JPH0464435A - 紫外線遮断用積層体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は透明性を有する紫外線遮断用積層体に関する。

［従来の技術・発明か解決しようとする課題１食品類を
はしめ多くの物質の包装において、内容物の品質の劣化
を防ぐためにいろいろのモ夫がなされている。とくに包
装材料に水蒸気、酸素なとのカスを透過させない性質（
ガスノ１リヤー性）をもたせることは重要である。

前記ガスバリヤ−性の優れた包装材料としてアルミニウ
ム箔や金属蒸着フィルムかあるか、ガスバリヤ−性には
すくれているもののアルミニウム箔や金属蒸着層を用い
ているため、食品類の包装に使用したときにマイクロ波
などによる殺菌ができす、また電子レンジ加熱かできな
いという欠点がある。さらに透視性かなく開封なしに内
容物を見ることかできないので、消費者か店頭で内容物
を確認して購入することかできないという欠点もあった
。

一方透明でガスバリヤ−性を有し導電性のない包装材料
としては、ポリ塩化ビニリデン系樹脂フィルムまたはポ
リ塩化ビニリデン系樹脂をコーチインクしたフィルムな
とかあるか、充分なガスバリヤ−性を有しておらず、耐
熱性も劣るものである。

透明かつ高度なカスバリヤー性を有する包装用材料とし
ては、プラスチック基材に酸化ケイ素を蒸着した材料か
知られている（特開平１２０２４３５号公報、同年１−
２０２４３６号公報なと）。

方、近時食品なとの包装においては、紫外線による品質
劣化か注目されるようになり、これら包装材料にも紫外
線遮断性が要求されるようになってきた。

しかしながら、本発明者か検討したところ、前記従来の
透明性を有するカスバリヤー性の包装材料はいずれも紫
外線遮断性か充分てないことが判明した。

紫外線遮断性を有する包装材料としては、プラスチック
基材に紫外線吸収剤を練り込んだものを用いることが考
えられるか、紫外線吸収剤自体の安定性か充分でないの
で比較的短期間のうちに性能が劣化する傾向があるうえ
、食品などの包装にあたっては安全性の面から化合物の
選択には大きな制約かある。したかって紫外線遮断効果
を確実にしようとすると金属箔のラミネートとか金属蒸
着フィルムの使用によって透明性を犠牲にせさるをえな
い。

本発明は前記の点に鑑み、長期間にわたって劣化のない
すぐれた紫外線遮断性を有し、透明でさらにガスバリヤ
−性にすぐれた積層体を提（共することを目的としてい
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、プラスチック基材の少なくとも片面に酸化セ
リウム蒸着層を設けたことを特徴とする透明性を有する
紫外線遮断用積層体に関する。

［作用および実施例〕 本発明者は、前記従来技術の問題点を検討した結果、プ
ラスチック基材に酸化セリウムの蒸着層を設けた積層体
は、酸化セリウムの蒸着層かその透明性を損しない厚さ
てもすくれた紫外線吸収作用をＨすることを見出した。

本発明の酸化セリウムを蒸着した積層体は可視光線に対
しては実質的に透明であるが、紫外線の遮断効果か大き
いばかりでなく、酸素、水蒸気などを透過させないガス
バリヤ−性を有する。したがって本発明の積層体は食品
包装材料などへの応用にとくに有用である。

つぎに本発明を具体的に説明する。

本発明の積層体においては、必要に応じて前記基材と前
記酸化セリウム蒸着層の間に下塗層を設けてもよく、ま
た前記蒸着層のうえに保護層やヒートシール層を設けて
もよい。さらに前記積層体を２枚以上貼り合せてマルチ
プライ構造とすることもてきる。

本発明の積層体に用いる基材としては、透明なプラスチ
ックであって酸化セリウムが蒸着可能なものであれば特
別の制限はない。たとえばポリエステル、ナイロン、ポ
リビニルアルコル、エチレン−ビニルアルコール共重合
体、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリプ
ロピレンなとのフィルムまたはシート状物か用いられる
。厚さは使用目的によって異なり、３〜２００ｕｍの広
い範囲から適宜選択される。可撓性の包装材料のばあい
は９〜１００　ｔｍの範囲のものか好ましい。

本発明の積層体において酸化セリウム蒸着層における酸
化セリウムは好ましくは組成式［Ｃｅ０ｘ（ｘ＝　０．
５−２　）　］で表され、これら組成式で表される各種
酸化物の混合物も含まれる。

酸化セリウム蒸着層は４００ｎｍ〜７ｇ０ｒ＋ｎ＋の可
視光は実質的に吸収しないか、紫外線を、とくに３５０
ｎｍ以下の紫外線を強く吸収する。

さらに本発明の酸化セリウム蒸着層を有する積層体はガ
スバリヤ−性にすくれている。

前記酸化セリウム蒸着層の厚さは要求される透明性、紫
外線の遮断性、ガスバリヤ−性を考慮して適宜選択すれ
ばよい。しかし積層体についての紫外線の透過率が３５
０ｎｍて２５％以下、なかんづ＜１０％以下、可視光線
透過率か４００ｎｍて６５％以上、なかんっ（７０９ｇ
以上になるように蒸着層の厚さを選ぶのか実用上好まし
い。この点から好ましい蒸着層の厚さは５〜１００ｒ＋
ｍなかんづ＜１０〜７０ｎｍの範囲である。厚さか前記
範囲未満では充分な紫外線遮断効果およびカスバリヤー
性かえられず、前記範囲を超えるとコスト高となると共
に、クランクが発生しゃすく、厚さか大きくなるにした
かって着色の度合も高くなる。

本発明における蒸着層の厚さは水晶振動子膜厚モニター
による測定値である。

蒸着層の形成には真空蒸着法、スパッタリンク法、イオ
ンプレーテインク法などの物理蒸着（ＰＶＤ）法、ある
いは化学蒸着（ＣＶＤ）法なとが適宜採用される。蒸発
源材料としては一般に入手しつるセリウム酸化物および
それらの混合物がいずれも使用できる。セリウム酸化物
は３価、４価のセリウムともに不定比化合物であり、般
に組成式Ｃｅ０ｙ（Ｙ＝　１．５〜２）で表わされるも
のが使用できる。

蒸着層は、基材の片側たけに設けてもよく、また使用目
的に応じて両側に設けてもよい。

前記酸化セリウム蒸着層と基ヰＡとの親和性を向上し層
間剥離強度を増大させるために、前記基材上に下塗層を
設け、その上に酸化セリウム蒸着層を設けるのが好まし
い。下塗層を設けることによって基材の表面吸着水を除
去することができると共に、蒸着層と基材との親和性が
高くなり、さらに基材に含まれている未反応物質や添加
剤などのブリードを防止することができ、層間剥離強度
か増大する。なお該下塗層は本発明の積層体を加熱した
ときに、基材の熱変形（寸法変化）の緩衝層としても働
らくのて、層間剥離強度に対する熱の影響を可及的に低
減することができる。

前記下塗層の材料としては、たとえばアクリル樹脂、変
性ビニル樹脂、エポキシ樹脂、変性スチレン樹脂、ウレ
タン樹脂、ポリエステル樹脂、変性シリコーン樹脂など
の熱硬化性樹脂あるいはアルキルチタネートなどが好適
に用いられる。ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂
などの熱可塑性樹脂も使用可能である。たたし、レトル
ト食品なとのように高温処理が施される用途の包装用材
料に用いるときは耐熱性の下塗層を用いるのが好ましい
。たとえば、耐熱温度が１．３０℃以上、なかんず＜　
１５０　’Ｃ以上のものを用いるのが好ましい。耐熱温
度が前記範囲より低いとレトルト処理なとの高温処理に
より、ガスバリヤ−性、層間剥離強度が大巾に低下する
。

これら下塗層用材料は単独で用いてもよく、あるいは２
種以上を併用してもよい。下塗層の厚さはＯ，Ｏ５加以
上か好ましい。厚さが０．０５ｕｍ未満ではプラスチッ
ク基材に含まれているオリゴマーなとのブリード防止効
果か充分てない。下塗層の厚さの上限はとくに制限はな
いが、経済性の面からは３如程度である。好ましい下塗
層の厚さは０，２〜１．　Ｊの範囲である。

本発明の積層体においては用途に応じてさらに蒸着層上
に保護層および（または）ヒートシル層などを設けても
よい。

保護層には、ポリエステル樹脂、ナイロン、エチレン−
ビニルアルコール共重合体などのフィルムをラミネート
するか、あるいはエポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタ
ン樹脂、ポリエステル樹脂なとのコーチインクによって
形成すればよい。

ヒートシール層の材料にはとくに制限はなく、通常無延
伸ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニ
ル系共重合体、エチレン−アクリル酸系共重合体、ある
いはエチレン−酢酸ビニル系共重合体、エチレン−アク
リル酸系共重合体なとのエチレン系のアイオノマーなと
があげられる。ヒートシール層は通常ドライラミネート
法あるいは押出し法によって設けられる。

厚さとしては２０〜１１００ａの範囲であればよく、好
ましくは４０〜８０〃ｍである。

本発明の積層体の基材、下塗層、保護層、ヒトシール層
は、必要に応じてその透明性を失わない程度に着色して
もよい。

本発明の積層体はまた必要に応じてその２枚以上を貼り
合せてもよい。その際の各積層体の重ね合せかたにはと
くに制限はない。貼り合せは接着剤を使用して行なえば
よい。

本発明の積層体はさらに装飾または内容物の説明のため
に印刷をほどこしたり、包装用の印刷フィルムなとと貼
り合せて複合化してもよい。

本発明の積層体は紫外線遮断性を有すると共に、実質的
に透明でかつガスバリヤ−性にすぐれている。透明性に
ついては平均可視光線透過率か６０〜８０％、なかんづ
＜７０〜８０％のものか好ましく用いられる。ガスバリ
ヤ−性については、たとえば酸素透過度が２　ｍｌ　／
　ｇ　・２４ｈｒｓ−ａｔｍ以下、水蒸気透過度が２ｇ
／ｒｒ？・２４ｈｒｓ以下であるものが容易にえられる
。

本発明の積層体は、その紫外線遮断性、ガスバリヤ−性
および透明性を利用して、紫外線遮断用の、さらにガス
バリヤ−性を有する内容物の透視可能な透明包装材料と
して各種包装用とに好適に使用される。たとえば、レト
ルト食品包装材料、防湿包装材料、ガス充填包装材料、
脱酸素包装材料、マイクロ波透過包装材料、電子レンジ
加熱用包装材料として食品、医薬品、農薬などの分野や
半導体なとの電子部品分野をはじめ、紫外線照射を避け
る必要かある透明包装用の材料として用いられる。

本発明の積層体はとくにレトルト食品用包装材料として
有用である。すなわち本発明の積層体においてプラスチ
ック基村上に耐熱性下塗層を設けてから酸化セリウム蒸
着層を設けた態様のものは、高温熱処理によっても前記
高ガスノ１ツヤー性および層間剥離強度かほとんど低下
しないという特徴がある。たとえば基材と下塗層に耐熱
性の材料を用いれば１００〜１４０℃で、なかんずく１
０５〜１４０℃で１０〜６０分間のレトルト処理に耐え
うる。したがって、本発明の包装材料で包装した食品を
レトルト処理したのち、長期保存後、加熱調理して食膳
に供することができる。

該レトルト食品用包装材料の使用形態としては、袋、フ
タ材、カップ、チューブ、スタンディングバック、トレ
イなとがある。ヒートンール層は袋、チューブ、スタン
プインクバックなどの用途のばあいには必要であるが、
カップ、フタ材、トレイなとの用途のばあいには必すし
も必要ではない。

また本発明の積層体は成形品として使用することもてき
る。たとえば真空成形、圧空成形などの熱成形により、
簡単に紫外線遮断性をもつ透明な成形品とすることがで
き、たとえば各種用途の包装容器、容器のフタなどとし
て使用することができる。

さらに本発明の積層体は他の物品に貼合せて使用しても
よい。たとえば本発明の積層体はカラス上に貼合せるた
けて紫外線遮断性を高くすることができ、わざわざ既存
のガラスを高価な紫外線吸収ガラスと交換する手間と費
用を節約することができる。貼合せて使用する用途のば
あいは積層体の方に予め接着剤層を形成しておいてもよ
い。

つぎに本発明を実施例をあげて説明する。

実施例１ 厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレト（Ｐ
ＥＴ）フィルム上にＣｅＯ２を蒸発源としてエレクトロ
ンビーム法により５　Ｘ　ｔｏ−５ＴｏｒｒのＱ　空度
丁で真空蒸着して直接厚さ５０ｎｍの酸化セリウム蒸着
層（ＣｅＯ１８）を形成して積層体を作成した。この積
層体は無色透明であった。

実施例２ 厚さ１２〃ｍの二軸延伸ＰＥＴフィルムの片面に熱硬化
性樹脂塗料［変性ビニル樹脂（ＭＣＡ４０１．７、大日
本インキ化学工業■製）１００重量部、イソンアネート
系樹脂（バーノック、大日本インキ化学工業■製硬化剤
）３０重量部、トルエン・キシレン混合溶剤１００重量
部からなるもの］を塗布乾燥し、　１８０℃で３０秒間
加熱して厚さ１．　ｍの下塗層を形成し、４０℃で４８
時間ニーソングを行なったのち、下塗層上にＣｅＯ２を
蒸発源としてエレクトロンビーム法により８　Ｘ　１０
’　Ｔｏｒｒの真空度下で真空蒸着して厚さ５０ｎｍの
酸化セリウム蒸着層（ＣｅＯ□８）を形成した。さらに
この蒸着層上にポリエステル樹脂系接着剤を３１ｓｌの
乾燥後厚さて塗布し、８０℃で２０秒間乾燥後、厚さ７
０互の無延伸ポリプロピレンフィルムを２ｋｇ／ｃｄの
加圧下で１００℃×１秒間の条件のもとてドライラミネ
ートして積層体を作製した。この積層体は無色透明であ
った。

実施例３ ＰＥＴフィルムに代えて厚さ１５郁の二軸延伸ナイロン
６６フィルムを用いたほかは実施例２と同様にして積層
体を作製した。この積層体は無色透明であった。

実施例４ 厚さ１２ｍ１の二軸延伸ＰＥＴフィルムの片面に熱硬化
型シリコーン樹脂系塗料［シリコーンアクリル系樹脂（
ＫＲ−９７０６、信越シリコーン■製）１０重量部、コ
ロネートしく日本ポリウレタン■製硬化剤）０．５重量
部、キシレン９０重量部からなるもの］を塗布乾燥し、
１５０℃で１８秒間加熱して厚さ　０゜５２７ｍの下塗
層を形成し、以下実施例２と同様にして酸化セリウム蒸
着層の形成およびポリプロピレンフィルムのラミネート
を行なって積層体を作製した。

この積層体は無色透明であった。

実施例５ 実施例２と全く同様にしてＰＥＴフィルム上に下塗層、
酸化セリウム蒸着層を形成した。さらにこの蒸着層上に
熱硬化性樹脂塗料［変性ビニル樹脂側ＣＡ４０１７、大
日本インキ化学工業■製）１００重量部、イソシアネー
ト系樹脂（パーノック、大日本インキ化学工業■製硬化
剤）３０重量部、トルエン・キシレン混合溶剤１００重
量部からなるもの］を塗布乾燥し、１８０℃で３０秒間
加熱して厚さ２証の保護層を形成し、４０℃で４８時間
エージングを行なった。

この積層体は無色透明であった。

比較例１ 厚さ１．２．の二軸延伸ＰＥＴフィルム上にＳｉＯを蒸
発源としてエレクトロンビーム法により５×１０’　Ｔ
ｏｒｒの真空度下で真空蒸着して直接厚さ５０ｎｍの酸
化ケイ素蒸着膜り５ｉＯ１６）を形成して積層体を作製
した。この積層体は透明であるが、褐色味を帯びていた
。

比較例２ 実施例２と全く同様にして厚さ１２ｕｍの二軸延伸ＰＥ
Ｔフィルムの上に下塗層を形成し、４０℃で４８時間ニ
ージンクを行なったのち、下塗層上にＳｉＯを蒸発源と
してエレクトロンビーム法により５　Ｘ　１０’　Ｔｏ
ｒｒの真空度下で真空蒸着して厚さ５０ｒ＋ｍの酸化ケ
イ素蒸着層（Ｓｉｎ、６）を形成した。

さらにこの蒸着層上にポリエステル樹脂系接着剤を３左
の厚さで塗布し、８０℃で２０秒間乾燥後、厚さ７０郁
の無延伸ポリプロピレンフィルムを２ｋｇ　／　ｃ−の
加圧下で１００℃×１秒間の条件のもとてドライラミネ
ートして積層体を作製した。この積層体は透明であるが
、褐色味を帯びていた。

実施例コ−および比較例１でえられた積層体ならびにＰ
ＥＴフィルムについて波長３００〜８００ｎｍの範囲の
透過率をしらべた。その結果を第１図に示す。図中縦軸
は光透過率、横軸は波長を示す。第１図において曲線Ａ
、Ｂ、Ｃはつぎのものを表わす。

Ａ　実施例１の積層体の透過率曲線 Ｂ：比較例１の積層体の透過率曲線 Ｃ：厚さｌ　２　ｕｍのＰＥＴフィルムの透過率曲線第
１図から本発明の酸化セリウム蒸着層を設けた積層体は
すぐれた紫外線遮断作用を有し、しかも酸化ケイ素蒸着
層を設けた積層体に比べて着色か少なく透明性も高いこ
とが分る。

実施例２〜４および比較例２てえられた積層体からヒー
トシールにより袋を作製した。

容袋にクリームスーブを充填してヒートシルにより完全
密封したのち、１３０℃、２５分間のレトルト処理を行
なった。

レトルト処理前後でガスバリヤ−性および層間剥離強度
を測定した。結果を第１表に示す。

ガスバリヤ−性の測定は、酸素透過度はＭＯＣＯＮ法、
水蒸気透過度はＪＩＳ　２０２０ｇにしたがって行なっ
た。これらの値が小さいほどノ〈リヤ性がよい。

層間剥離強度は、引張試験機（■島津製作所製オートク
ラフＳ−１ｏｏ）により、３０ｃｍ／ｍｉｎの引張速度
で９０°剥離で測定した。なおレトルト処理後の剥離強
度はレトルト処理後３０分以内に測定した。

さらに、実施例２〜４および比較例２てえられた積層体
からヒートシールにより袋を作成し、その中にコーン曲
を充填して下記条件で紫外線照射を行なったのち日本油
化協会制定の基準油脂分析試験法にしたがって過酸化物
価を測定した。紫外線照射は、光源としてブラックライ
ト（松下電器産業■製紫外線ランプ、２０Ｗ）を用い、
照射距離３０ｃｍで４０℃の雰囲気下で５０日間行なっ
た。結果を第１表に示す。

［以下余白］ 第１表から、本発明の酸化セリウム蒸着層を有する積層
体は、ガスバリヤ−性、層間剥離強度に関しては、酸化
ケイ素蒸着層を有する積層体とほぼ同等の性能を有して
いるか、紫外線照射による過酸化物価の値には大きな差
が認められ、優れた紫外線遮断効果を有することかわか
る。

［発明の効果コ 本発明の積層体は透視性を有し、すくれた紫外線遮断効
果を有すると共に着色がなく、かつガスバリヤ−性およ
び層間剥離強度にすぐれたものであり、各種包装用途に
好適に使用される。

【図面の簡単な説明】

第１図はＰＥＴフィルム上に酸化セリウムを蒸着した積
層体、ＰＥＴフィルム上に酸化ケイ素を蒸着した積層体
およびＰＥＴフィルムの透過率曲線を示すグラフである
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　プラスチック基材の少なくとも片面に酸化セリウム
   蒸着層を設けたことを特徴とする透明性を有する紫外線
   遮断用積層体。 ２　前記プラスチック基材と前記酸化セリウム蒸着層と
   の間に下塗層が設けられてなる請求項１記載の紫外線遮
   断用積層体。 ３　前記酸化セリウム蒸着層上に保護層が設けられてな
   る請求項１または２記載の紫外線遮断用積層体。 ４　前記酸化セリウム蒸着層上にヒートシール層が設け
   られてなる請求項１または２記載の紫外線遮断用積層体
   。