JP5034618B2

JP5034618B2 - 積層包装材料

Info

Publication number: JP5034618B2
Application number: JP2007098215A
Authority: JP
Inventors: 香往里藤村; 渉山本
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2007-04-04
Filing date: 2007-04-04
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2027-04-04
Also published as: JP2008254298A

Description

本発明は、医薬品、食品、化粧品などを包装する為の、ガスバリア性と紫外線遮断性を兼ね備えた透明積層包装材料に関する。

従来、医薬品、食品や非食品類等の包装に用いられる透明な包装材料には各種の機能が要求され、特に重要な機能として包装材料を透過する酸素、水蒸気、その他の気体による内容物の変質あるいは紫外線等による内容物の変質を防止する内容物保護機能があり、包装する内容物によっては、変質防止の為にガスバリア性と共に紫外線遮断性を兼ね備えたものが求められる。従来から透明な包装材料に優れたガスバリア性を付与させる為に、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリルなどの樹脂フィルムやこれらの樹脂をコーティングしたフィルムを基材フィルムに積層した積層材が一般的に用いられてきた。しかし、前記のガスバリア性積層材は廃棄や焼却の際に有害物質を発生する可能性があるなどの問題があった。さらに、紫外線遮断性を付与させる為に、フィルム単独で波長３２０ｎｍ以下の紫外線を遮断する透明なポリエステル系フィルムからなる基材層の片面に酸化亜鉛や酸化チタン等を主成分とする物質を塗布したり、基材層中に練り込んだものが用いられてきたが、これらのものは透明性が悪くなったり、波長３９０ｎｍ迄の紫外線を全て遮断することが出来ない等の欠点があった。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、医薬品、食品、化粧品などを包装する為の、ガスバリア性と紫外線遮断性を兼ね備え、特に波長４００ｎｍ迄の波長域の紫外線遮断する透明な積層包装材料を提供することを課題とする。

上記の課題を解決する手段として、
請求項１に係る発明は、少なくとも、透明なガスバリア性フィルムの片面に紫外線吸収特性の異なる２種の紫外線吸収剤を混合したコート剤を塗布して紫外線吸収層を形成したフィルムを有する積層包装材料であって、
前記紫外線吸収特性の異なる２種の紫外線吸収剤のうちの１種が、ジエチルアミノ−フ
ェニルスルホニル−ペンタジエノエイト系であり、
前記紫外線吸収特性の異なる２種の紫外線吸収剤のうちの他の１種が、ベンゾトリアゾール系もしくはベンゾフェノン系であり、
前記積層包装材料の波長３００〜４００ｎｍにおける光線透過率が５％以下であることを特徴とする積層包装材料である。

請求項２に係る発明は、上記透明なガスバリア性フィルムが、透明なフィルム基材に無機酸化物からなる蒸着薄膜層を積層したことを特徴とする請求項１記載の積層包装材料である。

請求項３に係る発明は、前記紫外線吸収層が、ポリウレタン系樹脂９５〜７０重量％に対し紫外線吸収剤５〜３０重量％を配合してなる紫外線吸収層であることを特徴とする請求項１または２記載の積層包装材料である。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層包装材料の波長３００〜３８０ｎｍにおける光線透過率が１％以下であることを特徴とする積層包装材料である。

本発明によれば、ガスバリア性と紫外線遮断性を兼ね備え、特に波長４００ｎｍ迄の波長域の紫外線を遮断する透明な積層包装材料を提供することができる。本発明の積層包装材料は医薬品、食品、化粧品などを包装する分野において好適に使用されるものである。さらに、フィルム基材に塩素成分を含んでいないフィルムを使用することができる構成であるから、廃棄、焼却時にも特に有害物質を発生させることがない積層包装材料を提供することができる。

以下、本発明の積層包装材料の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１の積層包装材料（ａ）は透明なフィルム基材（１）の片面に無機酸化物の蒸着薄膜層（２）を積層したバリア性積層フィルム（３）の蒸着薄膜層（２）に紫外線吸収層（４ａ）、接着層（５）、シーラント層（６）を積層した構成になっており、図２の積層包装材料（ｂ）は他の実施例の側断面図であり、透明なフィルム基材（１）の片面に無機酸化物の蒸着薄膜層（２）を積層したバリア性積層フィルム（３）の透明なフィルム基材（１）面に接着層（５）紫外線吸収層（４ｂ）、透明な二軸延伸フィルム（７）を積層し、他方の蒸着薄膜層（２）に接着層（５）、シーラント層（６）が積層されている。

前記構成にさらに印刷層を設けることも可能で、その場合印刷層は蒸着薄膜層（２）と紫外線吸収層（４ａ）の中間に設けるか、又は二軸延伸フィルム（７）と接着剤層（４ｂ）の中間に設ける。

前記フィルム基材（１）は無色透明な高分子材料からなり、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ナイロン（Ｎｙ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの機械的強度、寸法安定性を有するものが好ましく、これらをフィルム状に加工、さらには二軸方向に延伸したものが用いられる。また、この透明なフィルム基材（１）の表面に蒸着薄膜層の密着性を良くするために、前処理としてコロナ処理、低温プラズマ処理、イオンボンバード処理を施しておいてもよく、さらに薬品処理、溶剤処理などを施してもよい。

前記フィルム基材（１）の厚さは特に制限を受けるものではないが、包装材料としての適性、他のフィルムを積層あるいは蒸着薄膜層を形成する場合の加工性等を考慮すると、５〜５０μｍの範囲が好ましい。

また、量産性を考慮すれば、連続的に蒸着薄膜層を形成できるように長尺状フィルムとすることが望ましい。

前記蒸着薄膜層（２）は酸化珪素、酸化アルミニウム若しくは酸化マグネシウムからなり、その膜厚は５〜３００ｎｍの範囲内であることが望ましく、その値は適宜選択される。ただし、膜厚が５ｎｍ以下であると透明なフィルム基材（１）の全面に均一な薄膜が形成されないことがあり、ガスバリア材としての機能を十分に果たすことができない場合がある。また、膜厚が３００ｎｍを超えた場合は蒸着薄膜にフレキシビリティを保持させることができず、成膜後に折り曲げ、引っ張りなどの外的要因により、蒸着薄膜に亀裂を生じる恐れがあるため良くない。

前記バリア性積層フィルム（３）として、蒸着薄膜層（２）の上にポリビニルアルコール樹脂と無機層状化合物からなるガスバリア性被膜層をさらに積層したバリア性積層フィルムを使用しても良く、その場合のポリビニルアルコール樹脂と無機層状化合物の配合比は、重量％比でポリビニルアルコール樹脂／無機層状化合物が６０／４０〜４０／６０の範囲にすることにより、特に高いガスバリア性を得ることができる。

前記ポリビニルアルコール樹脂は、一般にポリ酢酸ビニルを鹸化して得られるもので酢酸基が数十％残存している、いわゆる部分鹸化ポリビニルアルコール樹脂から酢酸基が数％しか残存していない完全鹸化ポリビニルアルコール樹脂までを含み、特に限定されるものではない。

前記無機層状化合物は、カオリナイト族、スメクタイト族、及びマイカ族が挙げられる。この中で、モンモリロナイト、ヘクトライト、及びサポナイトなどのスメクタイト族が好適で、無機層状化合物の層間に樹脂を取り込み、複合体を形成し易い。特に、この族の中でも、モンモリロナイトを選定することにより、さらに高いガスバリア性を付与することができる。

前記紫外線吸収層（４ａ、４ｂ）は、インキ用バインダー樹脂９５〜７０％に対し長波長の紫外線をカットする、例えば下記化学式（１）〜（３）で表されるジエチルアミノ−フェニルスルホニル−ペンタジエノエイト系紫外線吸収剤及び、短波長の紫外線をカットするベンゾトリアゾール系もしくはヒドロキシフェニルトリアジン系もしくはシアノアクリレート系紫外線吸収剤５〜３０重量％を混合した混合物からなっている。従って、波長４００ｎｍ迄の波長域の紫外線を良好に吸収遮断することができる。紫外線吸収剤の混合量が５重量％未満の場合は十分な紫外線遮断性が得ることが困難であり、３０重量％を超えると接着性が低下してしまうので良くない。インキ用バインダー樹脂としては、ポリアミド樹脂、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂が使用できる。特に、本発明ではポリウレタン樹脂が好適に使用される。これらの樹脂を使用することにより、フィルム基材への接着性が良好で、例えば印刷層を設けた場合でも印刷層との接着が強固となる。その積層方法は、インキ用バインダー樹脂をトルエン、酢酸エチル等の有機溶剤で溶解し、紫外線吸収剤をその溶液中に分散させた総固形分２０〜３０重量％塗布液を公知のグラビアコート法等で塗布、乾燥し積層する。塗布量は１〜２．５ｇ／ｍ^２（乾燥状態）が好ましい。

前記接着剤層（５）としては、一般的にポリウレタン系接着剤を使用する。通常、水酸基を持った主剤とイソシアネート基を持った硬化剤とを２液混合して使用する２液型が使用される。その塗布方法もグラビアコート法などの公知の方法で塗布する。塗布量は１〜５ｇ／ｍ²（乾燥状態）が良い。

前記シーラント層（６）は、低密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、エチレン・α−オレフィン共重合体樹脂などのエチレン系樹脂や、ホモポリプロピレン樹脂、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などのポリプロピレン系樹脂などの選択が可能であり、また、これらのオレフィン系樹脂をグラフト重合などにより酸変成した変成ポリオレフィン樹脂も使用可能である。上述したポリオレフィン系樹脂の単体又は２種以上からなるブレンド物でもかまわない。積層方法は前記各種樹脂を溶融押出ラミネートする方法、あるいは前記樹脂からなるフィルムをドライラミネートするなどの公知の方法で積層する。厚みは適宜選定するが、１５〜１００μｍ程度のものが使用される。

前記二軸延伸フィルム（７）は、積層体の各種強度、例えば、引っ張り強度、引き裂き強度等を向上させる為に積層する。厚さ２０〜３０μｍの二軸延伸ポリプロピレンフィルム、厚さ１５〜２５μｍの二軸延伸ナイロンフィルム、厚さ６〜１６μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムなどを使用する。積層方法は公知のドライラミネート法で積層する。

以下、具体的な実施例を挙げて本発明の積層包装材料について説明する。

〈実施例１〉
透明なフィルム基材（１）として、厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエステルフィルム（東レ（株）、商品名：Ｐ６０）を使用し、真空蒸着機を用いて、その二軸延伸ポリエステルフィルムの片面に厚さ５０ｎｍの酸化アルミニウムの蒸着薄膜層（２）を積層したバリア性積層フィルム（３）を作成した。次にドライラミネート機で、前記作成したバリア性フィルム（３）の酸化アルミニウム面にポリウレタン系樹脂と、前出の化学式（１）で表されるジエチルアミノ−フェニルスルホニル−ペンタジエノエイト系紫外線吸収剤（富士フィルム（株）、商品名：ＤＰＯ）とベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（チバスペシャリティケミカルズ（株）、商品名：ＴＩＮＵＶＩＮ）の混合物を重量比でポリウレタン系樹脂：ＤＰＯ：ＴＩＮＵＶＩＮ＝８０：１０：１０に配合した混合物の全固形分２５重量％の酢酸エチル溶液を塗布、乾燥し、塗布量２．３ｇ／ｍ^２の紫外線吸収層（４ａ）を積層した。引き続き、前記紫外線吸収層（４ａ）の上に塗布量３ｇ／ｍ^２（乾燥状態）のポリウレタン系接着剤（５）を介してシーラント層（６）として厚さ３０μｍの直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（東セロ（株）、商品名：ＴＵＸ−ＦＣＸ）を積層し、本発明の積層包装材料を作成した。

〈実施例２〉
二軸延伸フィルム（７）として、厚さ３０μｍのニ軸延伸ポリプロピレンフィルム（東セロ（株）、商品名：Ｕ−１）を使用し、ドライラミネート機を用いて、ポリウレタン系樹脂を、前出の化学式（１）で表されるジエチルアミノ−フェニルスルホニル−ペンタジエノエイト系紫外線吸収剤（富士フィルム（株）、商品名：ＤＰＯ）とベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（チバスペシャリティケミカルズ（株）、商品名：ＴＩＮＵＶＩＮ）の混合物を重量比で８０／２０に配合した混合物の全固形分２５重量％の酢酸エチル溶液を塗布、乾燥し、塗布量２．３ｇ／ｍ^２の紫外線吸収層（４ｂ）を積層した。引き続き、前記紫外線吸収層（４ｂ）の上に塗布量３ｇ／ｍ^２（乾燥状態）のポリウレタン系接着剤（５）を介して、フィルム基材（１）として使用した厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムに厚さ５０μｍの酸化珪素の蒸着膜層（２）を積層したバリア性積層フィルム層（３）を積層した。引き続き、前記バリア性積層フィルム層（３）の蒸着薄膜層（２）の上に塗布量３ｇ／ｍ^２（乾燥状態）のポリウレタン系接着剤を介して厚さ３０μｍの直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（東セロ（株）、商品名：ＴＵＸ−ＦＣＸ）を積層し、本発明の積層包装材料を作成した。

〈比較例１〉
実施例１において、紫外線吸収層（４）がベンゾフェノン系紫外線吸収剤（ＢＡＳＦ（
株）、商品名：Ｕｖｉｎｕｌ）を使用した以外は、同様にして、比較用の積層包装材料を作成した。

〈比較例２〉
実施例２において、紫外線吸収層（４）がベンゾフェノン系紫外線吸収剤（ＢＡＳＦ（株）、商品名：Ｕｖｉｎｕｌ）を使用した以外は、同様にして、比較用の積層包装材料を作成した。

〈比較例３〉
厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエステルフィルム（東レ（株）、商品名：Ｐ６０）の片面に塗布量３ｇ／ｍ²（乾燥状態）のポリウレタン系接着剤を介して厚さ１５μｍの塩化ビニリデン系フィルム（呉羽化学工業（株）、商品名：ケイフレックス）を積層し、その塩化ビニリデン系フィルムの上に塗布量３ｇ／ｍ²（乾燥状態）のポリウレタン系接着剤を介して厚さ３０μｍの直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（東セロ（株）、商品名：ＴＵＸ−ＦＣＸ）を積層し、比較用の積層包装材料を作成した。

〈比較例４〉
実施例１において、紫外線吸収層（４）が前出の化学式（１）で表されるジエチルアミノ−フェニルスルホニル−ペンタジエノエイト系紫外線吸収剤（富士フィルム（株）、商品名：ＤＰＯ）を単独で使用した以外は、同様にして、比較用の積層包装材料を作成した。

〈評価〉
実施例１、２及び比較例１〜４で得られた積層包装材料の紫外線遮断性を以下の測定方法で評価した。その結果を表１に示す。

〈測定方法〉
日立製作所（株）製のＵ−２０００型ダブルビーム分光光度計を使用して透明バリア製包装材料の紫外線透過率を測定した。

表１の結果から、実施例１〜２で得られた本発明の積層包装材料は波長４００ｎｍ迄の波長域の紫外線透過率が０若しくは非常に小さく、優れた紫外線遮断性を有している。一方、比較例１、２で得られた積層包装材料は３９０ｎｍ域で紫外線透過率が大きく、また比較例４で得られた積層包装材料は３２０ｎｍ域で紫外線透過率が大きい。比較例３の積層包装材料は紫外線透過率が大きい。

本発明の積層包装材料についてその一例を示す断面図である。本発明の積層包装材料についてその他の例を示す断面図である。

符号の説明

ａ、ｂ・・・積層包装材料
１・・・透明フィルム基材
２・・・無機酸化物からなる蒸着薄膜層
３・・・ガスバリア性フィルム
４ａ、４ｂ・・・紫外線吸収層
５・・・接着剤層
６・・・シーラント層
７・・・透明二軸延伸フィルム

Claims

少なくとも、透明なガスバリア性フィルムの片面に紫外線吸収特性の異なる２種の紫外線吸収剤を混合したコート剤を塗布して紫外線吸収層を形成したフィルムを有する積層包装材料であって、
前記紫外線吸収特性の異なる２種の紫外線吸収剤のうちの１種が、ジエチルアミノ−フェニルスルホニル−ペンタジエノエイト系であり、
前記紫外線吸収特性の異なる２種の紫外線吸収剤のうちの他の１種が、ベンゾトリアゾール系もしくはベンゾフェノン系であり、
前記積層包装材料の波長３００〜４００ｎｍにおける光線透過率が５％以下であることを特徴とする積層包装材料。
上記透明なガスバリア性フィルムが、透明なフィルム基材に無機酸化物からなる蒸着薄膜層を積層したことを特徴とする請求項１記載の積層包装材料。
前記紫外線吸収層が、ポリウレタン系樹脂９５〜７０重量％に対し紫外線吸収剤５〜３０重量％を配合してなる紫外線吸収層であることを特徴とする請求項１または２記載の積層包装材料。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層包装材料の波長３００〜３８０ｎｍにおける光線透過率が１％以下であることを特徴とする積層包装材料。