JPS6283144A - ガスバリヤ性の優れたプラスチツクフイルム積層物 - 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】 １′産業上の利用分野」 本発明は、ガスバリヤ性の優れたプラスチックフィルム
積層物に関するものであり、さらに詳しくは、包装材料
等に使用される、ガスバリヤ性にすぐれたプラスチック
フィルム積層物に関するものである。

［従来の技術４ 食品、医薬品、化学薬品等の包装材料に用いられるプラ
スチックフィルムは、包装された内容物の変質を防ぐた
めに、水蒸気や酸素などの〃ス透過率の小さい材質のも
のが用いられている。そして、さらに高度のガスバリヤ
性が必要な包装材料の場合は、プラスチックフィルムに
アルミニウム者を貼り合わせたものや、プラスチックフ
ィルムの表面にアルミニウムを蒸着させてものが用いら
れてきた。

しかしながら、このような／！１．属箔等を用いた包装
材料は、水蒸気や酸素などに刻するガスバリヤ性にはす
ぐれているものの、不透明であり、内容物を外から見る
ことができないという欠点があって、包装材料としては
適当でない面があった。

一方、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデンを主成分と
し、これと共重合可能な他の化合物、例えば塩化ビニル
、メチルアクリレート、メチルメタアクリレート、アク
リロニトリルなどとの共重合体等の塩化ビニリデン系樹
脂よりなるフィルム、および、これらの共重合体フィル
ムをポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド等より
なるフィルムにコーティングした塩化ビニリデン系樹脂
コートフィルムもガスバリヤ性を備えた包装材料として
用いられている。これらの塩化ビニリデン系？ｊ（脂フ
ィルムは、フィルム自体が水蒸気や酸素に大寸するガス
バリヤ性をイ自えているが、これらのガスバリヤ性は光
分なものではなく、高度のガスバリヤ性を必要とする包
装材料には不適当であった。

さらに、ポリビニルアルコールフィルムや、エチレン−
ビニルアルコール共重合体フィルム等ノポリビニルアル
コール系フィルムは、酸素バリヤ性にすぐれているので
包装材料として広く用いられている。しかしながら、こ
のポリビニルアルコール系フィルムは水蒸気バリヤ性に
おいて劣り、さらｌ２高湿度の条件の下では酸素バリヤ
性も低下するという欠点があった。そのために、ポリビ
ニルアルコール系フィルムを包装材料として用いる場合
は、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、
ポリエステルフィルムなどの水Ｗｔ気１ｆスバリャ性を
有するフィルムをポリビニルアルコール系フィルムに積
層させた積／？ｉＪフィルムが通常用いられている。し
かしながら、このような積層フィルムも高度なガスバリ
ヤ性を必要とする包装材料としては、充分にその機能を
果たすまでには至らなかった。

また、」二元の積層フィルムは、高湿度下における酸素
バリヤ性も、ある程度は改善されるが、まだ充分なもの
ではなかった。

したがって、このような積層フィルムに高度のガスバリ
ヤ性を付与させるためには、積層フィルムの厚さを厚＜
シなければならず、フィルムの厚さを厚くすると、積層
フィルムの透明性や柔軟性が損われてしまい、包装材料
として好ましいｊ４性が失われてしまうという欠点があ
った。

上記のような欠、（χを克服しようとする試みは既にい
くつかなされている。たとえばＵＳＰ４．１０５．８１
８にみられるように、多層構造よ、りなるプラスチック
フィルムは、同じ厚さの一層構造の同一フィルムに比較
して、酸素および炭酸ガスに対するガスバリヤ性が向上
することが知られている。しかしながら、ここに記載の
フィルムは同一材料からなる多層フィルムに限定された
らのであり、その効果も、酸素および炭酸ガスに対する
ガスバリヤ性を向」ニさせたにすぎない。

「発明が解決しようとする問題点］ 本発明者らは、かかる現状に鑑み、透明で、かつ、高度
のガスバリヤ性を有し、包装材料とじて好ましい適性を
有するプラスチックフィルムを得ることを目的として鋭
意検討の結果、本発明を完成するに至ったものである。

「問題、ヴを解決するための手段」 しかして、本発明の要旨とするところは、水蒸気バリヤ
性の優れたプラスチックフィルムと、熱処理を施したポ
リビニルアルコール系フィルムよりなるフィルム積層物
において、水蒸気バリヤ性の優れたプラスチックフィル
ムと、熱処理を施したポリビニルアルコール系フィルム
よりなる二層の積層フィルムを１単位として、この積層
フィルムが少なくとも２単位積層されてなり、かつフィ
ルム積層物の相互に隣接する層は異種のフィルムとされ
てなることを特徴とするがスパリャ性の優れたプラスチ
ックフィルム積層物に存する。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明に係るガスバリヤ性の優れたプラスチックフィル
ム積層物は、水蒸気バリヤ性の優れたプラスチックフィ
ルムと、ポリビニルアルコール系フィルムとより構成さ
れる。

本発明において、水蒸気バリヤ性の優れたプラスチック
フィルムとしては、ＡＳＴＭ　　Ｆ３７２にもとづく温
度４０℃、相対７８度９０％（以下４０℃×９０％Ｉ’
（Ｈと表示する。）の条件下における水蒸気透過率が５
０ｇ／ｍ２・２４ｈｒｓ、２０μ以下、より好ましくは
３０ｇ／ｍ２・２４ｈｒｓ、２０μ以下のものがよい。

そのようなフィルムとしては、ポリエチレンおよびエチ
レン系共重合体、ポリプロピレンおよびプロピレン系共
重合体等のオレフィン系樹脂よりなるフィルム、ポリ塩
化ビニルおよびその共重合体等の塩化ビニル系樹脂より
なるフィルム、塩化ビニリデン・塩化ビニル共重合体な
どの塩化ビニリデンＭｔｊｌ脂よりなるフィルム、ポリ
エチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂よりな
るフィルム、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素
樹脂よりなるフィルム、さらに、これらのフィルムに塩
化ビニリデン系樹脂をコーティングしたビニリデンコー
トフィルムなどが挙げられる。

これらのフィルムは未延伸のものも、あるいは−軸また
は二軸に延伸したものもいずれも用いることができる。

本発明においてポリビニルアルコール系フィルムは、ポ
リビニルアルコールを５０モル％以上、好ましくは７０
モル％以上含有する樹脂より製造されたフィルムをいう
。このような樹脂としては、ポリ酢酸ビニルをケン化し
て得られるポリビニルアルコール樹脂、エチレン−酢酸
ビニル共重合体をケン化して得られるエチレン−ビニル
アルコール共重合体が挙げられる。

これらのフィルムも水蒸気バリヤ性の優れたプラスチッ
クフィルムと同様に、未延伸のものも、あるいは−紬ま
たは二軸に延伸したものも、いずれも用いることができ
る。

延伸したフィルムを用いる場合は、予め一軸または二軸
に延伸したフィルムを用いてフィルム積層物を得ること
もでき、あるいは、未延伸のフィルムを用いて得られた
積層物を、−軸または二軸に延伸して所望のフィルム積
層物を得ることもできる。

延伸の方法としては、テンター法、チューブ法、ロール
法など公知のいかなる方法を用いてもよい。

水蒸気バリヤ性の優れたプラスチックフィルムおよびポ
リビニルアルコール系フィルムのいずれのフィルムも、
原料樹脂から、溶液キャスト法、押出法、インフレーシ
ョン法等、公知のいかなる方法で製′ｉＬされたフィル
ムでも用いることができる。

本発明に係るフィルム積層物は、積層物を構成するポリ
ビニルアルコール系フィルムとして、フィルム化後に熱
処理を施したものを用いると、フィルム積層物のガスバ
リヤ性が飛躍的に向上する。

フィルムに熱処理を施す際には、この熱処理温度を、Ｔ
とするとき、４０°Ｃ≦Ｔ≦（Ｔｖ−２０）’Ｃ（Ｔｍ
：フィルムの融点）なる温度範囲とするのが好ましい。

本発明者らの実験によれば、Ｔが４０℃未満のときは、
ガスバリヤ性の向上に対する効果が得られず、またＴが
（Ｔｗ−２０）’Ｃより高くなると、フィルムが熱劣化
して好ましくないことが↑すっだ。Ｔのより好ましい温
度範囲は、６０°Ｃ≦Ｔ≦（Ｔ　ｍ−４０）’Ｃの範囲
である。

熱処理に必要な時間は、処理温度によって変えることが
できるが、少なくとも１分間である。

熱処理の方法としては、上記の温度範囲で所定の温度に
設定したオーブンやオイルバス等の恒温槽に、ポリビニ
ルアルコールフィルムを所定の時間入れておくとよい。

熱処理を施すに際しては、予め熱処理を施したポリビニ
ルアルコール系フィルムを用いてフィルム積層物を製造
してもよいし、あるいは、熱処理ヲシナいポリビニルア
ルコール系フイルムヲ用いてフィルム積層物を製造した
のちに、フィルム積層物を熱処理してもよい。

本発明に係るプラスチックフィルム積層物は、水蒸気バ
リヤ性の優れたプラスチックフィルムと、熱処理を施し
たポリビニルアルコール系フィルムとよりなる２層の積
層フィルムを１単位としたとき、この積層フィルムを２
単位以上、より好ましくは５単位以上、さらに好ましく
は１０単位以上積層させたものをいう。このときフィル
ム積層物の相互に隣接する層は、異種のフィルムとする
ことが必要であり、水蒸気バリヤ性の優れたプラスチッ
クフィルムと熱処理を施したポリビニルアルコール系フ
ィルムとが交互に積層された構造となるように積層させ
る。

本発明に係るフィルム積層物は、上記のようなりＩ造を
有することによって、その４０°Ｃ×９０％ＲＨの条件
下における水蒸気透過率を１ｇ／ｍ２・２４ｂｒｓ、２
０　／ｊ以下に、また温度３０’Ｃ，相対湿度８０％（
以下単に３０″ｃｘａｏ％ＲＨと表示する）の条件下に
おける酸素透過率を０　、１　ｃｃ／　＋ｎ２・２４　
ｈｒｓ、ａｔ＋ａ以下にすることができ、かつ透明性を
維持することもできる。

本発明に係る積層物は、−表面を水蒸気バリヤ性の優れ
たプラスチックフィルムとすると、地表面は熱処理を施
したポリビニルアルコール系フィルムとなるが、この地
表面のポリビニルアルコール系フィルムに接して、さら
に水蒸気バリヤ性の優れたプラスチックフィルムを８１
１層させた積層物は、表裏の区別なく用いることができ
るので好ましい。用途に応じて、−表面が水蒸気バリヤ
性の優れたプラスチ・／りフィルムで、地表面がポリビ
ニルアルコール系フィルムの積層物と、両表面が水蒸気
バリヤ性の優れたプラスチックフィルムのｆｆｆ　／（
ｉ物とを使いわけるとよい。

本発明に係る積層物の厚さは、〃スバリャ性、強度、柔
軟性、および経済性の面から、５〜５００μの範囲で、
用途に応じて選ぶことができるが、より好ましくは１０
〜２００μ、さらに好ましくは１２〜１００μの範囲の
厚さのものがよ（１゜ 水蒸気バリヤ性の優れたプラスチックフィルムおよびポ
リビニルアルコール系フィルムのｆｆ’ｃは、フィルム
積層物の厚さが上記の範囲となるように適宜選択すれば
よい。

本発明に係る積層物を製造する方法としては、ドライラ
ミネート法、共押出法等の公知のいかなる方法を用いて
らよい。

「発明の効果」 本発明に係るプラスチックフィルム積層物は、透明性に
すぐれ、かつ非常に高度のガスバリヤ性を有するもので
あり、柔軟性があって、強度および経済性の面でもすぐ
れたものである。したがって、食品、医薬品、化学薬品
の包装材料をはじめとして、高度のガスバリヤ性を必要
とする包装材料として広範囲な用途に用いることができ
、その工業的利用価値は極めて大である。

「実験例」 以下に本発明を実験例にらとづいて詳細に説明するが、
本発明はその変質を超えない限り以下の例に限定される
ものではない。

なお、以下の実験例において、水蒸気透過率はＡＳＴＭ
　　Ｆ３７２にもとづいて、４０℃×９０％ＲＩ−（の
条件において測定したものであり、酸素透過率はモグン
コントロール社の０Ｘ−ＴＲＡＮｌｏｏを用いて、３０
℃×８０％ＲＨの条ビ１；において測定したものである
。

実験例に ｍ　ｆｆｉ　伸ポリビニルアルコールフィルム（ビニル
アルコール９９モル％含有、Ｔｍ＝２２０℃、延伸倍率
３×３倍、厚さ１４μ）を熱風オーブン中で、８０℃、
２４時間熱処理を施した。このフィルムと二輪延伸ポリ
プロピレンフィルム（水蒸気透過率８．３ｇ／ｍ”　２
４ｈｒｓ、２０μ、延伸倍率５×５倍、厚さ１５μ）と
を、ウレタン系接着剤を用いてドライラミネート法で８
！Ｈさせ、積層フィルム５単位のフィルム積層物を得た
（第１図参照）。

このフィルム８１ｆ層物の水蒸気透過率と酸素透過率を
測定した。その結果を、第１表に示す。

実験例２ ポリプロピレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体
（ビニルアルコール８０モル％含有、Ｔｌ１１＝２００
℃）および接着剤としてポリオレフィン系接着性樹脂を
共押出して、積層フィルム１０単位のフィルム積層物を
得たく第２図参照）。この積層物を３層３倍に二輪延伸
した後、熱風オーブン中で１２０℃、１０分間熱処理を
施した。得られたフィルム積層物の厚さは１００μであ
った。水蒸気透過率と酸素透過率の測定結果を第１表に
示す。

実験例３ ポリプロピレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体
（実験例２で用いたと同種のもの）および接着剤として
ポリオレフィン系接着性樹脂を共押出して、積層フィル
ム２０単位のフィルム積層物を得た。このフィルム積層
物を３層３倍に二輪延伸した後、実験例２におけると同
様の条件で熱処理を施した。得られたフィルム積層物の
厚さは１００μであった。水蒸気透過率と酸素透過率の
測定結果を第１表に示す。

実験例４ 二ｊｄｌ　ｆｆｉ　伸ポリビニルアルコールフィルム（
ビニルアルコール９９モル％含有、Ｔ＋ｎ＝２２０℃、
延伸倍率３×３倍、厚さ１４μ）の両面に、二輪延伸ポ
リプロピレンフィルム（水蒸気透過率８．３ｇ／　＋ａ
２・２４　ｈｒｓ、　２０μ、厚さ２３μ）を、ウレタ
ン系接着剤を用いてドライラミネート法で積層し、３層
からなる積層物を得た。その水蒸気透過率と酸素透過率
の測定結果を第１表に示す。

実験例５ エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム（ビニル
アルコール４０モル％含有、Ｔｍ＝　１４０℃、厚さ１
４μ）を熱風オーブン中で、３０℃、２４時間熱処理を
した。このフィルムと二輪延伸ポリプロピレンフィルム
（実験例１で用ν・たものと同！！ｌ）を、実験例１と
同様の方法で積層させ、積層フィルム５単位の積層物を
得た。その水蒸気透過率と酸素透過率の測定結果を第１
表に示す。

実験例６ 二軸延伸ポリアミドフィルム（水蒸気透過率２００　ｇ
／　ｖ２・２４１＋ｒｓ、　２０μ、延伸倍率３×３倍
、厚さ１５μ）と、熱処理をしない二輪延伸ポリビニル
アルコールフィルム（実験例１で用（またものと同種）
を実験例１と同様の方法で積層して、８１ｔ層フィルム
５単位の積層物を得た。その水蒸気透過率と酸素透過率
の測定結果を第１表に示す。

ゝゝゝゝゝゝゝゝ＼、］１戸 第１表より、次のことが明らかである。

（１）実験例１〜３までのフィルムは、水蒸気透過性が
１　ｇ／ｍ”　・２４１＋ｒｓ、２０μ以下と低く、し
かも酸素透過性も０　、１　ｃｃ／　ｒｅ２・２４　ｈ
ｒｓ、ａｔｍ以下であり、〃スバリャ性が極めて優れて
いるといえる。

（２）これに対して、実験例４のフィルムは、１単位の
みよりなるため、水蒸気透過性は１ｇを超え、かつ、酸
素透過性は０　、１　ｃｃを超えて、〃スバリャ性が優
れているといえる。

（３）　　実験例５のフィルムは、ポリビニルアルコー
ル系フィルムが熱処理を施されておらず、ビニルアルコ
ールの含量が５０モル％以下であるので、５１１１位積
層したものでも、水蒸気透過性、酸素透過性ともに優れ
た性質を示さない。

（４）’１験例６のフィルムは、ポリビニルアルコール
系フィルムが熱処理を施されておらず、これに８１Ｉ層
されるプラスチックフィルムの水蒸気透過性が２００ｇ
のものであるので、積層物としても優れた水蒸気透過性
、酸素透過性を示さない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実験例１ｒ得た、フィルム積層物の部分拡大
縦断面図であり、第２図は、実験例２で得たフィルム積
層物の部分拡大縦断面図である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）水蒸気バリヤ性の優れたプラスチックフィルムと
   、熱処理を施したポリビニルアルコール系フィルムより
   なるフィルム積層物において、水蒸気バリヤ性の優れた
   プラスチックフィルムと、熱処理を施したポリビニルア
   ルコール系フィルムよりなる二層の積層フィルムを１単
   位として、この積層フィルムがすくなくとも２単位積層
   されてなり、かつフィルム積層物の相互に隣接する層は
   異種のフィルムとされてなることを特徴とするガスバリ
   ヤ性の優れたプラスチックフィルム積層物。
2. （２）水蒸気バリヤ性の優れたプラスチックフィルムは
   、温度４０℃、相対湿度９０％の条件下における水蒸気
   透過率が５０ｇ／ｍ＾２・２４ｈｒｓ．２０μ以下のも
   のより選択されたものであることを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項記載のガスバリヤ性の優れたプラスチ
   ックフィルム積層物。
3. （３）ポリビニルアルコール系フィルムは、ビニルアル
   コールが５０モル％以上含有するポリビニルアルコール
   樹脂より選択されたものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項記載のガスバリヤ性の優れたプラス
   チックフィルム積層物。
4. （４）ポリビニルアルコール系フィルムは、熱処理温度
   Ｔ、とするとき、４０℃≦Ｔ≦（Ｔｍ−２０）℃（Ｔｍ
   ：ポリビニルアルコール系フィルムの融点）なる温度範
   囲で処理されたものであることを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項記載のガスバリヤ性の優れたプラスチッ
   クフィルム積層物。
5. （５）ガスバリヤ性の優れたプラスチックフィルム積層
   物の温度４０℃、相対湿度９０％の条件下における水蒸
   気透過率が１ｇ／ｍ＾２・２４ｈｒｓ．２０μ以下で、
   かつ、温度３０℃、相対湿度８０％の条件下における酸
   素透過率が０．１ｃｃ／ｍ＾２・２４ｈｒｓ．ａｔｍ以
   下であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
   載のガスバリヤ性の優れたプラスチックフィルム積層物
   。
6. （６）熱処理を施したポリビニルアルコール系フィルム
   側の表面に、さらに水蒸気バリヤ性の優れたプラスチッ
   クフィルムが積層されてなることを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項記載のガスバリヤ性の優れたプラスチ
   ックフィルム積層物。