことを特徴とする水分インジケーター機能を有する樹脂組成物、および基材と、前記基材の内側に形成された熱可塑性樹脂に酸化カルシウムを配合した樹脂組成物層とを有する軟包装形態の包装体。【選択図】      図１
2008001783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂に酸化カルシウムを配合したことを特徴とする水分インジケーター機能を有する樹脂組成物。
【請求項２】
前記酸化カルシウムの含有量が１０重量％〜６０重量％であることを特徴とする請求項１記載の水分インジケーター機能を有する樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１または２に記載の水分インジケーター機能を有する樹脂組成物を用いたことを特徴とする包装体。
【請求項４】
基材と、前記基材の内側に形成された熱可塑性樹脂に酸化カルシウムを配合した樹脂組成物層とを有し、樹脂組成物が水分を吸収した場合に基材側にカールすることを特徴とする軟包装形態の包装体。
【請求項５】
成形された密閉可能な容器本体と、
吸湿に伴う体積変化によって移動するように前記容器本体の内部に取り付けられた、熱可塑性樹脂に酸化カルシウムを配合した樹脂組成物からなる膨張部材と、
前記膨張部材の移動を目視できるマーカーと
を備えたことを特徴とする包装体。
【請求項６】
基材と、前記基材の内側に形成された熱可塑性樹脂に酸化カルシウムを配合した樹脂組成物層とを有する、成形された密閉可能な容器本体と、
前記容器本体に取り付けられた、前記容器本体自体の体積膨張を目視できるラベルと
を備えたことを特徴とする包装体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水分インジケーター機能を有する樹脂組成物およびその樹脂組成物を用いた包装体に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種内容物を包装するパッケージ事業という分野において、「パッケージ」あるいは「包装」のキーワードとしては大きく以下の内容が挙げられる。
【０００３】
（１）消費者に対する購買意識の付与、危険性の提示といった「表示効果」、
（２）充填した内容物自体に包装体が侵されないための「内容物耐性」、
（３）外部刺激に対する「内容物の保護」。
【０００４】
これらのキーワードは更に細分化され、細かい要求品質へと展開される。そのうち、「内容物の保護」という点で特に注目を浴びているものとして、酸素や水分からの内容物の保護が挙げられる。特に最近では、食品分野、工業製品分野、医療・医薬品分野などの各分野において、酸素や水分に対する内容物の保護性が重要視されるようになってきた。その背景として、酸素については酸化による内容物の分解、変質、水分については吸湿や加水分解に伴う内容物の変質が挙げられる。
【０００５】
このように、酸素あるいは水分による内容物の変質を防ぐために様々な方法が検討されてきた。その一つが、酸素バリアあるいは水分バリア性を有する材料を用いた包装体を設計することである。水分バリアを有する包装体の例を挙げると、防湿性のあるポリオレフィン系樹脂を用いるか、あるいは、ポリオレフィン系樹脂やポリエステル樹脂やポリアミド樹脂からなるフィルムにポリビニリデンクロライド系コーティング層を設けることで防湿性を付与した包装体が最も一般的である。
【０００６】
これらの水分バリア性基材を用いた包装体は、その高い水分バリア性から各種用途に展開が広がっている。しかし、これらの水分バリア性基材は塩素系ポリマーを用いていることからその代替案が検討されている状態である。また、ある種の内容物によっては、ヘッドスペース中のわずかな湿度や水分によって劣化を伴う場合もあり、包装容器外側からの水分バリア性だけでなく、ヘッドスペース中の湿度や水分も除去したいというニーズが出てきている。
【０００７】
これらのニーズに答えるために、小袋状の乾燥剤を内容物と共に配合するか、またはキャップもしくは蓋材の内側に粘着剤を設けた小袋状の乾燥剤を貼りあわせるなどして、容器内の水分を除去する試みがされている。しかし、小袋状の乾燥剤は誤飲、誤食の問題が有り、また粘着剤を用いてキャップや蓋材の内側に貼りつける場合には、装着工程が煩雑などの問題点を抱えている。また、小袋状乾燥剤は比較的嵩高い形状を示していることから、内容積が小さい包装容器形態では充填が可能な小袋状乾燥剤の大きさが限定されるといった問題点があった。
【０００８】
上述した小袋状の乾燥剤の代替案として、各種容器に乾燥剤を練り込むことで、吸湿性を付与した包装体が開発されている。これらの技術はすでに公知の技術である（たとえば特許文献１〜４参照）。このような包装体を開発することで、小袋状の乾燥剤を用いることによる課題を改善することが可能になった。しかし、これらの包装体では果たすことが困難な小袋状乾燥剤の機能がある。それは水分インジケーター機能である。一般的に小袋状乾燥剤では、特に青ゲルと呼ばれるインジケーター機能を有するシリカゲルを用いることで、乾燥剤の能力確認や包装体内部の湿度状態を目視で観察できるメリットがある。この青ゲルと呼ばれるシリカゲルは、吸湿により水和物を形成することで色調変化を示すコバルト塩が用いられており、コバルトイオンに配位している水分子の数が多いほど赤色、少ないほど青色に変化することを利用している。近年はこのコバルト塩のように水和物を形成することで色調変化を示す化合物を水溶液化し、それを濾紙などに含浸させたシート状水分インジケーターも見受けられるようになった。しかし、コバルト塩は水和物を作りやすく、大気中の湿度に敏感に反応し、大気中に置いておくだけで呈色状態が青色から赤色に変化する。また、この呈色状態は可逆的であり、乾燥により再使用が可能である反面、メモリ−性が乏しく、水濡れ履歴などを必要とする際には、不都合であるという問題点がある。
【０００９】
このような課題を克服するために、ｐＨ指示薬など吸湿により酸−塩基の反応を伴う化合物のｐＨ変化をｐＨ指示薬で追うことにより、不可逆性のインジケーターインキなどが開発されるようになった。しかし、これらは何れもあくまでインキとして取り扱われるものであるため、最終的にはシート状の水分インジケーターの形状に施す必要があり、小袋状乾燥剤と同じデメリット、つまり包材に封入しなければならないといった課題は残されている。
【００１０】
容器自体に吸湿能力およびインジケーター機能を有する樹脂組成物およびそれを用いた包装体も検討されている（特許文献５参照）。これは合成あるいは天然ゼオライトを用いた樹脂組成物の吸湿による色調変化を利用したものである。ゼオライトを配合した樹脂組成物は吸湿によりクリアーになる（つまり透明性が向上する）という知見から得られたものであり、さらに樹脂組成物中の重合残渣と思われる遷移金属の効果により鮮明な黄色に変化することを利用している。この材料を用いることで、吸湿機能を有するだけでなくインジケーター機能を付与させることが可能な包装体を得ることができた。しかし、この材料を軟包装タイプの包装体に展開した時に課題があることが明らかになった。一般に防湿性が求められる用途の包装体にはアルミ箔を用いるが、こうした包装体のシーラント層として上記のインジケーター機能を有する樹脂組成物を用いても、アルミ包材の遮光性の影響でシーラントの変色状況を確認することができない。また、これを改善するためにアルミ箔ではなく防湿性フィルム、例えばポリビニリデンクロライドをコートした基材フィルムを用いた場合、このフィルムの防湿性自体が足りないため、包装体外部からの吸湿により瞬く間に吸湿・変色してしまう。また、シーラントフィルム自体が全体的に黄色に変色することは、消費者サイドの目から見ると決して好ましくない。よって、上記の樹脂組成物はリジッドな容器や部材には展開が可能であるが、軟包装形態には展開が難しいという課題がある。
【特許文献１】米国特許第６，２１４，２５５号明細書
【特許文献２】特開平３−１０９９１６号公報
【特許文献３】特開平５−３９３７９号公報
【特許文献４】特開２００５−２７２００９号公報
【特許文献５】特開２００４−３３１８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は上記の実情を考慮したものであり、色調変化によるインジケーター機能ではなく、別の方法による水分インジケーター機能を付与させることで、容器や部材だけでなく軟包装形態にも展開することが可能な水分インジケーター機能を有する樹脂組成物および包装体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明は、熱可塑性樹脂に酸化カルシウムを配合したことを特徴とする水分インジケーター機能を有する樹脂組成物である。
【００１３】
請求項２記載の発明は、前記酸化カルシウムの含有量が１０重量％〜６０重量％であることを特徴とする請求項１記載の水分インジケーター機能を有する樹脂組成物である。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の水分インジケーター機能を有する樹脂組成物を用いたことを特徴とする包装体である。
【００１５】
請求項４記載の発明は、基材と、前記基材の内側に形成された熱可塑性樹脂に酸化カルシウムを配合した樹脂組成物層とを有し、樹脂組成物が水分を吸収した場合に基材側にカールすることを特徴とする軟包装形態の包装体である。
【００１６】
請求項５記載の発明は、成形された密閉可能な容器本体と、吸湿に伴う体積変化によって移動するように前記容器本体の内部に取り付けられた、熱可塑性樹脂に酸化カルシウムを配合した樹脂組成物からなる膨張部材と、前記膨張部材の移動を目視できるマーカーとを備えたことを特徴とする包装体である。
【００１７】
請求項６記載の発明は、基材と、前記基材の内側に形成された熱可塑性樹脂に酸化カルシウムを配合した樹脂組成物層とを有する、成形された密閉可能な容器本体と、前記容器本体に取り付けられた、前記容器本体自体の体積膨張を目視できるラベルとを備えたことを特徴とする包装体である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、容器や部材だけでなく軟包装形態にも展開することが可能な水分インジケーター機能を有する樹脂組成物および包装体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２０】
本発明の水分インジケーター機能を有する樹脂組成物は、熱可塑性樹脂に乾燥剤として酸化カルシウムを配合したことを特徴とする。本発明の樹脂組成物の特徴は、水分インジケーター機能が、酸化カルシウムの吸湿に伴う比重変化によって樹脂組成物の体積変化を誘発させることにより発現されることである。また、樹脂組成物の体積変化により、包装体を構造的に変化または変形させることで、乾燥剤の能力消費量などを確認することができる。
【００２１】
本発明においては、吸湿により比重変化を伴う乾燥剤の選定が重要になる。一般に吸湿により比重変化を伴う物質として、木材などのセルロース誘導体のように水酸基（親水基）を有する化合物が挙げられるが、その比重変化はセルロース誘導体中の水酸基中に水分が入りこむことで分子間が疎になったことを反映している（膨潤状態）。しかし、この場合には水が可逆的に吸収・放出可能な状態にあり、比重変化を伴うものの、インジケーター機能の不可逆性という点で展開することが困難である。また、このタイプの比重変化では、樹脂組成物の体積変化を伴うほどの応力は生じない。したがって、本発明においては、乾燥剤として、水との反応により比重変化を伴う化合物を用いることが好ましい。
【００２２】
このように、水との反応を伴う化合物の比重変化は、吸湿前の乾燥剤の比重ｄ１と、乾燥剤と水とが理論上１００％完全に反応した時の乾燥剤の比重ｄ２との変化率が１０％以上であることが好ましい。変化率の定義は下記式とする。
【００２３】
｜ｄ２−ｄ１｜／ｄ１×１００（％）
ここで、｜ｄ２−ｄ１｜は吸湿前後の比重変化の絶対値である。
【００２４】
また、吸湿前の樹脂組成物の体積Ｖ１と、乾燥剤と水とが理論上１００％完全に反応した時の樹脂組成物の体積Ｖ２との変化率が１．５％以上であることが好ましい。変化率の定義は下記式とする。
【００２５】
｜Ｖ２−Ｖ１｜／Ｖ１×１００（％）
ここで、｜Ｖ２−Ｖ１｜は吸湿前後の体積変化の絶対値である。
【００２６】
上記変化率は、樹脂組成物の体積変化に伴うインジケーター機能に関連するファクターであり、樹脂組成物中の乾燥剤の添加量を決定するファクターにもなる。つまり、比重変化が小さい場合には、組成物の体積変化を大きくするために多くの乾燥剤を配合する必要がある。比重変化が大きい場合には、少量の乾燥剤でインジケーター機能を発現することが可能になる。この点を考慮すると、比重変化率は１０％以上が好ましい。比重変化率が１０％より小さいと、乾燥剤を増量しても体積変化が小さいため、インジケーター機能を果たすことが困難であり、かつ過剰に乾燥剤を配合する必要があることから、加工性・経済性という点でも不利である。また、体積変化率は１．５％以上であることが好ましく、さらに好ましくは３％以上である。体積変化率が１．５％より小さいと、インジケーター機能を満足することが期待できない。これらのパラメーターはあくまで１００％の乾燥剤が水と反応した時の比重および体積変化を示しているが実際には１００％の乾燥剤が反応することはないため、これらの値を満たさないと乾燥剤の吸湿に基づくインジケーター機能を果たすことが困難である。
【００２７】
以上の点を考慮すると、最も好適な乾燥剤は酸化カルシウム（生石灰、比重３．３ｇ／ｃｍ3）である。これは水と反応することで水酸化カルシウム（消石灰、比重２．２ｇ／ｃｍ3）を生成する。一般に水酸化カルシウムは大気中の炭酸ガスを吸収することで炭酸カルシウム（比重２．７ｇ／ｃｍ3）を生成する。このため、樹脂組成物中では酸化カルシウムが吸湿することにより水酸化カルシウムが生成し、水酸化カルシウムは炭酸ガスを吸収して炭酸カルシウムを生成する反応が両方とも起きており、上記の比重変化率および体積変化率の範囲を満たすことが可能である。
【００２８】
乾燥剤である酸化カルシウムを配合する熱可塑性樹脂としては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−αオレフィン共重合体、ポリプロピレン、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−エチレンブロック共重合体、プロピレン−αオレフィン共重合体、シクロペンタジエンやノルボルネンなどの環状オレフィンを共重合させたエチレン−環状オレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体またはその部分／完全けん化物、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、そのエステル化物またはそのイオン架橋物、エチレン−（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル三元共重合体、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂などが挙げられる。また、これらの熱可塑性樹脂を２種以上ブレンドしてもよい。
【００２９】
特に好ましい熱可塑性樹脂としては、シクロペンタジエニル誘導体の周期律表第III、IV、V、VI、IX、X族遷移金属原子からなる錯体、または上記金属錯体に必要に応じてメチルアルミノキサンを加えたものからなるシングルサイト触媒を用いて得られた、エチレン−αオレフィン共重合体を用いることが好ましい。このような触媒の例として、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムクロリドにメチルアミノキサンを加えて得られたシングルサイト触媒（カミンスキー触媒）やその誘導体が挙げられる。金属としては特にチタニウム、ジルコニウム、ハフニウムなどの周期律第IV族の遷移金属が用いられるが、これらに限定されない。上記触媒は嵩高い２つのシクロペンタジエニル基に遷移金属が導入された構造を有し、チタン系の幾何拘束触媒を用いることで、Ｃ６〜Ｃ８またはＣ９以上の高級αオレフィンを導入することも可能であることから非常に好ましい。このような、シングルサイト系触媒を用いた場合、以下の利点が得られる。
【００３０】
（１）分子量分布が狭い。  
（２）コモノマーの導入位置を制御しやすい。  
（３）ラメラ間に存在するタイ分子が多いため、引裂きなどに対する強度に優れる。  
（４）柔軟性を付与することが可能である。  
（５）ストレスクラッキング耐性に優れる。
【００３１】
つまり、本発明の水分インジケーター機能を有する樹脂組成物は体積膨張を伴うため、体積変化に伴う変形により亀裂やクラックを発生するおそれがある。この亀裂やクラックを防止する意味でも強度物性に優れ、粘りがある上記材料を用いることが好ましい。特に、密度が０．９３０ｇ／ｃｍ3以下、さらに好ましくは密度が０．８５０〜０．９２５ｇ／ｃｍ3のものは、ポリオレフィンエラストマーあるいはプラストマーの領域に入り、上述した強度物性の点で非常に好ましい。強度の指標として、曲げ弾性率は２５０ＭＰａ以下であることが好ましい。また、詳細な原理は不明であるが、シングルサイト系触媒によるエチレン−αオレフィン共重合体は無機化合物の分散性に優れる。特に上記密度範囲にあるエチレン−αオレフィン共重合体は無機化合物の分散性の点でより有効である。このように、強度物性、柔軟性、無機化合物分散性という点で、この材料系を用いることは非常に好ましい。また、チタン系の幾何拘束触媒を用いたエチレン−αオレフィン共重合体は、コモノマーの分布位置だけでなく、Ｃ９以上の高級αオレフィン（イオン重合における生成物）をコモノマーとして導入することが可能であり、シングルサイト系触媒でありながら、低密度ポリエチレンのような長鎖分岐を構造中に取り込むことが可能である。このことは、エチレン−αオレフィン共重合体でありながら溶融張力が大きい、せん断速度に対する溶融粘度の変化が顕著（高せん断で低粘度）など、各種成形加工に展開が可能であるという点でも好ましい。これらの樹脂組成物には、さらに各種添加剤、例えば酸化防止剤、難燃剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、分散剤、光安定剤などを配合してもかまわない。
【００３２】
本発明において、樹脂組成物中の酸化カルシウムの含有量は、１０重量％〜６０重量％であることが好ましい。酸化カルシウムが１０重量％未満であると、所望の比重変化率および体積変化率を得ることが困難になる。酸化カルシウムが６０重量％を超えると、樹脂組成物をフィルムに成形することができなくなる。
【００３３】
これらの樹脂組成物の製造方法を以下に記載する。最終製品の成形方法および必要とされる吸湿機能に基づいて設定した配合量の各種材料を、リボンミキサー、タンブラーミキサー、ヘンシェルミキサーなどを用いてドライブレンドし、単軸押出機、二軸押出機などの押出機、バンバリーなどの混練機を用いて、ベースとなる熱可塑性樹脂にもよるが、融点以上２８０℃以下、好ましくは２６０℃以下、さらに好ましくは２４０℃以下で混練する。その際、必要に応じて、乾燥剤である酸化カルシウムに、あらかじめオレフィン系ワックスなどの分散剤によって表面処理を施してもよい。得られたストランドを空冷または水冷により冷却し、ペレタイズした後、アルミ包装袋などの包装形態中で保管する。その後、以下に記載する成形法を用いて包装体を得ることができる。本発明に係る水分インジケーター機能を有する樹脂組成物を用いた包装体の展開例を示す。
【００３４】
＜軟包装体としての利用＞
上述した樹脂組成物をインフレーション法、あるいはＴダイキャスト法により製膜した単層あるいは共押出多層フィルムを、アルミ箔などを介在させた防湿性を有する基材にドライラミネートなどの手法を用いて積層体を得る。なお、この方法に限定されず、上述した基材上に、押出ラミネート手法により樹脂組成物を、単層または共押出多層の形で積層することもできる。その後、この積層体を用いて平パウチ包装、ピロー包装、ガセット包装などの各種包装体にすることができる。
【００３５】
図１に軟包装体の代表例を示す。なお、図１では接着剤層を図示していない。図１（ａ）および（ｂ）の断面図に示すように、この軟包装体は、ポリエチレンテレフタレート１１／接着剤／アルミ箔１２／接着剤／ナイロン１３からなる基材１０と、低密度ポリエチレン２１／本発明に係る酸化カルシウムを配合した樹脂組成物２２／低密度ポリエチレン２３からなるフィルム２０を積層したものである。基材１０はあらかじめドライラミネート法により作製したものであり、フィルム２０はインフレーション法により製膜した２種３層多層フィルムであり、さらに基材１０とフィルム２０はドライラミネート法により貼り合わされている。
【００３６】
この積層体が吸湿した場合、基材１０は変化しないが、フィルム２０中の酸化カルシウムを配合した樹脂組成物２２が体積膨張する。この結果、図１（ｃ）の断面図に示すように、この積層体は吸湿によりカールを伴う。このカールを利用することでインジケーター機能を発現することが可能になる。例えば、軟包装形態では、ピンホールなどのバリア劣化による内容物の劣化が懸念される。一方、内容積のサイズにもよるが、一般に包装体内部のヘッドスペース中に含まれる水分は非常に微量である。この場合、（１）この包装体にピンホールがなく、フィルム２０中の樹脂組成物２２がヘッドスペース中の水分のみを吸湿するケースと、（２）この包装体にピンホールなどのバリア劣化があり、過剰の水分が包装体内に入りこみ、フィルム２０中の樹脂組成物２２が過剰の水分を吸収するケースとで、樹脂組成物２２の体積膨張に伴って発生するカールに差が生じるように材料設計すれば、水分インジケーター機能を付与することができる。したがって、水分による内容物の劣化を示唆することができるようになる。
【００３７】
吸湿に伴って軟包装体にカールが発生することを確認する方法の一例を、図１（ｄ）を参照して説明する。図１（ｄ）の平面図に示す軟包装体１は、基材１０を外側、フィルム２０を内側にして４方シールすることにより作製されている。軟包装体１の１個所に開封のためのノッチ２が設けられている。この軟包装体１にピンホールなどがあり、内側のフィルム２０中の樹脂組成物２２が過剰の水分を吸収した場合には、以下のようにしてカールの発生を確認することができる。まず、保管後の軟包装体１をノッチ２から開封する。その後、図中の矢印で示す方向にはさみで切り込みを入れて所定幅の短冊状の部分を作る。この際、ピンホールがなければ短冊状の部分にカールは生じないが、ピンホールがあり樹脂組成物２２が過剰の水分を吸収していた場合には外側へ向かってカールが生じるので、水分による内容物の劣化を示唆することができる。
【００３８】
＜成形部材としての利用＞
本発明の樹脂組成物は、射出成形や熱圧縮（熱プレス）成形などにより成形した包装体に利用することもできる。このような包装体は、成形された密閉可能な容器本体と、吸湿に伴う体積変化によって移動するように容器本体の内部に取り付けられた、熱可塑性樹脂に酸化カルシウムを配合した樹脂組成物からなる膨張部材と、膨張部材の移動を目視できるマーカーとを備えている。図２に射出成形容器の例を示す。この容器は、射出成形により得られた本体３１と蓋３２からなるスクリューネジ式容器３０の中に、ヒンジ付き中容器３５を有する複合容器である。スクリューネジ式容器３０の本体３１の底部には、側面にテーパーをつけた凹部が形成されている。この凹部に、酸化カルシウムを配合した樹脂組成物を射出成形して得られた膨張部材３３が嵌め込まれている。ヒンジ付き中容器３５は膨張部材３３上に載置されている。ヒンジ付き中容器３５には、目視で確認できる切り欠き線（マーカー）３６が設けられている。この複合容器は、スクリューネジ式容器の繰り返し開閉作業に伴う吸湿のインジケーター機能を付与することを目的としている。
【００３９】
図２（ａ）は吸湿の程度が少ない状態を示しており、ヒンジ付き中容器３５の切り欠き線３６は本体３１の上端よりも下方に位置している。図２（ｂ）は吸湿の程度が大きい状態を示している。本発明の樹脂組成物からなる膨張部材３３は、吸湿したときに体積膨張し、本体３１の底部に設けられたテーパー面に沿って上方へ競りあがる。この結果、ヒンジ付き中容器３５も上方へ競りあがり、その切り欠き線３６は本体３１の上端に到達している。このように切り欠き線３６がある一定位置（この場合、本体３１の上端）に到達したことをもって、膨張部材３３中の乾燥剤（酸化カルシウム）の吸湿能力が低下したと判断することができる。
【００４０】
＜多層ブロー容器としての利用＞
図３に多層ブロー容器の例を示す。図３（ａ）の断面図に示すように、この多層ブロー容器５０は、外側から内側に向かって、高防湿性の高密度ポリエチレン層５１、本発明に係る樹脂組成物層５２および低密度ポリエチレン層５３で構成されている。図３（ｂ）の斜視図に示すように、この材料を用いて、底部、円筒状の胴部、ネック部を有する多層ブロー容器５０が成形されており、頭部に蓋５５が設けられている。多層ブロー容器５０の円筒状の胴部には矩形のラベル５６が貼り付けられ、このラベル５６には上端から下端にまで達するミシン目５７が設けられている。
【００４１】
この多層ブロー容器５０は、吸湿により容器全体が膨張する。図３（ｃ）に示すように、容器全体の膨張に伴ってラベル５６が延ばされ、ミシン目５７を起点にラベル５６が破断する。この結果、目視で多層ブロー容器５０の樹脂組成物層５２中に配合された乾燥剤（酸化カルシウム）の能力低下を検知することができる。なお、ラベルのタイプは上記のような粘着型のラベルに限らず、シュリンクやストレッチなどでもよい。また、目視確認を行うための手段もミシン目に限らず、吸湿に伴い容器が膨張することを利用して目視で確認ができれば他の手段を用いることもできる。
【００４２】
以上において、水分インジケーター機能を有する樹脂組成物を用いた包装体の例を説明したが、包装体はこれらに限定されない。ただし、水分インジケーター機能を有する樹脂組成物を用いた包装体は、まず包装体自体に防湿性がないと、包装体としての本来の機能を満たすことができない。その意味で包装体中の乾燥剤の吸湿能力消費をできるだけ抑える必要があることから、外側から透過する水分を極力控えるために、高防湿層の選定が重要である。軟包装分野での高防湿層としては、アルミ箔やアルミ蒸着フィルムなどの金属箔や金属蒸着フィルムが好ましく、さらにポリエステルやポリアミドフィルムにシリカやアルミナなどを蒸着した蒸着フィルムを用いることができる。また、軟包装体、ブロー成形体、射出成形体などを問わず、防湿性樹脂としてポリオレフィン樹脂、とくに低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−エチレンブロック共重合体、エチレン−αオレフィン共重合体、プロピレン−αオレフィン共重合体、シクロペンタジエンやノルボルネンなどの環状オレフィンを共重合させたエチレン−環状オレフィン共重合体などを用いることができる。
【実施例】
【００４３】
以下に本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４４】
＜実施例１＞
図２に示した射出成形容器を試作して、水分インジケーター機能の検証を行った。シングルサイト系触媒により得られたエチレン−ヘキセン−１共重合体（ＭＩ＝２３、比重０．８９ｇ／ｃｍ3）と、乾燥剤である酸化カルシウムを用い、射出成形法により図２に示す膨張部材３３を作製した。酸化カルシウムが吸湿して１００％水酸化カルシウムに変化したとすると、３２％の比重変化が現れる。本実施例では、膨張部材３３中の酸化カルシウムの含有量を３０ｗｔ％になるように調整した。この場合、酸化カルシウムが１００％吸湿したとすると、膨張部材３３の体積変化率は８〜９％となる。
【００４５】
図２に示す本体３１と蓋３２からなるスクリューネジ式容器３０は、ブロックＰＰ系の高防湿性材料を用いて射出成形により作製した。ヒンジ付き中容器３５は、ランダムＰＰ系の材料を用いて射出成形により作製した。スクリューネジ式容器３０の防湿性は１〜２ｍｇ／容器／日であった。切り欠き線３６は、「吸湿による酸化カルシウムの消費能力が５０％のときに部材を交換する」という目的を想定して、膨張部材３３の体積膨張率からヒンジ付き中容器３５における形成位置を算出し、成形時に金型を用いて、目視確認できるように形成した。
【００４６】
以上の方法で作製した射出成形容器を、図２に示したように組み込んで包装体を作製した。その包装体を４０℃−９０％ＲＨの環境下で、蓋３２を閉じない状態で保管した（暴露評価）。そして、この容器の経時的な水分インジケーター機能を評価した。その結果、本発明の樹脂組成物で作製した膨張部材３３が吸湿すると膨張し、ヒンジ付き中容器３５が競りあがり、切り欠き線３６が本体３１の上端まで上昇することを確認した。こうして、部材の交換時期を明確に判断することができた。
【００４７】
＜比較例１＞
乾燥剤として実施例１における酸化カルシウムの代わりに粉末状のシリカゲルを用い、実施例１と同じ形状の容器を作製し評価を試みた。しかし、インジケーター機能を有するどころか、シリカゲルの乾燥剤としての能力がどれくらい残っているかを判別することが困難であった。
【００４８】
＜比較例２＞
膨張部材３３中の酸化カルシウムの含有量を５ｗｔ％になるように調整し、実施例１と同じ形状の容器を作製した。この場合、酸化カルシウムが１００％吸湿したとすると、膨張部材３３の体積変化率は約１％となる。実施例１と同様な評価を行った結果、酸化カルシウムの乾燥剤としての能力が低いため、膨張部材３３の体積膨張率が小さく、目視によるインジケーター機能を確認するほどではなかったため、乾燥剤能力とインジケーター機能の両立を果たすことが困難であった。
【００４９】
実施例１と比較例１、２との対比から、吸湿による乾燥剤の比重変化は、樹脂組成物の体積変化を伴うことによるインジケーター機能を発現するのに必要な要因であり、体積膨張率が水分インジケーター機能の目視による判別のしやすさに関して必要な要因であることがわかる。樹脂組成物の体積膨張率は当然ながら乾燥剤含有量に依存し、しかも乾燥剤濃度＝吸湿能力ということを考慮すると、水分をより吸収し、目視によるインジケーター機能の確認をより容易にするという観点から乾燥剤含有量は重要な要因であるといえる。
【００５０】
＜実施例２＞
図１に示した軟包装体を試作することで、水分インジケーター機能の検証を行った。樹脂組成物２２としてシングルサイト系触媒により得られたエチレン−ヘキセン−１共重合体（ＭＩ＝２、比重０．９２ｇ／ｃｍ3）に乾燥剤である酸化カルシウムを配合したものを用い、インフレーション製膜法により２種３層のフィルム２０を製膜した。フィルム２０の中間層である樹脂組成物２２の酸化カルシウム含有量は２０ｗｔ％であり、樹脂組成物２２の体積変化率は５〜６％である。一方、あらかじめドライラミネート法によりポリエチレンテレフタレート１１／接着剤／アルミ箔１２／接着剤／ナイロン１３からなる基材１０を作製しておいた。基材１０とフィルム２０をウレタン系接着剤によりドライラミネートした。この積層体を用いて、図１（ｄ）に図示した４方シールの軟包装体１を作製した。この軟包装体は吸湿によりフィルム２０全体が膨張する。
【００５１】
吸湿により軟質化するソフトカプセルを充填して軟包装体を密封したものを２つ用意した。一方の軟包装体は完全密封の状態、他方の軟包装体は故意にピンホールを設けた状態で、４０℃−９０％ＲＨの環境下において保管した。保管終了後、軟包装体１のノッチ３から開封し、図１（ｄ）の矢印方向にはさみで切り込みを入れて１５ｍｍ幅に短冊状の部分を設けて、その部分のカールの有無を確認した。ピンホールのない軟包装体は、もともと包材中に含まれる水分量が少ないことから、酸化カルシウムの乾燥剤としての能力消費が少なく、カール現象は認められず、ソフトカプセルも軟質化していなかった。これに対して、故意にピンホールを設けて内容物を吸湿させたものは、酸化カルシウムの乾燥剤としての能力消費が多く、その結果としてカールが確認された。当然ながらソフトカプセルは吸湿により軟質化しており、商品としての価値はなかった。これらの結果から、本実施例における軟包装体はピンホールによる内容物の品質劣化を判別可能なインジケーター機能を有することが確認された。
【００５２】
以上説明したように、本発明の水分インジケーター機能を有する樹脂組成物および包装体は、乾燥剤の吸湿による比重変化および組成物の体積変化を用いることで、目視で明瞭に判別することが可能であり、従来の乾燥剤配合樹脂を用いた機能性包装体において色調による判別が困難であった点を改善できる。また、本発明の水分インジケーター機能を有する樹脂組成物および包装体は、乾燥機能の経時低下を目視で判別し交換を促すような消費者への指示機能から、包装体のピンホールなどのリークによる内容物の品質劣化を示すような指示機能まで果たすことが可能である。本発明の水分インジケーター機能を有する樹脂組成物および包装体は、上述したアプリケーションに限らず、この原理を利用することで多種多用な用途への展開が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る軟包装体の断面図および平面図。
【図２】本発明に係る射出成形容器の断面図。
【図３】本発明に係る多層ブロー容器の断面図および斜視図。
【符号の説明】
【００５４】
１…軟包装体、２…ノッチ、１０…基材、１１…ポリエチレンテレフタレート、１２…アルミ箔、１３…ナイロン、２０…フィルム、２１…低密度ポリエチレン、２２…樹脂組成物、２３…低密度ポリエチレン、３０…スクリューネジ式容器、３１…本体、３２…蓋、３５…ヒンジ付き中容器、３６…切り欠き線（マーカー）、５０…多層ブロー容器、５１…高密度ポリエチレン層、５２…樹脂組成物層、５３…低密度ポリエチレン層、５５…蓋、５６…ラベル、５７…ミシン目。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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