JP2004243675A

JP2004243675A - 紫外線遮断性を有する透明バリア性包装材料

Info

Publication number: JP2004243675A
Application number: JP2003036389A
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ことにある。
【解決手段】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接着剤層、シーラント層を積層した積層体又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接着剤層、シーラント層を積層し、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、少なくとも一つの接着剤層がポリウレタン系樹脂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、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。
【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接着剤層、シーラント層を積層した積層体で、接着剤層がポリウレタン系樹脂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接着剤層、透明な二軸延伸フィルムを積層し、他方の面に接着剤層、シーラント層を積層した積層体で、少なくとも一つの接着剤層がポリウレタン系樹脂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接着剤層、シーラント層を積層した積層体又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接着剤層、シーラント層を積層し、他方の面に接着剤層、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、少なくとも一つの接着剤層がポリウレタン系樹脂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遮断する機能を兼ね備えている。また、フィルム基材あるいは二軸延伸フィルムに塩素未含有の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、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）に接着剤層（４ａ）、シーラント層（５）を順次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、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）面に接着剤層（４ｂ）、シーラント層（５）が積層されており、他方のフィルム基材（１）面に接着剤層（４ｃ）、透明な二軸延伸フィルム（６）が積層されている。なお、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）を接着剤層（４ｃ）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）と接着剤層（４ａ）の中間に設けるか、又は二軸延伸フィルム（６）と接着剤層（４ｃ）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】
前記接着剤層（４ａ）は、ポリウレタン系樹脂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％を混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。前記ポリウレタン系樹脂はポリエステル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール等からなる主剤にイソシアネート基を有する硬化剤を反応させたものである。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％を超えると接着剤の接着力が低下してしまうので良くない。積層方法は主剤とモル比当量の硬化剤及びベンゾフェノン系紫外線吸収剤を添加した接着剤溶液をグラビアコート法などの公知の方法で塗布、乾燥して積層する。塗布量は１〜５ｇ／ｍ^２（乾燥状態）が良い。
【００１９】
前記接着剤層（４ｂ）及び（４ｃ）は、少なくとも一つの接着剤層がポリウレタン系樹脂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％を混合した混合物からなっており、積層方法は前記に記載した方法と同一である。
【００２０】
前記シーラント層（５）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】
前記二軸延伸フィルム（６）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。
【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な実施例に基づいて説明する。
【００２３】
〈接着剤溶液の調整〉
末端に水酸基を有するポリエステル系樹脂とベンゾフェノン系紫外線吸収剤（ＢＡＳＦジャパン（株）、商品名：Ｕｖｉｎｕｌ）とを重量％比で８５／１５に配合した混合物を酢酸エチル溶媒で溶解し、固形分５０重量％の混合溶液を準備し、その混合溶液にトリレンジイソシアネート化合物溶液をモル比当量になるように混合し、さらに酢酸エチルで希釈して総固形分１５重量％の接着剤溶液を作成した。
【００２４】
〈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積層フィルム（３）の酸化アルミニウム面に前記調整した接着剤溶液を塗布、乾燥し、塗布量３ｇ／ｍ^２の接着剤層（４ａ）を積層し、その接着剤層（４ａ）の上にシーラント層（５）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。
【００２５】
〈実施例２〉
二軸延伸フィルム（６）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前記調整した接着剤溶液を塗布、乾燥し、塗布量３ｇ／ｍ^２の接着剤層（４ｃ）を積層し、その接着剤層（４ｃ）の上に、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）の上に前記調整した接着剤溶液を塗布、乾燥し塗布量３ｇ／ｍ^２（乾燥状態）の接着剤層（４ｂ）を積層し、その接着剤層（４ｂ）の上に厚さ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。
【００２６】
〈比較例１〉
二軸延伸フィルム（６）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ー１）を使用し、ドライラミネート機を用いて、その二軸延伸ポリプロプレンフィルムの片面に紫外線線吸収剤未配合の塗布量３ｇ／ｍ^２（乾燥状態）の汎用ポリウレタン系接着剤を介して、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を積層したバリア性積層フィルムを積層した。引き続き、前記バリア性積層フィルムの蒸着薄膜層の上に紫外線線吸収剤未配合の塗布量３ｇ／ｍ^２（乾燥状態）の汎用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作成した。
【００２７】
〈評価〉
実施例１〜２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１〜２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。一方、比較例１の透明バリア性包装材料は各波長の紫外線透過率は共に大きく、紫外線遮断性が悪い。
【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接着剤層、シーラント層を積層した積層体又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接着剤層、二軸延伸フィルムを積層し、他方の面に接着剤層、シーラント層を積層した積層体で、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、少なくとも一つの接着剤層がポウレタン系樹脂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遮断する機能を兼ね備えている。また、透明フィルムあるいは二軸延伸フィルムに塩素未含有の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実施例の側断面図であり、（ｂ）は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
４ａ，４ｂ，４ｃ…接着剤層
５…シーラント層
６…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接着剤層、シーラント層を順次積層した積層体で、接着剤層がポリウレタン系樹脂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接着剤層、透明な二軸延伸フィルムを順次積層し、他方の面に接着剤層、シーラント層を積層した積層体で、少なくとも一つの接着剤層がポリウレタン系樹脂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。