JP4036726B2

JP4036726B2 - 積層フィルム

Info

Publication number: JP4036726B2
Application number: JP2002312636A
Authority: JP
Inventors: 守加々美; 孝之梶原
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2002-10-28
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2022-10-28
Also published as: JP2004142390A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はガスバリアー性、防湿性、低温耐衝撃性、透明性、耐熱性を有する食品もしくは医薬品を収載するため積層フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
包装材料には内容物の品質劣化を防ぐ機能が要求され、内容物によっては高い酸素ガスバリアー性や防湿性が求められる。従来ガスバリアー性や防湿性が良好な容器として、レトルト食品用容器が知られているが、レトルト食品容器はバリアー材としてアルミ箔をラミネートして使用しているため、不透明で内容物が確認できない、電子レンジに使用できないなどの問題点があった。
【０００３】
これらの問題点を解決するため、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）やエチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物（ＥＶＯＨ）等の酸素バリアー樹脂を、単独、共押出成形もしくは複合化して、すでに使用されている。しかし、これらの酸素バリアー樹脂は水蒸気のバリアー性が低く、内溶液濃度変化もしくは吸湿が問題とされている。防湿性を改良する手法として塩化ビニリデンのコートフィルムもしくは多層フィルムが使用されてきたが、焼却時に塩化水素が発生し環境破壊が問題視されるようになった。
【０００４】
これらの問題点を解決する目的で、酸化アルミニウムもしくは酸化珪素等の透明無機金属蒸着膜をプラスチックフィルム上に形成し、これらのフィルムに接着剤を介してポリオレフィンフィルム等をドライラミネート法で積層するフィルムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。これらのフィルムは優れたガスバリアー性及び防湿性を有するものの、接着剤由来の低分子量が溶出し内溶液を汚染する。そのため、内容物の変質、味覚の変化が発生したり、輸液の様な薬剤では健康に影響を与える可能性がある。
【０００５】
蒸着フィルムの接着剤移行抑制防止として、ポリエステルフィルム上の酸化アルミニウムの蒸着皮膜とポリプロピレンキャストフィルム間を、変性ポリプロピレン層を介して接着した耐熱容器の提案（例えば、特許文献２参照。）がなされているが、ポリプロピレンキャストフィルムを使用しているため、製造時に異物混入、低温時輸送時の容器破壊の問題があった。
【０００６】
またα、β−不飽和カルボン酸をエチレン・α−オレフィン共重合体と粘着剤の組成物を接着層とした、無機蒸着膜とオレフィン樹脂の積層体が提案されている。（例えば参考文献３）この提案は粘着材として石油樹脂等を用いているため、高温時下では石油樹脂が移行する、柔軟性が低下する等の問題点があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開平３−２７８９４６号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平３−２４４５３５号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開平７−１６４２号公報
【００１０】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明は、食品及び医薬品等が密封された容器を長期間保存しても、酸素による内容物変質や内溶液の濃度変化が少なく、衛生性、低温衝撃強度、透明性に優れた積層フィルムに関するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は従来の課題を解消し、酸素による内容物の変質を抑制し、内溶液の濃度変化、衛生性及び衝撃強度の優れた容器を得るべく検討を重ねた結果、プラスチックフィルム上のガスバリアー性無機物薄膜層面と、ポリエチレンフィルムの間を不飽和カルボン酸もしくはその誘導体で一部または全部グラフト変性した変性ポリエチレン組成物層を使用することにより、内溶液の安定性、容器の膨れ防止、衛生性、衝撃強度に優れた積層フィルムの完成に至った。
【００１２】
上記容器はプラスチックフィルム上のガスバリアー性無機物薄膜層面と、ポリエチレンフィルムの間を、不飽和カルボン酸もしくはその誘導体で一部または全部グラフト変性した変性ポリエチレン層を介して積層することを特徴とし、積層フィルムで作製された容器中に食品及び医薬品等が密封された場合、長期間保存中に容器に空気の流入が抑制され外観に影響を与えない量に抑制するために、酸素透過量５０cm3/m2・24h・atm以下にすることが好適であり、その流入抑制に酸素バリアー層を導入することを特徴とする。
【００１３】
上記容器は更に、ポリエチレンフィルムを２層以上とし、耐熱性及び透明性に優れた特定のエチレン・α−オレフィン共重合体の最内層、最内層と接着層の間の層として特定の樹脂組成物を使用することにより、低温の衝撃強度及び耐熱性を大幅に改良することが可能である。
【００１４】
即ち本発明は、少なくとも、
（１）プラスチックフィルム
（２）酸化マグネシウム、酸化アルミニウム及び酸化珪素から選ばれる少なくとも１種のガスバリアー性無機物薄膜層
（３）次の（Ａ）〜（Ｃ）成分からなる変性ポリエチレン組成物層
（Ａ）密度８８０〜９３０ｋｇ／ｍ³、ＭＦＲ１〜５０ｇ／１０分の直鎖状エチレン・α−オレフィン共重合体２０〜９０重量％
（Ｂ）密度９４０〜９７０ｋｇ／ｍ³、ＭＦＲ１〜５０ｇ／１０分の直鎖状エチレン・α−オレフィン共重合体５〜５０重量％
（Ｃ）密度９１０〜９３５ｋｇ／ｍ³、ＭＦＲ＝１〜２０ｇ／１０分の高圧法低密度ポリエチレン５〜３０重量％
但し、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の少なくとも一方が、変性前の(Ａ)成分及び(Ｂ)成分の少なくとも一方１００重量％に対し０．１〜５重量％の不飽和カルボン酸又はその誘導体ででグラフト変性されたものである。
（４）ポリエチレンフィルム
の順に積層された積層構造を含み、無機物薄膜層と変性ポリエチレン組成物層間の接着強度が1Ｎ／１５mm幅以上であり、２０℃、相対湿度７５％の条件下で測定した酸素ガス透過量が５０cm³／m²・24h・atm以下であり、水蒸気透過量が２ｇ／m²・24h・atm以下である積層フィルムを提供する。
上記ガスバリアー性無機物薄膜層は、酸化アルミニウムが好ましい。
【００１５】
また本発明は、前記プラスチックフィルムが、２軸延伸されたポリプロピレンフィルムであるか、または２軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルムである積層フィルムを提供する。
【００１６】
また本発明は、前記（４）ポリエチレンフィルムが少なくとも２層以上からなり、その最内層[Ａ]は密度９３５〜９６０ｋｇ／ｍ³のエチレン・α−オレフィン共重合体であり、最内層[Ａ]と変性ポリエチレン組成物層の間に、密度８８０〜９２０ｋｇ／ｍ³でかつ重量平均分子量（Ｍｗ）の数平均分子量（Ｍｎ）に対する比（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．５〜３．５のエチレン・α−オレフィン共重合体[Ｂ１]を７０〜９５重量％、密度が９５０〜９７０ｋｇ／ｍ³でＭＦＲが１〜３０ｇ／１０ｍｉｎで、Ｍｗ／Ｍｎが１．５〜４．０である高密度ポリエチレン[Ｂ２]を５〜３０重量％含む直鎖状ポリエチレン組成物で形成されている層[Ｂ]を含むことを特徴とする前記の積層フィルム、および１１５℃、３０分間の蒸気滅菌処理後、波長４５０ｎｍの水中光線透過率が７０％以上である前記の積層フィルムを提供する。
【００１７】
【発明実施の形態】
[１]ガスバリアー性無機物蒸着プラスチックフィルム
プラスチックフィルムは、高い透明性を持ちかつ可撓性のあるフィルムが望ましい。そのようなフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステルのフィルム、ナイロン６やナイロン６６等のポリアミドのフィルム、エチレン・ビニルアルコール共重合体のフィルム、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンのフィルム、あるいはポリイミドフィルム等が好ましい。
【００１８】
それらの中でも、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレンの２軸延伸されたフィルムは、透明性、耐熱性、機械的強度等の物性に優れていることからより好ましい。フィルムの厚みは、通常３〜１００μｍ、好ましくは８〜５０μｍ、さらにこのましくは１０〜３０μｍである。
【００１９】
ガスバリアー製無機物薄膜層は、酸化珪素（Si_xＯ_y、X=１または２、ｙ＝１〜３）、酸化マグネシウム、酸化アルミニウムなどが用いられる。その中で酸化アルミニウムは透明性が高く好ましい。その薄膜層の厚さは、通常５〜１５０ｎｍ、好ましくは１０〜１００ｎｍであって、この範囲内にあると、薄膜層は、柔軟性を有しているので亀裂が入りにくく、高いガスバリヤー効果を保つことができる。
【００２０】
このような透明薄膜層は、基板となるプラスチックフィルムの片面に設けてもよいし、また両面に設けてもよい。すなわち、プラスチックフィルム／透明薄膜層なる２層構造体であってもよいし、透明薄膜層／プラスチックフィルム／透明薄膜層なる３層構造体であってもよい。両面に透明薄膜層を形成した場合には、片面形成の場合よりもガスバリヤー性能をさらに高められることがある。例えば、片面に厚い薄膜層を形成するよりも、その薄膜層の厚みを両面に分配して形成する方が、高いガスバリヤー性が得られることがある。また、両面に透明薄膜層を形成する場合には、各々の薄膜層は、その種類および厚さを適宜変えることもできる。
【００２１】
本発明に係わるガスバリヤー性フィルムの製造方法は、真空容器系内で、基板であるプラスチックフィルム上に、主として酸素及び金属からなる透明薄膜層を形成するドライプロセスである。具体的には、真空蒸着法、スパッタリング法、化学的気相蒸着法（ＣＶＤ）等の手法を適用することによって、薄膜層形成材料から容易にプラスチックフィルムの少なくとも一方の面に透明薄膜層を形成することができる。それらの中でも真空蒸着法は、成膜速度が速く、生産性が高いので好ましい方法である。
【００２２】
蒸着材料の加熱方法としては、抵抗加熱法や電子ビーム法等が使用でき、材料の種類に応じて好適な加熱方法を選択すればよく、同じ系内で同じ方法を採用してもよいし、異なった方法を使用してもよい。
【００２３】
酸素は、必要量を供給してもよいし、また成膜反応容器（真空チャンバー）もしくはプラスチック基板に残存している酸素あるいは水蒸気から取り込んで利用してもよい。
【００２４】
透明薄膜層の形成に先行して、プラスチックフィルム面をコロナ放電処理、グロー放電処理、ウレタン系のコート剤等の表面処理を施しておいてもよく、それによってプラスチックフィルム面上に薄膜層が強固に接合するし、また均一厚さの薄膜を形成することができる。
【００２５】
[２]変性ポリエチレン組成物
本発明における変性カルボン組成物は、
（Ａ）密度８８０〜９３０ｋｇ／ｍ³、ＭＦＲ１〜５０ｇ／１０分の直鎖状エチレン・α−オレフィン共重合体２０〜９０重量％
（Ｂ）密度９５０〜９７０ｋｇ／ｍ³、ＭＦＲ１〜５０ｇ／１０分の直鎖状エチレン・α-オレフィン共重合体５〜５０重量％
（Ｃ）密度９１０〜９３５ｋｇ／ｍ³、ＭＦＲ＝１〜２０ｇ／１０分の高圧法低密度ポリエチレン５〜３０重量％
但し、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の少なくとも一方が、変性前の(Ａ)成分及び(Ｂ)成分の少なくとも一方１００重量％に対し０．１〜５重量％の不飽和カルボン酸又はその誘導体でグラフト変性されたものである。
【００２６】
本発明の変性ポリエチレン組成物は金属薄膜との接着性、蒸気滅菌時の耐熱性、押出ラミネート時の加工性の諸物性を満足させるため上記組成となっている。
【００２７】
成分（Ａ）はエチレン・α−オレフィン共重合体であり、αオレフィンは炭素数３〜１２で構成され、密度は８８０〜９３０ｋｇ／ｍ³で、好ましくは８８５〜９２５ｋｇ／ｍ³、更に好ましくは８８５〜９２０ｋｇ／ｍ³である。またＭＦＲは１〜５０ｇ／１０分、好ましくは２〜４０ｇ／１０分、さらに好ましくは４〜３０ｇ／１０分である。上記範囲内であれば金属との密着性が向上し良好な接着強度ともに良好なラミ加工性が得られる。
【００２８】
成分（Ｂ）はエチレン・α−オレフィン共重合体であり、αオレフィンは炭素数３〜１２で構成され、密度９４０〜９７０ｋｇ／ｍ³、好ましくは密度９４５〜９６８ｋｇ／ｍ³ 、さらに好ましくは９５０〜９６６ｋｇ／ｍ³である。ＭＦＲ１〜５０ｇ／１０分、好ましくは２〜４０ｇ／１０分である。上記範囲内であれば金属との接着性を阻害することなく、蒸気滅菌時の外観不良を抑止でき、ラミ加工性も良好である。
【００２９】
成分（Ｃ）は分子内に長鎖分岐を有する高圧法で製造された低密度ポリエチレンであり、密度９１０〜９３５ｋｇ／ｍ³、さらに好ましくは９１５〜９３０ｋｇ／ｍ³、ＭＦＲ＝１〜２０ｇ／１０分、さらに好ましくはＭＦＲ＝４〜１５ｇ／１０分である。この範囲内であれば、この範囲内であれば、ラミ加工適正が改良され、フィルム製造が容易になる。
【００３０】
上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のブレンド比は成分（Ａ）は２０〜９０重量％、成分（Ｂ）は５〜５０重量％、成分（Ｃ）は５〜３０重量％の範囲である。この範囲内であれば、接着性、耐熱性、ラミ加工適性に優れる。
【００３１】
本発明に用いられる変性ポリエチレン組成物の成分（Ａ）、成分（Ｂ）いずれか一方もしくは双方は、変性前の(Ａ)成分及び(Ｂ)成分の少なくとも一方１００重量％に対し０．１ｗｔ％〜５重量％の不飽和カルボン酸またはその誘導体でグラフト変性されている。その製造法は、従来より公知の種々の方法を採用することができる。例えば、エチレン系共重合体、ラジカル発生剤及びグラフトするモノマーをあらかじめ混合し、押出機で溶融させグラフトする押出機変性法。エチレン系共重合体を溶媒に溶解させ、ラジカル発生剤とグラフトモノマーを添加して共重合させる溶媒変性法が上げられる。この中で、変性後の溶出物の少ない溶媒変性法が好ましい。
【００３２】
溶媒変性法において用いられる溶媒は、ラジカル開始剤、無水マレイン酸及びポリオレフィンを溶解させるものであり、好ましくはアルキル芳香族炭化水素もしくはハロゲン化炭化水素である。アルキル芳香族炭化水素としては、トルエン、キシレン、混合キシレン、トリメチルベンゼン類、テトラメチルベンゼン類、エチルベンゼン、クメン、シメン等が挙げられる。なかでも、トルエン、キシレン、混合キシレン、トリメチルベンゼン類及びこれらの混合物が好ましい。ハロゲン化炭化水素は、クロロホルム、四塩化炭素、トリクロルエチレン、クロルエタン、1,1−ジクロルエタン、1,1,2,2−テトラクロルエタン、1,1−ジブロムエタン、1,2−ジブロムエタン、1,1,2,2−テトラブロモエタン等のハロゲン化脂肪族炭化水素、クロルベンゼン、ジクロルベンゼン、ブロモベンゼンなどのハロゲン化芳香族炭化水素が挙げられるが、テトラクロルエタン、クロルベンゼン、ブロモベンゼンが好ましい。
【００３３】
本発明におけるラジカル開始剤は、通常のラジカル開始剤いずれでもよく、通常有機過酸化物、アゾニトリル等を挙げることができる。有機過酸化物には、アルキルパーオキシド、アリールパーオキシド、アシルパーオキシド、アロイルパーオキシド、ケトンパーオキシド、パーオキシカーボネート、パーオキシカボキシレート等が含まれる。アルキルパーオキシドとしては、ジイソイソプロピルパーオキシド、ジーターシャリーブチルパーオキシド、ターシャリーブチルヒドロパーオキシド、アリールパーオキシドとしてはジクミルパーオキシド、クミルヒドロキシパーオキシド、アシルパーオキシドとしてはジラウロイルパーオキシド、アロイルパーオキシドとしてはジベンゾイルバーオキシド、ケトンパーオキシドとしてはメチルエチルケトンパーオキシドシクロへキサノンパーオキシド等を挙げることができる。アゾニトリルとしてアゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソプロピオニトリル等を例示できる。
【００３４】
本発明において用いられる不飽和カルボン酸又はその誘導体とは、マレイン酸、フマル酸、メザコン酸、シトラコン酸、５−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸、その無水物及びそのエステルの総称である。これらの中では、無水マレイン酸が好ましい。
【００３５】
ラジカル開始剤は、ポリオレフィンの1に対して、通常０.００１〜１重量％の割合で用いられる。
【００３６】
グラフト重合は通常６０〜３５０℃、好ましくは１５０〜３００℃の温度で、３分〜１０時間、好ましくは３分〜６時間反応させることによって行われる。
【００３７】
［３］ポリエチレンフィルム
本発明に用いられるポリエチレンフィルムは、例えば高密度ポリエチレン、ラジカル重合法による低密度ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン（炭素数３以上）共重合体等から構成され、単層または多層構成でも良い。
【００３８】
単層で用いる場合、ヒートシールが容易、強度高い、透明性が高いことから、エチレン−α−オレフィン（炭素数３以上）共重合体が好ましい。エチレン−α−オレフィンはエチレンとα−オレフィンとのランダム共重合体であって、α−オレフィンとしては、炭素原子数３〜１２、好ましくは３〜１０のα−オレフィンが望ましい。その例として、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテンを挙げることができる。共重合体としては、具体的にエチレン・プロピレン共重合体、エチレン・１−ブテン共重合体、エチレン・４−メチル−１−ペンテン共重合体、エチレン・１−ヘキセン共重合体、エチレン・１−オクテン共重合体を例示することができる。
【００３９】
また、このエチレン・α−オレフィン共重合体のα−オレフィンは、炭素数３〜１２が好ましい。密度は、好ましくは８８５〜９６０ｋｇ／ｍ³、より好ましくは８９０〜９５０（ｋｇ／ｍ３）の範囲が望ましい。密度が前記の範囲にあると、容器に透明性、シール適性、機械的強度を付与することができる。またＭＦＲは０．５〜２０ｇ／１０分の範囲で、好ましくは１〜１０ｇ／１０分である。これらの範囲であれば加工時の肌荒れ防止、衝撃強度が良好となる。
【００４０】
エチレン・α−オレフィン共重合体は、チーグラー・ナッタ型重合触媒やメタロセン型重合触媒等のオレフィン立体規則性重合触媒を用い、エチレンとα−オレフィンとを共重合することによって製造することができる。使用する重合触媒の種類や重合条件等によって、製造された共重合体の物性が変化するので、用途に応じた適切な重合方法を選択する。
【００４１】
その中で、メタロセン触媒を使用したエチレン−α−オレフィン共重合体は、分子量分布及び組成分布が狭く、その共重合体中に形成される結晶は小さく均一となり、この共重合体を用いた各層に透明性と耐衝撃性とを付与することができるので好ましい。
【００４２】
特に容器を蒸気滅菌して使用する場合、ポリエチレンフィルムは、耐熱性、柔軟性等容器物性の付与が容易なことから、多層フィルムが好ましい。多層のポリエチレンフィルムは少なくとも２層以上であり、耐熱層として最内層と、柔軟性、透明性、耐衝撃性の層として、変性ポリエチレン組成物層の間に特定のエチレン・α−オレフィン共重合体組成物で形成される柔軟層からなっている。
【００４３】
[Ａ]最内層
最内層は、エチレン・α−オレフィン共重合体で形成され、α−オレフィンは炭素数３〜１２である。密度９３５〜９６０ｋｇ／ｍ³、好ましくは９４０〜９５５（ｋｇ／ｍ３）の範囲が望ましい。密度が前記の範囲にあると、容器に耐熱性、透明性、シール適性、機械的強度を付与することができる。またＭＦＲは０．５〜２０ｇ／１０分の範囲で、好ましくは１〜１０ｇ／１０分である。これらに範囲であれば加工時の肌荒れ防止、衝撃強度が良好となる。
【００４４】
最内層に使用するエチレン・α−オレフィン共重合体は溶液法、スラリー法、気相法など公知の方法で製造される。また、製造時に使用する触媒は特に限定は無いが、生産性に優れるチグラー触媒で製造されることが好ましい。
【００４５】
［Ｂ］柔軟層
柔軟層は、エチレン・α−オレフィン共重合体[Ｂ１]と高密度ポリエチレン[Ｂ２]から形成される。エチレン・α−オレフィン共重合体[Ｂ１]は、透明性、柔軟性、衝撃強度を向上させるため特定の物性を有している。高密度ポリエチレン[Ｂ２]は、蒸気滅菌時に柔軟層のエチレン・α−オレフィン共重合体の変形を抑止するために用いるが、高密度ポリエチレンをブレンドすると透明性が低下するため、特定の物性の高密度ポリエチレンを使用する。
【００４６】
[Ｂ１]エチレン・α−オレフィン共重合体
エチレン・α−オレフィン共重合体[Ｂ１]は、エチレンとα−オレフィンとのランダム共重合体であって、α−オレフィンとしては、炭素原子数３〜１２、好ましくは３〜１０のα−オレフィンが望ましい。その例として、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテンを挙げることができる。共重合体としては、具体的にエチレン・プロピレン共重合体、エチレン・１−ブテン共重合体、エチレン・４−メチル−１−ペンテン共重合体、エチレン・１−ヘキセン共重合体、エチレン・１−オクテン共重合体を例示することができる。
【００４７】
またこの直鎖状ポリエチレン[Ｂ１]のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＡＳＴＭＤ−１２３８に準拠し、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重下で測定した値が、好ましくは０．１〜１００、より好ましくは０．２〜５０（ｇ／１０分）である。このようなＭＦＲ値を有するエチレン・α−オレフィン共重合体を合成樹脂層として使用すると、フィルムの成形性が良好であると共柔軟性、衝撃強度、耐ピンホール性、機械的強度も高い。
【００４８】
このエチレン・α−オレフィン共重合体[Ｂ１]は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法で測定した重量平均分子量（Ｍｗ）の数平均分子量（Ｍｎ）に対する比（Ｍｗ／Ｍｎ）が、１．５〜３．５、より好ましくは２．０〜３．５である。Ｍｗ／Ｍｎの値が前記の範囲内にあると、共重合体の分子量分布が比較的に狭いことを示しており、容器の強度および透明性が向上する。
【００４９】
エチレン・α−オレフィン共重合体[Ｂ１]は、チグラー・ナッタ型重合触媒やメタロセン型重合触媒等のオレフィン立体規則性重合触媒を用い、エチレンとα−オレフィンとを共重合することによって製造することができる。使用する重合触媒の種類や重合条件等によって、製造された共重合体の物性が変化するので、用途に応じた適切な重合方法を選択する。
【００５０】
その中で、メタロセン触媒を使用したエチレン−α−オレフィン共重合体は、分子量分布及び組成分布が狭く、その共重合体中に形成される結晶は、小さく均一となり、この共重合体を用いた各層に透明性と耐衝撃性とを付与することができるので好ましい。
【００５１】
[Ｂ２]高密度ポリエチレン
高密度ポリエチレン[Ｂ２]は、密度９５０ｋｇ／ｍ³以上、好ましくは９５５ｋｇ／ｍ³以上より好ましくは９６０ｋｇ／ｍ³以上の範囲が望ましい。密度が前記の範囲にあると、上記滅菌時の外観不良を抑制できる。
【００５２】
高密度ポリエチレン[Ｂ２]のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＡＳＴＭＤ−１２３８に準拠し、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重下で測定した値が、１〜３０ｇ／１０分、好ましくは５〜２５ｇ／１０分、さらに好ましくは１０〜２０ｇ／１０分である。ＭＦＲ値が上記値内であれば透明性維持できる。
【００５３】
この高密度ポリエチレン[Ｂ２]は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法で測定した重量平均分子量（Ｍｗ）の数平均分子量（Ｍｎ）に対する比（Ｍｗ／Ｍｎ）が、１．５〜４．０、好ましくは２．０〜３．５である。Ｍｗ／Ｍｎの値が前記の範囲内にあると、共重合体の分子量分布が比較的に狭いことを示しており、容器の強度および透明性が向上する。
【００５４】
ここでゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）の測定法の一例を説明する。Ｗａｔｅｒｓ社製の１５０Ｃ型機を用い、ポリマーラボラトリーズ社製のカラムＰｌｍｉｘｅｄＢを取り付ける。測定温度を１３５℃とし、溶媒としてｏ−ジクロロベンゼンを使用し、ポリマー濃度０．１５重量％のサンプルを４００μｌ供給する条件下で行う。この際、標準ポリスチレンを用いて作成した検量線を使用することによって、ＭｗおよびＭｎの値を求めることができる。
【００５５】
高密度ポリエチレン[Ｂ２]は、既知のチグラー・ナッタ型重合触媒を用い、エチレンとα−オレフィンとを共重合することによって製造することができる。使用する重合触媒の種類や重合条件等によって、製造された高密度ポリエチレンの物性が変化するので、用途に応じた適切な重合方法を選択する。
【００５６】
［４］積層フィルム
本発明の積層体は、プラスチックフィルム上のガスバリアー性無機物薄膜層面と、水冷インフレで成形されたポリエチレンフィルムの間を、不飽和カルボン酸もしくはその誘導体で一部または全部グラフト変性した変性ポリエチレン層を介して積層することを特徴としている。それ以上の層を含んでいれば、いかなる材料が含まれていも良い。最内層、中間層、最外層のいずれであってもよい。また、最内層と中間層、中間層と中間層、中間層と最外層、最外層と最内層など２層以上含まれていも良い。
【００５７】
積層体は、プラスチックフィルム上のガスバリアー性無機物薄膜層面と、水冷インフレで成形されたポリエチレンフィルムの間を、不飽和カルボン酸もしくはその誘導体で一部または全部グラフト変性した変性ポリエチレン層を介して積層された層を含むものであれば特に限定されないが、具体例としては、以下の構成を挙げることができる。但し、２軸延伸ポリプロピレンフィルムをＯＰＰ、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートをＯＰＥＴと略記する。
（１）ＯＰＰ：酸化アルミ蒸着層／変性ポリエチレン／ポリエチレンフィルム
（２）ＯＰＥＴ：酸化アルミ蒸着層／変性ポリエチレン／ポリエチレンフィルム
（３）ＯＰＰ：酸化アルミ、酸化珪素混合蒸着層／変性ポリエチレン／ポリエチレンフィルム
（４）ＯＰＥＴ：酸化アルミ、酸化珪素混合蒸着層／変性ポリエチレン／ポリエチレンフィルム
（５）ポリエチレンフィルム／接着剤／ＯＰＰ：酸化アルミ蒸着層／変性ポリエチレン／ポリエチレンフィルム
（６）ナイロンフィルム／接着剤／ＯＰＰ：酸化アルミ蒸着層／変性ポリエチレン／ポリエチレンフィルム
これらの積層体を含む更なる多層の構成など、使用目的に応じて所望の層構成を採用することができる。また上記合成樹脂層及びバリアー層は、２種以上の層をラミネートしたものであっても良い。
【００５８】
［５］積層方法
ポリエチレンフィルムの積層方法は、公知の方法で実施される。例えば空冷インフレーション成形、水冷インフレーション成形、Ｔダイ成形、押出ラミネート等の成形方法によって、あるいは２種類以上の成形方法を組み合わせて製造することができる。好ましい容器の製造方法は、水冷インフレーション成形法及び空冷インフレ成形法及びＴダイ成形による方法である。
【００５９】
バリアー性無機物薄膜層をコーティングしたフィルムとポリエチレンフィルムとの積層方法は、不飽和カルボン酸をグラフトした変性ポリエチレンの溶融樹脂を、バリアー性無機物薄膜層にコーティングしたフィルムとポリエチレンフィルム間に、ラミネートして接着する押出しラミネートで行う。
【００６０】
なお、積層体または容器の製造に際して、その原料樹脂には酸化防止剤、耐熱安定剤、塩酸吸収剤、アンチブロッキング剤等の安定剤ないし添加剤を加えてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
本発明の積層フィルムは、プラスチックフィルム上のガスバリアー性無機物薄膜層面とポリエチレンフィルムの間を不飽和カルボン酸不飽和カルボン酸もしくはその誘導体で一部または全部グラフト変性した変性ポリエチレン層を介して積層することで、内溶液へ接着剤等の低分子量物が移行せず、日本薬局方内に規定されている日本薬局方記載のプラスチック容器試験法に適合する衛生性と高い水蒸気バリアー性と酸素バリアーを付与できる。
【００６２】
【実施例】
以下に本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００６３】
実施例及び比較例に用いられる測定方法は、以下のとおりである。
（１）衛生性：日本薬局方プラスチック製医薬品容器試験法に記載される灰化試験法、溶出物試験法に準拠して実施。
（２）透明性：日本薬局方プラスチック製医薬品容器試験法に記載される透明性試験法に準拠して実施。
（３）衝撃強度：フィルムを縦２００ｍｍ、横１２０ｍｍに切断し、２枚のフィルムの３方を１７０℃の温度でヒートシールし、５００ｍｌの蒸留水を入れ、容器中のヘッドスペースが５０ｃｃになるように調整して１方を密封する。その容器を０℃で２４時間放置後、容器に重さ６ｋｇの錘を落とし破袋する時の高さを測定した。
（４）酸素透過度：JIS K7126に準拠して実施。モコンＯｘ−ＴＲＡＮ２−２０（モダンコントロール社製）で２０℃、相対湿度７５％で測定した。
（５）透湿度：ＪＩＳＺ０２０８に準拠して実施。
（６）接着力：積層フィルムの無機物コーティングフィルムとポリエチレンフィルムを剥離させ、フィルムのたて方向に幅１５ｍｍ、長さ１００ｍｍの試験片を引張試験機で応力を測定し、その剥離応力を測定した。
【００６４】
［実施例１］
［１］変性ポリエチレン
反応溶媒としてトルエンを用い、トルエン５．７リットル当たり８２５ｇのポリエチレン（三井化学（株）製ハイゼックス^R１３００Ｊ：密度９６５kg／m3、ＭＦＲ=１３ｇ/10min）を１６０℃で溶解させた。
【００６５】
ついで、このトルエン溶液に無水マレイン酸のトルエン溶液（４．１３ｇ／２５０ｍｌ）及びジクミルペルオキシド（ＤＣＰ）のトルエン溶液（０．３３ｇ／５０ｍｌ）を別々の導管から４時間かけて徐々に供給した。
【００６６】
供給終了後、さらに１６０℃で３０分間反応を続け、次いで室温まで冷却し、ポリマーを析出させた。析出したポリマーを濾過し、更にアセトンで繰り返し洗浄し、８０℃で１昼夜減圧乾燥して目的の変性ポリオレフィン[Ａ]を得た。
【００６７】
この変性ポリオレフィン[Ａ]について組成分析を行った結果、ポリエチレン１００ｇ当たり２．０ｇに相当する無水マレイン酸がグラフト重合していることが確認できた。変性ポリオレフィン[Ａ]は密度９６５kg／m3、ＭＦＲ=３ｇ/10minであった。
【００６８】
密度８８５ｋｇ/m³、ＭＦＲ＝２０ｇ／１０ｍｉｎのエチレン−１−ブテン共重合体７５ｗｔ％、密度９１７ｋｇ/m³、ＭＦＲ＝７ｇ／１０ｍｉｎの高圧法ポリエチレン２０ｗｔ％、上記変性ポリエチレン［Ａ］を５％の混合品をシリンダー温度２００℃に設定した1軸押出機で混練したサンプルを変性ポリエチレン［Ｂ］（１９０℃、２１６０ｇのＭＦＲ＝１４ｇ/１０ｍｉｎ、密度＝８９６ｋｇ／ｍ３、マレイン酸グラフト率＝ポリエチレン１００ｗｔ％に対して０．１ｗｔ％）として調整した。
【００６９】
［２］ポリエチレンフィルム
メタロセン触媒で製造された、密度９０５ｋｇ/m³、ＭＦＲ＝４ｇ/10min、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．１のエチレン−１−ヘキセン共重合体(LLDPE▲１▼)を用い、水冷インフレ成形機で幅４００ｍｍ、厚さ：２００μｍのポリエチレンフィルムを試作した。
（押出機）５０ｍｍΦ１軸押出機温度条件：１８０℃
（ダイ）サーキューラーダイ設定温度１８０℃
（成形スピード）１０ｍ/ｍｉｎ
【００７０】
［３］積層化
東セロ株式会社製の１２μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＯＰＥＴ）に酸化アルミニウムを蒸着したフィルム（ＴＬＯＰＥＴ：品名Ｈ）と、上記ポリエチレンフィルムを、以下の加工条件で押出しラミネーターを用い、変性ポリエチレン［Ｂ］を接着層として積層化した。
（押出機）６５０ｍｍΦ１軸押出機温度条件：３００℃
（ダイ）ダイ設定温度３００℃
（成形スピード）６０ｍ/ｍｉｎ
【００７１】
上記積層フィルムを用い、前記した方法で、衛生性、透明性、衝撃強度、酸素透過度、透湿度を測定した。その結果を、表１に示す。
【００７２】
［実施例２］実施例１において、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムに酸化アルミニウムを蒸着したフィルムを、厚さ２５μｍの２軸延伸ポリプロピレンフィルム（ＯＰＰ）に酸化アルミニウムを蒸着したフィルム（（株）東セロ試作品）に変更以外は、同様に実施した。
【００７３】
［実施例３］実施例１においてポリエチレンフィルムを以下多層ポリエチレンフィルムに変更した以外は、同様に実施した。
多層ポリエチレンフィルムは下記層構成のフィルムを使用した。
（層構成） LLDPE▲２▼／ＬＬDPE▲３▼／ＬＬDPE▲２▼＝１５／１７０／１５（μｍ）
(使用樹脂)
・ＬＬDPE▲２▼：密度９４０ｋｇ/m³、ＭＦＲ＝２ｇ/10minのエチレン−１−ブテン共重合体
・ＬＬDPE▲３▼：密度９０５ｋｇ/m³、ＭＦＲ＝４ｇ/10min、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．１のエチレン−１−ヘキセン共重合体：９０ｗｔ％、密度９６５ｋｇ/m³、ＭＦＲ＝１６ｇ/10min、Ｍｗ/Ｍｎ＝３の高密度ポリエチレン：１０wt％の組成物
またフィルム成形は以下条件で実施。
（押出機）
・１層４０ｍｍΦ１軸押出機温度条件：１８０℃
・２層６５ｍｍΦ１軸押出機温度条件：１８０℃
・３層４０ｍｍΦ１軸押出機温度条件：１８０℃
（ダイ）３種３層サーキューラーダイ設定温度１８０℃
（成形スピード）１０ｍ/ｍｉｎ
【００７４】
［比較例１］実施例１で使用した変性ポリエチレン［Ｂ］の代りに、密度８８５ｋｇ/m³、ＭＦＲ＝２０ｇ／１０ｍｉｎのエチレン−１−ブテン共重合体７５ｗｔ％、密度９１７ｋｇ/m³、ＭＦＲ＝７ｇ／１０ｍｉｎの高圧法ポリエチレン２５ｗｔ％、の混合品（変性ポリエチレン［Ｃ］（１９０℃、２１６０ｇのＭＦＲ＝１４ｇ/１０ｍｉｎ、密度＝８９５ｋｇ／ｍ３、マレイン酸グラフト率＝０ｗｔ％）を使用した以外は、実施例１と同様に実施した。
【００７５】
［比較例２］実施例１で使用したポリエチレンフィルムの代りに、融点＝１４０℃、ＭＦＲ＝７ｇ／１０ｍｉｎのランダムポリプロピレンを用いた厚さ２００μｍのＴダイ成形フィルムを用いた以外は実施例１と同様に実施した。
【００７６】
［比較例３］酸化アルミ蒸着ＯＰＥＴとポリエチレンフィルムの接着を、三井武田ケミカル製接着剤（主剤（ポリエステル−ウレタン接着剤）：タケラックＡ３１５、硬化剤（ウレタン硬化剤）：タケネートＡ１０）を使用してラミネートした以外は、実施例１と同様に試験した。
【００７７】
［比較例４］酸化アルミ蒸着ＯＰＥＴを、厚さ12μｍのＯＰＥＴに変更した以外は、実施例１と同様に実施した。
【００７８】
【表１】

Claims

少なくとも、
（１）プラスチックフィルム
（２）酸化マグネシウム、酸化アルミニウム及び酸化珪素から選ばれる少なくとも１種のガスバリアー性無機物薄膜層
（３）次の（Ａ）〜（Ｃ）成分からなる変性ポリエチレン組成物層
（Ａ）密度８８０〜９３０ｋｇ／ｍ³、ＭＦＲ１〜５０ｇ／１０分の直鎖状エチレン・α−オレフィン共重合体２０〜９０重量％
（Ｂ）密度９４０〜９７０ｋｇ／ｍ³、ＭＦＲ１〜５０ｇ／１０分の直鎖状エチレン・α−オレフィン共重合体５〜５０重量％
（Ｃ）密度９１０〜９３５ｋｇ／ｍ³、ＭＦＲ＝１〜２０ｇ／１０分の高圧法低密度ポリエチレン５〜３０重量％
但し、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の少なくとも一方が、変性前の(Ａ)成分及び(Ｂ)成分の少なくとも一方１００重量％に対し０．１〜５重量％の不飽和カルボン酸又はその誘導体でグラフト変性されたものである。
（４）ポリエチレンフィルム
の順に積層された積層構造を含み、無機物薄膜層と変性ポリエチレン組成物層間の接着強度が1Ｎ／１５mm幅以上であり、２０℃、相対湿度７５％の条件下で測定した酸素ガス透過量が５０cm³／m²・24h・atm以下であり、水蒸気透過量が２ｇ／m²・24h・atm以下である積層フィルム。
ガスバリアー性無機物薄膜層が、酸化アルミニウムを含有することを特徴とする請求項１に記載の積層フィルム。
プラスチックフィルムが、２軸延伸されたポリプロピレンフィルムであることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の積層フィルム。
プラスチックフィルムが、２軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の積層フィルム。
前記（４）ポリエチレンフィルムが少なくとも２層以上からなり、その最内層[Ａ]は密度９３５〜９６０ｋｇ／ｍ³のエチレン・α−オレフィン共重合体であり、最内層[Ａ]と変性ポリエチレン組成物層の間に、密度８８０〜９２０ｋｇ／ｍ³でかつ重量平均分子量（Ｍｗ）の数平均分子量（Ｍｎ）に対する比（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．５〜３．５のエチレン・α−オレフィン共重合体[Ｂ１]を７０〜９５重量％、密度が９５０〜９７０ｋｇ／ｍ³でＭＦＲが１〜３０ｇ／１０ｍｉｎで、Ｍｗ／Ｍｎが１．５〜４．０である高密度ポリエチレン[Ｂ２]を５〜３０重量％含む直鎖状ポリエチレン組成物で形成されている層[Ｂ]を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の積層フィルム。
１１５℃、３０分間の蒸気滅菌処理後、波長４５０ｎｍの水中光線透過率が７０％以上である請求項１〜５のいずれかに記載の積層フィルム。