JP7072117B1 - ガスバリア性グラビア積層体、ガスバリア用グラビアインキセット、およびガスバリア性グラビア積層体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、特許文献4には、基材層上に、無機酸化物蒸着膜と、該無機酸化物蒸着膜上に設けられ、特定の金属アルコキシドの加水分解生成物と水溶性高分子との硬化膜を有するバリアフィルムを作成している。
これらの特許文献2~4の包装材料に、印刷を施す(印刷層を形成する)と、ガスバリア層と印刷層との間の密着性(インキ密着性)が劣り、ラミネート強度の低下やレトルト後浮きなどの問題がある。
(1)基材フィルムの少なくとも一方の面に、無機酸化物層と、ガスバリア性皮膜層と、印刷インキ層とを、この順に積層したガスバリア性グラビア積層体において、
前記無機酸化物層が、気相堆積法によって形成された層であり、
前記ガスバリア性皮膜層が、透明樹脂を含む透明樹脂組成物と、下記一般式(1)で表される金属アルコキシドまたはその加水分解物である無機物を含む無機組成物と、を含んだ混合物からなる層であり、
前記印刷インキ層が、ウレタン系グラビア印刷用インキからなる層であることを特徴とするガスバリア性グラビア積層体、
R2Si(OR1)3 (1)
[ここで、式1中、R1は炭素数が1~2のアルキル基であり、R2はウレイド基である。]
(2)前記透明樹脂を含む透明樹脂組成物が、ポリビニルアルコールを含み、
さらに前記無機組成物に下記一般式(2)で表される無機物を含み、
式(2)の無機物のSiO2換算重量と式(1)の無機物のR2Si(OH)3換算重量の割合が、99.9/0.1~10/90であることを特徴とする(1)に記載のガスバリア性グラビア積層体、
Si(OR3)4 (2)
[ここで、式2中、R3は炭素数が1~2のアルキル基である。]
(3)前記透明樹脂を含む透明樹脂組成物と前記無機物を含む無機組成物の混合比が、透明樹脂組成物/無機組成物=1/99~99/1であることを特徴とする(1)または(2)に記載のガスバリア性グラビア積層体、
(4)さらに、印刷インキ層上に、ヒートシール層を形成することを特徴とする(1)~(3)のいずれかに記載のガスバリア性グラビア積層体、
(5)(1)~(4)のいずれかに記載のガスバリア性グラビア積層体に用いるガスバリア用グラビアインキセットであって、
透明樹脂を含むコート剤Aと、
下記一般式(3)で表される金属アルコキシドまたはその加水分解物である無機物を含むコート剤Bと、を含むことを特徴とするガスバリア用グラビアインキセット、
R2Si(OR1)3 (3)
[ここで、式3中、R1は炭素数が1~2のアルキル基であり、R2はウレイド基である。]
(6)前記コート剤Aの透明樹脂が、ポリビニルアルコールであり、
前記コート剤Bに、さらに下記一般式(4)で表される無機物を含み、
式(4)の無機物のSiO2換算重量と式(3)の無機物のR2Si(OH)3換算重量の割合が、99.9/0.1~10/90であることを特徴とする(5)に記載のガスバリア用グラビアインキセット、
Si(OR3)4 (4)
[ここで、式4中、R3は炭素数が1~2のアルキル基である。]
(7)前記コート剤Aと前記コート剤Bの混合比が、コート剤A/コート剤B=1/99~99/1であることを特徴とする(5)または(6)に記載のガスバリア用グラビアインキセット、
(8)基材フィルムを準備する工程と、
該基材フィルムの少なくとも一方に、ガスバリア用グラビアインキセットを印刷してなる印刷インキ層を作成するグラビア印刷工程と、
を含むガスバリア性グラビア積層体の製造方法であって、
前記ガスバリア用グラビアインキセットが、透明樹脂を含むコート剤Aと、
下記一般式(5)で表される金属アルコキシドまたはその加水分解物である無機物を含むコート剤Bと、を含むことを特徴とするガスバリア性グラビア積層体の製造方法、
R2Si(OR1)3 (5)
[ここで、式5中、R1は炭素数が1~2のアルキル基であり、R2はウレイド基である。]
(9)前記コート剤Aの透明樹脂が、ポリビニルアルコールであり、
前記コート剤Bに、さらに下記一般式(6)で表される無機物を含み、
式(6)の無機物のSiO2換算重量と式(5)の無機物のR2Si(OH)3換算重量の割合が、99.9/0.1~10/90であることを特徴とする(8)に記載のガスバリア性グラビア積層体の製造方法、
Si(OR3)4 (6)
[ここで、式6中、R3は炭素数が1~2のアルキル基である。]
(10)さらに ヒートシール層を作成する塗工工程、を含むことを特徴とする(8)または(9)に記載のガスバリア性グラビア積層体の製造方法、
に関するものである。
R2Si(OR1)3 (1)
[ここで、式1中、R1は炭素数が1~2のアルキル基であり、R2はウレイド基である。]
Si(OR3)4 (2)
[ここで、式2中、R3は炭素数が1~2のアルキル基である。]
インキ中に溶剤は45~98質量%の範囲内であることが好ましい。45質量%より少ないと固形分が多くなり、流動性が悪くなり、インキ製造適性が劣り、98質量%を超えると、インキ膜厚が局部的に不均一になり、印刷面上に、不定形の濃淡(泳ぎ現象)が生じたり、粘度が低くなり、顔料が沈降しやすくなるおそれがある。
しかし、本発明のガスバリア性グラビア積層体は、前記ガスバリア性皮膜層に一般式(1)で表される金属アルコキシドまたはその加水分解物である無機物を含むことで、ウレタン系グラビア印刷用インキとして、1液型インキであるにもかかわらず、ガスバリア性皮膜層との間でのインキ密着性を確保でき、耐熱水適性にも優れた効果を有する。
顔料としては、例えば、二酸化チタン、弁柄、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ、酸化亜鉛、硫化亜鉛、マイカ、タルク、パールなどの無機顔料、フタロシアニン系、不溶性アゾ系、縮合アゾ系、ジオキサジン系、アントラキノン系、キナクリドン系、ペリレン系、ペリノン系、チオインジゴ系、カーボンブラックなどの有機顔料、その他各種蛍光顔料、金属粉顔料、体質顔料などが挙げられる。これらの顔料は、一種類または二種類以上組み合わせて使用してもよい。染料としては、溶剤に溶解または分散するものが好ましく、一種類または二種類以上組み合わせて使用してもよい。なかでも、耐久性の観点から、顔料を用いることが好ましい。
ガスバリア性皮膜層が0.01μmより薄いと、バリア性が劣り、5μmより厚いと、屈曲性が劣る。印刷インキ層が5μmより厚いと、耐ブロッキング性やインキ密着性が劣る。
中間層としては、印刷適性、巻き取り適性などに支障のない範囲内であればよく、5~300μmの厚みが好ましく、6~250μmの厚みがより好ましい。
また、ヒートシール剤やホットメルト剤の塗工などにより形成される層であってもよい。
ヒートシール剤の塗工では0.01~30μm、ホットメルト接着剤の塗工では1~50μmの厚みであることが好ましい。
透明樹脂を含むコート剤Aと、
下記一般式(1)で表される金属アルコキシドまたはその加水分解物である無機物を含むコート剤Bと、を含むことが好ましい。
R2Si(OR1)3 (1)
[ここで、式1中、R1は炭素数が1~2のアルキル基であり、R2はウレイド基である。]
Si(OR3)4 (2)
[ここで、式2中、R3は炭素数が1~2のアルキル基である。]
常温の水80部にポリビニルアルコール(ケン化度98%以上)5部を攪拌しながら、添加し、90℃に昇温し、30分間攪拌して、コート剤Aを得た。
3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン(信越シリコーン(株)製)7.5部、イソプロピルアルコール30部、0.1N塩酸62.5部をビーカーに入れ、600rpmで30分間攪拌し、R2Si(OH)3換算5%のコート剤B-2を得た。
テトラエトキシシラン(信越シリコーン(株)製)17.5部、イソプロピルアルコール30部、0.1N塩酸52.5部をビーカーに入れ、600rpmで30分間攪拌し、SiO2換算5%のコート剤B-1を得た。
3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン(信越シリコーン(株)製)0.4部、テトラエトキシシラン(信越シリコーン(株)製)16.5部、イソプロピルアルコール30部、0.1N塩酸53.1部をビーカーに入れ、600rpmで30分間攪拌し、R2Si(OH)3換算0.25%/SiO2換算4.75%のコート剤B-3を得た。
<製造例1~8>
作製したコート剤A 50部、コート剤B-1 49.75部、コート剤B-2 0.25部をビーカーに入れ、600rpmで10分間攪拌し、製造例1のガスバリアコート剤1を作製した。同様に、表1の配合に従い、製造例2~8の各ガスバリアコート剤を作製した。
<製造例9>
テトラエトキシシラン10部に、0.1N塩酸水溶液を90部添加し、この混合液を30分間攪拌して、テトラエトキシシランの加水分解を生じさせ、SiO2換算3%の加水分解溶液を得、次に、ポリビニルアルコール2.6部に、水56.16部、イソプロピルアルコール6.24部を混合し、65部の固形分4%のPVA水溶液を調製し、さらに、これら加水分解溶液とPVA水溶液を混合して、ガスバリアコート剤9を作製した。
<製造例10>
水酸基価が140mgKOH/gのアクリルポリオールを50質量%濃度で含有したアクリルポリオール溶液6gを準備した。このアクリルポリオール溶液6gとγ-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン0.5gとを混合し、さらに、酢酸エチルを添加して、固形分濃度を25質量%の混合溶液とした。この混合溶液10g計量し、これに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とを60:40の質量比で含有した混合物3.0gを添加混合した。次に、この溶液を、酢酸エチルとメチルエチルケトンが60:40の質量比である希釈溶媒を用いて、固形分濃度が5質量%となるように希釈した後、さらに5分間攪拌してアンカーコート剤1を作製した。
(実施例1~8)
厚み12μmのPETフィルム(ルミラーP60、略称:PET12、東レ(株)製)上に、誘導加熱方式を用いた真空蒸着装置により、酸化アルミニウムからなる無機酸化物層(略称:アルミナ)を形成した。次に、グラビア校正機GRAVO-PROOF(品番:CM-W、(株)日商グラビア製)にスタイラス130度の70L彫刻ヘリオ版を取り付け、ガスバリアコート剤1(略称:コート剤1)を、上記無機酸化物層上に、膜厚0.5μmで印刷し、さらにウレタン系グラビア白インキ(略称:白、東京インキ(株)製)を厚み1.2μmで印刷し、ガスバリア性グラビア印刷物を得た。次に、この印刷物上に、タケラックA-525/タケネートA-52(略称:エステルDL、三井化学(株)製)をA-Bar OSP-10(オーエスジーシステムプロダクツ(株)製)で塗工して、厚み60μmの無延伸ポリプロピレンフィルムであるトレファンNO ZK207(略称:レトCP、東レフィルム加工(株)製)を貼り合わせた後、40℃で72時間エージングを行って、基材フィルム(PET12)/無機酸化物層(アルミナ)/ガスバリア層(コート剤1)/印刷インキ層(白)/接着剤層(エステルDL)/ヒートシール層(レトCP)のガスバリア性グラビア積層体1を得た。
同様に、表2の通り、基材、無機酸化物層、コート剤と膜厚を変更し、それぞれガスバリア性グラビア積層体2~8を得た。
(実施例9)
ガスバリアコート剤1をガスバリアコート剤2に代えて、ガスバリア層の膜厚0.5μmとし、ガスバリア性グラビア印刷物を得た。次に、この印刷物上に、タケラックA-525/タケネートA-52(略称:エステルDL、三井化学(株)製)をA-Bar OSP-10(オーエスジーシステムプロダクツ(株)製)で塗工して、厚み15μmのナイロンフィルムであるエンブレムONMB-RT(略称:NY、ユニチカ(株)製)を貼り合わせ、さらに、厚み60μmの無延伸ポリプロピレンフィルムであるトレファンNO ZK207(略称:レトCP、東レフィルム加工(株)製)を貼り合わせた後、40℃で72時間エージングを行って、基材フィルム(PET12)/無機酸化物層(アルミナ)/ガスバリア層(コート剤2)/印刷インキ層(白)/接着剤層(エステルDL)/NY/接着剤層(エステルDL)/ヒートシール層(レトCP)のガスバリア性グラビア積層体9を得た。
(実施例10)
ガスバリアコート剤1をガスバリアコート剤2に代えて、ガスバリア層の膜厚0.6μmとし、ガスバリア性グラビア印刷物を得た。次に、この印刷物上に、タケラックA-969V/タケネートA-5(略称:エーテルDL、三井化学(株)製)をA-Bar OSP-10(オーエスジーシステムプロダクツ(株)製)で塗工して、厚み15μmのナイロンフィルムであるエンブレムONMB-RT(略称:NY、ユニチカ(株)製)を貼り合わせ、さらに、厚み40μmの直鎖状低密度ポリエチレンフィルムであるTUX-FCD(略称:LLDPE、三井化学東セロ(株)製)を貼り合わせた後、40℃で24時間エージングを行って、基材フィルム(PET12)/無機酸化物層(アルミナ)/ガスバリア層(コート剤2)/印刷インキ層(白)/接着剤層(エーテルDL)/NY/接着剤層(エーテルDL)/ヒートシール層(LLDPE)のガスバリア性グラビア積層体10を得た。
(実施例11)
厚み12μmのPETフィルム(ルミラーP60、略称:PET12、東レ(株)製)上に、誘導加熱方式を用いた真空蒸着装置により、酸化珪素からなる無機酸化物層(略称:シリカ)を形成した。次に、グラビア校正機GRAVO-PROOF(品番:CM-W、(株)日商グラビア製)にスタイラス130度の70L彫刻ヘリオ版を取り付け、ガスバリアコート剤2(略称:コート剤2)を、上記無機酸化物層上に、膜厚0.6μmで印刷し、さらにウレタン系グラビア白インキ(略称:白、東京インキ(株)製)を厚み1.1μmで印刷し、ガスバリア性グラビア印刷物を得た。次に、この印刷物上に、タケラックA-525/タケネートA-52(略称:エステルDL、三井化学(株)製)をA-Bar OSP-10(オーエスジーシステムプロダクツ(株)製)で塗工して、厚み60μmの無延伸ポリプロピレンフィルムであるトレファンNO ZK207(略称:レトCP、東レフィルム加工(株)製)を貼り合わせた後、40℃で72時間エージングを行って、基材フィルム(PET12)/無機酸化物層(シリカ)/ガスバリア層(コート剤2)/印刷インキ層(白)/接着剤層(エステルDL)/ヒートシール層(レトCP)のガスバリア性グラビア積層体11を得た。
(実施例12)
厚み12μmのPETフィルム(ルミラーP60、略称:PET12、東レ(株)製)上に、誘導加熱方式を用いた真空蒸着装置により、酸化アルミニウム/酸化珪素からなる二元無機酸化物層(略称:アルミナ・シリカ)を形成した。次に、グラビア校正機GRAVO-PROOF(品番:CM-W、(株)日商グラビア製)にスタイラス130度の70L彫刻ヘリオ版を取り付け、ガスバリアコート剤2(略称:コート剤2)を、上記無機酸化物層上に、膜厚0.5μmで印刷し、さらにウレタン系グラビア白インキ(略称:白、東京インキ(株)製)を厚み1.1μmで印刷し、ガスバリア性グラビア印刷物を得た。次に、この印刷物上に、タケラックA-525/タケネートA-52(略称:エステルDL、三井化学(株)製)をA-Bar OSP-10(オーエスジーシステムプロダクツ(株)製)で塗工して、厚み60μmの無延伸ポリプロピレンフィルムであるトレファンNO ZK207(略称:レトCP、東レフィルム加工(株)製)を貼り合わせた後、40℃で72時間エージングを行って、基材フィルム(PET12)/無機酸化物層(アルミナ・シリカ)/ガスバリア層(コート剤2)/印刷インキ層(白)/接着剤層(エステルDL)/ヒートシール層(レトCP)のガスバリア性グラビア積層体12を得た。
(実施例13)
厚み12μmのPETフィルムを厚み15μmのナイロンフィルムであるボニールRX(略称:NY15、興人フィルム&ケミカルズ(株)製)に代えて、該フィルム上に、誘導加熱方式を用いた真空蒸着装置により、酸化アルミニウムからなる無機酸化物層(略称:アルミナ)を形成した。次に、グラビア校正機GRAVO-PROOF(品番:CM-W、(株)日商グラビア製)にスタイラス130度の70L彫刻ヘリオ版を取り付け、ガスバリアコート剤2(略称:コート剤2)を、上記無機酸化物層上に、膜厚0.5μmで印刷し、さらにウレタン系グラビア白インキ(略称:白、東京インキ(株)製)を厚み1.2μmで印刷し、ガスバリア性グラビア印刷物を得た。次に、この印刷物上に、タケラックA-525/タケネートA-52(略称:エステルDL、三井化学(株)製)をA-Bar OSP-10(オーエスジーシステムプロダクツ(株)製)で塗工して、厚み60μmの無延伸ポリプロピレンフィルムであるトレファンNO ZK207(略称:レトCP、東レフィルム加工(株)製)を貼り合わせた後、40℃で72時間エージングを行って、基材フィルム(NY15)/無機酸化物層(アルミナ)/ガスバリア層(コート剤2)/印刷インキ層(白)/接着剤層(エステルDL)/ヒートシール層(レトCP)のガスバリア性グラビア積層体13を得た。
(実施例14)
厚み12μmのPETフィルムを厚み15μmのナイロンフィルムであるボニールRX(略称:NY15、興人フィルム&ケミカルズ(株)製)および接着剤タケラックA-525/タケネートA-52(略称:エステルDL、三井化学(株)製)をタケラックA-969V/タケネートA-5(略称:エーテルDL、三井化学(株)製)に代えて、ガスバリア層の膜厚0.6μmとし、40μmの直鎖状低密度ポリエチレンフィルムであるTUX-FCD(略称:LLDPE、三井化学東セロ(株)製)を貼り合わせた後、40℃で24時間エージングを行って、基材フィルム(NY15)/無機酸化物層(アルミナ)/ガスバリア層(コート剤2)/印刷インキ層(白)/接着剤層(エーテルDL)/ヒートシール層(LLDPE)のガスバリア性グラビア積層体14を得た。
(実施例15)
ガスバリアコート剤1をガスバリアコート剤2およびウレタン系グラビア白インキをウレタン系グラビア藍インキ(略称:藍、東京インキ(株)製)に代えて、ガスバリア層の膜厚0.5μmとし、ガスバリア性グラビア印刷物を得た。次に、この印刷物上に、タケラックA-525/タケネートA-52(略称:エステルDL、三井化学(株)製)をA-Bar OSP-10(オーエスジーシステムプロダクツ(株)製)で塗工して、厚み60μmの無延伸ポリプロピレンフィルムであるトレファンNO ZK207(略称:レトCP、東レフィルム加工(株)製)を貼り合わせた後、40℃で72時間エージングを行って、基材フィルム(PET12)/無機酸化物層(アルミナ)/ガスバリア層(コート剤2)/印刷インキ層(藍)/接着剤層(エステルDL)/ヒートシール層(レトCP)のガスバリア性グラビア積層体15を得た。
(実施例16)
印刷インキ層を、ウレタン系グラビア藍インキおよびウレタン系グラビア白インキを使用して作製した以外は、ガスバリア性グラビア積層体15と同様にして、ガスバリア性グラビア積層体16を得た。
(実施例17)
厚み12μmのPETフィルム(ルミラーP60、略称:PET12、東レ(株)製)上に、誘導加熱方式を用いた真空蒸着装置により、酸化アルミニウムからなる無機酸化物層(略称:アルミナ)を形成した。次に、グラビア校正機GRAVO-PROOF(品番:CM-W、(株)日商グラビア製)にスタイラス130度の70L彫刻ヘリオ版を取り付け、ガスバリアコート剤2(略称:コート剤2)を、上記無機酸化物層上に、膜厚0.5μmで印刷し、さらにウレタン系グラビア白インキ(略称:白、東京インキ(株)製)を厚み1.2μmで印刷し、ガスバリア性グラビア印刷物を得た。次に、この印刷物上に、タケラックA-969V/タケネートA-5(略称:エーテルDL、三井化学(株)製)をA-Bar OSP-10(オーエスジーシステムプロダクツ(株)製)で塗工して、厚み40μmの直鎖状低密度ポリエチレンフィルムであるTUX-FCD(略称:LLDPE、三井化学東セロ(株)製)を貼り合わせた後、40℃で24時間エージングを行って、基材フィルム(PET12)/無機酸化物層(アルミナ)/ガスバリア層(コート剤2)/印刷インキ層(白)/接着剤層(エーテルDL)/ヒートシール層(LLDPE)のガスバリア性グラビア積層体17を得た。
(比較例1)
厚み15μmのナイロンフィルムのボニールRX(略称:NY15、興人フィルム&ケミカルズ(株)製)上に、アンカーコート剤1をグラビアコート法により塗布して、アンカーコート層を形成し、該アンカーコート層上に誘導加熱方式を用いた真空蒸着装置により、酸化アルミニウムからなる無機酸化物層(略称:アルミナ)を形成した。次に、グラビア校正機GRAVO-PROOF(品番:CM-W、(株)日商グラビア製)にスタイラス130度の70L彫刻ヘリオ版を取り付け、ガスバリアコート剤9(略称:コート剤9)を、上記無機酸化物層上に、膜厚0.5μmで印刷し、さらにウレタン系グラビア白インキ(略称:白、東京インキ(株)製)を厚み1.1μmで印刷し、ガスバリア性グラビア印刷物を得た。次に、この印刷物上に、タケラックA-515/タケネートA-50(略称:ウレタンDL、三井化学(株)製)をA-Bar OSP-10(オーエスジーシステムプロダクツ(株)製)で塗工して、厚み30μmの無延伸ポリプロピレンフィルムであるトーセロCP GLC(略称:CPP、三井化学東セロ(株)製)を貼り合わせた後、40℃で72時間エージングを行って、基材フィルム(NY15)/アンカーコート層(アンカーコート剤1)/無機酸化物層(アルミナ)/ガスバリア層(コート剤9)/印刷インキ層(白)/接着剤層(ウレタンDL)/ヒートシール層(LLDPE)のガスバリア性グラビア積層体18を得た。
(比較例2)
ガスバリアコート剤1をガスバリアコート剤9および厚み12μmのPETフィルムを厚み15μmのナイロンフィルムであるボニールRX(略称:NY15、興人フィルム&ケミカルズ(株)製)に代えて、上記ガスバリア性積層体1と同様の方法により、ガスバリア層の膜厚0.5μmとし、基材フィルム(NY15)/無機酸化物層(アルミナ)/ガスバリア層(コート剤9)/印刷インキ層(白)/接着剤層(エステルDL)/ヒートシール層(レトCP)のガスバリア性グラビア積層体19を得た。
(比較例3)
さらに、接着剤タケラックA-525/タケネートA-52(略称:エステルDL、三井化学(株)製)をA-969V/タケネートA-5(略称:エーテルDL、三井化学(株)製)に代えて、ガスバリア層の膜厚0.6μmとし、40μmの直鎖状低密度ポリエチレンフィルムであるTUX-FCD(略称:LLDPE、三井化学東セロ(株)製)を貼り合わせた後、40℃で24時間エージングを行って、基材フィルム(NY15)/無機酸化物層(アルミナ)/ガスバリア層(コート剤9)/印刷インキ層(白)/接着剤層(エーテルDL)/ヒートシール層(LLDPE)のガスバリア性グラビア積層体20を得た。
(参考例1)
厚み15μmのナイロンフィルムのボニールRX(略称:NY15、興人フィルム&ケミカルズ(株)製)上に、アンカーコート剤1をグラビアコート法により塗布して、アンカーコート層を形成し、該アンカーコート層上に誘導加熱方式を用いた真空蒸着装置により、酸化アルミニウムからなる無機酸化物層(略称:アルミナ)を形成した。次に、グラビア校正機GRAVO-PROOF(品番:CM-W、(株)日商グラビア製)にスタイラス130度の70L彫刻ヘリオ版を取り付け、ガスバリアコート剤9(略称:コート剤9)を、上記無機酸化物層上に、膜厚0.5μmで印刷し、ガスバリア性グラビア印刷物を得た。次に、この印刷物上に、タケラックA-515/タケネートA-50(略称:ウレタンDL、三井化学(株)製)をA-Bar OSP-10(オーエスジーシステムプロダクツ(株)製)で塗工して、厚み40μmの直鎖状低密度ポリエチレンフィルムであるTUX-FCD(略称:LLDPE、三井化学東セロ(株)製)を貼り合わせた後、40℃で72時間エージングを行って、基材フィルム(NY15)/アンカーコート層(アンカーコート剤1)/無機酸化物層(アルミナ)/ガスバリア層(コート剤9)/接着剤層(ウレタンDL)/ヒートシール層(LLDPE)のガスバリア性グラビア積層体21を得た。
ガスバリア性グラビア印刷物作製直後の印刷インキ層面に粘着テープ(18mm、ニチバン(株)製)を貼り付け、90度の角度で急速に剥離し、剥離した印刷インキ層面の剥離状態について、目視で観察し、インキ密着性を評価した。印刷インキ層面が剥離しないものをインキ密着性が良好と判断した。インキ密着性について、○:まったく剥がれない、×:少しでも剥がれる、の2段階で評価した。なお、参考例1の積層体については、印刷インキ層を作製しないため、インキ密着性評価は行わなかった。表中では、「-」と記載した。
ガスバリア性グラビア印刷物作製後、25℃恒温槽内に24時間放置した後の印刷インキ層面に粘着テープ(18mm、ニチバン(株)製)を貼り付け、90度の角度で急速に剥離し、剥離した印刷インキ層面の剥離状態について、目視で観察し、インキ密着性を評価した。印刷インキ層面が剥離しないものをインキ密着性が良好と判断した。インキ密着性について、○:まったく剥がれない、×:少しでも剥がれる、の2段階で評価した。
各ガスバリア性グラビア積層体を15mm幅の短冊状にして、試験片とし、この試験片を5つ用意し、万能型引張試験機(RTE-1210、(株)オリエンテック製)にて、T型剥離、引張速度300mm/分にて、引っ張り、それぞれの試験片のラミネート強度を5回測定し、その平均値を算出した。ラミネート強度が大きいほど、ラミネート性が良好と判断した。ラミネート強度について、〇:200g以上、×:200g未満、の2段階で評価した。
各ガスバリア性グラビア積層体について、日本工業規格JIS K7126-1987「プラスチックフィルム及びシートの気体透過度試験方法」で規定されているB法(等圧法)に従って酸素透過度を測定した。この測定は、温度30℃、相対湿度70%の環境中にて、Modern Control社製のOxtran2/22を使用した。表中には記載しないが、実施例1~17および比較例1~3ならびに参考例1の各ガスバリア性グラビア積層体について、同等の酸素透過度を有していることが確認できた。
ガスバリア性積層体1の2枚を3kgf/cm2、180℃、1秒の条件にてヒートシールにより接着させ、開口部を有する15cm×10cmの包装体1を得た。
同様に、包装体2~21を得た。なお、ガスバリア性グラビア積層体17は、スナック包装袋用途であるため、下記耐熱水適性の評価は行わなかった。表中では「-」と記載した。
各包装体に、内容物として、サラダ油/ケチャップ/食酢=1/1/1の混合物もしくは水を充填後、前記開口部を前記条件と同様にしてヒートシールにより密封し、包装体を作成した。この包装体を120℃で40分間、温水貯湯式でレトルト処理して、包装体の外観を目視にて観察し、評価した。包装体の外観について、印刷インキ層とガスバリア層の剥離による膨らみが確認できるかについて評価した。膨らみが確認できないものをレトルト後浮きが良好であると判断した。レトルト後浮きについて、〇:まったく変化ない、×:膨らみが確認できる、の2段階で評価した。
各包装体に、内容物として、サラダ油/ケチャップ/食酢=1/1/1の混合物もしくは水を充填後、前記開口部を前記条件と同様にしてヒートシールにより密封し、包装体を作成した。この包装体を95℃で30分間、ボイル処理して、包装体の外観を目視にて観察し、評価した。包装体の外観について、印刷インキ層とガスバリア層の剥離による膨らみが確認できるかについて評価した。膨らみが確認できないものをボイル後浮きが良好であると判断した。レトルト後浮きについて、〇:まったく変化ない、×:膨らみが確認できる、の2段階で評価した。
上記レトルト後あるいはボイル後の各包装体の一部を15mm幅の短冊状にして、試験片とし、この試験片を5つ用意し、万能型引張試験機(RTE-1210、(株)オリエンテック製)にて、T型剥離、引張速度300mm/分にて、引っ張り、それぞれの試験片のラミネート強度を5回測定し、その平均値を算出した。ラミネート強度が大きいほど、ラミネート性が良好と判断した。ラミネート強度について、〇:200g以上、×:200g未満、の2段階で評価した。
特許文献2に類似のガスバリア性積層体(参考例1)については、ラミネート強度および耐熱水適性は優れることが明確であるが、参考例1の積層体に印刷インキ層を含む積層体とした比較例1については、インキ密着性およびラミネート強度ならびに耐熱水適性が劣ることが明確である。さらに、比較例1の積層体からアンカーコート層を抜いた本発明と同じ構成の積層体(比較例2および3)についても、インキ密着性およびラミネート強度ならびに耐熱水適性が劣ることが明確である。
また、本発明のガスバリア性積層体のガスバリア性については、従来品(参考例1)の積層体と同等の性能を有することが明確である。
Claims (10)
- 基材フィルムの少なくとも一方の面に、無機酸化物層と、ガスバリア性皮膜層と、印刷インキ層とを、この順に積層したガスバリア性グラビア積層体において、
前記無機酸化物層が、気相堆積法によって形成された層であり、
前記ガスバリア性皮膜層が、透明樹脂を含む透明樹脂組成物と、下記一般式(1)で表される金属アルコキシドまたはその加水分解物である無機物を含む無機組成物と、を含んだ混合物からなる層であり、
前記印刷インキ層が、ウレタン系グラビア印刷用インキからなる層であることを特徴とするガスバリア性グラビア積層体。
R2Si(OR1)3 (1)
[ここで、式1中、R1は炭素数が1~2のアルキル基であり、R2はウレイド基である。] - 前記透明樹脂を含む透明樹脂組成物が、ポリビニルアルコールを含み、
さらに前記無機組成物に下記一般式(2)で表される無機物を含み、
式(2)の無機物のSiO2換算重量と式(1)の無機物のR2Si(OH)3換算重量の割合が、99.9/0.1~10/90であることを特徴とする請求項1に記載のガスバリア性グラビア積層体。
Si(OR3)4 (2)
[ここで、式2中、R3は炭素数が1~2のアルキル基である。]。 - 前記透明樹脂を含む透明樹脂組成物と前記無機物を含む無機組成物の混合比が、透明樹脂組成物/無機組成物=1/99~99/1であることを特徴とする請求項1または2に記載のガスバリア性グラビア積層体。
- さらに、印刷インキ層上に、ヒートシール層を形成することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載のガスバリア性グラビア積層体。
- 請求項1~4のいずれかに記載のガスバリア性グラビア積層体に用いるガスバリア用グラビアインキセットであって、
透明樹脂を含むコート剤Aと、
下記一般式(3)で表される金属アルコキシドまたはその加水分解物である無機物を含むコート剤Bと、を含むことを特徴とするガスバリア用グラビアインキセット。
R2Si(OR1)3 (3)
[ここで、式3中、R1は炭素数が1~2のアルキル基であり、R2はウレイド基である。] - 前記コート剤Aの透明樹脂が、ポリビニルアルコールであり、
前記コート剤Bに、さらに下記一般式(4)で表される無機物を含み、
式(4)の無機物のSiO2換算重量と式(3)の無機物のR2Si(OH)3換算重量の割合が、99.9/0.1~10/90であることを特徴とする請求項5に記載のガスバリア用グラビアインキセット。
Si(OR3)4 (4)
[ここで、式4中、R3は炭素数が1~2のアルキル基である。] - 前記コート剤Aと前記コート剤Bの混合比が、コート剤A/コート剤B=1/99~99/1であることを特徴とする請求項5または6に記載のガスバリア用グラビアインキセット。
- 基材フィルムを準備する工程と、
該基材フィルムの少なくとも一方に、ガスバリア用グラビアインキセットを印刷してなる印刷インキ層を作成するグラビア印刷工程と、
を含むガスバリア性グラビア積層体の製造方法であって、
前記ガスバリア用グラビアインキセットが、透明樹脂を含むコート剤Aと、
下記一般式(5)で表される金属アルコキシドまたはその加水分解物である無機物を含むコート剤Bと、を含むことを特徴とするガスバリア性グラビア積層体の製造方法。
R2Si(OR1)3 (5)
[ここで、式5中、R1は炭素数が1~2のアルキル基であり、R2はウレイド基である。] - 前記コート剤Aの透明樹脂が、ポリビニルアルコールであり、
前記コート剤Bに、さらに下記一般式(6)で表される無機物を含み、
式(6)の無機物のSiO2換算重量と式(5)の無機物のR2Si(OH)3換算重量の割合が、99.9/0.1~10/90であることを特徴とする請求項8に記載のガスバリア性グラビア積層体の製造方法。
Si(OR3)4 (6)
[ここで、式6中、R3は炭素数が1~2のアルキル基である。] - さらに ヒートシール層を作成する塗工工程、を含むことを特徴とする請求項8または9に記載のガスバリア性グラビア積層体の製造方法。
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