JP2012196918A - Packaging material for pressurizing/heating sterilization - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高い酸素、水蒸気バリア性を保持し、同時に高い基材密着性を有する加熱殺菌用包装材料に関するものである。 The present invention relates to a packaging material for heat sterilization that retains high oxygen and water vapor barrier properties and at the same time has high substrate adhesion.
食品の包装材料、例えばレトルト食品のパウチ材料としては、基材としてのプラスチックフィルム、酸素及び水蒸気のバリア層としてのアルミ箔及びヒートシールのための熱可塑性樹脂フィルムが順次積層された積層包装材料からなる袋の全面に、装飾効果を高めるために印刷が施されているものが従来より広く用いられている。しかしながら、従来のアルミ箔が積層された材料は電子レンジに使用できない。このため近年、家庭における電子レンジの普及に伴い、常温流通が可能で、包材ごと電子レンジに適用できるバリア性を有したフレキシブルプラスチックフィルムからなる包装用フィルムを用いた食品包材の市場が拡大している。
食品の包装用フィルムに求められる特性としては、
１．防湿，保香，酸化防止等のガスバリア性に優れること、
２．強度，可撓性が充分であること、
３．加熱，加圧殺菌が適用出来ること、
などがある。
従来、上記の特性を満たす材料として、フレキシブルプラスチックフィルムを基材とし、この表面に、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素等の金属酸化物を蒸着し、蒸着面に他のフィルムを積層した包装用フィルムが提案されている（特開昭５８−１４８７５９号公報、特開平１−２０６０３６号公報、特開平１−２６７０３６号公報、特開平２−３４３３０号公報参照）。
Food packaging materials, such as pouch materials for retort foods, are laminated packaging materials in which a plastic film as a base material, an aluminum foil as an oxygen and water vapor barrier layer, and a thermoplastic resin film for heat sealing are sequentially laminated. What has been printed on the entire surface of the bag to enhance the decorative effect has been widely used. However, a material in which a conventional aluminum foil is laminated cannot be used for a microwave oven. Therefore, in recent years, with the widespread use of microwave ovens in the home, the market for food packaging materials using packaging films made of flexible plastic films that have barrier properties that can be applied to microwave ovens is possible. is doing.
The properties required for food packaging films include:
1. Excellent gas barrier properties such as moisture prevention, incense retention, oxidation prevention,
2. Sufficient strength and flexibility;
3. Heat and pressure sterilization can be applied,
and so on.
Conventionally, as a material that satisfies the above characteristics, a flexible plastic film is used as a base material, and metal oxides such as aluminum oxide, magnesium oxide, and silicon oxide are vapor-deposited on this surface, and another film is laminated on the vapor-deposited surface. Films have been proposed (see JP-A-58-148759, JP-A-1-206036, JP-A-1-267036, and JP-A-2-34330).
最近では、酸素、水蒸気バリア膜として光透過性の酸化アルミ蒸着層、または酸化ケイ素蒸着層などの、セラミック層を有する積層包装材料を、レトルト食品用の材料として、また優れた廃棄性と内容物を外から確認できるという特性を生かしてレトルト食品用の材料以外の菓子等の食品や医薬品などの包装材料に用いられている。 Recently, laminated packaging materials with ceramic layers, such as light-transmitting aluminum oxide vapor-deposited layers or silicon oxide vapor-deposited layers as oxygen and water vapor barrier films, have been used as materials for retort foods, and have excellent disposal and contents. It is used for packaging materials such as foods such as confectionery and pharmaceuticals other than materials for retort foods, taking advantage of the fact that it can be confirmed from the outside.
ガスバリア性を有するプラスチックフィルムを実現するために、誘導加熱法、抵抗加熱法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法などの物理成膜法（ＰＶＤ法）は、大面積化やロール・ツー・ロールへの展開が容易であることから、これらの方式を用いて、高いガスバリア性の発現が期待できるものとして検討され、また実用化されてきた。ＰＶＤ法は、大きく分けて誘導加熱法、抵抗加熱法、電子ビーム蒸着法などの蒸着法とスパッタリング法に分けられるが、蒸着法は、成膜速度は速いが緻密でガスバリア性の高い膜を得ることが困難な手法であり、一方スパッタリング法は、成膜速度は遅いが緻密でガスバリア性の高い膜を得ることが可能である。このため、一般的に軟包装材料用のガスバリアフィルムは蒸着法を用いる場合が多く、スパッタリング法を用いた大面積成膜は精密な膜厚コントロールを求められる光学膜用途、導電膜用途などに用いられることが多く、平米当たりの価格は蒸着法に比較して高くなる。しかし、近年では、加熱殺菌用包装材料などに用いられる軟包装材料用のガスバリアフィルムにおいても品質の要求が高く、より高いバリア性、より高いガスバリア膜の密着性が求められてきている。 In order to realize a plastic film having gas barrier properties, physical film formation methods (PVD methods) such as induction heating method, resistance heating method, electron beam evaporation method, sputtering method, etc. Since it is easy to develop, it has been studied and put to practical use as a system that can be expected to exhibit high gas barrier properties using these methods. The PVD method is roughly divided into an evaporation method such as an induction heating method, a resistance heating method, and an electron beam evaporation method, and a sputtering method. The evaporation method has a high film formation speed but a dense film having a high gas barrier property. On the other hand, the sputtering method has a slow film formation rate, but can provide a dense film with high gas barrier properties. For this reason, in general, gas barrier films for flexible packaging materials often use vapor deposition, and large-area film formation using sputtering is used for optical film applications and conductive film applications that require precise film thickness control. In many cases, the price per square meter is higher than the vapor deposition method. However, in recent years, there is a high demand for quality even in gas barrier films for soft packaging materials used for packaging materials for heat sterilization, and higher barrier properties and higher adhesion of gas barrier films have been demanded.
この生産性とガスバリア性が両立しない問題について、生産性は蒸着法とスパッタリング法の中間を、またガスバリア性に関しても蒸着法とスパッタリング法の中間をとる手段として圧力勾配型のプラズマガンを材料蒸発方法として用いた蒸着法が考案されている（特許文献１）。この手法は、プラズマガンより発せられるプラズマを、磁場を用いて収束するなどして、材料へ誘導し、材料を加熱し、蒸発させるとともに、蒸発中の原子、分子がプラズマガンより発せられるプラズマを通過することにより、活性化し、蒸発時より高い運動エネルギーを持って基材に入射することにより、通常の蒸着法より緻密な膜を得ることが可能な方法である。 Regarding the problem of incompatibility between the productivity and the gas barrier property, a pressure gradient type plasma gun is used as a material evaporation method as a means of taking the productivity between the vapor deposition method and the sputtering method and the gas barrier property between the vapor deposition method and the sputtering method. The vapor deposition method used as the above has been devised (Patent Document 1). In this method, the plasma emitted from the plasma gun is focused to the material by converging it using a magnetic field, etc., and the material is heated and evaporated. At the same time, the atoms and molecules being evaporated are emitted from the plasma gun. It is a method that can be activated by passing, and can enter a substrate with a higher kinetic energy than that at the time of evaporation to obtain a denser film than a normal vapor deposition method.
一方、形成したガスバリア膜は、必要とされるガスバリア性が発現したとしても、加圧加熱殺菌用テストをクリア出来る基材とセラミック層との密着が得られるとは限らない。このため、ウェット法によるアンカーコートが用いられ、加圧加熱殺菌用テストをクリア出来る高い密着性を発現させる方法が考案されている。 On the other hand, even if the formed gas barrier film exhibits the required gas barrier properties, the adhesion between the base material and the ceramic layer that can pass the pressure and heat sterilization test is not always obtained. For this reason, the anchor coat by a wet method is used, and the method of expressing the high adhesiveness which can clear the test for pressurization heating sterilization is devised.
しかしながら、この手法では材料の蒸発とプラズマによる活性化が同時に行えるため煩雑さは少なく、装置コスト的に有利である反面、材料の蒸発速度とプラズマ密度とが一義的に決定してしまい、材料の蒸発速度と活性化するためのプラズマ密度を自由に決定できないという問題点があった。このため、成膜速度に対するガスバリア性が自由に設定することが困難であるという問題があった。 However, this method is less complicated because the material can be evaporated and activated by plasma at the same time, and it is advantageous in terms of apparatus cost. On the other hand, the material evaporation rate and the plasma density are uniquely determined. There is a problem that the evaporation rate and the plasma density for activation cannot be determined freely. For this reason, there is a problem that it is difficult to freely set the gas barrier property with respect to the film formation rate.
また、ガスバリア性を発現出来たとしても、基材に対するガスバリア膜の密着強度が、軟包装材料用のガスバリアフィルムの要求値を満たすことはなく、レトルト食品用の耐久性を満たす密着層としては、ウェットコート法などにより、別途アンカー層を設ける必要があり、コストが上がってしまう問題があった。 In addition, even if the gas barrier property can be expressed, the adhesion strength of the gas barrier film to the base material does not satisfy the required value of the gas barrier film for the flexible packaging material, but as the adhesion layer satisfying the durability for the retort food, There is a problem that it is necessary to separately provide an anchor layer by a wet coating method or the like, which increases costs.
本発明は、上記の問題点に鑑み、ガスバリアフィルムを形成するにあたり、材料の蒸発速度とプラズマ密度を自由に設定し、成膜速度に対するガスバリア性を自由に設定出来、得られたガスバリアフィルムを用いることにより、高い酸素、水蒸気バリア性を保持し、同時に高い基材密着性を有する加熱殺菌用包装材料およびその製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned problems, the present invention can freely set the evaporation rate and plasma density of the material and freely set the gas barrier property with respect to the film formation rate, and use the obtained gas barrier film. Accordingly, an object of the present invention is to provide a packaging material for heat sterilization that maintains high oxygen and water vapor barrier properties and at the same time has high substrate adhesion, and a method for producing the same.
この課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ガスバリアフィルム、接着層、ナイロンフィルム、接着層およびヒートシール性樹脂フィルムがこの順で積層された加圧加熱殺菌用包装材料であって、
前記ガスバリアフィルムが、プラズマにより処理を施されたプラスチックフィルム上に蒸着手段を用いた蒸着法によりセラミック層を形成させてなり、その際、前記蒸着手段とは別に高密度プラズマを発生させる手段を併せて用いることを特徴とする加圧加熱殺菌用包装材料である。
請求項２に記載の発明は、前記高密度プラズマを発生させる手段として、ICPプラズマ、ヘリコン波プラズマ、マイクロ波プラズマ、ホロカソード放電の何れか１つを用いることを特徴とする請求項１に記載の加圧加熱殺菌用包装材料である。
請求項３に記載の発明は、前記プラスチックフィルムが、交流電圧が印加されたロール電極に搬送されながら前記プラズマによる処理が行われることを特徴とする請求項１または２記載の加圧加熱殺菌用包装材料である。
請求項４に記載の発明は、前記プラスチックフィルムのプラズマによる処理と、蒸着手段を用いた蒸着法によりセラミック層を形成させる工程とが、インラインにより連続的に行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の加圧加熱殺菌用包装材料である。
請求項５に記載の発明は、前記セラミック層と前記ナイロンフィルムとの間に、オーバーコート層を形成させてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の加圧加熱殺菌用包装材料である。
請求項6に記載の発明は、 前記蒸着法が、電子ビーム蒸着法、抵抗加熱法または高周波誘導加熱法であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の加圧加熱殺菌用包装材料である。
請求項７に記載の発明は、前記セラミック層が、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸窒化珪素膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜、酸窒化アルミニウム膜、酸化マグネシウム膜の何れか１つからなる請求項１〜６のいずれかに記載の加圧加熱殺菌用包装材料である。
請求項８に記載の発明は、 ガスバリアフィルム、接着層、ナイロンフィルム、接着層およびヒートシール性樹脂フィルムをこの順で積層する加圧加熱殺菌用包装材料の製造方法であって、
前記ガスバリアフィルムが、プラズマにより処理を施されたプラスチックフィルム上に蒸着手段を用いた蒸着法によりセラミック層を形成させてなり、その際、前記蒸着手段とは別に高密度プラズマを発生させる手段を併せて用いることを特徴とする加圧加熱殺菌用包装材料の製造方法である。
In order to solve this problem, the invention described in claim 1 is a packaging material for pressure and heat sterilization in which a gas barrier film, an adhesive layer, a nylon film, an adhesive layer, and a heat-sealable resin film are laminated in this order. ,
The gas barrier film is formed by forming a ceramic layer on a plastic film treated with plasma by a vapor deposition method using a vapor deposition means, and at that time, a means for generating high-density plasma separately from the vapor deposition means. It is a packaging material for pressurization heating sterilization characterized by using.
The invention described in claim 2 is characterized in that any one of ICP plasma, helicon wave plasma, microwave plasma, and holo cathode discharge is used as the means for generating the high density plasma. It is a packaging material for pressure heat sterilization.
The invention according to claim 3 is characterized in that the treatment with the plasma is performed while the plastic film is conveyed to a roll electrode to which an alternating voltage is applied. It is a packaging material.
The invention according to claim 4 is characterized in that the treatment of the plastic film with plasma and the step of forming a ceramic layer by vapor deposition using vapor deposition means are continuously performed in-line. It is a packaging material for pressurization heating sterilization in any one of -3.
The invention according to claim 5 is characterized in that an overcoat layer is formed between the ceramic layer and the nylon film. It is a packaging material.
6. The invention according to claim 6, wherein the vapor deposition method is an electron beam vapor deposition method, a resistance heating method, or a high-frequency induction heating method. It is a packaging material.
According to a seventh aspect of the present invention, the ceramic layer is formed of any one of a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, an aluminum oxide film, an aluminum nitride film, an aluminum oxynitride film, and a magnesium oxide film. It is a packaging material for pressurization heat sterilization in any one of Claims 1-6.
Invention of Claim 8 is a manufacturing method of the packaging material for pressure heat sterilization which laminates | stacks a gas barrier film, an adhesive layer, a nylon film, an adhesive layer, and a heat-sealable resin film in this order,
The gas barrier film is formed by forming a ceramic layer on a plastic film treated with plasma by a vapor deposition method using a vapor deposition means, and at that time, a means for generating high-density plasma separately from the vapor deposition means. It is a manufacturing method of the packaging material for pressure heating sterilization characterized by using.
本発明の加圧加熱殺菌用包装材料およびその製造方法は、ガスバリアフィルム、接着層、ナイロンフィルム、接着層およびヒートシール性樹脂をこの順で積層し、前記ガスバリアフィルムが、プラスチックフィルム上に蒸着手段を用いた蒸着法によりセラミック層を形成してなり、その際、前記蒸着手段とは別に高密度プラズマを発生させる手段を併せて用いることを特徴としているので、ガスバリアフィルムを形成するにあたり、材料の蒸発速度とプラズマ密度を自由に設定し、成膜速度に対するガスバリア性を自由に設定出来、得られたガスバリアフィルムを用いることにより、高い酸素、水蒸気バリア性を保持し、同時に高い基材密着性を有する加熱殺菌用包装材料を提供できる。 The packaging material for pressure and heat sterilization according to the present invention and the method for producing the same are obtained by laminating a gas barrier film, an adhesive layer, a nylon film, an adhesive layer and a heat sealable resin in this order, and the gas barrier film is deposited on a plastic film. In this case, a ceramic layer is formed by a vapor deposition method, and in that case, a means for generating a high-density plasma is used in addition to the vapor deposition means. The evaporation rate and plasma density can be set freely, the gas barrier property against the film formation rate can be set freely, and by using the obtained gas barrier film, high oxygen and water vapor barrier properties are maintained, and at the same time high substrate adhesion is achieved. The packaging material for heat sterilization which has can be provided.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の加熱殺菌用包装材料の一実施形態を示した構成図（断面図）である。
プラスチックフィルム１０の上に、セラミック層１１、更にオーバーコート層１２が成膜され、このオーバーコート層１２側にナイロンフィルム１４を、接着層１３を介しラミネートし、またナイロンフィルム１４に対し、接着層１５を介しヒートシール性樹脂フィルム１６をラミネートした構成である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram (cross-sectional view) showing an embodiment of a packaging material for heat sterilization according to the present invention.
A
プラスチックフィルム１０は、特に限定されるものではなく公知のものを使用することができる。例えばポリオレフィン系（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリエステル系（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等）、ポリアミド系（ナイロン−６、ナイロン−６６等）、ポリスチレン、エチレンビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリカーボネイト、ポリエーテルスルホン、アクリル、セルロース系（トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース等）などが挙げられるが特に限定されない。実際的には、用途や要求物性により適宜選定をすることが望ましく、限定をする例ではないが医療用品、薬品、食品等の包装には、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ナイロンなどがコスト的に用いやすい。また、プラスチックフィルムの厚みは限定するものではないが、用途に応じて、６μｍから２００μｍ程度が使用しやすい。
The
また、バリアフィルム作製のためのプラスチックフィルム表面には、プラスチックフィルムが通るロール電極を陰極として、周波数10kHz〜1MHzの交流電圧を印加し、Ar、He、Kr、N2、O2、およびそれらの混合ガス等のプラズマ処理を施す。 In addition, on the surface of the plastic film for barrier film production, an AC voltage with a frequency of 10 kHz to 1 MHz is applied using a roll electrode through which the plastic film passes as a cathode, and Ar, He, Kr, N 2 , O 2 , and their Plasma treatment of mixed gas or the like is performed.
セラミック層１１としては、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸窒化珪素膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜、酸窒化アルミニウム膜、酸化マグネシウム膜が挙げられる。これらを蒸着する際に用いる蒸着材料としては、特に限定されるものではなく公知のものを使用することができる。例えば酸化珪素膜の場合、シリコン（Ｓｉ）、一酸化珪素（ＳｉＯ）や二酸化珪素（ＳｉＯ２）、またはこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。また、上記の材料の蒸着時に、酸素などの反応性ガスを併用することにより、酸化珪素膜を得ても良い。
Examples of the
セラミック層１１の上に形成するオーバーコート層１２としては、Ｒ１（Ｍ−ＯＲ２）
（ただしＲ１、Ｒ２は炭素数１〜８の有機基、Ｍは金属原子）で表される少なくとも一種以上の金属アルコキシドを原料とする組成を含む塗布膜をセラミック層１１上に積層することが望ましい。ＭはＳｉ、Ａｌ、Ｔｉなどが望ましく、特にＳｉが望ましい。また他の水溶性高分子を混合しても差し支えない。
As the
It is desirable to laminate on the ceramic layer 11 a coating film containing a composition using at least one metal alkoxide represented by (wherein R1 and R2 are organic groups having 1 to 8 carbon atoms and M is a metal atom). . M is preferably Si, Al, Ti, etc., and particularly Si. Other water-soluble polymers may be mixed.
ナイロンフィルム１４としては、引き裂き方向に延伸した一軸延伸状態のナイロンフィルムでもよく、また芳香族系ポリアミドなどとのポリマーブレンドの２軸延伸状態のナイロンフィルムを用いてもよい。
The
ヒートシール性樹脂フィルム１６としては、従来から包装材料のシーラントとして用いられているものと同様の素材から構成することが出来、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、アイオノマー等を使用することが出来る。
The heat-
水蒸気、酸素バリア性を有したプラスチックフィルム１０とナイロンフィルム１４とは接着層１３を介し、ラミネーションするが、接着層１３の接着剤としてウレタン系の接着剤を用いることが好ましく、またラミネートする方法として、ドライラミネーション法、ノンソルベントラミネーション法、押出しラミネーション法、ニーラムラミネーション法などによりラミネーションすることが好ましい。
The
ヒートシール樹脂フィルム１６とナイロンフィルム１４とは接着層１５を介し、ラミネーションするが、接着層１５の接着剤としてウレタン系の接着剤を用いることが好ましく、またラミネートする方法として、ドライラミネーション法、ノンソルベントラミネーション法、押出しラミネーション法、ニーラムラミネーション法などによりラミネーションすることが好ましい。
The heat
図２は、本発明の加熱殺菌用包装材料における水蒸気、酸素バリア性を保持したガスバリアフィルムを作製する成膜装置の模式図の一例である。真空チャンバー２０において、プラスチックフィルム２１を、巻き出しローラー２２にセットし、巻き出しローラー２２よりメインドラム２３を通過し、巻取りローラー２４に巻き取られる。この際メインドラム２３において、セラミック層をプラスチックフィルム２１上に形成する。坩堝２５に、セラミック層を成膜するための蒸着材料２６を詰める。また、蒸着手段として、直進電子ビーム銃２７が設置されている。また、反応性ガスを導入する手段として、反応性ガス導入パイプ３０が成膜室に設置されている。電子ビームにより加熱された蒸着材料２６は蒸気となりプラスチックフィルムに蒸着されるがこの際の蒸気を蒸着粒子２８で示し、蒸着粒子をイオンプレーティングする高密度プラズマをプラズマ２９として示してある。
FIG. 2 is an example of a schematic view of a film forming apparatus for producing a gas barrier film retaining water vapor and oxygen barrier properties in the packaging material for heat sterilization of the present invention. In the
また、巻き出しローラー２２より巻き出されたプラスチックフィルム２１は、カソード・ローラー３１を通過する。このカソード・ローラー３１の対抗電極としてアノード３２が設置されており、カソード・ローラー３１とアノード３２の間に、プラズマ３４が発生する。この際、カソード・ローラー３１には、周波数10ｋＨｚ〜１MHｚの交流電圧を交流電源３３により印加され、プラズマ３４が発生する。この際、カソード・ローラー３１とアノード３２は、巻取り室３７と隔壁３５によって仕切られており、独自の気圧設定が可能である。また、プラズマ３４を発生させるためのガスは、ガス導入配管３６より導入される。このように本実施形態によれば、プラスチックフィルムのプラズマによる処理と、蒸着手段を用いた蒸着法によりセラミック層を形成させる工程とが、インラインにより連続的に行われる。
The
図２において、蒸着材料２６を過熱する手段として、直進電子ビーム銃２７を設置し、電子ビーム蒸着法を示したが、蒸着手段としては、材料を詰めてある坩堝２５に対し、抵抗加熱法または高周波誘導加熱法などを用いて加熱し、材料を蒸発させてもよい。電子ビーム蒸着法は、直進電子ビーム銃であっても、偏向電子ビーム銃であってもよいが、高い成膜速度を発現させるためには大電力の投入が可能なピアース式平面陰極形電子銃などが挙げられるが、これに限られるものではない。また抵抗加熱法は、材料を詰めた坩堝を直接抵抗加熱する方式であってもよいし、抵抗加熱部に金属のワイヤーをフィードするタイプの抵抗加熱方式であっても問題ない。いずれの方式も高い成膜速度を発現できる装置の構成になっていることが必要である。
In FIG. 2, a straight
材料を蒸着する際に、プラズマ源より高密度プラズマを発生させる。高い成膜速度により成膜する場合は、蒸着粒子の数が非常に多いため、高いプラズマ密度を発現できる方式で無い場合、蒸着粒子に比してプラズマ化している粒子数が少なく、膜質を向上させる変化を発現させることが困難である。このため、高いプラズマ密度を発現させる手段として、ICPプラズマ法、ヘリコン波プラズマ法、マイクロ波プラズマ法、ホロカソード放電法の何れかを用いることが最適である。 When depositing the material, a high-density plasma is generated from the plasma source. When depositing at a high deposition rate, the number of vapor deposition particles is very large, so if it is not a method that can express a high plasma density, the number of particles that are converted into plasma is smaller than vapor deposition particles, and the film quality is improved. It is difficult to express changes to be made. For this reason, it is optimal to use any one of the ICP plasma method, the helicon wave plasma method, the microwave plasma method, and the holocathode discharge method as means for developing a high plasma density.
また、本発明の加圧加熱殺菌用包装材料は、水蒸気透過度が１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが好ましい。本発明の加圧加熱殺菌用包装材料は、高密度プラズマを用いてセラミック層を成膜したプラスチックフィルムを用いて構成しているため、水蒸気バリア性に優れている。 The packaging material for heat and pressure sterilization of the present invention preferably has a water vapor permeability of 1 g / m 2 / day or less. Since the packaging material for pressure heat sterilization of this invention is comprised using the plastic film which formed the ceramic layer into a film using the high-density plasma, it is excellent in water vapor | steam barrier property.
さらに、本発明の加圧加熱殺菌用包装材料は、酸素透過度が１ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが好ましい。本発明の加圧加熱殺菌用包装材料は、高密度プラズマを用いてセラミック層を成膜したプラスチックフィルムを用いて構成しているため、水蒸気バリア性に優れている。 Furthermore, the packaging material for heat and pressure sterilization of the present invention preferably has an oxygen permeability of 1 cc / m 2 / day or less. Since the packaging material for pressure heat sterilization of this invention is comprised using the plastic film which formed the ceramic layer into a film using the high-density plasma, it is excellent in water vapor | steam barrier property.
以下に、本発明の具体的な実施例を示す。 Specific examples of the present invention are shown below.
＜実施例１＞
図２に示す成膜装置を用いて、蒸着材料２６としてアルミニウム塊を坩堝２５に詰め、加熱手段として直進電子ビーム銃２７を用い、１００ｎｍ／ｓｅｃの成膜速度で蒸発させ、反応性ガス導入パイプ３０より酸素ガスを導入し、反応性蒸着により酸化アルミニウム薄膜をプラスチックフィルム２１に蒸着成膜する。この際、巻き出しローラー２２から巻き取りローラー２４に向かって流すプラスチックフィルム２１として１２μｍ厚のＰＥＴフィルムを用いた。プラスチックフィルム２１は、カソード・ローラー３１とアノード３２の間で、ガス導入配管３６より導入されたＡｒガスにより発生したＡｒプラズマ３４により、表面処理を行われ、その後、メインドラム２３を通過する際、物理膜厚２０ｎｍを成膜した。この際、電子ビーム蒸着と同時に、ホロカソードパイプにＡｒガスを７０ｓｃｃｍ流し、投入電力１０ｋWのホロカソードアーク放電を用いて活性化蒸着を行った。セラミック層が形成されたプラスチックフィルムのセラミック層上に、オーバーコート層をマイクログラビア法により形成し、水蒸気、酸素バリア性プラスチックフィルムを作製した。このプラスチックフィルムと厚さ７０μｍのナイロンフィルムを、ウレタン系接着剤を用いドライラミネーション法によりラミネーションした。また更にナイロンフィルム側にヒートシール樹脂として厚さ１００μｍのポリプロピレンフィルムを、ウレタン系接着剤を用いドライラミネーション法によりラミネーションし、加圧加熱殺菌用包装材料を作製した。
<Example 1>
Using the film forming apparatus shown in FIG. 2, an aluminum lump is packed in the
＜実施例２＞
図２に示す成膜装置を用いて、蒸着材料２６としてアルミニウム塊を坩堝２５に詰め、加熱手段として直進電子ビーム銃２７を用い、１００ｎｍ／ｓｅｃの成膜速度で蒸発させ、反応性ガス導入パイプ３０より酸素ガスを導入し、反応性蒸着により酸化アルミニウム薄膜をプラスチックフィルム２１に蒸着成膜する。この際、巻き出しローラー２２から巻き取りローラー２４に向かって流すプラスチックフィルム２１として１２μｍ厚のＰＥＴフィルムを用いた。プラスチックフィルム２１は、カソード・ローラー３１とアノード３２の間で、ガス導入配管３６より導入されたＡｒガスにより発生したＡｒプラズマ３４により、表面処理を行われ、その後、メインドラム２３を通過する際、物理膜厚２０ｎｍを成膜した。この際、電子ビーム蒸着と同時に周波数１３．５６ＭＨｚ、投入電力１０ｋＷのＩＣＰプラズマを発生させ、活性化蒸着を行った。セラミック層が形成されたプラスチックフィルムのセラミック層上に、オーバーコート層をマイクログラビア法により形成し、水蒸気、酸素バリア性プラスチックフィルムを作製した。このプラスチックフィルムと厚さ７０μｍのナイロンフィルムを、ウレタン系接着剤を用いドライラミネーション法によりラミネーションした。また更にナイロンフィルム側にヒートシール樹脂として厚さ１００μｍのポリプロピレンフィルムを、ウレタン系接着剤を用いドライラミネーション法によりラミネーションし、加圧加熱殺菌用包装材料を作製した。
<Example 2>
Using the film forming apparatus shown in FIG. 2, an aluminum lump is packed in the
＜実施例３＞
図２に示す成膜装置を用いて、蒸着材料２６としてアルミニウム塊を坩堝２５に詰め、加熱手段として直進電子ビーム銃２７を用い、１００ｎｍ／ｓｅｃの成膜速度で蒸発させ、反応性ガス導入パイプ３０より酸素ガスを導入し、反応性蒸着により酸化アルミニウム薄膜をプラスチックフィルム２１に蒸着成膜する。この際、巻き出しローラー２２から巻き取りローラー２４に向かって流すプラスチックフィルム２１として１２μｍ厚のＰＥＴフィルムを用いた。プラスチックフィルム２１は、カソード・ローラー３１とアノード３２の間で、ガス導入配管３６より導入されたＡｒガスにより発生したＡｒプラズマ３４により、表面処理を行われ、その後、メインドラム２３を通過する際、物理膜厚２０ｎｍを成膜した。この際、電子ビーム蒸着と同時に、周波数２．４５ＧＨｚ、投入電力６ｋＷのマイクロ波プラズマを発生させ、活性化蒸着を行った。セラミック層が形成されたプラスチックフィルムのセラミック層上に、オーバーコート層をマイクログラビア法により形成し、水蒸気、酸素バリア性プラスチックフィルムを作製した。このプラスチックフィルムと厚さ７０μｍのナイロンフィルムを、ウレタン系接着剤を用いドライラミネーション法によりラミネーションした。また更にナイロンフィルム側にヒートシール樹脂として厚さ１００μｍのポリプロピレンフィルムを、ウレタン系接着剤を用いドライラミネーション法によりラミネーションし、加圧加熱殺菌用包装材料を作製した。
<Example 3>
Using the film forming apparatus shown in FIG. 2, an aluminum lump is packed in the
＜比較例１＞
図２に示す成膜装置を用いて、蒸着材料２６としてアルミニウム塊を坩堝２５に詰め、加熱手段として直進電子ビーム銃２７を用い、１００ｎｍ／ｓｅｃの成膜速度で蒸発させ、反応性ガス導入パイプ３０より酸素ガスを導入し、反応性蒸着により酸化アルミニウム薄膜をプラスチックフィルム２１に蒸着成膜する。この際、巻き出しローラー２２から巻き取りローラー２４に向かって流すプラスチックフィルム２１として１２μｍ厚のＰＥＴフィルムを用い、物理膜厚２０ｎｍを成膜した。セラミック層が形成されたプラスチックフィルムのセラミック層上に、オーバーコート層をマイクログラビア法により形成し、水蒸気、酸素バリア性プラスチックフィルムを作製した。このプラスチックフィルムと厚さ７０μｍのナイロンフィルムを、ウレタン系接着剤を用いドライラミネーション法によりラミネーションした。また更にナイロンフィルム側にヒートシール樹脂として厚さ１００μｍのポリプロピレンフィルムを、ウレタン系接着剤を用いドライラミネーション法によりラミネーションし、加圧加熱殺菌用包装材料を作製した。
<Comparative Example 1>
Using the film forming apparatus shown in FIG. 2, an aluminum lump is packed in the
＜比較例２＞
図２に示す成膜装置を用いて、蒸着材料２６としてアルミニウム塊を坩堝２５に詰め、加熱手段として直進電子ビーム銃２７を用い、１００ｎｍ／ｓｅｃの成膜速度で蒸発させ、反応性ガス導入パイプ３０より酸素ガスを導入し、反応性蒸着により酸化アルミニウム薄膜をプラスチックフィルム２１に蒸着成膜する。この際、巻き出しローラー２２から巻き取りローラー２４に向かって流すプラスチックフィルム２１として１２μｍ厚のＰＥＴフィルムを用い、物理膜厚２０ｎｍを成膜した。この際、電子ビーム蒸着と同時に、ホロカソードパイプにＡｒガスを７０ｓｃｃｍ流し、投入電力１０ｋWのホロカソードアーク放電を用いて活性化蒸着を行った。セラミック層が形成されたプラスチックフィルムのセラミック層上に、オーバーコート層をマイクログラビア法により形成し、水蒸気、酸素バリア性プラスチックフィルムを作製した。このプラスチックフィルムと厚さ７０μｍのナイロンフィルムを、ウレタン系接着剤を用いドライラミネーション法によりラミネーションした。また更にナイロンフィルム側にヒートシール樹脂として厚さ１００μｍのポリプロピレンフィルムを、ウレタン系接着剤を用いドライラミネーション法によりラミネーションし、加圧加熱殺菌用包装材料を作製した。
<Comparative example 2>
Using the film forming apparatus shown in FIG. 2, an aluminum lump is packed in the
作成したサンプルについて、水蒸気透過度及び酸素透過度を以下の方法で測定した。 About the created sample, water vapor permeability and oxygen permeability were measured by the following methods.
（評価方法）
水蒸気透過度（WVTR）をＭＯＣＯＮ法により測定した。用いた測定器はＭＯＣＯＮ ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ３／３３であり、４０℃、９０％Ｒｈにて測定し、酸素透過度（OTR）はＭＯＣＯＮ ＯＸ−ＴＲＡＮ２／２０により、２３℃、０％Ｒｈにて測定した。また、作製した加圧加熱殺菌用包装材料をＡ４サイズに切り出し、水道水２００ｃｃを入れて、袋状に密閉して、１２１℃で３０分間レトルト殺菌処理を実施した。レトルト処理後、２時間以内に、１５ｍｍ幅に切断したサンプルのガスバリアフィルムとナイロン間の１８０度剥離のラミネート強度を測定した。試験にはオリエンテック社製テンシロン万能試験機ＲＴＣ−１２５０を用いた。また、剥離速度は、３００ｍｍ／ｍｉｎとして、測定の際には測定部位を水で湿潤させながら行った。
(Evaluation method)
The water vapor transmission rate (WVTR) was measured by the MOCON method. The measuring instrument used was MOCON PERMATRAN 3/33, which was measured at 40 ° C. and 90% Rh, and the oxygen permeability (OTR) was measured at 23 ° C. and 0% Rh by MOCON OX-TRAN 2/20. The produced packaging material for pressure and heat sterilization was cut into A4 size, put 200 cc of tap water, sealed in a bag shape, and subjected to retort sterilization at 121 ° C. for 30 minutes. Within 2 hours after the retort treatment, the laminate strength of the 180 ° peel between the gas barrier film of the sample cut to a width of 15 mm and nylon was measured. A Tensilon universal testing machine RTC-1250 manufactured by Orientec was used for the test. The peeling rate was 300 mm / min, and the measurement was performed while the measurement site was wetted with water.
表１に実施例１、実施例２、実施例３、比較例１、比較例２で作成したサンプルの水蒸気透過度と酸素透過度を示す。 Table 1 shows the water vapor permeability and oxygen permeability of the samples prepared in Example 1, Example 2, Example 3, Comparative Example 1, and Comparative Example 2.
表１の結果より、蒸着時に蒸着法とは別に高密度プラズマを用いてセラミック層を形成したプラスチックフィルムを用いて作製した加圧加熱殺菌用包装材料は、高密度プラズマを用いなかったプラスチックフィルムと比較し、高いガスバリア性を有する結果が得られた。また、カソード・ローラーによるプラズマ処理を行った場合と行わなかった場合では、行った場合のほうが高い密着性が発現した。 From the results in Table 1, the packaging material for pressure and heat sterilization produced using a plastic film in which a ceramic layer is formed using high-density plasma separately from the vapor deposition method at the time of vapor deposition is a plastic film that does not use high-density plasma. In comparison, results with high gas barrier properties were obtained. Further, in the case where the plasma treatment with the cathode roller was performed and the case where the plasma treatment was not performed, higher adhesion was exhibited when the treatment was performed.
本発明の加圧加熱殺菌用包装材料は、高い透明性と高い酸素及び水蒸気バリア性を有し、また基材とセラミック層との間に高い密着性を保持するため、例えば食品の包装用フィルムとして最適なものである。 The packaging material for heat and pressure sterilization of the present invention has high transparency, high oxygen and water vapor barrier properties, and maintains high adhesion between the base material and the ceramic layer. As the best.
１０・・・プラスチックフィルム
１１・・・セラミック層
１２・・・オーバーコート層
１３・・・接着層
１４・・・ナイロンフィルム
１５・・・接着層
１６・・・ヒートシール性樹脂フィルム
２０・・・真空チャンバー
２１・・・プラスチックフィルム
２２・・・巻き出しローラー
２３・・・メインドラム
２４・・・巻き取りローラー
２５・・・坩堝
２６・・・蒸着材料
２７・・・直進電子ビーム銃
２８・・・蒸着粒子
２９・・・プラズマ
３０・・・反応性ガス導入パイプ
３１・・・カソード・ローラー
３２・・・アノード
３３・・・交流電源
３４・・・プラズマ
３５・・・隔壁
３６・・・ガス導入配管
３７・・・巻取り室
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記ガスバリアフィルムが、プラズマにより処理を施されたプラスチックフィルム上に蒸着手段を用いた蒸着法によりセラミック層を形成させてなり、その際、前記蒸着手段とは別に高密度プラズマを発生させる手段を併せて用いることを特徴とする加圧加熱殺菌用包装材料。 A gas barrier film, an adhesive layer, a nylon film, an adhesive layer, and a heat-sealable resin film are laminated in this order for pressure and heat sterilization packaging materials,
The gas barrier film is formed by forming a ceramic layer on a plastic film treated with plasma by a vapor deposition method using a vapor deposition means, and at that time, a means for generating high-density plasma separately from the vapor deposition means. A packaging material for pressure and heat sterilization characterized by being used.
前記ガスバリアフィルムが、プラズマにより処理を施されたプラスチックフィルム上に蒸着手段を用いた蒸着法によりセラミック層を形成させてなり、その際、前記蒸着手段とは別に高密度プラズマを発生させる手段を併せて用いることを特徴とする加圧加熱殺菌用包装材料の製造方法。 A method for producing a packaging material for pressure and heat sterilization in which a gas barrier film, an adhesive layer, a nylon film, an adhesive layer and a heat-sealable resin film are laminated in this order,
The gas barrier film is formed by forming a ceramic layer on a plastic film treated with plasma by a vapor deposition method using a vapor deposition means, and at that time, a means for generating high-density plasma separately from the vapor deposition means. A method for producing a packaging material for pressure and heat sterilization, characterized by being used.
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