JP2019126968A - 多層シート、トレイ及び包装体 - Google Patents

Abstract

【課題】酸素バリア性及び水蒸気バリア性に優れ、更に耐衝撃性にも優れた多層シートの提供。【解決手段】水蒸気バリア層４と、酸素バリア層２と、一対の表面層５，６とを有し、両側の最表層が表面層５，６であり、水蒸気バリア層４と一対の表面層５，６が、いずれも高密度ポリエチレンを含み、ＪＩＳ−Ｚ ０２０８に規定のカップ法によって測定した、４０℃、９０％ＲＨの条件における水蒸気透過量が０．１５（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）以下である多層シート。【選択図】図１

Description

本発明は、多層シート、トレイ及び包装体に関する。

従来から、医薬品、医療品、食品、飲料等の包装材としては、紙、合成樹脂シートあるいはフィルム、蒸着フィルム、合成樹脂フィルムとのラミネート物、アルミ包装等が使用されている。上記のような用途で使用する際には、内容物保護性とりわけ、水蒸気や酸素に対するバリア性が必要な特性となっており、内容物を長期的に保護するには高度なバリア性が求められている。

上記のような水蒸気バリア性及び酸素バリア性の両方を満たすものとしては、蒸着フィルムやアルミ包装等が挙げられる。しかしながら、これらはパウチ形状等の特定の包装体として使用することは可能であるが、成形機等で任意の形状に成形することが難しく、使用用途が限られていた。

一方、包装容器の形態としては、底材として合成樹脂製のシートを用いて容器に成形した後、蓋材としてフィルム及びアルミ箔をヒートシールした包装形態がよく用いられている。底材である合成樹脂製のシートとしては、成形性、生産性、耐薬品性、水蒸気バリア性に優れたポリオレフィン系の樹脂が特に用いられている。

しかしながら、ポリオレフィン系の樹脂は、水蒸気バリア性に優れるが、酸素バリア性に劣る。そのため、内容物が酸化、劣化、腐敗、又は錆の発生等、種々の問題が生じる場合があった。

上記問題を解決するため、例えば、特許文献１には、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ナイロン等の酸素バリア性に優れる樹脂を含有する層と、ポリオレフィン系等の水蒸気バリア性に優れる樹脂を含有する層とを備える樹脂積層体が開示されている。

特公平０６−０１５２２７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された樹脂積層体では、酸素バリア性及び水蒸気バリア性が十分ではないという問題があった。特に、医療用等のいくつかの用途では、さらなる水蒸気バリア性が要求されているのが実状であった。

また、特許文献１に開示された樹脂積層体では、衝撃により割れが生じるという問題もあり、耐衝撃性の改良が求められていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、酸素バリア性及び水蒸気バリア性に優れ、更に耐衝撃性にも優れた多層シートを提供することを課題とする。

また、本発明は、酸素バリア性及び水蒸気バリア性に優れ、更に耐衝撃性にも優れたトレイ及び包装体を提供することを課題とする。

上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。

［１］水蒸気バリア層と、酸素バリア層と、一対の表面層と、を有し、最表層の両側に前記表面層がそれぞれ積層された多層シートであって、前記水蒸気バリア層と前記一対の表面層が、いずれも高密度ポリエチレンを含み、前記多層シートの、ＪＩＳ−Ｚ ０２０８に規定のカップ法によって測定した、４０℃、９０％ＲＨの条件における水蒸気透過量が、０．１５（ｇ／ｍ^２・ｄａｙ）以下である、多層シート。
［２］前記水蒸気バリア層が、高密度ポリエチレンのみからなる、または高密度ポリエチレン及び石油樹脂の混合物を含む、［１］に記載の多層シート。
［３］前記石油樹脂が、ジシクロペンタジエンを用いて得られた重合体である、［２］に記載の多層シート。
［４］少なくとも一方の表面層と前記水蒸気バリア層とが、隣接して積層される、［１］〜［３］のいずれか１つに記載の多層シート。
［５］前記表面層が、高密度ポリエチレンのみからなる、または高密度ポリエチレン及びポリプロピレンの混合物を含む、［１］〜［４］のいずれか１つに記載の多層シート。
［６］２つの前記水蒸気バリア層を有し、当該水蒸気バリア層が前記表面層とそれぞれ隣接して積層される、［１］〜［５］のいずれか１つに記載の多層シート。
［７］前記多層シートの厚さが、５００μｍ以上、１５００μｍ以下である、［１］〜［６］のいずれか１つに記載の多層シート。
［８］引張衝撃強度が、１１０ｋＪ／ｍ^２以上である、［１］〜［７］のいずれか１つに記載の多層シート。
［９］デュポン式落下衝撃試験機での衝撃強度が、１．５Ｊ以上である、［１］〜［８］のいずれか１つに記載の多層シート。
［１０］前記表面層と前記水蒸気バリア層との剥離強度が、１１Ｎ／１５ｍｍ以上である、［４］〜［９］のいずれか１つに記載の多層シート。
［１１］２５℃、６０％ＲＨの条件における酸素透過量が、０．３５ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ以下である、［１］〜［１０］のいずれか１つに記載の多層シート。
［１２］［１］に記載の多層シートを成形したトレイ。
［１３］［１２］に記載のトレイと、蓋材と、を備える包装体。

本発明の多層シートは、水蒸気バリア層と、酸素バリア層と、一対の表面層と、を有し、最表層の両側に前記表面層がそれぞれ積層されており、前記水蒸気バリア層と前記一対の表面層が、いずれも高密度ポリエチレンを含み、前記多層シートの、ＪＩＳ−Ｚ ０２０８に規定のカップ法によって測定した、４０℃、９０％ＲＨの条件における水蒸気透過量が、０．１５（ｇ／ｍ^２・ｄａｙ）以下であるため、酸素バリア性及び水蒸気バリア性に優れ、更に耐衝撃性にも優れている。

また、本発明のトレイは、上記多層シートを２次成形することにより得られるため、酸素バリア性及び水蒸気バリア性に優れ、更に耐衝撃性にも優れている。

また、本発明の包装体は、上記トレイと、蓋材とを備えるため、酸素バリア性及び水蒸気バリア性に優れ、更に耐衝撃性にも優れている。

本発明を適用した一実施形態である多層シートの構成を示す断面図である。 本発明を適用した一実施形態である包装体の構成を示す断面図である。

以下、本発明を適用した一実施形態である多層シート、及びこの多層シートを２次成形することにより得られるトレイ、並びにこのトレイを備える包装体について、詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

＜多層シート＞
先ず、本発明を適用した一実施形態である多層シートの構成の一例について説明する。
図１は、本発明を適用した一実施形態である多層シート１の断面模式図である。図１に示すように、本実施形態の多層シート１は、酸素バリア層２と、接着層３と、水蒸気バリア層４と、一対の表面層５及び６と、を備えて概略構成されている。
本実施形態の多層シート１は、例えば、医薬品、製剤、輸液製剤、血液製剤、医療機器、化粧品、医薬部外品、食品、飲料、工業部材、電子部品等の包装材の用途に用いることができる。

酸素バリア層２は、酸素及び水蒸気の透過を抑制する樹脂層であり、多層シート１に酸素バリア性及び水蒸気バリア性を付与するために設けられている。また、多層シート１を包装体に成形した場合には、包装体内外への酸素及び水蒸気の透過を抑制することができる。

酸素バリア層２に含まれる樹脂としては、具体的には、例えば、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン等が挙げられる。この中でも、特に、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリアミドが、水蒸気バリア層４との製膜性の観点から好ましい。酸素バリア層２は、上記樹脂を１種類含むものでもよいし、２種類以上を含むものでもよい。また、酸素バリア層２として酸素吸収材を用いたものでもよい。

酸素バリア層２の厚さとしては、特に限定されないが、具体的には、例えば、１２．５μｍ以上、２２５μｍ以下であることが好ましく、１２.５μｍ以上、１５０μｍ以下であることがより好ましい。酸素バリア層２の厚さが１２．５μｍ以上であることにより、酸素バリア性及び水蒸気バリア性を十分に発現することができる。また、酸素バリア層２の厚さが２２５μｍ以下であることにより、容器成形時に成形しやすく、シートとしての伸びも維持することができる。さらに、上記厚さが、１２．５μｍ以上、１５０μｍ以下であることにより、上記効果をより顕著に発揮することができる。

酸素バリア層２の厚さの比率としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、多層シート１の総厚に対して、２．５％以上、１５％以下であることが好ましく、２．５％以上、１０％以下であることがより好ましい。酸素バリア層２の厚さの比率が、多層シート１の総厚に対して、２．５％以上であることにより、酸素バリア性及び水蒸気バリア性を十分に発現させることができる。また、酸素バリア層２の厚さの比率が、多層シート１の総厚に対して、１５％以下であることにより、水蒸気バリア層４の厚さの比率を維持することができ、水蒸気バリア性及び酸素バリア性を十分に発現させることができる。さらに、上記比率が、２．５％以上、１０％以下であることにより、上記効果をより顕著に得ることができる。

接着層３は、酸素バリア層２と水蒸気バリア層４とを接着するために、酸素バリア層２と水蒸気バリア層４との間にそれぞれ１層ずつ設けられている。酸素バリア層２、接着層３及び水蒸気バリア層４をこの順に積層することにより、接着層３を介して酸素バリア層２と水蒸気バリア層４とを接着することができる。

接着層３の材料としては、酸素バリア層２と水蒸気バリア層４とを接着することができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、無水マレイン酸変性オレフィン等の接着性樹脂、酸素バリア層２や水蒸気バリア層４に含まれる樹脂を混合した樹脂等が挙げられる。

水蒸気バリア層４は、水蒸気の透過を抑制する樹脂層であり、多層シート１に水蒸気バリア性を付与するために設けられている。水蒸気バリア層４は、酸素バリア層２の表面の両側に、接着層３を介してそれぞれ１層ずつ積層されている。これにより、本実施形態の多層シート１を包装体に成形した場合には、内容物を保護するとともに、包装体内への水蒸気の透過を抑制することができる。また、その結果、酸素バリア層２の吸湿による酸素バリア性の低下を抑制することができる。さらに、酸素バリア層２を構成する樹脂の分子間水素結合の水蒸気による切断が妨げられ、酸素バリア層２を構成する樹脂の分子間隙を狭い状態で維持できるため、酸素バリア層２が水蒸気バリア性を発現することができる。

水蒸気バリア層４は高密度ポリエチレンを含む。これにより、多層シート１に対して高い水蒸気バリア性を付与することができる。

水蒸気バリア層４は、上記高密度ポリエチレンの他に、ポリプロピレン、環状オレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー等の、高密度ポリエチレン以外のポリオレフィン系樹脂；石油樹脂；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等のハロゲン原子を含む樹脂等を含んでいてもよい。

なお、本明細書において高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とは、密度が０．９４１ｇ／ｃｍ^３〜０．９７０ｇ／ｃｍ^３の範囲のポリエチレン樹脂をいうものとする。これらのなかでも、水蒸気バリア性の点から、０．９５０ｇ／ｃｍ^３以上のものが好ましく、０．９５５ｇ／ｃｍ^３以上のものがより好ましい。

本実施形態の多層シート１は、水蒸気バリア層４に含まれる樹脂成分の総量に対して、高密度ポリエチレンの含有量が、６０質量％以上であることが好ましく、６５質量％以上、９５質量％以下であることがより好ましい。水蒸気バリア層４に含まれる樹脂成分の総量に対して、高密度ポリエチレンの含有量が６０質量％以上であることにより、高い水蒸気バリア性を発現させることができる。また、高密度ポリエチレンの含有量が、６５質量％以上、９５質量％以下であることにより、上記効果をより顕著に得るとともに、他の樹脂成分を添加して、水蒸気バリア層４に水蒸気バリア性以外の特性を付与することができる。

水蒸気バリア層４は、高密度ポリエチレンのみからなるものであってもよく、高密度ポリエチレン及び石油樹脂の混合物を含んでいてもよい。水蒸気バリア層４に含まれる樹脂成分中に、このように必須成分として高密度ポリエチレンを含むことにより、多層シート１に対して極めて高い水蒸気バリア性を付与することができる。

ここで、石油樹脂とは、石油ナフサを熱分解してエチレン、プロピレンやブタジエンなどの留分を採取した残りの留分のうち、主としてＣ_５系あるいはＣ_９系留分から得られる樹脂をいう。

石油樹脂としては、脂肪族系、芳香族炭化水素樹脂系、脂環族飽和炭化水素樹脂系、共重合系等が使用可能であるが、透明性と臭気の観点から脂肪族系炭化水素樹脂が好ましく、より好ましくはジシクロペンタジエンを熱重合したのちに水添反応を施して得られる水素添加ジシクロペンタジエン系石油樹脂である。石油樹脂中の、すべての構成単位に対する、ジシクロペンタジエンから誘導された構成単位の含有割合は、３０％以上が好ましい。

また、石油樹脂の軟化点（環球法、ＪＩＳ Ｋ２５４８に準ずる）は、７０〜１５０℃程度とするのが好ましく、より好ましくは９０〜１４０℃である。軟化点を７０℃以上にすることにより組成物のポリオレフィンに対する接着性能および耐熱性のバランスが良好となる。軟化点を１５０℃以下とすることで、樹脂の製造が容易になり、製造コストの面でも有利になるため好ましい。

石油樹脂の数平均分子量は、３００〜２０００であることが好ましく、より好ましくは３５０〜１０００である。数平均分子量を前記範囲以上とすることにより、樹脂組成物の凝集力等の接着性能が良好となり、水蒸気バリア性も向上する。数平均分子量が前記範囲以下であることで、ベースポリマーのゴム系重合体または合成樹脂系重合体との相溶性が良好となるとともに、樹脂の製造が容易になり、製造コストの面でも有利になるため好ましい。なお、数平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法によるポリスチレン換算値による。

水蒸気バリア層４中の石油樹脂の含有率としては、具体的には、例えば、水蒸気バリア層４全体の質量に対して、４０質量％以下であることが好ましく、５質量％以上、３５質量％以下であることがより好ましい。水蒸気バリア層４中の石油樹脂の含有率が、水蒸気バリア層４全体の質量に対して、４０質量％以下であることにより、水蒸気バリア層４の水蒸気バリア性を向上させ、多層シート１全体として水蒸気バリア性を劇的に向上させることができる。また、水蒸気バリア層４中の石油樹脂の含有率が、水蒸気バリア層４全体の質量に対して、５質量％以上、３５質量％以下であれば、上記効果がより顕著に得られる。

水蒸気バリア層４は、多層シート１への成形性、包装体への成形性、蓋材とのシール性、隣接する層との接着性、コストの観点から、樹脂成分中に高密度ポリエチレン及び石油樹脂以外の樹脂を１種類以上含むものであってもよい。

水蒸気バリア層４は、無機充填剤を含有していてもよい。水蒸気バリア層４中の無機充填剤の含有率としては、具体的には、例えば、水蒸気バリア層４全体の質量に対して、５質量％以下であることが好ましい。水蒸気バリア層４中の無機充填剤の含有率が、水蒸気バリア層４全体の質量に対して、５質量％以下であることにより、耐衝撃性の低下を抑制することができる。無機充填剤の例としては、具体的には、例えば、タルク、マイカ、モンモリロナイト、カオリン、クレー、ベントナイト、ヘクトライト等の層状ケイ酸塩類、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、ガラスフィラー、ガラス繊維、ガラスビーズ、酸化チタン、酸化アルミニウム、鉄、亜鉛、アルミニウム等が挙げられる。

水蒸気バリア層４の１層の厚さとしては、特に限定されないが、具体的には、例えば、１１２．５μｍ以上、６６０μｍ以下であることが好ましく、１２５μｍ以上、６４０μｍ以下であることがより好ましい。水蒸気バリア層４の１層の厚さが１１２．５μｍ以上であることにより、水蒸気バリア性を十分に発現することができる。また、水蒸気バリア層４の１層の厚さが６６０μｍ以下であることにより、多層シート１を包装体へ成形しやすくすることができる。さらに、上記厚さが、１２５μｍ以上、６４０μｍ以下であれば、上記効果がより顕著に得られる。

水蒸気バリア層４の２層の総厚の比率としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、多層シート１の総厚に対して、４５％以上、８７．５％以下であることが好ましく、５０％以上、８５％以下であることがより好ましい。水蒸気バリア層４の２層の総厚の比率が、多層シート１の総厚に対して、４５％以上であることにより、シート全体として水蒸気バリア性を十分に発現することができる。また、水蒸気バリア層４の２層の総厚の比率が、多層シート１の総厚に対して、８７．５％以下であることにより、水蒸気バリア性に加え、十分な酸素バリア性を確保することができる。さらに、上記比率が、５０％以上、８５％以下であれば、上記効果がより顕著に得られる。

水蒸気バリア層４の水蒸気透過量としては、具体的には、例えば、４０℃、９０％ＲＨの雰囲気下において、０．６ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下が好ましく、０．５５ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下がより好ましく、０．５ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下が特に好ましい。水蒸気バリア層４の水蒸気透過量が、４０℃、９０％ＲＨの雰囲気下において、０．６ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下であることにより、酸素バリア層２への水蒸気透過量が減少し、酸素バリア層２の吸湿による酸素バリア性の低下が抑制され、さらに酸素バリア層２が水蒸気バリア性を十分に発現することができる。さらに、上記水蒸気透過量が、０．５５ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下、０．５ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下であれば、上記効果がより顕著に得られる。

なお、水蒸気バリア層４の水蒸気透過量の測定は、ＪＩＳ−Ｚ ０２０８法に記載の方法に準拠して行うことができる。

一対の表面層５及び６は、多層シート１にシール性、光沢性、耐衝撃性を付与するために、多層シート１の両側の最表層となるように、それぞれ設けられている。ここでは、一対の表面層５及び６は、水蒸気バリア層４にそれぞれ隣接するように積層されている。

一対の表面層５及び６は、いずれも高密度ポリエチレンを含む。一対の表面層５及び６の少なくとも一方が高密度ポリエチレンを含むことにより、耐衝撃性及びバリア性を向上させることができる。

多層シート１をトレイに成形する際、例えば、表面層５を内側（内表面）に設けた場合、表面層５はシール性を付与する機能を発揮するため、トレイと蓋材とのシール強度のばらつきを抑えると同時に、シール性を向上させることができる。一方、外側（外表面）となる表面層６は、光沢性及び耐衝撃性を付与するため、トレイのつやを向上して、優れた外観を付与したり、衝撃によるトレイの割れを防止したりすることができる。

内表面となる表面層（以下、「内表面層」ともいう）５は、高密度ポリエチレンのみからなるものであってもよく、高密度ポリエチレン及びポリプロピレンの混合物を含んでいてもよいが、高密度ポリエチレンのみからなるものであることが好ましい。内表面層５に含まれる樹脂中に、このように必須成分として高密度ポリエチレンを含むことにより、多層シート１を成形してトレイとした際に、当該トレイと蓋材とのシール強度および隣接する水蒸気バリア層との接着性を十分に確保することができる。

内表面層５には、上記高密度ポリエチレンやポリプロピレンの他に、水蒸気バリア層４や、（トレイに成形した際に）蓋材等に接着することができる樹脂を含んでいてもよい。具体的には、例えば、環状オレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー等の、高密度ポリエチレン以外のポリオレフィン系樹脂；ポリエステル系樹脂；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等のハロゲン原子を含む樹脂等が挙げられる。
内表面層５は、上記樹脂を１種類含むものでもよいし、２種類以上を含むものでもよい。上記樹脂を選択することで、多層シート１を成形してトレイとした際に、当該トレイと蓋材とのシール強度を十分に確保することができる。

また、内表面層５は、無機充填剤を含有しないことが好ましい。すなわち、内表面層５は、樹脂のみからなる層、又は高密度ポリエチレン及びポリプロピレンの混合物のみからなる層であることが好ましい。無機充填剤を含有する樹脂層を多層シート１の最表層とした場合、多層シート１を成形したトレイと蓋材とのシール強度のばらつきが大きくなり、十分なシール性を得ることができないおそれがある。これに対して、無機充填剤を含まない内表面層５を多層シート１の最表層とすることにより、シール強度のばらつきを抑え、シール性を向上させることができる。なお、無機充填剤の例としては、具体的には、例えば、タルク、マイカ、モンモリロナイト、カオリン、クレー、ベントナイト、ヘクトライト等の層状ケイ酸塩類、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、ガラスフィラー、ガラス繊維、ガラスビーズ、酸化チタン、酸化アルミニウム、鉄、亜鉛、アルミニウム等が挙げられる。

さらに、内表面層５が無機充填剤を含まないことにより、多層シート１の製造時に多層シート１がダイリップと接着した際に、ダイリップへ無機充填剤等が付着することにより生産性が低下するのを防止することができる。

なお、内表面層５に含まれる樹脂は、上述した水蒸気バリア層４に含まれる樹脂と同一であっても良いし、異なっていてもよい。

一方、外表面となる表面層（以下、「外表面層」ともいう）６に含まれる樹脂としては、内表面層５と同様のものを用いることができる。また、外表面層６は、内表面層５と同様に、無機充填剤を含有しないことが好ましい。無機充填剤を含有する樹脂層を多層シート１の最表層とした場合、多層シート１の光沢性が失われるおそれがある。これに対して、無機充填剤を含まない外表面層６を多層シート１の最表層とすることにより、多層シート１の光沢性を十分に担保することができる。

表面層５及び６のうち一方の層の厚さとしては、特に限定されないが、具体的には、例えば、６．２５μｍ以上、３７５μｍ以下であることが好ましく、１２．５μｍ以上、３００μｍ以下であることがより好ましい。表面層５及び６のうち一方の層の厚さが６．２５μｍ以上であれば、シール強度の安定化と光沢性を十分に発現することができる。また、表面層５及び６のうち一方の層の厚さが３７５μｍ以下であれば、水蒸気バリア性を十分に発現することができる。さらに、上記厚さが、１２．５μｍ以上、３００μｍ以下であれば、上記効果がより顕著に得られる。

一対の表面層５及び６を合わせた厚みの比率としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、多層シート１の総厚に対して、２．５％以上、５０％以下であることが好ましく、５％以上、４０％以下であることがより好ましい。一対の表面層５及び６を合わせた厚みの比率が、多層シート１の総厚に対して、２．５％以上であれば、シール強度の安定化と光沢性を十分に発現することができる。また、上記比率が、多層シート１の総厚に対して、５０％以下であれば、十分な水蒸気バリア性を確保することができる。さらに、上記比率が、５％以上、４０％以下であれば、上記効果がより顕著に得られる。

本実施形態の多層シート１の総厚としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、５００μｍ以上、１５００μｍ以下であることが好ましく、８００μｍ以上、１３５０μｍ以下であることがより好ましい。多層シート１の総厚が５００μｍ以上であれば、水蒸気バリア性及び酸素バリア性の両方を十分に発現することができる。また、多層シート１の総厚が１５００μｍ以下であれば、容器形状への成形サイクルを短くすることができる。さらに、上記総厚が、８００μｍ以上、１３５０μｍ以下であれば、上記効果がより顕著に得られる。

本実施形態の多層シート１の水蒸気バリア性としては、ＪＩＳ−Ｚ ０２０８に規定のカップ法によって測定した、４０℃、９０％ＲＨの条件における水蒸気透過量が、０．１５ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下である。前記水蒸気透過量は、０．１３ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下であることが好ましく、０．１０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下であることがより好ましい。

多層シート１の４０℃、９０％ＲＨの雰囲気下における水蒸気透過量が、０．１５ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下であることにより、多層シート１を包装体に成形した場合、内容物を外部の水分から十分に保護することが可能となり、水分に弱い内容物を長期的に保存することが可能となる。また、内容物が液体を含む場合には、内容物からの水分の蒸発を防ぐことが可能となり、長期的に内容物の液体濃度を維持することができる。

その結果、従来の包装体では水蒸気バリア性が低く、短期間で廃棄となっていた商品の使用期間を延長することが可能となり、廃棄物の量を減らすことが可能となる。そのため、製品のトータルコストや製品及び包装体の廃棄量を減らすことができる。

さらに、上記水蒸気透過量が、０．１３ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下、０．１０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下であれば、上記効果がより顕著に得られる。

なお、多層シート１の水蒸気透過量の測定は、ＪＩＳ−Ｚ ０２０８法に記載の方法に準拠して行うことができる。

本実施形態の多層シート１の酸素バリア性としては、具体的には、例えば、２５℃、６０％ＲＨの雰囲気下において、酸素透過量が０．３５ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ以下であることが好ましく、０．３０ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ以下であることがより好ましく、０．２５ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ以下であることが特に好ましい。

多層シート１の２５℃、６０％ＲＨの雰囲気下における酸素透過量が、０．３５ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ以下であれば、多層シート１を包装体に成形した場合、内容物を外部の酸素から十分に保護することが可能となり、内容物の酸化、劣化、腐敗、錆等の発生を防ぎ、内容物を長期的に保存することができる。また、酸化防止剤を使用せずに内容物を長期保存することができるため、包装体に酸化防止剤を同封する手間が省けると同時に、酸化防止剤の誤飲を防ぐことが可能となる。

さらに、上記酸素透過量が、０．３０ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ以下、０．２５ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ以下であれば、上記効果がより顕著に得られる。

なお、多層シート１の酸素透過量の測定は、酸素透過率測定装置（例えば、ＭＯＣＯＮ社製、「ＯＸ−ＴＲＡＮ ＭＯＤＥＬ ２／２１」等）を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７１２６Ｂ法に記載の方法に準拠して行うことができる。

本実施形態の多層シート１の耐衝撃性としては、具体的には、例えば、引張衝撃強度が、１１０ｋＪ／ｍ^２以上であることが好ましく、１５０ｋＪ／ｍ^２以上であることがより好ましく、２３０ｋＪ／ｍ^２以上であることが更に好ましい。

多層シート１の引張衝撃強度が、１１０ｋＪ／ｍ^２以上であれば、多層シート１を包装体に成形した場合、衝撃による前記包装体の割れを防ぐことができる。

さらに、上記引張衝撃強度が、１５０ｋＪ／ｍ^２以上、２３０ｋＪ／ｍ^２以上であれば、上記効果がより顕著に得られる。

本実施形態の多層シート１の耐衝撃性としては、具体的には、例えば、デュポン式落下衝撃試験機での衝撃強度が、１．５Ｊ以上であることが好ましく、２．１Ｊ以上であることがより好ましく、３．４以上であることが更に好ましい。

多層シート１のデュポン式落下衝撃試験機での衝撃強度が、１．５Ｊ以上であれば、多層シート１を包装体に成形した場合、衝撃による前記包装体の割れを防ぐことができる。

さらに、上記デュポン式落下衝撃試験機での衝撃強度が、２．１Ｊ以上、３．４Ｊ以上であれば、上記効果がより顕著に得られる。

上述のとおり、本実施形態の多層シート１は、前記水蒸気バリア層４と前記一対の表面層５及び６が、いずれも高密度ポリエチレンを含む。前記水蒸気バリア層４と前記一対の表面層５及び６が、いずれも高密度ポリエチレンを含むことにより、耐衝撃性及びバリア性を向上させる効果が顕著に高くなる。また、前記一対の表面層５及び６と前記水蒸気バリア層４とが隣接して積層される場合に、前記一対の表面層５及び６と前記水蒸気バリア層４との間の密着性を向上させることができる。

本実施形態の多層シート１において、前記一対の表面層５及び６と前記水蒸気バリア層４とが隣接して積層される場合に、前記一対の表面層５及び６と前記水蒸気バリア層４との剥離強度としては、具体的には、例えば、１１Ｎ／１５ｍｍ以上であることが好ましく、１５Ｎ／１５ｍｍ以上であることがより好ましい。

多層シート１における一対の表面層５及び６と水蒸気バリア層４との剥離強度が、１１Ｎ／１５ｍｍ以上であれば、多層シート１を包装体に成形した場合、前記包装体における水蒸気バリア層と一対の表面層との間の剥離を、より高度に防ぐことができる。

さらに、上記剥離強度が、１５Ｎ／１５ｍｍ以上であれば、上記効果がより顕著に得られる。

＜多層シートの製造方法＞
次に、上述した多層シート１の製造方法について説明する。
本実施形態の多層シート１の製造方法は、特に限定されるものではないが、数台の押出機により、原料となる樹脂等を溶融押出するフィードブロック法やマルチマニホールド法等の共押出Ｔダイ法、空冷式又は水冷式共押出インフレーション法及びラミネート法が挙げられる、この中でも、共押出Ｔダイ法で製膜する方法が各層の厚さ制御に優れる点で特に好ましい。

その後の工程として、各層を形成する単層のシート又はフィルムを適当な接着剤を用いて貼り合せるドライラミネート法、押出ラミネート法、ホットメルトラミネート方法、ウエットラミネート方法、サーマル（熱）ラミネート方法等、及びそれらの方法を組み合わせて用いられる。また、コーティングによる方法で積層してもよい。

また、無機充填剤を添加する際には、二軸混練機、ニーダー、バンバリーミキサー等の混練機で事前混練したものを使用した方がシート性能及びシート製膜時の無機充填剤の飛散によるコンタミを防ぐことができるため、より好ましい。

＜包装体＞
次に、上述した多層シート１を用いた包装体について説明する。図２は、本発明を適用した一実施形態である包装体１１の断面模式図である。図２に示すように、本実施形態の包装体１１は、トレイ１２と、蓋材１３と、を備えて概略構成されている。

本実施形態の包装体１１は、内容物１４として、例えば、医薬品、製剤、輸液製剤、血液製剤、医療機器、化粧品、医薬部外品、食品、飲料、工業部品、電子部品、電化製品等を包装する際に用いることができる。また、上記内容物１４を包装した一次包装体の二次包装容器としても用いることができる。さらに、多層シート１は耐熱性を有しているため、レトルトや滅菌等が必要な内容物１４であっても、適用することができる。

トレイ１２は、多層シート１を２次成形することで得られる。具体的には、多層シート１を凹ませることで、収納空間Ｓと、この収納空間Ｓの周りに端縁部１５と、を成形する。

多層シート１からトレイ１２を２次成形する方法としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、真空成形、圧空成形、圧空真空成形、プラグアシスト圧空成形、プラグアシスト真空成形、プラグアシスト圧空真空成形、プラグ成形、プレス成型等が挙げられる。

蓋材１３は、トレイ１２の端縁部１５において内表面側となる表面層５と接着している。これにより、収納空間Ｓが密封される。蓋材１３の材料としては、トレイ１２と接着するものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、アルミ、透明蒸着フィルム等が挙げられる。

本実施形態の包装体１１は、収納空間Ｓ側から、酸素バリア層２と、水蒸気バリア層４と、外表面層６とが、この順番で積層されていることが好ましい。これにより、酸素バリア層２の吸湿による酸素バリア性の低下を抑制し、包装体１１の水蒸気バリア性及び酸素バリア性が最大限に発揮されることで、内容物１４の保護期間の長期化が可能となる。

また、本実施形態の包装体１１は、収納空間Ｓ側から、内表面層５と、第１の水蒸気バリア層４と、酸素バリア層２と、第２の水蒸気バリア層４と、外表面層６とが、この順番で積層されていることが好ましい。すなわち、酸素バリア層２の両側に水蒸気バリア層４，４が設けられていることが好ましい。これにより、外部からの水蒸気バリア性及び酸素バリア性が十分に発揮されると同時に、収納空間Ｓ側からの水分蒸発を防ぐことが可能となる。

以上説明したように、本実施形態の多層シート１によれば、水蒸気バリア層４と、酸素バリア層２と、一対の表面層５及び６と、を有し、最表層の両側に前記表面層５及び６がそれぞれ積層されており、前記水蒸気バリア層４と前記一対の表面層５及び６が、いずれも高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含むとともに、ＪＩＳ−Ｚ ０２０８に規定のカップ法によって測定した、４０℃、９０％ＲＨの条件における水蒸気透過量が、０．１５（ｇ／ｍ^２・ｄａｙ）以下であるため、酸素バリア性及び水蒸気バリア性に優れ、更に耐衝撃性にも優れた多層シート１を提供することができる。

また、本実施形態のトレイ１２は、上記多層シート１を２次成形することで得られるため、酸素バリア性及び水蒸気バリア性に優れ、更に耐衝撃性にも優れている。

また、本実施形態の包装体１１によれば、上記トレイ１２と、蓋材１３とを備えるため、酸素バリア性及び水蒸気バリア性に優れ、更に耐衝撃性にも優れている。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。例えば、上述した多層シート１は、基本的な性能を損なわない範囲で結晶核剤、石油樹脂、帯電防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、酸化防止剤、光安定剤、アンチブロッキング剤、界面活性剤、染料、顔料、難燃剤、消臭剤、可塑剤、分散剤等の添加剤を、多層シート１に含まれる１つ以上の層に添加したものであってもよい。このような層を含むことで、多層シート１及び包装体１１の生産性の向上、劣化の防止、及び識別性の付与が可能となる。

また、上述した多層シート１は、外表面層６を備える構成を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、外表面層６を備えない構成であってもよい。

また、上述した多層シート１は、接着層３、水蒸気バリア層４を２層ずつ備える構成を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、接着層３、水蒸気バリア層４は、それぞれ１層のみ備える構成としてもよいし、それぞれ２層以上備える構成としてもよい。

また、上述した多層シート１は、一対の表面層５及び６と水蒸気バリア層４とが隣接して積層される構成を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、一対の表面層５及び６と水蒸気バリア層４との間に他の層が挿入されていてもよい。

以下、本発明の効果を実施例及び比較例を用いて詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

＜多層シートの作製＞
（実施例１）
図１に示す構成の多層シートを、以下の手順で作製した。
先ず、酸素バリア層の樹脂として、エチレン−ビニルアルコール共重合体（クラレ社製、品番：Ｆ１０１Ａ）を用意した。
また、第１及び第２の接着層の樹脂として、無水マレイン酸変性ポリエチレン（三井化学社製、品番：ＮＦ５３６）を用意した。
また、第１及び第２の水蒸気バリア層の樹脂として、高密度ポリエチレン（旭化成ケミカル社製、品番：Ｂ１６１）を用意した。
また、内表面層及び外表面層の樹脂として、高密度ポリエチレン（旭化成ケミカル社製、品番：Ｂ１６１）を用意した。

次に、内表面層と、第１の水蒸気バリア層と、第１の接着層と、酸素バリア層と、第２の接着層と、第２の水蒸気バリア層と、外表面層とを、この順番で共押出成形して多層シートを作製した。その際、シートを冷却ロールに固定する際にはエンボスタッチロールを使用し、その固定圧力を０．２ＭＰａとした。

なお、多層シートの総厚は１０００μｍであった。多層シートの総厚に対する、各層の厚さの比率は、内表面層が１０％、第１の水蒸気バリア層が３５．０％、第１の接着層が２．５％、酸素バリア層が５％、第２の接着層が２．５％、第２の水蒸気バリア層が３５．０％、外表面層が１０％であった。

（実施例２）
第１及び第２の水蒸気バリア層の樹脂を、高密度ポリエチレン９２質量％、石油樹脂８質量％とした以外は実施例１と同様にして、多層シート１を作製した。
前記石油樹脂としては、水素添加ジシクロペンタジエン系石油樹脂（ＪＸＴＧエネルギー社製、品番：Ｔ−ＲＥＺ ＯＰ５０１）を用いた。

なお、多層シートの総厚は１０００μｍであった。多層シートの総厚に対する、各層の厚さの比率は、内表面層が１０％、第１の水蒸気バリア層が３５．０％、第１の接着層が２．５％、酸素バリア層が５％、第２の接着層が２．５％、第２の水蒸気バリア層が３５．０％、外表面層が１０％であった。

（実施例３）
多層シートの総厚を１０００μｍから１３００μｍに変更したこと以外は実施例２と同様にして、多層シート１を作製した。

（比較例１）
内表面層及び外表面層の樹脂を、ポリプロピレン（住友化学社製、品番：ＦＨ１０１６）とし、第１及び第２の水蒸気バリア層の樹脂を、ポリプロピレン（住友化学社製、品番：ＦＨ１０１６）７２質量％、タルク（日本タルク社製、品番 Ｋ−１）２８質量％とした以外は実施例１と同様にして、多層シート１を作製した。

なお、多層シートの総厚は１０００μｍであった。多層シートの総厚に対する、各層の厚さの比率は、内表面層が１０％、第１の水蒸気バリア層が３５％、第１の接着層が２．５％、酸素バリア層が５．０％、第２の接着層が２．５％、第２の水蒸気バリア層が３５％、外表面層が１０％であった。

（比較例２）
内表面層及び外表面層の樹脂を、ポリプロピレン（住友化学社製、品番：ＦＳ２０１１ＤＧ２）と高密度ポリエチレン（旭化成ケミカル社製、品番：Ｂ１６１）の混合物（ポリプロピレン８５質量部 高密度ポリエチレン１５質量部）とし、第１及び第２の水蒸気バリア層の樹脂を、高密度ポリエチレン（旭化成ケミカル社製、品番：Ｂ１６１）５９質量％、石油樹脂８．０質量％、タルク（日本タルク社製、品番 Ｋ−１）３３質量％とした以外は実施例１と同様にして、多層シート１を作製した。
前記石油樹脂としては、水素添加ジシクロペンタジエン系石油樹脂（ＪＸＴＧエネルギー社製、品番：Ｔ−ＲＥＺ ＯＰ５０１）を用いた。

なお、多層シートの総厚は１０００μｍであった。多層シートの総厚に対する、各層の厚さの比率は、内表面層が１０％、第１の水蒸気バリア層が３５％、第１の接着層が２．５％、酸素バリア層が５．０％、第２の接着層が２．５％、第２の水蒸気バリア層が３５％、外表面層が１０％であった。

＜水蒸気バリア性の評価＞
実施例１〜３、比較例１及び２で作製した多層シート、及び水蒸気バリア層（単層）について、水蒸気バリア性の評価を行った。水蒸気バリア性の評価は、４０℃、９０％ＲＨの雰囲気下における、水蒸気透過量を測定することにより行った。結果を表１に示す。
なお、水蒸気バリア層（単層）について、水蒸気透過量は、ＪＩＳ−Ｚ ０２０８法に記載の方法に準拠して行った。
また、多層シートについて、水蒸気透過量は、ＪＩＳ−Ｚ ０２０８法に記載の方法に準拠して行った。

＜酸素バリア性の評価＞
実施例１〜３、比較例１及び２で作製した多層シートについて、酸素バリア性の評価を行った。酸素バリア性の評価は、２５℃、６０％ＲＨの雰囲気下における、酸素透過量を測定することにより行った。
なお、酸素透過量の測定は、酸素透過率測定装置（例えば、ＭＯＣＯＮ社製、「ＯＸ−ＴＲＡＮ ＭＯＤＥＬ ２／２１」等）を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７１２６Ｂ法に記載の方法に準拠して行った。結果を表１に示す。

＜耐衝撃性：引張衝撃試験の評価＞
実施例１〜３、比較例１及び２で作製した多層シートについて、耐衝撃性の評価を行った。耐衝撃性の評価は、ＪＩＳ Ｋ ７１６０Ａ法に記載の方法に準拠して、多層シートの引張衝撃強度を測定することにより行った。結果を表１に示す。

＜耐衝撃性：デュポン衝撃試験の評価＞
実施例１〜３、比較例１及び２で作製した多層シートの衝撃強度を測定することにより、耐衝撃性の評価を行った。具体的には、デュポン式落下衝撃試験機（例えば、上島製作所製、「ＩＭ−４５００」等）の撃ち型と受け台の間に多層シートを挟み、一定の高さからおもりを落下させて、多層シートを衝撃変形させた。おもりの質量と落下高さを変化させて、多層シートに割れが生じたときのおもりの質量と落下高さから、以下の式に基づいて衝撃強度を算出した。
衝撃強度（Ｊ）＝おもりの質量（ｋｇ）×ｇ（重力加速度）×落下高さ（ｍ）
結果を表１に示す。

＜剥離強度の評価＞
実施例１〜３、比較例１及び２で作製した多層シートについて、剥離強度の評価を行った。具体的には、１５ｍｍ幅に多層シートをカットし、最表層（表面層）とそれに隣接する層（水蒸気バリア層）との層間をピンセットでつまんで、つかみ代を作製し、オートグラフ（例えば、エー・アンド・デイ社製、「ＲＴＦ−１２５０」等）にて２００ｍｍ／分の速度で多層シートを引っ張り、剥離強度を測定した。

表１に示すように、実施例１〜３の多層シートによれば、水蒸気バリア層が高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含むため、水蒸気透過量が０．１５ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下であり、非常に優れた水蒸気バリア性を有していることを確認した。

また、実施例１〜３の多層シートによれば、酸素透過量が０．３５ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ以下であるため、非常に優れた酸素バリア性を有していることを確認した。

更に、実施例１〜３の多層シートによれば、内表面層及び外表面層が高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含むため、耐衝撃性にも優れていることを確認した。

これに対して、比較例１の多層シートによれば、水蒸気バリア層としてポリプロピレン（ＰＰ）を使用しているため、水蒸気透過量が０．１６ｇ／ｍ^２・ｄａｙであり、０．１５ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下という非常に優れた水蒸気バリア性は得られなかった。

また、比較例２の多層シートによれば、水蒸気バリア層が高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含むため、０．１５ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下という非常に優れた水蒸気バリア性が得られたが、水蒸気バリア層におけるタルクの使用量が多く、また内表面層及び外表面層にポリプロピレン（ＰＰ）を使用しているため、実施例１〜３よりも耐衝撃性が劣っていることを確認した。

本発明の多層シートは、医薬品、製剤、輸液製剤、血液製剤、医療機器、食品、飲料、工業部材、電子部品等の包装材として利用可能性がある。また、本発明のトレイ及び包装体は、医薬品、化粧品、医薬部外品、製剤、輸液製剤、血液製剤、医療機器、食品、飲料、工業部材、電子部品等を包装するのに利用可能性がある。

１…多層シート、２…酸素バリア層、３…接着層、４…水蒸気バリア層、５…表面層（内表面層）、６…表面層（外表面層）、１１…包装体、１２…トレイ、１３…蓋材、１４…内容物、１５…端縁部、Ｓ…収納空間

Claims (13)

1. 水蒸気バリア層と、酸素バリア層と、一対の表面層と、を有し、最表層の両側に前記表面層がそれぞれ積層された多層シートであって、
   前記水蒸気バリア層と前記一対の表面層が、いずれも高密度ポリエチレンを含み、
   前記多層シートの、ＪＩＳ−Ｚ ０２０８に規定のカップ法によって測定した、４０℃、９０％ＲＨの条件における水蒸気透過量が、０．１５（ｇ／ｍ^２・ｄａｙ）以下である、多層シート。
2. 前記水蒸気バリア層が、高密度ポリエチレンのみからなる、または高密度ポリエチレン及び石油樹脂の混合物を含む、請求項１に記載の多層シート。
3. 前記石油樹脂が、ジシクロペンタジエンを用いて得られた重合体である、請求項２に記載の多層シート。
4. 少なくとも一方の表面層と前記水蒸気バリア層とが、隣接して積層される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の多層シート。
5. 前記表面層が、高密度ポリエチレンのみからなる、または高密度ポリエチレン及びポリプロピレンの混合物を含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の多層シート。
6. ２つの前記水蒸気バリア層を有し、当該水蒸気バリア層が前記表面層とそれぞれ隣接して積層される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の多層シート。
7. 前記多層シートの厚さが、５００μｍ以上、１５００μｍ以下である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の多層シート。
8. 引張衝撃強度が、１１０ｋＪ／ｍ^２以上である、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の多層シート。
9. デュポン式落下衝撃試験機での衝撃強度が、１．５Ｊ以上である、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の多層シート。
10. 前記表面層と前記水蒸気バリア層との剥離強度が、１１Ｎ／１５ｍｍ以上である、請求項４乃至９のいずれか一項に記載の多層シート。
11. ２５℃、６０％ＲＨの条件における酸素透過量が、０．３５ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ以下である、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の多層シート。
12. 請求項１に記載の多層シートを成形したトレイ。
13. 請求項１２に記載のトレイと、蓋材と、を備える包装体。

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