JP2002086643A - ガスバリア性に優れた積層体及びそれを用いた包装袋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガスバリア性基材のバリアコート層に対して押
出ラミネート法により高温で加熱された熱可塑性樹脂を
積層しても、加熱直後から高いガスバリア性を維持する
ガスバリア性に優れた積層体を提供すること。 【解決手段】基材フィルム（１１）にバリアコート層
（１２）を設けてなるガスバリアフィルム（１３）のバ
リアコート層に押出ラミネート法により、熱可塑性樹脂
（１４）を一度に積層してなるガスバリア性積層体（１
０）において、バリアコート層（１４）にＰＶＡと無機
層状鉱物の混合物を用いた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスバリア性フィ
ルムを基材にした積層体及びそれを用いた包装袋に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガスバリア性フィルムとして、安
価で適度なガスバリア性を有する塩化ビニリデン樹脂が
塗布された二軸延伸プラスチックフィルムを基材とした
ガスバリア性積層体が、食品や医療医薬品等を収納する
ガスバリア性包装袋として広く一般的に使用されてい
る。

【０００３】この積層体としては、塩化ビニリデン樹脂
を塗布したフィルムにアンカーコート剤を介して、溶融
した低密度ポリエチレン樹脂を押出ラミネートしたもの
がある。しかしながら、上記構成の積層体では、バリア
コート層として用いられている塩化ビニリデン樹脂の耐
熱性が低いためにラミネート時に塩化ビニリデン樹脂の
結晶構造が崩れ、ラミネート直後のガスバリア性が著し
く低下するという問題があった。

【０００４】この問題を解決するために、溶融樹脂の
押出温度を低くする、一度に積層する押出厚みを薄く
する、ラミネート後にガスバリア性回復のためエージ
ングを行う、等の方策が取られてきたが、の押出温度
を低くすることに対しては、接着強度に不安がある、押
出加工性が低下する、の一度に積層する押出厚みを薄
くすることに対しては、材質構成が制限される、上限厚
み以上の厚みが必要な場合は作用工程が増える、のラ
ミネート後にガスバリア性回復のためエージングを行う
ことに対しては、エージングが不要なアンカーコート剤
を使用した場合にもエージング工程が必要になり、工程
が増え生産性を低下させる等、それぞれに短所があり、
また、これらの措置を講じたとしてもラミネート前の塩
化ビニリデン樹脂塗布フィルムのガスバリア性を得るこ
とができないケースが多い問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ガスバリア
性に優れた積層体に関する以上のような問題点に着目し
てなされたもので、ガスバリア性フィルム基材のガスバ
リアコート層に対して押出ラミネート法により高温で加
熱された熱可塑性樹脂を積層しても、加工直後から高い
ガスバリア性を維持する、ガスバリア性に優れた積層体
及びそれを用いた包装袋を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の発明
は、基材フィルムにバリアコート層を設けてなるガスバ
リアフィルムのバリアコート層側に押出ラミネート法に
より、押出温度２７０〜３５０°Ｃの範囲にて、押出厚
み１０μｍ以上１００μｍ以下の熱可塑性樹脂を一度に
積層してなるガスバリア性積層体において、前記バリア
コート層として、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）と無
機層状鉱物の混合物を用いたことを特徴とするガスバリ
ア性に優れた積層体である。

【０００７】このように、バリアコート層を構成するバ
リアコート剤として、酸素バリア性に優れたＰＶＡと吸
着性や膨潤性の高い無機層状鉱物の混合物を用いたの
で、押出ラミネート直後から優れたガスバリア性を有す
る。

【０００８】また、請求項２の発明は、前記基材フィル
ムとバリアコート層の間にアンカーコート層を設けたこ
とを特徴とするガスバリア性に優れた積層体である。

【０００９】また、請求項３の発明は、前記バリアコー
ト層と熱可塑性樹脂の間に押出ラミネート用アンカーコ
ート層を設けたことを特徴とするガスバリア性に優れた
積層体である。

【００１０】このように、基材フィルムとバリアコート
層の間にアンカーコート層を設けたり、バリアコート層
と熱可塑性樹脂の間に押出ラミネート用アンカーコート
層を設けたりすることにより、積層体の接着強度はさら
に向上する。

【００１１】また、請求項４の発明は、前記熱可塑性樹
脂がヒートシール性を有する熱可塑性樹脂であることを
特徴とするガスバリア性に優れた積層体である。

【００１２】このように、熱可塑性樹脂がヒートシール
性を有するので、積層体の熱可塑性樹脂面同士を対向さ
せて容易に包装袋とすることができる。

【００１３】また、請求項５の発明は、前記バリアコー
ト層を構成する無機層状鉱物は、モンモリロナイトであ
ることを特徴とするガスバリア性に優れた積層体であ
る。

【００１４】また、請求項６の発明は、請求項１〜５の
いずれか１項に記載のガスバリア性に優れた積層体を用
いて作製した包装袋である。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明のガスバリア性に優れた積
層体を一実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。本
発明のガスバリア性に優れた積層体は、例えば図１に示
すように、基材フィルム１１にバリアコート層１２を設
けてなるガスバリアフィルム１３のバリアコート層側
に、押出ラミネート法により熱可塑性樹脂１４を一度に
積層してなるものである。

【００１６】基材フィルム１１は、基材フィルムとして
使用される一般的な樹脂フィルムを挙げることができ
る。例えば、二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）フィル
ム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、
二軸延伸ナイロン（ＯＮｙ）フィルムなどが好ましく使
用できる。

【００１７】バリアコート層１２は、酸素バリア性を有
する層であり、酸素バリア性を有するＰＶＡと無機層状
鉱物の混合物から構成される。バリアコート層１２を設
けることにより、積層体のガスバリア性、保香性を高め
ることができる。

【００１８】無機層状鉱物としては、カオリナイト族、
スメクタイト族、及びマイカ族等の粘土鉱物等を挙げる
ことができる。なかでもモンモリロナイト、ヘクトライ
ト、及びサポナイト等のスメクタイト族を用いることが
好ましい。これらの無機層状鉱物は、その層間にほかの
樹脂成分等を取り込み、複合体を形成し易い。特に、モ
ンモリロナイトは溶液状態での安定性や塗工状態が優れ
ているため、モンモリロナイトを用いることがより好ま
しい。

【００１９】バリアコート層１２は、２０〜８０重量％
のＰＶＡと２０〜８０重量％の無機層状鉱物とを含有す
ることが望ましい。また、バリアコート層の厚みは、
０．１０〜２．０μｍ、好ましくは０．２５〜１．０μ
ｍとすることが好ましい。

【００２０】バリアコート層を厚く形成した場合、より
高い酸素バリア性を得ることができる。しかしながら、
バリアコート層を上限値を超える厚さで形成した場合、
バリコート層においてクラックが発生し、さらに、その
乾燥に長時間を必要とする。すなわち、加工性の低下を
生ずるおそれがある。また、バリアコート層の厚さが下
限値未満の場合、十分な酸素バリア性を得ることができ
ない場合がある。

【００２１】熱可塑性樹脂１４は、ヒートシール性を有
し、溶融押出し可能な、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、あるいはポリエチレンと酢酸ビニルとの共重合体、
ポリエチレンとアクリル酸との共重合体、ポリエチレン
とアクリル酸エステルとの共重合体及びアイオノマーな
どのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリア
ミド樹脂などが好適に使用でき、シーラント層を形成す
る。

【００２２】この熱可塑性樹脂１４は、基材フィルムに
バリアコート層を設けてなるガスバリアフィルム１３の
バリアコート層側と押出しラミネート法により積層され
る。その条件は、溶融樹脂の押出温度が２７０〜３５０
°Ｃ、押出厚みが１０〜１００μｍで好適な押出しラミ
ネートが可能となる。

【００２３】基材フィルム１１とバリアコート層１２の
間にアンカーコート層１５を設けても良い（図２参
照）。アンカーコート層１５は、ポリエステル、アクリ
ル、ポリオール又はそれらの混合物とイソシアネート化
合物との複合物が好ましく使用でき、この場合、界面活
性剤を含有しても良い。アンカーコート層の厚みは０．
０１〜２．０μｍの範囲であることが好ましい。

【００２４】また、バリアコート層１２と熱可塑性樹脂
１４の間に押出ラミネート用アンカーコート層１６を設
けても良い（図２参照）。押出ラミネート用アンカーコ
ート層１６は、ポリエチレンイミン系、有機チタン系、
ポリウレタン系等の公知のアンカーコート剤が使用でき
る。

【００２５】シーラント層となる熱可塑性樹脂１４の上
に、タンデム型押出ラミネート機等を用いてさらに熱可
塑性樹脂を積層したり、あるいは、熱可塑性樹脂フィル
ムや金属箔などをサンドイッチラミネーションしても良
い。熱可塑性樹脂としては、シーラント層として用いる
熱可塑性樹脂と同様の樹脂が例示でき、熱可塑性樹脂フ
ィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイ
オノマー等の無延伸ポリオレフィン系樹脂フィルムが例
示でき、金属箔としては、アルミニウム箔、銅箔、錫箔
などが例示できる。

【００２６】このようにして作製した積層体の熱可塑性
樹脂面同士を対向させて端縁をヒートシールすることに
より、所望の包装袋として活用することができる。

【００２７】

【実施例】以下に本発明の実施例をさらに詳細に説明す
る。 〈実験１〉基材フィルム１１として、厚さ２０μｍの一
般ＯＰＰフィルム（商品名；トーセロＯＰ、Ｕ−１（東
セロ株式会社製））を準備した。熱可塑性樹脂１４とし
て、ポリエチレン樹脂（密度；０．９１９ｇ／ｃｍ³ 、
ＭＦＲ；５．１ｇ／１０ｍｉｎ．）を準備した。

【００２８】バリアコート層１２を形成させるバリアコ
ート剤として、先ず、５重量％のＰＶＡ水溶液に、モン
モリロナイトをＰＶＡとモンモリロナイトとの重量比が
１：１となるように混合して塗布液を調整した。

【００２９】この塗布液を上記基材フィルム１１である
一般ＯＰＰフィルムに、バーコータを用いて塗布し、１
２０°Ｃの温度で１分間乾燥させ、厚さ０．２μｍのバ
リアコート層１２を形成させ、ガスバリアフィルム１３
とした。

【００３０】このガスバリアフィルム１３のバリアコー
ト層１２側に先に準備しておいたポリエチレン樹脂を、
押出温度３４０°Ｃで、厚みを１５、３０、４０、５
０、６０、１００μｍと変化させて、押出ラミネート法
により貼り合わせ、６種類の積層体を作製し、各実施例
１〜６の積層体とした。

【００３１】〈実験２〉基材フィルムとして、厚さ２５
μｍの防湿ＯＰＰフィルム（商品面；トーセロＯＰ、Ｈ
Ｍ−１（東セロ株式会社製））を準備した。この防湿Ｏ
ＰＰフィルムに実験１と同様の塗布液を実験１と同じ条
件で塗布、乾燥させ、厚さ０．２μｍのバリアコート層
１２を形成させ、ガスバリアフィルムとした。

【００３２】この実験２で作製したガスバリアフィルム
のバリアコート層側に実験１と同じポリエチレン樹脂
を、押出温度３４０°Ｃで、厚みを３０、６０、１００
μｍと変化させて、押出ラミネート法により貼り合わ
せ、３種類の積層体を作製し、各実施例７〜９の積層体
とした。

【００３３】実験２で作製したガスバリアフィルムのバ
リアコート層側に実験１と同じポリエチレン樹脂を、厚
みは６０μｍで、押出温度を３２０、３００、２７０°
Ｃと変化させて、押出ラミネート法により貼り合わせ、
３種類の積層体を作製し、各実施例１０〜１２の積層体
とした。

【００３４】実験２で作製したガスバリアフィルムのバ
リアコート層側にポリプロピレン樹脂（密度；０．８９
ｇ／ｃｍ³ 、ＭＦＲ；２０ｇ／１０ｍｉｎ．）を押出温
度２９０°Ｃ、厚みは４０μｍで、押出ラミネート法に
より貼り合わせ、実施例１３の積層体とした。

【００３５】実験２で作製したガスバリアフィルムのバ
リアコート層側にアイオノマー樹脂（Ｚｎタイプ、密
度；０．９４ｇ／ｃｍ³ 、ＭＦＲ；５．０ｇ／１０ｍｉ
ｎ．）を押出温度２９５°Ｃ、厚みは４０μｍで、押出
ラミネート法により貼り合わせ、実施例１４の積層体と
した。

【００３６】実験２で作製したガスバリアフィルムのバ
リアコート層側にポリエステル樹脂（商品名；シーラー
ＰＴ Ｘ１７４（三井デュポンポリケミカル株式会社
製））を押出温度２８０°Ｃ、厚みは４０μｍで、押出
ラミネート法により貼り合わせ、実施例１５の積層体と
した。

【００３７】〈実験３〉基材フィルムとして準備した厚
さ２０μｍの塩化ビニリデンコートＯＰＰフィルム（商
品名；セネシＫＯＰ、ＸＶ６０（ダイセル化学工業株式
会社製））に、実験１で使用したポリエチレン樹脂を押
出温度３３０°Ｃで、厚みを１５、３０、５０μｍと変
化させて、押出ラミネート法により貼り合わせ、３種類
の積層体を作製し、各比較例１〜３の積層体とした。

【００３８】実験３で使用した厚さ２０μｍの塩化ビニ
リデンコートＯＰＰフィルムに、実験１で使用したポリ
エチレン樹脂を押出温度３００°Ｃ、厚みは１５μｍ
で、押出ラミネート法により貼り合わせ、比較例４の積
層体とした。

【００３９】実験１、２、３で使用したガスバリアフィ
ルム（実験３は塩化ビニリデンコートＯＰＰフィルム）
の酸素透過度と水蒸気透過度と、このようにして作製し
た実施例１５種類、比較例４種類、合計１９種類の積層
体の酸素透過度と水蒸気透過度を下記の方法により測定
した。その結果を表１、表２に示す。 酸素透過度測定方法 ‥ ＪＩＳ Ｋ７１２６ Ｂ法
（等圧法）に準ずる、測定条件；３０°Ｃ、７０％Ｒ
Ｈ． 水蒸気透過度測定方法‥ ＪＩＳ Ｋ７１２６ Ｂ法
（赤外センサー法）に準ずる、測定条件；４０°Ｃ、９
０ＲＨ．

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

【００４２】表１、表２の結果から、バリアコート層に
水溶性高分子と無機層状鉱物の混合体を用いて押出ラミ
ネートを行った場合、ラミネート直後でもガスバリア性
が低下することなく、ガスバリア性に優れた積層体を得
ることができる。これに対して、塩化ビニリデン樹脂を
コートしたＯＰＰフィルムに押出ラミネートを行った場
合、押出厚みを薄くしたり、押出温度を下げたりして
も、ラミネート直後のガスバリア性の低下は防ぐことが
できず、ラミネート前のガスバリア性を有する積層体を
得ることはできない。

【００４３】

【発明の効果】本発明のガスバリア性に優れた積層体に
よれば、ガスバリアフィルムのバリアコート層に押出温
度２７０〜３５０°Ｃ、押出厚み１０〜１００μｍの範
囲で、溶融した熱可塑性樹脂を押出ラミネートしても、
バリアコート層にＰＶＡ樹脂と無機層状鉱物の混合物を
用いているため、耐熱性が高くラミネート後もガスバリ
ア性が低下することなく高いガスバリア性を維持するこ
とが可能である。

【００４４】これにより、押出温度や押出厚みの制限を
気にかけることなく一般的な包装用積層体を作製するこ
とが可能である。また、ラミネート直後より高いガスバ
リア性を維持していることから、塩化ビニリデン樹脂コ
ートフィルムのようにガスバリア性回復のためにエージ
ング工程を必要とすることもなく、生産性の向上及び納
期短縮に寄与する。

【００４５】近年、塩化ビニリデン樹脂は、焼却時の塩
素ガスやダイオキシンの発生問題など環境配慮の側面か
ら忌避されるようになっており、本発明の積層体は塩化
ビニリデン樹脂コートフィルムを使用した積層体を代替
するのに適したものでもある。さらに上記積層体を用い
て包装袋とすることにより、食品、医療医薬品などのガ
スバリア性の要求のある包装袋への使用に好適なガスバ
リア性に優れた包装袋を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガスバリア性に優れた積層体の層構成
の一実施例を示す、断面で表した説明図である。

【図２】本発明のガスバリア性に優れた積層体の層構成
の別の実施例を示す、断面で表した説明図である。

【符号の説明】

１０‥‥ガスバリア性積層体 １１‥‥基材フィルム １２‥‥バリアコート層 １３‥‥ガスバリアフィルム １４‥‥熱可塑性樹脂 １５‥‥アンカーコート層 １６‥‥押出ラミネート用アンカーコート層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E086 AD01 BA04 BA15 BA35 BB01 BB51 4F100 AC10B AC10H AK01C AK04 AK07 AK21B AT00A BA03 BA07 BA10A CA23B CA23H CB03C CB03G CC01B EH23 GB15 JB16C JD02 JD02B JL12C 4J002 BE021 DJ006 FD016 GF00 GG02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基材フィルムにバリアコート層を設けてな
   るガスバリアフィルムのバリアコート層側に押出ラミネ
   ート法により、押出温度２７０〜３５０°Ｃの範囲に
   て、押出厚み１０μｍ以上１００μｍ以下の熱可塑性樹
   脂を一度に積層してなるガスバリア性積層体において、
   前記バリアコート層として、ポリビニルアルコールと無
   機層状鉱物の混合物を用いたことを特徴とするガスバリ
   ア性に優れた積層体。
2. 【請求項２】前記基材フィルムとバリアコート層の間に
   アンカーコート層を設けたことを特徴とする請求項１記
   載のガスバリア性に優れた積層体。
3. 【請求項３】前記バリアコート層と熱可塑性樹脂の間に
   押出ラミネート用アンカーコート層を設けたことを特徴
   とする請求項１又は２記載のガスバリア性に優れた積層
   体。
4. 【請求項４】前記熱可塑性樹脂がヒートシール性を有す
   る熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１〜３の
   いずれか１項に記載のガスバリア性に優れた積層体。
5. 【請求項５】前記バリアコート層を構成する無機層状鉱
   物は、モンモリロナイトであることを特徴とする請求項
   １〜４のいずれか１項に記載のガスバリア性に優れた積
   層体。
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項に記載のガス
   バリア性に優れた積層体を用いて作製した包装袋。