JP2005219364A

JP2005219364A - 包装材料用積層フィルム

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Publication number: JP2005219364A
Application number: JP2004030305A
Authority: JP
Inventors: Kusato Hirota; 草人廣田; Isazumi Ueha; 功純上羽; Naoshi Minamiguchi; 尚士南口
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2004-02-06
Filing date: 2004-02-06
Publication date: 2005-08-18

Abstract

【課題】入浴剤、経皮吸収薬等の医薬品、あるいはトイレタリー用品の包装材料において、最内層のヒートシール層を耐内容物性のあるヒートシール剤の薄膜で形成することにより、内容物が含有している薬効成分や香料の包装材料への吸着が少なく、かつ、デラミネーションなどの劣化が生じにくく、かつアルミ箔を使用せず環境に優しい包装材料を提供することにある。
【解決手段】基材、ガスバリア層、ヒートシール層を順次積層した積層フィルムにおいて、ガスバリア層がアルミニウム、アルミナ、シリカなどの蒸着層またはエチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物であり、ヒートシール層がアクリル系樹脂からなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、医薬品、トイレタリー用品、化粧品、食品などを包装する包装材料に関するものであり、その包装材料の最内層のヒートシール層を薄膜の特定樹脂で構成することにより、内容物の薬効、芳香成分等の包装材料への吸着性を少なくし、デラミネーションの発生が低減され、信頼性及び環境面にも配慮した包装材料に関するものである。

従来使用される包装材料は、基材に接着剤層または厚さ１５μｍ以上のポリエチレン樹脂層を介しアルミ箔からなるガスバリア層を積層し、さらにその上にシーラント層としてポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂フィルムを積層した構成のものが広く使用されている。この包装材料を用いた袋に揮発性を有するメントールやナフタレン、その他リモネンなどの香り成分や薬効成分を含有している内容物を包装した場合、それらの成分が最内層のシーラント層のフィルムに吸着されてしまうことが多く、またしばしば層間のデラミネーション（剥がれ）が発生し実用上の十分とはいえなかった。さらに、従来の構成ではバリア層がアルミ箔であるため廃棄後の焼却時に残さの発生や発熱カロリーが大きいこと、包装部材のポリマーリサイクルが困難であることなどの課題があった。ポリオレフィン系樹脂フィルムを無水マレイン酸変性ポリプロピレンで改質し吸着性を改良することも試みられているが、アルミ箔を使用するため、廃棄時の環境対応の点では十分なものではなかった（例えば、特許文献１参照）。

また、アルミ箔に非吸着性に優れたシーラント層としてＥＭＡＡ（エチレン−メタクリル酸共重合樹脂）あるいはＥＡＡ（エチレン−アクリル酸共重合樹脂）を積層したものが提案されているが、アルミ箔を使用するため環境対応の面で同様に不十分なものであった（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−３５５９２５号公報（［０００５］〜［０００８］段落）特開平９−２９９４４５号公報（［００４２］〜［００４３］段落）

本発明の目的は、医薬品、トイレタリー用品、化粧品、食品などに好適な耐内容物性、非吸着性、ガスバリア性に優れ、かつ環境に優しい包装材料用積層フィルムを提供することである。

本発明は、上記問題点を解決するために、主として以下の構成を有する。すなわち、基材、ガスバリア層、ヒートシール層を順次積層した積層フィルムであって、ガスバリア層が、アルミニウム、アルミナ、シリカの少なくとも１種からなる蒸着層、またはエチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物であり、ヒートシール層がアクリル系樹脂であることを特徴とする包装材料用積層フィルムである。

本発明の包装材料用フィルムは、積層フィルムを特定の構成とすることにより、優れた耐内容物性、非吸着性、ガスバリア性、環境対応性を有する包装材料用積層フィルムとなった。本発明のフィルムは食品用途にも用いうる安全性を有しており、化粧品などの包装にも適用することができる。

本発明の低吸着性包装材料を、実施の形態に沿って以下に詳細に説明する。

図１は本発明の一実施の形態を示す包装材料用積層フィルムの側断面図であり、厚み方向に順に、ポリエステル基材フィルム１、ガスバリア層２、ヒートシール層３が順次積層されている。また図２は、別の本発明の一実施形態を示す包装材料用積層フィルムの側断面図であり、厚み方向に順に、ガスバリア２、ポリエステル基材フィルム１、ヒートシール層３が順次積層されている。この場合、包装される内容物はヒートシール層３に接するように包装される。なお、本発明の趣旨を損なわない範囲で、ガスバリア２とポリエステル基材フィルム１の間に易接着層など他の層を設けても良いし、ポリエステル基材フィルム１、ヒートシール層３の間にアンカーコート層を設けても良い。ポリエステル基材フィルム１、ガスバリア層２、ヒートシール層３が順次積層されている構成をとることが基材ポリエステルフィルムへの包装内容物の吸着、浸透を防止できることから好ましい。

前記、ポリエステル基材フィルムとしては、ポリエステルフィルムが使用でき、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート(ＰＥＮ)などの二軸方向に任意に延伸されたポリエステルフィルムが非吸着性に優れ、かつ機械的強度や寸法安定性が良好であることから好ましい。

また、前記ポリエステル基材フィルムは公知の各種の添加剤や安定剤、例えば帯電防止剤、可塑剤、滑剤、酸化防止剤などを含んでいても良い。またその他の材料と積層する場合の密着性を改善するために、フィルムの表面にコロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、火炎処理などを施してもよい。

前記ポリエステル基材フィルムの厚さは特に制限するものではないが、包装材料としての適性、他の層と積層する場合の加工適性を考慮すると、実用的には５〜２００μｍの範囲が好ましく、特に６〜３０μｍがより好ましい。薄すぎる場合には、他のフィルムなどの層とラミネートする場合にシワが入るなどの不都合が生じやすく、厚すぎる場合には袋加工機での製袋加工が困難になる。

前記ガスバリア層としては、金属または金属酸化物の蒸着層、および／またはガスバリア性樹脂のコーティング層を用いる。蒸着層の場合には、アルミニウム、アルミナ、シリカの少なくとも１種からなる蒸着層とすることが、バリア性が良好であるという点から必要である。また、コーティングで形成する場合には、ガスバリア、非吸着性が良好であるという点から、エチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物のコーティング層が必要である。

蒸着層の厚さは特に限定するものではないが、生産性を考慮すると３〜１００ｎｍが好ましい。３ｎｍより薄すぎる場合には、蒸着膜の傷、欠陥の発生により良好なバリア性が得られるように蒸着できない。また、１００ｎｍより厚すぎる場合には蒸着時の熱によりシワが発生するなどの不都合が生じる場合がある。

特に内容物の紫外線などによる劣化を防止する用途においては、ガスバリア層をアルミニウム蒸着層で構成することが好ましい。この場合の厚さとしては、遮光性、ガスバリア性の観点から、１０ｎｍ以上、好ましくは３０ｎｍ以上であり、かつ蒸着時の生産性の観点から６０ｎｍ以下が好ましい。上記より薄すぎる場合には、蒸着膜の傷、欠陥の発生により良好なバリア性が低下する、あるいは、遮光性が低下し、内容物の外光に対する保護効果が損なわれる場合がある。また厚すぎる場合には蒸着時の熱によりシワが発生するなどの不都合が生じると同時に生産時の蒸着速度を遅くせざるを得なくなる場合がある。

また透明性を要求される用途では、ガスバリア層をアルミナの蒸着層とするか、あるいはエチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物とすることが好ましい。好ましい厚さは、ガスバリア性と生産性の観点からアルミナの蒸着層の場合は３〜２５ｎｍ、エチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物の場合は０．５〜３μｍである。上記より薄すぎる場合にはガスバリア性が大幅に低下し、厚い場合にはアルミナの蒸着では蒸着速度を低下せざるを得なくなり、エチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物の場合には、樹脂層が厚くなるため材料コストが高くなり実用的ではなくなる場合がある。なお、エチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物層の形成は水−アルコール水溶液をグラビア、リバースグラビアコーティング法など公知のウエットコーティング技術により行うことができる。この場合、接着性を改善するためポリウレタン系樹脂などの公知のアンカーコート剤層、接着剤層を併用することが好ましい。

特に水蒸気バリア性を要求される場合には、アルミナの蒸着層とすることが好ましい。

前記ヒートシール層３としては、非吸着性、耐内容物性に優れるため、その主成分をアクリル系樹脂で構成する。より具体的には、エチレン・不飽和カルボン酸・（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸エステルから選ばれた少なくとも一種であることが前述の特性に優れることから好ましく、エチレンエチルアクリレート共重合体エチレンメチルアクリレート共重合体、エチレンメタクリル酸共重合体の少なくとも一種であることが前記の特性に優れることから、さらに好ましい。

ヒートシール層の形成は、これら樹脂のエマルジョン溶液をグラビア法などでウエットコーティングしても良いし、溶融した樹脂をＴダイから押出して積層してもよい。特に小ロットでも生産性がよいことから、これら樹脂のエマルジョン溶液を公知のグラビア法などでウエットコーティングすることが好ましい。この場合の厚さは、乾燥状態で０．５μｍ以上であることがヒートシール強度が高いことから好ましく、５μｍ以下であることが製造コストの点から好ましい。上記範囲より薄すぎる場合には、シール強度が低すぎて内容物が保持できない場合がある。上記より厚い場合には塗剤コストが高くなり過ぎて用途が限定される、あるいはウエットコート工程での乾燥時間が長くなり、加工速度が遅くなるため加工コストが高くなるなどの弊害が生じる場合がある。

本発明の包装材料用積層フィルムを用いて製袋する時の形態としては、本籍層フィルムのままでも良いし、ヒートシール層と反対側の面にさらに印刷や別のフィルムを積層して張り合わせた加工フィルムでもよい。これらを三方シール袋、四方シール袋、ガセット包装袋、ピロー包装袋など種々の包装形態に加工することが可能である。

本発明の包装材料用積層フィルムを以下に具体的な実施例に従って説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
ポリエステル基材フィルム１として、厚さ１５μｍの二軸延伸ポリエステルフィルム（東レ（株）製 ”ルミラー”Ｐ６０）を使用し、連続式フィルム蒸着機を用いて、フィルム搬送速度１００ｍ／分の条件で、ガスバリア層２として、厚さ４０ｎｍのアルミニウム蒸着層を形成した。さらに、この蒸着層の上にグラビアコーターを用いてフィルム搬送速度１００ｍ／分、乾燥温度１２５℃の条件でヒートシール層３として、エチレンメタアクリル酸共重合体の水性エマルジョン（中央理化（株）製ＡＣ３１００）を塗布、乾燥し、厚さ２μｍのヒートシール層を形成し本発明の包装材料用積層フィルムを得た。

このフィルムを焼却したところ金属酸化物などの残渣はほとんど発生しなかった。またこのフィルムは破砕後、低質のポリエステル樹脂原料として成型品などに再利用可能であった。

（実施例２）
市販のアルミナ蒸着ポリエステルフィルム（東洋メタライジング（株）製”バリアロックスＨＧ” 基材厚さ１２μｍ）蒸着層上に実施例１と同様にグラビアコーターを用いてフィルム搬送速度１００ｍ／分、乾燥温度１２５℃の条件でヒートシール層３として、エチレンメタアクリル酸共重合体の水性エマルジョン（中央理化（株）製ＡＣ３１００）を塗布、乾燥し、厚さ２μｍのヒートシール層を形成し本発明の包装材料用積層フィルムを得た。さらに二液硬化型のポリエステルウレタン系接着剤（大日本インキ化学工業（株）製ＬＸ７０３及び専用硬化剤）をヒートシール面と反対側にドライラミネーターで４ｇ／ｍ²（乾燥状態）塗布し、別の表基材用フィルム（東レ（株）製 ”ルミラー” Ｐ６０厚さ１２μｍ）を張り合わせた後、４０℃で４８時間エージングした積層加工品フィルムを得た。このフィルムを焼却したところ金属酸化物などの残渣はほとんど発生しなかった。またこのフィルムは破砕後、低質のポリエステル樹脂原料として成型品などに再利用可能であった。

（実施例３）
実施例１のアルミニウム蒸着ポリエステルフィルムを市販のシリカ蒸着ポリエステルフィルム（三菱樹脂（株）製”テックバリア”Ｔ基材厚さ１２μｍ）に変えた以外は実施例１と同様の工程で積層加工品フィルムを得た。このフィルムを焼却したところ金属酸化物などの残渣はほとんど発生しなかった。またこのフィルムは破砕後、低質のポリエステル樹脂原料として成型品などに再利用可能であった。

（実施例４）
実施例１のアルミニウム蒸着ポリエステルフィルムを市販のアルミナ蒸着ポリエステルフィルム（東洋メタライジング（株）製”バリアロックスＨＧ” 基材厚さ１２μｍ）に変えた以外は実施例１と同様の工程で積層加工品フィルムを得た。このフィルムを焼却したところ金属酸化物などの残渣はほとんど発生しなかった。またこのフィルムは破砕後、低質のポリエステル樹脂原料として成型品などに再利用可能であった。

（実施例５）
実施例２のアルミナ蒸着ポリエステルフィルムを基材厚１２ミクロンのポリエステルフィルム（東レ（株）製”ルミラー”）のコロナ処理面上にウレタン系接着剤（主剤”タケラック”Ａ３１０＋硬化剤”タケネート”Ａ３重量比９：１）を乾燥重量０．２ｇ／ｍ²、さらにエチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物（クラレ製”エクセバール”ＡＱ４１０５）の６％濃度水溶液（イソプロピルアルコール１０％重量添加）を乾燥重量０．６ｇ／ｍ２となる条件で２ヘッドのグラビアコーターで塗工したバリアコートフィルムに変えた以外は実施例２と同様の工程で積層加工品フィルムを得た。このフィルムを焼却したところ金属酸化物などの残渣はほとんど発生しなかった。またこのフィルムは破砕後、低質のポリエステル樹脂原料として成型品などに再利用可能であった。

（実施例６）
実施例１のヒートシール層以外は同一構成として、ヒートシール層を公知の押出しラミネート法によりエチレン−メタクリル酸共重合樹脂（メタクリル酸含量９重量％）を厚さ２０μｍとなるように積層した比較用の包装材料を得た。このフィルムを焼却したところ金属酸化物の残渣はほとんど発生しなかった。しかしながら、エチレン−メタクリル酸共重合樹脂層が厚いため、低質のポリエステル樹脂原料として成型品などに再利用できなかった。

（比較例１）
ポリエステル基材フィルム１として、厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエステルフイルム（東レ（株）”ルミラーＰ６０”）を使用し、ドライラミネーターを用いてこのポリエステル基材フィルム１のコロナ処理面に二液硬化型のポリエステルウレタン系接着剤（ＬＸ７０３及び専用硬化剤）を４ｇ／ｍ² （乾燥状態）塗布し、ガスバリア層２として厚さ７μｍのアルミニウム箔を貼り合わせたラミネートフイルムを得た。続いて、同機を用いて前記ラミネートフイルムのアルミニウム箔面に二液硬化型の同様のポリエステルウレタン系接着剤を４ｇ／ｍ²（乾燥状態）塗布し、シーラント層４として厚さ４０μｍの直鎖状低密度ポリエチレンフイルムを貼り合わせ、比較用の包装材料を得た。このフィルムを焼却したところ金属酸化物の残渣が残った。またこのフィルムはアルミ箔を含むため、破砕後、低質のポリエステル樹脂原料として成型品などに再利用できなかった。

（比較例２）
ポリエステル基材フィルム１として、厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエステルフイルム（東レ（株）”ルミラーＰ６０”）を使用し、ドライラミネーターを用いてこのポリエステル基材フィルム１のコロナ処理面に二液硬化型のポリエステルウレタン系接着剤（ＬＸ７０３及び専用硬化剤）を４ｇ／ｍ² （乾燥状態）塗布し、ガスバリア層２として厚さ７μｍのアルミニウム箔を貼り合わせたラミネートフイルムを得た。続いて、このアルミ箔面に、公知の押出しラミネート法によりエチレン−メタクリル酸共重合樹脂（メタクリル酸含量９重量％）を厚さ２０μｍとなるように積層して比較用の包装材料を得た。このフィルムを焼却したところ金属酸化物の残渣が残った。またこのフィルムはアルミ箔を含むため、破砕後、低質のポリエステル樹脂原料として成型品などに再利用できなかった。

（評価方法）
実施例１〜６、及び比較例１、２の包装材料を使用して製袋した袋に内容物を包装した後、保存性のテストを実施した。

（１）実包、保存テスト
実施例１〜６、及び比較例１、２の包装材料用いて、両面熱板のヒートシーラーを用いてヒートシール温度１８０℃、ヒーシール時間０．５秒、ヒートシール圧力９．８Ｐａの条件で、大きさ１０ｃｍ×１０ｃｍの４方シール袋（シール幅１５ｍｍ）を製袋した。さらに袋の中に内容物としてリモネンを含む入浴剤（ツムラ（株）、商品名：バスクリン、レモンの香り）１０ｇを封入し、密封シールした包装袋を作成し、それらを各々４０℃で３４０時間保存後の内容物のリモネン香料成分の残存率を測定した。上記香料成分の残存率は、保存前の初期製剤単位重量当たりの香料含有率を１００％とし、保存後の残存量をパーセンテージ（％）で示した。なお、香料成分は製剤をヘキサンで洗い出し、その抽出液をＧＣ／ＭＳ測定器（日本電子製 SX-102A）で分析した。

また、保存後の袋を目視観察し、シール部に浮き、剥がれのデラミネーションの発生の有無を確認した。

（２）樹脂としての再利用性の評価基準
構成体の全厚さに対して、再フレーク化処理後、成型品として再加工する場合の加工性を考慮した場合の許容できる異種物質の層含有量の観点から、以下の基準を満たすものを再利用化、満たさないものを再利用不可とした。
<1>構成体の全層厚に対して非ポリエステル樹脂の層厚が２０％以下であること
<2>アルミ箔層を含まないこと。

（３）焼却試験
実施例及び比較例の積層フィルムを各５０ｇ分カットシートを作成し、助燃剤としてメタノールを加えてステンレス皿の上で完全に灰化するまで燃焼させた後、残渣の有無を目視確認した。

（測定結果）
以下、表１に示す通りである。

本発明は、トイレタリー、貼付剤、食品などの包装材料用に使用される包装材料用積層フィルムに適用可能なものである。

本発明の一実施の形態を示す包装材料用積層フィルムの側断面図である。本発明の別の一実施形態を示す包装材料用積層フィルムの側断面図である。

符号の説明

１ポリエステル基材フィルム
２ガスバリア層
３ヒートシール層

Claims

ポリエステル基材フィルム上に、ガスバリア層、ヒートシール層を積層した積層フィルムであって、ガスバリア層がアルミニウム、アルミナ、シリカの少なくとも１種からなる蒸着層、および／またはエチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物のコーティング層であり、かつ、ヒートシール層がアクリル系樹脂であることを特徴とする包装材料用積層フィルム。
前記ヒートシール層の塗布厚みが乾燥状態で０．５〜５μｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の包装材料用積層フィルム。
前記ヒートシール層が、エチレン・不飽和カルボン酸・（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸エステルから選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする請求項１または２に記載の包装材料用積層フィルム。
前記ヒートシール層が、エチレンエチルアクリレート共重合体エチレンメチルアクリレート共重合体、エチレンメタクリル酸共重合体の少なくとも一種であることを特徴とする請求項３記載の包装材料用積層フィルム。