JP2004243674A

JP2004243674A - 紫外線遮断性を有する透明バリア性包装材料

Info

Publication number: JP2004243674A
Application number: JP2003036388A
Authority: JP
Inventors: Noriko Asaoka; 紀子浅岡; Ikuno Shino; 郁乃示野
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】透明で、優れたガスバリア性及び波長３９０ｎｍ迄の波長域の紫外線遮断性を有すると共に、廃棄、焼却時に有害物質を発生しない包装材料を提供する。
【解決手段】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の蒸着薄膜層面に紫外線吸収層４、シーラント層６を順次積層した積層体若しく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の一方の面に紫外線吸収層４、透明な二軸延伸フィルム７を順次積層し、他方の面にシーラント層６を積層した積層体であって、蒸着薄膜層が厚さ５〜３００ｎｍの酸化珪素、酸化アルミニウム若しくは酸化マグネシウムからなっており、紫外線吸収層がインキ用バインダー樹脂９５〜７０重量％に対しベンゾフェノン系紫外線吸収剤５〜３０重量％を配合した混合物からなっている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は医薬品、食品、化粧品などを包装する為の包装材料に関し、さらに詳しくはガスバリア性と紫外線遮断性とを兼ね備えた透明な包装材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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、これらの変質防止の為にガスバリア性及び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などのガスバリア材を積層したものが一般的に用いられてきた。しかし、前記のガスバリア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迄の波長域の紫外線を遮断することが出来ない等の欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、透明で、優れたガスバリア性及び波長３９０ｎｍ迄の波長域の紫外線遮断性を有すると共に、廃棄、焼却時に有害物質を発生しない包装材料を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、透明なフィルム基材の片面に無機酸化物の蒸着薄膜層を積層したバリア性積層フィルムの蒸着薄膜層面に紫外線吸収層、シーラント層を順次積層した積層体で、紫外線吸収層がインキ用バインダー樹脂９５〜７０重量％に対しベンゾフェノン系紫外線吸収剤５〜３０重量％を配合した混合物からなることを特徴とする紫外線遮断性を有する透明バリア性包装材料である。
【０００５】
本発明の請求項２に係る発明は、透明なフィルム基材の片面に無機酸化物の蒸着薄膜層を積層したバリア性積層フィルムの一方の面に紫外線吸収層、透明な二軸延伸フィルムを順次積層し、他方の面にシーラント層を積層した積層体で、紫外線吸収層がインキ用バインダー樹脂９５〜７０重量％に対しベンゾフェノン系紫外線吸収剤５〜３０重量％を配合した混合物からなることを特徴とする紫外線遮断性を有する透明バリア性包装材料である。
【０００６】
本発明の請求項３に係る発明は、上記請求項１又は請求項２に係る発明において、前記蒸着薄膜層が厚さ５〜３００ｎｍの酸化珪素、酸化アルミニウム若しくは酸化マグネシウムからなることを特徴とする紫外線遮断性を有する透明バリア性包装材料である。
【０００７】
【作用】
本発明によれば、透明なフィルム基材の片面に無機酸化物の蒸着薄膜層を積層したバリア性積層フィルムの蒸着薄膜層面に紫外線吸収層、シーラント層を順次積層した積層体若しくは透明なフィルム基材の片面に無機酸化物の蒸着薄膜層を積層したバリア性積層フィルムの一方の面に紫外線吸収層、透明な二軸延伸フィルムを順次積層し、他方の面にシーラント層を積層した積層体であって、蒸着薄膜層が厚さ５〜３００ｎｍの酸化珪素、酸化アルミニウム若しくは酸化マグネシウムからなっており、紫外線吸収層がインキ用バインダー樹脂９５〜７０重量％に対しベンゾフェノン系紫外線吸収剤５〜３０重量％を配合した混合物からなっているので、透明で優れたガスバリア性を有すると共に、波長３９０ｎｍ迄の波長域の紫外線を吸収し、遮断することができる。さらにフィルム基材及び二軸延伸フィルムに塩素成分を含んでいないフィルムを使用すれば、廃棄、焼却時にも特に有害物質を発生させることがない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の紫外線遮断性を有する透明バリア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。
【０００９】
図１（ａ）は本発明の紫外線遮断性を有する透明バリア性包装材料の一実施例の側断面図であり、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）面に紫外線吸収層（４）、接着剤層（５）、シーラント層（６）を積層した構成になっており、（ｂ）は他の実施例の側断面図であり、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）のフィルム基材（１）面に接着剤層（５ａ）、紫外線吸収層（４）、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）面に接着剤層（５ｂ）、シーラント層（６）を積層した構成になっており、この構成の場合はバリア性積層フィルム（３）の蒸着薄膜層（２）面を接着剤層（５ａ）側にして積層した構成でも良い。
【００１０】
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（４）の中間に設けるか、又は二軸延伸フィルム（７）と紫外線吸収層（４）の中間に設ける。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
前記紫外線吸収層（４）は、インキ用バインダー樹脂９５〜７０重量％に対しベンゾフェノン系紫外線吸収剤５〜３０重量％を配合した混合物からなっている。従って波長３９０ｎｍ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。ベンゾフェノン系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、ポリウレタン樹脂等が使用できる。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になる。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％の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。その塗布量は１〜２．５ｇ／ｍ^２（乾燥状態）が好ましい。
【００１９】
前記接着剤層（５、５ａ、５ｂ）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／ｍ^２（乾燥状態）が良い。
【００２０】
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。
【００２１】
前記透明な二軸延伸フィルム（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。積層方法は接着層を介して公知のドライラミネート法で積層する。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明の紫外線遮断性を有する透明バリア性包装材料を具体的に実施例に基づいて説明する。
【００２３】
〈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：ルミラー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積層フィルム（３）の酸化アルミニウム面にポリウレタン系樹脂とベンゾフェノン系紫外線吸収剤（ＢＡＳＦ（株）、商品名：Ｕｖｉｎｕｌ）とを重量％比で８５／１５に配合した混合物の全固形分２５重量％の酢酸エチル／トルエン溶液を塗布、乾燥し、塗布量２．３ｇ／ｍ^２の紫外線吸収層（４）積層した。引き続き、前記紫外線吸収層（４）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、本発明の紫外線遮断性を有する透明バリア性包装材料を作成した。
【００２４】
〈実施例２〉
二軸延伸フィルム（７）として、厚さ１６μｍの二軸延伸ポリエステルフィルム（東レ（株）、商品名：ルミラーＰ６０）を使用し、ドライラミネート機を用いて、その二軸延伸ポリエステルフィルムの片面にポリウレタン系樹脂とベンゾフェノン系紫外線吸収剤（ＢＡＳＦ（株）、商品名：Ｕｖｉｎｕｌ）とを重量％比で８５／１５に配合した混合物の全固形分２５重量％の酢酸エチル／トルエン溶液を塗布、乾燥し、塗布量２．３ｇ／ｍ^２の紫外線吸収層（４）積層した。その紫外線吸収層（４）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、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５０ｎｍの酸化珪素の蒸着薄膜層（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、本発明の紫外線遮断性を有する透明バリア性包装材料を作成した。
【００２５】
〈実施例３〉
実施例２において、二軸延伸フィルム（７）として、厚さ２０μｍの二軸延伸ポリプロピレンフィルム（東セロ（株）、商品名：Ｕ−１）を使用した以外は、同様にして本発明の紫外線遮断性を有する透明バリア性包装材料を作成した。
【００２６】
〈比較例１〉
厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエステルフィルム（東レ（株）、商品名：ルミラーＰ６０）の片面に塗布量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／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、比較用の透明バリア性包装材料を得た。
【００２７】
〈評価〉
実施例１〜３及び比較例１の透明バリア性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。
（１）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性包装材料の紫外線透過率を測定した。
【００２８】
【表１】

【００２９】
表１の結果から、実施例１〜３の透明バリア性包装材料は波長３９０ｎｍ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。比較例１の透明バリア性包装材料は紫外線透過率が大きく、紫外線の遮断性は悪い。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の透明バリア性包装材料は、透明なフィルム基材の片面に無機酸化物の蒸着薄膜層を積層したバリア性積層フィルムの蒸着薄膜層面に紫外線吸収層、シーラント層を順次積層した積層体若しくは透明なフィルム基材の片面に無機酸化物の蒸着薄膜層を積層したバリア性積層フィルムの一方の面に紫外線吸収層、透明な二軸延伸フィルムを順次積層し、他方の面にシーラント層を積層した積層体であって、蒸着薄膜層が厚さ５〜３００ｎｍの酸化珪素、酸化アルミニウム若しくは酸化マグネシウムからなっており、紫外線吸収層がインキ用バインダー樹脂９５〜７０重量％に対しベンゾフェノン系紫外線吸収剤５〜３０重量％を配合した混合物からなっているので、透明で優れたガスバリア性を有すると共に、波長３９０ｎｍ迄の波長域の紫外線を吸収し、遮断することができる。さらにフィルム基材及び二軸延伸フィルムに塩素成分を含んでいないフィルムを使用すれば、廃棄、焼却時にも特に有害物質を発生させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の紫外線遮断性を有する透明バリア性包装材料の一例を示す側断面図であり、（ｂ）は紫外線遮断性を有する透明バリア性包装材料の他の実施例の側断面図である。
【符号の説明】
１…フィルム基材
２…蒸着薄膜層
３…バリア性積層フィルム
４…紫外線吸収層
５，５ａ，５ｂ…接着剤層
６…シーラント層
７…二軸延伸フィルム

Claims

透明なフィルム基材の片面に無機酸化物の蒸着薄膜層を積層したバリア性積層フィルムの蒸着薄膜層面に紫外線吸収層、シーラント層を順次積層した積層体で、紫外線吸収層がインキ用バインダー樹脂９５〜７０重量％に対しベンゾフェノン系紫外線吸収剤５〜３０重量％を配合した混合物からなることを特徴とする紫外線遮断性を有する透明バリア性包装材料。
透明なフィルム基材の片面に無機酸化物の蒸着薄膜層を積層したバリア性積層フィルムの一方の面に紫外線吸収層、透明な二軸延伸フィルムを順次積層し、他方の面にシーラント層を積層した積層体で、紫外線吸収層がインキ用バインダー樹脂９５〜７０重量％に対しベンゾフェノン系紫外線吸収剤５〜３０重量％を配合した混合物からなることを特徴とする紫外線遮断性を有する透明バリア性包装材料。
前記蒸着薄膜層が厚さ５〜３００ｎｍの酸化珪素、酸化アルミニウム若しくは酸化マグネシウムからなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の紫外線遮断性を有する透明バリア性包装材料。