JPWO2017033810A1 - 包装用フィルムおよび包装用積層フィルム - Google Patents

Abstract

［要約］［課題］揮発性の薬効成分や香り成分を含む製品の包装に適した、低収着性および靱性に優れる包装用フィルムを提供する。［解決手段］実質的に環状オレフィン樹脂からなり、二軸配向された、包装用フィルムである。好ましくは、前記環状オレフィン樹脂は、ガラス転移温度が６０℃以上、１２０℃以下である。好ましくは、前記包装用フィルムの厚さが５μｍ以上、３０μｍ以下である。好ましくは、前記二軸配向が二軸延伸によって実現され、延伸倍率が縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）のいずれにおいても１．２倍以上、３．０倍以下である。

Description

本発明は、医薬品・食品等の包装に適したフィルムに関する。

医薬品や食品等の包装用フィルムには種々の特性が求められる。求められる特性は、例えば、内容物の品質保持のための防湿性、ガスバリア性、遮光性、流通時に破損しない強度、開封時の開口性（易引裂性）、内容物の情報表示のための印刷性などである。多くの要求を満たすために、異なる長所を有する複数のフィルムをラミネートした積層フィルムが用いられることが多い。

このような積層フィルムの最内面を構成するフィルムには、包装の密封性を確保するために、ヒートシール性が求められる。また、内容物から揮発する香り成分等を吸着・収着しにくいことが求められる。低吸着性あるいは低収着性であることは、鎮痛消炎貼付剤などの医薬品、美容液マスクなどの医薬部外品、微香性の化粧品、食品のうち香気嗜好品など、揮発性の薬効成分や香り成分を含む製品を包装する場合に特に重要である。

低吸着性・低収着性を有する樹脂の一つに環状オレフィン樹脂がある。しかし、環状オレフィン樹脂には靱性に劣るという問題があった。これに対して、特許文献１には、環状オレフィン系樹脂およびスチレン系エラストマーからなる樹脂組成物を薄膜化したフィルムが記載されている。また、特許文献２には、ポリアミド樹脂層と環状オレフィン系樹脂層とが接着剤を介して積層されてなる積層フィルムが記載されている。

特開２００４−１５６０４８号公報 特開平１０−１１９２０４号公報

特許文献１に記載されたフィルムでは、環状オレフィン系樹脂にスチレン系エラストマーを添加することにより、フィルムの靱性が改善されている。しかし、スチレン系エラストマーの添加によって、環状オレフィン樹脂の有する低収着性が損なわれるという問題がある。

特許文献２に記載された積層フィルムは、環状オレフィン系樹脂層によって、水蒸気バリア性を向上している。しかし、特許文献２では、好ましい態様として環状オレフィン系樹脂層をポリアミド樹脂層で挟んだフィルムが記載され、積層フィルムの両面または片面に「別の層」としてヒートシール層として好適に用いられるポリエチレン層やポリプロピレン層を積層することが記載されている一方で、環状オレフィン系樹脂層同士をヒートシールすることについては記載がない。このことから明らかなように、特許文献２のフィルムは、環状オレフィン系樹脂層を、内容物に接する最内面に使用することを想定したものではない。

本発明は、上記を考慮してなされたものであり、揮発性の薬効成分や香り成分を含む製品の包装に適した、低収着性および靱性に優れる包装用フィルムおよび包装用積層フィルムを提供することを目的とする。

本発明の包装用フィルムは、実質的に環状オレフィン樹脂からなり、二軸配向されている。これにより、低収着性および靱性に優れる包装用フィルムが得られる。本明細書中で収着とは、フィルム表面への吸着と、吸着された気体分子のフィルム内部への拡散による吸収とを合わせた概念である。

好ましくは、前記環状オレフィン樹脂は、ガラス転移温度が６０℃以上、１２０℃以下である。ここで、ガラス転移温度（Ｔｇ）は、ＩＳＯ１１３５７に規定された示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によるガラス転移温度をいう。これにより、二軸配向されていても、良好なヒートシール性を得ることができる。

好ましくは、前記包装用フィルムの厚さが５μｍ以上、３０μｍ以下である。これにより、材料コストを抑え、フィルムの低収着性および易引裂性を向上させることができる。

好ましくは、前記二軸配向が二軸延伸によって実現され、延伸倍率が縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）のいずれにおいても１．２倍以上、３．０倍以下である。これにより、フィルムに十分な靱性が与えられる。

好ましくは、前記包装用フィルムの引張破壊ひずみが縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）のいずれにおいても２０％以上である。ここで、引張破壊ひずみは、ＪＩＳＫ７１２７：１９９９に規定された引張試験において、試験片タイプ２、試験片幅１０ｍｍ、試験速度２００ｍｍ／ｍｉｎで測定したときの引張破壊ひずみをいう。これにより、ハンドリングに十分な靱性が得られる。

好ましくは、前記包装用フィルムの引裂強度が縦方向（ＭＤ）または横方向（ＴＤ）のいずれかにおいて２．３Ｎ／ｍｍ以下である。ここで、引裂強度は、ＪＩＳＫ７１２８−１：１９９８に規定されたトラウザー引裂法において、試験速度２００ｍｍ／ｍｉｎで測定したときの値をいう。これにより、包装の易開封性が得られる。

また、前記包装用フィルムは、片面にガスバリア層が蒸着されていてもよい。

好ましくは、前記包装用フィルムは、揮発性の有効成分を含む医薬品または医薬部外品の包装に用いられる。上記各包装用フィルムは、その低収着性により、このような製品の包装に特に適している。

本発明の包装用積層フィルムは、複数の層からなり、一方の表面を形成する層として、上記いずれかの包装用フィルムが、環状オレフィン樹脂が当該一方の表面に露出するように積層されている。この構成により、低収着性に優れる包装用積層フィルムが得られる。

本発明によれば、揮発性の薬効成分や香り成分を含む製品を包装するのに適した、低収着性および靱性に優れる、包装用フィルムおよび包装用積層フィルムが得られる。

実施例１のフィルムの低収着性を示す図である。

本実施形態の包装用フィルムは、実質的に環状オレフィン樹脂からなり、二軸配向されている。

環状オレフィン樹脂とは、主鎖が炭素−炭素結合からなり、主鎖の少なくとも一部に環状炭化水素構造を有する熱可塑性の高分子化合物で、一般的には非晶性である。この環状炭化水素構造は、ノルボルネンやテトラシクロドデセンに代表されるような、環状炭化水素構造中に少なくとも一つのオレフィン性二重結合を有する化合物（環状オレフィン）を単量体として用いることで導入される。

環状オレフィン樹脂は、環状オレフィンとα−オレフィン等との付加共重合体またはその水素添加物である環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）と、環状オレフィンの開環（共）重合体またはその水素添加物である環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）に分類される。環状オレフィン樹脂としては、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）を用いることが好ましい。より低い収着性が得られるからである。

環状オレフィンコポリマーとしては、特許文献１に記載されたように、１環ないし多環の各種環状オレフィンの１種または２種以上と、各種α−オレフィンの１種または２種以上との共重合体を用いることができる。中でも、低収着性に優れ、フィルム製造時の押出成形が容易であることから、ビシクロ［２．２．１］ヘプタ−２−エン（ノルボルネン）とエチレンの付加共重合体を用いることが好ましい。

また、環状オレフィン樹脂には、必要に応じて、包装用フィルムとしての価値を損なわない範囲で、滑剤、フィラー、酸化防止剤、着色剤等の添加剤を添加してもよい。

環状オレフィン樹脂のガラス転移温度Ｔｇは、流通過程でのフィルムの熱的安定性の点から、好ましくは６０℃以上、より好ましくは６５℃以上である。他方、ガラス転移温度が高すぎるとヒートシール性が悪くなる。さらに、本実施形態では、樹脂が二軸配向されることによってヒートシール性が損なわれる。そのため、環状オレフィン樹脂のガラス転移温度は、好ましくは１２０℃以下、より好ましくは１００℃以下である。

フィルムが薄すぎるとハンドリングの際の強度が不足する。フィルムの厚さは好ましくは５μｍ以上、より好ましくは８μｍ以上である。また、フィルムが厚すぎると、材料コストが高くなるし、収着量が大きくなる。フィルムの厚さは好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは２５μｍ以下である。

フィルムには、その片面にガスバリア層を蒸着してもよい。ガスバリア層としては、アルミニウム、シリカ、アルミナなどを用いることができる。

次に、本実施形態のフィルムの製造方法を説明する。

本実施形態のフィルムは、環状オレフィン樹脂ペレットを溶融・混練し、Ｔダイより押し出した後、二軸延伸工程を実施することで製造できる。

二軸延伸は、フィルムの縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）について延伸を行う。延伸方式は、逐次二軸延伸方式と同時二軸延伸方式があるが、同時二軸延伸方式によるのが好ましい。面内の品質のばらつきをより小さく抑えられるからである。

二軸延伸工程によって、フィルムが二軸配向し、環状オレフィン樹脂の靱性および易引裂性が向上する。具体的には、後述するフィルムの引張破壊ひずみが増大し、引裂強度が低下する。延伸倍率は、ＭＤおよびＴＤのいずれにおいても、好ましくは１．２倍以上、より好ましくは１．３倍以上である。延伸倍率が小さすぎると十分な靱性の向上が得られないからである。また、延伸倍率は、ＭＤおよびＴＤのいずれにおいても、好ましくは３．０倍以下、より好ましくは２．５倍以下である。延伸倍率が大きすぎると工程の制御が難しくなり、延伸中にフィルムが破断しやすくなるからである。

二軸延伸によることの他の利点は、薄いフィルムを製造可能なことである。環状オレフィン樹脂はドローレゾナンスが発生しやすいため、厚さが３０μｍ以下であるような薄いフィルムを押出によって直接製造することは難しい。また、二軸延伸によることの欠点は、ヒートシール性が損なわれることである。二軸延伸によっては、ＤＳＣによるガラス転移温度は変化しないが、樹脂が配向することによって、ヒートシール性が若干低下する。

なお、好ましくは、延伸後の熱固定処理は行わない。熱固定を行うと、延伸による靱性向上や易引裂性向上の効果が減殺されてしまうからである。二軸延伸フィルムの熱固定は通常、ガラス転移温度より約７０℃以上高い温度で行われる。しかし、本実施形態のフィルムに対してそのような高温で熱固定を行うと、引張破壊ひずみが小さくなるし、引裂強度が２．３Ｎ／ｍｍを超えてしまう。

次に、本実施形態のフィルムの特性を説明する。

本実施形態のフィルムは揮発性成分に対して低収着性を有する。これは環状オレフィン樹脂の特性によるもので、本実施形態ではフィルムが実質的に環状オレフィン樹脂からなることによって、その低収着性が保たれる。

フィルムの引張破壊ひずみは、ＭＤおよびＴＤのいずれにおいても、好ましくは２０％以上、より好ましくは５０％以上である。これにより、フィルム製造後の輸送工程、ラミネーション工程などにおけるハンドリングに十分な靱性が得られる。また、引張破壊ひずみの上限は特に限定されない。

本実施形態のフィルムは、積層包装フィルムの最内面つまり内容物に接する面での使用が予定されるので、ヒートシール性が必要となる。すなわち、２枚の積層包装フィルムの最内面同士を向い合せ、例えば３方の端部をヒートシールすることで袋状とし、内容物を袋内に投入した後さらにヒートシールすることで密封される。また、内容物を一方のフィルム上の載置した状態で他方のフィルムを重ねあわせ、一度に４面をヒートシールする方法もある。このヒートシール性は二軸延伸処理によって損なわれるので、材料の環状オレフィン樹脂として、上記のガラス転移温度のものを用いることが好ましい。

フィルムの引裂強度は、ＭＤまたはＴＤのいずれかの方向で２．３Ｎ／ｍｍ以下であることが好ましく、２．０Ｎ／ｍｍ以下であることがより好ましい。引裂強度が大きすぎると、包装の開封が難しくなるからである。一方、引裂強度の下限は特に限定されないが、フィルム製造後の輸送工程、ラミネーション工程などでのハンドリングでフィルムが破損しないために、引裂強度は、ＭＤおよびＴＤのいずれにおいても、好ましくは０．１Ｎ／ｍｍ以上、より好ましくは０．５Ｎ／ｍｍ以上である。

以下に、実施例により、本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１〜４のフィルムを次のとおりに作製した。ノルボルネンとエチレンの共重合体で非晶性の環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）を、Ｔ−ダイを先端に取り付けた押出機を用いて２５０〜２８０℃にて溶融押出後、冷却して前駆体フィルムを得た。この前駆体フィルムを７９〜１５２℃で延伸速度３００％／分でＭＤおよびＴＤに同時二軸延伸した。これにより、厚さ９〜２５μｍのフィルムを得た。また、比較例のフィルムは、実施例１および２と同じ樹脂を用いて製造した、延伸処理前の前駆体フィルムである。

用いた環状オレフィンコポリマーは次のとおりである。
・ＣＯＣ１：ポリプラスチックス株式会社製、ＴＯＰＡＳ−８００７、Ｔｇ＝７８℃
・ＣＯＣ２：ポリプラスチックス株式会社製、ＴＯＰＡＳ−９５０６、Ｔｇ＝６５℃
・ＣＯＣ３：ポリプラスチックス株式会社製、ＴＯＰＡＳ−６０１３、Ｔｇ＝１３８℃

樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、ＩＳＯ１１３５７に規定された示差走査熱量測定（ＤＳＣ）、１０℃／ｍｉｎによる値で、樹脂メーカーのカタログ値である。引張破壊応力および引張破壊ひずみは、ＪＩＳＫ７１２７：１９９９に規定された引張試験において、試験片タイプ２、試験片幅１０ｍｍ、試験速度２００ｍｍ／ｍｉｎで測定した。引裂強度は、ＪＩＳＫ７１２８−１：１９９８に規定されたトラウザー引裂法において、試験速度２００ｍｍ／ｍｉｎで測定した。

ヒートシール強度は、実施例および比較例のフィルムを評価フィルムとして、ＰＥＴ１２μｍ／アルミ７μｍ／評価フィルムの構成で、接着剤層を１μｍ以下としてドライラミネートで積層フィルムを作製し、評価フィルム面同士を重ねて１８０℃のインパルスシーラーで０．５秒加圧してヒートシールし、これを幅１５ｍｍに切断して、試験速度３００ｍｍ／ｍｉｎでＴ型剥離にて剥離強度を測定した。

表１に全実施例および比較例の製造条件と評価結果を示す。

実施例１〜４と比較例を比べると、実施例の方が引張破壊応力および引張破壊ひずみが大きく、同時二軸延伸処理によりフィルムの靱性が向上したことが分かる。また、実施例の方が引裂強度が小さく、同時二軸延伸処理によりフィルムの易引裂性が向上したことが分かる。他方、実施例の方がヒートシール強度が小さく、同時二軸延伸処理によりフィルムのヒートシール性が低下したことが分かる。しかし、Ｔｇの低い樹脂を用いた実施例１〜３のヒートシール強度は、実用上まったく問題のない値であった。

次に、実施例１のフィルムの収着性を評価した。

実施例１のフィルムを５ｃｍ×５ｃｍに切断し、市販の湿布薬を接触させ、常温で２４時間静置した後、湿布薬を剥がし、フィルムをバイアルビンに入れてヘッドスペースガスクロマトグラフによりカンフルおよびメントールの量を測定した。定量下限は０．０２μｇ／ｃｍ^２であった。比較のために、ポリエチレン（ＰＥ）およびポリプロピレン（ＰＰ）フィルム（いずれも厚さ３０μｍ）についても同様に測定を行った。

図１に結果を示す。実施例１のフィルムの測定値は、カンフル、メントールのいずれについても定量下限以下で、その低収着性が確認された。

本発明は上記の実施形態や実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。

Claims (9)

1. 実質的に環状オレフィン樹脂からなり、二軸配向された、包装用フィルム。
2. 前記環状オレフィン樹脂は、ガラス転移温度が６０℃以上、１２０℃以下である、
   請求項１に記載の包装用フィルム。
3. 厚さが５μｍ以上、３０μｍ以下である、
   請求項１または２に記載の包装用フィルム。
4. 前記二軸配向が二軸延伸によって実現され、延伸倍率が縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）のいずれにおいても１．２倍以上、３．０倍以下である、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の包装用フィルム。
5. 引張破壊ひずみが縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）のいずれにおいても２０％以上である、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の包装用フィルム。
6. 引裂強度が、縦方向（ＭＤ）または横方向（ＴＤ）のいずれかにおいて２．３Ｎ／ｍｍ以下である、
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の包装用フィルム。
7. 片面にガスバリア層が蒸着された、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の包装用フィルム。
8. 揮発性の有効成分を含む医薬品または医薬部外品の包装に用いられる、
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の包装用フィルム。
9. 複数の層からなり、一方の表面を形成する層として、請求項１〜８のいずれか一項に記載の包装用フィルムが、環状オレフィン樹脂が当該一方の表面に露出するように積層された、
   包装用積層フィルム。

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