JP2016199299A - 包装シートの製造方法及び包装材 - Google Patents

Abstract

【課題】ロールに対する包装シートの密着や、巻き取られた包装シートの繰り出し時におけるブロッキングを抑制することを可能とする、包装シートの製造方法を提供する。【解決手段】包装シートの製造方法は、医療用または食用の内容物を包装する包装材を形成するために用いられる包装シート３０を製造する方法である。この製造方法は、複数層または単層からなる包装シート３０をＴダイ４０を用いて形成する工程と、包装シート３０と最上流にて係合するロールである冷却ロール５０により包装シート３０を冷却する工程と、を有する。包装シート３０の一方の面を含む層を構成する材料は、実質的に添加剤を含んでいない。冷却ロール５０の表面には凹凸が形成されている。包装シート３０を冷却する工程では、包装シート３０の一方の面を含む層に対し、冷却ロール５０により凹凸加工を施す。【選択図】図１

Description

本発明は、包装シートの製造方法及び包装材に関する。

医療用または食用の内容物を包装する包装材を形成するために用いられる包装シートは、包装材の内面側となる層を構成する樹脂材料が、アンチブロッキング剤および滑剤などの添加剤を含まないことが多い。しかしながら、これらの添加剤を含まない樹脂材料は、他の物に対して密着し易い（くっつき易い）（特許文献１の段落０００６参照）。

特開２００６−７５３９９号公報

本発明者の検討によれば、上述した用途の包装シートの製造時に、包装シートがロールに対して密着することにより、樹脂材料がロールに取られてしまったり、或いは、巻き取られた包装シートを繰り出す際にブロッキングが生じて繰り出しをスムーズに行うことができなかったりすることがある。

本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、ロールに対する包装シートの密着や、巻き取られた包装シートの繰り出し時におけるブロッキングを抑制することを可能とする、包装シートの製造方法、及び、その製造方法により製造された包装シートにより形成された包装材を提供する。

本発明は、
医療用または食用の内容物を包装する包装材を形成するために用いられる包装シートを製造する方法であって、
複数層または単層からなる前記包装シートをＴダイを用いて形成する工程と、
前記包装シートと最上流にて係合するロールである冷却ロールにより前記包装シートを冷却する工程と、
を有し、
前記包装シートの一方の面を含む層を構成する材料が、実質的に添加剤を含んでおらず、
前記冷却ロールの表面には凹凸が形成されており、
前記包装シートを冷却する工程では、前記包装シートの一方の面を含む層に対し、前記冷却ロールにより凹凸加工を施す包装シートの製造方法を提供する。

また、本発明は、
本発明の包装シートの製造方法により製造された包装シートにより形成された包装材を提供する。

本発明によれば、ロールに対する包装シートの密着や、巻き取られた包装シートの繰り出し時におけるブロッキングを抑制することができる。

実施形態に係る包装シートの製造方法を説明するための図である。 包装シートの層構造を示す模式的な断面図である。 実施形態に係る包装材を有する輸液バッグを示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。

本実施形態に係る包装シートの製造方法は、医療用または食用の内容物２０を包装する包装材１１（図３）を形成するために用いられる包装シート３０（図２）を製造する方法である。

図１に示すように、この製造方法は、複数層または単層からなる包装シート３０をＴダイ４０を用いて形成する工程と、包装シート３０と最上流にて係合（接触）するロールである冷却ロール５０により包装シート３０を冷却する工程と、を有する。
包装シート３０の一方の面３０ａを含む層（内層３１）を構成する材料は、実質的に添加剤を含んでいない。
冷却ロール５０の表面には凹凸が形成されている。
包装シート３０を冷却する工程では、包装シート３０の一方の面３０ａを含む層（内層３１）に対し、冷却ロール５０により凹凸加工（エンボス加工）を施す。
包装シート３０の一方の面３０ａを含む層（内層３１）に凹凸加工を施すことにより、当該層の表面の滑り性を良好にすることができる。

包装シート３０は、医療用の内容物２０を包装する包装材を形成するために用いられる医療用包装シート、又は、食用の内容物２０を包装する包装材を形成するために用いられる食品包装シートである。
なお、包装材は、内容物２０に対して直接接する状態で内容物２０を包装する。

図２に示すように、包装シート３０は、例えば、内層３１と、外層３２と、からなる二層構造とすることができる。

図３は、医療用包装シートである包装シート３０を用いて製造された包装材１１に、内容物２０としての医療用の液体（生理食塩水、ブドウ糖液、リンゲル液等の医療現場において点滴として使用する輸液製剤、医療現場において輸血する際に使用する血液成分等の液体など）を収容してなる輸液バッグ１０を示している。

包装材１１は、内層３１が内側となり、外層３２が外側となるように、ヒートシールによって内層３１どうしを部分的に接着してシール部１１ａを形成することにより、内容物２０を収容する収容部１２を有する形態に加工されている。
包装材１１には、必要に応じて、収容部１２から内容物２０を吐出するための導管１４や、導管１４の先端を開閉するための栓１５が設けられている。
また、シール部１１ａには、必要に応じて、包装材１１、ひいては輸液バッグ１０を吊り下げるための吊り下げ穴１３が形成されている。

図１に示される製造装置１００は、Ｔダイ４０と、冷却ロール５０と、原反ロール９０を巻き取る巻取ロール１１０と、冷却ロール５０と巻取ロール１１０との間で包装シート３０に係合する複数のロール６０、７０、８０と、を有している。

Ｔダイ４０には、外層３２を構成する材料が導入される第１導入口４１ａと、内層３１を構成する材料が導入される第２導入口４１ｂと、が形成されている。
なお、製造装置１００は、外層３２を構成する材料を溶融及び混練して押し出す第１押出機（図示略）と、内層３１を構成する材料を溶融及び混練して押し出す第２押出機（図示略）と、を有している。第１押出機から押し出された材料が、第１導入口４１ａに導入され、第２押出機から押し出された材料が、第２導入口４１ｂに導入される。
Ｔダイ４０には、更に、第１導入口４１ａに連通している第１流路４２ａと、第２導入口４１ｂに連通している第２流路４２ｂと、が形成されている。
第１流路４２ａは、外層３２を構成する材料をシート状（フィルム状）に広げつつ下流側に流動させる。第２流路４２ｂは、内層３１を構成する材料をシート状（フィルム状）に広げつつ下流側に流動させる。
更に、Ｔダイ４０には、合流流路４３が形成されている。合流流路４３の上流側端には、第１流路４２ａの下流側端と第２流路４２ｂの下流側端とが接続されている。
第１流路４２ａと第２流路４２ｂとが１つの合流流路４３に合流することにより、第１流路４２ａにより広げられた外層３２を構成する材料と、第２流路４２ｂにより広げられた内層３１を構成する材料と、が相互に積層される。
合流流路４３は、第１流路４２ａにより広げられた外層３２を構成する材料と、第２流路４２ｂにより広げられた内層３１を構成する材料と、を相互に積層した状態で、下流側に流動させる。
合流流路４３の下流側端は、包装シート３０をダイ４０の外部に吐出する吐出口４４となっている。
吐出口４４からは、外層３２と内層３１とが相互に積層されてなる包装シート３０が吐出される。
なお、本図は、１例として２層のマルチマニホールドダイスを図示したものであるが、２層以上に積層させるダイスを使用し、複数台の押出機から同一の樹脂を流して２層にしてもよい。また、異なる３種以上の樹脂を用いて３層以上にしてもよい。さらに、フィードブロックを用いて多層シートにする手法を用いてもよい。

冷却ロール５０は、Ｔダイ４０から吐出された包装シート３０に対して、最上流にて係合し（最初に係合し）、該包装シート３０を冷却するロールである。
この冷却ロール５０には、内層３１の表面が係合する。
冷却ロール５０の表面には、凹凸が形成されている。よって、冷却ロール５０によって包装シート３０を冷却する際に、冷却ロール５０の表面の凹凸が内層３１の表面に転写されることにより、内層３１の表面に凹凸が形成される。

冷却ロール５０によって冷却されるとともに表面に凹凸が形成された包装シート３０は、その後、複数のロール６０、７０、８０に順次係合した後、巻取ロール１１０に巻き取られる。
包装シート３０が巻取ロール１１０に巻き取られることにより、包装シートの原反をロール状に巻回してなる原反ロール９０が得られる。

ここで、冷却ロール５０の温度は、例えば、内層３１（包装シート３０の一方の面３０ａを含む層）を構成する材料の溶融温度よりも１５０℃以上低い温度（当該溶融温度−１５０℃以下）、より好ましくは当該溶融温度よりも１８０℃以上低い温度（当該溶融温度−１８０℃以下）に設定することが好ましい。
このようにすることにより、包装シート３０の十分な冷却と、所望の形状の凹凸の形成と、を行うことができ、且つ、冷却ロール５０およびその後段の各ロール６０、７０，８０に対する包装シート３０の密着を抑制することができる。しかも、巻き取られた包装シート３０の繰り出し時におけるブロッキングも抑制することができる。
また、このように冷却ロール５０の温度を十分低く設定することにより、包装シート３０に凹凸加工（エンボス加工）を行っても、包装シート３０の透明性を担保することができる。

ここで、好ましくは、包装シート３０において冷却ロール５０に係合している部分は、冷却ロール５０とともに包装シート３０を挟持するロールではなく、エアナイフにより冷却ロール５０に対して付勢する。このように、エアーにより包装シート３０を冷却ロール５０に対して付勢することにより、包装シート３０の表面粗さが大きくなりすぎてしまうことを抑制し、包装シート３０の透明性を良好にすることができ、なおかつ必要な表面粗さの凹凸加工を包装シート３０に施すことができる。

なお、冷却ロール５０の温度は、１５℃以上であることが好ましく、２０℃以上であることが更に好ましい。このようにすることにより、製膜時に包装シート３０を冷却ロール５０に対して密着状態で安定的に接触させることができ、安定して包装シート３０を製膜できるため、包装シート３０の厚みのバラつきを抑制することができる。

ここで、内層３１の表面、すなわち包装シート３０の一方の面３０ａのＲｚ（十点平均粗さ）（ＪＩＳ１９９４に準拠）は、例えば、０．６以上２．５以下とすることができる。
また、外層３２の表面、すなわち包装シート３０の他方の面３０ｂのＲｚ（十点平均粗さ）は、例えば、０．２以上０．６以下とすることができる。
また、内層３１の表面、すなわち包装シート３０の一方の面３０ａのＲｙ（最大高さ）は、例えば、１．０以上３．０以下とすることができる。
また、外層３２の表面、すなわち包装シート３０の他方の面３０ｂのＲｙ（最大高さ）は、例えば、０．３以上１．０以下とすることができる。
また、内層３１の表面、すなわち包装シート３０の一方の面３０ａに形成される複数の凹凸の大きさ（凸部の円相当径）は、５μｍ以上４０μｍ以下とすることができる。
凹凸の密度（単位面積あたりの凸部の個数）は、１５０個／ｍｍ^２以上１０００個／ｍｍ^２以下とすることができる。
この凹凸形状は、矩形状、ダイヤ形状、三角形状、波状、楕円形状、円形状、台形状等の断面構造となる形状であっても、ピラミッド状、錐体状等の各種幾何学的形状であっても、皮紋、梨地、布目、合成皮革様思慕模様、縞模様等の各種絵模様であってもよい。

なお、冷却ロール５０に形成された凹凸が転写されることにより、内層３１の表面に凹凸が形成されるため、冷却ロール５０には、内層３１の表面の凹凸と対応する形状の凹凸が形成されている。

以下、包装シート３０を形成する材料成分（内層３１及び外層３２の材料成分）について説明する。
内層３１を形成する材料は、包装シート３０を用いて形成した包装材１１の低溶出性を高める観点から、実質的に添加剤を含んでいない。
ここで言う添加剤は、たとえば、エルカ酸アミド、高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸エステル等の滑剤、シリカ、珪藻土、炭酸カルシウム、タルク等の抗ブロッキング剤（アンチブロッキング剤）、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、炭素数８〜２２の脂肪酸のグリセリンエステル、ソルビタン酸エステル、ポリエチレングリコールエステル等の帯電防止剤、染料、着色剤等である。
ただし、必要に応じて、添加剤を含有する際はプラスチック製医薬品容器試験法の溶出物試験および灰化試験に適合する範囲であれば、添加剤を含んでいても構わない。

内層３１を形成する材料は、少なくとも、アンチブロッキング剤及び滑剤を含んでいないことが好ましい。

また、内層３１を構成する材料と、外層３２を構成する材料は、いずれも、少なくとも樹脂材料を含んでいる。
内層３１を構成する樹脂材料と、外層３２を構成する樹脂材料は、いずれも、少なくとも直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を含むことが好ましい。

内層３１は、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、メタロセン触媒を使用して重合したエチレン−αオレフィン重合体、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリブテンポリマー、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂等のポリオレフィン系樹脂等を含む材料により形成されていることが好ましい。

外層３２は、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、メタロセン触媒を使用して重合したエチレン−αオレフィン重合体、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリブテンポリマー、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂等のポリオレフィン系樹脂等を含む材料により形成されていることが好ましい。

内層３１と外層３２とは、配合組成が互いに同一の材料を用いて形成されていてもよいが、内層３１どうしのヒートシール性を良好にするために、少なくとも配合が互いに異なる材料により形成されたものであることが望ましい。
内層３１を構成する樹脂材料と、外層３２を構成する樹脂材料とが、いずれも直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を含む場合、その配合比率を互いに異ならせることが好ましい。

また、外層３２は、巻き取られた状態で内層３１と接するため、内層３１よりも滑り性に優れていることが好ましい。外層３２は、内容物２０に直接接するわけではないため、上記の添加剤を含んでいても良い。

また、包装シート３０の厚さは、例えば、１００μｍ以上３５０μｍ以下とすることができ、より好ましくは、１５０μｍ以上３００μｍ以下とすることができる。

以上のような実施形態に係る包装シートの製造方法によれば、複数層または単層からなる包装シート３０をＴダイ４０を用いて形成する工程と、包装シート３０と最上流にて係合するロールである冷却ロール５０により包装シート３０を冷却する工程とを有する。包装シート３０の一方の面（面３０ａ）を含む層（内層３１）を構成する材料は、実質的に添加剤を含んでいない。また、冷却ロール５０の表面には凹凸が形成されている。そして、包装シート３０を冷却する工程では、包装シート３０の一方の面（面３０ａ）を含む層（内層３１）に対し、冷却ロール５０により凹凸加工を施す。

ここで、包装シート３０の一方の面（面３０ａ）を含む層（内層３１）を構成する材料が添加剤を含んでいない場合、包装シート３０の一方の面（面３０ａ）が、製造の際にロールに対して密着しやすい。
このような事情に対し、本実施形態のように、包装シート３０の一方の面（面３０ａ）を含む層（内層３１）に、冷却ロール５０により凹凸加工を施すことによって、包装シート３０の一方の面３０ａを含む層（内層３１）の滑り性を良好にすることができる。
よって、各ロールに対する包装シート３０の密着を抑制することができる。

また、包装シート３０の一方の面（面３０ａ）を含む層（内層３１）を構成する材料が実質的に添加剤を含んでいない場合、包装シート３０が巻き取られた状態から該包装シート３０を繰り出す際に、ブロッキングが生じやすい。しかし、本実施形態のように、包装シート３０の一方の面（面３０ａ）を含む層（内層３１）に対し、冷却ロール５０により凹凸加工を施すことによって、包装シート３０の一方の面３０ａを含む層（内層３１）の滑り性を良好にすることができるので、巻き取られた包装シート３０の繰り出し時におけるブロッキングを抑制することが可能となる。

ここで、包装材を介した内容物の良好な視認性を確保するため、内容物を直接包装する包装材には凹凸加工を施さないことが一般的である。
なお、本発明とは分野が異なるが、特許文献１の特許請求の範囲及び段落００１４等には、輸液バッグを収納する輸液バッグ保存用外装袋を形成するために用いられる包装シートを製造する技術が記載されている。そして、特許文献１の段落００１４には、Ｔダイ法で包装シートにエンボス加工を施す場合に、ロールに熱をかけることが記載されている。

一方、本実施形態では、輸液バッグ保存用外装袋ではなく、医療用または食用の内容物２０を包装する包装材１１を形成するために用いられる包装シート３０を製造する。
本実施形態では、包装シート３０の一方の面（面３０ａ）を含む層（内層３１）に凹凸を形成するが、形成される凹凸の程度を適宜設定することにより、凹凸での光の散乱を抑制し、内容物２０の視認性を良好にすることができる。特に、内容物２０が液体の場合に、凹凸の程度を適宜設定することにより、内層３１の表面に形成された凹凸内にも液体が入り込むことにより、凹凸が見えにくくなる。よって、内層３１の表面に凹凸が形成されていても、内容物２０の視認性を良好にすることができる。

特に、包装シート３０の一方の面（面３０ａ）を含む層（内層３１）を構成する材料が、少なくとも、添加剤としてのアンチブロッキング剤及び滑剤を含んでいない場合、包装シート３０の一方の面（面３０ａ）が、製造の際にロールに対して密着しやすいとともに、包装シート３０が巻き取られた状態から該包装シート３０を繰り出す際にブロッキングが生じやすい。
このような事情に対し、本実施形態のように、包装シート３０の一方の面（面３０ａ）を含む層（内層３１）に、冷却ロール５０により凹凸加工を施すことによって、各ロールに対する包装シート３０の密着を抑制することができるとともに、巻き取られた包装シート３０の繰り出し時におけるブロッキングを抑制することができる。

また、包装シート３０の一方の面（面３０ａ）を含む層（内層３１）を構成する材料が、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を含む。この場合、包装シート３０の一方の面（面３０ａ）が、製造の際にロールに対して密着しやすいとともに、包装シート３０が巻き取られた状態から該包装シート３０を繰り出す際にブロッキングが生じやすい。
このような事情に対し、本実施形態のように、包装シート３０の一方の面（面３０ａ）を含む層（内層３１）に、冷却ロール５０により凹凸加工を施すことによって、各ロールに対する包装シート３０の密着を抑制することができるとともに、巻き取られた包装シート３０の繰り出し時におけるブロッキングを抑制することができる。

また、冷却ロール５０の温度を、包装シート３０の一方の面（面３０ａ）を含む層（内層３１）を構成する材料の溶融温度よりも１５０℃以上低い温度に設定することにより、包装シート３０の十分な冷却と、所望の形状の凹凸の形成と、を行うことができ、且つ、冷却ロール５０およびその後段の各ロール６０、７０，８０に対する包装シート３０の密着を抑制することができる。しかも、巻き取られた包装シート３０の繰り出し時におけるブロッキングも抑制することができる。

なお、上記においては、包装材１１の内容物２０が医療用の液体である例を説明したが、内容物２０は食用の液体であっても良い。

また、内容物２０は、液体に限らず、注射器、メス、ゴム栓等の医療器具等であっても良い。

また、上記においては、外層３２の表面（包装シート３０の他方の面３０ｂ）には、凹凸加工を施さない例を説明したが、外層３２の表面にも凹凸加工を施しても良い。

また、上記においては、包装シート３０が２層である例を説明したが、包装シート３０は３層以上の積層構造をなしていても良い。この場合、製造装置が有する押出機の数、Ｔダイ４０の導入口の数、及び、Ｔダイ４０の流路（合流流路４３を除く部分）の数は、包装シート３０の層数と対応する数となる。
また、包装シート３０は単層からなっていても良い。この場合、包装シート３０が有する１つの層の一方の面に凹凸が形成される。また、この場合、製造装置が有する押出機の数、Ｔダイ４０の導入口の数、及び、Ｔダイ４０の流路の数は、１つずつとなる。

１０ 輸液バッグ
１１ 包装材
１１ａ シール部
１２ 収容部
１３ 吊り下げ穴
１４ 導管
１５ 栓
２０ 内容液（内容物）
３０ 包装シート
３０ａ 面
３１ 内層
３２ 外層
４０ Ｔダイ
４１ａ 第１導入口
４１ｂ 第２導入口
４２ａ 第１流路
４２ｂ 第２流路
４３ 合流流路
４４ 吐出口
５０ 冷却ロール
６０ ロール
７０ ロール
８０ ロール
９０ 原反ロール
１００ 製造装置

Claims (6)

1. 医療用または食用の内容物を包装する包装材を形成するために用いられる包装シートを製造する方法であって、
   複数層または単層からなる前記包装シートをＴダイを用いて形成する工程と、
   前記包装シートと最上流にて係合するロールである冷却ロールにより前記包装シートを冷却する工程と、
   を有し、
   前記包装シートの一方の面を含む層を構成する材料が、実質的に添加剤を含んでおらず、
   前記冷却ロールの表面には凹凸が形成されており、
   前記包装シートを冷却する工程では、前記包装シートの一方の面を含む層に対し、前記冷却ロールにより凹凸加工を施す包装シートの製造方法。
2. 前記包装シートの一方の面を含む層を構成する前記材料は、少なくとも前記添加剤としてのアンチブロッキング剤及び滑剤を含んでいない請求項１に記載の包装シートの製造方法。
3. 前記包装シートの一方の面を含む層を構成する前記材料が、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を含む請求項１又は２に記載の包装シートの製造方法。
4. 前記冷却ロールの温度を、前記包装シートの一方の面を含む層を構成する前記材料の溶融温度よりも１５０℃以上低い温度に設定する請求項１乃至３の何れか一項に記載の包装シートの製造方法。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の包装シートの製造方法により製造された包装シートにより形成された包装材。
6. 前記内容物が液体である、請求項５に記載の包装材。

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