JP2005096791A - 耐ピンホール性に優れた積層包装袋 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、輸液バックなどの外装袋が輸送工程等でピンホールが発生する問題点を解決するためになされたものであり、酸素バリア性を有し、耐ピンホール性に優れた積層包装袋を提供することを目的とする。
【解決手段】 熱融着などにより袋形状をなす積層包装袋において、熱融着可能なシーラント層どうしの動摩擦係数が１．０以下であり、かつ積層包装袋のスティフネス（腰強度）が、１００ｍＮ／１５ｍｍ以下であることを特徴とする耐ピンホール性に優れた積層包装袋である。
【選択図】図１

Description

本発明は、酸素バリア性を有し、耐ピンホール性に優れた積層包装袋に関する。詳細には、酸素の進入により品質を容易に劣化するような、医療、医薬品や、食品などの分野の包装袋として利用することができ、とりわけ、５００ｍｌ〜１０００ｍｌと大容量の注射剤などを収納する輸液バックなどの外装袋として好適に使用できる。

比較的大容量の注射剤が充填される輸液バックは、近年、ハンドリング（取り扱い）性の良さや、輸液バックの軽量化、ゴミの減容化などの点から、柔軟なプラスチック包装袋に充填されたものが増えている。

輸液バックに充填されるアミノ酸液や糖・電解質液などの薬剤は、酸素によって著しく変質しやすく、更には直接体内に薬剤を注入する事からも、輸液バックの最内装は無添加のプラスチック包装材料が多く、酸素バリア性は必ずしも充分とは言えない。そのため、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剤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包装材料で２次包装することが行われている。

この輸液バック外装材には上記しているように酸素バリア性が高く要求されるため、外的要素によってピンホールなどの微小貫通孔が空かない耐ピンホール性などが要求される。現在、高い酸素バリア性を有するために、ガスバリア層としてポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）コートを施したプラスチックフィルムや、エチレン‐ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）フィルム、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム、無機金属やシリカゲルなどを蒸着したポリエステルテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムなどが中間層などに用いられた積層包装材料が用いられている。

ピンホールは３つの要素が加味して発生する事が多く、（１）屈曲疲労によるピンホール、（２）包装材料同士が摩耗することによる摩耗ピンホール、（３）包装材料の突起部が突き刺すことによる突き刺しピンホールに大別される。

本発明は、輸液バックなどの外装袋が輸送工程等でピンホールが発生する問題点を解決するためになされたものであり、酸素バリア性を有し、耐ピンホール性に優れた積層包装袋を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
熱融着などにより袋形状をなす積層包装袋において、
熱融着可能なシーラント層どうしの動摩擦係数が１．０以下であり、かつ積層包装袋のスティフネス（腰強度）が、１００ｍＮ／１５ｍｍ以下であることを特徴とする耐ピンホール性に優れた積層包装袋である。

本発明の耐ピンホール性に優れた積層包装袋によれば、輸送工程などでのピンホール発生などの従来の問題点を解決した、酸素バリア性を有し、耐ピンホール性に優れた積層包装袋を提供することができる。

本発明におけるピンホールの評価方法は、ＪＩＳ規格Ｚ０２００に準拠した包装貨物の評価試験方法通則における振動試験条件よりも過酷な条件であり、実際の輸送工程におけるｐｐｍオーダーレベルのピンホール発生数の評価を可能とする。上記ＪＩＳ規格に準じて貨物自動車で２０００ｋｍ以上の輸送距離を想定した振動試験（±０．７５Ｇ、６０分）であっても、本発明の積層包装袋はピンホールは全く発生しない。

また、本発明の耐ピンホール性に優れた積層包装袋は、輸液バックなどの易酸化性物質を充填した比較的重量物の外装袋に好適に使用される。

さらに、本発明の耐ピンホール性に優れた積層包装袋は、酸素バリア性に優れ、７．０［ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ／ＭＰａ］（ＪＩＳ Ｋ７１２６：Ｍｏｃｏｎ社、測定条件：３０℃、７０％ＲＨ）以下である。

以下に、本発明の一実施例としての実施形態について図面を参照して具体的に説明する。

図１の（１−１）は、本発明の耐ピンホール性に優れた積層包装袋を輸液バッグの外装袋として使用した一例を示す平面図である。（１−２）は、（１−１）に示した輸液バッグの外装袋として使用したその外装袋の領域Ａを拡大して示した本発明の耐ピンホール性に優れた積層包装袋の積層構成の一例を示す平面図である。

図１（１−１）に示すように、本発明の耐ピンホール性に優れた積層包装袋１０に、輸液バッグ２０を収納し、４方を熱融着したシール部１１を形成してなる外装袋として使用した本発明の耐ピンホール性に優れた積層包装袋の一例を示したものである。そして、（１−１）に示した領域Ａを拡大して、本発明の耐ピンホール性に優れた積層包装袋の積層構成の一例を示したもので、（ａ）は印刷基材層、（ｂ）は接着層、（ｃ）はガスバリア層、（ｄ）はシーラント層である。

本発明の耐ピンホール性に優れた積層包装袋を構成する上記のシーラント層（ｄ）どうしの動摩擦係数が１．０以下であり、かつ積層包装袋のスティフネス（腰強度）が、１００ｍＮ／１５ｍｍ以下であることを特徴とするものである。

上記の動摩擦係数を１．０以下にすることは、シーラント層の滑り性をあげる（滑らせる）ことであり、その結果、内容物とのこすれや積層包装袋の内面同士のこすれによるピンホールを低減する働きがある。一般的には熱融着層に加えるスリップ剤を工夫したり、ゼオライトや天然シリカ、合成シリカを加えて表面に凹凸を設けたり、シーラント層の製膜工程で外部ヘイズを意図的に付けフィルム表面を荒らしたり、比較的高密度のフィルムを使用する事で動摩擦係数を１．０以下にする事ができる。

また、スティフネス（腰強度）を１００ｍＮ／１５ｍｍ以下にすることで、積層包装袋が折れ曲がる（屈曲する）ことによるピンホールを低減する働きがある。一般的には積層包装袋の厚みを薄くしたり、熱融着（シーラント）層に低密度のポリオレフィンを用いたりすることで、積層包装袋の腰強度を１００ｍＮ／１５ｍｍ以下にすることができる。

本発明における印刷基材層（ａ）は、一般的に印刷適性に優れているフィルムなら何でも使用する事が可能であり、例えばポリエステルテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムや、延伸プロピレン（ＯＰＰ）フィルム、延伸ナイロン（ＯＮｙ）フィルム、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）フィルム、セロハン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）フィルム、エチレン‐ビニルアルコール（ＥＶＯＨ）フィルム、ポ
リ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）フィルム、ポリスチレン（ＰＳ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、フッ素系フィルム、ポリウレタン（ＰＵ）フィルム、及び共押し出しフィルムや蒸着フィルムなどが使用可能であり、厚みは請求項記載の腰強度範囲以内であれば制限はないが、３０μｍ以下が適当である。

本発明における接着層（ｂ）は、ドライラミネーション、ノンソルベントラミネーションに用いられる１液あるいは２液硬化型接着剤が使用でき、ポリエステル系、ウレタン変性ポリエステル系、ポリエーテル系の水酸基（ＯＨ）を持ち、硬化剤として芳香族系、脂肪族系のイソシアネートを含有するものが使用できる。又は、ウエットラミネーションに用いられるアクリル酸エステル樹脂、エチレンビニル共重合物、酢酸ビニルアクリル共重合物などが使用できる。又は、エクストルーダーラミネーションに用いられるポリオレフィン系の樹脂などが使用可能である。ポリオレフィン系の樹脂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‐ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）樹脂、メタロセン系樹脂、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（ＩＯ）樹脂などが使用可能である。

本発明におけるガスバリア層（ｃ）は、酸化アルミニウムや酸化珪素などを蒸着した蒸着フィルムや、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムなど一般的なガスバリア性を有するフィルムを、要求されるガスバリアのレベルに応じて選択できる。

本発明におけるシーラント層（ｄ）は、１００℃〜２５０℃で熱溶融し、分子相溶性によりシーラント層同士が接着可能であるプラスチックフィルムであれば使用可能であり、一般的には単層及び２層以上の多層構成からなる未延伸ポリオレフィンが最も有用である。多層構成からなる未延伸ポリオレフィン、とりわけ未延伸ポリプロピレンや直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）が有用であり、多層構成であるために輸送工程中の振動を緩和、及び緩衝する働きがある。

上記した印刷基材層（ａ）、接着層（ｂ）、ガスバリア層（ｃ）、接着層（ｂ）、シーラント層（ｄ）の各層がこれらの順序で積層され、シーラント層（ｄ）が最内装側（内容物との接触面）となる。

以下、本発明の具体的実施例について説明する。

下記の順序に積層された本発明の耐ピンホール性に優れた積層包装袋を作成した。
（ａ）印刷基材層：２軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）（３０μｍ）
（ｂ）接着層：２液硬化型ウレタン系接着剤（乾燥塗布量３ｇ／ｍ²）
（ｃ）ガスバリア層：ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム（１４μｍ）
（ｂ）接着層：２液硬化型ウレタン系接着剤（乾燥塗布量３ｇ／ｍ²）
（ｄ）シーラント層：３種３層多層直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（ＬＬＤＰＥ）
接着層側←ＬＬＤＰＥ（密度０．９１８、１５μｍ）／（密度０．９０４、６０μｍ）／（密度０．９３３、１５μｍ）

下記の順序に積層された積層包装袋を作成した。
（ａ）印刷基材層：２軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）（３０μｍ）
（ｂ）接着層：２液硬化型ウレタン系接着剤（乾燥塗布量３ｇ／ｍ²）
（ｃ）ガスバリア層：ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム（１４μｍ）
（ｂ）接着層：２液硬化型ウレタン系接着剤（乾燥塗布量３ｇ／ｍ²）
（ｄ）シーラント層：中密度ポリエチレンフィルム（ＭＤＰＥ）（密度０．９３５、９０μｍ）

下記の順序に積層された積層包装袋を作成した。
（ａ）印刷基材層：２軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）（３０μｍ）
（ｂ）接着層：２液硬化型ウレタン系接着剤（乾燥塗布量３ｇ／ｍ²）
（ｃ）ガスバリア層：ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム（１４μｍ）
（ｂ）接着層：２液硬化型ウレタン系接着剤（乾燥塗布量３ｇ／ｍ²）
（ｄ）シーラント層：直鎖状密度ポリエチレンフィルム（ＬＬＤＰＥ）（密度０．９０５、９０μｍ）

下記の順序に積層された積層包装袋を作成した。
（ａ）印刷基材層：２軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）（３０μｍ）
（ｂ）接着層：２液硬化型ウレタン系接着剤（乾燥塗布量３ｇ／ｍ²）
（ｃ）ガスバリア層：ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム（１４μｍ）
（ｂ）接着層：２液硬化型ウレタン系接着剤（乾燥塗布量３ｇ／ｍ²）
（ｄ）シーラント層：直鎖状密度ポリエチレンフィルム（ＬＬＤＰＥ）（密度０．９１５、１２０μｍ）
上記の実施例１（本発明の耐ピンホール性に優れた積層包装袋）および本発明の耐ピンホール性に優れた積層包装袋と比較するための実施例２〜４で得られた積層包装袋について、シーラント層どうしの動摩擦係数、積層包装袋のスティフネス（腰強度）、屈曲試験後のピンホール数、振動試験後のピンホール数を下記の試験方法に基づいて評価した。その結果を表１に示す。
＜動摩擦係数＞
ＪＩＳ Ｋ７１２５に準拠して、滑り性試験を行った。滑り片２００ｇ、滑り速度１００ｍ／ｍｉｎ。
＜スティフネス（腰強度）＞
ループスティフネステスターによる腰強度測定。検体サイズ１５ｍｍ×１６５ｍｍ、ループ円周１００ｍｍ。
＜屈曲試験＞
ゲルボフレックステスター（テスター産業（株））を用いて屈曲試験を行った。検体サイズ：２０５ｍｍ×２９０ｍｍ、屈曲環境：５℃、２０００回屈曲条件：４４０度（ねじり）、３．５インチ（直進）＋２．５インチ（直進）浸透液によりピンホール数を数えた（Ｎ＝３で行い、その平均値を示している）。
＜振動試験＞
包材サイズ縦３１５ｍｍ×横２８５ｍｍの４方製袋の中に、易酸化性物質の充填された輸液バックが入ったものを作成し、１段ボール箱に１０袋の４方製袋を梱包し、以下の条件で振動試験を行い、浸透液によりピンホール数を数えた。
振動条件：重力加速度±４Ｇ、振動周波数１１Ｈｚ、時間（垂直３０分＋縦１５分＋横１５分）（段ボール３箱分（４方製袋３０袋）振動試験を行い、１段ボール（１０袋）中のピンホール数を示した）

実際の輸送工程でのピンホールの発生個所を考慮すると、輸送工程で起こり得るピンホールは必ずしも屈曲挙動に由来するものだけではなく、摩擦などのこすれや、突起部の突き刺しなどの複合要素により発生しており、屈曲試験よりも振動試験によるピンホール評価の方が実用的であり、振動試験によるピンホール発生個数の少ない方が、輸送工程等での耐ピンホール性が優れていることがわかっている。表１より、実施例１で得られた、熱融着可能なシーラント層どうしの動摩擦係数が１．０以下であり、かつ積層包装袋のスティフネス（腰強度）が、１００ｍＮ／１５ｍｍ以下である本発明の耐ピンホール性に優れた積層包装体が、比較例としての実施例２〜４で得られた積層包装体と比較して、振動試験によるピンホール発生個数が少ないことから、本発明の積層包装体は、実用上、耐ピンホール性に優れていることがわかる。

（１−１）は、本発明の耐ピンホール性に優れた積層包装袋を輸液バッグの外装袋として使用した一例を示す平面図である。（１−２）は、（１−１）に示した輸液バッグの外装袋として使用したその外装袋の領域Ａを拡大して示した本発明の耐ピンホール性に優れた積層包装袋の積層構成の一例を示す平面図である。

符号の説明

１０ 本発明の積層包装体
１１ 熱融着シール部
２０ 輸液バック
（ａ） 印刷基材層
（ｂ） 接着層
（ｃ） ガスバリア層
（ｄ） シーラント層

Claims (1)

1. 熱融着などにより袋形状をなす積層包装袋において、
   熱融着可能なシーラント層どうしの動摩擦係数が１．０以下であり、かつ積層包装袋のスティフネス（腰強度）が、１００ｍＮ／１５ｍｍ以下であることを特徴とする耐ピンホール性に優れた積層包装袋。