JP2000508260A - O▲下2▼バリヤを備える包装材 - Google Patents

O▲下2▼バリヤを備える包装材

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JP2000508260A JP9536653A JP53665397A JP2000508260A JP 2000508260 A JP2000508260 A JP 2000508260A JP 9536653 A JP9536653 A JP 9536653A JP 53665397 A JP53665397 A JP 53665397A JP 2000508260 A JP2000508260 A JP 2000508260A
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Abstract

(57)【要約】 この可撓性包装用のO2バリヤ付き包装材は、プラスチック膜(1)に流体状態で塗布された材料エチレンビニルアルコール(EVOH)、およびポリビニルアルコール(PVOH)の少なくとも1つを包含する有機塗膜(4)で塗覆されたプラスチツク膜(1)を備えている。有機塗膜(4)は、金属酸化物または非金属酸化物を包含する無機塗膜(5)で塗覆されている。

Description

【発明の詳細な説明】 2バリヤを備える包装材 技術分野 本発明は、O2バリヤを備える、可撓性包装用の包装材に関する。背景技術 酸素または水蒸気に感応する食品等のある種の製品を包装する場合には、酸素 または水蒸気の侵入に対抗するバリヤを有するプラスチック積層体形状の包装材 を使用することが知られている。また、パッケージからのガスの放出を防止する べく、ガス雰囲気内で食品を包装するバリヤ特性を有するこの種の積層体を使用 することも知られている。 前記のバリヤ特性は、プラスチック積層体の一部を形成する金属化層によって 得ることができる。さらに、米国特許第4,457,977号および欧州特許公開 第0 340 910号公報から、改良されたバリヤ特性は、プラスチック膜を後 日金属化される有機塗膜で塗覆することによって得られることが知られている。 透明または半透明の包装材にバリヤ特性を与えるために、蒸着によって、プラ スチック膜を透明金属酸化物または非金属酸化物で塗覆することが提案されてい る(イギリス国特許第22108826号、同特許第2246794号、同特許 第2246796号、および欧州特許第00 70 875号明細書参照)。これ によって、1cm3/m2/24時間以上のO2バリヤが得られる。 最後に、欧州特許第00 70 875号明細書、および欧州特許公開第0 4 37 946号公報は、金属塗膜と金属酸化物塗膜とを組み合わせることによっ て、包装材の透明性または半透明性を保ちつつ、改良されたバリヤ特性を得るこ とを開示している。またこれらの公報から、金属/酸化金属蒸着に先立ち、プラ スチック膜をプライマー処理できることが分かる。発明の簡単な説明 本発明は、金属酸化物または非金属酸化物を包含する無機塗膜出オーバーコー トされ、かつ流体状態で塗布した有機塗膜で塗覆されたプラスチック膜を備え、 有機塗膜が、材料エチレンビニルアルコール(EVOH)およびポリビニルアル コール(PVOH)の少なくとも1つを包含することを特徴とする、可撓性パッ ケージ用のO2バリヤ付き包装材を提供するものである。 EVOHまたはPVOH塗膜に、金属酸化物または非金属酸化物塗膜を塗布す ることによって、プラスチック膜にバリヤ特性を塗覆せずに、金属酸化物または 非金属酸化物塗膜を、プラスチック膜またはプライマーに直かに塗布した場合に 比較して、改良されたバリヤ特性が得られたのは驚異的であり、0.1cm3/m2/ 24時間のO2透過性が得られた。 さらに、前記の良好なO2バリヤ特性は、非金属酸化物塗膜の脆性が高いにも かかわらず、たわみ(Gelboたわみ)後も保たれていることが分かった。この良 好なバリヤ特性は、より平滑で均一な金属酸化物、または非金属酸化物塗膜を与 えるEVOHまたはPVOH塗膜によって与えられた、より平滑な表面、および EVOHまたはPVOH塗膜と金属酸化物、または非金属酸化物塗膜との間の相 乗効果に起因するものと思われる。 たわみ後に得られた良好なO2バリヤ特性は、前記の2枚の塗膜間の相乗効果 と共に、EVOHまたはPVOH層の弾性、およびEVOHまたはPVOH塗膜 と金属酸化物、または非金属酸化物塗膜との間の驚異的に良好な接着性に起因す るものと思われる。 本発明によると、プラスチック膜と有機塗膜(EVOHまたはPVOH塗膜) との間にプライマー層を設けることによって、プラスチック膜に対する有機塗膜 の接着性を高めることができる。 さらに本発明によると、有機塗膜自体に、10cm3/m2/24時間以下、好適に は、5cm3/m2/24時間以下のO2透過性を持たせることができる。 しかも本発明によると、有機塗膜を、材料EVOHおよびPVOHの少なくと も1つを包含する分散体または溶液で調製すると共に、好適には0.5〜3μm 、最も好適には、0.7〜1.8μmの厚さにすることができる。実際、前記塗 膜の約3cm3/m2/24時間のO2透過性に相当する1.2μmの厚さで、素晴らし い結果が得られた。 この塗膜については、たとえば平滑ローラコーティング等のロールコーティン グ、グラビアローラコーティング、スプレーコーティングおよびディップコーテ ィングといった周知のコーティング処理によって得ることができる。実際には、 平滑ロールコーティングによって素晴らしい結果が得られた。 さらに本発明によると、有機塗膜については、エクストルージョンコーティン グ(押し出し塗覆)、またはコエクストルジョンコーティング(同時押し出し塗 覆)によって塗布されたEVOHで構成すると共に、2〜10μm、好適には3 〜5μmの厚さを持たせることができる。 その上本発明によると、プラスチック膜を装置方向、また好適には2軸的に配 向できる。 さらに本発明によると、好適には透明膜であるプラスチック膜は、ポリオレフ ィン類、ポリアミド類、ポリエステル類およびポリカーボネート類の中から選択 した、少なくとも1つの材料を包含している。これに関し、透明膜を有利に逆印 刷し、印刷された側に、有機塗膜および無機塗膜を塗覆する前に中間プライマー 層を設けることができることに留意されたい。 その上本発明によると、有機塗膜は、アルミニウム酸化物、マグネシウム酸化 物、およびケイ素酸化物からなる群から選択した酸化物を包含できる。これに関 し、無機塗膜は、前記酸化物に加え、これらに相当する金属類または非金属類、 好適には、無機塗膜を透明または少なくとも半透明状態に保つ程度の量の金属類 または非金属類も包含できる点に留意されたい。 さらに本発明によると、無機塗膜を、50〜1000オングストローム、好適 には、100〜300オングストロームの厚さとすることができる。 最後に本発明によると、プラスチック膜から塗膜に向かう方向に見た場合、包 装材は塗膜の後ろに配置され、ポリオレフィン、好適には、ポリエチレンまたは 、ポリプロピレンまたは、それらの共重合体で構成される内シール中間層を備え ることができる。図面の簡単な説明 次に添付図面を参照して、本発明の詳細を説明する。この図面は、本発明によ る包装材の一実施例の断面図を示すものである。発明の最も良い実施態様 包装の外面から内面に向かって見た場合、図に示す包装材は、単層膜または数 枚の膜で形成された積層体とすることができ、好適には、2軸配向されたポリオ レフィン、ポリアミド、またはポリエステルを包含するおおむね透明の外膜1を 備えている。外膜1の内面には逆印刷されている。 印刷2上には、プライマー3が塗覆されており、EVOHまたはPVOHを包 含する有機塗膜4への接着を良くしている。有機塗膜4は、エクストルージョン コーティング、もしくはローラコーティングによる塗布後に乾燥される溶液、ま たは分散体のいずれかの状態で、プライマーに塗布されている。 無機塗膜5は、PVOH層4上に真空蒸着される。この塗膜5は、好適には、 酸化アルミニウムまたは酸化マグネシウムの形の金属酸化物または非金属酸化物 で構成されている。内シール中間層7は、接着剤6によって無機塗膜6に接着さ れている。内ヒートシール中間層7は、通常はポリオレフィンであり、好適には ポリエチレンまたはその共重合体である。 次に、実験例をあげて、本発明をさらに説明する。実験例1 12μmの厚さを有する2軸配向ポリエステル(PETP)膜1の内向き側を 、ポリウレタン系プライマー3で塗覆した。該プライマー3を、EVOH顆粒の アルコール/水溶液の形のEVOH塗膜で塗覆した。約1μm(乾燥状態)の厚 さに相当する、約1.2g/m2(乾燥重量)の量を蒸着させた。約150Angstrom の厚さのAl22塗膜を、EVOH塗膜上に真空蒸着させた。2成分ポリウレタ ン接着剤6によって、PE膜をAl23塗膜に積層した。 出来た積層体は透明であり、<0.1cm3/m2/24時間のO2透過性を有してい た。 Gelboたわみ試験は、MIL-V-131G,FED-STD-1-1、Method No . 2017に従って20回Gelboたわみ試験した後も、O2バリヤが不変である ことを実証した。実験例2 実験例1で説明したようにして積層体を形成したが、EVOH塗膜は省略した 。 たわみ試験前の積層体のO2透過性は、約4cm3/m2/24時間であった。 20回Gelboたわみ試験した後の積層体のO2透過性は、約25cm3/m2/24時 間であった。 2つの実験例から、EVOHとAl23塗膜を組み合わせると、EVOH塗膜 無しのAl23塗膜に比較して、たわみ試験前および後も、大幅に改善されたO2 バリヤが得られることが分かる。使用したEVOH塗膜自体のO2透過性は、約 3cm3/m2/24時間であるが、たわみ試験前および後に高いO2バリヤが得られた のは、驚異的であると思われる。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1997年10月23日(1997.10.23) 【補正内容】 明細書 2バリヤを備える包装材 技術分野 本発明は、O2バリヤを備える、可撓性包装用の包装材に関する。背景技術 酸素または水蒸気に感応する食品等のある種の製品を包装する場合には、酸素 または水蒸気の侵入に対抗するバリヤを有するプラスチック積層体形状の包装材 を使用することが知られている。また、パッケージからのガスの放出を防止する べく、ガス雰囲気内で食品を包装するバリヤ特性を有するこの種の積層体を使用 することも知られている。 前記のバリヤ特性は、プラスチック積層体の一部を形成する金属化層によって 得ることができる。さらに、米国特許第4,457,977号および欧州特許公開 第0 340 910号公報から、改良されたバリヤ特性は、プラスチック膜を後 日金属化される有機塗膜で塗覆することによって得られることが知られている。 透明または半透明の包装材にバリヤ特性を与えるために、蒸着によってプラス チック膜を透明金属酸化物または非金属酸化物で塗覆することが提案されている (イギリス国特許第22108826号、同特許2246794号、同特許22 46796号、および欧州特許第00 70 875号明細書参照)。これによっ て、1cm3/m2/24時間以上のO2バリヤが得られる。 さらに、欧州特許第00 70 875号明細書、および欧州特許公開0 43 7946号公報は、金属塗膜と金属酸化物塗膜とを組み合わせることによって、 包装材の透明性または半透明性を保ちつつ、改良されたバリヤ特性を得ることを 開示している。またこれらの公報から、金属/酸化金属蒸着に先立ち、プラスチ ック膜をプライマー処理できることが分かる。 欧州特許第0 72 3860号明細書は、酸化ケイ素の無機塗膜で塗覆された 膜、およびポリオレフィン膜を備える包装材を開示している。酸化ケイ素とポリ オレフィン膜との間に配設された接着剤は、少なくとも1つの水酸官能基を含有 する熱可塑性樹脂である。酸化ケイ素塗膜は、EVOHまたはPVOHを包含す る有機塗膜上に設けられていない。 最後に、国際特許出願第WO 95/34396号明細書は、変成プロピレン 面を有する高分子基板、変成プロピレン層上の有機表皮層(EVOH表皮層)、 およびEVOH層上に配置された透明酸化金属ガスバリヤ層を備える透明膜組成 物を開示している。 EVOH層は、次に説明する処理によって得られる。 1)EVCH表皮と変成基板とをコエクストルージョン(同時押し出し)し; 2)変成基板表面上にEVOH層をエクストルージョンコーティング(押し出 し塗覆)してから; 3)変成ポリプロピレンシート表面上にEVOH薄膜をコラミネート(同時積 層)する。発明の簡単な説明 本発明は、金属酸化物または非金属酸化物を包含する無機塗膜出オーバーコー トされ、かつ流体状態で塗布した有機塗膜で被覆されたプラスチック膜を備え、 有機塗膜が、材料エチレンビニルアルコール(EVOH)およびポリビニルアル コール(PVOH)の少なくとも1つを包含すると共に、材料EVOHおよびP VOHの少なくとも1つを包含する分散体または溶液から調製されることを特徴 とする、可撓性パッケージ用のO2パリヤ付き包装材を提供している。 EVOHまたはPVOH塗膜に、金属酸化物または非金属酸化物塗膜を塗布す ることによって、プラスチック膜にバリヤ特性を塗覆せずに、金属酸化物、また は非金属酸化物塗膜をプラスチック膜、またはプライマーに直かに塗布した場合 に比較して、改良されたバリヤ特性が得られたのは驚異であった。したがって、 0.1cm3/m2/24時間のO2透過性が得られた。 さらに、前記の良好なO2バリヤ特性は、金属酸化物または非金属酸化物塗膜 の脆性が高いにもかかわらず、たわみ(Gelboたわみ)後も保たれていることが 分かった。この良好なバリヤ特性は、より平滑で、均一な金属酸化物または非金 属酸化物塗膜を与えるEVOHまたはPVOH塗膜によって与えられた、より平 滑な表面、およびEVOHまたはPVOH塗膜と金属酸化物または非金属酸化物 塗膜との間の相乗効果に起因するものと思われる。 たわみ後に得られた良好なO2バリヤ特性は、前記の2枚の塗膜間の相乗効果 と 共に、EVOHまたはPVOH層の弾性、およびEVOHまたはPVOH塗膜と 、金属酸化物または非金属酸化物塗膜との間の驚異的に良好な接着性に起因する ものと思われる。 本発明によると、プラスチック膜と有機塗膜(EVOHまたはPVOH塗膜) との間にプライマー層を設けることによって、プラスチック膜に対する有機塗膜 の接着性を高めることができる。 さらに本発明によると、有機塗膜自体に、10cm3/m2/24時間以下、好適に は、5cm3/m2/24時間以下のO2透過性を持たせることができる。 その上本発明によると、有機塗膜を0.5〜3μm、好適には0.7〜1.8 μmの厚さにすることができる。実際、前記塗膜の約3cm3/m/224時間のO2透 過性に相当する1.2μmの有機塗膜厚さで素晴らしい結果が得られた。 この塗膜については、たとえば平滑ローラコーティング等のロールコーティン グ、グラビアローラコーティング、スプレーコーティング、およびディップコー ティングといった周知のコーティング処理によって得ることができる。平滑ロー ルコーティングによって素晴らしい結果が得られた。 本発明によると、プラスチック膜を、装置の方向、また好適には2軸的に配向 できる。 本発明によると、好適には透明膜であるプラスチック膜は、ポリオレフィン類 、ポリアミド類、ポリエステル類、およびポリカーボネート類の中から選択した 少なくとも1つの材料を包含している。これに関し、透明膜を逆印刷し、印刷さ れた側に、有機塗膜および無機塗膜を被覆する前に中間プライマー層を設けるこ とができることに留意されたい。 その上本発明によると、有機塗膜は、アルミニウム酸化物、マグネシウム酸化 物、およびケイ素酸化物からなる群から選択した酸化物を包含できる。これに関 し、無機塗膜は、前記酸化物に加え、これらに相当する金属類または非金属類、 好適には無機塗膜を、透明または少なくとも半透明状態に保つ程度の量の金属類 または非金属類も包含できる点に留意されたい。 さらに本発明によると、無機塗膜を、50〜1000オングストローム、好適 には100〜300オングストロームの厚さにすることができる。 最後に本発明によると、プラスチック膜から塗膜に向かう方向に見た場合、包 装材は、塗膜の後ろに配置され、ポリオレフィン、好適には、ポリエチレンまた はポリプロピレンまたはそれらの共重合体で構成されるシール中間層を備えるこ とができる。図面の簡単な説明 添付図面を参照して、本発明の詳細を説明するが、この図面は、本発明による 包装材の一実施例の断面を例示したものである。発明の最も良い実施態様 包装の外面から内面に向かって見た場合、図に示す包装材は、単層膜または数 枚の膜で形成された積層体にすることができ、好適には、2軸配向されたポリオ レフィン、ポリアミド、またはポリエステルを包含するおおむね透明の外膜1を 備えている。 外膜1の内面は逆印刷されている。印刷2上には、プライマー3が塗覆されて おり、EVOHまたはPVOHを包含する有機塗膜4への接着を良くしている。 有機塗膜4は、ローラコーティングによる塗布後に乾燥される溶液または分散体 の状態で、プライマーに塗布されている。 無機塗膜5は、PVOH層4上に真空蒸着される。該塗膜5は、好適には、酸 化アルミニウムまたは酸化マグネシウムの形の金属酸化物または非金属酸化物で 構成されている。 内シール中間層7は、接着剤6によって無機塗膜6に接着されている。内ヒー トシール中間層7は、通常はポリオレフィンであり、好適にはポリエチレンまた はその共重合体である。 次に、実験例によって本発明をさらに説明する。実験例1 12μmの厚さを有する2軸配向ポリエステル(PETP)膜1の内向き側を 、請求の範囲 1.金属酸化物または非金属酸化物を包含する無機塗膜(5)でオーバーコート され、かつ流体状態で塗布した有機塗膜(4)で塗覆されたプラスチック膜(1 )を備える、可撓性包装用のO2バリヤ付き包装材であって、前記有機塗膜(4 )が、材料エチレンビニルアルコール(EVOH)、およびポリビニルアルコー ル(PVOH)の少なくとも1つを包含すると共に、材料EVOHおよびPVO Hの少なくとも1つを包含する分散体または溶液から調製されることを特徴とす る包装材。 2.プライマー層(3)が、プラスチック膜(1)と有機塗膜(4)(EVOH またはPVOH塗膜)との間に設けられていることを特徴とする請求項1記載の 包装材。 3.有機塗膜(4)自体が、10cm3/m2/24時間以下、好適には5cm3/m2/24 時間以下のO2透過性を有することを特徴とする請求項1または2記載の包装材 。 4.有機塗膜(4)が、0.5〜3μm,好適には0.7〜1.8μmの厚さを有 することを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の包装材。 5.プラスチック膜(1)が、少なくとも装置方向に配向され、かつ好適には2 軸的に配向されていることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の包装材。 6.プラスチツク膜(1)が、ポリオレフィン類、ポリアミド類、ポリエステル 類、およびポリカーボネート類の中から選択された少なくとも1つの材料を包含 することを特徴とする請求項5記載の包装材。 7.無機塗膜(5)が、アルミニウム酸化物、マグネシウム酸化物、およびケイ 素酸化物からなる群から選択された酸化物を包含することを特徴とする前記請求 項のいずれかに記載の包装材。 8.無機塗膜が、50〜1000オングストローム、好適には100〜300オ ングストロームの厚さを有することを特徴とする請求項7記載の包装材。 9.プラスチック膜(1)から塗膜に向かう方向に見た場合、塗膜の後ろに配置 され、ポリオレフィン、好適にはポリエチレンまたはポリプロピレンまたはそれ らの共重合体を包含する内シール中間層(7)を備えることを特徴とする前記請 求項のいずれかに記載の包装材。 【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1998年2月17日(1998.2.17) 【補正内容】 ポリウレタン系プライマー3で塗覆した。該プライマー3を、EVOH顆粒のア ルコール/水溶液の形のEVOH塗膜で塗覆した。約1μm(乾燥状態)の厚さ に相当する、約1.2g/m2(乾燥重量)の量を蒸着させた。約150Angstromの 厚さのAl22塗膜を、EVOH塗膜上に真空蒸着させた。2成分ポリウレタン 接着剤6によって、PE膜をAl23塗膜に積層した。 出来た積層体は透明であり、<0.1cm3/m2/24時間のO2透過性を有してい た。 Gelboたわみ試験は、MIL-V-131G,FED-STD-1-1、 Method No.2017に従って20回Gelboたわみ試験した後も、O2バリヤが不 変であることを実証した。実験例2−比較例 実験例1で説明したようにして積層体を形成したが、EVOH塗膜は省略した 。 たわみ試験前の積層体のO2透過性は、約4cm3/m2/24時間であった。 20回Gelboたわみ試験した後の積層体のO2透過性は、約25cm3/m2/24時 間であった。 2つの実験例から、EVOHとAl23塗膜を組み合わせると、EVOH塗膜 無しのAl23塗膜に比較して、たわみ試験前および後も、大幅に改善されたO2 バリヤが得られたことが分かる。使用したEVOH塗膜自体のO2透過性は、約 3cm3/m2/24時間であるが、たわみ試験前および後に、高いO2バリヤが得られ たのは驚異的であると思われる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU ,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH, CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,G B,GE,GH,HU,IL,IS,JP,KE,KG ,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT, LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,N O,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG ,SI,SK,TJ,TM,TR,TT,UA,UG, US,UZ,VN,YU

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.金属酸化物または非金属酸化物を包含する無機塗膜(5)でオーバーコート され、かつ流体状態で塗布した有機塗膜(4)で塗覆されたプラスチック膜(1 )を備える、可撓性包装用のO2バリヤ付き包装材であって、前記有機塗膜(4 )が、材料エチレンビニルアルコール(EVOH)およびポリビニルアルコール (PVOH)の少なくとも1つを包含することを特徴とする包装材。 2.プライマー層(3)が、プラスチック膜(1)と有機塗膜(4)(EVOH またはPVOH塗膜)との間に設けられていることを特徴とする請求項1に記載 の包装材。 3.有機塗膜自体が、10cm3/m2/24時間以下、好適には5cm3/m2/24時間以 下のO2透過性を有することを特徴とする請求項1または2に記載の包装材。 4.有機塗膜(4)が、材料EVOHおよびPVOHの少なくとも1つを包含す る分散体または溶液から調製され、かつ好適には、0.5〜3μm,最も好適に は、0.7〜1.8μmの厚さを有することを特徴とする前記請求項のいずれか に記載の包装材。 5.有機塗膜(4)が、エクストルージョンコーティングまたはコエクストルー ジョンコーティングによって塗布された、2〜10μm、好適には、3〜5μmの 厚さを有するEVOHを包含することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記 載の包装材。 6.プラスチック膜(1)が、少なくとも装置方向に配向され、かつ好適には、 2軸的に配向されていることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の包装材 。 7.プラスチック膜(1)が、ポリオレフィン類、ポリアミド類、ポリエステル 類、およびポリカーボネート類の中から選択された少なくとも1つの材料からな ることを特徴とする請求項6に記載の包装材。 8.無機塗膜(5)が、アルミニウム酸化物、マグネシウム酸化物、およびケイ 素酸化物からなる群から選択された酸化物を包含することを特徴とする前記請求 項のいずれかに記載の包装材。 9.無機塗膜が、50〜1000オングストローム、好適には100〜300オ ングストロームの厚さを有することを特徴とする請求項8に記載の包装材。 10.プラスチック膜(1)から塗膜に向かう方向に見た場合、塗膜の後ろに配 置され、ポリオレフィン、好適には、ポリエチレンまたはポリプロピレンまたは それらの共重合体を包含する内シール中間層(7)を備えることを特徴とする前 記請求項のいずれかに記載の包装材。
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