JPH0518709B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的には、たわみ性重合体包装フイ
ルムに関する。さらに詳しくは、フイルムの蒸気
透過性を減らすため被覆したたわみ性重合体包装
フイルムに関する。 たわみ性重合体フイルムは、食品および医薬品
の包装に使用が増加してきている。このような包
装を室内条件で製品の貯蔵に使う場合、および酸
素と水の吸収によつてまたは製品からの蒸気液体
の損失によつて製品が害される場合には、当該積
層品はこれらの物質の透過に対するバリヤー
（barrier）を含む必要がある。積層フイルム構造
中に、アルミニウム箔のような金属箔を含めるこ
とによつて、蒸気不透過性バリヤーを与えること
ができる。しかしながら、多くの製品に対して、
不透明アルミニウム箔の使用は望ましくない。 食品包装工業では、アルミニウム箔の使用は食
品を包装物中で迅速に殺菌または再過熱するため
包装内容物のマイクロ波加熱を妨げる。 また医薬品工業においては、積層品中の不透明
箔の使用は、その品位を検査するため貯蔵製品を
みることを妨げるから、しばしば望ましくない。
幾つかの理由、静脈内（IV）溶液をガラスびん
よりもたわみ性重合体フイルムの密封袋に包装す
ることが、病院製品分野において強く要望されて
いる。たわみ性重合体袋は、重量が一層軽く、こ
われるガラスびんよりも取扱と貯蔵上の便利さを
与える。 たわみ性重合体静脈（IV）溶液袋は、現在レ
トルト処理条件（過熱の水または水蒸気殺菌操
作）下で殺菌でき、またスペクトルの可視部分の
光に実質上透明であるポリ塩化ビニル材料から製
造されている。袋の透明性は、IV溶液に劣化が
起つているかどうか確かめる検査を可能にするか
ら特に重要である。しかし、現在のIV袋材料は
比較的高い水蒸気透過率を有している。これは、
IV袋を実質上低い水蒸気透過率を有する第２の
袋の内側に入れることを必要としている。第２の
袋は、典型的にはゴム変性高密度ポリエチレン材
料または重合体−アルミニウム箔積層品からなる
ものである。内袋および外袋の両者を使うことの
必要性は、幾つかの点で望ましくない。一旦外袋
の本来のすがた（integrity）が破れると、内部
IV溶液含有袋は内容物の損失および（または）
効果の損失を避けるように働く必要がある。製品
にレツテルをはる点からは、IV溶液の内容物を
有する両袋にレツテルをはる必要のあることは、
製造業者にさらに追加の費用と在庫の繁雑さを加
え、また製品の配布に複雑さを加える。さらに、
未反応塩化ビニル単量体を含み得る包装用材料に
関しては、米国食糧医薬局の関心が増加してい
る。 また、アライド・ケミカル社製でアクラール
（ACLAR）の商品名で販売されているポリトリ
フルオロクロロエチレンフイルムのようなたわみ
製重合体フイルムは、食品および医薬品包装用に
使うのに十分低い水蒸気透過性を有するが、この
ようなフイルムは高価で、大規模な食品および医
薬品の包装目的には使えない。 J.L.ヘヒトラらの「マイクロ波加熱を許す新規
な高バリヤーフイルム」の論文、Journal of
Microwave Power、11巻、２号（1976年）、211
〜212頁は、ポリエステルフイルムと熱封性重合
体層の間にサンドイツチされた金属リン酸塩の薄
いコーテイングからなり、箔−重合体積層構造に
匹敵するガスおよび蒸気透過性を有する物品をつ
くる包装フイルムにつき記載している。ヘヒトら
の該包装フイルムは、マイクロ波加熱を利用する
限られた殺菌条件下ではよく機能した。しかし、
ヘヒトらが認められているように、「現在までつ
くられた無機被覆を有するフイルムの主要な限界
事項は、レトルト処理条件にかけると、バリヤー
コーテイングが失なわれることにある」。マイク
ロ波加熱型の殺菌でさえも、ヘヒトらはフイルム
を余りに長時間高温の水または水蒸気にさらして
はならないと注意している。したがつて、電磁線
スペクトルの可視部分で実質上透明であり、過熱
の水または水蒸気殺菌操作（レトルト処理）に耐
えることができ、未被覆重合体基質に比べ実質上
低いガスおよび蒸気透過性である上記すべての性
質を有するたわみ性包装フイルム製品の必要なこ
とは明らかである。 本発明の目的は、改良された包装フイルムを提
供することにある。 本発明の別の目的は、実質上透明で、レトルト
処理可能で、実質上低いガスおよび蒸気透過性を
有する改良された薄膜を被覆したたわみ性重合体
フイルムを提供することにある。 本発明の別の目的は、薄膜無機コーテイングを
有するたわみ性重合体基質からなり、実質上透明
で、レトルト処理可能で、低いガスおよび蒸気透
過性で、第２の重合体物質に接着積層することが
でき、最終包装形態に熱封できることを特徴とし
ている改良された包装フイルムを提供することに
ある。 本発明の一面に従えば、たわみ性重合体基質と
その少なくとも１表面にある薄膜コーテイングと
からなり、電磁線スペクトルの可視部分で実質上
透明で、過熱の水または水蒸気殺菌操作（すなわ
ちレトルト処理）に耐えることができ、未被覆重
合体基質に比較し実質上低いガスおよび蒸気透過
性を特徴とする物品によつて上記目的が達成され
る。 該薄膜コーテイングは上記性質を生じるよう予
め決められた物質の群から予め選ばれた少なくと
も２種の別々の物質の複合物からなつている。 従つて、本発明は、 (A) たわみ性重合体基質、並びに (B)(a) この基質の少なくとも一表面上に形成した
クロム、タンタル、ニツケル、モリブテン、
クロムの酸化物、タンタルとニツケルとクロ
ムとの合金、少くとも20重量％のクロムを含
有するクロムと一酸化ケイ素の共析出混合
物、鉛−アルミナ−シリカガラス組成物から
なる群から選ばれる第１物質の薄膜接着層、
及び (b) 該接着層上にある (イ) 一酸化ケイ素；二酸化ケイ素；及び、酸
化マグネシウム、酸化バリウム、酸化カル
シウム及びアルカリ土類金属のフツ化物か
らなる群から選ばれたガラス変性剤と二酸
化ケイ素との混合物を含む酸化ケイ素、 (ロ) 少くとも20重量％のクロムを含有するク
ロムと一酸化ケイ素の共析出混合物、及び (ハ) 鉛−アルミナ−シリカガラス組成物 からなる群から選ばれる第２物質の薄膜バリヤ
ー層よりなる 薄膜コーテイングからなる、 電磁線スペクトルの可視部分で実質上透明であ
り、 実質上ガス及び蒸気の透過性が低いというバリ
ヤー特性、及び該基質に該薄膜コーテイングの接
着性を保持しかつ該バリヤー特性を保留すること
によつて、過熱の水または水蒸気殺菌操作という
レトルト処理条件に対し耐える性能を有する物品
に関する。 本発明の１具体化においては、複合薄膜コーテ
イングは、当該物品にレトルト処理性を与えるの
に十分な接着性をもつように、予め決められた第
１の物質群から選ばれる第１物質の当該基質上に
直接形成された薄膜接着層と、当該物品に実質上
低下したガスおよび蒸気透過性を与えるように予
め決められた第２の物質群から選ばれる少なくと
も１種の物質の、当該接着層上に形成された薄膜
バリヤー層とからなる。 別の具体化においては、当該複合薄膜コーテイ
ングは、少なくとも約20重量％のクロムを有する
クロムおよび一酸化ケイ素の共析出
（codeposited）混合物からなる少なくとも一つの
サーメツト層を含む。第１に述べた具体化では、
接着層に使われる第１の物質群は少なくともクロ
ム、タンタル、ニツケル、モリブテン、クロムの
酸化物、クロムとタンタルおよびニツケルとの合
金、少なくとも約20重量％のクロムを有するクロ
ムと一酸化ケイ素の共析出混合物、イノテツク・
コポレーシヨン、2285リザーボワ・アベニユー、
トランバル、コネテイカツトから商品名IP−820
として入手できる鉛−アルミナ−シリカガラス組
成物からなる。この具体化では、第２の物質群
は、少なくとも一酸化ケイ素、二酸化ケイ素、二
酸化ケイ素とガラス変性剤たとえばマグネシウ
ム、バリウム、カルシウムの酸化物とのまたはア
ルカリ土類金属フツ化物たとえばフツ化マグネシ
ウムとの混合物からなる。 本発明の別の局面は、たわみ性重合体基質とこ
の基質の少なくとも１表面上にある薄膜コーテイ
ングとからなり、実質上透明で、未被覆重合体基
質に比較し実質上低いガスおよび蒸気透過性で、
接着剤を利用して基質の薄膜コーテイング側に第
２のたわみ性重合体シートを結合され、結合操作
を行なつた後はレトルト処理可能な性質を特徴と
して有する物品を特徴としている。 本発明の物品は、上記性質を生じるよう予め決
められた物質群から予め選ばれて基質上に形成さ
れた少なくとも２種の別々の物質の複合物からな
る薄膜コーテイングを特徴としている。 この型の物品の１具体化は、当該物品にレトル
ト処理性を与えるように十分な接着性をもつよう
予め決められた第１の物質群から選ばれる、第１
物質の当該基質上に直接形成された薄膜接着層
と、当該物品に実質上低いガスおよび蒸気透過性
を与えるよう予め決められた第２の物質群から選
ばれる少なくとも第２物質の当該接着層上に形成
された薄層バリヤー層と、第１の物質群から選ば
れて適当な接着剤を使つて薄膜層を第２のたわみ
性重合体シートに結合できる物質の当該バリヤー
層上に形成された薄膜接着層とからなる複合薄膜
コーテイングを含む。 この型の物品の別の具体化は、少なくとも約20
重量％のクロムを有するクロムと一酸化ケイ素の
共析出混合物からなる少なくとも一つのサーメツ
ト層を含み、該サーメツト層が該物品に上記のす
べての性質を与える複合薄膜コーテイングの使用
を含む。 複合薄膜コーテイングで単一サーメツト層を使
う代りに、接着層としてクロムの高い重量％比を
有する第１のごく薄いサーメツト層を使い、つい
でバリヤー層を与えてフイルムを通る高度の光透
過性を確保するために低クロム含量を有する第２
のサーメツト層からなる一対のサーメツト層を使
用できる。 本発明の別の局面は、たわみ性重合体基質とこ
の基質の少なくとも１表面上にある薄膜コーテイ
ングからなり、実質上可視透明性とレトルト処理
性と未被覆重合体基質に比較して実質上低いガス
および蒸気透過性を特徴とし、ただし予めとり決
めた順次の析出工程で少なくとも２種の予め選ん
だ物質を当該基質表面に析出させて薄膜接着層と
薄膜バリヤー層を形成するか、または予めとり決
めた割合で両物質を同時に析出させて接着層特性
とバリヤー層特性の両者を有する単一の複合薄膜
層を形成することによつて薄膜コーテイングを形
成する物品を特徴としている。この方法に従い形
成されるこの薄膜物質は一般に上記と同一物質で
ある。 本発明の別の局面は、圧感接着剤層を利用して
薄膜コーテイング側で第２のたわみ性重合体シー
トに結合できる類似の物品を特徴としている。こ
の製品においては、予めとり決めた順次の析出工
程で少なくとも２種の予め選んだ物質を基質上に
析出させて、基質上に薄膜接着層を、接着層上に
薄膜バリヤー層を、さらにこのバリヤー層上に第
２の接着層を形成することによつて、薄膜コーテ
イングを形成する。一方、予めとり決めた割合で
両物質の同時の析出を行なつて、接着層特性とバ
リヤー層特性を有する単一の複合薄膜層を形成す
る。 本発明の好ましい具体化は、たわみ性重合体基
質とこの基質の少なくとも１表面上にある薄膜コ
ーテイングからなり、また基質表面に形成された
クロムの薄膜層とクロム層上に形成された予め選
んだガラス物質の薄膜層とからなる物品を特徴と
している。クロムの薄膜層は可視光に対し実質上
の透明性を与える厚さに形成するのが好ましく、
たとえばクロム層は約５〜50Åの間の厚さであ
る。好ましくはガラス物質の層は一酸化ケイ素、
二酸化ケイ素、二酸化ケイ素とガラス変性剤たと
えば酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化カル
シウムとの混合物からなる物質の群から選ばれ
る。好ましくは、ガラス物質の層は未被覆基質物
質に比較し当該物品に実質上減少したガスおよび
蒸気透過性を与える厚さに形成する。たとえば、
ガラス物質の層を約500〜約4000Åの範囲の厚さ
に形成できる。 本発明に従い形成される包装物質は、重合体の
一つが熱封性フイルムである２枚の重合体フイル
ムの積層構造に利用でき、そこでこの積層物を標
準熱封技術を使つて製品を包む袋または包装物に
形成できる。 本発明の包装フイルム物品を利用すると、食品
および医薬品工業に使用できる実質上透明な、レ
トルト処理できる、高い蒸気不透過性包装フイル
ムを与える。IV溶液のような製品を、IV溶液の
品位を目で検査できるほど十分に可視光に透明
で、単一袋の積層包みを長時間貯蔵できるほど十
分低い水蒸気透過性の積層構造に包装できる。た
わみ性重合体基質上の無機コーテイングを使う、
レトルト処理できる包装フイルムの達成は、多く
の領域で利用できる実質上の包装フイルムの改良
を意味する。医薬品工業に対しては、一つの袋だ
けが必要であつて、上記の２袋の解決法に固有の
問題と欠点のすべてを除去するが、たわみ性袋包
みの利点のすべてを保持しているIV包装の解決
法を与える利点を有する。 本発明の他の目的、特徴、利点は次の詳細な記
載から明らかとなろう。 本発明は単一の完全層としての、または他のコ
ーテイング物質と共に共析出により形成した密接
な混合物中のある種の金属、金属酸化物、金属合
金のごく薄い層が無機幕をたわみ性重合体基質に
接着させるすぐれた接着層を与えるという驚くべ
き知見に基づくものである。 そこでこの知見によつて、過熱の水または水蒸
気殺菌操作に耐える（以下この性質をときどき
「レトルト処理性」と呼ぶ）たわみ性重合体基質
上に高度に接着性の薄膜コーテイングの形成が可
能となる。一般に比較的高い光吸収特性を有する
物質からなるこれらの接着層を、電磁スペクトル
の可視範囲において全コーテイングおよび全被覆
重合体フイルム物品の実質上の透明性を保持する
のに十分薄い層に形成できる。したがつて、この
知見によつて、可視光に対し実質上透明で、過熱
の水または水蒸気殺菌操作に耐えることができ、
未被覆重合体基質に比較して実質上低いガスおよ
び蒸気透過性のすべての性質を有する被覆重合体
フイルムの形成が可能である。この低い透過性
は、主として薄い接着層上に析出した無機ガラス
コーテイングに起因するものである。 本発明の知見の別の局面は、金属と金属酸化物
のある種の共析出混合物が、当該物品にレトルト
処理性を与えるための接着層および実質上低いガ
スおよび蒸気透過性を与えるバリヤー層として働
らく二重の機能を果すということである。これに
関連し、共析出した膜混合物の初期の薄層は、接
着層として働らき、析出した薄膜コーテイングの
追加の一層厚い部分はバリヤー層として働らくこ
とがわからる。 本発明のある種の具体化の基礎を形成する補足
的知見は、ガラスバリヤー層をたわみ性重合体基
質に強く接着させる同一物質をガラスバリヤー層
の頂部にも適用して、被覆重合体基質を第２のた
わみ性重合体フイルムに結合するために使う薄い
重合体ベースの接着剤のための接着層として役立
て、全体として積層した包装構造を形成できると
いうことである。薄膜コーテイングが金属および
金属酸化物物質の共析出混合物である具体化にお
いては、析出物質の最初の数オングストロームが
コーテイングを析出させる第１のたわみ性重合体
基質上の接着層として働らき、析出コーテイング
の最後の数オングストロームが接着剤を使い被覆
基質を第２の重合体フイルムに結合できる性質を
与えるための、第２の接着層として働らく。 第１図は、たわみ性重合体基質１１と、基質１
１の１表面上にある薄膜コーテイング１２とから
なる本発明に従う物品１０の１具体化の部分断面
を示している。 図示のように、薄膜１２は基質１１に順次析出
された２種の別々の物質の複合物である。薄膜コ
ーテイング１２の第１層１２Ａは、第１の物質群
の一つから形成できる接着層であり、第２層１２
Ｂは第２の物質群から形成できるバリヤー層であ
る。 重合体基質１１に十分に接着することが見出さ
れた第１の物質群は、クロム、タンタル、ニツケ
ル、モリブデン、クロム酸化物、クロムとタンタ
ルおよびニツケルとの合金、少なくとも約20重量
％のクロムを有するクロムと一酸化ケイ素との共
析出混合物、イノテツク、コポレーシヨン、2285
リザーボワ・アベニユー、トランブル、コネテイ
カツトから商品名IP−820として入手できる鉛−
アルミナ−シリカガラス組成物を含む。この選ば
れた物質群は、予備的研究で試験した物質の多数
の群から確認され、全体としての物品１０にレト
ルト処理性を与えるため薄膜コーテイングに十分
な接着性を与える第１の物質群である。一般にこ
の第１群の物質はスペクトルの可視領域に比較的
高い吸収をもつが、接着層１２Ａを実質上透明度
を保持（すなわち少なくとも約５％）するのに十
分薄く作ることができる。 これらの接着層物質は、ポリエステル基質（た
とえばポリエチレンテレフタラート）およびポリ
オレフイン（たとえばポリプロピレンおよびポリ
エチレン）のような他の型の重合体を含め多くの
型の重合体基質上に形成されたコーテイングに、
レトルト処理性を与えると思われる。 第１群の上記物質のすべてが被覆した物品にレ
トルト処理性を与えるが、現在好ましい物質はク
ロムの薄層である。クロムは、薄膜コーテイング
の全体としての接着に関する限り最上の結果を与
え、また全体としての製品に最高度のレトルト処
理性を与えるようであるから、クロムの使用が好
ましい。接着層１２Ａとしてクロム薄層を使う
と、殺菌中コーテイングの完全性を保つのに実質
上安全な余地を与え、また最高の収率で満足な製
品を与える。 接着層１２Ａの厚さは重要ではなく、約５〜約
50Åの範囲で形成できる。５Åの下限は近似値と
理解すべきである。なんとなればこの領域では実
際の膜厚さを監視することが困難だからである。
一般に、低い厚さ範囲の値が好ましい。接着層と
して働らき得る物質が可視光に対し高い吸収性を
もつからである。一般に、この型の被覆物品の製
造に利用されるような真空室中の回転ドラムを使
用するロール塗装装置で達成できる析出パラメー
タ（速度、温度なと）の見地から、約10〜20Åの
層厚さが現在では最高にみえる。バリヤー層１２
Ｂは一般にかなり広い種類のガラス状物質から選
ぶことができ、そのすべてが全体としての物品
に、ガスおよび蒸気透過性のある程度の減少を与
える。しかし、高い透明度、析出の容易さ、実質
上のバリヤー性のために、一酸化ケイ素と二酸化
ケイ素が好ましい物質である。二酸化ケイ素をガ
ラスバリヤー層１２Ｂとして使うときは、種々の
ガラス変性剤たとえばマグネシウム、バリウム、
カルシウムの酸化物と、またはアルカリ土類金属
フツ化物たとえばフツ化マグネシウムと混合でき
る。ガラス変性剤物質を利用することによつて、
全体のコーテイングの色外観を変えることができ
る。たとえば、クロム−一酸化ケイ素複合薄膜構
造は帯黄色外観のコーテイングを生じる。くすん
だ灰色外観をもつコーテイングは、バリヤー層１
２Ｂとして働らくよう二酸化ケイ素とガラス変性
剤を混合することにより達成できる。 バリヤー層１２Ｂの厚さは、未被覆重合体基質
に比較して全体としての物品のガスおよび蒸気透
過性の減少度を一般に決定する。したがつて、透
過割合における減少度は包装フイルムに対する特
定の要求に合うようにすることができる。バリヤ
ー層１２Ｂの厚さの上限は、析出膜の応力ひび割
れが起り始める厚さによつて一般に決定される。
現在の析出技術を使い、コーテイングの応力ひび
割れなしにバリヤー層を一般に約4000Åまでの厚
さに析出できる。現在、バリヤー層コーテイング
厚さの有用な範囲は約500〜4000Åと考えられる。 第２図を参照すると、たわみ性重合体基質２１
とその上の薄膜コーテイング２２とからなる物品
２０の形の本発明の別の具体化が示されている。
この場合、薄膜コーテイング２２も２物質の複合
物からなるが、２種の別々の物質は共析出したク
ロムと一酸化ケイ素であつて、薄膜サーメツト層
を形成している。金属およびガラス物質の各々の
原料源から金属およびガラス物質の同時析出によ
るサーメツト層の析出法は当該技術分野で既知で
あるが、本出願人はサーメツトコーテイング２２
の初期の５または10Å層２２Ａのクロムの重量％
が少なくとも約20重量％であるときは、レトルト
処理性を全体としてのコーテイング２２に与えら
れることを見出した。言いかえると、少なくとも
初期サーメツト層が良好な接着性を達成するのに
十分にクロムに富んでいるときは、サーメツト層
２２の重合体基質２１への接着はレトルト処理性
を与えるのに十分である。サーメツトコーテイン
グ２２の残りの厚さ区域２２Ｂは、基質２１のみ
に比較して全体としての物品２１のガスおよび蒸
気透過性を減少させるためのバリヤー層として働
らく。あとでわかるように、接着層２２Ａとバリ
ヤー層２２Ｂの両機能を果たすためサーメツト膜
２２の使用は、真空室中の回転ドラムを使用する
ロール塗装装置の一つの析出室を通し１回の通過
がサーメツト層２２の形成に必要なすべてである
点で、第１図の薄膜１２の順次の層構造よりも利
点を有する。第１図の薄膜コーテイングの順次の
層構造は二つの別々の析出室をもつロール塗装装
置を必要とするか、または単一室ロール塗装装置
を２回通す必要がある。 第３図は、種々の食品または医薬品を包装する
のに利用できる全体として二重の重合体フイルム
積層包装構造に組立てた本発明に従う、被覆物品
３０の部分断面を示す。この場合、被覆物品３０
は92ゲージデユポンLBポリエステル（PET）の
ようなポリエステル物質から形成するのが好まし
いたわみ性重合体基質３１からなつている。薄膜
コーテイング３２は重合体基質３１上に直接形成
される接着層３２Ａ、接着層３２Ａ上に形成され
たガラスバリヤー層３２Ｂ、ガラスバリヤー層３
２Ｂ上に形成された第２の接着層３２Ｃからなつ
ている。接着およびバリヤー層用物質は、上記の
いずれの物質であつてもよいが、現在好ましい接
着層はクロムであり、好ましいバリヤー層３２Ｂ
は一酸化ケイ素またはガラス変性剤を含んでいる
または含んでいない二酸化ケイ素である。薄膜層
３２を三つの別々の真空室を有するロール塗装装
置で形成でき、または析出室に基質を何回も通す
ことによつて１室または２室を有するロール塗装
装置で形成できる。 被覆物品３０をつくつた後、これを接着剤３５
を使つて第２の重合体フイルム３６に結合する。
上部接着層３２Ｃは、接着剤層３５を使いコーテ
イング３２の側で物品３０を重合体フイルム３６
の表面によく結合させる。使う接着剤の品位と積
層法によつて、ときには積層層３２Ｃをはぶくこ
とができる。全体としての積層品の実質上のたわ
み性を継持するために、また別々のシートを全体
としての包装包みに熱封可能にするために、第２
の重合体フイルム層３６は好ましくは熱封性ポリ
オレフイン重合体、たとえばポリプロピレンまた
はポリエチレンである。たとえば、エクソン・コ
ポレーシヨンから商品名エクストレル２４で販売
されている。３〜５ミル厚さのポリプロピレンフ
イルムをたわみ性重合体フイルム３６に利用でき
る。接着剤層３５は、ごく薄い透明層で適用でき
るどの適当な型の積層接着剤であることもでき、
たとえば3Mカンパニー・オブ・セント・ポール、
ミネメタから入手できる4910接着剤であることが
できる。 第３図に示した積層包装集合体を、通常の熱封
技術を使つて袋または包みにつくることができ、
これらを所定容量の液体３７またはかなりの水分
含量を有する製品を入れるのに利用できる。この
複合積層品は過熱の水または水蒸気殺菌操作に耐
えることができ、したがつて製品の安全性または
長い貯蔵寿命のために殺菌を必要とする医薬品ま
たは食品の包装に利用できる。 第４図は、第３図に示したものと類似の積層構
造でサーメツト被覆した重合体基質の使用を示し
ている。この場合、被覆物品４０は析出したクロ
ム−一酸化ケイ素サーメツト層４２Ｂを有するた
わみ性重合体基質４１からなつている。第２のた
わみ性重合体層４４が圧感接着剤４３の薄層を使
つてサーメツト膜４２に結合されている。両重合
体層４１および４４の物質は第３図で議論したも
のと同一であることができ、圧感接着剤も同一で
てあることができる。第４図に示した積層構造で
は、サーメツト層４２はバルク領域４２Ｂにおい
てバリヤー層として、また各々重合体フイルム４
１および接着剤層４３の表面に隣接した５〜10Å
厚さの界面領域４２Ａ，４２Ｃでは接着層として
働らく。 薄いサーメツト膜は、二つの重合体の間に結合
されており、熱い水または水蒸気に直接にさらさ
れないから、クロム−一酸化ケイ素サーメツト層
４２が界面領域４２Ａおよび４２Ｃ内で少なくと
も約10重量％のクロムを含んでいる限り、サーメ
ツト層の基質４１へのおよび接着剤結合層４３へ
の接着は全体としての積層製品に良好なレトルト
処理性を与えるのに十分である。第４図に示した
積層構造を標準熱封技術を使つて袋または包みに
形成できる。ついでこの袋または包みにIV溶液
のような液体または食品を充填して、密封でき
る。ついで、この容器と内容物を殺菌するために
レトルト処理操作にかけることができる。 サーメツト層４２の析出中、全体としてのサー
メツト膜の透明度を増すために、少量の酸素を析
出室に流すことができる。この酸素の流し込みを
行なうときは、サーメツト膜の成分の若干は酸化
クロムとなるであろうが、析出中の酸素圧がもと
の混合物中のクロムのパーセント濃度に対し高す
ぎないときは、サーメツト層はその接着性を保持
する。 第５図は、本発明に従い重合体フイルム５２を
薄膜複合コーテイング６０で被覆した後、二つの
重合体層５０および５２を接着剤層５１で一緒に
結合させた積層フイルム構造の別の形を示してい
る。複合コーテイング６０は第１図に示した２層
薄膜構造１２または第２図に示した共析出サーメ
ツト薄膜２２からなることができる。第５図に示
した積層構造は、重合体フイルム５２が熱封性フ
イルムであるときは、熱封技術を使つて包みに形
成できる。析出した薄膜コーテイング６０は第５
図に示した全体としての製品に第１〜第４図に示
した物品と同一の性能特性を与える。 第３図および第４図に示したような二重重合体
フイルム積層構造は、静脈内容液のような厳密な
医薬品に利用する包装フイルム構造の現在好まし
い形である。二つの重合体層間に薄膜コーテイン
グを包むことによつて、製品の取扱いまたは輸送
中薄膜コーテイングの完全性が傷つけられない。
第３図および第４図に示した薄膜層３２または４
２を全体としての積層構造の外面に置くと、コー
テイングは機械的ひつかきまたは摩耗を受け、局
所的フイルムのきずを生じ、製品の全体としての
外観と性能に望ましくない影響を与える。さら
に、薄膜コーテイング３２または４２が当該構造
の内部重合体フイルム部分に形成されて、包装内
の物質と接触すると、製品の汚染が起り得る。こ
れはIV溶液および純度と患者の安全が重要であ
る他の医薬品のような若干の製品には望ましくな
い。しかし、二重の重合体フイルム積層構造があ
る種の用途には現在好ましいが、第１図または第
２図に示した薄膜コーテイングを有する単一重合
体層を簡単な方式で利用できる他の包装用途があ
ることを理解すべきである。さらに、本発明に従
い両表面を薄膜コーテイングで被覆した単一たわ
み性重合体フイルムの提供できることを理解すべ
きである。 第６図は、物品７０が基質の１表面上に形成さ
れた第１サーメツト層７２と第１サーメツト層７
２上に形成された第２サーメツト層７３を有する
重合体基質からなるサーメツト型薄膜コーテイン
グの別の形を示している。低クロム含量サーメツ
ト層７３を基質７１に接着させるために主として
接着層として働らくように、第１サーメツト層７
２はサーメツト層７３よりも高いクロム含量で形
成できる。物品７０を別の重合体フイルムに結合
して全体として積層構造を形成する場合は、低ク
ロム含量サーメツト層７３は接着剤層に良く付着
するのに十分なクロム含量をもつことができる。
接着層として薄い高クロム含量層７２を形成し、
バリヤー層として低クロム含量サーメツト層７３
を形成することによつて、物品を通す全体として
の光透過を改善できる。たとえば、サーメツト接
着層７２は30〜50重量％のクロム含量をもつこと
ができ、サーメツト層７３は５〜10重量％のクロ
ム含量をもつことができる。 第１表は、現在使われている若干の標準重合体
包装フイルムの典型的水蒸気透過率（WVTR）
を示す。この明細書で示したWVTR値は、90〜
95％の相対湿度で40℃（100〓）の温度でのｇ／
100平方インチ（645.2cm²）／日である。「サラネ
ツクス15」以外は、示した値のすべてには１ミル
（0.0254mm）厚さの重合体フイルムに対するもの
であり、「サラネツクス」フイルムの厚さは４ミ
ルである。 IV袋に対するWVTR要求は、袋の大きさと共
に変り、一般には約0.02〜0.5の範囲であり、要
求されるWVTR値は袋の大きさと直接関係して
変化する、IV袋に対するこのWVTR要求と第１
表に示した重合体包装フイルムの典型的WVTR
値を比較すると、アクラール−33フイルムだけが
大部分のIV袋寸法に対しWVTR要求をみたすこ
とができることは容易に明らかである。アクラー
ル−33は低いWVTRをもつが、7.10cm³／100平方
インチ（645.2cm²）／日の比較的高い酸素透過率
を有し、そこで酸素または他のガスに対し透過率
を必要とする、ある種の用途には不適当である。
現在、IV溶液袋は、ポリ塩化ビニル物質からつ
くられており、前記のように、外側袋の必要性を
排除し、また未反応塩化ビニル単量体を含む可能
性のある包装物質の使用を止めるために、低
WVTRを有する別の包装物質に切り代えること
に強い興味がある。 第１表重合体フイルムの型 WVTR 二軸配向したポリアクリロニトリルフイルム（モ
ービル・ケミカル社、マセドン、ニユーヨークか
らの「クリアー−フオイル」） 0.5 サラン−ポリエチレン共押出マルチレーヤーフイ
ルム（ダウ・ケミカル社、ミツドランド、Ｍか
らの「サラネツクス15」） 0.15 ポリ塩化ビニリデン被覆の二軸配向ナイロン（マ
ルベニ・アメリカからの「エンブレム」）
0.6〜1.0 二軸配向したポリエステル（「ペツト」） 1.0〜1.3 ポリ塩化ビニル 2.1〜5.0 ポリプロピレン 0.56 ポリ塩化ビニリデン（ダウ・ケミカル社からの
「サラン」） 0.097〜0.45 ポリクロロトリフルオロエチレン共重合体
（CTFE）（アライド・ケミカルからの「アクラー
ルー33」） 0.025 ポリエチレン（密度＝0.96ｇ／ml） 0.26 実施例 １ 第３図に示したコーテイング設計に相当する薄
膜コーテイングを、92ゲージデユポンLB PET
上に形成した。このコーテイング設計は、PET
基質上に形成したクロム10Åの接着層、クロム接
着層上に形成した厚さ2000Åの一酸化ケイ素層、
一酸化ケイ素バリヤー層上に形成した厚さ10Åの
第２のクロム層を含んでいた。PET基質の被覆
側を専売レクサム接着剤（レクサム・コーポレー
シヨンの商品名、1201グリーンウツド・クリツ
フ、チヤルロツテ、ノース・カロライナ）で５ミ
ル厚さのポリプロピレンフイルム（エクソンから
のエクストレル24）に結合させた。この積層構造
は、これを250〓（121.1℃）の過熱水に約0.5時
間さらすことを含むレクサムでのレトルト処理試
験に合格した。析出したコーテイングはPET基
質におよび接着ポリプロピレンフイルムに強固に
結合して残つた。 高湿度にさらした92ゲージPETで重量法を使
い、また高湿度にさらした92ゲージPETでモコ
ン（Mocon）IRD−2C WVTR器械（モダン・
コントロールズ社、エルク・リバー、MNから入
手できる）を使い、レクサム・コーポレーシヨン
で積層フイルムにつきWVTR測定を行なつた。
数試料の測定したWVTRは0.051〜0.065の範囲で
あつた。高湿度にさらした５ミリポリプロピレン
フイルムでモコン・パーマトランＷ WVTR機
械を使い、この設計の試料につきオプチカル・コ
ーテイング・ラボラトリーズ・オブ・サンタ・ロ
ーザ、カリフオルニアでの試験は、当該積層品に
対し0.0501〜0.0742の測定値を生じた、蒸気透過
性の減少は両方向であるので、WVTR値は高湿
度にさらした側には独立であることが示された。
92ゲージPET基質のみの測定WVTR値は1.57で
あつた。５ミルポリプロピレンのみの測定値は、
0.146〜0.176の範囲であつた。接着性で直接５ミ
ルポリプロピレンに結合した未被覆PET基質を
有する積層構造の測定WVTR値は、0.130〜0.153
の範囲であつた。そこで、PET基質にクロム−
一酸化ケイ素−クロムの薄膜層を加えると、当該
積層構造を通る水蒸気透過率を実質上減らすこと
がわかる。 実施例 ２ 二つの異なる製造業者からの、92ゲージPET
基質を、上記実施例１に示したものと類似の厚さ
を使いCr−SiO−Cr薄膜構造で被覆し、ついで
3M 4910圧感接着剤を使つて５ミルポリプロピレ
ンに手で積層した。モコン・パーマトロンＷ機械
で測定したこの積層構造のWVTR値は0.0272〜
0.0313の範囲であつた。このWVTR値は、当該
積層構造に対し最適範囲値を表わし、これに近い
値は最終的には高容量積層製造設備で達成できる
と考えられる。第２表を参照すると、この設計で
このWVTR値を有する積層構造は、大部分のIV
袋寸法のWVTR要求をみたすことは明らかであ
る。 実施例 ３ クロムの約10Åの接着層と二酸化ケイ素の2000
Åのバリヤー層とからなるコーテイング設計を使
い、第３図に示したものに相当する積層構造を形
成した。Cr−SiO−Crコーテイングを92ゲージ
PET基質上に析出し、3M 4910圧感接着剤を使
つて５ミルポリプロピレンに手で積層した。モコ
ン・バーマトロンＷ機械で測定したこの試料の
WVTR値は0.0421〜0.0507の範囲であつた。全試
料は250〓（121.1℃）の過熱水を0.5時間使う模
擬（simulated）レトルト処理試験に合格した。 実施例 ４ 10Å厚さのクロム接着層と、各成分50重量％で
酸化カルシウムガラス変性剤と混合した二酸化ケ
イ素からなる1000Åバリヤー層とからなる薄膜コ
ーテイングを析出させることによつて、第３図に
示した設計に相当する積層構造を形成した。被覆
したPET基質を3M 4910圧感接着剤を使い５ミ
ルポリプロピレンに手で積層した。測定WVTR
値は0.0259〜0.0342の範囲であつた。全試料はレ
トルト処理試験に合格した。 実施例 ５ 10Åのクロム接着層と、35重量％のMgOを使
つた1000Åの複合二酸化ケイ素−酸化マグネシウ
ムバリヤー層とからなる薄膜コーテイングで92ゲ
ージPET基質を被覆することにより、第３図に
示した設計に相当する積層フイルム構造を形成し
た。被覆したPET基質を3M4910圧感接着剤を使
つて５ミルポリプロピレンに手で積層した。この
積層構造では0.0140程度の低いWVTR値が測定
された。全試料はレトルト処理試験に合格した。 実施例 ６ 20Åのクロム接着層と、35重量％のMgOを有
する二酸化ケイ素と酸化マグネシウムの混合物の
1000Å層からなるバリヤー層とを使つて、92ゲー
ジPET基質上に薄膜コーテイングを析出させる
ことにより、第３図に示したものに相当する積層
被覆フイルム設計を形成した。被覆したPET基
質を3M4910圧感接着剤を使つて５ミルポリプロ
ピレンに結合した。この設計の測定WVTR値は
0.0133程度の低さであつた。試料は上記の模擬レ
トルト処理試験に合格した。 実施例 ７ 10Åクロム接着層と、46重量％のBaOを使つ
た二酸化ケイ素と酸化バリウムの混合物の1000Å
からなるバリヤー層とを使い、92ゲージPET基
質に薄膜コーテイングを析出させることにより、
第３図に示した設計にしたがう積層被覆フイルム
構造を形成した。被覆したPET基質を3M4910圧
感接着剤を使つて５ミルポリプロピレンに手で積
層した。この構造の測定WVTR値は0.0234程度
の低さであつた。積層被覆フイルム構造は上記の
模擬レトルト処理試験に合格した。 実施例 ８ 40重量％のクロムからなる1000Å厚さのCr−
SiO接合層を92ゲージPET基質上に析出させるこ
とによつて、第４図に示したものに相当する積層
フイルム構造を形成した。析出中、酸素圧を10^-5
トールに保つた。被覆したPET基質を3M4910圧
感接着剤を使つて５ミルポリプロピレンに手で積
層した。この試料では0.0660程度の低さの
WVTR値が測定された。試料は上記の模擬レト
ルト処理試験に合格した。 実施例 ９ 2000ÅのCr−SiOサーメツト層（クロム40重量
％）を92ゲージPETに析出させ、被覆したPET
基質を3M4910圧感接着剤を使つて５ミルポリプ
ロピレンに手で積層することによつて、第４図に
示したものに相当する積層被覆フイルム構造を形
成した。析出中、酸素圧を10^-5トールに保つた。
この型の構造の測定WVTR値は0.0351程度の低
さであつた。試料は上記の模擬レトルト処理試験
に合格した。 実施例 10 サーメツト層中のクロム10重量％、析出中の酸
素圧10^-5トールで、2000ÅCr−SiOサーメツト層
を92ゲージPET基質に析出させることによつて、
第４図に示したものに相当する積層フイルム構造
を形成した。被覆したPET基質を、3M4910圧感
接着剤を使つて1.5ミルポリプロピレンに手で積
層した。この試料では0.0317程度の低さの
WVTR値が測定され、模擬レトルト処理試験に
合格した。 実施例 11 第２図に示したサーメツト層２２に相当する積
層フイルム構造であるが、イノテツク・コーポレ
ーシヨンから商品名IP−820で販売されている鉛
−アルミナ−シリカガラスの1000Å薄膜コーテイ
ングを使い、これを48ゲージPET基質に析出さ
せることによつて形成した。被覆したPET基質
は0.0414のWVTR値を有し、この試料は模擬レ
トルト処理試験に合格した。さらに、この試料の
酸素透過を試験し、0.168cm³／100平方インチ
（645.2cm²）／日の酸素透過率（OTR）を示した。
未被覆92ゲージPETの酸素透過率は同一単位で
3.95である。そこでIP−820コーテイングはOTR
をほぼ１桁減らした。上記実施例１〜10のフイル
ム構造の酸素透過測定も、未被覆基質よりも酸素
透過率を実質上減らすことを示すと予想される。
たとえば、48ゲージPET基質上に形成した1000
Å酸化クロム層はOTRを0.426に減らした。さら
に、水蒸気透過率および酸素透過率の減少は、一
般に他の蒸気および他のガスの透過率の類似の減
少と相関関係がある。これは、薄膜層に利用され
る型の物質の既知の性質およびこれらの基質およ
び薄膜物質に対する析出法の既知の物理と化学に
基づくものである。 実施例 12 厚さ約５〜10Åの間のクロム接着層と、原料中
約５重量％のフツ化マグネシウムを使い二酸化ケ
イ素とフツ化マグネシウムの混合物を蒸発させる
ことにより形成した約1000Åまたは約2000Åの厚
さのバリヤー層とを使い、92ゲージPET基質上
に薄膜コーテイングを析出させることによつて、
第３図に示したものに相当する積層フイルム構造
を形成した。使用基質はデユポンLBポリエステ
ルまたはタイプＣ（キヤピシトール等級）ポリエ
ステルであつた。適当な積層接着剤を使つて、被
覆したPET基質を５ミルのエクステル24ポリプ
ロピレンに積層した。測定WVTR値は0.0130程
度の低さで、約0.0294までの範囲であつた。この
積層被覆フイルム構造は上記の模擬レトルト処理
試験に合格した。550nｍでの光の総透過を積総
してない試料で測定し、約85％であつた。 第２表は別の積層被覆フイルム設計の代表的
WVTR値を示す。最初の二つを除き各々の場合、
基質は92ゲージデユポンLBポリエステルで、
3M4910圧感接着剤を使つて、被覆した基質を５
ミルのエクステル24ポリプロピレンに結合した。
最初の二つは商品名ノルプロツプで販売されてい
る1.5ミルの配向ポリプロピレンを使つた。名称
「TC−36」は、クロムを36重量％含有するタンタ
ル−クロム合金を指す。名称「MS−65」は酸化
マグネシウムガラス変性剤と混合し、65重量％の
二酸化ケイ素を有する二酸化ケイ素層を指す。 第２表クロム金属以外の接着層を含む設計の透過率デー
タコーテイング設計（積層） WVTR PET／10Å TC−36／2000Å SiO／10Å TC
−36 0.0393 PET／10Å TC−36／2000Å SiO 0.0570 PET／40Å Ta／2000Å MS−65 0.00981 PET／10Å Mo／2000Å SiO 0.0271 PET／20Å Mo／2000Å SiO 0.0245 PET／40Å Mo／2000Å SiO 0.0252 第３表は一般に第１図または第３図に示したコ
ーテイング設計に相当する積層してない構造の代
表的WVTR値を示す。全PET基質は92ゲージで
あるが、最後の二つは48ゲージであり、被覆
PET試料のすべては、前記の模擬レトルト処理
試験に合格した。 【表】 第４表は、第３図に示した被覆した基質設計３
０または第４図の基質設計４０に相当する、種々
のコーテイング設計パラメータを使つた被覆
PET基質試料のすべて積層前の550nｍの波長の
相対透過率値を示す。MS−65の名称のバリヤー
層は酸化マグネシウム35重量％と二酸化ケイ素65
重量％からなつていた。 【表】 種々の具体化および実施例の上の記載から、本
発明はたわみ性重合体基質とこの基質の表面上に
ある薄膜コーテイングからなり、電磁線スペクト
ルの可視部分で実質上透明で、過熱の水または水
蒸気殺菌操作に耐えることができ、未被覆重合体
基質に比較し実質上低いガスおよび蒸気透過性を
特徴としている物品を達成することは明らかであ
る。かなり広い範囲の無機物質を試験し、多数が
これらの性質を与えることが見出されたが、この
技術分野の当業者がさらに研究すれば、同一性質
を達成する上記複合コーテイング用の別の物質が
見出されることを理解すべきである。したがつ
て、本発明の範囲から離れることなく、上記具体
化および実施例において多くの変形が可能である
ことが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、たわみ性重合体フイルムと薄膜コー
テイングを含む本発明に従う物品の部分断面図で
ある。第２図は、薄膜コーテイングを有するたわ
み性重合体フイルムからなる本発明に従う物品の
別の具体化の部分断面図である。第３図は、全体
として積層した重合体フイルム構造に組立てた本
発明に従う物品の別の具体化の部分断面図であ
る。第４図は、全体として積層した包装フイルム
構造に組立てた本発明に従う別の具体化の部分断
面図である。第５図は、本発明を利用した別の積
層重合体フイルム構造の部分断面図である。第６
図は、たわみ性重合体フイルムとその上の薄膜コ
ーテイングからなる本発明に従う物品の別の具体
化の部分断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (A) たわみ性重合体基質、並びに (B)(a) この基質の少なくとも一表面上に形成した
   クロム、タンタル、ニツケル、モリブテン、
   クロムの酸化物、タンタルとニツケルとクロ
   ムとの合金、少くとも20重量％のクロムを含
   有するクロムと一酸化ケイ素の共析出混合
   物、鉛−アルミナ−シリカガラス組成物から
   なる群から選ばれる第１物質の薄膜接着層、
   及び (b) 該接着層上にある (イ) 一酸化ケイ素；二酸化ケイ素；及び、酸
   化マグネシウム、酸化バリウム、酸化カル
   シウム及びアルカリ土類金属のフツ化物か
   らなる群から選ばれたガラス変性剤と二酸
   化ケイ素との混合物を含む酸化ケイ素、 (ロ) 少くとも20重量％のクロムを含有するク
   ロムと一酸化ケイ素の共析出混合物、及び (ハ) 鉛−アルミナ−シリカガラス組成物 からなる群から選ばれる第２物質の薄膜バリヤー
   層よりなる 薄膜コーテイングからなる、 電磁線スペクトルの可視部分で実質上透明であ
   り、 実質上ガス及び蒸気の透過性が低いというバリ
   ヤー特性、及び該基質に該薄膜コーテイングの接
   着性を保持しかつ該バリヤー特性を保留すること
   によつて、過熱の水または水蒸気殺菌操作という
   レトルト処理条件に対し耐える性能を有する物
   品。