JPS59114048A - 包装材料 - 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】 本発明は包装材料として好適なアルミニウム薄膜加工フ
ィルム包装材料に関するものである。

更に詳しくは、片面に熱融着層を設けたプラスチックフ
ィルムの薄膜形成に対して、イオンブレーティング法（
アーク放電イオンブレーティング、クーロ−放電イオン
ブレーティングを含む）を用い、プラスチック面に対す
る極めて強固な付着性。

緻密な膜質、ピンホール発生の少ないこと罠帰因すると
推定される気体及び湿気に対する高い遮断性、及び優れ
たヒートシール性を付与せしめた包装用材料を提供する
ものである。

従来から金属蒸着フィルムは、湿気、気体、光線に対す
る遮断性更に又、美麗な金属光沢の故に食品を始めとし
て多種類の商品の包装材料として今日多用されている。

湿気、気体に対する遮断性については、バルクの金属１
例えばアルミニウム箔を用いることが理想的であるが、
アルミ箔が高価格であること及びアルミニウム箔の物理
的強度が必ずしも大きくないこと及び熱収縮プラスチッ
クの様に熱接合し得ないこと、及び柔軟性に欠け、低作
業性であること、耐ピンホール性に劣る等の諸欠点が包
装材料としてのアルミニウム箔に存することも周知であ
る。そこで、アルミニウム箔の物理的強度を補強し、且
つ、熱接合を可能にするということで、熱融着性プラス
チックフィルムに接着剤を介し、アルミニウム箔と接着
積層する方法も試みられているが高価格という困難は何
ら解決されず、又フィルム厚みの増大をもたらし１作業
性の面での問題が残ってしまう。更にこのような金属箔
（アルミ）を貼合せたものは耐屈曲性、耐落下破裂性に
劣るため、包装体の運搬、段積みなどの取扱い操作中に
ピンホール又は破裂を生じて内容物の貯蔵寿命が著しく
短縮されるというトラブルがしばしば発生している。そ
こでプラスチックフィルムにアルミニラムラ蒸着したア
ルミニウム蒸着フィルムが比較的安価、高作業性包装材
料として多用されるに至っているが、この蒸着フィルム
は金属蒸着層のフィルム面に対する付着力が弱いこと及
びピンホールの発生が多いために５例えば蒸着フィルム
を水に浸漬したときとか、又少し手荒く蒸着フィルムを
取り扱ったときにアルミニウム蒸着層がフィルム面から
はがれ易いとか、又配気、酸素等の遮断性能に問題があ
る。即ち、バルクのアルミニウム金属箔の備えている安
定性１Ｍ気、気体の遮断性等の優れた性能を維持し得な
い。特に現在のアルミニウム蒸着フィルムは耐水強度が
悪く、そ・の対応策としてフィルムにアンカーコートを
施こしフィルム面との付着強度をあげている。このアン
カーコート処理も蒸着膜コヌトアツプの要因となってい
る。本発明の目的はこの工程なしでもフィルム面との付
着強度をあげ、更に構成上の特徴として熱融着層を付与
せしめることにより、熱接合可能で付着強度の大きく、
且つ、晶度、酸素透過率の低い包装用のアルミニウム薄
膜加工フィルムを提供するにある。しかし薄膜加工の前
処理としてのアンカーコートコロナ処理は、本発明の効
果を減衰するものでは決してなく、より以上の効果を呈
するので前処理なしでも実用上充分な付着強度を与える
ということであり１本発明の実施にあたり、前処理を除
外するものではない。

本発明者らは、プラスチック表面にアルミニウム薄膜層
を形成させるに際し緻密でプラスチック表面に対する大
きな付着力を持ったものを得ようと鋭意検討を進めた結
果イオンブレーティング（アーク放電方式、グロー放電
方式を含む）法を用いたところ、プラスチックフィルム
面に対する付着力が大きく、ピンホール発生の少ない緻
密なアルミニウム薄膜層が得られた。即ち本発明は、プ
ラスチックフィルムの片面に熱融着層を設け、且つもう
一方の面にイオンブレーティング法によりアルミニウム
薄膜層を形成せしめたことを特徴とする包装材料である
。

ここで、イオンブレーティングについて言及するが、金
属薄膜をプラスチックフィルム上に形成させる方法とし
ては周知のように、蒸着、７バツタリング、イオンブレ
ーティングが一般的である。

蒸着は槽内を１０　’ｔｏｒｒ以下の真空ＫＬ、加熱さ
れた蒸発源より蒸発して来た金属原子が低い運動エネル
ギーで基板に付着、堆積することで被膜形成が行なわれ
る。スパッタリングに関してはＡｒなどの不活性ガスの
雰囲気下で槽内を１０−２〜１０−’　ｔｏｒｒ程度の
真空度に保ち、基板とターゲットの間に電圧を与えると
グロー放電が起こり、アルゴンのプラズマが発生する。

アルゴンプラズマ中のアルゴンイオンは負のターゲット
に引っばられて、ターゲット表面をたたく。その際ター
ゲット物質が飛び出し基板に付着する。一方、イオンブ
レーティングはＡｒの様な不活性放電ガスを導入し、グ
ロー放電を利用するものと蒸発物の蒸気５− 圧を利用してアーク放電を起こさせるものとがある。グ
ロー放電を利用するものとしては、　Ａｒ。

Ｈｅの様な不活性ガス雰囲気下で槽内を１０−２〜１０
−’　ｔｏｒｒとし、基板を負の高電圧電極にとり付け
、基板と蒸発源（加熱部）の間に電圧を与えるとグロー
放電が起こり、アルゴンのプラズマが発生する。スパッ
タリングと異なり、アルゴンイオンがたたくのは基板で
あり、たたかれることＫより基板が清浄化される。アル
ゴンプラズマ中で蒸発物質がイオン化され、イオン化さ
れた蒸発物質は加速されて基板に付着する。アーク放電
を利用するものは、槽内な１０−６〜１０−７ｔｏｒｒ
程度の高真空状態で不活性ガスを導入しないで、蒸発物
質の蒸気圧を利用して、アーク放電を起こさせ蒸発物質
をイオン化する。イオン化された蒸着物はグロー放電の
場合と同様、加速されて基板に付着する。金属被膜形成
時の蒸発物質の運動エネルギーとしては、イオンブレー
ティング〉スパッタリング〉蒸着の順になっており、こ
の点からもイオンブレーティングにより作成した膜の付
着力の優秀　６− さが期待されている。そこで我々はフィルム上にイオン
ブレーティングによりアルミニウム薄膜を形成させ、フ
ィルム材料を複合化することにより。

包装材料に適用せんとする本発明を着想するに到った。

包装材料として備えるべき性質としては、１）物理的強
度が大きいこと ２）湿気、気体、光線等に対する遮断性が良好なこと ３）耐水性、耐薬品性に優れていること４）包装作業性
、機械適性を有すること等があげられる。

本発明の一態様はプラスチックフィルムの片面に緻密で
付着力が大きく、且つ、ピンホールの少ないアルミニウ
ム薄膜層が直接的に接合されている為１両層の有する包
装材料としての性質を併せて発現し得る結果、包装材料
に要求されている要件のほとんどを満足している。即ち
、緻密でフィルム面に対する付着力が大きく、ピンホー
ルの少ナイアルミニウム簿膜層はアルミ−４Ａ箔に近い
光線、湿気、酸素の遮断性を提供し、且つプラスチック
フィルム層は本発明薄膜加工フィルム製造時の連続作業
を容易にする担体シートとしての支として極めて優秀な
包装材料フィルムとしての性急を有することになったも
のである。更に、プラスチックフィルムの金属膜層の反
対面に熱融着層を設はアルミニウム薄膜加工フィルムの
熱接合を可能ならしめている。特に蒸着処理用アンカー
コートなしでもアルミニウム薄膜層の接着面に充分耐水
強度があり、コスト的にも有利なものである。

更に本発明のもう一つの態様は第１図に示す様に前述の
熱融着層を設けたイオンブレーティングによるアルミニ
ウム薄膜加工フィルムのアルミニウム薄膜面を、プラス
チックの片面に印刷を施こし、該印刷面に接着剤層を形
成させ該接着剤層を介して積層せしめた印刷層を含む包
装用複合フィルムである。本発明のフィルムのアルミニ
ウム薄膜層の反対側のプラスチックフィルム面はポリエ
チレン、ポリプロピレン、塩水化ポリプロピレン等の熱
融着層が設けられている。本発明の包装材料の基層フィ
ルムとして使用し得るプラスチックフィルムはポリエチ
レンテレフタレート、ポリプロピレン、ナイロン、ポリ
ヌチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セロ
ハン、ポリビニルアルコール等の延伸、未延伸等、はと
んどすべてのプラスチックフィルムが使用可能である。

似し、薄膜形成時の熱で著しく軟化してしまうような低
融点フィルムは適用し得ない。次にアルミニウム薄膜の
形成方法に関し、言及すると、従来法ではフィルム面に
アルミニウム薄膜を形成させる方法としては、真空蒸着
、スパッタリング、イオンブレーティング法があるが、
真空蒸着は最も一般的なものであるが、この方法によれ
ば、フィルム面に形成される蒸着層フィルムに対する付
着力が小さいこと、蒸着金属粒子のバッキング密度が小
さい為、緻密性が小さく更に、ピンホール発生が多い等
の欠点を有するので包装用材料としての使用中に蒸着層
が脱落し、急速に光線１配気、酸素の遮　９− 断性が悪くなること及び膜の構造的なもの又はピンホー
ルの多いことに帰因する湿気、酸素の遮断性不良の問題
が発生する。この様な場合、食品の包装に関しては、内
容物の劣化、腐敗が進み、貯蔵寿命が大巾に短縮される
といったトラブルが発生しやすい。スパッタリング法に
よれば真空蒸着によるよりも付着力、緻密性、ピンホー
ル発生の面で性能改良にはなるが、スパッタリングは生
産速度が遅くコスト的に包装材料用フィルムのアルミニ
ウム薄膜の形成法とはなし得ない。プラスチック上に強
い付着力及び緻密性が大きく且つピンホール発生の少な
いアルミニウム薄膜を形成させるには、検討の結果イオ
ンブレーティング法によるものが性能的にも又生産速度
的にも最も好ましいものであることが判明した。生産速
度的には、この方法は、木質的には真空蒸着であり、現
在本用途に対し、最も多用されている真空蒸着と原則的
に変らないものであり、真空蒸着の場合のコストと比較
して不利になることはない。このイオンブレーティング
法で形成されたアルミニウム薄膜１０− のフィルム面に対する大きな付着力、少ないピンホール
発生の理由を述べる。イオンブレーティング法において
は、蒸発して来た金属粒子をイオン化加速することによ
り金属イオンに大きなエネルギー、運動量を与えこれが
イオン化されていない中性原子と共にフィルム面に衝突
、凝縮する１祭にスパッタリング、核形成、イオン注入
を行なうと考えられ、また大きな運動エネルギーを持っ
た粒子がフィルム面に衝突した時に粒子が移動すること
が考えられ、これらの複合的な効果で前記の如く、付着
力強く緻密でピンホールの少ない、アルミニウム薄膜を
形成し得ると考えられるのである。

イオンブレーティング法としては前述のようにグロー放
電、アーク放電を利用するものがあるがこの方法は蒸発
金属粒子のイオン化高エネルギー化の手段であり、いず
れの方法であっても良質の膜を得ることができる。

熱融着層に関しては、この層の形成は、アルミニウム薄
膜形成時の前後を問わない。ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリスチレン等のフィルムをアルミニウム簿膜の
形成前又は後のプラスチックフィルムに適当な接着剤を
介して貼り合わせる。

又、アルミニウム薄膜の形成前又は後のプラスチックフ
ィルムにエクストルージョンラミネーションにより、接
着剤を介せず直接貼り合わせる。更に又非常に薄い層を
形成させたい時は例えば板木化ポリプロピレンの様にト
ルエンに溶解し塗工により形成させてもよい。更に最も
好適な熱融着層の形成法として共押出法が挙げられる。

この方法は樹脂の押出時に熱融着層を同一のダイス又は
複数のダイスを用いて該熱融着層をベースフィルム層に
溶融状態で貼り合わせるものであり、例としてポリエチ
レンテレフタレート−ポリエステル系共重合体（熱融着
層）、ポリプロピレン−変性ポリプロピレン（熱融着層
）等がある。この場合。

共押出し積層フィルムに薄膜加工をほどこすことになる
。本発明の構成の包装用材料はプラスチックフィルムの
片面に熱融着層、もう一方の面にアルミニウム薄膜を形
成させたものであるが、これはそのまま最終的な包装材
料として使えるが特に好ましい使用例としては第１図に
示す様に本発明の構成に印刷を施こした別のフィルムを
接着剤を介して貼り合わせたものである。

以下、実施例により本発明の具体例を示すが。

本発明はこれらの実施例に限定されるものではないＯ 実施例１゜ 共押出し法により製膜した２軸延伸ポリエステル（１２
μ）−線状共重合ポリエステル（３μ）および２軸延伸
ポリプロピレン（２５μ〕−変性ポリプロピレン（３μ
）の２軸延伸ポリエステル面と２軸延伸ポリプロピレン
面にコロナ処理を施こし、該コロナ処理面にアーク放電
イオンブレーティングによりアルミニウムの薄膜形成を
行なった。アルミニウム薄膜形成条件としては、真空槽
内を５　Ｘ　１０−７ｔｏｒｒの真空度とし、蒸発源の
アルミニウムを１２００℃で蒸発させた。イオン化電圧
としてＤＣ５０Ｖ印加し、蒸発してきたアルミニウムを
イオン化した。一方、フィルムをセットされた基板には
−１，Ｉ　ＫＶ（ＤＣ）の負の高電圧を印加１３− しであるので、イオン化されたアルミニウム金属粒子は
基板に向かって加速され、高い運動エネルギーを持って
基板へ衝突しフィルム上にアルミニウム被膜を形成する
。被膜厚みを５００人とする。

この金属膜付着フィルムの付着力評価、湿気及び酸素透
過率の測定結果を後の表１に示す。

実施例２゜ 共押出し法により製膜した２軸延伸ポリエヌテル（１２
μ）−線状共重合ポリエステル（３μ）、２軸延伸ポリ
プロピレン（２５μ）−変性ポリプロピレン（３μ）の
それぞれ２軸延伸ポリエステル面と２軸延伸ポリプロピ
レン面にコロナ処理を施こし、該コロナ処理面にグロー
放電イオンブレーティングによりアルミニウム薄膜形成
を行なった。

薄膜形成条件としては、真空槽内を５Ｘ１０−″７ｔｏ
ｒｒ　　の真空度とし、アルゴンガスを導入し真空度を
Ｉ　Ｘ　１０”−’ｔｏｒｒとし、フィルムをセットさ
れた基板と抵抗加熱源との間に１．２ＫＶ（ＤＣ）の印
加電圧を加えると、グロー放電が起こり、アル１４− ボンのブツズマが発生した。蒸着源のアルミニウムを１
２００℃で蒸発させ、蒸発してきたアルミニウム金属粒
子は、プラズマ域でイオン化され、負極である基板に向
かって加速されるので、高い運動エネルギーを持って基
板に衝突し、アルミニウム被膜を形成した。得られた被
膜厚み５００Ａであった。この金属膜付着フィルムの付
着力評価、湿度及び酸素透過率の測定結果を表１に示す
。

比較例１゜ 共押出し法により製膜した２軸延伸ポリエステル（１２
μ）−線状共重合ポリエステル（３μ）。

２軸延伸ポリプロピレン（２５μ）−変性ポリプロピレ
ン（３μ）の各々２軸延伸フイルム側にコロナ処理を施
こし、該コロナ処理面に通常のアルミニウム真空蒸着を
行なった。蒸着条件は真空度２　Ｘ　１０　’ｔｏｒｒ
蒸発源温度１２００℃で５００人のアルミニウム蒸着膜
を形成させた。

この蒸Ｍ膜の付着力評価１Ｍ度及び酸素透過率を表１に
示す。

表　　　　　　　　１ ※１）　　ＪＩＳ−Ｚ・０２０８による測定結果秦２）
　　ＡＳＴＨ−Ｄ・１４３４　による測定結果＊３）　
　金属薄膜面にスコッチテープを貼シっけ、これをはが
した時の薄膜面の残存部分の多少で付着力を評価した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明包装材料の加工断面図である。 １・・・熱融着層、２・・・フィルム層、３・・・アル
ミニウム薄膜層、４・・・接着剤層、５・・・印刷層、
６・・・フィルム層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プラスチックフィルムの片面に熱融着層が設けられ、も
   う一方の面にイオンブレーティング法によるアルミニウ
   ム薄膜層が形成されていることを特徴とする包装材料。