JP2020200104A - 包装用積層体及び外装袋 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、輸液バッグのような重量物を包装する包装用積層体であって、輸送中の振動や衝撃、梱包体との接触、摩擦、衝突などが生じてもピンホールが生じがたく、ガスバリア性を保持できる包装用積層体及び外装袋を提供する。【解決手段】少なくとも二軸延伸ポリプロピレンフィルムと第１の接着層とバリアフィルムと第２の接着層とシーラントフィルムとがこの順に積層してなる包装用積層体であって、前記二軸延伸ポリプロピレンフィルムと前記第１の接着層との間に第１のアンカーコート層を備え、前記第１の接着層とバリアフィルムとの間に第２のアンカーコート層を備え、前記バリアフィルムと前記第２の接着層との間に第３のアンカーコート層を備え、前記第１のアンカーコート層と前記第２のアンカーコート層との少なくとも一方が、ポリブタジエン系樹脂を主成分とする材料であり、厚みが０．１５〜０．３０μｍであることを特徴とする包装用積層体。【選択図】図１

Description

本発明は、重量物の包装に適する包装用積層体及び外装袋に関する。重量物としては、例えば、輸液等を充填した輸液バッグを例として挙げることができる。

アミノ酸製剤、ブドウ糖製剤、脂肪乳剤等の各種輸液は、従来、ガラス瓶に充填されてきたが、軽量化や廃棄物の減量化の観点から、柔軟な袋状容器に充填されたもの（輸液バッグ）が増加してきている。しかしながら、これら各種輸液は大気中の酸素で変質しやすいものが少なくなく、輸液バッグのガスバリア性が十分でないため、この輸液バッグをさらにガスバリア性の外装袋で外装している。

ところで、この輸液バッグは、重量が重い上に、内容物が液体であるためこれを充填したバッグも不定形となり、輸送中の振動などで周囲の梱包体と接触、摩擦、衝突したり、外装袋自体が繰り返しの折り曲げにさらされるなどして、外装袋にピンホールが発生しやすく、このピンホールによってガスバリア性が損なわれることがあった。そこで、このような輸送中の事故を防ぐため、輸液バッグの外装用外装袋には耐久性の高い輸液バッグ収納外装袋が用いられている。

特開２０１８−３０３１３号公報

そこで、本発明は、輸液バッグのような重量物を包装する包装用積層体であって、輸送中の振動や衝撃、梱包体との接触、摩擦、衝突などが生じてもピンホールが生じがたく、ガスバリア性を保持できる包装用積層体及び外装袋を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る発明は、少なくとも二軸延伸ポリプロピレンフィルムと第１の接着層とバリアフィルムと第２の接着層とシーラントフィルムとがこの順に積層してなる包装用積層体であって、前記二軸延伸ポリプロピレンフィルムと前記第１の接着層との間に第１のアンカーコート層を備え、前記第１の接着層とバリアフィルムとの間に第２のアンカーコート層を備え、前記バリアフィルムと前記第２の接着層との間に第３のアンカーコート層を備え、前記第１のアンカーコート層と前記第２のアンカーコート層との少なくとも一方が、ポリブタジエン系樹脂を主成分とする材料であり、厚みが０．１５〜０．３０μｍであることを特徴とする包装用積層体である。

また、本発明の請求項２に係る発明は、前記第１の接着層と前記第２の接着層がポリオレフィン系の樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の包装用積層体である。

また、本発明の請求項３に係る発明は、前記バリアフィルムが、少なくとも二軸延伸フィルムと金属薄膜または無機薄膜とからなることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の包装用積層体である。

また、本発明の請求項４に係る発明は、前記シーラントフィルムが、２軸延伸エチレン系共重合体フィルムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の包装用積層体である。

また、本発明の請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の包装用積層体を用いたことを特徴とする外装袋である。

本発明に係る包装用積層体は、少なくとも二軸延伸ポリプロピレンフィルムとバリアフィルムとシーラントフィルムとを第１の接着層と第２の接着層とによって積層するものであるが、二軸延伸ポリプロピレンフィルムとバリアフィルムとのそれぞれにアンカー層を設けて、その間を溶融押出によるポリオレフィン樹脂を接着層として積層するものであり、前記アンカー層の少なくとも一方が、厚さ０．１５〜０．３０μｍのブタジエン系を主成分とする材料であることを特徴とする包装用積層体である。

バリアフィルムのバリア基材フィルムには、二軸延伸フィルムが用いられる場合が多い。一方、二軸延伸ポリプロピレンフィルムも延伸フィルムであり、硬いフィルム同士をラミネートする場合には、ドライラミネート法などの熱硬化性の接着剤を用いるよりも、溶融押出されたポリエチレンなどの熱可塑性の樹脂による接着の方が、より曲げなどに対して強固で柔軟な接着が得られる。さらに接着するそれぞれの基材にあらかじめアンカーコート層を設けることで、より耐久性の高いラミネート強度を得られることがわかった。

そこで、それぞれの基材にアンカーコート層を設け、かつ少なくとも一方のアンカーコート層が、厚さ０．１５〜０．３μｍのブタジエン系樹脂を用い、押出溶融による接着を行うことで、積層体自体の繰り返しの折り曲げに対する耐久性や耐衝撃性が向上し、また段ボールなどのさらに外装となる梱包材などとの衝撃やこすれなどにされても、積層体にピンホールなどのバリア性の欠陥が生じることなく、より内容物の保管に対してより信頼性の高い包装用積層体及び外装袋を提供することができる。

本発明の包装用積層体の具体例に係り、図１はその断面説明図である。

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明に係る包装用積層体の具体的断面説明図である。

本発明に係る包装用積層体は、外側から順に二軸延伸ポリプロピレンフィルム１、バリアフィルム１０、シーラントフィルム９を積層してなるものである。図１に図示するように、バリア基材フィルム６に設けられたバリア層５とからなるバリアフィルム１０は、バリア層５を二軸延伸ポリプロピレンフィルム１側として第１の接着層３により接着されている。二軸延伸ポリプロピレンフィルム１とバリアフィルム１０には、それぞれ第１のアンカーコート層２と第２のアンカーコート層４とを備えている。

バリアフィルム１０とシーラントフィルム９とは、第２の接着層８によって接着されており、バリアフィルム１０のシーラントフィルム９側には、第３のアンカーコート層を備えている。

本発明の包装用積層体に用いる二軸延伸ポリプロピレンフィルムとしては、印刷による情報記録や遮光層、帯電防止層などの機能層などを印刷、塗工してもよい。また、二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、耐ピンホール性、耐屈曲性などを勘案して２０〜５０μｍ
の厚みが好ましい。

次に、本発明におけるバリアフィルム１０としては、バリア基材フィルム６としての二軸延伸フィルム上に金属薄膜または無機薄膜をバリア層５として形成したものを用いることができる。また、ポリ塩化ビニリデン樹脂がコーティングされた二軸延伸フィルムを用いることもできるが、高いバリア性を有する包装用積層体を得るには、前記金属薄膜または無機薄膜をバリア層としたバリアフィルムが好ましい。また、前記二軸延伸フィルムとしては、二軸延伸ポリエステルフィルム、二軸延伸ナイロンフィルムなどを用いることができる。また、無延伸のポリプロピレンフィルムを用いることを妨げるものではない。

バリアフィルム１０のバリア層５としては、主に酸素や水分などの包装体内外への透過を防止するもので、金属の薄膜や金属酸化物、金属窒化物などの薄膜などを用いることができる。これら薄膜は、バリア基材フィルム６への真空蒸着が容易であり、たとえばアルミニウムの真空蒸着があげられる。また、包装袋の光学的な要求物性により、金属薄膜であれば遮光性を付与でき、金属酸化物であれば、透明性を付与できる。これらバリア層５とバリア基材フィルム６との密着性を向上させるために、バリア基材フィルム６上にバリア層用アンカーコート層を設けたり、金属薄膜や金属酸化物、金属窒化物からなるバリア層５上にオーバーコート層を設けて、バリア層５を保護してもよい。

本発明に係るシーラントフィルム９としては、耐ピンホール性にすぐれる直鎖低密度ポリエチレン樹脂を主成分としたフィルムがよく、なかでも二軸延伸エチレン系共重合体フィルムからなるか、あるいはこれを含む多層構造のフィルムが好適である。このフィルムは、二軸延伸されているため、高い物理的強度を有し、かつ、高い耐衝撃性を有している。そして、このため、二軸延伸エチレン系共重合体フィルムを含む積層フィルムで製袋した包装体に重量物を収容したとき、輸送中の振動や周囲との衝突によってもピンホールを生じがたい。

また、このフィルムは二軸延伸されているにもかかわらず、それ自体ヒートシール性を有している。もっとも、ヒートシール強度を高める等の目的のため、この二軸延伸エチレン系共重合体フィルムに別の熱融着層を積層してシーラントフィルムとしてもよい。熱融着層としては、例えば、密度８９０〜９１０Ｋｇ／ｍ^３のエチレン−αオレフィンランダム共重合体が使用できる。なお、このフィルムは、例えば、三井化学東セロ（株）からエルスマートの商品名で市販されている。このシーラントフィルムの厚みは３０〜５０μｍでよい。

本発明に係る二軸延伸ポリプロピレンフィルム１とバリアフィルム１０との接着に係る第１の接着層３と、バリアフィルム１０とシーラントフィルム９との接着に係る第２の接着層８とは、溶融押出樹脂を用いる。溶融押出樹脂としては、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンなどを用いることができるが、高圧法低密度ポリエチレンを主体とするものが、加工性、柔軟性、密着性に優れるため好適である。

さらに本発明においては、溶融押出樹脂（３及び８）が接する表面のうち、シーラントフィルム９以外の表面、すなわち、二軸延伸ポリプロピレンフィルム１のバリアフィルム１０側となる表面と、バリアフィルム１０の両表面にあらかじめアンカーコート層を形成しておく。溶融押出樹脂による接着は、ポリエチレン系樹脂を例とすると、２９０〜３２０℃程度に加熱、溶融したポリエチレン系樹脂を二つのフィルムの中央にサンドイッチするように押出してラミネートするもので、高温下でポリエチレンが酸化により生成した化学的に活性な化学種を利用するものである。

しかしながら、本発明が提供しようとする重量物に対する包装用積層体においては、繰
り返しの屈曲や衝突、振動への耐性のために、溶融押出される前記ポリエチレン系樹脂表面に対してアンカーコート層（２及び４及び７）を形成しておくことにより、より高い接着強度、ひいては高い耐ピンホール性を保持する包装用積層体を得ることができる。シーラントフィルム９の表面については、溶融押出樹脂をシーラントフィルムの素材と同系の素材を選定することにより高い接着強度がえられるので、アンカーコート層は設けない。

また、フィルムの積層にはドライラミネート法を用いることがあるが、２液硬化型の硬い樹脂が用いられることが多く、特に積層体の積層数が多くなった場合に、積層体の繰り返しの屈曲などで、ピンホールなどの欠陥が発生しやすくなり、採用することができない。

アンカーコート層（２及び４及び７）としては、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリエチレンイミン系樹脂などを用いることができるが、少なくとも第１のアンカーコート層２と第２のアンカーコート層４のいずれか一方は、ポリブタジエン系樹脂の薄膜とする。また、ポリブタジエン系樹脂の膜厚は０．１５〜０．３０μｍとする。

本発明に係る包装用積層体は、通常のコーティング装置、押出ラミネート装置などにより、製造することができる。たとえば、アルミ蒸着層をバリア層５としたアルミ蒸着二軸延伸ポリエステルフィルムをバリアフィルム１０として、バリア層５上に第２のアンカーコート層４をコーティング装置により、塗工、巻取りして、これを次工程の押出ラミネート装置の第２給紙に設置する。

次いで、二軸延伸ポリプロピレンフィルム１を押出ラミネート装置の第１給紙から巻き出し、インラインの塗工機によりアンカーコート層２を設け、第１の接着層３となる溶融樹脂としてポリエチレンを押出すダイの直下にて、第１給紙から供給される二軸延伸ポリプロピレンフィルムと第２給紙から供給されるアルミ蒸着ポリエステルフィルムとを接着し、巻き取る。

再び、前工程にてラミネートした積層体を押出ラミネート装置の第１給紙にセットし、第２給紙にシーラントフィルム９となるポリエチレンフィルムをセットする。第１給紙から供給される原反のバリアフィルム側に第３のアンカーコート層７を設け、インラインにてシーラントフィルム９と第２の接着層８となるポリエチレンにより接着することにより、本発明に係る積層体を製造することができる。

本発明からなる外装袋は、内容物の種類、形状、重量、使用方法などにより、前記積層体を三方シール、四方シール、ピロー包装、ガゼット包装など、各種包装形態をとることができる。

（実施例１）
本発明に係る二軸延伸ポリプロピレンフィルムとしてフタムラ化学社製二軸延伸ポリプロピレンフィルム（ＯＰＰ）ＦＯＳ５０μｍに本発明に係る第１のアンカーコート層として東洋モートン社製ポリブタジエン系アンカーコート剤ＥＬ４５１を厚みが０．１５μｍになるように塗工して第１の中間フィルムを作製した。

次いで、押出ラミネート装置により、本発明に係るバリアフィルムとしてアルミ蒸着したポリエステルフィルム１２μｍを用い、該バリアフィルムのアルミ蒸着面に本発明に係る第２のアンカーコート層として三井化学社製イソシアネート系樹脂（主剤：Ａ３２１０、硬化剤：Ａ３０７５ ３：１）を厚み０．３μｍにて塗工し、インラインにて前記第１の中間フィルムのアンカーコート面とを第１の接着層として日本ポリエチレン社製低密度ポリエチレンＬＣ６００Ａの溶融押出ラミネートにより第２の中間フィルムを作製した。

次いで、押出ラミネート装置により、前記第２の中間フィルムのバリアフィルム面側に本発明に係る第３のアンカーコート層として三井化学社製イソシアネート系樹脂（主剤：Ａ３２１０、硬化剤：Ａ３０７５ ３：１）を厚み０．３μｍにて塗工し、インラインにて本発明に係るシーラントフィルムとして三井化学東セロ社製直鎖低密度ポリエチレンフィルムエルスマートＣ−１（５０μｍ）とを第２の接着層として日本ポリエチレン社製低密度ポリエチレンＬＣ６００Ａの溶融押出ラミネートにより本発明に係る包装用積層体を作製した。

（実施例２、３）
実施例１において、第１のアンカーコート層の厚みが０．２μｍになるようにしたほかは同様にして、実施例２を作製した。また、第１のアンカーコート層の厚みが０．３μｍになるようにしたほかは同様にして、実施例３を作製した。

（比較例１）
実施例１において、第１のアンカーコート層を構成しなかった以外は同様にして、比較例１を作製した。
（比較例２）
実施例１において、第１のアンカーコート層の厚みを０．１μｍになるようにしたほかは同様にして、比較例２を作製した。
（比較例３）
実施例１において、第１のアンカーコート層を、三井化学社製イソシアネート系アンカーコート剤（主剤：Ａ３２１０、硬化剤：Ａ３０７５ ３：１）、厚み０．３μｍとした以外は同様にして比較例３を作製した。
（比較例４）
実施例１において、二軸延伸ポリプロピレンフィルムとバリアフィルムとの積層を、三井化学社製イソシアネート系樹脂（主剤：Ａ３２１０、硬化剤：Ａ３０７５ ３：１）を厚み０．３μｍにて接着剤としてドライラミネートした以外は、同様にして比較例４を作製した。
（比較例５）
実施例２において、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを二軸延伸ポリエステルフィルム（厚み１２μｍ）とした以外は同様にして、比較例５を作製した。

（評価）
実施例１〜３及び比較例１〜４の包装用積層体の物性について、以下の評価を行った。

シール強度は、各サンプル加工後、室温にて４８時間以上エージングした後に、０．５Ｍｐａ、０．７ｓｅｃ、１８０℃の条件で２回シールした後、１５ｍｍ幅にカットして測定した。

輸送試験は、シール強度がＯＫのサンプルに対し、ＪＩＳ Ｚ０２３２に準拠した方法にて、振動試験後のピンホールの数が、０個を〇、１個以上を×として評価した。

比較例１〜２は、シール強度が小さかったために輸送試験は実施しなかった。また、比較例３は加工適性が不良であったため、シール強度測定および輸送試験を実施しなかった。

これらの結果を表１に示す。これにより、本発明からなる実施例１〜３にて、耐久性が向上していることが明らかとなった。

１・・・二軸延伸ポリプロピレンフィルム
２・・・第１のアンカーコート層
３・・・第１の接着層
４・・・第２のアンカーコート層
５・・・バリア層
６・・・バリア基材フィルム
７・・・第３のアンカーコート層
８・・・第２の接着層
９・・・シーラントフィルム
１０・・バリアフィルム

Claims (5)

1. 少なくとも二軸延伸ポリプロピレンフィルムと第１の接着層とバリアフィルムと第２の接着層とシーラントフィルムとがこの順に積層してなる包装用積層体であって、前記二軸延伸ポリプロピレンフィルムと前記第１の接着層との間に第１のアンカーコート層を備え、前記第１の接着層とバリアフィルムとの間に第２のアンカーコート層を備え、前記バリアフィルムと前記第２の接着層との間に第３のアンカーコート層を備え、前記第１のアンカーコート層と前記第２のアンカーコート層との少なくとも一方が、ポリブタジエン系樹脂を主成分とする材料であり、厚みが０．１５〜０．３０μｍであることを特徴とする包装用積層体。
2. 前記第１の接着層と前記第２の接着層がポリオレフィン系の樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の包装用積層体。
3. 前記バリアフィルムが、少なくとも二軸延伸フィルムと金属薄膜または無機薄膜とからなることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の包装用積層体。
4. 前記シーラントフィルムが、二軸延伸エチレン系共重合体フィルムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の包装用積層体。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の包装用積層体を用いたことを特徴とする外装袋。