JPWO2014084248A1 - 冷間成形用包材およびそれを用いたプレススルーパック - Google Patents

Abstract

本発明の冷間成形用包材は、テンター法により二軸延伸されたポリアミド樹脂フィルムと、ポリアミド樹脂フィルムの一方の表面に配され、ポリアミド樹脂フィルムと一体化したアルミニウム箔とを含む。ポリアミド樹脂フィルムは、アルミニウム箔の引張破断張力に相当する張力を与えた場合の歪みが２０％以上４５％以下である。これにより、テンター法により二軸延伸されたポリアミド樹脂フィルムを用いた場合における冷間成形時のアルミニウム箔の破断を抑制することが可能な、冷間成形性に優れた冷間成形用包材を提供することができる。

Description

本発明は、冷間成形用包材およびそれを用いたプレススルーパックに関する。

従来から、冷間成形用包材は、薬剤（錠剤）等の包装体（プレススルーパック）に広く用いられている。プレススルーパックは、図１に示すように、薬剤１等を収納する凹部２を複数有する容器３と、複数の凹部の開口部を一括して閉じるための薄膜状の蓋材４とを有する。

近年、ガスバリア性や防湿性を付与して薬剤の保存性を高めるために、容器３の材料にアルミニウム箔が用いられるようになってきた。しかし、アルミニウム箔自体は成形性が乏しく、破れ易い。このため、アルミニウム箔の片面に二軸延伸ポリアミド樹脂フィルムをラミネートした積層シートを容器３の材料に用いることが提案されている（特許文献１）。

容器は、常温環境下で積層シートをアルミニウム箔側から押圧すること、すなわち積層シートを冷間成形することにより得られる。
蓋材４にアルミニウム箔を用いる場合、上記の積層シートにおけるアルミニウム箔のポリアミド樹脂フィルム側の表面と反対側の表面には、例えば、ポリ塩化ビニル等の熱接着性樹脂を含むヒートシール層が形成される。

特許文献１では、ポリアミド樹脂フィルムの延伸法として、チューブラー法が用いられているが、ポリアミド樹脂フィルムの延伸法としては、チューブラー法以外に、テンター法が挙げられる。テンター法は、チューブラー法と比較して、生産性の面で有利である。

特開２０１１−２５５９３１号公報

しかし、テンター法は、チューブラー法と比較して、良好な縦横の物性バランス（歪みバランス）を得ることが難しい。このため、テンター法により延伸されたポリアミド樹脂フィルムを含む積層シートを常温環境下でアルミニウム箔側から押圧して複数の凹部を形成する、積層シートの冷間成形の際に、容器の凹部における底部の周縁部付近においてアルミニウム箔が破断し易くなる。

より具体的には、ポリアミド樹脂フィルムの縦方向および横方向の少なくとも一方において歪み（引張時の伸び率）が過度に小さい場合、積層シートの冷間成形の際に、ポリアミド樹脂フィルムが過度に伸び難くなり、ポリアミド樹脂フィルムが破断し易くなる。そのポリアミド樹脂フィルムの破断に伴いアルミニウム箔が破断し易くなる。また、ポリアミド樹脂フィルムの縦方向および横方向の少なくとも一方において歪み（引張時の伸び率）が過度に大きい場合、積層シートの冷間成形の際に、ポリアミド樹脂フィルムが過度に伸び易くなることで、アルミニウム箔が破断し易くなる。
その結果、冷間成形性が低いという問題があった。

また、ポリアミド樹脂フィルムとアルミニウム箔との間における、冷間成形性に対する関連性について、依然として検討が十分に行われていない。

そこで、本発明は、上記従来の問題を解決するため、テンター法により二軸延伸されたポリアミド樹脂フィルムを用いた場合における冷間成形時のアルミニウム箔の破断を抑制することが可能な、冷間成形性に優れた冷間成形用包材を提供することを目的とする。また、本発明は、上記の冷間成形用包材を用いた、高信頼性のプレススルーパックを提供することを目的とする。

本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）テンター法により二軸延伸されたポリアミド樹脂フィルムと、前記ポリアミド樹脂フィルムの一方の表面に配され、前記ポリアミド樹脂フィルムと一体化したアルミニウム箔とを含み、
前記ポリアミド樹脂フィルムは、前記アルミニウム箔の引張破断張力に相当する張力を与えた場合の歪みが２０％以上４５％以下であることを特徴とする冷間成形用包材。

（２）さらに、前記ポリアミド樹脂フィルムと、前記アルミニウム箔との間に、接着剤層が形成されたことを特徴とする（１）に記載の冷間成形用包材。
（３）（１）または（２）に記載の冷間成形用包材を用いたことを特徴とするプレススルーパック。

本発明によれば、テンター法により二軸延伸されたポリアミド樹脂フィルムを用いた場合における冷間成形時のアルミニウム箔の破断を抑制することが可能な、冷間成形性に優れた冷間成形用包材を提供することができる。また、この冷間成形用包材を用いることで、高信頼性のプレススルーパックを提供することができる。

一般的なプレススルーパックの分解斜視図である。

本発明の包材（積層シート）は、少なくとも、テンター法により二軸延伸されたポリアミド樹脂フィルムと、ポリアミド樹脂フィルムの一方の表面に配され、ポリアミド樹脂フィルムと一体化したアルミニウム箔とで構成される。

そして、本発明では、ポリアミド樹脂フィルムにアルミニウム箔の引張破断張力に相当する張力を与えた場合のポリアミド樹脂フィルムの歪み（以下、単に、歪みＡ）を２０〜４５％の範囲内とすることを必要とする。上記の歪みＡとは、テンター法により二軸延伸された後であり、かつアルミニウム箔と一体化する前のポリアミド樹脂フィルムの歪みをいう。

本発明者らは、アルミニウム箔の引張破断張力と、ポリアミド樹脂フィルムの歪み（引張時の伸び率）との関係について着目した。そして、本発明者らは、歪みＡが上記の範囲内である場合、上記の積層シートを常温環境下でアルミニウム箔側から押圧して複数の凹部を形成する際において、容器における凹部の底部の周縁部付近でのアルミニウム箔の破断が抑制され、冷間成形性が大幅に向上することを見出した。ここで、引張破断張力とは、引張試験においてフィルム状または箔状のサンプル（１５ｍｍ幅）が破断した時の引張荷重のことである。
本発明の包材は冷間成形性に優れているため、冷間成形時にアルミニウム箔が破断することなく、信頼性の高い容器が得られる。本発明の冷間成形用包材は、薬品等を収納する凹部を複数有する容器を備えたプレススルーパックに好適に用いられる。

歪みＡが４５％超であると、ポリアミド樹脂フィルムが過度に伸び易くなり、アルミニウム箔が破断し易くなる。歪みＡが２０％未満であると、ポリアミド樹脂フィルムが過度に伸び難くなり、冷間成形自体が困難になり、成形時にポリアミド樹脂フィルムが破断し、ポリアミド樹脂フィルムの破断に伴いアルミニウム箔が破断し易くなる。
容器における凹部の底部の周縁部付近における局所的に大きな変形を抑制できることから、歪みＡは、好ましくは２５〜４５％、より好ましくは３０〜４０％である。

なお、歪みＡ（％）は、二軸延伸ポリアミド樹脂フィルムの引張による伸び率を表し、下記式により求められる。
歪みＡ（％）＝（引張後の寸法−引張前の寸法）／（引張前の寸法）×１００
上記式中の寸法とは、二軸延伸ポリアミド樹脂フィルムの縦方向（ＭＤ）または横方向（ＴＤ）の寸法である。例えば、縦方向の歪みＡ（％）は、（引張後の縦方向の寸法−引張前の縦方向の寸法）／（引張前の縦方向の寸法）×１００で求められ、横方向の歪み（Ａ）は、（引張後の横方向の寸法−引張前の横方向の寸法）／（引張前の横方向の寸法）×１００で求められる。
本発明では、縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）の両方において歪みＡが２０〜４５％の範囲内である必要がある。歪みＡが上記範囲内であれば、縦方向の歪みＡおよび横方向の歪みＡが互いに異なっていてもよい。物性（強度）バランスの観点から、縦方向の歪みＡは、横方向の歪みＡと略同一であるのが好ましい。

ポリアミド樹脂は、複数のモノマーがアミド結合して形成されたポリマーで構成される。ポリアミド樹脂としては、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、ナイロン６１２が挙げられる。冷間成形性、生産性、強度の観点から、これらのなかでも、ナイロン６が好ましい。

ポリアミド樹脂は、相対粘度（２０℃）が２．０〜３．５であるのが好ましい。ポリアミド樹脂の相対粘度が３．５超であると、溶融樹脂をろ過する際の圧力損失が大きく、余分な押出エネルギーが必要となり、生産コストが高くなる。ポリアミド樹脂の相対粘度が２．０未満であると、引張強度や衝撃強度が低下し易い。なお、ここにいう相対粘度とは、ポリマーを９６％硫酸に濃度１．０ｇ／ｄＬで溶解させた試料溶液（液温２０℃）を、所定の粘度計（例えば、ウベローデ型粘度計）を用いて測定した場合に得られる値をいう。

包材の冷間成形性、および薬剤等を収納する凹部のサイズ（直径および深さ寸法）の観点から、二軸延伸ポリアミド樹脂フィルムの厚みＴ１は、１２〜３０μｍであるのが好ましく、１５〜３０μｍであるのがより好ましい。ポリアミド樹脂フィルムの厚みＴ１が１２μｍ以上であると、冷間成形時にポリアミド樹脂フィルムが破断することがない。ポリアミド樹脂フィルムの厚みＴ１が３０μｍ以下であると、凹部を冷間成形し易い。

アルミニウム箔は、アルミニウム単体の箔でもよく、アルミニウム合金の箔でもよい。アルミニウム合金は、主成分のアルミニウム以外に、少量または微量の異種元素を含む。異種元素としては、例えば、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｇａが挙げられる。これらを単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。冷間成形性の観点から、これらのなかでも、Ｆｅが好ましい。

包材の冷間成形性、および薬剤等を収納する凹部のサイズ（直径、深さ）の観点から、アルミニウム箔の厚みＴ２は、２０〜６０μｍであるのが好ましく、３０〜５０μｍであるのがより好ましい。アルミニウム箔の厚みＴ２が２０μｍ以上であると、冷間成形時のアルミニウム箔の破断が抑制される。アルミニウム箔の厚みＴ２が６０μｍ以下であると、凹部を冷間成形し易い。

包材の冷間成形性および強度の観点から、アルミニウム箔の厚みＴ２に対するポリアミド樹脂フィルムの厚みＴ１の比：Ｔ１／Ｔ２は、０．４〜１．０が好ましく、０．４〜０．８がより好ましい。

ポリアミド樹脂フィルムとアルミニウム箔との間に、接着剤層が形成されるのが好ましい。ポリアミド樹脂フィルムとアルミニウム箔との間が強固に密着した包材が得られる。
接着剤層は、例えば、反応型の接着剤を用いて形成される。密着性および柔軟性に優れた接着剤層が得られることから、反応型の接着剤には、二液性ポリウレタン系接着剤を用いることが好ましい。二液性ポリウレタン系接着剤には、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール等のポリオール系主剤と、脂肪族系ポリイソシアネートまたは芳香族系ポリイソシアネート等のポリイソシアネート系硬化剤とが用いられる。
包材の冷間成形性、およびポリアミド樹脂フィルムとアルミニウム箔との間の密着性の観点から、ポリアミド樹脂フィルムとアルミニウム箔との間に形成される接着剤層は、厚み０．２〜５μｍが好ましい。

アルミニウム箔におけるポリアミド樹脂フィルムが密着した側の面と反対側の表面には、後述する、包材を冷間成形して得られる容器と、蓋材とを、熱接着により密着させるためのヒートシール層を設けるのが好ましい。ヒートシール層は、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンからなる。中でも、成形性、防湿性の面からポリ塩化ビニルがより好ましい。
アルミニウム箔とヒートシール層との間にも、上記と同様の接着剤層が形成されるのが好ましい。アルミニウム箔とヒートシール層との間が強固に密着した包材が得られる。
包材の冷間成形性、およびアルミニウム箔とヒートシール層との間の密着性の観点から、アルミニウム箔とヒートシール層との間に形成される接着剤層は、厚み０．２〜５μｍが好ましい。

本発明の二軸延伸ポリアミド樹脂フィルムの製造方法は、テンター法による二軸延伸工程以外に、公知の弛緩処理（熱セット処理やリラックス処理）等の工程を含んでもよい。
テンター法による二軸延伸は、縦方向の延伸工程と横方向の延伸工程とを同時に実施する同時二軸延伸でもよく、縦方向の延伸工程を実施した後、横方向の延伸工程を実施する逐次二軸延伸でもよい。逐次二軸延伸の場合、縦方向および横方向の両方をテンター法で延伸してもよく、縦方向をロール法で延伸した後、横方向をテンター法で延伸してもよい。

上記の歪みＡは、例えば、ポリアミド樹脂フィルムの延伸倍率（ＴＤ倍率およびＭＤ倍率）、延伸後の熱セット処理時の熱セット温度、リラックス処理時のリラックス率を変えることにより調整することができる。例えば、縦方向および／または横方向の延伸倍率を増大または低下させると、縦方向および／または横方向の歪みＡが減少または増加する。例えば、熱セット温度を上げるまたは下げると、歪みＡが増加または減少する。例えば、リラックス率を上げるまたは下げると、歪みＡが減少するまたは増大する。
延伸倍率およびリラックス率の場合、縦方向の歪みＡおよび横方向の歪みＡを個別に調整することができる。熱セット温度の場合、縦方向の歪みＡおよび横方向の歪みＡの両方を同時に調整することができる。
また、アルミニウム箔の厚みを変えて上記の歪みＡを調整してもよい。

ポリアミド樹脂フィルムの延伸倍率（ＴＤ倍率およびＭＤ倍率）は、好ましくは２倍以上かつ３倍未満であり、より好ましくは２．５倍以上かつ３．０倍未満である。延伸倍率が一般的に用いられる３倍以上であると、歪Ａが小さくなり過ぎるため、成形時にアルミニウム箔が破断し易くなったり、デラミネーションが起こり易くなったりする。延伸倍率が２倍未満であると、ポリアミド樹脂フィルムの厚み均一性が損なわれるため、成形時に局所的に大きな変形が起こり、アルミニウム箔が破断する場合がある。

本発明のプレススルーパックは、上記の包材を用いている。より具体的には、本発明のプレススルーパックは、上記の包材をアルミニウム箔側より押圧（冷間成形）して得られた複数の凹部（収納部）を有する容器と、当該容器における複数の凹部の開口部を一括して閉じる薄膜状の蓋材と、を備える。包材は、容器の内面側（蓋材側）にアルミニウム箔が配されるように冷間成形される。蓋材には、例えば、アルミニウム箔が用いられる。プレススルーパックは、例えば、上記の容器と、上記の蓋材とを、容器の一方の表面に形成されたヒートシール層を介して貼り合わせることにより得られる。

上記の容器の成形法としては、例えば、プラグアシスト成形が挙げられる。上記の凹部は、例えば、略円柱状（直径５〜２０ｍｍ、および深さ２〜８ｍｍ）である。複数の凹部は、例えば、６〜２０ｍｍの一定の間隔で設けられる。また、凹部は、略楕円柱状でもよい。

以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
［評価］
（Ａ）アルミニウム箔の引張破断張力の測定
サンプルを準備し、ＪＩＳ Ｋ ６７３２に準じた引張破断強度の測定方法を用い、サンプルが破断した時の引張荷重をサンプルの断面積ではなくサンプルの幅で規格化して、引張破断張力（Ｎ／１５ｍｍ）を求めた。
サンプル幅は１５ｍｍ、引張速度は１００ｍｍ／ｍｉｎとした。

（Ｂ）二軸延伸ポリアミド樹脂フィルムの歪みＡの測定
引張荷重を縦方向に加えるサンプルと、横方向に加えるサンプルとを準備した。サンプル幅は１５ｍｍとした。上記で求めたアルミニウム箔の引張破断張力に相当する引張荷重をポリアミド樹脂フィルムに加えた。この時の引張前後における二軸延伸ポリアミド樹脂フィルムの縦方向および横方向の寸法を測定し、下記式により縦方向の歪みＡおよび横方向の歪みＡ（％）を求めた。
歪みＡ（％）＝（引張後の寸法−引張前の寸法）／（引張前の寸法）×１００

（Ｃ）包材の成形性の評価
1ton卓上サーボプレス機（山岡製作所（株）製、ＳＢＮ−１０００）を用いて、包材（積層シート）をＰＶＣフィルム側から冷間成形することで成形性を評価した。評価には１１５ｍｍ×１１５ｍｍサイズの金型を用い、成型速度を５０ｍｍ/ｓｅｃ、絞り深さは６ｍｍとした。
この時、アルミニウム箔の破断の有無、ポリアミド樹脂フィルムの破断の有無、およびデラミネーションの有無を確認した。包材におけるアルミニウム箔およびポリアミド樹脂フィルムの少なくとも一方が破断した場合および／またはデラミネーションが発生した場合を「不可」とし、包材におけるアルミニウム箔およびポリアミド樹脂フィルムのいずれも破断が無く、デラミネーションも無い場合を「良」とした。

《実施例１》
（１）二軸延伸ポリアミド樹脂フィルムの作製
未延伸のポリアミド樹脂フィルム（厚み１９０μｍ）を逐次二軸延伸した。具体的には、ポリアミド樹脂フィルムを、ロール法により、６０℃で縦方向（ＭＤ）２．８倍に延伸した後、テンター延伸法により、９０℃で横方向（ＴＤ）２．８倍に延伸した。ポリアミド樹脂には、ユニチカ社製のＡ１０３０ＢＲＦ（相対粘度（２０℃）：３．０）を用いた。その後、延伸されたポリアミド樹脂フィルムに対して、２０３℃の温度で熱セット処理を施し、さらにリラックス率を５％に調整してＴＤ方向のリラックス処理を施した。このとき、縦方向および横方向の歪みＡが表１に示す値になった。
このようにして、厚み２５μｍの逐次二軸延伸ポリアミド樹脂フィルムを作製した。

（２）包材の作製
接着剤を用いて、上記で得られた二軸延伸ポリアミド樹脂フィルムを、アルミニウム箔（厚み３０μｍ）の一方の表面に貼り付け、熱接着用のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）フィルム（厚み６０μｍ）を、アルミニウム箔の他方の表面に貼り付けた。上記の貼り付けには、ポリウレタン系接着剤にメチルエチルケトンを適量加えたものを用いた。ポリウレタン系接着剤には、ポリオール系主剤（東洋モートン（株）製、ＴＭ−Ｋ５５）１００質量部と、ポリイソシアネート系硬化剤（東洋モートン（株）製、ＣＡＴ−１０Ｌ）１０．５質量部とを用いた。ポリウレタン系接着剤の塗布により、ポリアミド樹脂フィルムとアルミニウム箔との間、およびアルミニウム箔とＰＶＣフィルムとの間に、接着剤層（厚み３μｍ）を形成した。このようにして、包材（積層シート）を作製した。

《実施例２》
アルミニウム箔の厚みを４０μｍに変えた以外、実施例１と同様の方法により包材を作製した。縦方向および横方向の歪みＡは表１に示す値になった。

《実施例３》
横方向の延伸倍率を３．６倍に調整し、熱セット温度を１８５℃に調整した以外、実施例２と同様の方法により包材を作製した。横方向の歪みＡは表１に示す値になった。

《実施例４》
縦方向の延伸倍率を３．０倍に調整した以外、実施例２と同様の方法により包材を作製した。縦方向の歪みＡは表１に示す値になった。

《実施例５》
熱セット温度を１９５℃に調整し、リラックス率を７％に調整した以外、実施例３と同様の方法により包材を作製した。縦方向の歪みＡは表１に示す値になった。

《実施例６》
未延伸のポリアミド樹脂フィルム（厚み１９０μｍ）を同時二軸延伸した。具体的には、未延伸のポリアミド樹脂フィルムを水分率４％に吸水処理した後、リニアモータ式のテンター延伸法により、１８０℃で、縦方向（ＭＤ）２．８倍および横方向（ＴＤ）２．８倍にポリアミド樹脂フィルムを延伸した。
その後、延伸されたポリアミド樹脂フィルムに対して、２０３℃の温度で熱セット処理を施し、リラックス率を５％に調整してＴＤ方向のリラックス処理を施した。このとき、縦方向および横方向の歪みＡは表１に示す値になった。
このようにして、厚み２５μｍの同時二軸延伸ポリアミド樹脂フィルムを作製した。
上記で得られた二軸延伸ポリアミド樹脂フィルムを用いた以外、実施例２と同様の方法により包材を作製した。

《比較例１》
アルミニウム箔の厚みを２０μｍに変えた以外、実施例１と同様の方法により包材を作製した。縦方向および横方向の歪みＡは表１に示す値になった。

《比較例２》
横方向の延伸倍率を３．４倍に調整し、熱セット温度を２１１℃に調整した以外、実施例２と同様の方法により包材を作製した。縦方向の歪みＡは表１の値になった。

《比較例３》
厚み２５μｍの同時二軸延伸ポリアミド樹脂フィルムに、興人フィルム＆ケミカルズ（株）製の商品名「ボニールＲＸ−２５」（チューブラー法により延伸）を用いた以外、実施例２と同様の方法により包材を作製した。縦方向および横方向の歪みＡは表１に示す値になった。

《比較例４》
未延伸のポリアミド樹脂フィルムの厚みを１２０μｍとした以外、実施例４と同様の方法により包材を作製した。縦方向および横方向の歪みＡは表１に示す値になった。

《比較例５》
アルミニウム箔の厚みを６０μｍとした以外、比較例４と同様の方法により包材を作製した。縦方向および横方向の歪みＡは表１に示す値になった。

《比較例６》
アルミニウム箔の厚みを２０μｍとした以外、比較例４と同様の方法により包材を作製した。縦方向および横方向の歪みＡは表１に示す値になった。

《比較例７》
未延伸のポリアミド樹脂フィルムの厚みを１５０μｍとし、アルミニウム箔の厚みを２０μｍとした以外、実施例３と同様の方法により包材を作製した。縦方向および横方向の歪みＡは表１に示す値になった。
評価結果を表１に示す。

表１に示すように、縦方向および横方向の歪みＡが２０〜４５％の範囲内である実施例１〜６の包材では、良好な冷間成形性が得られた。
縦方向の歪みＡおよび横方向の歪みＡの少なくとも一方が２０％未満である比較例１、３、６、７の包材では、成形時にポリアミド樹脂フィルムが破断し、それに伴いアルミニウム箔が破断した。縦方向の歪みＡおよび横方向の歪みＡの少なくとも一方が４５％超である比較例２、４、５の包材では、成形時にアルミニウム箔が破断した。

Claims (3)

1. テンター法により二軸延伸されたポリアミド樹脂フィルムと、前記ポリアミド樹脂フィルムの一方の表面に配され、前記ポリアミド樹脂フィルムと一体化したアルミニウム箔とを含み、
   前記ポリアミド樹脂フィルムは、前記アルミニウム箔の引張破断張力に相当する張力を与えた場合の歪みが２０％以上４５％以下であることを特徴とする冷間成形用包材。
2. さらに、前記ポリアミド樹脂フィルムと、前記アルミニウム箔との間に、接着剤層が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の冷間成形用包材。
3. 請求項１または２に記載の冷間成形用包材を用いたことを特徴とするプレススルーパック。