JP7163684B2 - ポリエチレンテレフタレートフィルム、及び該ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いたガスバリア性蒸着フィルム、包装材料、包装体 - Google Patents
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Description
な多層構造を採らずにガスバリア性に優れたガスバリア性蒸着フィルムを作製するための、ポリエチレンテレフタレートフィルム、及び該ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いたガスバリア性蒸着フィルム、積層体、包装材料、包装体を提供することである。
1.酸化アルミニウムを主成分とする無機酸化物蒸着膜層を有するガスバリア性蒸着フィルムの基材層として用いるポリエチレンテレフタレートフィルムであって、含水率を0.22質量%以上、0.33質量%以下としたことを特徴とする、ポリエチレンテレフタレートフィルム。
2.上記1に記載のポリエチレンテレフタレートフィルムからなる基材層と、無機酸化物蒸着膜層とを有するガスバリア性蒸着フィルムであって、
該無機酸化物蒸着膜層は、酸化アルミニウムを主成分とし、該ポリエチレンテレフタレートフィルムに隣接して積層されていることを特徴とする、ガスバリア性蒸着フィルム。
3.さらにバリア性被覆層を有するガスバリア性蒸着フィルムであって、
該バリア性被覆層は、前記無機酸化物蒸着膜層の、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムとは反対側の表面上に、隣接して積層されており、金属アルコキシドと、水酸基含有水溶性樹脂とを含む樹脂組成物から形成されたものであることを特徴とする、上記2記載の、ガスバリア性蒸着フィルム。
4.前記樹脂組成物中の、水酸基含有水溶性樹脂/金属アルコキシドの質量比が、5/95以上、20/80以下であることを特徴とする、上記3に記載の、ガスバリア性蒸着フィルム。
5.前記バリア性被覆層の厚みが、150nm以上、800nm以下であることを特徴とする、
上記3または4に記載の、ガスバリア性蒸着フィルム。
6.前記ポリエチレンフタレートフィルムが、ポリエチレンテレフタレート合成工程とフィルム製膜工程とをインラインで行うことにより製造されたポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする、上記2~5の何れかに記載のガスバリア性蒸着フィルム。
7.上記2~6の何れかに記載のガスバリア性蒸着フィルムからなる層と、シーラント層とを有することを特徴とする、ガスバリア性積層体。
8.上記7に記載のガスバリア性積層体から作製されたことを特徴とする、ガスバリア性包装材料。
9.上記8に記載のガスバリア性包装材料から作製されたことを特徴とする、ガスバリア性包装体。
10.含水率を0.22質量%以上、0.33質量%としたポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に、物理蒸着法により、酸化アルミニウムを主成分とする無機酸化物蒸着膜を積層することを特徴とする、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。
11.無機酸化物蒸着膜の上に隣接して、金属アルコキシドと水酸基含有水溶性樹脂とを含む樹脂組成物を、塗布、乾燥することにより、バリア性被覆層を、さらに形成することを特徴とする、
上記10に記載の、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。
12.上記2に記載のガスバリア性蒸着フィルムの表面に、ドライラミネーション法または押出ラミネーション法によって、シーラント層を積層することを特徴とする、ガスバリア性積層体の製造方法。
13.ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法における、ガスバリア性蒸着フィルムの品質
管理方法であって、
前記ポリエチレンテレフタレートフィルムの含水率を測定して、該含水率が、0.22質量%未満、または0.33質量%より大きい場合に、少なくとも、加熱処理、加湿処理、室温恒温処理からなる群から選ばれる1種以上の処理を行うことによって、該含水率を0.22質量%以上、0.33質量%以下に調節することを特徴とする、ガスバリア性蒸着フィルムの品質管理方法。
14.前記加熱処理を、30℃以上、120℃以下の環境下で行うことを特徴とする、上記13に記載のガスバリア性蒸着フィルムの品質管理方法。
15.前記加湿処理を、相対湿度30%RH以上、100%RH以下の環境下で行うことを特徴とする、上記13または14に記載のガスバリア性蒸着フィルムの品質管理方法。16.前記室温恒温処理を、5℃以上、30℃未満の環境下で行うことを特徴とする、上記13~15の何れかに記載のガスバリア性蒸着フィルムの品質管理方法。
17.ガスバリア性積層体の製造方法における、ガスバリア性積層体の品質管理方法であって、
上記13~16の何れかに記載のガスバリア性蒸着フィルムの品質管理方法によってガスバリア性蒸着フィルムの品質管理を行うことを特徴とする、
ガスバリア性積層体の品質管理方法。
工業用に利用される一般的なポリエチレンテレフタレートフィルムの含水率は、おおよそ0.1~1質量%であるが、本発明のポリエチレンテレフタレートフィルムは、これを基材として用いたガスバリア性蒸着フィルムのガスバリア性を向上させる為に、含水率を0.22質量%以上、0.33質量%以下としたものである。
バリア性が不十分になり易い。
図1に示したように、本発明のガスバリア性蒸着フィルム1は、ポリエチレンテレフタレートフィルムからなる基材層2と、無機酸化物蒸着膜層3とを有し、無機酸化物蒸着膜層3は、基材層2のポリエチレンテレフタレートフィルムに隣接して積層されている。
ガスバリア性蒸着フィルムの基材層は、本発明のポリエチレンテレフタレートフィルムからなる層である。
本発明に係る無機酸化物蒸着膜層は、主成分として酸化アルミニウムを含む無機酸化物の薄膜であり、微量の、アルミニウム、ケイ素、マグネシウム、チタン、スズ、インジウム、亜鉛、ジルコニウム等の金属の、酸化物、窒化物、炭化物、水酸化物等を含んでいてもよい。
[無機酸化物蒸着膜層の形成方法]
無機酸化物蒸着膜層は酸化アルミニウムを主成分とするため、無機酸化物蒸着膜を酸化アルミニウム蒸着膜として、以下を説明する。
バリア性被覆層は、無機酸化物蒸着膜層を機械的・化学的に保護するとともに、ガスバリア性蒸着フィルムのバリア性能を向上させるものであり、無機酸化物蒸着膜層上に隣接して積層される。
囲よりも小さいと、バリア性被覆層の剛性が強くなり過ぎたり脆性が大きくなったりし易くなり、上記範囲よりも大きいと、バリア性被覆層のバリア効果が不十分になり易い傾向になる。
金属アルコキシドは、一般式R1 nM(OR2)m(ただし、式中、R1、R2は水素原子または炭素数1~8の有機基を表し、Mは金属原子を表し、nは0以上の整数を表し、mは1以上の整数を表し、n+mはMの原子価を表す。1分子中の複数のR1、R2のそれぞれは、同一であっても、異なっていてもよい。)で表される。
本発明において、水酸基含有水溶性樹脂は、金属アルコキシドと脱水共縮合し得るものであり、ケン化度は、90%以上、100%以下が好ましく、95%以上、100%以下がより好ましく、99%以上、100%以下が更に好ましい。ケン化度が上記範囲よりも小さいと。バリア性被覆層の硬度が低下し易くなる。
ノールNM-14(ケン化度=99%、重合度=1,400)」等を挙げることができる。
本発明においては、ポリエチレンテレフタレートフィルムの含水率を製造方法における管理基準に採用することで、ガスバリア性蒸着フィルムの品質管理を行うことができる。
図3に示されたように、本発明のガスバリア性積層体5は、本発明のガスバリア性蒸着フィルム1の最表面に、更に、少なくとも、ヒートシール可能なシーラント層6を、接着剤を介して、あるいは介することなく、積層したものである。図3はバリア性被覆層4上にシーラント層6を積層した例である。
シーラント層は、1種または2種以上のヒートシール性樹脂を含む層であり、加熱によって接着することができる層であり、樹脂フィルムを用いたドライラムネーションあるいは共押出を含む押出ラミネーションや、樹脂塗布膜等から形成される層である。
本発明においては、上記のガスバリア性蒸着フィルムの品質管理を行うことによって、ガスバリア性積層体の品質管理を行うことができる。
本発明のガスバリア性包装材料は、本発明のガスバリア性積層体から作製される包装材料である。
本発明のバリア包装体は、本発明のガスバリア性包装材料から作製される包装体である。
プ等の形態のガスバリア性包装体を作製できる。また、紙を積層した積層体の包装材料であれば、酒、ジュース等のゲーベルトップ型の液体紙容器包装体を作製できる。
(ポリエチレンテレフタレートフィルム)
・フィルム1:含水率0.257質量%、12μm厚。
・フィルム2:含水率0.256質量%、12μm厚。
・フィルム3:含水率0.255質量%、12μm厚。
・フィルム4:含水率0.228質量%、12μm厚。
・フィルム5:含水率0.227質量%、12μm厚。
・フィルム6:含水率0.224質量%、12μm厚。
・フィルム7:含水率0.322質量%、12μm厚。
・フィルム8:含水率0.216質量%、12μm厚。
水300g、イソプロピルアルコール146g及び0.5N塩酸7.3gを混合してpH2.2に調整した溶液に、テトラエトキシシラン175gとグリシドキシプロピルトリメトキシシラン9.2gを10℃となるよう冷却しながら混合して、溶液Aを調製した。
(酸化アルミニウム蒸着膜形成)
まず、フィルム1を巻き取ったロールを準備した。
このガスバリア性蒸着フィルムの酸素透過度、水蒸気透過度を測定した。
・真空蒸着法の加熱手段:反応性抵抗加熱方式
・真空度:8.1×10-2Pa
・搬送速度:400m/min
・酸素のガス供給量:8000sccm
ポリエチレンテレフタレートフィルムを、表1に記載されたものに変更した以外は、実施例1と同様に操作して、ガスバリア性蒸着フィルムを得て、同様に測定した。
先ず、実施例1と同様に操作して、ガスバリア性蒸着フィルムのロール巻きを得た。
用いてコーティングした。
ポリエチレンテレフタレートフィルムを、表2に記載されたものに変更した以外は、実施例8と同様に操作して、バリア性被覆層を含むガスバリア性蒸着フィルムを得て、同様に測定した。
[含水率]
カールフィッシャー水分測定装置(三菱ケミカルアナリテック(株)社製、CA-200,VA-236S)を用いて、ポリエチレンテレフタレートフィルムの含水率を測定した。
滴定継続時間:10分
終点感度:0.1μg/秒
加熱温度:120℃
窒素ガス流量:250ml/分
測定環境:25±2℃、相対湿度45±10%RH
カールフィッシャー試薬:三菱ケミカル(株)社製「アクアミクロンAX/CXU
酸素透過度測定装置(MOCON社製、OX-TRAN2/22)を用いて、ガスバリア性蒸着フィルム基材のポリエチレンテレフタレートフィルム面が酸素供給側になるようにセットして、JIS K 7126準拠して、23℃、相対湿度90%RH環境下における酸素透過度を測定した。
水蒸気透過度測定装置(MOCON社製、PERMATRAN―W3-34G)を用いて、ガスバリア性蒸着フィルム基材のポリエチレンテレフタレートフィルム面がセンサー側になるようにセットして、JIS K 7129に準拠して、40℃、相対湿度100%RH環境下における水蒸気透過度を測定した。
実施例1~7及び比較例1の測定結果を表1に、実施例8~14及び比較例2の測定結果を表2にまとめた。
2 ポリエチレンテレフタレートフィルム
3 無機酸化物蒸着膜層
4 バリア性被覆層
5 ガスバリア性積層体
6 シーラント層
12 蒸着膜成膜装置
12A 被蒸着基材搬送室
12C 蒸着膜成膜室
14 ガイドロール
15 巻き取りローラー
23 成膜ローラー
24 蒸着膜成膜手段
Claims (17)
- 酸化アルミニウムを主成分とする無機酸化物蒸着膜層を有するガスバリア性蒸着フィルムの基材層として用いるポリエチレンテレフタレートフィルム(ただし、ポリイミドを含む場合を除く。)であって、含水率を0.22質量%以上、0.33質量%以下としたことを特徴とする、ガスバリア性蒸着フィルム用ポリエチレンテレフタレートフィルム。
- 請求項1に記載のポリエチレンテレフタレートフィルムからなる基材層と、無機酸化物蒸着膜層とを有するガスバリア性蒸着フィルムであって、
該無機酸化物蒸着膜層は、酸化アルミニウムを主成分とし、該ポリエチレンテレフタレートフィルムに隣接して積層されていることを特徴とする、ガスバリア性蒸着フィルム。 - さらにバリア性被覆層を有するガスバリア性蒸着フィルムであって、
該バリア性被覆層は、前記無機酸化物蒸着膜層の、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムとは反対側の表面上に、隣接して積層されており、金属アルコキシドと、水酸基含有水溶性樹脂とを含む樹脂組成物から形成されたものであることを特徴とする、請求項2記載の、ガスバリア性蒸着フィルム。 - 前記樹脂組成物中の、水酸基含有水溶性樹脂/金属アルコキシドの質量比が、5/95以上、20/80以下であることを特徴とする、請求項3に記載の、ガスバリア性蒸着フィルム。
- 前記バリア性被覆層の厚みが、150nm以上、800nm以下であることを特徴とする、
請求項3または4に記載の、ガスバリア性蒸着フィルム。 - 前記ポリエチレンフタレートフィルムが、ポリエチレンテレフタレート合成工程とフィルム製膜工程とをインラインで行うことにより製造されたポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする、請求項2~5の何れか1項に記載のガスバリア性蒸着フィルム。
- 請求項2~6の何れか1項に記載のガスバリア性蒸着フィルムからなる層と、シーラント層とを有することを特徴とする、ガスバリア性積層体。
- 請求項7に記載のガスバリア性積層体から作製されたことを特徴とする、ガスバリア性包装材料。
- 請求項8に記載のガスバリア性包装材料から作製されたことを特徴とする、ガスバリア性包装体。
- 含水率を0.22質量%以上、0.33質量%としたポリエチレンテレフタレートフィルム(ただし、ポリイミドを含む場合を除く。)の表面に、物理蒸着法により、酸化アルミニウムを主成分とする無機酸化物蒸着膜を積層することを特徴とする、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。
- 無機酸化物蒸着膜の上に隣接して、金属アルコキシドと水酸基含有水溶性樹脂とを含む樹脂組成物を、塗布、乾燥することにより、バリア性被覆層を、さらに形成することを特徴とする、
請求項10に記載の、ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法。 - 請求項2に記載のガスバリア性蒸着フィルムの表面に、ドライラミネーション法または押出ラミネーション法によって、シーラント層を積層することを特徴とする、ガスバリア性積層体の製造方法。
- ガスバリア性蒸着フィルムの製造方法における、ガスバリア性蒸着フィルムの品質管理方法であって、
ポリエチレンテレフタレートフィルム(ただし、ポリイミドを含む場合を除く。)の含水率を測定して、該含水率が、0.22質量%未満、または0.33質量%より大きい場合に、少なくとも、加熱処理、加湿処理、室温恒温処理からなる群から選ばれる1種以上の処理を行うことによって、該含水率を0.22質量%以上、0.33質量%以下に調節することを特徴とする、ガスバリア性蒸着フィルムの品質管理方法。 - 前記加熱処理を、30℃以上、120℃以下の環境下で行うことを特徴とする、請求項13に記載のガスバリア性蒸着フィルムの品質管理方法。
- 前記加湿処理を、相対湿度30%RH以上、100%RH以下の環境下で行うことを特徴とする、請求項13または14に記載のガスバリア性蒸着フィルムの品質管理方法。
- 前記室温恒温処理を、5℃以上、30℃未満の環境下で行うことを特徴とする、請求項13~15の何れか1項に記載のガスバリア性蒸着フィルムの品質管理方法。
- ガスバリア性積層体の製造方法における、ガスバリア性積層体の品質管理方法であって、
請求項13~16の何れか1項に記載のガスバリア性蒸着フィルムの品質管理方法によってガスバリア性蒸着フィルムの品質管理を行うことを特徴とする、
ガスバリア性積層体の品質管理方法。
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