JP2014054853A

JP2014054853A - 原反包装用フィルム

Info

Publication number: JP2014054853A
Application number: JP2013254900A
Authority: JP
Inventors: Akira Watanabe; 晃渡邉
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2014-03-27

Abstract

【課題】本発明の解決しようとする課題は、吸湿しやすい物品を収納した場合に、水濡れのみならず、空気中の湿気に対しても、物品を保護することができる原反包装用フィルムを提案するものである。
【解決手段】高分子樹脂組成物からなる基材（３）上に、無機化合物からなる蒸着層（４）を第１層とし、水溶性高分子と、（ａ）１種以上のアルコキシドまたは／およびその加水分解物または（ｂ）塩化錫の少なくともいずれか１つを含む水溶液、或いは水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を塗布し、加熱乾燥してなるガスバリア性被膜（５）を第２層として積層し、さらに前記ガスバリア性被膜面にヒートシール可能な熱可塑性樹脂層（６）を積層した原反包装用フィルムを製袋してなることを特徴とする原反包装用フィルムである。
【選択図】図１

Description

本発明は、巻き取られた各種製品、原反等のように、保存中に巻取の端面から吸湿したり酸化したりして、変形や変質を招くような物品を包装するための原反包装用フィルムに関する。

従来、各種原紙、織物、フィルム等の原反は、巻き取られた状態で取扱われることが多い。これらの巻取は、輸送途中や保管中に水がかかったり、端面から吸湿したりすると、変形したり変質したりすることがあった。また、酸素の影響を受けやすい特殊な中間製品なども、同様の問題を引き起こす可能性があった。

従来は、巻取原反を、ポリエチレンラミネート加工を施したクラフト紙で梱包したり、ポリエチレンフィルムで梱包したりしているが、酸化しやすいかあるいは極度に吸湿を嫌うような原反や製品に対しては、これでは不十分であった。

特許文献１に記載された巻取原反用密封包装体は、金属単体シートあるいは金属層を有する積層体等の金属性シートの巻取原反を酸化させることなく常温流通させることができる低コストの巻取原反密封包装体を提供することを目的としたものである。

特許文献１に記載された巻取原反用密封包装体においては、バリアー性フィルムによる筒状体からなる内装材が用いられている。バリアー性フィルムとしては、９μｍ以上のアルミ箔を用いることが望ましい旨記載されている。

特開平９−２４０７７３号公報

特許文献１に記載された巻取原反用密封包装体においては、バリアー性フィルムとしてアルミニウム箔を用いているため、外部から巻取の状態を視認できないという問題がある他、筒状体を保持するための特別な梱包材料を準備しなければならないため、梱包コストがかかるという問題がある。

本発明の解決しようとする課題は、吸湿しやすい原反や製品を梱包した場合に、水濡れのみならず、空気中の湿気や酸化に対しても、物品を保護することができ、しかも巻取の状態を外部から目視することができる原反梱包用フィルムを提案するものである。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、高分子樹脂組成物からなる基材上に、無機化合物からなる蒸着層を第１層とし、水溶性高分子と、（ａ）１種以上のアルコキシドまたは／およびその加水分解物または（ｂ）塩化錫の少なくともいずれか１つを含む水溶液、或いは水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を塗布し、加熱乾燥してなるガスバリア性被膜を第２層として積層し、さらに前記ガスバリア性被膜面に熱可塑性樹脂層を積層したことを特徴とする原反包装用フィルムである。

本発明に係る原反包装用フィルムは、高分子樹脂組成物からなる基材上に、無機化合物
からなる蒸着層と、ガスバリア性コーティング被膜と、さらに熱可塑性樹脂層を積層した原反包装用フィルムであるから、水濡れのみならず、外気の湿気や酸化に対しても、巻取原反を保護することができる。

本発明に係る原反包装用フィルムは、高分子樹脂組成物からなる基材上に、無機化合物からなる蒸着層を第１層とし、水溶性高分子と、（ａ）１種以上のアルコキシドまたは／およびその加水分解物または（ｂ）塩化錫のいずれか１つを含む水溶液、或いは水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を塗布し、加熱乾燥してなるガスバリア性被膜を第２層として積層し、さらに熱可塑性樹脂層を積層してなる原反包装用フィルムであるから、高いガスバリア性を有し、かつ可撓性、耐水性、耐湿性が優れたものである。また高温・高湿度雰囲気下においてもガスバリア性を損なうことがない。このため、紙原反などの単に水分を嫌う用途のみならず、湿気や酸素を嫌うような中間製品などの巻取に対しても、これを劣化させることなく長期保存を可能とするものである。

また、アルミニウム箔や、アルミニウム蒸着フィルムなどと異なり、透明であるため、包装を開封することなく、外部から原反の状態を目視することができる。

図１は、本発明に係る原反包装用フィルムの使用例を示した斜視図である。図２は、本発明に係る原反包装用フィルムの層構成の例を示した断面模式図である。

以下本発明に係る原反包装用フィルムについて、詳細に説明する。本発明に係る原反包装用フィルム（２）は、図２に示したように、高分子樹脂組成物からなる基材（３）上に、無機化合物からなる蒸着層（４）を第１層とし、水溶性高分子と、（ａ）１種以上のアルコキシドまたは／およびその加水分解物または（ｂ）塩化錫の少なくともいずれか１つを含む水溶液、或いは水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を塗布し、加熱乾燥してなるガスバリア性被膜（５）を第２層として積層し、さらにガスバリア性被膜（５）面に熱可塑性樹脂層（６）を積層したことを特徴とする。

基材（３）は、シート状またはフィルム状のものであって、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブ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（ネイロン−６、ナイロン−６６等）、ポリ塩化ビニル、ポリイミドなど、或いはこれら高分子の共重合体など通常包装材料として用いられるものが使用できる。基材は用途に応じて上記材料から適宜選択される。

この基材（３）に用いられる高分子樹脂材料に、例えば帯電防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤など公知の添加剤を加えることができ、必要に応じて適宜添加される。

さらに基材（３）の表面をコロナ処理、アンカーコート処理等の表面改質を行い、被膜の密着性を向上させることも可能である。

第１層である無機蒸着層（４）は、珪素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、錫、マグネシウムなどの酸化物、窒化物、弗化物の単体、或いはそれらの複合物からなり、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ気相成長法（ＣＶＤ法）などの真空プロセスによ
り形成される。特に酸化アルミニウムは、無色透明であり、ボイル・レトルト耐性等の特性にも優れており、広範囲の用途に用いることができる。

無機蒸着層（４）の膜厚は、用途や第２層の膜厚によって異なるが、数十Åから５０００Åの範囲が望ましいが、５０Å以下では薄膜の連続性に問題があり、また３０００Åを越えるとクラックが発生しやすく、可撓性が低下するため、好ましくは５０〜３０００Åである。

第２層であるガスバリア性被膜層（５）は、水溶性高分子と、（ａ）１種以上の金属等のアルコキシドまたは／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水溶液、或いは水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤からなる。水溶性高分子と塩化錫を水系（水或いは水／アルコール混合）溶媒で溶解させた溶液、或いはこれに金属等のアルコキシドを直接、或い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基材（３）上の無機薄膜層（４）にコーティング、加熱乾燥し、形成したものである。コーティング剤に含まれる各成分について以下に詳述する。

本発明でコーティング剤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などが挙げられる、とくにポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡとする）を本発明のガスバリア性積層体のコーティング剤に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けん化して得られるもので、酢酸基が数十％残存している、いわゆる部分けん化ＰＶＡから酢酸基が数％しか残存していない完全けん化ＰＶＡまでを含み、とくに限定されるものではない。

また塩化錫は塩化第一錫（ＳｎＣｌ_２）、塩化第二錫（ＳｎＣｌ_４）、或いはそれらの混合物であってもよく、無水物でも水和物でも用いることができる。

さらにアルコキシドは金属等のアルコキシドである、テトラエトキシシラン〔Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４〕、トリイソプロポキシアルミニウム〔Ａｌ（Ｏ−２’−Ｃ_３Ｈ_７）_３〕などの一般式、Ｍ（ＯＲ）ｎ
（Ｍ：ＳｉＴｉＡｌＺｒ等の金属等、Ｒ：ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５等のアルキル基）で表せるものである。なかでもテトラエトキシシラン、トリイソプロポキシアルミニウムが加水分解後、水系の溶媒中において比較的安定であるので好ましい。

上述した各成分を単独またはいくつかを組み合わせてコーティング剤に加えることができ、さらにコーティング剤のバリア性を損なわない範囲で、イソシアネート化合物、シランカップリング剤、或いは分散剤、安定化剤、粘度調整剤、着色剤など公知の添加剤を加えることができる。

例えばコーティング剤に加えられるイソシアネート化合物は、その分子中に２個以上のイソシアネート基（ＮＣＯ基）を有するものであり、例えばトリレンジイソシアネート（以下、ＴＤＩとする）、トリフェニルメタントリイソシアネート（以下、ＴＴＩとする）、テトラメチルキシレンジイソシアネート（以下、ＴＭＸＤＩとする）などのモノマー類と、これらの重合体、誘導体などがある。

コーティング剤の塗布方法には、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、スプレー法など従来公知の手段が用いられる。被膜の厚さはコーティング剤の種類によって異なるが、乾燥後の厚さが約０．０１〜１００μｍの範囲であればよい。５０μｍ以上では、膜にクラックが生じやすくなる場合があるため、０．０１〜５０μｍとすることがより望ましい。

なお、詳細は不明なところが多いが、この第１層としての無機蒸着層（４）と第２層としての上記コーティング剤からなる被膜（５）との間に、何らかの反応層が形成されるか、或いは第２層が第１層に生じるピンホール、クラック、粒界などの欠陥或いは微細孔を充填、補強することで、緻密構造が形成され、これがガスバリア性の向上と第１層である蒸着薄膜層の保護層としての役割を果たす。

またコーティング剤の組成が、金属等のアルコキシド或いは塩化錫からなる無機成分とＰＶＡ等の水溶性高分子を主剤とするものであることから、ガスバリア性の向上が図れるものである。すなわち金属等のアルコキシド或いは塩化錫からなる無機成分は溶液中で加水分解、重縮合反応して鎖状或いは三次元樹枝状のポリマーを形成し、乾燥加熱にともなう溶媒の蒸発によってさらに重合が進行する、反応性に富む無機成分であり、水溶性高分子とは分子レベルの複合体を形成していると考えられる。したがって、特定の粒子径からなるシリカ（ＳｉＯ_２）などの微粒子や珪酸ソーダ（水ガラス）から得られるシリカゾル（コロイダルシリカ）など単に微粒子を分散したものとは異なるものである。

ガスバリア性被膜層（５）の上には、熱可塑性樹脂層（６）を設ける。熱可塑性樹脂層（６）としては、低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−αオレフィン共重合体、エチレン−メタアクリル酸樹脂共重合体などのエチレン系樹脂や、ポリエチレンとポリブテンのブレンド樹脂や、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等が使用される。

原反包装用フィルム（２）には、さらにガスバリア性被膜層（５）上または基材（３）上に印刷層を形成することができる。またさらに複数の樹脂層を接着層を介して積層して、より強靱な包装材料とするすることも可能である。

以上により得られた原反包装用フィルム（２）は、図１に示したように、巻取原反（１）の表面に巻付けて包装することにより、巻取原反が吸湿したり、酸化したりすることを防止することができる。

また、本発明に係る原反包装用フィルム（２）は、透明であるため、包装を開封することなく、巻取原反の状態を目視することができる。

１・・・巻取原反
２・・・原反包装用フィルム
３・・・基材
４・・・無機蒸着層
５・・・ガスバリア性皮膜層
６・・・熱可塑性樹脂層

Claims

高分子樹脂組成物からなる基材上に、無機化合物からなる蒸着層を第１層とし、水溶性高分子と、（ａ）１種以上のアルコキシドまたは／およびその加水分解物または（ｂ）塩化錫の少なくともいずれか１つを含む水溶液、或いは水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を塗布し、加熱乾燥してなるガスバリア性被膜を第２層として積層し、さらに前記ガスバリア性被膜面に熱可塑性樹脂層を積層したことを特徴とする原反包装用フィルム。