JP2004174998A

JP2004174998A - 積層包装材料

Info

Publication number: JP2004174998A
Application number: JP2002345604A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Imai; 伸彦今井
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2002-11-28
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2022-11-28
Also published as: JP4228669B2

Abstract

【課題】優れた静電シールド性及びガスバリア性を有すると共に、外側からの印刷層の視認性に優れ、電子部品などを包装するのに適した積層包装材料を提供することにある。
【解決手段】少なくとも、印刷層と、高分子フィルムからなる基材層の前記印刷層が設けられていない片面に金属酸化物蒸着薄膜層、水溶性高分子を主成分とするガスバリア性被膜層、厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層を積層したバリア性積層フィルムと、シーラント層を具備し、印刷層を前記基材層若しくは厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層上の最外層に積層するか、あるいは透明フィルムの片面に印刷層を積層した印刷済フィルムを前記バリア性積層フィルム上の最外層に積層するか、あるいは、帯電防止コート層を最外面に積層するか、シーラント層に帯電防止性を付与する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層包装材料に関するもので、特にＩＣやＬＳＩ等の電子部品のように静電気による障害及び水蒸気、酸素による腐蝕が発生し易い物品の包装に適した積層包装材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ及びＬＳＩ等の電子部品や磁気記録媒体などの物品を包装する包装体には、過電流による物品の絶縁破壊などを防止可能であること、開封することなく収容された物品を視認可能であること、静電気帯電によって塵埃が付着するのを防止可能であること等が望まれる。透明で、帯電防止性や静電シールド性が付与された包装材料としては、例えば、基材フィルムの一方の面に帯電防止コート層を形成し、他方の面に極薄のアルミニウム蒸着薄膜層及び帯電防止性を有するシーラント層を順次積層した構造の静電シールド性包装材料がある。
【０００３】
さらに、電子部品などを収容する包装体に使用される積層包装材料には、上記の性能に加え、外気からの水蒸気や酸素の侵入を遮断して電子部品などの腐蝕を防止するガスバリア性が要求されており、これらの要求に応える為に、例えば、エチレン・ビニルアルコール共重合体フィルムを前記静電シールド性包装材料に積層する方法があるが、この構成のものはエチレン・ビニルアルコール共重合体フィルムを使用している為に酸素バリア性及び水蒸気バリア性の双方が不足しており、それらの中でも、水蒸気バリア性が特に不足している。
【０００４】
そこで、このエチレン・ビニルアルコール共重合体フィルムの代替えとして、二軸延伸ポリエステルフィルムあるいは二軸延伸ナイロンフィルム等の基材フィルムの一方の面に酸化アルミニウムや酸化珪素などの金属酸化物蒸着薄膜層を積層した蒸着フィルムを使用することにより、静電シールド性やガスバリア性などに優れた積層包装材料を得ることが出来る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、酸化アルミニウムや酸化珪素などの金属酸化物蒸着薄膜層を一層のみ蒸着しただけでは酸素、水蒸気等のガスバリア性はまだ不十分である。また、ガスバリア性をより向上させる為に金属酸化物蒸着薄膜層の膜厚をある水準以上にする必要があり、その場合、得られた蒸着フィルムは黄色化し、透明性が損なわれる。
【０００６】
また、前記蒸着フィルムの金属酸化物蒸着薄膜層面に接着層を介してシーラント層を積層した積層包装材料に印刷層を設ける場合に、蒸着フィルムの基材フィルムと金属酸化物蒸着薄膜層の間に設けると、金属酸化物蒸着薄膜層の形成時に印刷層のインキ由来の揮発成分等に影響され、薄膜が良好に形成されない問題があり、蒸着フィルムの金属酸化物蒸着薄膜層と接着層の間に設けると、蒸着フィルムの基材フィルム側から印刷層を視認した場合、十分に印刷層を視認出来ない等の弊害が生じていた。
【０００７】
本発明の課題は、優れた静電シールド性及びガスバリア性を有すると共に、外側からの印刷層の視認性が良好で、電子部品などを包装するのに適した積層包装材料を提供することにある。
【０００８】
【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、少なくとも、印刷層と、高分子フィルムからなる基材層の前記印刷層が設けられていない片面に金属酸化物蒸着薄膜層、ガスバリア性被膜層、厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層を順次積層したバリア性積層フィルムと、シーラント層とを具備することを特徴とする積層包装材料である。
【０００９】
本発明の請求項２に係る発明は、上記請求項１に係る発明に於いて、前記バリア性積層フィルムが高分子フィルムからなる基材層を外側にして最外層に積層されていることを特徴とする積層包装材料である。
【００１０】
本発明の請求項３に係る発明は、上記請求項１に係る発明に於いて、前記バリア性積層フィルムが厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層を外側にして最外層に積層されていることを特徴とする積層包装材料である。
【００１１】
本発明の請求項４に係る発明は、上記請求項１又は請求項２に係る発明に於いて、前記印刷層がバリア性積層フィルムの高分子フィルムからなる基材層上の最外層に積層されていることを特徴とする積層包装材料である。
【００１２】
本発明の請求項５に係る発明は、上記請求項１又は請求項３に係る発明に於いて、前記印刷層がバリア性積層フィルムの厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層上の最外層に積層されていることを特徴とする積層包装材料である。
【００１３】
本発明の請求項６に係る発明は、上記請求項１又は請求項２に係る発明に於いて、透明フィルムの片面に印刷層を積層した印刷済フィルムが、バリア性積層フィルムの高分子フィルムからなる基材層上に印刷層を基材層側にして最外層に積層されていることを特徴とする積層包装材料である。
【００１４】
本発明の請求項７に係る発明は、上記請求項１又は請求項３に係る発明に於いて、透明フィルムの片面に印刷層を積層した印刷済フィルムが、バリア性積層フィルムの厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層上に印刷層をアルミニウム蒸着薄膜層側にして最外層に積層されていることを特徴とする積層包装材料である。
【００１５】
本発明の請求項８に係る発明は、上記請求項１乃至請求項７のいずれか１項に係る発明に於いて、帯電防止コート層が最外面に積層されていることを特徴とする積層包装材料である。
【００１６】
本発明の請求項９に係る発明は、上記請求項１乃至請求項８のいずれか１項に係る発明に於いて、前記シーラント層に帯電防止性が付与されていることを特徴とする積層包装材料である。
【００１７】
本発明の請求項１０に係る発明は、上記請求項１乃至請求項９のいずれか１項に係る発明に於いて、前記金属酸化物が酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム又はそれらの混合物であることを特徴とする積層包装材料である。
【００１８】
本発明の請求項１１に係る発明は、上記請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に係る発明に於いて、前記ガスバリア性被膜層が水溶性高分子と、（ａ）一種以上の金属アルコキシド及びその加水分解物又は（ｂ）塩化錫の少なくとも一方を含むものからなることを特徴とする積層包装材料である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の積層包装材料を実施の形態に沿って以下に詳細に説明する。
【００２０】
図１（ａ）は本発明の一実施例の積層包装材料の側断面図であり、厚み方向に順に、印刷層（２）、基材層（１）、金属酸化物蒸着薄膜層（４）、ガスバリア性被膜層（５）、厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層（６）、接着層（７ａ）、シーラント層（８）が順次積層されており、（ｂ）は他の実施例の積層包装材料の側断面図であり、厚み方向に順に、印刷層（２）、厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層（６）、ガスバリア性被膜層（５）、金属酸化物蒸着薄膜層（４）、基材層（１）、接着層（７ａ）、シーラント層（８）が順次積層されており、（ｃ）はさらに他の実施例の積層包装材料の側断面図であり、厚み方向に順に、帯電防止コート層（３）、印刷層（２）、基材層（１）、金属酸化物蒸着薄膜層（４）、ガスバリア性被膜層（５）、厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層（６）、接着層（７ａ）、シーラント層（８）が順次積層されており、（ｄ）はさらに他の実施例の積層包装材料の側断面図であり、厚み方向に順に、帯電防止コート層（３）、印刷層（２）、厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層（６）、ガスバリア性被膜層（５）、金属酸化物蒸着薄膜層（４）、基材層（１）、接着層（７ａ）、シーラント層（５）が順次積層されている。
【００２１】
前記図１の（ａ）及び（ｂ）の積層包装材料は、積層構成中に金属酸化物蒸着薄膜層（４）、ガスバリア性被膜層（５）を積層しているので、優れたガスバリア性を有すると共に、厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層（６）を積層しているので優れた静電シールド性を有し、最外層に印刷層（２）を積層しているので、印刷層（２）の視認性も良好である。また、（ｃ）及び（ｄ）の積層包装材料は、さらに印刷層（２）上の最外面に帯電防止コート層（３）を積層しているので、表面の帯電防止性が優れている。
【００２２】
図２（ａ）は、本発明のさらに他の実施例の積層包装材料の側断面図であり、厚み方向に順に、透明フィルム層（９）、印刷層（２）、接着層（７ｂ）、基材層（１）、金属酸化物蒸着薄膜層（４）、ガスバリア性被膜層（５）、厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層（６）、接着層（７ａ）、シーラント層（８）が順次積層されており、（ｂ）はさらに他の実施例の積層包装材料の側断面図であり、厚み方向に順に、透明フィルム層（９）、印刷層（２）、接着層（７ｂ）、厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層（６）、ガスバリア性被膜層（５）、金属酸化物蒸着薄膜層（４）、基材層（１）、接着層（７ａ）、シーラント層（８）が順次積層されており、（ｃ）はさらに他の実施例の積層包装材料の側断面図であり、厚み方向に順に、帯電防止コート層（３）、透明フィルム層（９）、印刷層（２）、接着層（７ｂ）、基材層（１）、金属酸化物蒸着薄膜層（４）、ガスバリア性被膜層（５）、厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層（６）、接着層（７ａ）、シーラント層（８）が順次積層されており、（ｄ）はさらの他の実施例の積層包装材料の側断面図であり、厚み方向に順に、帯電防止コート層（３）、透明フィルム層（９）、印刷層（２）、接着層（７ｂ）、厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層（６）、ガスバリア性被膜層（５）、金属酸化物蒸着薄膜層（４）、基材層（１）、接着層（７ａ）、シーラント層（８）が順次積層されている。
【００２３】
前記図２の（ａ）及び（ｂ）の積層包装材料は、同様に積層構成中に金属酸化物蒸着薄膜層（４）、ガスバリア性被膜層（５）を積層しているので、優れたガスバリア性を有すると共に、厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層（６）を積層しているので優れた静電シールド性を有し、さらに、透明フィルム（９）の片面に印刷層（２）を設けた印刷済フィルム（１０）を、その印刷層（２）を接着層（７ｂ）側にして、最外層に積層しているので、透明フィルム（９）の上から印刷層（２）を良好に視認でき、さらに透明フィルム（９）が印刷層（２）を保護することも出来る。また、（ｃ）及び（ｄ）の積層包装材料は、さらに透明フィルム層（９）上の最外面に帯電防止コート層（３）を積層しているので、表面の帯電防止性が優れている。
【００２４】
前記基材層（１）は高分子材料からなり、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ナイロン（Ｎｙ）樹脂などの機械的強度、寸法安定性を有するものが好ましく、これらをフィルム状に加工、さらには二軸方向に延伸したものが用いられる。また、この基材層（１）の表面に接着性を良くするために、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よく、さらに薬品処理、溶剤処理などを施してもよい。
【００２５】
前記基材層（１）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、他のフィルムを積層あるいは蒸着薄膜層を形成する場合の加工性等を考慮すると、６〜５０μｍの範囲が好ましい。
【００２６】
また、量産性を考慮すれば、連続的に蒸着薄膜層を形成できるように長尺状フィルムとすることが望ましい。
【００２７】
前記印刷層（２）には、一般的に包装材料の印刷に使用されるインキ、例えばバインダー樹脂に顔料及び溶媒を添加し、混練した各種タイプのインキを用いて形成する。
【００２８】
前記帯電防止コート層（３）は、四級アンモニウム塩系の界面活性剤溶液、脂肪酸多価アルコールエステル系の界面活性剤溶液あるいはポリエステルオリゴマー溶液を塗布、乾燥し形成する。塗布量は０．０１〜０．０５ｇ／ｍ^２（乾燥状態）が好ましく、表面固有抵抗を１０^１１Ω／□以下にするのが好ましい。
【００２９】
前記金属酸化物蒸着薄膜層（４）に使用される金属酸化物は、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム若しくはそれらの混合物である。薄膜層の膜厚は５〜３００ｎｍの範囲内であることが望ましく、その値は適宜選択される。ただし、膜厚が５ｎｍ以下であると基材層（１）の全面に均一な薄膜が形成されないことがあり、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を超えた場合は蒸着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、蒸着薄膜に亀裂を生じる恐れがあるため良くない。形成方法は公知の真空成膜方法で行う。
【００３０】
前記ガスバリア性被膜層（５）は、金属酸化物蒸着薄膜層（４）を保護すると共に、より高いガスバリア性を付与するために形成されるものであり、その成分は水溶性高分子と、（ａ）１種以上の金属アルコキシド及び加水分解物または（ｂ）塩化錫の少なくとも一方を含むものであり、その成分の水溶液あるいは水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を用いて形成する。水溶性高分子と塩化錫を水系（水あるいは水／アルコール混合）溶媒で溶解させた溶液、あるいはこれに金属アルコキシドを直接または予め加水分解させるなど処理を行ったものを混合した溶液を蒸着薄膜層の上に積層して加熱乾燥し、形成したものである。
【００３１】
前記ガスバリア性被膜層（５）に用いられる水溶性高分子は、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム等が挙げられる。特にポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡとする）を用いた場合にガスバリア性が最も優れる。ここでいうＰＶＡは、一般にポリ酢酸ビニルを鹸化して得られるもので、酢酸基が数十％残存している、いわゆる部分鹸化ＰＶＡから酢酸基が数％しか残存していない完全鹸化ＰＶＡまでを含み、特に限定されない。
【００３２】
また、前記塩化錫は塩化第一錫（ＳｎＣｌ_２）、塩化第二錫（ＳｎＣｌ_４）あるいはこれらの混合物であっても良く、無水物でも水和物でも良い。
【００３３】
さらに、前記金属アルコキシドはテトラエトキシシラン又はトリイソプロポキシアルミニウムあるいはそれらの混合物が好ましい。
【００３４】
前記ガスバリア性被膜層（５）の形成方法は、通常用いられるディッピング法、ロールコーティング法、スクリーン印刷法、スプレー法などの従来公知の手段を用いて実施する。乾燥後の被膜厚さが０．０１μｍ以上あればよいが、厚さが５０μｍを超えると膜にクラックが生じ易くなるため、０．０１〜５０μｍの範囲が好ましい。
【００３５】
前記アルミニウム蒸着薄膜層（６）は、その膜厚が２〜１５ｎｍの極薄になっているので透明性も良く、かつ、良好な静電シールド性を有している。
【００３６】
前記接着剤層（７ａ）及び（７ｂ）は、一般的に包装材料で使用されるものと同様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とを２液混合して使用する２液型あるいはイソシアネート基を持ったものを単独で使用する１液型の接着剤やポリエチレンイミン、有機チタネートなどのアンカーコート剤等を使用し、グラビアコート法あるいはロールコート法等の公知のコート法で形成する。塗布量は０．５〜５ｇ／ｍ^２（乾燥状態）が好ましい。
【００３７】
なお、アンカーコート剤を使用する場合は、アンカーコート剤の塗布面にさらに接着力を強くする為に低密度ポリエチレン樹脂層を設けても良い。
【００３８】
前記シーラント層（８）は、通常はポリオレフィフィン系樹脂を使用して形成する。使用するポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、エチレン・α−オレフィン共重合体樹脂などのエチレン系樹脂や、ホモポリプロピレン樹脂、プロピレン・エチレンランダム共重合体、プロピレン・エチレンブロック共重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体などのポリプロピレン系樹脂などの選択が可能であり、また、これらのオレフィン系樹脂をグラフト重合などにより酸変成した変成ポリオレフィン樹脂も使用可能である。上述したポリオレフィン系樹脂の単体又は２種以上からなるブレンド物でもかまわない。厚みは適宜選定する。
【００３９】
前記シーラント層（８）に帯電防止性を付与させる場合は、前記記載のポリオレフィン系樹脂に対して帯電防止剤を５００〜３０００ｐｐｍ添加し、混練した混合樹脂を使用し形成する。帯電防止剤としては、四級アンモニウム塩などのカチオン系、脂肪酸多価アルコ−ルエステル、ポリオキシエチレン付加物などの非イオン系、ベタイン塩、アラニン塩などの両性系、ホスフェート塩、スルホン酸塩などのアニオン系の界面活性剤を単独あるいは混合して使用する。これらの混合樹脂を使用し、シーラント層（８）の表面固有抵抗を１０^１１Ω／□以下にするのが好ましい。厚みは前記表面固有抵抗が得られるように適宜選定する。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の積層包装材料は、少なくとも、印刷層と、高分子フィルムからなる基材層の前記印刷層が設けられていない片面に酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム又はそれらの混合物からなる金属酸化物蒸着薄膜層、水溶性高分子を主成分とするガスバリア性被膜層、厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層を順次積層したバリア性積層フィルムと、シーラント層とを具備し、印刷層をバリア性積層フィルムの金属酸化物蒸着薄膜層の外側になるように積層しているので、優れたガスバリア性と静電シールド性を有すると共に印刷層を良好に視認できる。また、透明フィルムの片面に印刷層を設けた印刷済フィルムを該透明フィルムが最外面になるようにして積層することにより、印刷層を良好に視認できると共に印刷層を保護できる。あるいは、帯電防止コート層を最外面に積層したり、シーラント層に帯電防止性を付与することにより、優れた表面の帯電防止性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の一実施例の積層包装材料の側断面図であり、（ｂ）は他の実施例の積層包装材料の側断面図であり、（ｃ）はさらに他の実施例の積層包装材料の側断面図であり、（ｄ）はさらに他の実施例の積層包装材料の側断面図である。
【図２】（ａ）は本発明のさらに他の実施例の積層包装材料の側断面図であり、（ｂ）はさらに他の実施例の積層包装材料の側断面図であり、（ｃ）はさらに他の実施例の積層包装材料の側断面図であり、（ｄ）はさらに他の実施例の積層包装材料の側断面図である。
【符号の説明】
１…基材層
２…印刷層
３…帯電防止コート層
４…金属酸化物蒸着薄膜層
５…ガスバリア性被膜層
６…アルミニウム蒸着薄膜層
７ａ，７ｂ…接着層
８…シーラント層
９…透明フィルム層
１０…印刷済フィルム

Claims

少なくとも、印刷層と、高分子フィルムからなる基材層の前記印刷層が設けられていない片面に金属酸化物蒸着薄膜層、ガスバリア性被膜層、厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層を順次積層したバリア性積層フィルムと、シーラント層とを具備することを特徴とする積層包装材料。
前記バリア性積層フィルムが高分子フィルムからなる基材層を外側にして最外層に積層されていることを特徴とする請求項１記載の積層包装材料。
前記バリア性積層フィルムが厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層を外側にして最外層に積層されていることを特徴とする請求項１記載の積層包装材料。
前記印刷層がバリア性積層フィルムの高分子フィルムからなる基材層上の最外層に積層されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の積層包装材料。
前記印刷層がバリア性積層フィルムの厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層上の最外層に積層されていることを特徴とする請求項１又は請求項３記載の積層包装材料。
透明フィルムの片面に印刷層を積層した印刷済フィルムが、バリア性積層フィルムの高分子フィルムからなる基材層上に印刷層を基材層側にして最外層に積層されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の積層包装材料。
透明フィルムの片面に印刷層を積層した印刷済フィルムが、バリア性積層フィルムの厚さ２〜１５ｎｍのアルミニウム蒸着薄膜層上に印刷層をアルミニウム蒸着薄膜層側にして最外層に積層されていることを特徴とする請求項１又は請求項３記載の積層包装材料。
帯電防止コート層が最外面に積層されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の積層包装材料。
前記シーラント層に帯電防止性が付与されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の積層包装材料。
前記金属酸化物が酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム又はそれらの混合物であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載の積層包装材料。
前記ガスバリア性被膜層が水溶性高分子と、（ａ）一種以上の金属アルコキシド及びその加水分解物又は（ｂ）塩化錫の少なくとも一方を含むものからなることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項記載の積層包装材料。