JP2002531300A - 滅菌可能な包装用複合フイルム - Google Patents

滅菌可能な包装用複合フイルム

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Abstract

(57)【要約】 本発明は包装用複合フイルムに関する。このフイルム複合材料は９０℃を超える温度の水浴又は水蒸気中で滅菌後に水蒸気又はガスの透過を効果的に遮断し、またポリエチレン‐２，６‐ナフタレート（ＰＥＮ）から成る共有押出し成形された層を少なくとも１側面上に有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から成るフイルムを含む。このフイルムはＰＥＮが被覆された側面の少なくとも１つの上に厚さ１０〜２００ｎｍのセラミック層を有し、この層は真空中で二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）及び金属ケイ素を同時に気化することにより製造される。この層はＳｉＯXから成り、ｘは０．９〜２の数である。前記複合フイルムは９０℃を超える温度の水浴又は水蒸気中で滅菌後に水蒸気又はガスの透過を十分に遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は９０℃を超える温度の水浴又は水蒸気中で滅菌後に水蒸気又はガスの
透過を遮断する優れた効果を有する包装用複合フイルムであって、実質的な構成
要素として無機物質の気化により製造されるＳｉＯXを含有する遮断層を備える
包装用複合フイルムに関する。前記複合フイルムの製造方法及びその使用法も本
発明の範囲内に入る。
【０００２】 食料品のような腐敗し易い製品の耐久性を延ばす公認の方法では、この製品は
包装された状態で滅菌される。これを達成するために、包装された充填物は１３
０℃以下の熱水又は水蒸気中においてオートクレーブで滅菌することにより包装
された容器内で短時間加熱される。
【０００３】 食料品を包装するために今日使用される公知の透明な複合フイルムは滅菌処理
後において水蒸気、酸素及び香気に対する十分な遮断特性にしばしば欠ける。こ
れらの複合フイルムの例はエチルビニルアルコール（ＥＶＯＨ）及びＥＶＯＨと
ポリエチレン（ＰＥ）との共重合体であり、その遮断特性は極めて湿潤した状態
で劣化して、乳状の外観を示す。良好な遮断特性は一酸化ケイ素を付与されたポ
リエチレンテレフタレートフイルムを被覆することにより達成されるが、高温で
加熱されると、これらのフイルムは黄色に変色するだけでなく、遮断特性も低下
する。
【０００４】 従って、本発明の課題はこの技術分野の従来の透明なフイルム積層体に比べて
滅菌処理後において水蒸気、酸素及び香気に対する改良された遮断特性を示す上
述の形式の複合フイルムを形成することである。
【０００５】 本発明の上記課題はポリエチレン‐２，６‐ナフタレート（ＰＥＮ）から成る
共有押出し成形された層を少なくとも１側面上に有するポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）のフイルムを含む複合フイルムであって、前記ＰＥＴフイルムは
前記ＰＥＮが被覆された側面の少なくとも１つの上にＳｉＯXから成る厚さ１０
〜２００ｎｍのセラミック層を有し、ここでｘは０．９〜２の数であり、前記セ
ラミック層は真空中で二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）及び金属ケイ素を同時に気化す
ることにより製造されることを特徴とする前記複合フイルムにより達成される。
【０００６】 前記用語のＰＥＮは純粋な重合体だけでなく、少なくとも６０重量％のエチレ
ン‐２，６‐ナフタレート構成単位及び４０重量％までのエチレンテレフタレー
ト、及び／又は脂環式又は芳香族ジオール、及び／又はジ炭酸から成る重合体の
混合物をも意味するために使用される。
【０００７】 好ましいＰＥＮ層は少なくとも６５重量％のエチレン‐２，６‐ナフタレート
構成単位及び３５重量％までのエチレンテレフタレート構成単位から成る重合体
を有する。少なくとも７０重量％のエチレン‐２，６‐ナフタレート構成単位及
び３０重量％までのエチレンテレフタレート構成単位から成る重合体を有するＰ
ＥＮ層が特に好ましい。しかしながら上述のように、前記ＰＥＮ層は全てがエチ
レン‐２，６‐ナフタレートから構成されてもよい。
【０００８】 適当な脂肪族ジオールは、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリ
コール、一般式のＨＯ‐（ＣＨ2）n‐ＯＨ（ここでｎは３〜６の整数である）の
脂肪族グリコール（特に、プロパン‐１，３‐ジオール、ブタン‐１，４‐ジオ
ール、ペンタン‐１，５‐ジオール、及びヘキサン‐１，６‐ジオール）又は６
個までの炭素原子を有する側鎖脂肪族グリコールである。好ましい脂環式ジオー
ルはシクロヘキサンジオール（特にシクロヘキサン‐１，４‐ジオール）を含む
。その他の好ましい芳香族ジオールは、例えば化学式のＨＯ‐Ｃ6Ｈ4‐Ｘ‐Ｃ6
Ｈ4‐ＯＨ（ここでＸは‐ＣＨ2‐、‐Ｃ（ＣＨ3）2‐、‐Ｃ（ＣＦ3）2‐、‐Ｏ
‐、‐Ｓ‐、又はＳＯ2を示す）を含む。その他にも化学式のＨＯ‐Ｃ6Ｈ4‐Ｃ6 Ｈ4‐ＯＨのビスフェノールが適当である。
【０００９】 好ましい芳香族ジ炭酸はベンゾ‐ジ炭酸、ナフタレンジ炭酸（例えば、ナフタ
レン‐１，４又は１，６‐ジ炭酸）、ビフェニル‐ｘ，ｘ´‐ジ炭酸（特に、ビ
フェニル‐４，４´‐ジ炭酸）、ジフェニルアセチレン‐ｘ，ｘ´‐ジ炭酸（特
に、ジフェニルアセチレン‐４，４´‐ジ炭酸）又はスチルベン‐ｘ，ｘ´‐ジ
炭酸である。脂環式ジ炭酸の中で、シクロヘキサンジ炭酸は重要である。脂肪族
ジ炭酸の中で、（Ｃ3〜Ｃ19）アルカンジ‐酸はそのアルカン部分が直鎖中にあ
るか、又は分枝している場合に、特に適している。
【００１０】 ＰＥＮ／ＰＥＴフイルムを製造する好ましい方法は次の工程を含む： ａ）前記フイルムを共有押出し成形により製造し、 ｂ）得られたフイルムを二軸延伸し、そして ｃ）延伸されたフイルムを熱固定する。
【００１１】 ＰＥＮ層はＰＥＴフイルムの片側又は両側に配置できる。ＰＥＮ層は片側に取
付けられることが好ましく、この場合、粘着防止剤を含有する別のＰＥＴ層を前
記ＰＥＮ層の反対側に取付けることができる。
【００１２】 ＰＥＮ層は好ましくは０．１〜４μｍ、特に０．２〜２μｍの厚さを有する。
ＳｉＯXのセラミック層の好ましい厚さは４０〜１５０ｎｍである。 第１の好ましい態様では、ＳｉＯXセラミック層のｘは０．９〜１．２の範囲
の数である。滅菌後において、このように被覆されたフイルムは僅かな黄色を示
すが、従来のフイルムよりも１０倍も優れた酸素遮断性を有する。
【００１３】 第２の好ましい態様では、ＳｉＯXセラミック層のｘは１．３〜２、特に１．
５〜１．８の範囲の数である。このように被覆されたフイルムは滅菌後の遮断特
性が更に優れており、特に変色を示さない。
【００１４】 その用途に応じて、包装用に使用される複合フイルムは、ＳｉＯXで被覆され
たＰＥＮ／ＰＥＴフイルムに加えて、別のフイルム、例えば、ＰＥＴ又は延伸ポ
リアミド（ｏＰＡ）から成るフイルムを含有してもよい。また前記複合フイルム
は、その封止能力を制御するために、例えばポリプロピレン（ＰＰ）又はポリエ
チレン（ＰＥ）から成る封止層で被覆されてもよい。別個のフイルムを接合して
複合フイルムにすることは一般にポリウレタンに基づく積層接着剤の手段により
達成される。
【００１５】 前記セラミックＳｉＯX層は、例えば、薄膜真空技術、好ましくは電極ビーム
気化法により前記ＰＥＮ／ＰＥＴフイルム上に堆積できる。このような場合、前
記セラミック層は界面層として複合フイルムのＰＥＮ被覆側面上に配置されて、
別のフイルム層又は積層接着剤により被覆される。
【００１６】 公知の薄膜真空プロセスの手段により、ＳｉＯX（ここで、ｘは０．９〜２の
数である）から成る厚さ１０〜２００ｎｍのセラミック層が真空中で二酸化ケイ
素（ＳｉＯ2）及び金属ケイ素を同時に気化することにより堆積する。セラミッ
ク層を被覆されたフイルムは次いで印刷可能な別のフイルムを積層されて複合フ
イルムが形成される。
【００１７】 ＳｉＯ2及びＳｉは単一の気化源、即ち、ＳｉＯ2及びＳｉの混合物から同時に
気化することが望ましい。 セラミックＳｉＯX層（ここで、ｘは１．３〜２の数である）を製造するため
に、Ａｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、及びＭｇＯのような別の物質を気化する物質としてＳｉ
Ｏ2に対して５０モル％以下、好ましくは５〜３０モル％の量で添加できる。
【００１８】 気化する物質に対して添加できる他の添加物は、例えば、Ａｌ、Ｂ、及び／又
はＭｇであり、これらは単体で又はＳｉ合金としてＳｉに対して５０モル％以下
、好ましくは５〜３０モル％の量で添加される。
【００１９】 Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ及びＭｇに対するＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、及びＭｇＯの
定量的比率は、例えば、気化した物質中の純粋酸化物の合計量に対して化学量論
的に１０〜３０％の酸素不足を与えるように設定される。
【００２０】 前記被覆プロセスはそれがＳｉＯX被覆の所望の層厚を形成できるように物質
気化速度、基板上の堆積速度、及び真空室雰囲気中の基板の露出時間により制御
される。
【００２１】 セラミックＳｉＯX層（ここで、ｘは０．９〜１．２の数である）の製造にお
いて、ＳｉＯ2及びＳｉを同時に気化する代わりに、一酸化ケイ素（ＳｉＯ）を
気化できる。
【００２２】 前記ＳｉＯX被覆の前にＰＥＮ／ＰＥＴフイルムをプラズマ前処理すると、水
蒸気及び酸素に対する遮断特性が更に改良される。 本発明の複合フイルムは香料袋のようなフレキシブルな包装物及び封止容器用
の被覆材料の製造に特に適している。本発明の複合フイルムの特に好ましい用途
は９０℃を超える温度の水浴又は水蒸気中で包装された状態で滅菌される基本的
及びぜいたくな食品商品の包装用である。
【００２３】 また本発明の複合フイルムは工業的及び医学的分野における遮断材料としての
使用に適している。 酸素及び水蒸気に対する遮断効果に関し、本発明の複合フイルムが今日用いら
れている通常の材料に比較して優れていることが下記の表１及び表２にまとめら
れた測定結果に示される。
【００２４】 試験された複合フイルムは下記の組成を有する。 １．ＳｉＯ／ＰＥＴ／ＰＰで被覆されたＰＥＴ ２．ＳｉＯ1.6／ＰＥＴ／ＰＰで被覆されたＰＥＴ ３．共有押出し成形され、そしてＳｉＯ（１００μｍ）／ＰＥＴ／ＰＰで被覆
されたＰＥＴ（１２μｍ）‐ＰＥＮ（１μｍ） ４．上記Ｎｏ．３の層構造体をＳｉＯ1.6化合物のセラミック層で被覆したも
の。
【００２５】 複合フイルムＮｏ．１は滅菌可能な商業的に入手できる包装フイルムであり、
ここでは比較例として使用される。同様に、複合フイルムＮｏ．２は比較例であ
る。複合フイルムのＮｏ．３及びＮｏ．４は本発明の複合フイルムであって、互
いに異なる組成を有し、複合フイルムＮｏ．３の組成はＳｉＯ化学式に相当し、
複合フイルムＮｏ．４の組成はＳｉＯ1.6化学式に相当する。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ０８Ｌ 67:02 Ｃ０８Ｌ 67:02 (71)出願人 Ｂａｄｉｓｃｈｅ Ｂａｈｎｈｏｆｓｔｒ ａｓｓｅ 16， ＣＨ−8212 Ｎｅｕｈａ ｕｓｅｎ ａｍ Ｒｈｅｉｎｆａｌｌ，Ｓ ｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ (72)発明者 フレイ，オラフ スイス国ツェーハー−8225 シブリンゲ ン，ブライトストラーセ 27 Ｆターム(参考） 3E067 AB01 BA17A BB14A BB25A CA06 CA07 CA30 EE48 FC01 GC01 GD01 GD02 3E086 AA01 AB01 BA04 BA15 BA24 BA35 BB02 BB05 BB15 CA01 4F006 AA35 AB73 AB74 BA05 CA07 DA01 4F100 AA20C AD03C AD03D AK42A AK42B AK42D BA03 BA04 BA06 BA07 BA10A BA10C BA10D BA25 EH202 EH662 GB15 GB23 GB66 JD02 JD04 YY00C

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ９０℃を超える温度の水浴又は水蒸気中で滅菌後に水蒸気又はガスの透過を遮
    断する優れた効果を有する包装用複合フイルムであって、実質的な構成要素とし
    て無機物質の気化により製造されるＳｉＯXを含有する遮断層を備える包装用複
    合フイルムにおいて、 前記複合フイルムはポリエチレン‐２，６‐ナフタレート（ＰＥＮ）から成る
    共有押出し成形された層を少なくとも１側面上に有するポリエチレンテレフタレ
    ート（ＰＥＴ）のフイルムを含み、このフイルムは前記ＰＥＮが被覆された側面
    の少なくとも１つの上にＳｉＯXから成る厚さ１０〜２００ｎｍのセラミック層
    を有し、ここでｘは０．９〜２の数であり、前記セラミック層は真空中で二酸化
    ケイ素（ＳｉＯ2）及び金属ケイ素を同時に気化するか、又は一酸化ケイ素を気
    化することにより製造されることを特徴とする前記複合フイルム。
  2. 【請求項２】 前記ＰＥＮ層は０．１〜４μｍ、好ましくは０．２〜２μｍ
    の厚さを有することを特徴とする請求項１記載の複合フイルム。
  3. 【請求項３】 ＳｉＯXの前記セラミック層は４０〜１５０ｎｍの厚さを有
    することを特徴とする請求項１又は２記載の複合フイルム。
  4. 【請求項４】 ＳｉＯXの前記セラミック層のｘは０．９〜１．２の数であ
    ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の複合フイルム。
  5. 【請求項５】 ＳｉＯXの前記セラミック層のｘは１．３〜２、好ましくは
    １．５〜１．８の数であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の複
    合フイルム。
  6. 【請求項６】 別々のフイルムを積層して複合フイルムを形成する請求項１
    〜５のいずれかに記載の包装用複合フイルムの製造方法であって、ポリエチレン
    ‐２，６‐ナフタレート（ＰＥＮ）を少なくとも１側面上に被覆されたポリエチ
    レンテレフタレート（ＰＥＴ）のフイルムの上に、また前記ＰＥＮが被覆された
    側面の少なくとも１つの上に、ＳｉＯX（ここで、ｘは０．９〜２の数である）
    のセラミック層を薄フイルム真空プロセスの手段を用いて二酸化ケイ素（ＳｉＯ 2 ）及び金属ケイ素を同時に気化することにより堆積し、次いで前記セラミック
    層が被覆された前記フイルムに別のフイルムを積層して前記複合フイルムを形成
    することを特徴とする前記包装用複合フイルムの製造方法。
  7. 【請求項７】 ＳｉＯ2及びＳｉは混合物として同時に気化することを特徴
    とする請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 気化する物質に対して更に添加物、特にＡｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、
    及びＭｇＯをＳｉＯ2に対して５０モル％以下、好ましくは５〜３０モル％の量
    で添加することを特徴とする請求項５記載の複合フイルムを製造するための請求
    項６又は７記載の方法。
  9. 【請求項９】 気化する物質に対して更に添加物、特にＡｌ、Ｂ、及び／又
    はＭｇを単体で又はＳｉ合金としてＳｉに対して５０モル％以下、好ましくは５
    〜３０モル％の量で添加することを特徴とする請求項５記載の複合フイルムを製
    造するための請求項６又は７記載の方法。
  10. 【請求項１０】 Ｓｉに対するＳｉＯ2の定量的比率は気化した物質中の純
    粋酸化物に対して化学量論的に１０〜３０％の酸素不足を与えるように設定され
    ることを特徴とする請求項５記載の複合フイルムを製造するための請求項６〜９
    のいずれかに記載の方法。
  11. 【請求項１１】 Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ及びＭｇに対するＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｂ2 Ｏ3、及びＭｇＯの定量的比率は気化した物質中の純粋酸化物の合計量に対して
    化学量論的に１０〜３０％の酸素不足を与えるように設定されることを特徴とす
    る請求項８及び９記載の方法。
  12. 【請求項１２】 ＰＥＮで被覆されたＰＥＴフイルムは前記ＳｉＯX被覆の
    前にプラズマ前処理されることを特徴とする請求項６〜１２のいずれかに記載の
    方法。
  13. 【請求項１３】 香料袋及びフレキシブルな容器カバーの形状で、基本的及
    びぜいたくな食品商品を滅菌できる容器としての請求項１〜５のいずれかに記載
    の複合フイルムの使用。
  14. 【請求項１４】 工業的及び医学的分野における遮断材料としての請求項１
    〜５のいずれかに記載の複合フイルムの使用。
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