JP3637829B2 - Ｐｔｐ包装用ポリプロピレン系シート及びこれを用いる包装方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医薬品包装の分野において、固形剤の包装に広く用いられるＰＴＰ（プレス・スルー・パック）包装用ポリプロピレン系シート及びこれを用いる包装容器の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医薬品包装の分野において、錠剤、カプセル剤等の固形剤の包装には、一般にＰＴＰ包装が用いられている。かかるＰＴＰ包装体は、透明性、成形性、腰の強さ、コスト面から主に硬質ポリ塩化ビニル樹脂のシートを底材として用い、その底材をポケット形状に成形し、その中に固形剤（錠剤、カプセル剤など）を充填し、アルミ箔からなる蓋材で密封される。このようなＰＴＰ包装は、１９６０年代前半に実用化され、その後広く普及している。
【０００３】
ＰＴＰ包装の内容物となる錠剤、カプセル剤等は水分の吸収によって変質や変形を起こすものが大部分である。このため、ＰＴＰ包装には、更にアルミ箔を含む複合フィルムによってピロー包装するなどの２次包装を施したり、あるいは硬質ポリ塩化ビニルシート(底材)に防湿性に優れたポリ塩化ビニリデン樹脂をコーティングするなどして複合化したシートを用い、防湿をはかってきたが、これらはコストの上昇を招き問題があった。
【０００４】
また、近年、廃棄処理の観点からポリ塩化ビニル樹脂が敬遠される傾向が強まってきており、最近ではオレフィン系樹脂であるポリプロピレン系樹脂のシートが、その防湿性、低コスト性及び易処理性からＰＴＰ包装用シートとして使用されるようになってきた。
【０００５】
ところがポリプロピレン系樹脂のシートは、固形剤（錠剤、カプセル剤など）を充填し、アルミ箔からなる蓋材でヒートシールにより密封すると、ポリ塩化ビニル樹脂のシートの場合に比べ非常に大きなカールを生じる。このため、ポリプロピレン系樹脂シートからなるＰＴＰ包装は外観が好ましくなく、自動包装ラインに対する適合性にも問題がある。
【０００６】
そこで、このようなポリプロピレン系シートのカールを防止する為の検討が種々行われている。例えば、特公平３−４０２９号公報等には、石油樹脂の添加量が異なる複数のポリプロピレン系樹脂を積層し、カールを減少することが記載されている。しかしながら、かかる方法ではある程度のカール改善効果は得られるものの、いまだ充分とはいえない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ＰＴＰ包装用ポリプロピレン系シートにおける前記課題を解決することにあり、カールが小さく、ＰＴＰ包装用シートとして必要な成形性、防湿性等を有する優れたＰＴＰ包装用ポリプロピレン系シートを提供すること及びこれを用いた包装容器の製造法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題について鋭意検討を行った結果、ポリプロピレン系樹脂及び石油樹脂にエチレン系共重合体を配合したシートはアルミ箔と低温でヒートシールが可能であるとの知見を得、このように低温でヒートシールした包装体はカールが小さいことを見出し本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち本発明の第１の発明はポリプロピレン系樹脂、石油樹脂及びエチレン系共重合体からなるＰＴＰ包装用ポリプロピレン系シートであって、
石油樹脂１〜２５重量％を含むポリプロピレン系の樹脂混合物１００重量部に対し、エチレン含量６０〜８５重量％のエチレン系共重合体１〜３０重量部を加えた樹脂組成物からなるＰＴＰ包装用の単層ポリプロピレン系シートを提供するものである。
さらに第２の発明は前記ＰＴＰ包装用ポリプロピレン系シートを熱成形し、ついで１００〜１６０℃にて蓋材とヒートシールすることを特徴とする包装容器の製造法を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
(ポリプロピレン系樹脂)
本発明のシートに用いるポリプロピレン系樹脂としては、プロピレンを主成分とするプロピレンの単独重合体、及びプロピレンと他のモノマー成分との共重合体が挙げられる。具体的には、プロピレンの単独重合体、プロピレンとエチレンとのランダム共重合体、プロピレンとブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテンなどのα−オレフィンとのランダム共重合体もしくはブロック共重合体等が挙げられる。これらのうちでも、プロピレンの単独重合体及びエチレン含有量が１重量％以下であるエチレン−プロピレンランダム共重合体がカール抑制効果の面で好ましい。
ポリプロピレン系樹脂の配合量は樹脂組成物全量に対して９９〜７５重量％、好ましくは９７〜８０重量％、さらに好ましくは９５〜８５重量％である。
【００１１】
(石油樹脂)
本発明のシートに用いる石油樹脂としては、シクロペンタジエン留分を熱重合したジシクロペンタジエン系樹脂、Ｃ９芳香族オレフィン類混合物をカチオン重合した芳香族系（Ｃ９系）石油樹脂及びＣ５の鎖状オレフィン類混合物をカチオン重合した脂肪族系（Ｃ５系）石油樹脂などが挙げられる。また、これら各樹脂のモノマーの少なくとも２種の共重合体、又は前記石油樹脂のブレンド物、さらにこれらを水素添加した石油樹脂、および水素添加した石油樹脂の２種以上のブレンド物等が挙げられる。
【００１２】
中でも色調、臭気、安定性が優れた水素添加石油樹脂が好ましく、さらに高い防湿性が要求される場合には、加熱減量が少ないジシクロペンタジエン系水素添加石油樹脂が好ましい。ポリプロピレンに石油樹脂を添加すると、常温付近の弾性率が向上し、アルミ箔などの蓋材とのヒートシール時におけるカールが小さくなる。
【００１３】
かかる石油樹脂の軟化点は５０〜１６０℃であるのが好ましく、１００〜１５０℃であるのがより好ましい。石油樹脂の軟化点が５０℃未満であると、常温付近での弾性率向上が小さくなるのでカール低減の効果が少なくなる。一方、軟化点が１６０℃を越えると熱成形性が低下する。
【００１４】
また、石油樹脂の分子量は３０００以下のものが好ましく、１０００以下であるのがより好ましい。石油樹脂の分子量が３０００を超えると成形性が悪くなるという問題がある。
【００１５】
石油樹脂の配合量は、樹脂組成物全量に対して１〜２５重量％であり、好ましくは３〜２０重量％、さらに好ましくは５〜１５重量％である。石油樹脂の配合量が１重量％未満では常温付近での弾性率向上が小さくなるのでカール低減の効果が少なくなり、また２５重量％を超えると耐衝撃性が悪くなり好ましくない。
【００１６】
（エチレン系共重合体）
本発明に用いるエチレン系共重合体としては、エチレンとα−オレフィン、例えばプロピレン、ブテン、ヘキセン、オクテンなどとの共重合体である。中でもエチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体が好ましい。エチレンとα−オレフィンとの共重合比率としては、エチレン含量が６０〜８５重量％であることが好ましく、更に好ましくは６５〜８０重量％である。エチレン含量が、８５重量％を越えると、低温におけるヒートシール性が十分ではない。
【００１７】
また、エチレン含量が６０重量％未満であると熱成形する際に熱板付着による外観悪化が発生する。かかるエチレン系共重合体の配合量は、ポリプロピレン系樹脂と石油樹脂との合計１００重量部に対して、１〜３０重量部であり、好ましくは５〜２５重量部、更に好ましくは８〜２０重量部である。添加量が１重量部未満では、改良効果が充分でなく、また添加量が３０重量部を越えると、熱成形する際の熱板付着が大きくなるとともに防湿性悪化につながる。
【００１８】
更に、本発明の効果が著しく損なわれない限り、前記樹脂組成物に対して、各種の添加剤、例えば可塑剤、酸化防止剤、安定剤、染顔料、滑剤、紫外線吸収剤等も添加してもよい。
【００１９】
（シートの製造）
本発明のＰＴＰ包装用ポリプロピレン系シートは、従来公知の方法を用いて、前記成分を溶融混練することにより樹脂組成物を製造し、これを押出成形して得られる。溶融混練には通常の溶融押出装置等が用いられてよいが、均一分散のためには、高剪断の得られる２軸混練機により樹脂温度１８０℃以上で混練を行うのが好ましく、必要により予備溶融混練を行ってもよい。得られた樹脂組成物を、例えばＴ−ダイ法、カレンダー法等を用いた公知の成形法により成形しシートを製造する。かかるシートの厚みは、通常０．１５〜０．６ｍｍであり、好ましくは０．２５〜０．３５ｍｍである。
【００２０】
（ヒートシール）
本発明のＰＴＰ包装用ポリプロピレン系シートは、ついで熱成形により凹部が形成され、この凹部に固形剤（錠剤、カプセル剤など）を充填し、アルミ箔などからなる蓋材でヒートシールにより密封することによりＰＴＰ包装体となる。
【００２１】
成形されたシートとアルミ箔とのヒートシールを行う温度は、１００〜１６０℃が好ましく、更に好ましくは１０５〜１５５℃、最も好ましくは１１０〜１５０℃である。ヒートシール温度が１６０℃を越えると、ヒートシール後におけるシートの収縮が大きく、カールが大きくなる。また、ヒートシール温度が１００℃未満では、蓋材との接着強度が弱く実用に耐えない。蓋材として用いられるアルミ箔としては、市販のＰＰ用のものが好ましい。
【００２２】
（他の好ましい態様）
さらに、本発明のポリプロピレン系シートは、所望より少なくとも一軸に延伸してもよい。一軸延伸では、前記の原反シ−トを一旦冷却した後、好ましくは１２０〜１６０℃に加熱し、流れ方向に延伸する。また、二軸延伸を行う場合は、一軸延伸によって得られたシートを、更に一軸延伸と同様な条件で機械方向とは直角に、逐次延伸する。このような延伸により一層のカール防止が可能となる。
【００２３】
延伸倍率は、流れ方向（ＭＤ）に５〜９０％であるのが好ましいく、更に好ましくは８〜７０％であり、最も好ましくは１０〜５０％である。延伸倍率が９０％を越えると、シートの力学特性の異方性が大きくなりすぎる。また、５％未満ではカール低減効果が十分ではない。また、力学特性の異方性を改良する為には、成形加工性が損なわれない範囲で幅方向（ＴＤ）に弱延伸しても良い。
【００２４】
なお、延伸シートを大量に生産する場合は、チューブラー法（押出機より押し出された溶融ポリマーをチューブのまま両軸に同時延伸する方法）、テンター法（押出機より押し出された溶融ポリマーを冷却ロールで冷却固化し、予熱ロールおよび複数の縦延伸ロールで縦方向に延伸し、引き続き横方向延伸装置（テンター）内にシートを導入して横方向に延伸する連続二軸延伸方法）、カレンダー法（ロールで圧延する方法）等を用いてもよい。
【００２５】
また、延伸の効果を更に高めるため、延伸シートを熱処理してもよい。熱処理は８０℃以上であり、ポリプロピレン系樹脂の融点より低い温度で行うことが好ましい。更に好ましくは、熱処理は１００℃〜ポリプロピレン系樹脂の融点より１０℃低い温度で行う。
【００２６】
また、本発明のシートには所望により、その少なくとも片面（アルミ箔とのヒートシール面）に凹凸加工を施すのも好ましい。シート表面に凹凸加工を施す方法としては、通常工業的用いられている公知の手法がいずれも用いられてよい。例えば、エンボスロール等により加熱及び／又は加圧することにより表面に凹凸を転写形成させる方法、ケミカルエンボス技術を用いて表面に発泡による凹凸を形成させる方法、及び球状微粒子を配合して凹凸を形成させる方法等が挙げられる。このような凹凸加工により一層のカール防止をはかることができる。
【００２７】
シート表面凹凸の形状は、表面凹凸の平均ピッチ（山頂平均間隔）と表面凹凸の最高値と最低値との差（凹凸差）により規定できる。前記平均ピッチは１〜３００μmであるのが好ましく、３〜１００μmが更に好ましく、５〜５０μmが最も好ましい。平均ピッチが１μm未満であると、アルミ箔とのヒートシール時におけるカール抑制効果が不十分である。また平均ピッチが３００μmを越える場合には、アルミ箔とのヒートシールによる接着強度が低下する。
【００２８】
一方、凹凸差は５〜５０μmであるのが好ましく、８〜４０μｍであることが更に好ましく、１０〜３０μmであることが最も好ましい。凹凸差が５μm未満であるとアルミ箔とのヒートシール時におけるカール抑制効果が不十分であり、５０μmを越える場合にはアルミ箔とのヒートシールによる接着強度が低下するとともに、シート厚みの均一性が低下する。
【００２９】
【実施例】
つぎに、本発明を実施例、比較例によりさらに具体的に説明する。なお、これらは単なる例示であり本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
【００３０】
シートの特性評価方法は以下のとおりである。
（カール高さの評価）
ＰＴＰ成形機（ＣＫＤ株式会社製 ＦＢＰ−Ｍ２）において、錠剤型（直径１０ｍｍφ、深さ５ｍｍ）を用いて、成形温度１４０℃、５０ショット／分の条件で熱成形を行い、内容物を充填せずに所定のシール温度で蓋材とヒートシールを行った。ついで１３０℃でスリッターを入れ、シートサイズ（幅３７ｍｍ、長さ９４ｍｍ、コーナー５ｍｍＲ）に打ち抜き、成形品を得た。この成形品をフラットな面に置き、打ち抜き１０分後の成形品の四隅のソリ高さを測定し、それらの平均値を求めた。こうして得られた平均値を１０個の成形品について求め、その平均値をシートのカール高さと定義した。なお蓋材としては、２０μｍ厚みの硬質アルミ箔にマレイン化ポリプロピレンを５μｍ厚みで塗布したものを用いた。
【００３１】
（ヒートシール強度の測定）
前記条件でアルミ箔とヒートシールを行ったシート（錠剤型に成形されていない部分）について、１５ｍｍ幅の試験片で剥離試験を行った。試験条件としては、引張速度８ｍｍ／分での１８０°剥離とした。
【００３２】
実施例及び比較例において用いた各成分を以下に示す。
（ポリプロピレン系樹脂）
ＰＰ；ＦＳ２０１１ＤＧ２［ホモＰＰ、住友化学工業（株）製］
（石油樹脂）
ＰＲ；エスコレッツ５３２０［ジシクロペンタジエン系水添石油樹脂、軟化点１２５℃、分子量４２０、トーネックス（株）製］
（エチレン系共重合体）
ＥＰ；エスプレンＳＰＯ Ｖ０１４１［エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン含量＝２７重量％、住友化学工業(株)製］
【００３３】
［実施例１］
下記の表１に示す組成により原料を５０ｍｍ二軸押出機（シリンダー温度２３０℃）に仕込み、溶融混練を行って樹脂組成物を得た。この樹脂組成物をＴダイ法により５０ｍｍ単軸押出機（シリンダー温度２３０℃）で押出して原反シート（厚さ０．３ｍｍ）を作製し、温度１４０℃にてヒートシールを行った。
【００３４】
［比較例１及び２］
表１に示す原料を用いた以外は実施例１と同様の溶融混練条件により樹脂組成物を調製し、Ｔダイ法により押出し厚さ０．３ｍｍのシートを作製した。このシートを表１のシール温度にてヒートシールした。
配合組成及び各特性評価の結果を表１にまとめた。
【００３５】
【表１】

【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、ＰＴＰ包装用としての基本特性を損なうことなく、カールが小さいＰＴＰ包装用ポリプロピレン系シートが得られ、またカールの少ない包装体が得られる。

Claims (2)

1. ポリプロピレン系樹脂、石油樹脂及びエチレン系共重合体からなるＰＴＰ包装用ポリプロピレン系シートであって、
   石油樹脂１〜２５重量％を含むポリプロピレン系の樹脂混合物１００重量部に対し、エチレン含量６０〜８５重量％のエチレン系共重合体１〜３０重量部を加えた樹脂組成物からなるＰＴＰ包装用の単層ポリプロピレン系シート。
2. 請求項１のポリプロピレン系シートを熱成形し、ついで１００〜１６０℃にて蓋材とヒートシールすることを特徴とするＰＴＰ包装容器の製造法。