JP2003053884A

JP2003053884A - ガスバリア性積層フイルム

Info

Publication number: JP2003053884A
Application number: JP2001250267A
Authority: JP
Inventors: Koichi Shiozaki; 浩一塩崎
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2001-08-21
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2003-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】基材として使用した樹脂フイルム自体が有して
いる固有の機械的物性を損なうことなく、繰り返しの屈
曲を受けた後も高いガスバリア性を維持しているガスバ
リア性積層フイルムを提供することにある。【解決手段】ナイロン樹脂フイルム１ａにウコンからな
る物質を吸着させ、吸着させた層１ｂの密度を吸着前の
ナイロン樹脂フイルム１ａの密度より０．１〜１．０ｇ
／ｃｍ³の範囲で増加させたものからなる基材フイルム
１の少なくとも片面に、金属アルミニウム、酸化アルミ
ニウムまたは酸化珪素のいずれかからなる蒸着薄膜層２
を積層したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食品または医薬
品、電子部品等の非食品等の包装分野に用いられる包装
材料に関するもので、特に酸素や水蒸気等のガスの透過
を抑えることで内容物の酸化や分解、変質を抑制するガ
スバリア性包装材料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による影響を防止す
る必要があり、これら気体（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】従来のガスバリア材としては、ポリビニル
アルコールやエチレン・ビニルアルコール共重合体、ポ
リ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル等のガスバリ
ア性に優れた樹脂を基材フィルムの表面にコーティング
したフイルム、又はこれらの樹脂の単体フイルムあるい
は他の樹脂と積層した多層フイルム、さらに、アルミニ
ウム箔が主に用いられてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガスバ
リア性樹脂をコーティングしたフイルム、これらのガス
バリア性樹脂の単体フイルムあるいは他の樹脂と積層し
た多層フイルムは、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、更に、ポリ塩化ビニリデンやポ
リアクリロニトリルを使用したフイルム等は廃棄・焼却
の際に有害物質を発生する可能性があるなどの問題があ
った。また、アルミニウムア箔はガスバリア性に優れる
が、使用後の廃棄、焼却の際に大きな不燃物の固まりが
残る等の問題があった。

【０００５】本発明の課題は、基材として使用した樹脂
フイルム自体が有している固有の機械的物性を損なうこ
となく、繰り返しの屈曲を受けた後も高いガスバリア性
を維持しているガスバリア性積層フイルムを提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
発明は、ナイロン樹脂フイルムにウコンからなる物質を
吸着させた層を設けたものからなる基材フイルムの少な
くとも片面に、金属または無機酸化物の蒸着薄膜層を積
層した積層体からなることを特徴とするガスバリア性積
層フイルムである。

【０００７】次に、請求項２に係る発明は、上記請求項
１に係る発明において、前記ウコンからなる物質を吸着
させた層の密度が、吸着前のナイロン樹脂フイルムの密
度より０．１〜１．０ｇ／ｃｍ³の範囲で増加している
ことを特徴とするガスバリア性積層フイルムである。

【０００８】次に、請求項３に係る発明は、上記請求項
１又は請求項２に係る発明において、前記金属がアルミ
ニウムであることを特徴とするガスバリア性積層フイル
ムである。

【０００９】次に、請求項４に係る発明は、上記請求項
１又は請求項２に係る発明において、前記無機酸化物が
酸化アルミニウム又は酸化珪素であることを特徴とする
ガスバリア性積層フイルムである。

【００１０】

【作用】本発明によれば、基材フイルムとして、ナイロ
ン樹脂フイルムの片面にウコンを吸着させ、吸着させた
層の密度が吸着前のナイロン樹脂フイルムの密度より
０．１〜１．０ｇ／ｃｍ³の範囲で増加しているものを
使用しているので、ガスバリア性が向上しており、さら
に、前記基材フイルムのウコンを吸着させた層の上に金
属アルミニウム又は無機酸化物の蒸着薄膜層を積層して
いるので、より高いガスバリア性を有している。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明のガスバリア性積層フイル
ムを実施の形態に沿って、以下に詳細に説明する。

【００１２】図１は本発明の一実施の形態を示すガスバ
リア性積層フイルムの側断面図であり、基材フイルム１
がナイロン樹脂フイルム１ａの片面にウコンからなる物
質を吸着させた層１ｂを設けたものからなっている。さ
らに、基材フイルム１のウコンを吸着させた層１ｂの上
に金属アルミニウム又は無機酸化物の蒸着薄膜層２が積
層されている。

【００１３】前記基材フイルム１に使用したナイロン樹
脂フイルム１ａの片面にウコンが浸透し、吸着された状
態になっている。

【００１４】前記ナイロン樹脂フイルム１ａに使用する
樹脂は、ε−カプロラクタムの開環重合反応で得られる
ナイロン６、ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸塩と
の縮重合反応で得られるナイロン６６、メタキシレンジ
アミンとアジピン酸を縮重合して得られるＭＸＤ６ナイ
ロン、ナイロン１２等の樹脂が使用される。

【００１５】また、前記基材フイルム１に使用するナイ
ロン樹脂フイルム１ａには、種々の添加剤や安定剤、例
えば帯電防止剤、紫外線防止剤、可塑剤、滑剤などが使
用されていても良く、密着性を良くするために、その表
面に前処理としてコロナ処理、低温プラズマ処理、イオ
ンボンバード処理を施しておいても良い。

【００１６】前記基材フイルム１のナイロン樹脂フイル
ム１ａの厚さは、特に制限を受けるものではないが、包
装材料としての適性、他の層を積層する場合の加工性を
考慮すると、５〜１００μｍの範囲が好ましく、さらに
好ましいのは１０〜３０μｍである。

【００１７】前記ウコンとは、ショウガ科の多年生草本
またはその根茎（ｔｕｒｍｅｒｉｃ）をさしている。そ
の成分はクルクミン０．３％、精油５〜６、その他であ
り、良く使用される用途としては、芳香性苦味健異、利
尿薬、肝臓疾患治療薬などの医薬品、カレー粉や食料品
の着色、直接染料などに用いられる。

【００１８】前記ウコンを基材フイルム１のナイロン樹
脂フイルム１ａに吸着させる場合、塗布液のウコン濃
度、吸着させる時の温度、さらには吸着させる時間など
により、ナイロン樹脂フイルム１ａに吸着されるウコン
からなる物質の浸透する深さは種々変化する。本発明で
はウコンを吸着させた層１ｂの密度が、吸着前のナイロ
ン樹脂フイルム１ａの密度より０．１〜１．０ｇ／ｃｍ
³の範囲で増加していることが必要である。前記の如く
密度が大きくなることによりガスバリア性が更に向上す
る。

【００１９】前記ウコンを基材フイルム１のナイロ樹脂
フイルム１ａに吸着させる方法は、クラビアまたはロー
ルコーター機を用いて、ウコンをトルエン溶媒に１０〜
３０重量％溶解させたコート液を前記ナイロン樹脂フイ
ルム１ａの表面に塗布し、前記ナイロン樹脂フイルム１
ａ中に吸着させた後に１２０℃で乾燥し、巻き取って作
成する。この時、ウコンはナイロン樹脂フイルム１ａの
厚み方向に浸透し、吸着される。

【００２０】前記蒸着薄膜層２の金属はアルミニウムが
好ましい。

【００２１】さらに、前記蒸着薄膜層２の無機酸化物
は、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化錫、酸化マグネ
シウムなどのいずれかからなり、透明で、かつ、酸素、
水蒸気等のガスバリア性を有するものであればよい。そ
の中では、特に酸化アルミニウム又は酸化珪素が好まし
い。

【００２２】前記蒸着薄膜層２の厚みは、用いられる金
属又は無機酸化物の種類により最適条件が異なるが、一
般的には５〜３００ｎｍの範囲内が望ましく、その値は
適宜選択される。ただし、膜厚が５ｎｍ未満であると均
一な膜が得られないことや膜厚が十分ではないことがあ
り、ガスバリア材としての機能を十分に果たすことがで
きない場合がある。また、膜厚が３００ｎｍを越える場
合は薄膜にフレキシビリティを保持させることができ
ず、成膜後に折り曲げ、引っ張りなどの外的要因によ
り、薄膜に亀裂を生じるおそれがある。好ましくは、１
０〜１５０ｎｍの範囲内である。

【００２３】前記蒸着薄膜層２を形成する方法として
は、通常の真空蒸着法により形成することができるが、
その他の薄膜形成方法であるスパッタリング法やイオン
プレーティング法、化学気相成長法（ＣＶＤ）などを用
いることもできる。但し、生産性を考慮すれば、現時点
では真空蒸着法が最も優れている。

【００２４】真空蒸着法による真空蒸着装置の加熱手段
としては、電子線加熱方式や抵抗加熱方式、誘導加熱方
式が好ましく、基材フイルム１と蒸着薄膜層２との密着
性及び薄膜の緻密性を向上させるために、プラズマアシ
スト法やイオンビームアシスト法を用いることも可能で
ある。

【００２５】前記基材フイルム１と蒸着薄膜層２の中間
に密着性向上の為にアンカーコート層を設けても良い
し、設けなくても良い。

【００２６】さらに、蒸着薄膜層２の上にさらにガスバ
リア性を向上させる為に、ガスバリア性被膜層を積層し
ても良い。

【００２７】本発明のガスバリア性積層フイルムに接着
剤剤層を介して各種シーラント層を積層させることも可
能である。この場合、前記接着剤層は一般的に水酸基を
持った主剤とイソシアネート基を持った硬化剤の二つの
接着成分を混合して使用する二液反応型接着剤あるいは
末端にイソシアネート基をもった接着成分を単独で使用
する一液型接着剤が主に使用され、前記接着剤層の積層
方法は、公知のクラビアコート法、ロールコート法など
で塗布する方法が利用できる。接着剤の塗布量は１〜５
ｇ／ｍ²（乾燥状態）である。

【００２８】前記シーラント層は、積層体を用いて袋状
包装体を作成する場合、あるいは容器の蓋材として使用
する場合に、熱融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等
の樹脂を溶融押出法でラミネートしたり、前記各種樹脂
からなるフイルムを接着性樹脂を介してサンドラミネー
ションする方法などで積層する。

【００２９】

【実施例】以下、本発明のガスバリア性積層フイルムを
具体的な実施例に基づいて説明する。

【００３０】〈実施例１〉ナイロン樹脂フイルム１ａと
して使用した厚さ１５μｍの二軸延伸ナイロン６フイル
ム（密度１．１５ｇ／ｃｍ³）の片面に、グラビアコー
ター機で、ウコンをトルエン溶媒に３０重量％溶解した
コート液を塗布し、吸着させ、ウコンを吸着させた層１
ｂを形成する。前記ウコンを吸着させた層１ｂの密度が
２．１５ｇ／ｃｍ³になっている基材フイルム１を作成
した。前記基材フイルム１を真空蒸着装置に装填し、基
材フイルム１のウコンを吸着させた層１ｂに厚さ３０ｎ
ｍの酸化珪素の蒸着薄膜層２を積層し、本発明のガスバ
リア性積層フイルムを作成した。

【００３１】〈比較例１〉基材フイルム１として、厚さ
１５μｍの二軸延伸ナイロン６フイルムを使用し、その
片面にグラビアコーター機で、塩化ビニリデン系樹脂を
トルエン溶媒に１０重量％溶解したコート液を塗布量１
ｇ／ｍ²（乾燥状態）で塗布、乾燥し、比較用のガスバ
リ性積層フイルムを作成した。

【００３２】〈比較例２〉共押出製膜機を用いて、総厚
１５μｍのナイロン６樹脂／エチレン・ビニルアルコー
ル共重合体樹脂／ナイロン６樹脂の３層構成のフイルム
を作成し、比較用のガスバリア性積層フイルムを作成し
た。

【００３３】〈評価〉実施例１及び比較１〜２のフイル
ムを用いて、ゲルボフックス試験前後の酸素透過度、水
蒸気透過度及び突刺強度を以下に示す測定方法で測定し
た。その結果を表１に示す。（１）ゲルボフレックス試験方法ゲルボフレックステスター（理学工業（株）製ねじり
角度４４０度、ＡＳＴＭＦ−３９２に準ずる）を用い
て、作成したガスバリアフイルムを室温環境下で５回反
復運動を繰り返した後に、（２）及び（３）の方法で酸
素透過度及び水蒸気透過度の測定を行った。（２）酸素透過度測定方法モダンコントロール社製（ＭＯＣＯＮＯＸＴＲＡＮ、
１０／５０Ａ）を用いて、２５℃、６５％ＲＨ雰囲気下
で測定した。（３）水蒸気透過度測定方法モダンコントロール社製（ＭＯＣＯＮＰＥＲＭＡＴＲ
ＡＮ、Ｗ６型）を用いて、４０℃、９０％ＲＨ雰囲気下
で測定した。（４）突刺強度測定方法作成したフイルムを固定し、そのフイルム面に直径１．
０ｍｍ、先端形状半径０．５ｍｍの半円形の針を毎分５
０±０．５ｍｍの速度で突刺し、針が貫通するまでの荷
重で、良否を評価した。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１の結果から、実施例１は突刺し強度も
大きく、ゲルボフレックス試験前後の酸素透過度、水蒸
気透過度も優れている。一方、比較例１はゲルボフレッ
クス試験前後のガスバリア性が悪く、比較例２は特に水
蒸気透過度が大きく、突刺強度も小さい。前述の如く実
施例１は屈曲を繰り返し受けた後もガスバリア性の劣化
は少なく、かつ、突き刺し等に十分耐える強度を有して
いることが判明した。

【００３６】

【発明の効果】本発明のガスバリ性積層フイルムは、基
材フイルムとして、汎用ナイロン樹脂フイルムにウコン
からなる物質を吸着させて、その吸着させた層の密度を
吸着前のナイロン樹脂フイルムの密度より大きくさせた
ものを使用しているので、フイルム自体が有している柔
軟性、その他の機械的物性を損なうことなくガスバリア
性が向上しており、さらに、前記基材フイルムに金属ア
ルミニウム又は無機酸化物の蒸着薄膜層を積層している
ので、より高いガスバリア性を有している。従って、本
発明のガスバリア性積層フイルムに接着剤層を介してシ
ーラント層を積層した積層体は、高いガスバリア性を要
求する食品あるいは非食品分野の包装分野で広く利用可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガスバリア性積層フイルムの側断面図
である。

【符号の説明】

１…基材フイルム１ａ…ナイロン樹脂フイルム１ｂ…ウコンを吸着させた層２…蒸着薄膜層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ナイロン樹脂フイルムにウコンからなる物
質を吸着させた層を設けたものからなる基材フイルムの
少なくとも片面に、金属または無機酸化物の蒸着薄膜層
を積層した積層体からなることを特徴とするガスバリア
性積層フイルム。
【請求項２】前記ウコンからなる物質を吸着させた層の
密度が、吸着前のナイロン樹脂フイルムの密度より０．
１〜１．０ｇ／ｃｍ³の範囲で増加していることを特徴
とする請求項１記載のガスバリア性積層フイルム。
【請求項３】前記金属がアルミニウムであることを特徴
とする請求項１又は請求項２記載のガスバリア性積層フ
イルム。
【請求項４】前記無機酸化物が酸化アルミニウム又は酸
化珪素であることを特徴とする請求項１又は請求項２記
載のガスバリア性積層フイルム。