JP4329497B2

JP4329497B2 - 揮発性薬品用包装袋

Info

Publication number: JP4329497B2
Application number: JP2003375510A
Authority: JP
Inventors: 真吾幸田
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 2003-11-05
Filing date: 2003-11-05
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2023-11-05
Also published as: JP2005138860A

Description

本発明は揮発性薬品用の包装袋に関するものである。更に詳しくは、湿布薬や入浴剤、芳香剤などの揮発性薬品を含む内容物を包装する包装袋として用いた際に、経時における接着強度の低下がなく、引裂きによる開封性に優れた揮発性薬品用包装袋に関するものである。

湿布薬や入浴剤、芳香剤などの揮発性薬品を含む内容物の包装袋としては、アルミ箔やポリエチレンテレフタレート等のガスバリア性材料とエチレン系重合体を押出ラミネート成形やドライラミネート成形などにより貼り合わせた積層フィルムが広く用いられている。

一般に、これらガスバリア性材料とエチレン系重合体を接着させる方法として、ウレタン系接着剤をアンカーコート剤として用いる方法が知られているが、上記した内容物の包装袋としては、揮発性薬品がガスバリア性材料とエチレン系重合体間の接着強度を著しく低下させるため、利用されていなかった。

そのため、エチレン系重合体としてエチレンーアクリル酸共重合体（以下、ＥＡＡと記す。）やエチレンーメタクリル酸共重合体（以下、ＥＭＡＡと記す。）、これらのアイオノマーなどカルボン酸、酸無水物、そのイオン架橋物を含むエチレン系共重合体が用いられているが、ガスバリア性材料とＥＡＡ等の接着強度が十分でないため引裂きによる開封性が劣ること、またＥＡＡなどカルボン酸や酸無水物基を有する樹脂は極性が高いため揮発性薬品を吸着し易く、内容物の性能を保持するのに必要な薬品量が低下してしまうといった問題があった（例えば特許文献１、２参照）。

一方、合成高分子重合体フィルム及びシート、金属箔、鋼鈑、紙類、セロファン等に対し優れた接着性を示す押出ラミネート用樹脂組成物ならびに積層体が提案されているものの、湿布薬や入浴剤、芳香剤など揮発性薬品用包装袋として用いる際に、重要な因子であるヒートシール性及び引裂きによる開封性については何ら記載されていない（例えば特許文献３参照）。

特開平９−５８７００号公報

特開平２００１−１７９８９１公報特開平２００３−１７１５１０公報

本発明は、上記のような状況を鑑みなされたものであり、ガスバリア性材料層とエチレン系組成物層との接着強度が経時において低下せず引裂きによる開封性に優れ、かつ揮発性薬品の吸着がない包装袋を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ガスバリア性材料層と特定のエチレン系重合体に対し特定のエポキシ基及びアルコキシ基を有するシランカップリング剤を特定の割合で配合したエチレン系重合体組成物層とからなる積層体をヒートシールしてなる包装袋が、揮発性薬品を含む内容物を包装した際に、経時における接着強度の低下がなく、引裂きによる開封性に優れている事を見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、少なくともガスバリア性材料層とＪＩＳＫ６９２２−１（１９９９年）で測定したメルトマスフローレイトが１〜５０ｇ／１０分、ＪＩＳＫ６９２２−１（１９９９年）で測定した密度が８８０ｋｇ／ｍ^３〜９６０ｋｇ／ｍ^３であるエチレン系重合体９８．５〜９９．９９重量％並びにエポキシ基及びアルコキシ基を有するシランカップリング剤０．０１〜１．５重量％からなるエチレン系重合体組成物層とを積層した積層体をヒートシールしてなることを特徴とする揮発性薬品用包装袋、さらには基材層、接着剤層をも積層された積層体よりなる揮発性薬品用包装袋に関するものである。

以下に、本発明について詳細に説明する。

本発明の揮発性薬品用包装袋のエチレン系重合体組成物層を構成するエチレン系重合体は、ＪＩＳＫ６９２２−１（１９９９年）によるメルトマスフローレイト（以下、ＭＦＲと記す。）が１〜５０ｇ／１０分の物性を示すものである。ＭＦＲが１ｇ／１０分未満である場合、押出ラミネート成形加工に供した際に押出負荷が高いことや製膜時の延展性が悪いため好ましくなく、また５０ｇ／１０分を超える場合、押出ラミネート成形加工に供した際に必要な溶融粘度が低く、フィルム成形加工性に劣るものとなるため好ましくない。

また、該エチレン系重合体は、ＪＩＳＫ６９２２−１（１９９９年）で測定した密度が８８０〜９６０ｋｇ／ｍ^３を示すものである。密度が８８０ｋｇ／ｍ^３未満である場合、揮発性薬品用包装袋とした際の耐熱性が劣るため好ましくなく、９６０ｋｇ／ｍ^３を超える場合、得られる揮発性薬品用包装袋の剛性が高くなり過ぎるため好ましくない。

このようなエチレン系重合体は、エチレン単独重合体、エチレンと炭素数３〜１２のα−オレフィンとの共重合体、エチレンとビニルエステルとの共重合体等が挙げられ、より具体的には、低密度ポリエチレン（以下、ＬＤＰＥと記す。）、直鎖状低密度ポリエチレン（以下、ＬＬＤＰＥと記す。）、中密度ポリエチレン（以下、ＭＤＰＥと記す。）、高密度ポリエチレン（以下、ＨＤＰＥと記す。）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡと記す。）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（以下、ＥＥＡと記す。）等が例示される。これらエチレン系重合体は単独で使用してもよいし２種以上混合して使用してもよい。

ここで、エチレン系重合体の重合方法は、特に限定するものではなく、ＬＤＰＥ，ＥＶＡ，ＥＥＡ等の場合、例えば高圧法によるラジカル重合法を挙げることができ、ＬＬＤＰＥ，ＭＤＰＥ，ＨＤＰＥの場合、チーグラーナッタ触媒やメタロセン触媒を用いた気相法、溶液法、高圧法等の重合法を挙げることができる。

本発明の揮発性薬品用包装袋のエチレン系重合体組成物層を構成するエポキシ基及びアルコキシ基を有するシランカップリング剤は、分子中に少なくとも１つのエポキシ基及び１つのアルコキシ基を有するシラン化合物を示す。

このようなエポキシ基及びアルコキシ基を有するシランカップリング剤は特に限定されるものではないが、例えば、β−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ―グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ―グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ―グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等を挙げることができる。

これらエポキシ基及びアルコキシ基を有するシランカップリング剤は、単独もしくは２種以上混合して使用してもよく、さらに他のシランカップリング剤やチタン系カップリング剤と併用してもかまわない。

本発明に用いられるエポキシ基及びアルコキシ基を有するシランカップリング剤としては、例えばチッソ株式会社から商品名サイラエースＳ５１０，Ｓ５２０，Ｓ５３０、信越化学工業株式会社から商品名信越シリコーンＫＢＭ３０３，ＫＢＭ４０３，ＫＢＥ４０２，ＫＢＥ４０３等が市販されている。

本発明の揮発性薬品用包装袋のエチレン系重合体組成物層は、上記エチレン系重合体９８．５〜９９．９９重量％並びにエポキシ基及びアルコキシ基を有するシランカップリング剤０．０１〜１．５重量％からなるものである。ここで、エポキシ基及びアルコキシ基を有するシランカップリング剤の配合割合が０．０１重量％未満である場合、該シランカップリング剤の接着界面への滲出量が少なく、ガスバリア性材料との接着性に劣りガスバリア性材料層とエチレン系樹脂組成物層との接着強度に優れる揮発性薬品用包装袋が得られない。一方、エポキシ基及びアルコキシ基を有するシランカップリング剤の配合割合が１．５重量％を超える場合、該シランカップリング剤のフィルム表面への滲出量が過剰となり、ガスバリア性材料との接着性が劣りガスバリア性材料層とエチレン系樹脂組成物層との接着強度に優れる揮発性薬品用包装袋が得られない、またコストパフォーマンスも悪化するため好ましくない。加えて、押出機内において樹脂が滑り、フィルム化できない場合が発生する。

また、該エチレン系重合体組成物層は、必要に応じて酸化防止剤、滑剤、中和剤、ブロッキング防止剤、界面活性剤、スリップ剤等の通常エチレン系樹脂に使用される添加剤を添加したものであってもよい。

本発明の揮発性薬品用包装袋を構成するガスバリア性材料層は、該包装袋の内容物に含まれる揮発性物質の透過や外部からの水分の侵入等を防ぐために設けるものであり、例えばガスバリア性を発現することができる高分子重合体フィルム、高分子重合体シート、金属箔、更に高分子重合体フィルム又は高分子重合体シートにアルミ蒸着，アルミナ蒸着，二酸化珪素蒸着を行ったフィルム又はシート等を挙げることができ、該高分子重合体フィルム、シートとしては、例えばポリエチレンテレフタレート製、ポリアミド製、ポリビニルアルコール製、ポリカーボネート製等のフィルム、シートを挙げることができ、金属箔としては、例えばアルミ箔、銅箔等を例示することができる。そして、その中でも、特にガスバリア性能に優れ、入手も容易であることからポリエチレンテレフタレート製フィルム，シート、ポリアミド製フィルム，シート、さらにこれらにアルミ蒸着、アルミナ蒸着、二酸化珪素蒸着を行ったフィルム，シート、アルミ箔が好ましい。

さらに、本発明の揮発性薬品用包装袋を構成する積層体は、ガスバリア性材料層の表面の傷付き等によりそのガスバリア性能が低下することを防止するために、基材層を積層してなることが好ましく、該基材層としては、例えば高分子重合体から形成されるフィルム、シート、不織布、織布、紙類、セロファンなどが挙げられ、高分子重合体から形成されるフィルム、シートとしては、例えばポリエチレン，ポリプロピレン，ポリブテンなどのポリオレフィン樹脂製；ポリエチレンテレフタレート製；ポリアミド製等のフィルム，シートなどが例示され、紙類としては、例えばクラフト紙、上質紙、中質紙、グラシン紙、クルパック紙、カップ原紙、板紙などが例示される。さらに、該積層体は、基材層とガスバリア性材料層との接着性を高め、よりガスバリア性、接着強度に優れる揮発性薬品用包装袋が得られることから、基材層、接着剤層、ガスバリア性材料層、エチレン系重合体組成層の順に積層された積層体であることが好ましく、該接着剤層を構成する接着剤としては、例えばポリエチレン、ポリウレタン、ポリエチレンイミン、変性ポリブタジエンなどの合成樹脂、さらに上記エチレン系重合体組成物層を形成するエチレン系重合体組成物であってもよい。

本発明の揮発性薬品用包装袋は、少なくとも上記のガスバリア性材料層と上記のエチレン系重合体組成物層とを積層した積層体をヒートシールすることにより得ることができる。
そして、ガスバリア性材料層とエチレン系重合体組成物層を接着し積層体とする方法としては、例えばガスバリア性材料層を構成するガスバリア性材料とエチレン系重合体組成物層を構成するエチレン系重合体組成物をラミネート加工する方法が挙げられ、そのような方法としては、押出ラミネート加工法、サンドウィッチラミネート加工法、共押出ラミネート加工法、サーマルラミネート加工法等が挙げられ、その中でも特に良好な接着性を有する積層体が得られることから押出ラミネート加工法、サンドウィッチラミネート加工法、共押出ラミネート加工法であることが好ましい。さらに、押出ラミネート加工に供する際には、より良好な接着性を有する積層体を得るため、ダイより押出されたエチレン系重合体組成物よりなる溶融フィルム（エチレン系重合体組成物層）の少なくともガスバリア性材料層と接する面を空気、オゾンガス等により酸化することが好ましい。その際、空気による酸化反応を進行させる場合、ダイより押出されるエチレン系重合体組成物の押出温度は２９０℃以上であることが好ましく、オゾンガスによる酸化反応を進行させる場合には、ダイより押出されるエチレン系重合体組成物の押出温度は２００℃以上であることが好ましい。また、オゾンガスの処理量としては、ダイより押出されるエチレン系重合体組成物よりなるフィルム（エチレン系重合体組成物層）１ｍ^２当たり０．５ｍｇ以上のオゾンガスを吹き付けることが好ましい。

また、本発明の揮発性薬品用包装袋を構成する積層体をよりガスバリア性、接着強度に優れる基材層、接着剤層、ガスバリア性材料層、エチレン系重合体組成層の順に積層された積層体とする場合、該積層体において基材層とガスバリア性材料層を接着させる方法としては、例えば押出ラミネート加工法、サンドウィッチラミネート加工法、共押出ラミネート加工法、サーマルラミネート法、ドライラミネート法、ウェットラミネート法、サーマルラミネート法等が挙げられ、特に押出ラミネート加工法、サンドウィッチラミネート加工法、ドライラミネート法が良好な接着性を発現することができるため好適である。
これらラミネート法により基材層とガスバリア性材料層を接着するための接着層に用いられる接着剤としては、例えばポリエチレン、ポリウレタン、ポリエチレンイミン、変性ポリブタジエンなどが好適であり、さらにエチレン系重合体組成物層を構成するエチレン系重合体組成物を用いてもよい。さらにガスバリア性材料との接着性を高めたものとするために、ガスバリア性材料層の接着面に対してコロナ処理、フレーム処理、プラズマ処理などの公知の表面処理を施すことが好ましい。
また、上記に記載された方法等により得られた本発明の揮発性薬品用包装袋を構成する該積層体は、各層間の接着性をより向上させるために３０℃以上の温度で１０時間以上熱処理されたものであることが好ましく、更に基材層がアルミ箔である場合には熱処理時の相対湿度を７０％以上とすることが好ましい。
本発明の揮発性薬品用包装袋を構成するガスバリア性材料層の厚みは、所望するバリア性を考慮して適宜設定すればよく、通常は２〜５０μｍが好ましい。また、エチレン系重合体組成物層の厚みとしても適宜設定すればよく、その中でも揮発性薬品用包装袋としてより機械強度に優れることから２〜２００μｍが好ましく、特に５〜６０μｍがより好ましい。
本発明の揮発性薬品用包装袋は、上記した少なくともガスバリア性材料層とエチレン系重合体組成物層を積層してなる積層体、特に好ましくは基材層、接着層、ガスバリア性材料層、エチレン系重合体組成物層の順に積層してなる積層体をヒートシールすることにより、三方シール袋、四方シール袋、ガゼット袋、スタンディングパウチ等の袋とすることにより得ることができる。その際のヒートシール機としては、例えばバーシールタイプ、ダイロール方式などを例示することができる。また、ヒートシール温度としては、本発明の揮発性薬品用包装袋が得られる限りにおいて如何なる温度でもよく、特に生産効率よく本発明の揮発性薬品用包装袋が得られることから８０〜３００℃であることが好ましい。

本発明の揮発性薬品用包装袋は、従来のガスバリア性材料層とエチレン系重合体組成物層の接着強度に影響を及ぼす可能性のある揮発性物質、例えばサリチル酸メチル、Ｌ−メントール、ｄ−カンフル、サンシシ軟エキス、サンショウ軟エキスなどを含有する湿布薬、入浴剤、芳香剤など包装袋として用いることができ、本発明の揮発性薬品用包装袋にこれら湿布薬、入浴剤。芳香剤等を充填し密封しても、該包装袋はその接着性等の機械的強度を保持したものとなる。

本発明の揮発性薬品用包装袋は、湿布薬、入浴剤、芳香剤など揮発性薬品を含む内容物の充填を行ってもガスバリア性材料層とエチレン系重合体組成物層の接着強度が経時において低下することがなく、引裂きによる開封性にも優れている。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

以下に、物性、加工性の測定方法と評価方法を示す。

（１）メルトマスフローレート（ＭＦＲ）
ＪＩＳＫ６９２２−１（１９９９年）に準拠。

（２）密度
ＪＩＳＫ６９２２−１（１９９９年）に準拠。

（３）接着強度
引張試験機（島津製作所（株）製、商品名オートグラフＤＣＳ−１００）を用い、サンプル巾１５ｍｍ、剥離速度３００ｍｍ／分、剥離角度１８０度の条件でガスバリア性材料層とエチレン系重合体組成物層間を剥離し、その剥離強度を測定し、該剥離強度を接着強度とした。

（４）引裂き性
実施例および比較例により作成した三方袋を手で引裂いた際の容易さを判定した。引裂き抵抗が小さく容易に開封できたものを「○」、引裂き抵抗が大きく手で引裂くことができない、又は内容物が飛散したものを「×」とし、評価した。

実施例１
エチレン系重合体として、ＭＦＲが８ｇ／１０分、密度が９１８ｋｇ／ｍ^３であるＬＤＰＥ（東ソー（株）製商品名ペトロセン２１３）９９．８重量％、エポキシ基及びアルコキシ基を有するシランカップリング剤として、γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業（株）製商品名信越シリコーンＫＢＭ４０３）を０．２重量％配合し、単軸押出機にて溶融混練しエチレン系重合体組成物ペレットを得た。

一方、基材層として厚み２０μｍのニ軸延伸ポリプロピレンフィルム（東洋紡績（株）製商品名東洋紡パイレンフィルムーＯＴＰ２１６１、以下、ＯＰＰと記す。）、ガスバリア性材料層として厚み２５μｍのニ軸延伸ポリエステルフィルム（東洋紡績（株）製商品名東洋紡エステルフィルムＥ５１００、以下ＰＥＴと記す。）のそれぞれを接着剤層としてポリウレタン系接着剤（大日精化（株）製商品名セイカボンドＡ−１５５／Ｃ−９０）を用い、ドライラミネーターにて貼り合わせることにより３層フィルムを得た。

そして、得られたエチレン系重合体組成物ペレットを２５ｍｍΦのスクリューを有する押出ラミネーターの押出機へ供給し、２９０℃の温度でＴダイよりエチレン系重合体組成物が５０μｍの厚さのエチレン系重合体組成物層になるよう押出した。その際に該エチレン系重合体組成物層は、得られた３層フィルムのガスバリア性材料層であるニ軸延伸ポリエステルフィルム上に溶融状態で貼り合わせることにより積層体を得た。なお、ガスバリア性材料層の表面は、エチレン系重合体組成物層との貼り合わせる直前に押出ラミネート機のライン上で３６Ｗ・分／ｍ^２の条件でコロナ放電処理をされたものである。

得られた積層体は、５０℃に保温されたオーブン中で４８時間保持した。その後、該積層体のエチレン系重合体組成物層同士を１４０℃でヒートシールし、揮発性薬品用包装袋を得た。
得られた揮発性薬品用包装袋に、揮発性薬品を含む内容物として湿布薬（久光製薬製商品名のびのびサロンシップ）１枚、入浴剤（ツムラ製商品名バスクリン）２０ｇを充填し密封する事により、１００ｍｍ×３５０ｍｍのサイズである三方袋として評価を行った。
得られた三方袋を４０℃、７２時間放置した後、ガスバリア性材料層とエチレン系重合体組成物層の接着強度及び引裂き性を測定した。測定結果を表１に示した。

実施例２
ガスバリア性材料層としてＰＥＴを用いた代わりに、厚み２０μｍのアルミ箔（東洋アルミニウム（株）製、以下ＡＬと記す。）とした以外は実施例１と同様にして積層体及び揮発性薬品用包装袋を得、接着強度及び引裂き性を測定した。測定結果を表１に示した。

比較例１
エポキシ基及びアルコキシ基を有するシランカップリング剤を用いず、エチレン系重合体として、ＭＦＲが８ｇ／１０分、密度が９１８ｋｇ／ｍ^３であるＬＤＰＥ（東ソー（株）製商品名ペトロセン２１３）１００重量％とした以外は、実施例１と同様にして積層体及び包装袋を得、接着強度及び引裂き性を測定した。測定結果を表１に示したが、特定のシランカップリング剤を用いた実施例に比べ接着強度が低下した。

比較例２
シランカップリング剤としてγ―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．２重量％の代わりに、エポキシ化大豆油（旭電化製商品名アデカサイザーＯ−１３０Ｐ）０．２重量％とした以外は実施例１と同様にして積層体及び包装袋を得、接着強度及び引裂き性を測定した。測定結果を表１に示したが、特定のシランカップリング剤を用いた実施例に比べ接着強度が低下した。

比較例３
ガスバリア性材料層としてＰＥＴの代わりに、ＡＬとした以外は比較例１と同様にして積層体及び包装袋を得、接着強度及び引裂き性を測定した。測定結果を表１に示したが、特定のシランカップリング剤を用いた実施例に比べ接着強度が低下した。

Claims

少なくともガスバリア性材料層とＪＩＳＫ６９２２−１（１９９９年）で測定したメルトマスフローレイトが１〜５０ｇ／１０分、ＪＩＳＫ６９２２−１（１９９９年）で測定した密度が８８０ｋｇ／ｍ ^３〜９６０ｋｇ／ｍ ^３であるエチレン系重合体９８．５〜９９．９９重量％並びにエポキシ基及びアルコキシ基を有するシランカップリング剤０．０１〜１．５重量％からなるエチレン系重合体組成物層とを積層した積層体をヒートシールしてなる揮発性薬品用包装袋であって、さらにサリチル酸メチル、Ｌ−メントール、ｄ−カンフル、サンシシ軟エキス又はサンショウ軟エキスを含有する揮発性薬品を充填し、密封されてなることを特徴とする揮発性薬品用包装袋。
基材層、接着剤層、ガスバリア性材料層、エチレン系樹脂組成物層の順に積層された積層体よりなることを特徴とする請求項１に記載の揮発性薬品用包装袋。
揮発性薬品が湿布薬、入浴剤又は芳香剤であることを特徴とする請求項１又は２に記載の揮発性薬品用包装袋。