JP2000309076A - 積層フィルム - Google Patents
積層フィルムInfo
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Abstract
性と接着性に優れ、かつ透明性や耐屈曲疲労性にも優れ
る積層フィルムを経済的に提供する。 【解決手段】 二軸配向ポリアミドフィルムの少なくと
も片面に無機質蒸着層、次いでシーラント層を設けた積
層フィルムであって、前記積層フィルムの95℃熱水浸
漬中の平均寸法変化率が3.0%以下及び最大寸法変化
率差が2.0%以下であり、かつ、前記熱水より取り出
した後の平均寸法変化率が2.0%以下及び最大寸法変
化率差が2.0%以下であることを特徴とする積層フィ
ルム。
Description
品、医薬品、医療機器、電子部品等の包装用フィルムに
おいて重要な特性であるガスバリア性や防湿性に優れ、
且つ透明性及び取扱性に優れた積層フィルムに関するも
のである。
よって食品の包装形態も大幅に変わってきており、包装
用のフィルムやシートに対する要求特性はますます厳し
くなってきている。
紫外線、更には細菌やカビ等の微生物の影響による製品
の品質低下は、販売上の損失を招くのみならず食品衛生
面からも大きな問題である。この様な品質低下を防止す
る方法として、従来は酸化防止剤や防腐剤等を食品に直
接添加していたが、最近では、消費者保護の立場から食
品添加物の規制が厳しくなり、添加量の減少もしくは無
添加が求められており、この様な状況の下で、気体や水
分の透過度が小さく、しかも冷凍加工や煮沸処理、レト
ルト処理等によっても食品としての品質低下を起こさな
い様な包装フィルムへの要望が高まっている。
いては、蛋白質や油脂等の酸化や変質を抑制し、味や鮮
度を保持することが重要であり、そのためには、ガスバ
リア性のよい包装材を用いて空気の透過を遮断すること
が望まれる。しかもガスバリア性フィルムで包装する
と、内容物の香気が保持されると共に水分の透過も阻止
されるので、乾燥物では吸湿劣化が抑制され、含水物の
場合は水分の揮発による変質や固化が抑制され、包装時
の新鮮な風味を長時間維持することが可能となる。こう
した理由から、かまぼこ等の練り製品、バター、チーズ
等の乳製品、味噌、茶、コーヒー、ハム・ソーセージ
類、インスタント食品、カステラ、ビスケット等の菓子
類の包装フィルムにおいては、前記ガスバリア性や防湿
性が極めて重要な特性とされている。これらの特性は食
品包装用フィルムに限られるものではなく、無菌状態で
の取扱いが必要とされる医療品、あるいは防錆性が必要
な電子部品などの包装用フィルムとしても極めて重要と
なる。
プラスチックフィルム上にアルミニウム等の金属箔を積
層したもの、塩化ビニリデンやエチレンビニルアルコー
ル共重合体をコーティングしたものが知られている。ま
た、無機質薄膜を利用したものとして、酸化珪素や酸化
アルミニウム等の蒸着膜を積層したものも知られてい
る。
らに接着剤を設けた上へ、ドライラミネート法によって
シーラント層を設けるか、あるいは押出ラミネート法に
よりシーラント層を設けるなどしてポリアミドフィルム
の積層体とし、該積層体を用いて袋を作成し内容物を充
填後、開口部をヒートシールして、たとえば味噌や醤油
などの調味料、スープやレトルト食品等の水分含有食品
あるいは薬品など包装して一般消費者に提供している。
は、それぞれ次の様な問題点が指摘されている。ガスバ
リア層としてアルミニウム箔を積層したものは、経済性
やガスバリア性において優れたものではあるが、不透明
であるため包装した時に内容物が見えず、またマイクロ
波を透過しないため電子レンジによる処理ができない。
また、塩化ビニリデンやエチレンビニルアルコール共重
合体をコーティングしたものは、水蒸気や酸素等に対す
るガスバリア性が十分でなく、特に高温処理による性能
低下が著しい。しかも塩化ビニリデン系については、焼
却時の塩素ガスの発生等により大気汚染を招くことも懸
念される。
化アルミニウム等の無機質蒸着層を形成した樹脂フィル
ムが提案された。酸化珪素や酸化アルミニウム等が蒸着
される基材フィルムとしては、寸法安定性の良いポリエ
ステルフィルム(PET)が従来から使用されてきた。
構成としては、PET/蒸着層/接着層/PET/接着
層/未延伸ポリプロピレン(CPP)の様な積層構造と
するのが通例となっているが、この様な積層構造のフィ
ルムでは、落下衝撃に対する強度不足が問題となる。
ロン(ONY)/接着層/未延伸ポリプロピレン(CP
P)の様な積層構造の場合、ナイロンの収縮により煮沸
処理やレトルト処理後のガスバリア性が劣化するという
問題が生じてくる。
たナイロンを積層したフィルム(特開平7−27657
1号公報)が提案されている。しかし、積層するフィル
ムが多くなるため製造工程や搬送・保管時のプロセスが
繁雑になるので経済性に劣ることや、フィルムが厚くな
るため取り扱いが困難になるなど実用にそぐわない。
使用したガスバリア性フィルムが検討されたが、ナイロ
ンフィルムは吸湿や加熱による寸法変化が大きいためバ
リア性が不安定であり、特に煮沸処理やレトルト処理後
のガスバリア性が劣化するという問題が生じてくる。
処理により予め収縮率を低減させた延伸ナイロンを蒸着
基材として使用した積層フィルム(特公平7−1264
9号公報)が提案されている。しかし、製造工程や搬送
・保管時のプロセスが繁雑になるため実用にそぐわな
い。また、高温処理時の収縮率が小さいナイロン(特公
平7−12649号公報では、120℃で5分間加熱し
たときの縦方向及び横方向の寸法変化率の絶対値の和が
2%以下)であっても、高温熱水処理である煮沸処理で
は優れたガスバリア性を維持できない。
た場合、ナイロンフィルムと蒸着層の間に水が浸入する
と層間の接着力が著しく低下し、包装袋として用いたと
き破袋の原因となるだけではなくガスバリア性の低下に
もつながると考えられる。この様に酸化珪素や酸化アル
ミニウム等の無機質蒸着層を設けた積層構造のガスバリ
ア性フィルムは強度が必ずしも十分でなく、また煮沸処
理やレトルト処理によるガスバリア性の劣化が指摘され
る。
き且つ電子レンジへの適用が可能なガスバリアフィルム
として、特公昭51−48511号公報には、合成樹脂
基材の表面にSixOy系(例えばSiO2 )を蒸着
したガスバリアフィルムが提案されている。ところが、
ガスバリア性の良好なSiOx系(x=1.3〜1.
8)蒸着膜はやや褐色を有しており、透明ガスバリアフ
ィルムとしては、品質において十分なものとは言えな
い。特開昭62−101428号公報には、酸化アルミ
ニウムを主体とする無機質蒸着層を設けたものが記載さ
れているが、これはガスバリア性が不十分であるばかり
でなく、耐屈曲性の問題もある。
スバリア層として、Al2O3 ・SiO2系の例とし
て特開平2−194944号公報に提案されているもの
もあるが、Al2O3 とSiO2を積層したものであ
り、ガスバリア層の形成が煩雑であり、且つ大掛かりな
装置を必要とする。しかも、これら無機質薄膜をガスバ
リア層とするフィルムも、ガスバリア特性と耐屈曲性を
両立させるという観点からすると、依然として不十分と
言わざるを得ない。即ち、優れた耐煮沸性や耐レトルト
性を与えるには、ある程度以上(例えば、2,000Å
程度以上)の膜厚が要求されるのに対し、膜厚を厚くす
ると耐屈曲性が劣化して落下衝撃に耐えなくなるという
問題があり、十分なガスバリア性や防湿性を備え、且つ
耐煮沸性や耐レトルト性も良好であり、更には耐屈曲性
に優れ落下衝撃にも十分に耐え得る様なガスバリアフィ
ルムは現在のところ提案されていない。
着目してなされたものであり、その目的は、初期及びボ
イル処理後においてもガスバリア性と接着性に優れ、か
つ透明性や耐屈曲疲労性にも優れる積層フィルムを経済
的に提供することにある。
者らは鋭意研究の結果ついに本発明に到達した。すなわ
ち、本発明の課題は下記の達成手段により解決される。
くとも片面に無機質蒸着層、次いでシーラント層を設け
た積層フィルムであって、前記積層フィルムの95℃熱
水浸漬中の平均寸法変化率が3.0%以下及び最大寸法
変化率差が2.0%以下であり、かつ、前記熱水より取
り出した後の平均寸法変化率が2.0%以下及び最大寸
法変化率差が2.0%以下であることを特徴とする積層
フィルム。
ィルムが、A/B、A/B/A、またはA/B/Cの層
構成からなることを特徴とする積層フィルム。
成物は、下記に示すX及びYからなる組成物、またはX
単独からなる組成物からなり、B層に用いられるポリア
ミド樹脂組成物は、Y単独からなる組成物、Y及びXか
らなる組成物、Y及びZからなる組成物、又はX、Y、
及びZからなる組成物のいずれか一種の組成物からな
り、C層に用いられるポリアミド樹脂組成物は、X及び
/又はYからなる組成物からなることを特徴とする前記
2記載の積層フィルム。 (X):テレフタル酸と脂肪族ジアミンまたはアジピン
酸とメタキシリレンジアミンからなる芳香族ポリアミド
樹脂成分(a)と脂肪族ポリアミド系樹脂またはイソフ
タル酸と脂肪族ジアミンからなる芳香族ポリアミド樹脂
(b)の混合体及び/又は共重合体で、該芳香族ポリア
ミド樹脂成分(a)を10モル%以上含有した樹脂組成
物 (Y):脂肪族ポリアミド系樹脂 (Z):耐屈曲疲労性改良剤
れるポリアミド樹脂組成物は、前記Xを50〜100重
量部、前記Yを50〜0重量部配合して得られ、B層に
用いられるポリアミド樹脂組成物は、前記Xを0〜10
重量部、前記Yを80〜100重量部、前記Zを0〜1
0重量部配合して得られることを特徴とする前記3記載
の積層フィルム。
ルムと無機質蒸着層との間にアンカーコート層を積層す
ることを特徴とする前記1乃至4記載の積層フィルム。
又は酸化アルミニウムの混合物薄膜層であることを特徴
とする前記1乃至5記載の積層フィルム。
材について詳細に説明すると共に、請求項記載の特性を
定めた理由について詳述する。
中の平均寸法変化率が3.0%以下及び最大寸法変化率
差が2.0%以下であり、かつ、前記熱水より取り出し
た後の平均寸法変化率が2.0%以下及び最大寸法変化
率差が2.0%以下であることが必要である。
ムの95℃熱水浸漬中の平均寸法変化率が3.0%を超
えると、及び/または最大寸法変化率差が2.0%を超
えると、煮沸処理中、または、レトルト処理中に積層フ
ィルムのガスバリア層を構成する無機質蒸着層に変形応
力を生じしめ、該無機質蒸着層の破壊もしくは剥離を生
じさせる原因となり、煮沸処理後、または、レトルト処
理後において、優れたガスバリア性を持続することが出
来ないため好ましくない。
均寸法変化率は、2.7%以下が好ましく、2.3%以
下が特に好ましい。また、95℃熱水浸漬中の最大寸法
変化率差は、1.8%以下が好ましく、1.5%以下が
特に好ましい。
後に該熱水より取り出した後の平均寸法変化率が、2.
0%を超えると、及び/または最大寸法変化率差が2.
0%を超えると、煮沸処理後、または、レトルト処理後
に積層フィルムのガスバリア層を構成する無機質蒸着層
に変形応力を生じしめ、該無機質蒸着層の破壊もしくは
剥離を生じさせる原因となり、煮沸処理後、または、レ
トルト処理後において、優れたガスバリア性を持続する
ことが出来ないため好ましくない。
熱水より取り出した後の平均寸法変化率は、1.8%以
下が好ましく、特に好ましくは1.5%以下である。ま
た、95℃熱水浸漬後に該熱水より取り出した後の最大
寸法変化率差は、1.8%以下が好ましく、特に好まし
くは1.5%以下である。
中の平均寸法変化率を3.0%以下及び最大寸法変化率
差を2.0%以下とし、かつ、該熱水より取り出した後
の平均寸法変化率を2.0%以下及び最大寸法変化率差
を2.0%以下とすることにより、ガスバリア層を構成
する無機質蒸着層の支持層としての機能を果たすもので
あり、とりわけ煮沸処理やレトルト処理後においても優
れたガスバリア性を持続することが出来る。
0%以下及び最大寸法変化率差が2.0%以下であり、
かつ、該熱水より取り出した後の平均寸法変化率が4.
0%以下及び最大寸法変化率差が2.0%以下である積
層フィルムを製造するためには、下記の製造方法が好適
である。
リアミドフィルムは、A/B(二種二層)、A/B/A
(二種三層)、またはA/B/C(三種三層)の構成を
有していることが好ましく、カールの点から、対称層構
成であるA/B/A構成が特に好ましい。
比率は、A層、またはA層及びC層を5〜50%とする
ことが好ましく、さらに好ましくは10〜40%であ
り、特に好ましくは12〜35%である。二種三層のA
/B/A構成の場合は、前記記載の表層のA層の厚み比
率は、両表層の厚み比率の和を意味し、三種三層のA/
B/C構成の場合は、前記記載の表層のA層及びC層の
厚み比率は、両表層の厚み比率の和を意味する。A層、
またはA層及びC層の厚み比率が5%未満では、寸法安
定性が不十分となり、酸素透過度が悪化するため好まし
くない。一方、A層、またはA層及びC層の厚み比率が
50%を超えると、耐屈曲疲労性が悪化し、ピンホール
数が増加するため好ましくない。
は、下記に示すX及びYからなる組成物、又はX単独か
らなる組成物を配合していることが好ましく、B層に用
いられるポリアミド樹脂組成物は、Y単独からなる組成
物、Y及びXからなる組成物、Y及びZからなる組成
物、又はX、Y、及びZからなる組成物のいずれか一種
の組成物を配合していることが好ましく、 C層に用い
られるポリアミド樹脂組成物は、X及び/又はYからな
る組成物が好ましい。
またはアジピン酸とメタキシリレンジアミンからなる芳
香族ポリアミド樹脂成分(a)と脂肪族ポリアミド系樹
脂またはイソフタル酸と脂肪族ジアミンからなる芳香族
ポリアミド樹脂(b)の混合体及び/又は共重合体で、
該芳香族ポリアミド樹脂成分(a)を10モル%以上含
有した樹脂組成物である。また、前記Yは脂肪族ポリア
ミド系樹脂であり、前記Zは耐屈曲疲労性改良剤であ
る。
れるポリアミド樹脂組成物は、前記Xを50〜100重
量部、前記Yを50〜0重量部配合していることが好ま
しく、B層に用いられるポリアミド樹脂組成物は、前記
Xを0〜10重量部、前記Yを80〜100重量部、前
記Zを0〜10重量部配合していることが好ましい。
ては、ナイロン4、ナイロン6、ナイロン7、ナイロン
11、ナイロン12、ナイロン66、ナイロン612、ナ
イロン46及びこれらの共重合体、ブレンド物等が挙げ
られるが、ナイロン6及びナイロン66が好ましい。ま
た、これらのポリアミドにその性質を損なわない範囲で
少量の各種耐ブロッキング剤、帯電防止剤、安定剤等の
作用効果の分かった公知の物質を含有してよい。
良剤としては、ブロックポリエステルアミド、ブロック
ポリエーテルアミド、ポリエーテルエステルアミド系エ
ラストマー、ポリエステル系エラストマー、変性エチレ
ンプロピレンゴム、変性アクリルなどのエラストマーや
エチレン/アクリレート共重合体を混合配合することが
出来る。
ミドフィルムは、A/B、A/B/A、またはA/B/
Cの層構成を有する実質的に未配向のポリアミドシート
を縦2段延伸し、続いて横延伸し、更に熱固定すること
によって得られる二軸配向ポリアミドフィルムが好適で
ある。
ートを縦延伸するにあたり、第1段目の延伸を施し、T
g以下に冷却することなく、引続き第2段目の延伸を行
い、しかるのち3.0倍以上5.0倍以下、好ましく
は、3.5倍以上4.2倍以下の倍率で横延伸し、更に
熱固定することによって得られる二軸配向ポリアミドフ
ィルムである。これらの縦延伸には、熱ロール延伸、赤
外線輻射延伸等の公知の縦延伸方法を用いてよい。
二軸配向ポリアミドフィルムを好適に製造する方法につ
いて、詳細に説明する。まず、該A/B、該A/B/
A、または該A/B/Cの層構成の実質的に未配向のポ
リアミドシートを製膜するにあたり、各層を構成する重
合体を別々の押出し機を用いて溶融し、共押出し、口金
より回転ドラム上にキャストして急冷固化しポリアミド
シートを得る方法、各層を構成する重合体をラミネート
により積層する方法、及びこれらを組み合わせた方法な
どをとることができる。このポリアミドシートは、実質
的に未配向状態である。
+10℃以上、Tc+20℃以下の温度で、1.1〜
3.0倍に第1段延伸する。1.1以下では、延伸効果
が現れず、また、3.0を越えると配向結晶化が進行
し、後述する第2段延伸での延伸応力が高くなり破断し
たり、あるいは横延伸での破断につながるため好ましく
ない。より好ましくは、1.5〜2.5倍である。延伸
温度は、Tg+10℃未満では、ネッキングを生じ厚み
斑が増大しやすくなり、Tc+20℃を越えると熱結晶
化が著しく進行し、横延伸で破断しやすくなり好ましく
ない。より好ましくは、Tg+20〜Tc+10℃であ
る。
るわけであるが、その間のシート温度を如何にするかが
本発明の特徴の1つである。すなわち、強制的に冷却す
るのではなく加熱保温し、しかも第2段延伸の予熱ある
いは延伸のための加熱を兼用することにある。強制的に
冷却し、更に第2段延伸のために再加熱すると熱結晶化
が著しく進行し、横延伸応力が増大し、破断が頻発し好
ましくない。Tg以下に冷却しないこの加熱保温の区間
でも熱結晶化は進行するが、前述の強制冷却、再加熱に
比べると甚だ遅く実用上問題とはならない。
3.1〜4.0倍となるように第2段延伸する。3.1
倍未満であると横延伸応力が低下し破断が少なくなるも
のの、縦方向強度が小さくなり、4.0倍を越えると横
延伸応力が著しく増加し破断が頻発し好ましくない。総
合縦延伸倍率は、3.3〜3.7倍とすることが好まし
い。
Tc+20℃である。Tg+10℃未満では、横延伸応
力が著しく増加し破断が頻発し好ましくなく、Tc+2
0℃を越えると厚み斑が大きくなり、かつ熱結晶化が著
しく進行し、横延伸応力が増大し、破断が頻発し好まし
くない。より好ましくはTg+20℃〜Tc+10℃で
ある。
ドフィルムを、ステンターを使用して、100℃〜融点
未満の温度で3.0〜5.0倍横延伸し、次いで熱固定
し巻き取る。好ましくは、横延伸温度が100〜180
℃であり、横延伸倍率は3.5〜4.2倍である。横延
伸温度が低すぎると横延伸性が悪化(破断発生)し、高
すぎると厚み斑が悪くなる。横延伸の延伸倍率において
は、3倍以上にしなければ、横方向の強度が低くなる。
たは該A/B/Cの層構成の実質的に未配向のポリアミ
ドシートの縦延伸を2段階に分け、第1段延伸実施後、
Tg以下に冷却することなく、引続き第2段延伸を施
し、次いで横延伸、熱固定を行って得た二軸配向ポリア
ミドフィルムを基材として使用することは、95℃熱水
浸漬中の平均寸法変化率が3.0%以下及び最大寸法変
化率差が2.0%以下であり、かつ、前記熱水より取り
出した後の平均寸法変化率が2.0%以下及び最大寸法
変化率差が2.0%以下となる、積層フィルムを得るの
に好適である。
り、シート表面が熱履歴を受け熱結晶化が適度に促進さ
れ、得られた二軸配向ポリアミドフィルムの表面結晶化
が促進され、前記二軸配向ポリアミドフィルムの吸湿性
が低減し、熱水浸漬時及び該熱水解放後の寸法変化が低
減されるためと考えられる。また、同時に、縦延伸を2
段階に分割することによる延伸応力の削減効果のみなら
ず、第1延伸と第2延伸のあいだを加熱保温することに
より、強制冷却から再加熱時に生ずるポリアミド特有の
水素結合による結晶化促進作用を防止し、更に第1段延
伸後シート配向緩和作用を引出し、横延伸前の1軸配向
フィルムの構造を緩やかなものとしたため、横延伸時に
発現する横配向の形成が容易になり、しかも横延伸応力
低減により延伸性が向上するためと考えられる。その結
果、操業トラブルの少ない積層フィルムを経済的に提供
することができる。
層としては、酸化珪素、酸化アルミニウム酸化、酸化マ
グネシウムやこれらの混合物などが挙げられる。ここで
いう酸化珪素とは、SiOやSiO2等の各種珪素酸化
物の混合物からなり、酸化アルミニウムとは、AlOや
Al2O3等の各種アルミニウム酸化物の混合物からな
り、各酸化物内における酸素の結合量はそれぞれの作製
条件によって異なってくる。
物は、透明性や耐屈曲性も優れることから、本発明にお
けるガスバリア層として好ましい。さらに、ガスバリア
層中に占める酸化アルミニウムの含有率が5〜45重量
%の酸化珪素と酸化アルミニウムの混合物が好ましい。
酸化アルミニウム含有量が5重量%未満では、蒸着膜中
に格子欠陥が生じ十分なガスバリア性が得られないとい
う問題が生じる。また、酸化珪素/酸化アルミニウム系
蒸着膜中の酸化アルミニウム含有量が45重量%を超え
ると、膜の柔軟性が低下し、熱水処理時における寸法変
化によって膜の破壊(割れや剥離)が生じ易くなり、バ
リア性が低下するという問題が生じ、本発明の目的にそ
ぐわなくなる。
10〜35重量%、更に好ましくは15〜25重量%で
ある。なお、前記酸化珪素/酸化アルミニウム系蒸着膜
中には、その特性を損なわない範囲で更に他の酸化物等
を微量(せいぜい3重量%まで)含んでいても構わな
い。
るガスバリア層の膜厚は、通常10〜5,000Å、好
ましくは50〜2,000Åであり、膜厚が10Å未満
では満足のいくガスバリア性が得られ難く、また5,0
00Åを超えて過度に厚くしても、それに相当するガス
バリア性向上効果は得られず、耐屈曲性や製造コストの
点で却って不利となる。
製には、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレー
ティング法等の物理蒸着法、あるいはCVD等の化学蒸
着法等が適宜用いられる。たとえば真空蒸着法を採用す
る場合は、蒸着原料としてSiO2とAl2O3との混
合物、あるいはSiO2とAlとの混合物等が用いられ
る。加熱には、抵抗加熱、誘導加熱、電子線加熱等を採
用することができ、また、反応ガスとして酸素、窒素、
水素、アルゴン、炭酸ガス、水蒸気等を導入したり、オ
ゾン添加、イオンアシスト等の手段を用いた反応性蒸着
を採用することも可能である。更に、基板にバイアスを
印加したり、基板を加熱したり冷却する等、成膜条件も
任意に変更することができる。上記蒸着材料、反応ガ
ス、基板バイアス、加熱・冷却等は、スパッタリング法
やCVD法を採用する場合にも同様に変更可能である。
なる二軸配向ポリアミドフィルムの表面にコロナ処理、
火炎処理、低温プラズマ処理、グロー放電処理、逆スパ
ッタ処理、粗面化処理などを施し、蒸着膜の密着強度向
上を図ることも有効である。この様な成分組成の酸化珪
素/酸化アルミニウム系薄膜とすることにより透明で、
煮沸処理やゲルボ試験(耐屈曲性試験)にも耐え得る優
れた性能のガスバリアフィルムを得ることが可能とな
る。
ムの少なくとも片面に無機質蒸着層、次いでシーラント
層を設けた積層フィルムのガスバリア性には、基層とな
る二軸配向ポリアミドフィルムと前記ガスバリア層との
密着強度が大きく関係しており、密着強度が大きいほど
ガスバリア性は向上する。そして本発明者らの検討結果
によれば、優れたガスバリア性を有し、且つ煮沸処理後
においてもその優れたガスバリア性を維持させるには、
煮沸処理後の密着強度を100g/15mm以上にすべ
きであることを確認している。より好ましい密着強度は
150g/15mm以上、さらに好ましくは200g/
15mm以上、一層好ましくは250g/15mm以上
である。密着強度が100g/15mmに満たない場合
は、煮沸処理によってガスバリア性が悪くなる傾向が現
われてくる。この理由は、密着強度が大きければ、煮沸
処理やレトルト処理によって蒸着基材に若干の収縮が起
こった場合でも、無機質蒸着層の剥離が起こり難くなる
ためと考えられる。
としては、無機質蒸着層の基層となる二軸配向ポリアミ
ドフィルムの表面に、コロナ処理、プラズマ処理、グロ
ー放電処理、逆スパッタ処理、粗面化処理等を施した
り、あるいはポリアミド系樹脂フィルム上に密着力向上
の為のアンカーコート層を形成する等の方法があるが、
勿論これらの方法に限定されるものではない。
記アンカーコート剤としては、反応性ポリエステル樹
脂、油変性アルキド樹脂、ウレタン変性アルキド樹脂、
メラミン変性アルキド樹脂、エポキシ硬化アクリル樹
脂、エポキシ系樹脂(アミン、カルボキシル基末端ポリ
エステル、フェノール、イソシアネート等を硬化剤とし
て用いたもの)、イソシアネート系樹脂(アミン、尿
素、カルボン酸等を硬化剤として用いたもの)、ウレタ
ン−ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、反応性アク
リル樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂等及び
これらの共重合体が例示される。これらは水に可溶化及
至分散化した水性樹脂として用いることもできる。この
他、シランカップリング剤などの無機系コート剤をアン
カーコート剤として使用することも有効である。
ポリアミド系樹脂フィルムの製造時に塗布するインライ
ン方法、ポリアミド系樹脂フィルムの製造とは別工程で
塗布するオフライン方法のいずれを採用することもでき
る。また、塗布には公知の塗工法、たとえばロールコー
ト法、リバースコート法、ロールブラッシュ法、スプレ
ーコート法、エアーナイフコート法、グラビアコート
法、含浸法、カーテンコート法等を採用することができ
る。
アンカーコート層の形成による基層と無機質蒸着層との
密着強度の向上には、コスト、衛生性の点から水系ポリ
エステル樹脂の使用が好ましい。この様なポリエステル
系樹脂は、ジカルボン酸またはトリカルボン酸とグリコ
ール類を重縮合することによって得られる。該重縮合に
用いられる成分としては、テレフタル酸、イソフタル
酸、アジピン酸、トリメリット酸等の酸成分、及びエチ
レングリコール、ネオペンチルグリコール、ブタンジオ
ール、エチレングリコール変性ビスフェノールA等のグ
リコール成分が挙げられるが、勿論これらに限られるも
のではない。またこのポリエステル系樹脂は、アクリル
系モノマーをグラフト共重合したものであっても構わな
い。
01〜10μm、より好ましくは0.02〜5μmであ
り、厚さが0.02μm未満では密着強度向上効果が十
分に発揮され難くなる傾向があり、また5μmを越えて
過度に厚くしてもそれ以上の密着性向上効果は発揮され
ず、経済的にも不利となる。
付与するために、ポリオレフィン系樹脂よりなるヒート
シール層が形成されるが、該ヒートシール層は無機質蒸
着層の保護層としての機能も有しており、その機能を有
効に果たす上で、該無機質蒸着層とヒートシール層との
接着力を高めることは極めて有効であり、そのための手
段として、無機質蒸着層とヒートシール層との間に接着
剤層を設けることは極めて有効である。
系樹脂は、必ずしも単層である必要はなく複層であって
もよく、複層構造とするときの各層を構成する樹脂も、
同種の樹脂の組合せはもとより、異種ポリマーの共重合
物や変性物、ブレンド物などを積層したものであっても
よい。たとえば、ラミネート性やヒートシール性を高め
るため、ベースとなる熱可塑性ポリオレフィン系樹脂の
ガラス転移温度(Tg)や融点よりも低いポリマーを複
合したり、耐熱性を付与するため逆にTgや融点の高い
ポリマーを複合することも可能である。
ィン系樹脂には、必要に応じて各種の添加剤、たとえば
可塑剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色
剤、フィラー、帯電防止剤、抗菌剤、滑剤、耐ブロッキ
ング剤、他の樹脂などをブレンドすることも可能であ
る。
いのは、ガラス転移温度が−10℃〜40℃の範囲の樹
脂、たとえばポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹
脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系
樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、メ
ラミン系樹脂、アクリル系樹脂などであり、これらは単
独で使用し得るほか、必要により2種以上を併用したり
溶融混合して使用し、あるいは官能基として例えば、カ
ルボン酸基、酸無水物、(メタ)アクリル酸や(メタ)
アクリル酸エステル骨格を有する化合物;グリシジル基
やグリシジルエーテル基を含むエポキシ化合物;オキサ
ゾリン基、イソシアネート基、アミノ基、水酸基等の反
応性官能基を有する硬化剤もしくは硬化促進剤を配合し
た接着剤組成物を使用することも有効である。
着剤を用いたドライラミネート法やウェットラミネート
法、更には溶融押し出しラミネート法や共押し出しラミ
ネート法などによって、無機質蒸着層の上にヒートシー
ル層として形成される。
たはシートは、その優れたガスバリア性及び煮沸処理や
レトルト処理によるガスバリア持続性及び2次加工特性
を生かし、包装材料として味噌、漬物、惣菜、ベビーフ
ード、佃煮、こんにゃく、ちくわ、蒲鉾、水産加工品、
ミートボール、ハンバーグ、ジンギスカン、ハム、ソー
セージ、その他の畜肉加工品、茶、コーヒー、紅茶、鰹
節、昆布、ポテトチップス、バターピーナッツなどの油
菓子、米菓、ビスケット、クッキー、ケーキ、饅頭、カ
ステラ、チーズ、バター、切り餅、スープ、ソース、ラ
ーメン、わさび、また、練り歯磨きなどの包装に有効に
利用することができ、更にはペットフード、農薬、肥
料、輸液パック、或は半導体や精密材料包装など医療、
電子、化学、機械などの産業材料包装にも有効に活用す
ることができる。 また包装材料の形態にも特に制限が
なく、袋、フタ材、カップ、チューブ、スタンディング
パック等に幅広く適用できる。
る。
るものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適
当に変更を加えて実施することももちろん可能であり、
それらはいずれも本発明技術的範囲に包含される。ま
た、下記実施例で採用した各種の性能試験は次の方法に
よって行った。
(「OX−TRAN 10/50A」ModernControls社
製)を使用し、湿度0%、温度25℃で測定した。
洋測器社製「テンシロンUTM2」を用いて、界面に水
を付着させながら180度剥離し、ガスバリア層と基層
材間のS−Sカーブを測定して求めた。
(以下、ゲルボ試験)は、理学工業社製のゲルボフレッ
クステスターを用いて評価した。条件としては、(MI
L−B131H)DE112インチ×8インチの試験片
を直径3(1/2)インチの円筒状とし、両端を保持
し、初期把握間隔7インチとし、ストロークの3(1/
2)インチで、400度のひねりを加える。この動作の
繰り返し往復運動を40回/minの速さで、1000
回行なう。測定雰囲気は、20℃、相対湿度は65%で
ある。このときのピンホール数を数えた。
晶化温度(Tc):未配向ポリアミドシートを液体窒素
中で凍結し、減圧解凍後にセイコー電子製DSCを用
い、昇温速度10℃/分で測定し、得られた吸熱発熱曲
線より、各積層ポリアミドシートのTg及びTcをそれ
ぞれ評価し平均化することで、未配向ポリアミドシート
のTg及びTcを見積もった。
は、ミノルタ(株)製放射温度計IR−004を用いフ
ィルムの温度を測定した。
2軸延伸し、破断回数を調べた。
さ100mm×幅10mmの短冊を、23℃、65%R
H環境下に2時間放置後、長さ方向の両端部から25m
mの位置(チャックで固定される部分)にそれぞれ標線
を引き、標線間の距離を処理前の長さ(A:mm)とす
る。次いで、差動変圧器式変位計測装置が装備された熱
収縮応力試験機(株式会社エー・アンド・ディ製)を使
用し、短冊状サンプルをチャックで固定し、初期荷重1
0gを前記サンプルにかけ、95℃の熱水中で30分間
浸漬した時の標線間隔を測定し、熱水浸漬中の処理後の
長さ(B:mm)とする。その後、熱水より短冊状サン
プルを取り出して、表面に付着した水分を除去し、23
℃、65%RH環境下に2時間放置後、標線間隔を測定
し、熱水より取り出した後の処理後の長さ(C:mm)
とする。寸法変化率は、下記(1)式及び(2)式で求
めることができる。平均寸法変化率は、10°ピッチで
フィルム全方向に各々測定した寸法変化率の平均値を示
す。また、最大寸法変化率差は、前記で測定した各寸法
変化率の最大値と最小値の差を示す。 熱水浸漬中の寸法変化率(%)=│A−B│/A×100・・・(1) 熱水より取り出した後の寸法変化率(%)=│A−C│/A×100・・・( 2)
イロン6とナイロン6T/ナイロン6共重合体(共重合
比:65/35)65重量部の混合物、B層として10
0重量部のナイロン6をTダイからA/B/Aの厚み比
率(%)を10/80/10の構成となるように積層し
ながら溶融押出しし、直流高電圧を印可して20℃の回
転ドラム上に静電気的に密着させ、冷却固化せしめて厚
さ180μmの未配向ポリアミドシートを得た。このシ
ートのTgは47℃、Tcは77℃であった。
第1段縦延伸した後、75℃に保温しつつ延伸温度80
℃で総合延伸倍率が3.2倍となるように第2段縦延伸
を行い、引続きこのシートを連続的にステンターに導
き、135℃で4倍に横延伸し、210℃で熱固定及び
6%の横弛緩処理を施した後に冷却し、両縁部を裁断除
去して、厚み15μmの二軸配向ポリアミドフィルムを
得た。この際、同一条件で製膜を2時間続けても破断が
まったく発生しなかった。また、縦延伸後に水分散性ア
クリルグラフトポリエステル樹脂を固形分厚みで約0.
1μmとなるようコートした。このフィルムは、耐屈曲
疲労性、接着性のいずれも優れていた。
ンバー内を1×10−5Torrの圧力に保持し、Si
O2:70重量%とAl2O3:30重量%混合酸化物
を15kWの電子線加熱によって蒸発させ、厚さ190
Åの無色透明な無機酸化物層をコーティング面に蒸着さ
せ、無機蒸着層を形成させた。次いで、この無機蒸着層
上に、シーラント層として未延伸ポリエチレン(厚さ:
50μm)を接着剤(武田薬品社製「A310/A1
0」、塗布量2g/m2)を用いてドライラミネート
し、45℃で4日間エージングして積層フィルムを得
た。
(8)の評価を行い、基層の二軸配向ポリアミドフィル
ムについては、製膜状況(2時間、同一条件で逐次2軸
延伸した際の破断回数)のほか、下記(1)〜(4)の
評価を行った。 (1)未処理フィルムの酸素透過度(cc/m2・atm・da
y) (2)95℃の熱水中に30分浸漬後、1hr放置後の
フィルムの酸素透過度(cc/m2・atm・day) (3)95℃の熱水中に30分浸漬後、1hr放置後の
フィルムの剥離界面に水を滴下したときの密着力(g/
15mm) (4)耐屈曲疲労性試験後のピンホール数(個) (5)熱水浸漬中の平均寸法変化率(%) (6)熱水浸漬中の最大寸法変化率差(%) (7)熱水より取り出した後の平均寸法変化率(%) (8)熱水より取り出した後の最大寸法変化率差(%)
るように第2段縦延伸を行う以外は、すべて実施例1と
同様にして積層フィルムを得た。基層の二軸配向ポリア
ミドの製造時、同一条件で製膜を2時間続けても破断が
まったく発生しなかった。
イロン6とナイロン6T/ナイロン6共重合体(共重合
比:65/35)80重量部の混合物を用い、A/Bの
厚み比率を15/85の構成となるように積層する以外
は、すべて実施例1と同様にして積層フィルムを得た。
基層の二軸配向ポリアミドの製造時、同一条件で製膜を
2時間続けても破断がまったく発生しなかった。
イロン6とナイロン6T/ナイロン6共重合体(共重合
比:65/35)80重量部の混合物を用い、C層とし
て、20重量部のナイロン6と80重量部のMXD−6
混合物を用い、A/B/Cの厚み比率(%)を10/8
0/10の構成とする以外は、すべて実施例1と同様に
して積層フィルムを得た。基層の二軸配向ポリアミドの
製造時、同一条件で製膜を2時間続けても破断がまった
く発生しなかった。
るように第2段縦延伸を行う以外は、すべて実施例1と
同様にして積層フィルムを得た。基層の二軸配向ポリア
ミドの製造時、同一条件で製膜を2時間続けても破断が
まったく発生しなかった。
イロン6とナイロン6T/ナイロン6共重合体(共重合
比:65/35)20重量部の混合物を用いる以外は、
すべて実施例1と同様にして積層フィルムを得た。基層
の二軸配向ポリアミドの製造時、同一条件で製膜を2時
間続けても破断がまったく発生しなかった。
イロン6と20重量部のナイロンMXD−6の混合物を
用いる以外は、すべて実施例1と同様にして積層フィル
ムを得た。基層の二軸配向ポリアミドの製造時、同一条
件で製膜を2時間続けても破断がまったく発生しなかっ
た。
バリア性を有しているばかりでなく、ボイル処理後もそ
の優れたガスバリア性を保持し、かつ耐屈曲疲労性を兼
ね備えることができ、優れた積層フィルムを経済的に製
造するのに有効である。
Claims (6)
- 【請求項1】 二軸配向ポリアミドフィルムの少なくと
も片面に無機質蒸着層、次いでシーラント層を設けた積
層フィルムであって、前記積層フィルムの95℃熱水浸
漬中の平均寸法変化率が3.0%以下及び最大寸法変化
率差が2.0%以下であり、かつ、前記熱水より取り出
した後の平均寸法変化率が2.0%以下及び最大寸法変
化率差が2.0%以下であることを特徴とする積層フィ
ルム。 - 【請求項2】 請求項1記載の二軸配向ポリアミドフィ
ルムが、A/B、A/B/A、またはA/B/Cの層構
成からなることを特徴とする積層フィルム。 - 【請求項3】 A層に用いられるポリアミド樹脂組成物
は、下記に示すX及びYからなる組成物、またはX単独
からなる組成物からなり、B層に用いられるポリアミド
樹脂組成物は、Y単独からなる組成物、Y及びXからな
る組成物、Y及びZからなる組成物、又はX、Y、及び
Zからなる組成物のいずれか一種の組成物からなり、C
層に用いられるポリアミド樹脂組成物は、X及び/又は
Yからなる組成物からなることを特徴とする請求項2記
載の積層フィルム。 (X):テレフタル酸と脂肪族ジアミンまたはアジピン
酸とメタキシリレンジアミンからなる芳香族ポリアミド
樹脂成分(a)と脂肪族ポリアミド系樹脂またはイソフ
タル酸と脂肪族ジアミンからなる芳香族ポリアミド樹脂
(b)の混合体及び/又は共重合体で、該芳香族ポリア
ミド樹脂成分(a)を10モル%以上含有した樹脂組成
物 (Y):脂肪族ポリアミド系樹脂 (Z):耐屈曲疲労性改良剤 - 【請求項4】 A層、またはA層及びC層に用いられる
ポリアミド樹脂組成物は、前記Xを50〜100重量
部、前記Yを50〜0重量部配合して得られ、B層に用
いられるポリアミド樹脂組成物は、前記Xを0〜10重
量部、前記Yを80〜100重量部、前記Zを0〜10
重量部配合して得られることを特徴とする請求項3記載
の積層フィルム。 - 【請求項5】 前記記載の二軸配向ポリアミドフィルム
と無機質蒸着層との間にアンカーコート層を積層するこ
とを特徴とする請求項1乃至4記載の積層フィルム。 - 【請求項6】 前記無機質蒸着層が酸化珪素及び/又は
酸化アルミニウムの混合物薄膜層であることを特徴とす
る請求項1乃至5記載の積層フィルム。
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- 2000-02-22 JP JP2000044639A patent/JP4452961B2/ja not_active Expired - Fee Related
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