JPH07315357A - 酸素バリヤ性包装材料 - Google Patents

酸素バリヤ性包装材料

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JPH07315357A
JPH07315357A JP6111055A JP11105594A JPH07315357A JP H07315357 A JPH07315357 A JP H07315357A JP 6111055 A JP6111055 A JP 6111055A JP 11105594 A JP11105594 A JP 11105594A JP H07315357 A JPH07315357 A JP H07315357A
Authority
JP
Japan
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oxygen barrier
layer
thin film
evoh
oxygen
Prior art date
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Pending
Application number
JP6111055A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoki Masuda
直己 増田
Norimasa Sekine
徳政 関根
Takeo Tomatsuri
丈夫 戸祭
Keiko Nakamura
圭子 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
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Priority to US08/294,026 priority patent/US5518792A/en
Priority to EP19940113200 priority patent/EP0640472A3/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】EVOHの吸湿による酸素バリヤ性の低下を抑
え、かつ加工直後から長期にわたって安定して高い酸素
バリヤ性を有する包装材料を提供すること。 【構成】少なくともEVOHと酸化触媒からなる酸素バ
リヤ性樹脂組成物層上に、無機物質薄膜層を設けてなる
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、包装用資材として供与
される酸素バリヤ性包装材料に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、包装用資材には、フィルム、シー
ト、ボトル、容器など種々の形状への加工が容易であ
り、同時に軽量であって輸送コストが安価となる、高分
子材料を主体としたものが使用されている。
【0003】特に食品などの酸化により変質劣化しやす
い内容物が被包装材料となる場合には、高い酸素バリヤ
性が要求される。この様な要望に対しては、従来エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(以下、EVOHとす
る)やポリ塩化ビニリデンなどの高分子材料、あるいは
フィルム上にアルミニウムやケイ素酸化物を蒸着したも
のが使用に供せられていた。
【0004】しかしながら、EVOHにおいては吸湿に
よって酸素バリヤ性が低下してしまうという欠点があっ
た。
【0005】一方、前記の蒸着薄膜の場合にはピンホー
ルやクラックの発生により酸素バリヤ性が不安定になる
という欠点があった。
【0006】本発明者らは、先願の特開平4−2114
44号公報において、EVOHと酸化触媒を用いた、経
時で優れた酸素バリヤ性を発現する酸素バリヤ性樹脂組
成物を示した。しかし、この酸素バリヤ性樹脂組成物の
酸素バリヤ性は経時で発現されるものであるので、特に
50μm以下のフィルムとした場合、フィルム加工直後
の酸素バリヤ性は充分ではなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこの様な問題
点を鑑みてなされたもので、その課題とするところは、
EVOHの吸湿による酸素バリヤ性の低下を抑え、かつ
加工直後から長期にわたって安定して高い酸素バリヤ性
を有する包装材料を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明はこの課題を解決
するため、少なくともEVOHと酸化触媒からなる酸素
バリヤ性樹脂組成物層上に、無機物質薄膜層を設けてな
ることを特徴とする酸素バリヤ性包装材料を提供する。
【0009】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
係る酸化触媒とは、好ましくは遷移金属の化合物等から
なる金属触媒が用いられる。このような遷移金属におい
ては、金属イオンは酸化状態から還元状態、還元状態か
ら酸化状態へと遷移する過程で酸素とEVOHが反応す
ることを触媒するものと考えられる。
【0010】前記遷移金属としては、好ましくはCo、
Mn、Fe、Cu、Ni、Ti、V、Cr等の金属が挙
げられ、これらの金属の化合物としては、有機酸の塩が
用いられる。このような有機酸としては例えばステアリ
ン酸やナフテン酸、リノール酸、ジメチルジチオカルバ
ミン酸、オレイン酸、ギ酸、グルコン酸、蓚酸、フマル
酸などが挙げられ、またポルフィリン、フタロシアニ
ン、キノリン、エチレンジアミン、ピリジン、プロピレ
ンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテト
ラミン、2,2’−ビピリジン、1,10−フェナント
ロリン、エチレンジアミンテトラアセテート、ジメチル
グリオキシメート、グリシナート、アセチルアセトネー
ト、シッフ塩基などを配位子とした有機金属錯塩も好ま
しく用いられる。これ以外にも塩化鉄や塩化アンモニウ
ムやコバルトブルーなどの無機塩なども用いることがで
きる。また、これらの金属化合物は単独あるいは2種以
上の混合物としてしてもよい。
【0011】前記酸化触媒としては、衛生的であること
等の理由により、アルミニウム化合物、あるいはクエン
酸第一鉄ナトリウム、クエン酸第二鉄、クエン酸鉄アン
モニウム、グルコン酸亜鉛、グルコン酸第一鉄、グルコ
ン酸銅、乳酸鉄、ピロリン酸第一鉄、ピロリン酸第二
鉄、硝酸ナトリウム、硫酸第一鉄等の食品添加物等も好
適に使用される。
【0012】これらの酸化触媒は後記EVOHに対し、
金属の原子濃度で10〜1000ppmで含有すればよ
く、より好ましくは50〜500ppmである。
【0013】本発明に係るEVOHとしては、エチレン
含有量が22〜48mol%、ケン化度が99〜100
mol%のものが酸素バリヤ性の効果の面で好ましい。
【0014】本発明に係る無機物質薄膜層の無機物質と
しては、Al、Mg、Ca、Sn、Ti、Zn、Zr等
の金属、およびその酸化物、非金属無機物の酸化物のい
ずれかが好適である。またその形成方法としては、公知
の真空蒸着、プラズマ蒸着、イオンプレーティング、ス
パッタリング等の方法が適用できる。これらの無機物質
薄膜層の厚さは200〜1500Åで行なえる。
【0015】しかし、EVOHは高温高湿下において酸
素バリヤ性が低下し、特に食品包装に用いられるレトル
ト処理を行った場合等、過酷な条件下で著しく酸素バリ
ヤ性が低下する。このレトルト処理を行なう場合は、酸
素バリヤ性保持のために、前記無機物質薄膜層の厚さは
1000〜2000Åが好ましい。
【0016】本発明に係るEVOHと酸化触媒からなる
酸素バリヤ性樹脂組成物層は、それ自体が他の層との熱
接着性に乏しいため、フィルムとして加工し包装袋とし
て用いる場合は、片面に熱接着層を積層することが好適
に行なわれる。本発明の酸素バリヤ性包装材料の片側、
または両側に少なくとも1層の熱可塑性樹脂層を積層
し、これにさらに各種フィルムを貼り合わせてフィル
ム、シート等として使用する。
【0017】さらに実用上の機能を付与するために他の
熱可塑性樹脂を積層することが好適に行われる。例えば
無機物質薄膜層が外的、物理的劣化することから保護す
るため、無機物質薄膜層側に熱可塑性樹脂を積層する。
また包装体としての強度を向上させる、あるいは上記熱
接着性を持たせるなどの目的で、EVOHと酸化触媒か
らなる酸素バリヤ性樹脂組成物層側に熱可塑性樹脂を積
層する。これらの場合、先に酸素バリヤ性樹脂組成物層
と熱可塑性樹脂の積層体を形成し、この上に無機物質薄
膜層を形成する方法、当該酸素バリヤ性樹脂組成物層上
に先に無機物質薄膜層を形成しこれにあとから熱可塑性
樹脂を積層する方法、いずれにおいても周知の加工方法
によって製造することができる。
【0018】
【作用】前記酸化触媒を含有する酸素バリヤ性樹脂組成
物層においては、EVOHが酸化触媒作用により酸化す
ることで、層内に酸素をトラップする働きにより、酸素
バリヤ性が発現される。
【0019】つまり本発明に係るEVOHは、酸化触媒
の存在下で成形加工時または保存中に光や熱によってラ
ジカルを形成しやすく、これによりポリマーラジカルが
生成する。これがEVOH中に溶解した酸素と反応し
て、パーオキシラジカルとなる。さらに、このパーオキ
シラジカルは、ポリマー鎖の水素を引き抜き、ハイドロ
パーオキサイドとポリマーラジカルを形成する。このハ
イドロパーオキサイドは、アルコキシラジカルとハイド
ロキシラジカルに分解され、さらにポリマー鎖と反応し
て、ラジカルを生成すると考えられる。この様な一連の
酸化ラジカル反応によって酸化触媒を含むEVOH樹脂
層は酸素をトラップすることができる。
【0020】この様な一連の酸化ラジカル反応は酸化触
媒を含有するEVOH層の成形加工時に酸素の存在下で
直ちに開始するものと考えられるが、反応初期において
その酸素をトラップし、バリヤする効果は充分ではな
い。
【0021】一方、無機物質薄膜層はピンホール、クラ
ック等によりその単層では酸素バリア性が不安定であっ
た。そこでこの酸化触媒を含有するEVOH層上に無機
物質薄膜層を積層することにより包装材料形成時より直
ちに初期における酸素バリヤ性が実現するものである。
【0022】つまり、本発明ではこのピンホール、クラ
ック等により無機物質薄膜層をわずかながら通過しよう
とする酸素を前記酸化触媒を含有するEVOH層が層内
にトラップする。同時にこの無機物質薄膜層により酸化
触媒を含有するEVOH樹脂層を通過しようとする酸素
量を抑制する。この相互効果により、包装材料形成初期
から長期間にわたって高い酸素バリヤ性を発現すること
ができる。
【0023】
【実施例】以下、実施例の酸素バリヤ性包装材料あるい
は酸素バリヤ性積層包装材料の部分断面図、図1〜4に
基づき具体的に説明を行うが、本発明は以下の例に限定
されるものではない。
【0024】<実施例1>図1に示すように、EVOH
(エチレン含量32%)に酸化触媒としてアセチルアセ
トネート鉄(以下、acac.Fe)を使用し、Fe原
子濃度が200ppmとなるように混合した酸素バリヤ
性樹脂組成物層1を20μmの厚さとなるようフィルム
を作成した。このフィルムの片面に無機物質薄膜層2と
して、プラズマ蒸着法により酸化ケイ素を500Åの厚
さに形成し、本発明の酸素バリヤ性包装材料を得た。
【0025】<実施例2>実施例1における酸素バリヤ
性樹脂組成物層1にコロナ放電処理を施した後、無機物
質薄膜層2として真空蒸着法によりアルミニウムを50
0Åの厚さに形成し、本発明の酸素バリヤ性包装材料を
得た。
【0026】<比較例1>実施例1において、無機物質
薄膜層2を設けない酸素バリヤ性樹脂組成物層1のみの
単層フィルムを作成した。
【0027】<比較例2>実施例1において、酸化触媒
を添加しないでEVOH樹脂層を20μmのフィルムと
なるように作成した以外は同様にフィルムを作成した。
【0028】実施例1、2および比較例1、2につい
て、25℃・95%−RHにおける酸素透過度を経時的
に測定した結果を表1に示す。測定は酸素透過度測定装
置「MOCON OX-TRAN 10/50A」(モダンコントロール社
製)にて行った。
【0029】
【表1】
【0030】表1より明らかなように実施例1、2の本
発明の酸素バリヤ性包装材料は極めて高い酸素バリヤ性
を有していることがわかる。
【0031】<実施例3>実施例1における酸素バリヤ
性包装材料作成において酸化触媒をacac.Feに換
えてステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ス
テアリン酸マグネシウム、リノール酸コバルト、ナフテ
ン酸コバルトを表2に示すように用い、本発明の酸素バ
リヤ性包装材料を得た。実施例1と同様に評価を行った
結果を表2に示す。
【0032】
【表2】
【0033】表2において、Aはステアリン酸アルミニ
ウム、Bはステアリン酸亜鉛、Cはステアリン酸マグネ
シウム、Dはリノール酸コバルト、Eはナフテン酸コバ
ルトを示す。
【0034】表2より明らかなように各酸化触媒を用い
た場合においても酸素バリヤ効果が得られる。
【0035】<実施例4>図2に示すように、無機物質
薄膜層2を外的物理的劣化から保護する目的で、実施例
1における無機物質薄膜層2の上にドライラミネーショ
ン法を用い保護層3の二軸延伸ポリエステルフィルム1
2μmを積層し、本発明の酸素バリヤ性包装材料を得
た。
【0036】<実施例5>実施例4における保護層3と
して無延伸ポリエチレンフィルム30μmを用いた。こ
の様に無延伸の熱可塑性樹脂フィルムを用いた場合、保
護層3で熱接着性をもたせることができる。
【0037】<実施例6>図3に示すように、包材全体
の強度をもたせる目的で支持層4を設けた。本実施例で
は接着層を介した溶融共押出法を用いてポリプロピレン
樹脂層40μmを支持層4としてこれに酸素バリヤ性樹
脂組成物層1を20μmとした積層フィルムを作成し
た。この積層フィルムに無機物質薄膜層2として、プラ
ズマ蒸着法により酸化ケイ素を500Åの厚さに形成
し、本発明の酸素バリヤ性包装材料を得た。
【0038】<実施例7>実施例6と同じ目的で、ただ
し本実施例では実施例1における酸素バリヤ性樹脂組成
物層1の上に、低温融着性に優れたエチレン・ビニルア
セテート共重合体樹脂フィルム40μmをドライラミネ
ーション法を用いて支持層4として設け本発明の酸素バ
リヤ性包装材料を得た。
【0039】<実施例8>図4に示すように、実施例1
の酸素バリヤ性包装材料に保護層3として二軸延伸ポリ
プロピレンフィルム12μm、支持層4として無延伸ポ
リプロピレンフィルム30μmをドライラミネーション
法を用いて積層し、本発明の酸素バリアー性包装材料を
得た。
【0040】<実施例9>図4において、酸素バリヤ性
樹脂組成物層1に含まれる酸化触媒、その他添加剤が内
容物に移行することを恐れる場合無機物質薄膜層2を包
材の内側としこれを完全に遮断する。保護層3に熱接着
性のある無延伸ポリエチレンフィルム40μmを用い、
支持層4には印刷を施した二軸延伸ポリエステルフィル
ム12μmをドライラミネーション法を用いて積層し本
発明の酸素バリヤ性包装材料を得た。
【0041】実施例4、5、6、7、8、および9の酸
素透過度を実施例1と同様に評価し、いずれにおいても
高い酸素バリヤ性を示すことがわかった。結果を表3に
示した。
【0042】
【表3】
【0043】
【発明の効果】本発明により、酸化触媒を含有した酸素
バリヤ性樹脂組成物層に無機物質薄膜層を設けることに
よって、高い酸素バリヤ性を安定して有する包装材料を
提供することができる。また、他の熱可塑性樹脂を積層
する事によって高い酸素バリヤ性を損なうことなく実用
上の様々な機能を付与することができる。
【0044】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の酸素バリヤ性包装材料の一実施例の部
分断面図である。
【図2】本発明の酸素バリヤ性包装材料の一実施例の部
分断面図である。
【図3】本発明の酸素バリヤ性包装材料の一実施例の部
分断面図である。
【図4】本発明の酸素バリヤ性包装材料の一実施例の部
分断面図である。
【符号の説明】
1…酸素バリヤ性樹脂組成物層 2…無機物質薄膜層 3…保護層 4…支持層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 圭子 東京都台東区台東1丁目5番1号 凸版印 刷株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくともエチレン−酢酸ビニル共重合体
    ケン化物と酸化触媒からなる酸素バリヤ性樹脂組成物層
    上に、無機物質薄膜層を設けてなることを特徴とする酸
    素バリヤ性包装材料。
JP6111055A 1993-08-25 1994-05-25 酸素バリヤ性包装材料 Pending JPH07315357A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6111055A JPH07315357A (ja) 1994-05-25 1994-05-25 酸素バリヤ性包装材料
US08/294,026 US5518792A (en) 1993-08-25 1994-08-24 Packaging materials having oxygen barrier quality
EP19940113200 EP0640472A3 (en) 1993-08-25 1994-08-24 Packaging materials with characteristic oxygen barrier.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6111055A JPH07315357A (ja) 1994-05-25 1994-05-25 酸素バリヤ性包装材料

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JPH07315357A true JPH07315357A (ja) 1995-12-05

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JP (1) JPH07315357A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001002135A (ja) * 1999-06-23 2001-01-09 Toppan Printing Co Ltd プラスチック容器
JP2007293739A (ja) * 2006-04-27 2007-11-08 Dainippon Printing Co Ltd 非接触icタグと非接触icタグの製造方法

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JP2001002135A (ja) * 1999-06-23 2001-01-09 Toppan Printing Co Ltd プラスチック容器
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