JP2002011824A

JP2002011824A - ガスバリアフィルム積層体

Info

Publication number: JP2002011824A
Application number: JP2000198712A
Authority: JP
Inventors: Riri Kitahara; 吏里北原; Kenji Hayashi; 建二林; Tsunenori Komori; 常範小森; Ryukichi Matsuo; 龍吉松尾
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2002-01-15

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、優れたガスバリア性を有し、内容
物が透視可能で且つ金属探知器が使用でき、また温湿度
依存性が抑制され、加工適性にも優れ、更に環境負荷が
少なく、低コストのガスバリアフィルム積層体を提供す
ることを目的とする。【解決手段】本発明は、プラスチック材料からなる基材
の片面もしくは両面に、ポリビニルアセタール樹脂とイ
ソシアネート化合物を主成分とするアンカーコート層
と、化学式Ｍ₂Ｏ・ｎＳｉＯ₂（Ｍは、リチウムまたはリ
チウムを含む複数のアルカリ金属を表し、ｎは、モル比
で１〜２０の範囲を満たす数値である。）で表わされる
アルカリ金属ポリシリケートを主成分とするガスバリア
性被膜とをこの順に積層してなることを特徴とするガス
バリアフィルム積層体である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食品及び医薬品や
電子部材等の非食品等の包装分野に用いられる包装用の
ガスバリアフィルム積層体に係わり、さらに詳しくは、
特に高いガスバリア性を持つことで、大気中の酸素や水
蒸気から内容物を遮断し、その内容物の劣化・変質を抑
制するガスバリアフィルム積層体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、食品や非食品等の包装に用いられ
る包装材料は、内容物の変質を抑制しそれらの機能や性
質を保持するために、包装材料を透過する酸素、水蒸
気、その他内容物を変質させる気体を遮断する必要があ
り、これらの気体（ガス）を遮断するガスバリア性を備
えることが求められている。

【０００３】そのため、従来ガスバリア性の包装材料と
しては、アルミ等の金属からなる金属箔やそれらの蒸着
フィルム、ポリビニルアルコールとエチレンビニル共重
合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル等の
樹脂フィルム、あるいはこれらの樹脂をコーティングし
たプラスチックフィルム、更に酸化珪素や酸化アルミニ
ウム等の無機酸化物を蒸着したセラミック蒸着フィルム
等が主に用いられてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとうる課題】しかしながら、金属箔
や金属蒸着フィルムは、ガスバリア性に優れれるが、包
装材料を透視して内容物が確認できないこと、検査の際
金属探知器が使用できないこと、使用後の廃棄の際は不
燃物として処理しなければならないこと等の問題があ
る。また、ガスバリア性樹脂フィルムやそれらをコーテ
ィングしたフィルムは、温湿度依存性が大きく、高度な
ガスバリア性を維持できないこと、更に塩化ビニリデン
やポリアクリロニトリル等は廃棄、焼却の際に有害物質
の原料となりうる恐れがある等の問題がある。また、セ
ラミック蒸着フィルム等は、蒸着層がセラミックの故に
可撓性に欠け、加工適性に十分注意しなければならない
ことや、加工機が高額なためコストが高くなる等の問題
がある。つまり、現在主として用いられているガスバリ
ア性包装材料は、上記の様な各種問題を持っている。

【０００５】本発明は、従来技術の上記課題を解決しよ
うとするものであり、優れたガスバリア性を有し、内容
物が透視可能で且つ金属探知器が使用でき、また温湿度
依存性が抑制され、加工適性にも優れ、更に環境負荷が
少なく、低コストのガスバリアフィルム積層体を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためのもので、請求項１記載の発明は、プラスチ
ック材料からなる基材の片面もしくは両面に、ポリビニ
ルアセタール樹脂とイソシアネート化合物を主成分とす
るアンカーコート層と、化学式Ｍ₂Ｏ・ｎＳｉＯ₂（Ｍ
は、リチウムまたはリチウムを含む複数のアルカリ金属
を表し、ｎは、モル比で１〜２０の範囲を満たす数値で
ある。）で表わされるアルカリ金属ポリシリケートを主
成分とするガスバリア性被膜とをこの順に積層してなる
ことを特徴とするガスバリアフィルム積層体である。

【０００７】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のガスバリアフィルム積層体において、前記ポリビニ
ルアセタール樹脂のアセタール化度が７０ｍｏｌ％以上
であることを特徴とする。

【０００８】さらに、請求項３記載の発明は、請求項１
又は２記載のガスバリアフィルム積層体において、前記
ポリビニルアセタール樹脂がアセトアルデヒドおよびブ
チルアルデヒドの共縮合からなることを特徴とする。

【０００９】〈作用〉本発明のガスバリアフィルム積層
体は、プラスチック基材上にアンカーコート層とガスバ
リア性被膜層を順次積層した構成からなるもので、ガス
バリア性被膜層が、化学式Ｍ₂Ｏ・ｎＳｉＯ₂（Ｍは、リ
チウムまたはリチウムを含む複数のアルカリ金属を表
し、ｎは、モル比で１〜２０の範囲を満たす数値であ
る。）で表されるアルカリ金属ポリシリケートを主成分
からなるため高いガスバリア性を発現する。更に、基材
上にポリビニルアセタール樹脂とイソシアネート化合物
を主成分とするアンカーコート層を設けることで、均一
に上記ガスバリア性被膜層をコーティングすることがで
き、基材との密着性もよく、可撓性も保持し、ガスバリ
ア性に優れた、実用性の高い包装材料を提供することが
できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のガスバアリフィル
ム積層体を図面を用いて更に詳細に説明する。図１は、
本発明のガスバアリフィルム積層体の一例としての構成
を示した断面図である。

【００１１】まず、図１に示すように、本発明の一例と
してのガスバアリフィルム積層体は、プラスチック材料
からなるフィルム基材１の片面上に、ポリビニルアセタ
ール樹脂とイソシアネート化合物を主成分とするアンカ
ーコート層２、更に化学式Ｍ ₂Ｏ・ｎＳｉＯ₂（Ｍは、リ
チウムまたはリチウムを含む複数のアルカリ金属を表
し、ｎは、モル比で１〜２０の範囲を満たす数値であ
る。）で表わされるアルカリ金属ポリシリケートを主成
分とするガスバリア性被膜層３が順次積層された構成か
らなるものである。

【００１２】本発明で使用されるプラスチック材料から
なるフィルム基材１は、透明であることが好ましく、例
えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチ
レンナフタレート(ＰＥＮ)などのポリエステルフィル
ム、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン
フィルム、ポリスチレンフィルム、６６−ナイロン等の
ポリアミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリ
アクリルニトリルフィルム、ポリイミドフィルム等のエ
ンプラフィルム等が用いられ、延伸、未延伸のどちらで
も良く、また機械強度や寸法安定性を有するものが望ま
しい。特に、これらの中で二軸方向に任意に延伸された
フィルムが好ましく用いられ、更に包装材料に使用する
場合は、価格面、防湿性、充填適正、風合、廃棄性を考
慮すると二軸延伸ポリプロピレンフィルムがより好まし
い。

【００１３】上記基材に周知の種々の添加剤、例えば帯
電防止剤、可塑剤、滑剤、酸化防止剤、安定剤などを添
加することもできる。また、基材上に積層する被膜層と
の密着性を良くするために、基材の表面にコロナ処理、
プラズマ処理、オゾン処理などの前処理を施しておいて
も良く、更に薬品処理、溶剤処理を施すこともできる。

【００１４】基材の厚さは特に制限を受けるものでない
が、包装材料としての適性、アンカーコート層及びガス
バリア性被膜層やその他の積層する場合の加工性を考慮
すると、実用的には３〜２００μｍの範囲で、用途によ
っては６〜３０μｍの範囲がより好ましい。

【００１５】本発明におけるアンカーコート層２は、プ
ラスチック材料からなる基材１上に設けられるガスバリ
ア性被膜層３の均一な被膜形成が可能となり、それによ
って高いガスバリア性の発現や、基材とガスバリア性被
膜層との密着性を高めることを目的に設けられるもので
ある。

【００１６】本発明のガスバリアフィルム積層体におけ
るアンカーコート層２は、ポリビニルアセタール樹脂と
イソシアネート化合物を主成分とすることを特徴とする
ものである。塗膜構成全成分に対して、上記ポリビニル
アセタール樹脂とイソシアネート化合物が重量比で５０
％以上含有することが必要で、その他の成分としてアン
カーコート層の透明性を損なわない範囲内で、必要に応
じて各種の添加剤が添加できる。

【００１７】上記ポリビニルアセタール樹脂は、ポリビ
ニルアルコール（あるいはそのエステルの部分ケン化
物）の水酸基とアルデヒドを縮合させてアセタール化し
たもので、その主骨格がアセタール基、アセチル基、水
酸基からなるために、耐薬品性、特に耐アルカリ性に優
れており、ガスバリア性被膜の主成分であるアルカリ金
属ポリシリケートのアルカリ成分に犯され難い。また、
水酸基は水系のガスバリア性被膜を形成する主成分から
なる溶液と、アセタール基はプラスチック基材と馴染み
やすい為、基材およびガスバリア性被膜層のどちらに対
しても高い濡れ性を示す。さらに、ポリビニルアセター
ル樹脂とイソシアネート基をもつイソシアネート化合物
とを混合することにより、基材およびガスバリア性被膜
層の両方に高い密着性を付与することができる。

【００１８】また、本発明において用いられるポリビニ
ルアセタール樹脂のアセタール化度が７０ｍｏｌ％以上
であることを特徴とするものである。ポリビニルアセタ
ール樹脂とイソシアネート化合物とを混合させるための
溶媒は、イソシアネート化合物が容易に溶媒または溶媒
中の水分と反応せずに、かつ容易に溶解するエステル系
や芳香族系溶媒が望ましい。これらの溶媒との相溶性を
良くするために、ポリビニルアセタール樹脂のアセター
ル化度を７０ｍｏｌ％以上にすることにより、非極性の
溶媒にもよく溶け、イソシアネート化合物ともよく混合
し、またポットライフも長くなる。

【００１９】また、ポリビニルアセタール樹脂のガラス
転移点は３０℃以上が好ましい。３０℃以下であるとガ
スバリア性被膜層の乾燥時にアンカーコート層が軟化し
て、ガスバリア性被膜層にクラックが生じて、ガスバリ
ア性を発現しない恐れがある。従って、ガスバリア性被
膜層の乾燥温度を考えると、ガラス転移点は６０℃以
上、さらには９０℃以上がさらに好ましい。

【００２０】また、本発明のガスバリアフィルム積層体
におけるポリビニルアセタール樹脂がアセトアルデヒド
およびブチルアルデヒドの共縮合からなることを特徴と
するものである。上述したように、ポリビニルアセター
ル樹脂のガラス転移点は高いほどガスバリア性被膜層の
乾燥時にクラックが入り難いが、逆にアンカーコート層
が硬すぎて凝集破壊を起こし、基材との密着性が低下す
る。凝集破壊を起こさず、密着性が低下しないで、かつ
高いガラス転移点を持つポリビニルアセタール樹脂は、
アセトアルデヒドおよびブチルアルデヒドの共縮合から
なるものがより好ましい。アセトアルデヒドとブチルア
ルデヒドの２つのアルデヒドを用いることにより、アセ
トアルデヒドの高い耐熱性や、活性水酸基による高い密
着性が得られる。

【００２１】次ぎに、ポリビニルアセタール樹脂の製法
について説明する。その製法は、ポリ酢酸ビニルを酸触
媒下でケン化し、ケン化の初期にアルデヒド溶液を加え
る一段法と、ポリビニルアルコールを一度分解し、その
溶液にアルデヒド、水、アルコールを加え酸触媒下、ア
ルデヒドと反応させる二段法とがあるが、本発明で使用
されるポリビニルアセタール樹脂は、そのどちらによる
製造法でもよい。また、重合度については汎用ポリビニ
ルアセタールの重合度で良く、特に限定されるものでは
ない。

【００２２】一方、本発明で用いられるイソシアネート
化合物は、一般に芳香族を骨格に持つＴＤＩ系（トリレ
ンジイソシアネート）、ＭＤＩ系（ジフェニルメタンジ
イソシアネート）、ＮＤＩ系（１，５−ナフタレンジイ
ソシアネート）およびＸＤＩ系（キシリレンジイソシア
ネート）と、脂肪族を骨格に持つ、ＨＤＩ系（ヘキサメ
チレンジイソシアネート）ＩＰＤＩ系（イソホロンジイ
ソシアネート）、Ｈ６ＸＤＩ系（水添ＸＤＩ）等が上げ
られるが、これらのどれを用いても良いし、２種類以上
を混合して用いても良い。また、イソシアネート重合反
応で得られるウレチジオンやイソシアヌレートを用いて
も良いし、また取り扱い易くするためにトリメチロール
プロパン等と付加反応させて得られる付加体でもよい。
イソシアネート化合物は極めて反応性が高く、種々の官
能基と反応する。アルコールのＯＨ基と反応してできる
ウレタン結合、アミノ基と結合してできるウレア結合、
水と結合してできるアミン結合など活性水素と反応する
ことが知られている。ポリビニルアセタール樹脂とイソ
シアネート化合物とを混合することによりイソシアネー
ト基はポリビニルアセタール樹脂中のＯＨと反応し、３
次元的なネットワークを形成することで密着性、耐アル
カリ性、耐熱性をさらに上げることができるが、これら
の官能基はガスバリア性被膜を形成する複合物にも含ま
れているため、ガスバリア性被膜剤と反応し、濡れ性お
よび密着性を高めることが可能である。

【００２３】ポリビニルアセタール樹脂とイソシアネー
ト化合物との混合方法については、周知の方法が使用で
き、特に限定しない。また、配合比についても特に制限
されるものでないが、イソシアネート化合物が少なすぎ
るとガスバリア性被膜のはじきや、硬化不良を引き起こ
す場合があるため、好ましくは重量比でポリビニルアセ
タール１に対しイソシアネート化合物０．１〜２の割合
で混合するのが望ましい。

【００２４】アンカーコート層としての性質をより向上
させる目的で添加剤を添加することができる。主鎖にエ
ステル結合を持たないウレタン結合およびウレア結合を
少なくとも１つ以上有する有機高分子を添加し、用途に
応じてポリビニルアセタール樹脂の改質を行うこともで
きる。添加剤としては、例えば、アクリルおよびメタク
リル系ポリオールなどのポリオールとイソシアネート基
を持つイソシアネート化合物、またはアミノ基を持つア
ミン樹脂とエポキシ基およびグリシル基を持つエポキシ
化合物などを反応させてウレタン結合を形成させた物
や、イソシアネート化合物と水または酢酸エチル等の溶
剤、またはアミノ基をもつアミン樹脂との反応によりウ
レア結合を形成させた物でも良い。またイソシアネート
化合物の硬化触媒である、トリエチルジアミン等のアミ
ンモノマーやアミン系シランカップリング剤、ポリエチ
レンイミン等のアミンポリマーなどのアミン化合物化合
物、または酢酸、カプロン酸、オクチル酸、ミリスチン
酸等のアルキルカルボン酸のアルカリ金属塩、上記アル
キルカルボン酸のスズ、亜鉛、鉛などの金属塩等、チタ
ンテトラブチレートなどのチタン触媒で、これらを添加
しても全くかまわない。また、濡れ性および密着をあげ
る目的で、アニオン系活性剤、カチオン系活性剤、非イ
オン系活性剤、両性活性剤等の界面活性剤や、シリカ、
カオリナイト、タルク、炭酸カルシウム、アルミナ、酸
化チタン、水酸化アルミニウム、カーボンブラック等の
無機粒子、架橋ポリスチレン、架橋アクリル粒子などの
有機粒子、シランカップリング剤やチタンカップリング
剤などを用いてもよい。これら周知の添加剤を単体また
はいくつかの組み合わせで任意の割合において加えても
良い。さらに、アンカーコート層に濡れ性、密着性を向
上させるためにコロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理
などを施しておいても良い。

【００２５】また、アンカーコート層の厚さは特に制限
されるものではないが、厚さが０．００１μｍ以下では
密着性や被膜形成性が得られず、５μｍ以上ではコスト
面から好ましくない。一般的には０．００５〜１μｍの
範囲が実用的でより好ましい。アンカーコート層の形成
方法としては、通常のコーティング方法を用いることが
できる。例えばディッピング、ロールコート、グラビア
コート、リバースコート、エアナイフコート、コンマコ
ート、ダイコート、スクリーン印刷法、スプレーコー
ト、グラビアオフセット法等が挙げられる。また、乾燥
方法は、熱風乾燥、ＵＶ乾燥、熱ロール乾燥、赤外線照
射など一般的に公知の乾燥方法等挙げられるが、特に限
定されるものではない。

【００２６】次に、本発明のガスバリアフィルム積層体
におけるガスバリア性被膜層は、化学式Ｍ₂Ｏ・ｎＳｉ
Ｏ₂（Ｍは、リチウムまたはリチウムを含む複数のアル
カリ金属を表し、ｎは、モル比で１〜２０の範囲を満た
す数値である。）で表わされるアルカリ金属ポリシリケ
ートを主成分とする層からなることを特徴とするもので
ある。スバリア性被膜層は、高度なガスバリア性を付与
し、温度依存性や湿度劣化を抑制することを目的とす
る。

【００２７】上記アルカリ金属ポリシリケートの必須成
分であるリチウムポリシリケートは、化学式Ｌｉ₂Ｏ・
ｎＳｉＯ₂（ｎはモル比）で表され、その溶液は水を溶
媒とし、一般に水ガラスと呼ばれるアルカリシリケート
水溶液である。リチウム以外で１Ａ族に属するアルカリ
金属として、工業的には比較的安価なナトリウムやカリ
ウムなどが一般的に多く使用されるが、リチウムを含ま
ない単独または複数のアルカリ金属で構成されるアルカ
リシリケート水溶液で形成される被膜では、高温高湿下
で安定した高度なガスバリア性機能は得られない。例え
ば、ナトリウム系ではガスバリア性が発現せず、カリウ
ム系ではガスバリア性を発現するものの湿度依存性があ
るため高湿下でガスバリア性が低下してしまい実用性が
ない。

【００２８】リチウムポリシリケートが、特に酸素バリ
ア性を向上させる材料として有用であることは以前より
知られている。しかし、リチウムポリシリケート単体で
プラスチックフィルム上に被膜を形成すると、化学式Ｌ
ｉ₂Ｏ・ｎＳｉＯ₂で表されるモル比が、ｎ≦５の範囲を
満たすリチウムポリシリケートでないと被膜の形成がで
きない。また、上記条件を満たすリチウムポリシリケー
ト被膜であっても、成膜時の乾燥による急激な収縮と被
膜自体が柔軟性に欠けるため、低温で長時間ゆっくりと
乾燥させなければ柔軟なプラスチック基材に追従できず
に、クラック（ひび割れ）などが生じて酸素バリア性が
低下してしまう。

【００２９】従って、リチウムポリシリケートに成膜
性、柔軟性を付与するために水溶性高分子を混合するこ
とが好ましい。水溶性高分子を混合することによって、
温湿度依存性を抑制した非常に高い酸素バリア性を持つ
ようなる。用いられる水溶性高分子としては、ポリビニ
ルアルコールまたはその誘導体や、ポリエチレンイミン
またはその誘導体、エチレン−ビニルアルコール共重合
体、澱粉、セルロース類の糖類、ポリアクリル酸やポリ
メタクリル酸またはそれらの共重合体等が挙げられる。
さらに、酸化ケイ素被膜の緻密化を促進させるために、
窒素化合物、特にリチウムポリシリケートとの相溶性、
柔軟性を考慮してアミノ基含有シランカップリング剤を
含むアミン類と混合することが好ましい。アミノ基含有
シランカップリング剤を含むアミン類と混合すると、非
常に高い水蒸気バリア性を発現するようになる。

【００３０】ガスバリア性被膜層３の形成方法として
は、アンカーコート層の場合と同様のコーティング方法
を用いることができる。例えば、ディッピング、ロール
コート、グラビアコート、リバースコート、エアナイフ
コート、コンマコート、ダイコート、スクリーン印刷
法、スプレーコート、グラビアオフセット法等を用いる
ことができる。これらの塗工方式を用いて基材の片面も
しくは両面に塗布する。この場合、前記アンカーコート
層とガスバリア性被膜層を別々に別工程で設けいてもよ
いが、多色のグラビア印刷機等を用いてアンカーコート
層とガスバリア性被膜層の両層を同時に形成することも
できる。コストの面を考慮すること、同時に形成した方
がより好ましい。乾燥方法は、熱風乾燥、熱ロール乾
燥、赤外線照射など挙げられるが、特に限定されるもの
ではない。

【００３１】更に、ガスバリア性被膜層上に、例えば印
刷層やヒートシール層等を積層することも可能である。
印刷層としては、包装袋などとして実用的に用いるため
に形成されるものであり、ウレタン系、アクリル系、ニ
トロセルロース系、ゴム系等の従来から公知のインキバ
インダー樹脂に各種顔料、耐候顔料及び可塑剤、乾燥
剤、安定剤等の添加剤などが添加されてなるインキによ
り、文字、絵柄等が形成される。形成方法としては、例
えばオフセット印刷法、グラビア印刷法、シルクスクリ
ーン印刷法等の周知の印刷方式や、ロールコート、グラ
ビアコート等の周知の塗布方式を用いることができる。
印刷層の厚さは、０．１〜２．０μｍの範囲で適宜選択
される。

【００３２】また、印刷層を積層する時に多色の印刷機
を用いる場合、先にアンカーコート層及びガスバリア性
被膜層を設けた後、そのまま同じ印刷機を用いて印刷層
を設けることもできる。

【００３３】また、ヒートシール層として、袋状包装体
などを形成する際の接着部に利用されるものであり、例
えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチ
レン−メタクリル酸エステル共重合体、エチレン−アク
リル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合
体及びそれらの金属架橋物等の樹脂が用いられる。ヒー
トシール層の厚さは、一般的には１５〜２００μｍの範
囲で用途によって適宜選択される。

【００３４】ヒートシール層の形成方法としては、上記
樹脂からなるフィルム状のものを２液硬化型ウレタン系
接着剤を用いて貼り合わせるドライラミネート法、無溶
剤接着剤を用いて貼り合わせるノンソルベントドライラ
ミネート法、また上記樹脂を加熱溶融させカーテン状に
押し出し貼り合わせるエキストルージョンラミネート法
等の公知の積層方法により形成することができる。

【００３５】

【実施例】本発明のガスバリア性積層体を具体的な実施
例を挙げて更に説明するが、これらに限定されるもので
はない。

【００３６】〈アンカーコート液の調整〉１）ポリビニルアセタール樹脂（積水化学工業（株）
製、商品名「エスレックＢＨ−１」、アセタール化度６
５±３ｍｏｌ％、ブチルアルデヒドを使用）にイソシア
ネート化合物（武田薬品工業（株）製イソシアネート、
商品名「Ｄ２０４ＥＡ」）を、当量換算で２：１の割合
で混合し、固形分が５ｗｔ％になるようにメチルエチル
ケトンで希釈してアンカーコート液１を得た。

【００３７】２）ポリビニルアセタール樹脂（積水化
学工業（株）製、商品名「ＢＨ−Ｓ」アセタール化度
７０ｍｏｌ％以上、ブチルアルデヒドを使用）にイソシ
アネート化合物（武田薬品工業（株）製イソシアネート
商品名「Ｄ２０４ＥＡ」）を、当量換算で２：１の割合
で混合し、固形分が５ｗｔ％になるように酢酸エチルで
希釈してアンカーコート液２を得た。

【００３８】３）アンカーコート液２において、ポリビ
ニルアセタール樹脂（積水化学工業（株）製、商品名
「エスレックＫＳ−１」、アセタール化度７０ｍｏｌ％
以上、アセトアルデヒドとブチルアルデヒドの両方を使
用）が異なる以外はアンカーコート液２と同様であるア
ンカーコート液３。

【００３９】４）アンカーコート液２において、イソシ
アネート化合物を混合しない以外はアンカーコート液２
と同様であるアンカーコート液４。

【００４０】〈ガスバリア性被膜液の調整〉Ａ）リチウムシリケート水溶液（Ｌｉ２Ｏ・ｎＳｉＯ
２、ｎ＝約５モル比）の固形分調整した水溶液に、窒素
化合物としてシランカップリング剤（チッソ（株）製、
商品名「サイラエースＳ３２０」、Ｎ−（２−アミノエ
チル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン）を溶解
した水溶液と、水溶性高分子としてシラン変性ポリビニ
ルアルコール（（株）クラレ製、商品名「Ｒ−２１０
５」、ケン化度約９８．５ｍｏｌ％）を溶解した水溶液
をＳｉＯ₂／シランカップリング剤加水分解物／水溶性
高分子の混合割合が重量換算で８５／１０／５になるよ
うに加えて攪拌し、複合液からなるガスバリア性被膜液
Ａを得た。

【００４１】〈実施例１〉基材１として、厚さ２０μｍ
の２軸延伸ポリプロピレンフィルム(東洋紡(株)製商品
名「Ｐ２１０２」)のコロナ放電処理面に、アンカーコ
ート層２として固形分が５ｗ％のアンカーコート液１を
ワイヤーバー＃３を使用して、厚さが０．５μｍになる
ように調節して塗布し、オーブン中８０℃で、２０秒間
乾燥させた。次いで、ガスバリア性被膜層３としてガス
バリア性被膜Ａ液をワイヤーバー＃５を使用して、厚さ
が０．５μｍになるように調整して塗布し、オーブン中
７０℃で、１分間乾燥させて、本発明のガスバリアフィ
ルム積層体を得た。

【００４２】〈実施例２〉実施例１においてアンカーコ
ート液２を用いた以外は実施例１と同様に本発明のガス
バリアフィルム積層体を得た。

【００４３】〈実施例３〉実施例１においてアンカーコ
ート液３を用いた以外は実施例１と同様に本発明のガス
バリアフィルム積層体を得た。

【００４４】〈比較例１〉実施例１において、アンカー
コート層を設けない以外は実施例１と同様に比較のため
のガスバリアフィルム積層体を得た。

【００４５】〈比較例２〉実施例１において、アンカー
コート液４を用いた以外は実施例１と同様に比較のため
のスバリアフィルム積層体を得た。

【００４６】実施例及び比較例で得られた各積層体につ
いて、（１）ガスバリア被膜形成状態、（２）ガスバリ
ア被膜外観状態、（３）酸素透過率(ｃｃ／ｍ２・ｄａ
ｙ・ａｔｍ)、（４）テープ密着性について各々下記に
示した評価方法に基づいてを評価した。その結果を表１
に示した。

【００４７】〈評価方法〉（１）ガスバリア被膜形成状態ガスバリア被膜の塗布から乾燥ユニットに進入するまで
の時間を５秒間とり、乾燥前の液状塗膜を観察した。下
記に示す３段階評価を行った。１：全面に液状塗膜が動き、水玉状に凝集してはじく。２：部分的に液状塗膜が動き、塗膜ムラやピンホールが
発生する。３：完全に塗膜形成する。

【００４８】（２）ガスバリア被膜外観状態ガスバリア被膜乾燥後の被膜の状態を目視により観察し
た。下記に示す３段階評価を行った。１：全面にクラックがはっきりと無数にはいっている。２：部分的にクラックが薄く入っている。３：目視ではクラックが観測できない。

【００４９】（３）酸素透過度酸素透過度透過度測定装置（モサンコントロール社製Ｏ
ＸＴＲＡＮ―１０／５０Ａ）を用いて、コート面を酸素
側に向け３０℃１００％ＲＨ雰囲気下で測定した。

【００５０】（４）テープ密着性各積層体のコーティング面にセロテープ（登録商標）を
貼り、その後剥がし、各層が剥がれないかどうか目視で
観察した。

【００５１】

【表１】

【００５２】表１示した結果から明らかに、実施例１で
は、ポリビニルアセタール樹脂とイソシアネート化合物
よりなるアンカーコート層が存在するため、ガスバリア
性被膜を形成し密着もある。また実施例２で用いたポリ
ビニルアセタール樹脂はアセタール化度７０ｍｏｌ％以
上であるために酢酸エチルに溶ける。このため、イソシ
アネート化合物と混合した際のポットライフが長く液が
安定なために均一なガスバリア性被膜が形成され、メチ
ルエチルケトン溶媒を用いた実施例１より低い酸素透過
度を示した。更に実施例３では、ポリビニルアセタール
樹脂がアセトアルデヒドとブチルアルデヒドとの共縮合
によって形成されているために、他の物よりガラス転
移点が高く、最も低い酸素透過度を実現している。ま
た、ガラス転移点が高くとも密着は低下していない。こ
れに対して、比較例１ではアンカーコート層が存在しな
いためにガスバリア性被膜液は、基材の２軸延伸ポリプ
ロピレン（０ＰＰ）フィルムに濡れずに塗膜を形成しな
い。また、比較例２ではイソシアネート化合物が添加さ
れていないためにやはりガスバリア性被膜液をはじき塗
膜を形成しない。

【００５３】

【発明の効果】以上述べた様に本発明によれば、化学式
Ｍ₂Ｏ・ｎＳｉＯ₂（Ｍは、リチウムまたはリチウムを含
む複数のアルカリ金属、ｎは、モル比で１〜２０の範囲
を満たす数値）で表されるアルカリ金属シリケートを主
成分とするガスバリア性被膜をプラスチックフィルムに
塗布するにあたり、基材にポリビニルアセタール樹脂と
イソシアネート化合物を主成分とするアンカーコート層
を設けることで、包装材料として実用性のあるガスバリ
アフィルム積層体が得られる。

【００５４】本発明のガスバリアフィルム積層体は、優
れたガスバリア性を有し、内容物が透視可能で且つ金属
探知器が使用でき、また温湿度依存性が抑制され、加工
適性にも優れ、更に環境負荷の少ない、低コストのガス
バリア性積層体を提供できる。従って、食品、及び医薬
品や電子部材等の非食品等広い範囲の分野の包装材料と
して好適に用いられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプラスチックフィルム積層体の構成を
模式的に示した断面図。

【符号の説明】

１……ガスバリア性被膜層２……アンカーコート層３……プラクチックフィルム基材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松尾龍吉東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内Ｆターム(参考） 4F100 AA03C AA17C AA20C AA33C AK01A AK07 AK23B AK51B BA03 BA10A BA10C BA13 CC00B EH46 GB15 GB23 GB41 GB66 JD02C JD03 JD04 JL01 JL11B JN01 YY00B 4J034 BA03 GA33 GA44 HA01 HA07 HC03 HC12 HC13 HC17 HC22 JA02 QA07 QC08 RA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラスチック材料からなる基材の片面もし
くは両面に、ポリビニルアセタール樹脂とイソシアネー
ト化合物を主成分とするアンカーコート層と、化学式Ｍ
₂Ｏ・ｎＳｉＯ₂（Ｍは、リチウムまたはリチウムを含む
複数のアルカリ金属を表し、ｎは、モル比で１〜２０の
範囲を満たす数値である。）で表わされるアルカリ金属
ポリシリケートを主成分とするガスバリア性被膜とを順
次積層してなることを特徴とするガスバリアフィルム積
層体。
【請求項２】前記ポリビニルアセタール樹脂のアセター
ル化度が７０ｍｏｌ％以上であることを特徴とする請求
項１記載のガスバリアフィルム積層体。
【請求項３】前記ポリビニルアセタール樹脂がアセトア
ルデヒドおよびブチルアルデヒドの共縮合からなること
を特徴とする請求項１又は２記載のガスバリアフィルム
積層体。