JP2006256091A - 加熱処理耐性を有するガスバリアフィルム積層体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プラスチック基材の少なくとも一方の面に、無機酸化物からなる蒸着薄膜層並びに水溶性高分子と1種以上の金属アルコキシドまたはその加水分解物を含む水溶液或いは水/アルコール混合溶液を主体とする塗工剤からなる塗膜の加熱乾燥薄膜であるガスバリア性複合膜層とが設けられていると共に、ガスバリア性複合膜層上には無機化合物を添加したポリウレタン系樹脂材料からなるバリア劣化防止層がさらに設けられている。
【選択図】図1
Description
ているが、このような包装材料のポリウレタン樹脂からなる接着剤層は熱に弱く、しかも加熱処理時に塑性変形が生じるため、上記のような傾向は大きくなる。
ける添加量が、0.1〜50wt%の範囲であることを特徴とする。
と同じ構成となっているが、この加熱処理耐性を有するガスバリアフィルム積層体16は、蒸着薄膜層12がプラスチック基材11上に設けられたアクリルポリオールとイソシアネート化合物及びシランカップリング剤との複合物からなるプライマー層15を介して設けられている点で異なっている。
エチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレートやヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート等のアクリル酸誘導体モノマーを単独で重合させたものや、スチレン等のその他のモノマーを加え共重合させたアクリルポリオールが好ましく用いられる。またイソシアネート化合物との反応性を考慮するとヒドロキシル価は5〜200(KOHmg/g)の間であることが好ましい。
低下する場合がある。また厚さが2μmを越える場合は塗膜にフレキシビリティを保持させることができず、外的要因により塗膜に亀裂を生じる恐れがあるため好ましくない。従って、プライマー層15の厚さは0.05〜0.5μmの範囲にあることが好ましい。
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具体例とて挙げられる。本発明においては、特にポリビニルアルコール(以下、PVAと略す)を塗工剤を構成する水溶性高分子として用いた場合に優れたガスバリア性が発現されるようになるので好ましい。ここでいうPVAは、一般にポリ酢酸ビニルをけん化して得られるものであり、例えば、酢酸基が数十%残存している、いわゆる部分けん化PVAから酢酸基が数%しか残存していない完全PVA等を含む。
水性を付与することが難しくなり、バリア性劣化を防ぐ効果は得られ難い。また、添加量が50wt.%を超えると、ポリウレタン樹脂に均一に分散ができ難くなるばかりでなく、層の凝集力が低下してラミネート強度が弱くなるため好ましくない。
<プライマー溶液の調整>
まず、希釈溶媒(酢酸エチル)中に、γ−イソシアネートプロピルトリメチルシラン1重量部とアクリルポリオール10重量部を混合して攪拌した。次いでキシリレンジイソシアネートとイソホロンジイソシアネートの7対3混合物をそのイソシアネート基が前記アクリルポリオールの水酸基に対して等量となるようにさらに加え、混合溶液を得た。そして、この混合溶液を添加化合物の総濃度が2重量%となるように希釈し、プライマー溶液とした。
<複合被膜溶液の調整>
下記に示すA液とB液を配合比(wt%)を6/4にして混合し、ガスバリア性被膜溶液を作成した。
<A液>
テトラエトキシシラン10.4gに塩酸(0.1N)89.6gを加え、30分間撹拌し加水分解させた固形分3wt%(SiO2換算)の加水分解溶液。
<B液>
ポリビニルアルコールの3wt%水/イソプロピルアルコール溶液(水:イソプロピルアルコール重量比で90:10)。
<接着剤配合液の調整>
主剤としてポリエステルポリウレタンポリオール、硬化剤としてイソホロンジイソシアネート(IPDI)のアダクト体をそれぞれの官能基比で1/1となるように混合し、さらにそれが固形分率で30wt%となるように酢酸エチルで希釈し、二液硬化型ポリウレタン系接着剤配合液を作成した。
さ20nm)を成膜して、蒸着フィルムを作成した。続いて、この蒸着フィルムの蒸着薄膜層に上記複合被膜溶液をグラビアコート法により塗布してから乾燥させ、厚さ0.4μmのガスバリア性複合被膜層を形成した。そして最後に、ガスバリア性複合被膜層上に上記接着剤配合液に接着剤固形分として20wt%の硫酸バリウムを混練してなるポリウレタン系樹脂材料をグラビアコート法により塗布してから乾燥させ、厚さ4μmのバリア劣化防止層を形成し、実施例1に係る加熱処理耐性を有するガスバリアフィルム積層体を得た。
ラズマを利用したリアクティブイオンエッチング(RIE)による前処理を施し、プラズマ前処理面を形成した。この時、電極には周波数13.56MHzの高周波電源を用い、自己バイアス値は800Vとした。また、処理ガスにはアルゴン/酸素混合ガスを用いた。次に、プラズマ前処理面上に、電子線加熱方式を用いた反応蒸着により、酸化アルミニウムからなる蒸着薄膜層(厚さ20nm)を成膜して、蒸着フィルムを作成した。次いでこの蒸着フィルムの蒸着薄膜層上に上記複合被膜溶液をグラビアコート法により塗布してから乾燥させ、厚さ0.4μmのガスバリア性複合被膜層を形成した。そして最後に、ガスバリア性複合被膜層上に上記の接着剤配合液に接着剤固形分として10wt%の硫酸バリウムを混練してなるポリウレタン樹脂材料をグラビアコート法により塗布してから乾燥させ、厚さ4μmのバリア劣化防止層を形成し、実施例5に係る加熱処理耐性を有するガスバリアフィルム積層体を得た。
2、12…無機酸化物からなる蒸着薄膜層
3、13…ガスバリア性複合被膜層
4、14…バリア劣化防止層
5…プラズマ前処理面
15…プライマー層
6、16…加熱処理耐性を有するガスバリアフィルム積層体
Claims (9)
- プラスチック基材の少なくとも一方の面に、無機酸化物からなる蒸着薄膜層並びに水溶性高分子と1種以上の金属アルコキシドまたはその加水分解物を含む水溶液或いは水/アルコール混合溶液を主体とする塗工剤からなる塗膜の加熱乾燥薄膜であるガスバリア性複合膜層とが設けられていると共に、ガスバリア性複合膜層上には無機化合物を添加したポリウレタン系樹脂材料からなるバリア劣化防止層がさらに設けられていることを特徴とする加熱処理耐性を有するガスバリアフィルム積層体。
- 無機酸化物からなる蒸着薄膜層が、プラスチック基材表面のリアクティブイオンエッチング(RIE)を利用したプラズマ前処理面上に設けられていることを特徴とする請求項1記載の加熱処理耐性を有するガスバリアフィルム積層体。
- 無機酸化物からなる蒸着薄膜層が、プラスチック基材に設けられたアクリルポリオールとイソシアネート化合物及びシランカップリング剤との複合物からなるプライマー層を介して設けられていることを特徴とする請求項1記載の加熱処理耐性を有するガスバリアフィルム積層体。
- シランカップリング剤が、アクリルポリオールの水酸基またはイソシアネート化合物のイソシアネート基の少なくとも一方と反応する有機官能基を持つことを特徴とする請求項3記載の加熱処理耐性を有するガスバリアフィルム積層体。
- 無機化合物が、酸化チタン、酸化鉄、鉄、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、或いはそれらの混合物のいずれかであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の加熱処理耐性を有するガスバリアフィルム積層体。
- 無機化合物のポリウレタン系樹脂材料中における添加量が、0.1〜50wt%の範囲であることを特徴とする請求項1〜5記載の加熱殺菌耐性を有するガスバリアフィルム積層体。
- 無機酸化物からなる蒸着薄膜層が、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、或いはそれらの混合物のいずれかからなることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の加熱処理耐性を有するガスバリアフィルム積層体。
- 金属アルコキシドが、テトラエトキシシランまたはトリイソプロポキシアルミニウム、或いはそれらの混合物のいずれかからなることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の加熱処理耐性を有するガスバリアフィルム積層体。
- 水溶性高分子が、ポリビニルアルコールまたはポリ(ビニルアルコール−o−エチレン)、セルロース、デンプンの少なくとも1種類以上を成分に持つことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の加熱殺菌耐性を有するガスバリアフィルム積層体。
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