JP2001026069A

JP2001026069A - ガスバリヤー性積層体

Info

Publication number: JP2001026069A
Application number: JP20200699A
Authority: JP
Inventors: Osamu Nakamura; 収中村
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1999-07-15
Filing date: 1999-07-15
Publication date: 2001-01-30

Abstract

(57)【要約】【課題】透明性を確保し、リサイクル可能で、環境問
題に適合し、ガスバリヤー性能の向上、特に、フィルム
類が折り曲げられた後の状態においても、ガスバリヤー
性能を実質維持できる積層体を提供することを目的とす
る。【解決手段】酸化アルミニウム蒸着層を有する２つの
基材が、蒸着面同士を接着層を介して接着されることに
より、積層されてなるガスバリヤー性積層体。好ましく
は、接着層の厚みが１〜２０μｍで、酸化アルミニウム
蒸着層の厚みが、０．００１〜０．１μｍである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透明性、ガスバリ
ヤー性、特に折り曲げ後のガスバリヤー性の低下の抑制
されたガスバリヤー性積層体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガスバリヤー性フィルム類は、各
種食品類、電子部品、機械部品などの包装に使われてい
る。中でも、ガスバリヤー性の高いフィルム類として
は、アルミニウム箔、アルミニウム蒸着層を有する多層
フィルムが多用されてきている。しかしながら、これら
の多層フィルム類は、ガスバリヤー性にはすぐれている
ものの、透明性が全くないために、被包装物品やその状
態を外部から目視確認できないと言う大きな問題点があ
り、その用途、利用には大きな制限があった。

【０００３】また、このアルミニウム箔を含むガスバリ
ヤー性包装用フィルムの増大から、必然的に廃棄物が増
大し社会問題化している。すなわち、アルミニウム箔を
含む積層フィルムは焼却処理ができない。また、アルミ
ニウム箔を含む積層フィルムを焼却炉に投入した場合に
は、焼却灰の固まりが生じ焼却炉を傷めることが問題と
なっている。

【０００４】このため、透明性を確保し、アルミニウム
箔を用いないガスバリヤー性フィルム類として、無機化
合物を蒸着したフィルムを用いることが提案されてい
る。これら無機化合物としては、酸化物、窒化物、フッ
化物あるいはそれらの複合物が用いられている。しかし
ながら、これらの無機化合物を蒸着したフィルムは、環
境保全にすぐれたガスバリヤー性フィルムではあるが、
ガスバリヤー性能においてアルミニウム箔には及ばない
問題点がある。

【０００５】このため、特公昭５８−４２０２７号公報
には、厚さが１５〜１００ｍμの金属あるいは金属化合
物の蒸着を施した同種あるいは異種のフィルム・シート
を、厚さ１．５〜３５μの接着層の両面に金属蒸着面を
内側にしてラミネートすることを特徴とする包装用金属
蒸着フイルム・シート複合体が提案されている。即ち、
金属蒸着層を特定条件で２層にすることにより、ガスバ
リヤー性が向上することが示されている。

【０００６】なお、前記公報記載の発明は、蒸着される
材料が非常に広範囲のものである。前記公報には、真空
蒸着される金属としては、コスト、毒性、性能などの点
から、アルミニウムが最適であるが、食品以外に必要な
ガス・水蒸気遮断性の包装には、これ以外の金属を十分
利用できるとの記載から明らかなように、金属蒸着が好
ましいことが示されている。また、具体的にも、アルミ
ニウム蒸着のナイロンフィルムとＰＥＴフィルムの組み
合わせが示されているのみである。このアルミニウム蒸
着フィルムでは、透明性がなく応用分野が制限されるも
のであることについては、前記した通りである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者の検討によると、前記の蒸着フイルムあるいは蒸着フ
イルムを２層にして用いる場合において、蒸着金属、蒸
着無機化合物の種類によって、ガスバリヤー性能への寄
与が必ずしも一律でないことが明らかになった。本発明
は、透明性を確保して、リサイクル可能で、環境問題に
適合し、ガスバリヤー性能の向上、特に、フイルム類が
折り曲げられた後の状態においても、そのガスバリヤー
性能を維持できる多層フィルムまたはシートなどのガス
バリヤー性積層体を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために、蒸着フィルムの蒸着物質と積層構
造、およびガスバリヤー性能について鋭意研究を重ね
た。その結果、前記公報に具体的に示されていない、酸
化アルミニウムを蒸着したフィルム類を選択するととも
に、これを接着層で積層する場合に、ガスバリヤー性能
が著しく向上するとともに、フィルム類の折り曲げ後に
おいても、ガスバリヤー性能が実質維持されることを見
いだした。本発明は、かかる知見に基づいて完成したも
のである。

【０００９】すなわち、本発明は、（１）酸化アルミニウム蒸着層を有する２つの基材
が、蒸着面同士を接着層を介して接着されることにより
積層されてなるガスバリヤー性積層体。（２）接着層の厚みが１〜２０μｍである上記（１）
記載のガスバリヤー性積層体。（３）酸化アルミニウム蒸着層の厚みが、０．００１
〜０．１μｍである上記（１）または（２）記載のガス
バリヤー性積層体。（４）一方の基材面に接着層を介してシーラントフィ
ルムが積層された上記（１）〜（３）のいずれかに記載
のガスバリヤー性積層体を提供するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明について詳細に説明す
る。本発明において、酸化アルミニウム蒸着基材を構成
する基材は、特に制限はなく、フィルムまたはシート状
（以下、フイルム類と記載することがある。）のもので
あって、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチ
レンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどの
ポリエステル、ナイロン−６、ナイロン−６６、ナイロ
ン−１１、ナイロン−１２などのポリアミド、ポリエチ
レン、ポリプロピレンなどりポリオレフィン、ポリビニ
ルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、
ポリカーボネート、ポリスチレンなどの熱可塑性樹脂か
らなるものを例示できる。

【００１１】これら基材としてのフィルム類は、一軸ま
たは二軸に延伸されたものであってもよい。また、酸化
アルミニウムの蒸着強度を向上するために、コロナ処
理、プラズマ処理、サンドブラスト処理、アンカーコー
ト処理などの表面処理が施された基材を用いることもで
きる。これらの処理は、酸化アルミニウムの蒸着強度向
上に加えて、この処理面への印刷を行う場合の印刷性の
向上にも寄与する。

【００１２】基材フイルム類の厚みは任意であるが、例
えば５〜２００μｍ程度のものが好適である。これらの
基材フィルム類は、透明性であることが好ましい。これ
らのフイルム類には、帯電防止剤、防曇剤、酸化防止
剤、滑剤、着色剤などの公知の添加剤を必要により添加
することもできる。つぎに、酸化アルミニウムの蒸着
は、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ気相成長
法（ＣＶＤ法）などにより形成される。ここで、酸化ア
ルミニウム蒸着層の厚みは、例えば、０．００１〜０．
１μｍ、好ましくは０．００２〜０．０５μｍである。
ここで、０．００１μｍ未満であると、薄膜の連続性に
問題があり、また、０．１μｍを超えると、クラックが
発生しやすく、また折り曲げによりガスバリヤー性が低
下する場合がある。

【００１３】本発明では、この蒸着物質として、酸化ア
ルミニウムを選択的に用いることが重要である。ここ
で、金属アルミニウムを用いたのでは、透明な積層体が
得られず、内容物の目視による確認ができないばかり
か、ガスバリヤー性のレベルも低いものとなる。また、
一般的に用いられている酸化珪素を用いた場合は、透明
性は確保されるものの、透明性の指標であるヘイズが酸
化アルミニウムの場合よりも劣るものとなり、ガスバリ
ヤー性のレベルも低くなる。さらに、積層体を折り曲げ
た後のガスバリヤー特性が大幅に悪化する。

【００１４】本発明のガスバリヤー性積層体は、この酸
化アルミニウム蒸着面を接着層を介して積層するもので
ある。すなわち、酸化アルミニウム蒸着層を２層有する
積層体である。ここで、酸化アルミニウム蒸着基材とし
てのフイルム類としては、蒸着面が未処理のものを使用
することもできるが、公知の低温プラズマ処理やプライ
マー処理を行うこともできる。

【００１５】酸化アルミニウム蒸着層を有する２つの基
材が、酸化アルミニウム蒸着面同士を接着層を介して接
着されることにより積層、すなわちラミネートされる。
ここで、接着層の接着剤としては、ポリウレタン系、ポ
リエステル系、エポキシ樹脂系、ポリビニルアルコール
系、エチレン−ビニルアルコール共重合体系、ポリエチ
レン系などの各種公知の高分子系の接着剤が用いられ
る。また、ラミネート方法としても、公知のドライラミ
ネート、ウェットラミネート、溶融押出ラミネートが採
用できる。

【００１６】しかしながら、本発明にあっては、この接
着層は、単に酸化アルミニウム蒸着面を接着するだけで
なく、比較的薄く形成された酸化アルミニウム蒸着面を
２層複合することにある。したがって、この接着層は、
ボイドが形成されない範囲でできるだけ薄くすることが
好ましい。すなわち、酸化アルミニウム蒸着層に形成さ
れた、微小なガス透過性ボイドが有る場合には、接着層
が一般にガスバリヤー性を有さないため、ガスバリヤー
性が低下することになる。しかし、接着層が薄い場合に
は、その悪影響を最小限に抑制することができる。

【００１７】したがって、この接着層の厚みは、通常、
１〜２０μｍ、好ましくは１〜１０μｍ、さらに好まし
くは１．５〜５μｍの範囲である。このように、接着層
の厚みを薄くするためには、接着性能にすぐれた接着剤
の使用が好ましいとともに、酸化アルミニウム蒸着面に
薄い膜状にコーテングできることが望ましい。したがっ
て、通常は、液状で塗布されるドライラミネート方法が
採用される。また、押出ラミネートの場合には、低密度
のエチレン系樹脂、特に無水マレイン酸などの不飽和カ
ルボン酸またはその誘導体で変性されたポリエチレン含
有ポリエチレン系樹脂が用いられる。この際、変性され
るエチレン系樹脂としては、エチレンと他のオレフイン
との共重合体、エチレンと不飽和カルボン酸共重合体、
エチレンと不飽和カルボン酸・他の極性モノマーの共重
合体などがある。中でも不飽和カルボン酸を含有する共
重合体の使用が好ましい。また、共重合体中における不
飽和カルボン酸成分は部分的にリチウム、ナトリウム、
カリウム、マグネシウム、亜鉛などの金属イオンにより
中和されたもの、いわゆるアイオノマーと呼ばれる樹脂
でもよい。

【００１８】本発明のガスバリヤー性積層体は、図１に
示すように、酸化アルミニウム蒸着層２と接着層３が実
質的に直接接着されていることが重要である。すなわ
ち、酸化アルミニウム蒸着層２が２層であり、同一の層
構成成分からなるが、図２に示す構成の積層体では、本
発明の効果を得ることはできない。すなわち、図２で
は、酸化アルミニウム蒸着層２の間に接着層３のみでな
く、基材（ポリエチレンテレフタレート樹脂）層１があ
る層構成である。この場合にあっても、ガスバリヤーに
寄与する酸化アルミニウム蒸着層２が２層であることに
は変わりはない。しかし、その理由は必ずしも明確では
ないが、この層構成ではガスバリヤー特性を十分発揮す
ることはできない。このことは、後記する実施例、比較
例から明らかである。

【００１９】さらに、本発明のガスバリヤー性積層体
は、驚くべきことには、酸化アルミニウム蒸着層を有す
るフィルムのガスバリヤー性の単に２倍のガスバリヤー
性を有するものでなく、はるかに超えたガスバリヤー性
を有する。本発明のガスバリヤー性積層体は、基本的に
は、図１から明らかなように、基材層１と酸化アルミニ
ウム蒸着層２、接着層３の５層からなる積層体である。
しかしながら、ガスバリヤー性積層体は、食品、飲料、
電子・電気機器、部品、精密機器、精密機械部品などの
包装に用いられる。これらの用途に用いられる場合に
は、包装袋、あるいは積層シートを熱成形した容器など
の形態に加工される。この場合には、図３に示すよう
に、前記５層からなる積層体の一方の基材面にさらに、
接着層３を介して、シーラントフィルム４が積層された
ガスバリヤー性積層体とされる。

【００２０】ここで、シーラントフィルムとしての熱可
塑性樹脂としては、通常高圧法低密度ポリエチレン、密
度が０．８６０〜０．９４０ｇ／ｃｍ³のエチレン−α
−オレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、プロピレン−エチレンランダム共重合体、低結晶性
のポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂が用いられ
る。これらの樹脂には、公知の滑剤、アンチブロッキン
グ剤、帯電防止剤などが必要により添加できる。また、
シーラント樹脂の層厚みは、通常、２０〜１００μｍ、
好ましくは２５〜７０μｍの範囲である。

【００２１】本発明のガスバリヤー性積層体は、前記し
たように、基本的に、酸化アルミニウム蒸着基材と接着
層からなる５層構造の積層体である。したがって、この
場合、２種の基材は同一であっても、異なっていてもよ
い。さらに、前記のシーラントフィルムの他に、その他
の任意の熱可塑性樹脂あるいはその他の材料からなる層
を必要に応じて設けることができる。

【００２２】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明は、これら実施例によってなんら限定
されるものではない。なお、フィルムの評価は下記の方
法で行った。（１）ヘイズＪＩＳＫ７１０５に準拠（２）透湿度ＪＩＳＫ７１２９Ａ法に準拠（３）酸素透過度ＪＩＳＫ７１２６Ｂ法に準拠実施例１第１表に示すように、酸化アルミニウム蒸着ＰＥＴ（ポ
リエチレンテレフタレート）フイルムを酸化アルミニウ
ム蒸着面同士を、ポリエーテル系ポリウレタン接着剤
〔東洋モートン株式会社製：商品名＝アドコート〕を、
樹脂分として約２．５ｇ／ｍ²塗布、ＡＤ（接着層）し
た後、張り合わせ、ついで、一方のＰＥＴフイルム面に
同様に接着剤によりＰＥ（エチレン−オクテン−１共重
合体フイルム）を張り合わせた。透明性、ガスバリヤー
性の評価結果を第１表に示す。

【００２３】比較例１実施例１において、酸化アルミニウム蒸着ＰＥＴフイル
ムの代わりに、金属アルミニウム蒸着フィルムを用いた
以外は、実施例１に準じて積層体を得た。評価結果を第
１表に示す。比較例２酸化アルミニウム蒸着ＰＥＴフィルムの蒸着面とＰＥＴ
面を接着剤で積層した以外は、実施例１に準じて積層体
を得た。評価結果を第１表に示す。

【００２４】比較例３酸化アルミニウム蒸着フィルムの代わりに、酸化珪素蒸
着フィルムを用いた以外は実施例１に準じて積層体を得
た。評価結果を第１表に示す。比較例４酸化アルミニウム蒸着フィルムの代わりに、酸化珪素蒸
着フィルムを用いた以外は比較例２に準じて積層体を得
た。評価結果を第１表に示す。比較例５、６酸化アルミニウム蒸着ＰＥＴ、酸化珪素蒸着ＰＥＴにシ
ーラント層のみを接着剤で積層して積層体を得た。評価
結果を第１表に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】以上の結果より、本発明のガスバリヤー性
積層体は、透明性にすぐれるとともに、初期のガスバリ
ヤー性にすぐれていることが明らかである。特に、比較
例５に対して、２倍でなく、約４倍のガスバリヤー性を
示す。また、金属アルミニム蒸着積層体（比較例１）、
層順序を変更した積層体（比較例２）、酸化珪素蒸着積
層体（比較例３、４）のどれよりも、ガスバリヤー性が
大幅にすぐれている。特に、折り曲げ１０回後におけ
る、ガスバリヤー性が格段にすぐれていることが明らか
である。

【００２７】

【発明の効果】本発明のガスバリヤー性積層体は、透明
性にすぐれ、ガスバリヤー特性、特に折り曲げ後におい
ても、その特性の低下が少ない。しかも、焼却が可能で
あるとともに、リサイクルにより、再利用も可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガスバリヤー性積層体の概念図を示
す。

【図２】本発明に該当しないガスバリヤー性積層体の概
念図を示す。

【図３】本発明のガスバリヤー性積層体の他の概念図を
示す。

【符号の説明】

１：基材２：酸化アルミニウム蒸着層３：接着層４：シーラントフィルム

フロントページの続きＦターム(参考） 4F006 AA35 AB74 BA05 CA07 DA01 4F100 AA19A AA19D AK42 AK51G AK62 AT00B AT00C AT00E BA04 BA05 BA06 BA07 BA10B BA10C BA10E BA13 CB00 EH66A EH66D GB15 JA20A JA20D JD02 JD03 JD04 JL00 JL12E JN01 YY00A YY00D 4K029 AA11 AA25 BA44 BC00 BC08 EA01 GA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】酸化アルミニウム蒸着層を有する２つの
基材が、蒸着面同士を接着層を介して接着されることに
より積層されてなるガスバリヤー性積層体。
【請求項２】接着層の厚みが１〜２０μｍである請求
項１記載のガスバリヤー性積層体。
【請求項３】酸化アルミニウム蒸着層の厚みが、０．
００１〜０．１μｍである請求項１または２記載のガス
バリヤー性積層体。
【請求項４】一方の基材面に接着層を介してシーラン
トフィルムが積層された請求項１〜３のいずれかに記載
のガスバリヤー性積層体。