JP2005074643A - ガスバリア性包装材料 - Google Patents

Abstract

【課題】内容物を包装後に輸送される工程でピンホールの発生がなく、優れたガスバリア性を保持できるガスバリア性包装材料を提供することにある。
【解決手段】無機酸化物を蒸着した蒸着ナイロンフィルムからなるガスバリア層の一方の面にシール性を有する単層若しくは多層のポリオレフィン系フィルムからなる最内層を積層し、他方の面に最内層と同一構成のポリオレフィン系フィルムからなる最外層を積層した積層体からなり、前記無機酸化物が酸化アルミニウム若しくは酸化珪素であり、前記最内層のフィルム同士の動摩擦係数が１．０以下で、前記ポリオレフィン系フィルムの腰強度が１００ｍＮ／１５ｍｍ以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は、優れた耐ピンホール性を有するガスバリア性包装材料に関するものである。

近年、輸液バックは取り扱い性の良さや、軽量化、ゴミの減量化などの点から、柔軟なプラスチック材料を用いたものが多くなっている。前記輸液バックに充填されるアミノ酸液や糖・電解質液などの薬液は、酸素などの各種ガスによって著しく変質しやすく、更には直接体内に薬液を注入する事からも、輸液バックには衛生上の観点から無添加のプラスチック材料が多く使用されているが、酸素バリア性の点では充分とは言えなかった。そのため、薬液を充填した輸液バックを大気中に放置しておくと、大気中の酸素が輸液バックを透過し、経時的に薬液を変質させてしまう。そこで、近年は輸液バックを酸素バリア性の高い外装用の包装材料でさらに２次包装することが行われている。

前記外装用の包装材料には、優れたガスバリア性と共に、微小貫通孔が発生しないように優れた耐ピンホール性が要求される。現在、ガスバリア性を付与する為にＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）樹脂をコートしたプラスチックフィルム、ＥＶＯＨ（エチレン・ビニルアルコール共重合体）フィルム、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）フィルム、金属や無機化合物を積層した蒸着ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムなどのガスバリア性フィルムを使用した積層材料が多く用いられている。

しかし、前記ＥＶＯＨ（エチレン・ビニルアルコール共重合体）フィルムやＰＶＡ（ポリビニルアルコール）フィルムを使用した積層材料は高温、高湿度条件下でガスバリア性が劣化してしまう欠点を有しており、また、前記ＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）樹脂をコートしたプラスチックフィルムや、金属若しくは無機化合物を積層した蒸着ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを使用した積層材料は、腰が固く、剛性がある為に輸液バックを２次包装し、段ボール箱に多数個梱包して輸送する工程で、各種の振動によりピンホールが発生し易い等の欠点を有していた。これらの点を改善するべく、優れたガスバリア性、耐ピンホール性を有する外装用の包装材料が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第３２０２５４１号公報

本発明の課題は、内容物を包装後に輸送される工程でピンホールの発生がなく、優れたガスバリア性を保持できるガスバリア性包装材料を提供することにある。

本発明の請求項１に係る発明は、無機酸化物を蒸着した蒸着ナイロンフィルムからなるガスバリア層の一方の面にシール性を有する単層若しくは多層のポリオレフィン系フィルムからなる最内層を積層し、他方の面に最内層と同一構成のポリオレフィン系フィルムからなる最外層を積層した積層体からなることを特徴とするガスバリア性包装材料である。

本発明の請求項２に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、前記無機酸化物が酸化アルミニウム若しくは酸化珪素であることを特徴とするガスバリア性包装材料である。

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、前記最内層のフィルム同士の動摩擦係数が１．０以下であることを特徴とするガスバリア性包装材料である。

本発明の請求項４に係る発明は、上記請求項１乃至請求項３のいずれか１項に係る発明において、前記ポリオレフィン系フィルムの腰強度が１００ｍＮ／１５ｍｍ以下であることを特徴とするガスバリア性包装材料である。

本発明のガスバリア性包装材料は、無機酸化物を蒸着した蒸着ナイロンフィルムからなるガスバリア層の一方の面にシール性を有する単層若しくは多層のポリオレフィン系フィルムからなる最内層を積層し、他方の面に最内層と同一構成のポリオレフィン系フィルムからなる最外層を積層した積層体で、前記無機酸化物が酸化アルミニウム若しくは酸化珪素であり、前記最内層のフィルム同士の動摩擦係数が１．０以下で、前記ポリオレフィン系フィルムの腰強度が１００ｍＮ／１５ｍｍ以下であるので、ガスバリア性、特に優れた酸素バリア性を有し、カールも無く、耐ピンホール性も優れており、このガスバリア性包装材料からなる袋に内容物を充填、密封したものは、輸送工程中にピンホールが発生しない。従って、容量が５００〜１０００ｍｌの薬液を充填した輸液バックの外装用の包装材料として有用であるばかりでなく、その他の各種包装分野で広く使用できる。

本発明のガス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。図1（ａ）は本発明のガスバリア性包装材料の一実施例の側断面図であり、厚み方向に順に、最外層（７）、接着剤層（４ｂ）、ガスバリア層（１）、接着剤層（４ａ）、最内層（６）が積層されており、（ｂ）は他の実施例の側断面図であり、厚み方向に順に、最外層（７）、接着性樹脂層（５ｂ）、接着剤層（４ｂ）、ガスバリア層（１）、接着剤層（４ａ）、接着性樹脂層（５ａ）、最内層（６）が積層されている。

前記ガスバリア層（１）はナイロンフィルム（２）の片面に無機酸化物の蒸着薄膜層（３）を積層した蒸着ナイロンフィルムからなっている。ナイロンフィルム（２）に二軸延伸ナイロンフィルムを使用することにより、優れた耐突き刺し性と耐ピンホール性が得られる。また、蒸着する無機酸化物は酸化アルミニウム若しくは酸化珪素を使用することにより、優れたガスバリア性が得られる。使用するナイロンフィルムの厚みは適宜選定する。

前記接着剤層（４ａ、４ｂ）には、通常１液若しくは２液硬化型のポリウレタン系接着剤が使用される。

前記接着性樹脂層（５ａ、５ｂ）には、ポリオレフィン系樹脂が使用され、その樹脂としては低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）樹脂、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）樹脂、エチレン．アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）樹脂、エチレン・メチルメタアクリレート共重合体（ＥＭＡＡ）樹脂、エチレン・メチルアクリレート共重合体（ＥＭＡ）樹脂や接着性ポリオレフィン樹脂、アイオノマー樹脂などが使用可能である。

前記最内層（６）は内容物に接する側の層であり、単層又は多層のポリオレフィン系フィルムからなっており、前記最内層に使用されているフィルム同士の動摩擦係数はＪＩＳ−Ｋ−７１２５の摩擦係数測定方法に準拠した方法で測定した値が１．０以下である。従ってフィルム同士の擦れによるピンホールの発生を低減できる。

前記最外層（７）は前記最内層（６）と同一構成の単層又は多層のポリオレフィン系フィルムからなっている。従って、積層体がカールし難く、製袋適性が向上する。

前記最内層（６）及び最外層（７）に使用されているポリオレフィン系フィルムは腰強度が１００ｍＮ／１５ｍｍ幅以下である。前記腰強度はループスティフネステスター（テスター産業（株）製）を用いて測定した値である。従って得られた積層体の屈曲によるピンホールの発生を低減できる。

本発明のガスバリア性包装材料を、以下に具体的な実施例に従って説明するが、本発明がこれらの実施例に限定されるものではない。

ガスバリア層（１）として、厚さ１５μｍの二軸延伸ナイロンフィルムの片面に厚さ５０ｎｍの酸化アルミニウムを蒸着した蒸着ナイロンフィルムを使用し、接着剤層（４ａ、４ｂ）としてポリウレタン系接着剤を使用し、接着性樹脂層（５ａ、５ｂ）として、密度０．９１９ｇ／ｃｍ³の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を使用し、最内層（６）及び最外層（７）として、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９１２ｇ／ｃｍ³、２７μｍ）／超低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９０５ｇ／ｃｍ³、３６μｍ）／直鎖状低密度ポリエチレン（密度０．９１２ｇ／ｃｍ³、２７μｍ）構成の３層共押出フィルムを使用し、溶融押出ラミネート機を用いて、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９１２ｇ／ｃｍ³、２７μｍ）／超低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９０５ｇ／ｃｍ³、３６μｍ）／直鎖状低密度ポリエチレン（密度０．９１２ｇ／ｃｍ³、２７μｍ）／／直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９１９ｇ／ｃｍ³、１５μｍ）／／ポリウレタン系接着剤（塗布量０．３ｇ／ｍ²、乾燥状態）／／蒸着ナイロンフィルム／／ポリウレタン系接着剤（塗布量０．３ｇ／ｍ²、乾燥状態）／／直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９１９ｇ／ｃｍ³、１５μｍ）／／直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９１２ｇ／ｃｍ³、２７μｍ）／超低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９０５ｇ／ｃｍ³、３６μｍ）／直鎖状低密度ポリエチレン（密度０．９１２ｇ／ｃｍ³、２７μｍ）の積層構成の本発明のガスバリア性包装材料を作成した。

実施例１において、最内層（６）及び最外層（７）として、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９１２ｇ／ｃｍ³、２７μｍ）／特殊ポリプロピレン樹脂（密度０．８８ｇ／ｃｍ³、３６μｍ、）／直鎖状低密度ポリエチレン（密度０．９１２ｇ／ｃｍ³、２７μｍ）構成の３層共押出フィルムを使用した以外は、同様にして本発明のガスバリア性包装材料を作成した。

ガスバリア層（１）として、厚さ１５μｍの二軸延伸ナイロンフィルムの片面に厚さ５０ｎｍの酸化アルミニウムを蒸着した蒸着ナイロンフィルムを使用し、接着剤層（４ａ、４ｂ）として、ポリウレタン系接着剤を使用し、最内層（６）及び最外層（７）として厚さ６０μｍの未延伸ポリプロピレンフィルムを使用し、ドライラミネート機を用いて、未延伸ポリプロピレンフィルム（６０μｍ）／／ポリウレタン系接着剤（３ｇ／ｍ²、乾燥状態）／／蒸着ナイロンフィルム／／ポリウレタン系接着剤（３ｇ／ｍ²、乾燥状態）／／未延伸ポリプロピレンフィルム（６０μｍ）構成の本発明のガスバリア性包装材料を作成した。

ドライラミネート機を用いて、二軸延伸ポリプロピレンフィルム（３０μｍ）／／ポリウレタン系接着剤（塗布量３ｇ／ｍ²、乾燥状態）／／ポリビニルアルコールフィルム（
１４μｍ）／／ポリウレタン系接着剤（塗布量３ｇ／ｍ²、乾燥状態）／／直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（９０μｍ）構成の比較用のガスバリア性包装材料を作成した。

溶融押出ラミネート機を用いて、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９１２ｇ／ｃｍ³、２７μｍ）／特殊ポリプロピレン樹脂（密度０．８８ｇ／ｃｍ³、３６μｍ）／直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９１２ｇ／ｃｍ³、２７μｍ）／／直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９１９ｇ／ｃｍ³、１５μｍ／／ポリウレタン系接着剤（０．３ｇ／ｍ²、乾燥状態）／／ポリビニルアルコールフィルム（１４μｍ）／／ポリウレタン系接着剤（０．３ｇ／ｍ²、乾燥状態）／／直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９１９ｇ／ｃｍ³、１５μｍ／／直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９１２ｇ／ｃｍ³、２７μｍ）／特殊ポリプロピレン樹脂（密度０．８８ｇ／ｃｍ³、３６μｍ）／直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９１２ｇ／ｃｍ³、２７μｍ）構成の比較用のガスバリア性包装材料を作成した。

ドライラミネート機を用いて、二軸延伸ポリプロピレンフィルム（２０μｍ）／／ポリウレタン系接着剤（塗布量３ｇ／ｍ²、乾燥状態）／／酸化アルミニウム蒸着ナイロンフィルム／／ポリウレタン系接着剤（塗布量３ｇ／ｍ²、乾燥状態）／／無延伸ポリプロピレンフィルム（６０μｍ）構成の比較用のガスバリア性包装材料を作成した。

ドライラミネート機を用いて、二軸延伸ポリプロピレンフィルム（３０μｍ）／／ポリウレタン系接着剤（塗布量３ｇ／ｍ²、乾燥状態）／／ポリビニルアルコールフィルム（１４μｍ）／／ポリウレタン系接着剤（塗布量３ｇ／ｍ²、乾燥状態）／／中密度ポリエチレンフィルム（密度０．９３５ｇ／ｃｍ³、９０μｍ）構成の比較用のガスバリア性包装材料を作成した。

〈評価〉
上記実施例１〜３の本発明のガスバリア性包装材料及び実施例４〜７の比較用のガスバリア性包装材料を用いて、以下の方法で包装材料の酸素透過率、包装材料のシーラント層同士の動摩擦係数、包装材料のカールの有無、包装材料の腰強度、屈曲試験後の包装材料のピンホール発生数を測定し、さらに、その包装材料を用いて包装袋を作成し、その包装袋に輸液バッグを充填、密封後に振動試験を実施し、振動試験後のピンホールが発生した袋の数を測定した。その結果を表１に示す。
（１）酸素透過率の測定方法
モダンコントロール社製（ＭＯＣＯＮ ＯＸＴＲＡＮ ２／２０）を用いて、３０℃、７０％ＲＨ雰囲気下で測定した。
（２）動摩擦係数の測定方法
ＪＩＳ−Ｋ−７１２５の摩擦係数試験方法に準拠した方法で滑り摩擦を測定した。測定条件：滑り片の質量２００ｇ、試験速度１００ｍ／ｍｉｎ
（３）カールの有無
試作したガスバリア性包装材料を１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさにカットし、その試験片のカールの有無を目視で評価した。
（４）腰強度の測定方法
ループスティフネステスター（テスター産業（株）製）を用いて、試作したガスバリア性包装材料の腰強度を測定した。試験片サイズ：１５ｍｍ×１６５ｍｍ、ループ円周：１００ｍｍ
（５）屈曲試験後のピンホール数
ゲルボフレックステスター（テスター産業（株）製）を用いて、試作したガスバリア性
包装材料を、５℃環境下でねじり角度４４０度で２０００回反復運動を繰り返した後に、ピンホールの発生状況を検査した。
（６）振動試験後のピンホール数
外寸法が３１５ｍｍ×２８５ｍｍの大きさの袋を３０袋作成し、その袋にそれぞれ易酸化性物質が充填された輸液バックを入れ、密封したものを、１つの段ボール箱に１０袋入れ、梱包したものを３個準備し、以下の条件で振動試験を実施後に、それぞれの段ボール箱中の３０袋を開封して浸透液（栄進化学(株)製、ＲＥＤ−ＭＡＲＫ Ｒ−１Ａ（ＮＴ）を用いて、ピンホールが発生した袋の数を検査した。振動試験条件：重力加速度±４Ｇ、振動周波数１１Ｈｚ、時間（垂直３０分＋縦１５分＋横１５分）

表１の結果から、実施例１〜３の本発明のガスバリア性包装材料は、酸素透過率は少なく、カールも無く、屈曲試験後のピンホールの発生も非常に少なく、それを用いた包装袋に輸液バッグを充填、密封し、振動試験実施後もピンホールが発生した袋は無かった。一方、実施例４の比較用のガスバリア性包装材料は、カールも大であり、屈曲試験後のピンホールの発生数も多く、それを用いた包装袋に輸液バッグを充填、密封したものは、振動試験後に袋にピンホールが発生し、実施例５の比較用のガスバリア性包装材料も屈曲試験後のピンホールの発生数が多く、前記同様に振動試験後に袋にピンホールが発生し、実施例６の比較用のガスバリア性包装材料はカールも少しあり、屈曲試験後のピンホールの発生数も多く、前記同様に振動試験後に袋にピンホールが発生した。実施例７の比較用のガスバリア性包装材料は特に腰強度が大きく、屈曲試験後のピンホールの発生数も多く、前記同様に振動試験後に袋にピンホールが多く発生した。

（ａ）は本発明のガス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…ガスバリア層
２…ナイロンフィルム
３…蒸着薄膜層
４ａ，４ｂ…接着剤層
５ａ，５ｂ…接着性樹脂層
６…最内層
７…最外層

Claims (4)

1. 無機酸化物を蒸着した蒸着ナイロンフィルムからなるガスバリア層の一方の面にシール性を有する単層若しくは多層のポリオレフィン系フィルムからなる最内層を積層し、他方の面に最内層と同一構成のポリオレフィン系フィルムからなる最外層を積層した積層体からなることを特徴とするガスバリア性包装材料。
2. 前記無機酸化物が酸化アルミニウム若しくは酸化珪素であることを特徴とする請求項１記載のガスバリア性包装材料。
3. 前記最内層のフィルム同士の動摩擦係数が１．０以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のガスバリア性包装材料。
4. 前記ポリオレフィン系フィルムの腰強度が１００ｍＮ／１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のガスバリア性包装材料。