JP2020049810A - 積層フィルム及びその製造方法、並びに包装容器及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記接着性樹脂が、マレイン酸グラフト変性ポリプロピレンを主成分とする樹脂であり、
このマレイン酸グラフト変性ポリプロピレンについて示差走査熱量分析(DSC)を行ったとき3つ以上の融点ピークを示し、かつ、これら3つ以上の融点ピークのうち低温側に位置する点ピークが20〜60℃の位置にあることを特徴とする積層フィルムである。
3つ以上の前記融点ピークのうち少なくとも1つの融点ピークが120℃以上の温度にあることを特徴とする積層フィルムである。
3つ以上の前記融点ピークのうち少なくとも1つの融点ピークが100〜120℃の範囲の温度にあることを特徴とする積層フィルムである。
前記ガスバリアフィルム層が、酸化金属の蒸着層を、基材フィルムの前記接着性樹脂層側に積層して構成されていることを特徴とする積層フィルムである。
前記蒸着層の上にガスバリア皮膜層が積層して構成されており、
前記ガスバリア皮膜層が珪素系ガスバリア性複合構造物で構成されていることを特徴とする積層フィルムである。
前記基材フィルムと前記蒸着層との間にプライマー層が配置されており、
このプライマー層が次の化合物4〜化合物6が反応して形成された珪素系複合構造物であることを特徴とする積層フィルムである。
化合物4:一般式R4Si(OR5)3 (R4:アルキル基、ビニル基、イソシアネート基、グリシドキシ基又はエポキシ基を有するアルキル基、R5:アルキル基を表す)で表せる3官能オルガノシランあるいはその加水分解物。
化合物5:アクリルポリオール。
化合物6:イソシアネート化合物。
前記基材フィルムの蒸着層形成面がプラズマ処理されていることを特徴とする積層フィルムである。
前記ガスバリアフィルム層が、ポリカルボン酸系重合体を含有するガスバリア皮膜層を、基材フィルムの前記接着性樹脂層側に積層して構成されていることを特徴とする積層フィルムである。
て、
前記ガスバリアフィルム層が、多価金属の化合物とリン化合物とが反応して形成されたリン系ガスバリア性複合構造物を含有するガスバリア皮膜層を、基材フィルムの前記接着性樹脂層側に積層して構成されていることを特徴とする積層フィルムである。
積層フィルムAはガスバリアフィルム層10Aを使用した例で、このガスバリアフィルム層10Aは、基材フィルム11に酸化金属の蒸着層12を積層して構成されている。そして、その蒸着層11側に接着性樹脂層20と熱可塑性樹脂層30とをこの順に積層して積層フィルムAとしている。
基材フィルム11としては、例えば、樹脂フィルムが挙げられる。
酸化金属蒸着層12は、金属酸化物の蒸着により形成される層である。金属酸化物としては、例えば、酸化珪素、酸化アルミニウム等が挙げられ、酸化アルミニウムが好ましい。
接着性樹脂層20は、マレイン酸グラフト変性ポリプロピレン(以下、変性PPという。)を主成分とする層である。なお、マレイン酸グラフト変性ポリプロピレンは、ポリプロピレンを無水マレイン酸によりグラフト変性したポリプロピレンである。ポリプロピレンとしては、例えば、ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、又はランダムポリプロピレン、プロピレン−αオレフィン共重合体等が挙げられる。αオレフィンとしては、エチレン、1−ブテン等が挙げられる。
・39℃の融点ピークを示すマレイン酸グラフト変性ポリプロピレン。
・104℃の融点ピークを示すマレイン酸グラフト変性ポリプロピレン。
・158℃の融点ピークを示すマレイン酸グラフト変性ポリプロピレン。
熱可塑性樹脂層30を形成する熱可塑性樹脂としては、熱融着性のある樹脂であれば使用できる。熱可塑性樹脂としては、例えば、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ樹脂(EP)、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、及びそれらの金属架橋物等が挙げられる。なかでも、食品包装におけるレトルト殺菌適性等を考慮すると、ポリプロピレン及び耐熱性のLLDPEが好ましい。これら熱可塑性樹脂としては、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前述のように、積層フィルムAは次の方法で製造することができる。すなわち、まず基材フィルム11に蒸着層12を形成してガスバリアフィルム層10Aを製造する。
主成分とする樹脂と前記熱可塑性樹脂とを溶融共押し出しし、加熱ロールによって押圧することによって、これらを接着積層することも可能である。いずれの場合にも、加熱ロールの温度は130℃以上160℃未満であることが望ましい。接着力を大きくするため、加熱ロールの温度を140℃以上とすることが一層好適である。
積層フィルムBはガスバリアフィルム層としてガスバリアフィルム層10Bを使用した例で、この点を除き、積層フィルムAと同様である。このガスバリアフィルム層10Bでは、酸化金属蒸着層12の上にガスバリア皮膜層13が積層されている。すなわち、ガスバリアフィルム層10Bは、基材フィルム11上に、酸化金属蒸着層12及びガスバリア皮膜層13をこの順に積層した層構成を有しており、接着性樹脂層20はガスバリア皮膜層13の上に積層されている(図2参照)。
ガスバリア皮膜層13はとしては、次の化合物1〜化合物3が反応して形成された珪素系ガスバリア性複合構造物を使用することができる。また、この他、イソシアネート成分を配合することができる。
化合物1:一般式Si(OR1)4(R1はCH3,C2H5,またはC2H4OCH3を表す)で表されるケイ素化合物又はこれらの加水分解物。
化合物2:一般式(R2Si(OR3)3)n(R2は有機官能基、R3はCH3,C2H5,またはC2H4OCH3を表す)で表されるケイ素化合物又はこれらの加水分解物。
化合物3:水溶性高分子。
積層フィルムCはガスバリアフィルム層としてガスバリアフィルム層10Cを使用した例で、この点を除き、積層フィルムAと同様である。このガスバリアフィルム層10Bでは、基材フィルム11と酸化金属蒸着層12との間にプライマー層12cが配置されている。すなわち、ガスバリアフィルム層10Cは、基材フィルム11上に、プライマー層12c、酸化金属蒸着層12及びガスバリア皮膜層13をこの順に積層した層構成を有しており、接着性樹脂層20はガスバリア皮膜層13の上に積層されている(図3参照)。
プライマー層12cは、基材フィルム11と酸化金属蒸着層12との密着性を高めるもので、次の化合物4〜化合物6が反応して形成された珪素系複合構造物で構成することができる。
化合物4:一般式R4Si(OR5)3 (R4:アルキル基、ビニル基、イソシアネート基、グリシドキシ基又はエポキシ基を有するアルキル基、R5:アルキル基を表す)で表せる3官能オルガノシランあるいはその加水分解物。
化合物5:アクリルポリオール。
化合物6:イソシアネート化合物。
シルエチルトリメトキシシラン等が挙げられる。なかでも、R1中にイソシアネート基を有するイソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、グリシドキシ基を有するグリシドオキシトリメトキシシラン、エポキシ基を有するエポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシランが特に好ましい。
る1種以上と、アクリルポリオールと、イソシアネート化合物を溶媒中で反応させることで得られる。
成において挙げた方法と同じ方法が挙げられる。
積層フィルムDはガスバリアフィルム層としてガスバリアフィルム層10Dを使用した例で、この点を除き、積層フィルムAと同様である。このガスバリアフィルム層10Dはポリカルボン酸系重合体を含有するガスバリア皮膜層14を、基材フィルム11の前記接着性樹脂層側に積層して構成されている(図4参照)。
ガスバリア皮膜層14はポリカルボン酸系重合体を含有する層であり、ポリカルボン酸系重合体を用いることで、基材フィルム11とガスバリア皮膜層14の密着性が向上し、それらの間でデラミネーションが起きることが抑制されやすくなる。なお、ポリカルボン酸系重合体とは、1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する重合体をいう。
カルボン酸系重合体の数平均分子量は、コーティング性の観点から、2,000〜10,000,000が好ましく、5,000〜1,000,000がより好ましい。
い。塗液1中のポリカルボン酸系重合体の濃度は、0.1〜50質量%が好ましい。
積層フィルムEはガスバリアフィルム層としてガスバリアフィルム層10Eを使用した例で、この点を除き、積層フィルムAと同様である。このガスバリアフィルム層10Eは、多価金属の化合物とリン化合物とが反応して形成されたリン系ガスバリア性複合構造物を含有するガスバリア皮膜層15を、基材フィルム11の前記接着性樹脂層20側に積層して構成されている(図5参照)。
ガスバリア皮膜層15は、金属酸化物とリン化合物の反応物を含有する層の単層であってもよく、多層であってもよい。
4価)の金属原子が挙げられる。具体的な金属原子としては、例えば、Mg、Ca、Zn、Al、Si、Ti、Zr等が挙げられる。特に、金属原子としてAlを用いることが好ましい。
本発明の包装容器は、本発明の積層フィルムを製袋してなる包装容器である。本発明の包装容器は、本発明の積層フィルムを用いる以外は、公知の態様を採用することができる。本発明の包装容器としては、例えば、2枚の矩形の積層フィルムを熱可塑性樹脂層同士が接するように重ねてその四方をヒートシールした包装容器、矩形の積層フィルムを熱可塑性樹脂層同士が接するように二つ折りにしてその三方をヒートシールした包装容器等が挙げられる。また、矩形の積層フィルムを熱可塑性樹脂層が内側となるように筒状にし、両方の側端部の熱可塑性樹脂層同士を合わせてヒートシールして背貼り部を形成し、その上下をヒートシールして密封したピロー形状の包装容器としてもよい。
この例は、図1に示す積層フィルムBの例である。
脂を使用した。このポリプロピレン樹脂の融点は138℃、密度は0.89g・cm3、メルトフローレートは18g/10minである。
接着性樹脂層20を構成するマレイン酸グラフト変性ポリプロピレン樹脂として、示差走査熱量分析(DSC)を行ったとき、2つの融点ピークを示す樹脂を使用したほかは、実施例と同様に比較例1の積層フィルムを製造した。その2つの融点ピークは、108℃及び162℃の位置である。なお、密度は0.89g・cm3、メルトフローレートは9.8g/10minである。
接着性樹脂層20を構成するマレイン酸グラフト変性ポリプロピレン樹脂として、示差走査熱量分析(DSC)を行ったとき、1つの融点ピークを示す樹脂を使用したほかは、実施例と同様に比較例1の積層フィルムを製造した。その融点ピークは、157℃の位置である。なお、密度は0.874g・cm3、メルトフローレートは13g/10minである。
実施例及び比較例1,2の積層フィルムについて、その接着強度を測定した。この結果を表1に示す。
10A〜10E:ガスバリアフィルム層
11:基材フィルム
12:酸化金属蒸着層 12c:プライマー層
13:珪素系ガスバリア性複合構造物で構成されたガスバリア皮膜層
14:ポリカルボン酸系重合体を含有するガスバリア皮膜層
15:リン系ガスバリア性複合構造物を含有するガスバリア皮膜層
20:接着性樹脂層
30:熱可塑性樹脂層
Claims (12)
- ガスバリアフィルム層と熱可塑性樹脂層とを溶融した接着性樹脂を介して積層した積層フィルムにおいて、
前記接着性樹脂が、マレイン酸グラフト変性ポリプロピレンを主成分とする樹脂であり、
このマレイン酸グラフト変性ポリプロピレンについて示差走査熱量分析(DSC)を行ったとき3以上の融点ピークを示し、かつ、これら3以上の融点ピークのうち低温側に位置する点ピークが20〜60℃の位置にあることを特徴とする積層フィルム。 - 請求項1に記載の積層フィルムにおいて、
3以上の前記融点ピークのうち少なくとも1つの融点ピークが120℃以上の温度にあることを特徴とする積層フィルム。 - 請求項1に記載の積層フィルムにおいて、
3以上の前記融点ピークのうち少なくとも1つの融点ピークが100〜120℃の範囲の温度にあることを特徴とする積層フィルム。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の積層フィルムにおいて、
前記ガスバリアフィルム層が、酸化金属の蒸着層を、基材フィルムの前記接着性樹脂層側に積層して構成されていることを特徴とする積層フィルム。 - 請求項4に記載の積層フィルムにおいて、
前記蒸着層の上にガスバリア皮膜層が積層して構成されており、
前記ガスバリア皮膜層が珪素系ガスバリア性複合構造物で構成されていることを特徴とする積層フィルム。 - 請求項4又は5に記載の積層フィルムにおいて、
前記基材フィルムと前記蒸着層との間にプライマー層が配置されており、
このプライマー層が次の化合物4〜化合物6が反応して形成された珪素系複合構造物であることを特徴とする積層フィルム。
化合物4:一般式R4Si(OR5)3 (R4:アルキル基、ビニル基、イソシアネート基、グリシドキシ基又はエポキシ基を有するアルキル基、R5:アルキル基を表す)で表せる3官能オルガノシランあるいはその加水分解物。
化合物5:アクリルポリオール。
化合物6:イソシアネート化合物。 - 請求項4〜6のいずれかに記載の積層フィルムにおいて、
前記基材フィルムの蒸着層形成面がプラズマ処理されていることを特徴とする積層フィルム。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の積層フィルムにおいて、
前記ガスバリアフィルム層が、ポリカルボン酸系重合体を含有するガスバリア皮膜層を、基材フィルムの前記接着性樹脂層側に積層して構成されていることを特徴とする積層フィルム。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の積層フィルムにおいて、
前記ガスバリアフィルム層が、多価金属の化合物とリン化合物とが反応して形成されたリン系ガスバリア性複合構造物を含有するガスバリア皮膜層を、基材フィルムの前記接着性樹脂層側に積層して構成されていることを特徴とする積層フィルム。 - 請求項1〜9のいずれかに記載の積層フィルムの製造方法。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の積層フィルムを製袋してなる包装容器。
- 請求項11に記載の包装容器の製造方法。
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JP2018126971A (ja) * | 2017-02-10 | 2018-08-16 | 凸版印刷株式会社 | 積層フィルム及びその製造方法、並びに包装容器及びその製造方法 |
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