JP2017052282A - バリア性積層フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】未延伸ポリオレフィン樹脂フィルム11と、未延伸ポリオレフィン樹脂フィルム11上に設けられたガスバリア性塗布膜12と、ガスバリア性塗布膜12上に設けられたアルミ蒸着層13と、を備えたバリア性積層フィルム1であって、ガスバリア性塗布膜12が、所定の一般式で表される少なくとも1種以上のアルコキシド、ポリビニルアルコール、および/またはエチレン・ビニルアルコールを含んでなる組成物を、ゾルゲル法によって重縮合して得られるアルコキシドの加水分解物又はアルコキシドの加水分解縮合物からなるバリア性積層フィルム1。
【選択図】図1
Description
前記ガスバリア性塗布膜が、一般式:R1 nM(OR2)m(式中、Mは金属原子を表し、R1、R2は炭素数1〜8の有機基を表し、nは0以上の整数であり、mは1以上の整数であり、n+mはMの原子価を表す)で表される少なくとも1種以上のアルコキシド、ポリビニルアルコール、および/またはエチレン・ビニルアルコールを含んでなる組成物を、ゾルゲル法によって重縮合して得られるアルコキシドの加水分解物またはアルコキシドの加水分解縮合物からなることを特徴とするものである。
未延伸ポリオレフィン樹脂フィルム11は、ポリエチレンやポリプロピレン等からなるヒートシール性を有する未延伸樹脂フィルムからなる。特に、本発明においては、ポリエチレン系樹脂フィルムを好適に使用することができる。ポリエチレン系樹脂には、ポリエチレンホモポリマーのみならず、エチレンの一部を他のモノマーに置き換えた共重合ポリオレフィン樹脂であってもよい。この未延伸ポリオレフィン樹脂フィルムは単層であっても多層であってもよい。例えば、図1に示すように、3層以上の層構成としてもよく、この場合、3層のうちの少なくとも1層を密度0.94g/cm3以上のポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂からなるフィルムを使用することが好ましい。
ガスバリア性塗布膜12は、上記した未延伸ポリオレフィン樹脂フィルム11と、後記するアルミ蒸着膜13との間に設けられるものである。ガスバリア性塗布膜12としては、後記する特定のアルコキシド、ポリビニルアルコールおよび/またはエチレン・ビニルアルコールを含有する組成物をゾルゲル法によって重縮合して得られるガスバリア性組成物によるガスバリア性塗布膜を使用することができる。
また、加水分解の縮合物は、部分加水分解アルコキシドの2量体以上のものを表しており、2〜6量体が通常使用される。
また、通常の環境下、150〜250℃、好ましくは180〜200℃の温度で、0.005〜60分間、好ましくは、0.01〜10分間、加熱・乾操することにより、縮合が行われ、ガスバリア性塗布膜を形成することができる。
アルミ蒸着層13は、上記したガスバリア性塗布膜上12に設けられる。アルミ蒸着膜を形成する方法は、特に制限はないが、工業的生産性の見地から、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的気相成長法(Physical Vapor Deposition法)やプラズマ化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition法)等を好ましく挙げることができる。こうした各種の形成方法における成膜条件は、得ようとするアルミ蒸着層の物性や厚さ等を考慮して、従来公知の成膜条件を適宜調整して行えばよい。
次に、上記したバリア性積層フィルムを用いた積層体について説明する。図2は、バリア性積層フィルム1を用いた積層体2の好ましい一実施形態を示した概略断面図である。
本発明による積層体2は、上記したバリア性積層フィルム1と表基材22とが、バリア性積層フィルム1のアルミ蒸着層13と表基材とが対向するように、接着剤または押出樹脂23を介して、貼り合わされた層構成を有する。
実施例1
メタロセン系触媒を使用して重合した密度0.920g/cm3のエチレン・1−ヘキセン共重合体100重量部に、アンチブロッキング剤として、粒径3.5μmのゼオライト0.5重量部添加し、両者を十分に混練して樹脂組成物を調製し、この樹脂組成物をインフレ−ション製膜法を用いて製膜化して、厚さ50μmの低密度ポリエチレン系樹脂フィルムを作製した。
組成a
ポリビニルアルコール 2.33(質量%)
(RS−110、株式会社クラレ製、ケン化度=99%、重合度=1,000)
イソプロピルアルコール 2.70(質量%)
H2O 51.75(質量%)
組成b
エチルシリケート 16.60(質量%)
シランカップリング剤 1.66(質量%)
(γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)
イソプロピルアルコール 3.90(質量%)
0.5N塩酸水溶液 0.53(質量%)
H2O 20.53(質量%)
合計 100.0(質量%)
蒸着条件
蒸着源:アルミニウム、
蒸着チャンバー内の真空度:2×10−3mbar、
巻き取りチャンバー内の真空度:3×10−2mbar、
フィルムの搬送速度:350m/min、
膜厚:40nm
実施例1で使用した低密度ポリエチレン系樹脂フィルムに替えて、下記のようにして作製した低密度ポリエチレン系樹脂フィルムを使用した以外は、実施例1と同様にしてバリア性積層フィルムを作製した。メタロセン系触媒を使用して重合した密度0.941g/cm3のエチレン・1−オクテン共重合体100重量部に、アンチブロッキング剤として、粒径3.5μmのゼオライト0.5重量部添加し、両者を十分に混練して樹脂組成物を調製し、この樹脂組成物をインフレ−ション製膜法を用いて製膜化し、厚さ50μmの低密度ポリエチレン系樹脂フィルムを作製した。
実施例1で使用した低密度ポリエチレン系樹脂フィルムに替えて、下記のようにして作製した多層ポリエチレン系樹脂フィルムを使用した以外は、実施例1と同様にしてバリア性積層フィルムを作製した。メタロセン系触媒を使用して重合した密度0.941g/cm3のエチレン・1−オクテン共重合体の樹脂をコア層に、メタロセン系触媒を使用して重合した密度0.920g/cm3のエチレン・1−ヘキセン共重合体100重量部に、アンチブロッキング剤として、粒径3.5μmのゼオライト0.5重量部添加し、両者を十分に混練して調製した樹脂組成物をシール層に、メタロセン系触媒を使用して重合した密度0.920g/cm3のエチレン・1−ヘキセン共重合体の樹脂をスキン層になるようにインフレ−ション製膜法を用いて製膜化し、厚さ50μmの多層ポリエチレン系樹脂フィルムを作製した。
実施例1で使用した低密度ポリエチレン系樹脂フィルムを真空アルミ蒸着機の送り出しロ−ルに装着し、下記の条件で厚さ400Åのアルミの蒸着膜を、低密度ポリエチレン系樹脂フィルム上に形成し、アルミ蒸着フィルムを作製した。
蒸着条件
蒸着源:アルミニウム、
蒸着チャンバー内の真空度:2×10−3mbar、
巻き取りチャンバー内の真空度:3×10−2mbar、
フィルムの搬送速度:350m/min、
膜厚:40nm
実施例4
一方の面がコロナ処理された厚さ12μmの2軸延伸PETフィルムを表基材として使用し、この表基材のコロナ処理面にグラビアロールコート法によりポリウレタン系インキからなる印刷層を設け、さらに2液硬化型のポリウレタン系ラミネ−ト用接着剤を、グラビアロールコート法により、膜厚4.0g/m2(乾燥状態)になるように、表基材の表面全体に塗布してラミネ−ト用接着剤層を形成した。
バリア性積層フィルムとして、実施例2で得られたものを使用した以外は実施例4と同様にして積層体を作製した。
バリア性積層フィルムとして、実施例3で得られたものを使用した以外は実施例4と同様にして積層体を作製した。
厚さ12μmの酸化アルミ(AlOx)蒸着層を一方の面に設けた2軸延伸PETフィルムを表基材として使用し、この表基材の酸化アルミ蒸着層形成面にグラビアロールコート法によりポリウレタン系インキからなる印刷層を設け、さらに2液硬化型のポリウレタン系ラミネ−ト用接着剤を、グラビアロールコート法により、膜厚4.0g/m2(乾燥状態)になるように、表基材の表面全体に塗布してラミネ−ト用接着剤層を形成した。
バリア性積層フィルムとして、比較例1で得られたアルミ蒸着フィルムを使用した以外は実施例4と同様にして積層体を作製した。
バリア性積層フィルムとして、厚さ25μmのアルミ蒸着CPPフィルム(VMCPP−2200、東レフィルム加工製)を使用した以外は、実施例4と同様にして積層体を作製した。
一方の面がコロナ放電処理された厚さ80μmのメタロセン系触媒により重合された低密度ポリエチレンフィルムを準備した。また、一方の面がコロナ放電処理された厚さ80μmの乳白色低密度ポリエチレンフィルムを準備した。さらに、実施例1で得られたバリア性積層フィルムの低密度ポリエチレン系樹脂フィルム面側にコロナ処理を施したものを準備した。
構成
乳白色低密度ポリエチレンフィルム(コロナ処理面)/接着剤/(蒸着面)バリア性積層フィルム(コロナ面)/接着剤/(コロナ面)低密度ポリエチレンフィルム
実施例8で使用した乳白色低密度ポリエチレンフィルムに替えて、一方の面がコロナ放電処理された厚さ80μmの低密度ポリエチレンフィルムを使用した以外は、実施例8と同様にして積層体を得た。
構成
低密度ポリエチレンフィルム(コロナ処理面)/接着剤/(蒸着面)バリア性積層フィルム(コロナ面)/接着剤/(コロナ面)低密度ポリエチレンフィルム
実施例8で使用した接着剤に替えて、EC(押出)ラミネーターを使用し、PE押出樹脂を介して3種のフィルムを貼り合わせた以外は実施例8と同様にして積層体を作製した。
構成
乳白色低密度ポリエチレンフィルム(コロナ処理面)/15μmPE押出樹脂/(蒸着面)バリア性積層フィルム(コロナ面)/15μmPE押出樹脂/(コロナ面)低密度ポリエチレンフィルム
実施例10で使用したバリア性積層フィルムに替えて、比較例1で得られたアルミ蒸着フィルムの低密度ポリエチレン系樹脂フィルム面側にコロナ処理を施したもの使用した以外は、実施例8と同様にして積層体を作製した。
構成
乳白色低密度ポリエチレンフィルム(コロナ処理面)/接着剤/(蒸着面)アルミ蒸着フィルム(コロナ面)/接着剤/(コロナ面)低密度ポリエチレンフィルム
一方の面がコロナ放電処理された厚さ90μmのメタロセン系触媒により重合された低密度ポリエチレンフィルムを準備した。また、一方の面がコロナ放電処理された厚さ90μmの乳白色低密度ポリエチレンフィルムを準備した。さらに、一方の面にアルミ蒸着層が形成された厚み12μmの2軸延伸PET(VMPET−1310、東レフィルム加工製)のアルミ蒸着層が形成されていない面側にコロナ処理を施し、アンカー剤(A3200/A3003、DICグラフィックス製)を塗布したものを準備した。
構成
90μm乳白色低密度ポリエチレンフィルム(コロナ面)/PE押出樹脂/(蒸着面)2軸延伸アルミ蒸着PET(コロナ面)/アンカー剤/PE押出樹脂/(コロナ面)90μm低密度ポリエチレンフィルム
比較例5で使用した2軸延伸アルミ蒸着PETに替えて、厚み15μmのEVOHフィルム(EF−XL、クラレ製)を使用した以外は、比較例6と同様にして積層体を作製した。
構成
90μm乳白色低密度ポリエチレンフィルム(コロナ面)/22μmPE押出樹脂/EVOHフィルム/アンカー剤/23μmPE押出樹脂/(コロナ面)低密度ポリエチレンフィルム
上記のようにして得られたバリア性積層フィルムおよび積層体について、下記のようにして、酸素透過度、水蒸気透過度、剥離強度、光沢度、ヘイズおよびチュービング適性の各評価を行った。
1)酸素透過度:温度23℃、湿度90%RHの条件で、米国、モコン(MOCON)社製の測定機(機種名、オクストラン(OXTRAN))にて測定した。
2)水蒸気透過度:温度40℃、湿度90%RHの条件で、米国、モコン(MOCON)社製の測定機〔機種名、パ−マトラン(PERMATRAN)〕にて測定した。
3)剥離強度:積層体を15mm巾の短冊きりし、テンシロンでT字剥離して測定した。なお、剥離速度は、50mm/minで行った。
4)光沢度:デジタル偏向光沢計を使用し、角度60度での光沢度を測定した。
5)ヘイズ:ヘーズ透過率メーターを使用し、ヘイズ及び全光線透過率値を測定した。
6)チュービング適性:AISA製ラミネートチューブ製造装置でチュービングが可能かテストを行った。
評価結果は、下記の表1に示される通りであった。なお、参考のため、比較例で使用した厚さ25μmのアルミ蒸着CPPフィルム、および一方の面にアルミ蒸着層が形成された厚み12μmの2軸延伸PETの光沢性についても上記のようにして測定した。
Claims (12)
- 未延伸ポリオレフィン樹脂フィルムと、前記未延伸ポリオレフィン樹脂フィルム上に設けられたガスバリア性塗布膜と、前記ガスバリア性塗布膜上に設けられたアルミ蒸着層と、を備え、
前記ガスバリア性塗布膜が、ポリビニルアルコール、エチレン・ビニルアルコールコポリマー、および少なくとも1種以上のアルコキシドの加水分解物またはアルコキシドの加水分解縮合物を含んでなることを特徴とする、バリア性積層フィルム。 - 前記ポリビニルアルコールおよび前記エチレン・ビニルアルコールコポリマーの含有重量比が、10:0.05〜10:6である、請求項1に記載の積層フィルム。
- 前記アルコキシドが、一般式:R1 nM(OR2)m(式中、Mは、金属原子を表し、R1、R2は炭素数1〜8の有機基を表し、nは0以上の整数であり、mは1以上の整数であり、n+mはMの原子価を表す)で表される、請求項1または2に記載の積層フィルム。
- Mが、ケイ素、ジルコニウム、チタンおよびアルミニウムからなる群より選択される金属原子である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の積層フィルム。
- 前記未延伸ポリオレフィン樹脂フィルムが3層以上からなり、その少なくとも1層が、密度0.94g/cm3以上のポリプロピレン樹脂からなる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の積層フィルム。
- 前記未延伸ポリオレフィン樹脂フィルムが3層以上からなり、その少なくとも1層が、密度0.94g/cm3以上のポリエチレン樹脂からなる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の積層フィルム。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の積層フィルムと、一方の面に無機酸化物蒸着層を備える表基材とが、前記性積層フィルムのアルミ蒸着層と無機酸化物蒸着層とが対向するように、接着剤または押出樹脂を介して、貼り合わされてなることを特徴とする、積層体。
- 前記表基材が、前記無機酸化物層上にさらに印刷層を備えている、請求項7に記載の積層体。
- 請求項7または8に記載の積層体を用いた液体充填用包装体であって、前記積層体の未延伸ポリオレフィン樹脂フィルム側どうしが対向するように重ね合わせ、前記積層体の端部をヒートシールして袋状としたことを特徴とする、液体充填用包装体。
- 少なくとも、表面樹脂層と中間層と内面樹脂層とを順次積層させた層構成を有するラミネートチューブ用積層体であって、前記表面樹脂層、中間層または内面樹脂層積層材の少なくとも1層が、請求項1〜6のいずれか一項に記載の積層フィルムからなる、ラミネートチューブ用積層体。
- 請求項10に記載のラミネートチューブ用積層体の表面樹脂層と内面樹脂層とが対向するように、前記ラミネートチューブ用積層体の両端を重ね合わせ、前記重ね合わせた部分をヒートシールして筒状胴部を形成し、前記筒状胴部の一方の開口部に、肩部と口部とを備えた頭部を設けた、ラミネートチューブ容器。
- 請求項7または8に記載の積層体を使用した、高光沢外観を有する高意匠性包装体。
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