JP2019077129A - 積層フィルム及び包装袋 - Google Patents

Abstract

【課題】環状構造を有する分子量が１００以上の有機化合物に対する非収着性に優れ、かつシール性、引張特性に優れるシーラント層を有する積層フィルム及び包装袋を提供する。【解決手段】基材層２１と、積層フィルム２０の一方の最表面となるシーラント層１０とを含む複数の層を有する積層フィルム２０において、シーラント層１０は、基材層２１の側を外層１１、最表面の側を内層１３、外層１１と内層１３との間を中間層１２として、外層／中間層／内層からなり、外層１１および内層１３がポリエチレン系樹脂からなり、中間層１２がシクロポリオレフィン樹脂単体からなる。【選択図】図１

Description

本発明は、環状構造を有する分子量が１００以上の有機化合物に対する非収着性に優れ、かつシール性、引張特性に優れるシーラント層を有する積層フィルム及び包装袋に関する。

特許文献１では、シクロオレフィンポリマーとシクロオレフィンコポリマーを特定の配合比率でブレンドした樹脂組成物をシーラント層に使用することで、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー単体よりも引張伸度が向上するという開発に関して記載されている。
特許文献２では、シーラント層の中間層が、環状ポリオレフィン系樹脂とオレフィン系樹脂とを含むことで、優れたシール強度を示し、内容物に含まれる有効成分の吸着量を低減させたスタンディングパウチの開発に関して記載されている。

国際公開第２０１３／１０５５２４号 特許第５６９９３２５号

しかし特許文献１の技術では、シクロオレフィンポリマーとシクロオレフィンコポリマーをブレンドした樹脂組成物をシーラント層として使用しているため、有効成分の吸着抑制には効果があるが、シール強度がポリエチレンなどにシーラント樹脂と比較すると低く、引張伸度も低い。
特許文献２では、シーラント層の中間層である環状オレフィン系樹脂がシクロオレフィンコポリマーでありエチレンとの共重合体であるため、そのエチレン領域を通路として、有効成分がシーラント層に侵入してしまい、結果非収着性が低下するという問題が生じる。さらにこのシーラント層の中間層にポリオレフィン樹脂をブレンドしているため、シーラント層への有効成分の侵入をさらに加速させてしまっているという問題もある。
また、特許文献２では、例えば、第一のポリオレフィン系樹脂層１０μｍ／環状ポリオレフィン系樹脂組成物層３０μｍ／第二のポリオレフィン系樹脂層１０μｍといった層厚比率構成も含まれるが、環状ポリオレフィン系樹脂組成物層の層厚比率がシーラント層の総厚に対して５０％以上あるため、スタンディングパウチとした時の屈曲性が悪く、環状ポリオレフィン系樹脂組成物層にクラックが発生しやすく、結果それが非収着性能を低減させるおそれがある。なお、特許文献２には、中間層の層厚比率の影響について、特段の言及や示唆があるわけではない。
このため、１００ｍｌ以上の容量の包装袋に使用するには、有効成分の非収着性に加え、かつヒートシール性、引張特性に優れるシーラント層を開発する必要がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、環状構造を有する分子量が１００以上の有機化合物に対する非収着性に優れ、かつシール性、引張特性に優れるシーラント層を有する積層フィルム及び包装袋を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、基材層と、積層フィルムの一方の最表面となるシーラント層とを含む複数の層を有する積層フィルムにおいて、前記シーラント層は、前記基材層の側を外層、前記最表面の側を内層、前記外層と前記内層との間を中間層として、外層／中間層／内層からなり、前記外層および前記内層がポリエチレン系樹脂からなり、前記中間層がシクロポリオレフィン樹脂単体からなることを特徴とする積層フィルムを提供する。

前記シーラント層のうち、前記中間層の層厚が、前記シーラント層の総厚を１００％として、１０〜４０％であることが好ましい。
前記シーラント層のうち、前記内層の層厚が１０〜２５μｍであることが好ましい。
また、本発明は、前記の積層フィルムからなり、前記シーラント層の前記内層どうしを対向させてシールしてなるシール部を有することを特徴とする包装袋を提供する。
前記包装袋がスタンディングパウチであってもよい。

本発明によれば、容量１００ｍｌ以上の包装袋を想定した場合であっても、環状構造を有する分子量が１００以上の有機化合物に対する非収着性に優れ、かつシール性、引張特性に優れるシーラント層を有する積層フィルム及び包装袋を提供することができる。

積層フィルムの一例を示す断面図である。

以下、好適な実施形態に基づいて、本発明を説明する。
図１に示すように、本実施形態の積層フィルム２０は、シーラント層１０と、基材層２１とを含む複数の層を有する。ここで、基材層２１は１層または２層以上を有してもよく、積層フィルム２０がシーラント層１０および基材層２１以外の層を含んでもよい。

シーラント層１０は、積層フィルム２０の一方の最表面となる。シーラント層１０は、基材層２１の側を外層１１、最表面の側を内層１３、外層１１と内層１３との間を中間層１２として、外層／中間層／内層の３層からなる。

シーラント層１０のうち、外層１１および内層１３がポリエチレン系樹脂からなる。また、シーラント層１０の中間層１２がシクロポリオレフィン樹脂単体からなる。シーラント層１０は、環状構造を有する分子量が１００以上である少なくとも１つの有機化合物に対して非収着性を有する。「収着」とは、「吸着」または「吸収」を意味する。環状構造を有する有機化合物としては、芳香族化合物、脂環式化合物、複素環式化合物等が挙げられる。

外層１１および内層１３に用いられるポリエチレン系樹脂は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）等のポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等のエチレンを主体とするポリオレフィン系樹脂が挙げられる。エチレンを主体とするポリオレフィン系樹脂の具体例としては、ブテンを共重合させたＣ４−ＬＬＤＰＥ等、ヘキセンを共重合させたＣ６−ＬＬＤＰＥ等、オクテンを共重合させたＣ８−ＬＬＤＰＥ等が挙げられる。重合時の触媒等は特に制約はない。

外層１１に用いられるポリエチレン系樹脂と、内層１３に用いられるポリエチレン系樹脂とは、同種でも異種でもよい。また、外層１１および内層１３の一方または両方について、２種類以上のポリエチレン系樹脂をブレンドして使用しても構わない。ポリエチレン系樹脂のエチレン含有率は、例えば５０質量％以上、８０質量％程度、９０質量％程度、９５質量％程度、９９質量％程度、１００重量程度％等が挙げられる。

中間層１２は、シクロポリオレフィン樹脂単体から構成される。中間層１２に用いられるシクロポリオレフィン樹脂としては、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）が挙げられる。１種または２種以上のシクロオレフィンモノマーから構成されるポリマーである。すなわち、シクロオレフィンとエチレン等の非環状オレフィンとのコポリマーは、中間層１２に用いられるシクロポリオレフィン樹脂からは除外される。中間層１２は、２種以上のシクロポリオレフィン樹脂のブレンドから構成されてもよいが、シクロポリオレフィン樹脂以外の樹脂とのブレンドは、除外される。

シクロオレフィンポリマーは、ノルボルネン骨格を有する環状オレフィンの重合体またはその水素添加物であることが好ましい。シクロオレフィンポリマーとしては市販品を用いることができ、例えば日本ゼオン株式会社製のゼオネックス／ＺＥＯＮＥＸ（登録商標）、ゼオノア／ＺＥＯＮＯＲ（登録商標）を好適に用いることができる。

シーラント層１０のうち中間層１２の層厚比率は、シーラント層１０の総厚に対して１０〜４０％であることが望ましい。中間層１２の層厚比率が、この比率より高いと屈曲によりクラックが発生し、この比率より低い場合はヒートシール後のシールエッジにクラックが入りやすい。いずれの場合も、結果として、シーラント層１０の外層１１へ有効成分が通過しやすくなる。

シーラント層１０のうち、内層１３の層厚は１０〜２５μｍであることが望ましい。内層１３の層厚が、この厚み未満であると、シール強度が低く、落下強度も低いという問題が生じ、この厚みを越えると、収着率が増加し、実用性に欠けてしまう。

外層１１と中間層１２との間、中間層１２と内層１３との間は、他の材料を介在させることなく、共押出等により全面的に密着していてもよい。
シーラント層１０の各層を構成する樹脂は、発明の目的を損なわない範囲で、適宜の添加剤を添加することができる。添加剤としては、例えば酸化防止剤、滑剤、アンチブロッキング剤、難燃剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、着色剤等が挙げられる。

シーラント層１０は、シーラント層１０どうしのシール（接合）に用いることができる。シール方法には特に制約はなく、熱板シール、超音波シール、高周波シール、インパルスシール等が挙げられる。シーラント層１０は、間に他の接着剤等を介在させることなく、内層１３どうしを対向させてヒートシールすることが可能である。シーラント層１０の厚さは、加工性、柔軟性、非収着性等の観点から選択することが好ましく、特に限定されないが、例えば２０〜２００μｍの厚さが好ましい。積層フィルム２０をスタンディングパウチ等の包装袋として使用する場合は、中間層１２の層厚比率が上記の範囲で、且つシーラント層１０の総厚が５０〜１８０μｍであることが望ましい。

本実施形態の積層フィルム２０は、包装袋等の容器を構成するために用いることができる。本実施形態の包装袋は、シーラント層１０の内層どうしを対向させてシールしてなるシール部を有する。積層フィルム２０は、シーラント層１０の外層１１側に積層された基材層２１を有する。シーラント層１０と基材層２１との間や、基材層２１のシーラント層１０と反対側には、他の層が積層されてもよい。基材層２１は、樹脂フィルムまたは樹脂以外の異種材料を含むことができる。異種材料としては、アルミニウム等の金属箔、紙等が挙げられる。基材層の貼り合わせには、接着剤、アンカー剤などを用いてもよい。

基材層としては、耐熱性や強度などの機械的特性、印刷適性に優れた延伸フィルムが好ましく、具体的には、２軸延伸ポリエチレンテレフタレート（Ｏ−ＰＥＴ）フィルム、２軸延伸ナイロン（Ｏ−Ｎｙ）フィルム、２軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）フィルム等を挙げることができる。基材層の厚さは通常１０〜５０μｍであり、好ましくは１０〜３０μｍである。

基材層は、２層以上から構成されてもよい。基材層は、水分やガスの侵入を防ぐため、水蒸気バリア性樹脂やガスバリア性樹脂を含むことが好ましい。水蒸気バリア性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂が挙げられる。ガスバリア性樹脂としては、ナイロン等のポリアミド樹脂や、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）等が挙げられる。

包装袋は、内容品が収容される本体部に対して、キャップ、スパウト等の付属品を有してもよい。積層フィルム２０から構成される本体部に対し、付属品は、樹脂成形品等であってもよい。包装袋またはその本体部の形態は特に限定されず、例えば、平袋、ガゼット袋、スタンディングパウチ等が挙げられる。本実施形態の積層フィルムは、シール性、屈曲性にも優れるため、スタンディングパウチ等、フィルムに屈曲部を有する包装袋にも好適である。

本実施形態の包装袋は、特に、飲食物や化粧品、薬剤等、香料や有効成分を含有する内容品の包装に好適に利用することができる。特に限定されないが、本実施形態の包装袋は、次の包装品に適している。
（１）微量な有効成分が含まれる化粧品や医薬品などの包装袋。
（２）微量な有効成分が含まれる化粧品等の詰め替え用の包装袋。
（３）サプリメントなどの機能性食品用の包装袋。
（４）入浴剤などの詰め替え用の包装袋。

以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

以下、実施例をもって本発明を具体的に説明する。

なお、表１において用いた略語の意味は、次のとおりである。
「ＣＯＰ」・・・シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン株式会社製、商品名ＺＥＯＮＯＲ（登録商標）１０２０Ｒ。Ｔｇ＝１０２℃、ＭＦＲ＝２０ｇ／１０ｍｉｎ（２８０℃）、ρ＝１．０１ｇ／ｃｍ^３）
「ＰＥ（１）」・・・メタロセン触媒重合Ｃ６−ＬＬＤＰＥ（ρ＝０．９３０ｇ／ｃｍ^３、Ｔｍ＝１３０℃、ＭＦＲ＝１．１ｇ／１０ｍｉｎ（１９０℃、２．１６ｋｇｆ））
「ＰＥ（２）」・・・メタロセン触媒重合ＨＤＰＥ（ρ＝０．９４７ｇ／ｃｍ^３、Ｔｍ＝１３０℃、ＭＦＲ＝５．０ｇ／１０ｍｉｎ（１９０℃、２．１６ｋｇｆ））

（サンプル作製方法）
（１）（シーラントフィルムの作製）
表１に示す樹脂を用いて、実施例および比較例のシーラントフィルムをＴダイ押出機により作製した。実施例１および実施例２のシーラントフィルムは、外層／中間層／内層の３層からなる共押出フィルムであり、比較例１および比較例２のシーラントフィルムは、単層の押出フィルムである。

（２）（ドライラミネート）
上記（１）で作製したシーラントフィルムを、ＰＥＴフィルム（厚み１２μｍ）、Ａｌ箔（厚み９μｍ）、Ｎｙｌｏｎフィルム（厚み１５μｍ）とドライラミネートにより貼り合わせ、ＰＥＴ／Ａｌ箔／Ｎｙｌｏｎ／シーラントフィルムという層構成を有する積層フィルムを得た。

（３）（製袋）
上記（２）で作製したドライラミネートフィルムを用いて縦横寸法が１８０ｍｍ×１１０ｍｍ、シール幅が５ｍｍで、注出口のないスタンディングパウチを作製した。

（評価方法）
（１）落下強度測定
作製したスタンディングパウチに水２５０ｍｌを充填し、パウチの開口部を圧力０．２ＭＰａ、時間１秒、温度１８０℃でヒートシールして密封した。
その水を充填したスタンディングパウチを５℃環境下で２４時間保管後、高さ１２０ｃｍから「水平落下」（スタンディングパウチの側面からの落下）、「垂直落下」（スタンディングパウチの底部からの落下）の２通りで、落下試験を実施した。
落下試験ごとに異なる新しいパウチを用い、水平落下・垂直落下を１セットとして計５セット実施し、計１０個のパウチについて、破袋の有無（ｎ＝１０）を確認した。１０個とも破袋がない場合は「○」、１個でも破袋がある場合は「×」と評価した。

（２）酢酸α−トコフェロールの残存率
有効成分として酢酸α−トコフェロール（ビタミンＥアセテート、分子量４７２．７４）を含む市販の化粧水２５０ｍｌを、作製したスタンディングパウチに入れ、パウチの開口部を圧力０．２ＭＰａ、時間１秒、温度１８０℃でヒートシールして密封した。密封したパウチを４０℃で３ヶ月保管した後に開封し、化粧水中の酢酸α−トコフェロールの残存量を高速液体クロマトグラフィ法で定量し、前記残存量をもとに有効成分の残存率を算出した。

表２の結果から、実施例１（本発明）により、酢酸トコフェロールの残存率が８５％以上確認でき、スタンディングパウチも破袋しないことが確認できた。なお、実施例１では、シーラント層の総厚に対して中間層の層厚比率が２５％であるが、これを１０〜４０％程度にしても同等の効果を奏すると考えられる。

比較例１（シーラント層がＬＬＤＰＥ）では、落下試験結果は問題なかったが、酢酸トコフェロールの残存率が７０％と本発明には及ばなかった。
比較例２（シーラント層がＨＤＰＥ）では、落下試験により破袋が発生し、また酢酸トコフェロールの残存率においても、比較例１（ＬＬＤＰＥ）よりは多少高かったものの、実施例１（本発明）には及ばなかった。

また、実施例２（シーラント層の内層が５０μｍ）では、落下強度による破袋は発生しなかったが、酢酸トコフェロールの残存率は、実施例１（シーラント層の内層が２５μｍ）には及ばなかった。

１０…シーラント層、１１…外層、１２…中間層、１３…内層、２０…積層フィルム、２１…基材層。

Claims (5)

1. 基材層と、積層フィルムの一方の最表面となるシーラント層とを含む複数の層を有する積層フィルムにおいて、前記シーラント層は、前記基材層の側を外層、前記最表面の側を内層、前記外層と前記内層との間を中間層として、外層／中間層／内層からなり、前記外層および前記内層がポリエチレン系樹脂からなり、前記中間層がシクロポリオレフィン樹脂単体からなることを特徴とする積層フィルム。
2. 前記シーラント層のうち、前記中間層の層厚が、前記シーラント層の総厚を１００％として、１０〜４０％であることを特徴とする請求項１に記載の積層フィルム。
3. 前記シーラント層のうち、前記内層の層厚が１０〜２５μｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の積層フィルム。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の積層フィルムからなり、前記シーラント層の前記内層どうしを対向させてシールしてなるシール部を有することを特徴とする包装袋。
5. 前記包装袋がスタンディングパウチであることを特徴とする請求項４に記載の包装袋。

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