JPS6311338A - 高ガスバリヤ性透明積層プラスチツクフイルム - 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、〃スバリャ性の優れた透明な積層プラスチッ
クフィルム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、高ガスバリヤ性透明積層プラスチ
ックフィルムに関するものである。

「従来の技術」 食品、医薬品、化学薬品等の包装材料（こ用いられるプ
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〃スバリ
ャ性が必要な包装材料の場合は、プラスチックフィルム
にアルミニウム箔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たものが用い
られてきた。

しかしながら、このような金属箔を用いた包装材料は、
水蒸気や酸素などに対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化合物例えば塩化ビニル、メチ
ルアクリレ−１、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のフ
ィルム、および、これらの共重合体をポリプロピレン、
ポリエステル、ポリアミド等のフィルムにコーティング
した塩化ヒ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
塩化ビニリデン系樹脂フィルムは、フィルム自体が水蒸
気や酸素に対するガスバリヤ性を備えているが、これら
のガスバリヤ性は充分なものではなく、高度のガスバリ
ヤ性を必要とする包装用途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のポリビニルアル
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、さらに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蒸気バ
リヤ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層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にガスバ
リヤ性を必要とする包装材料としては、充分にその機能
を満たすまでには至らなかった。

また上記の積層フィルムは、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、積層させるフィルムの厚さ
を厚くしなけらばならず、フィルムの厚さを厚くすると
、積層フィルムの透明性や、柔軟性が損なわれてしまい
、包装材料として好ましい適性が失われてしまうという
欠点があった。

上記のような欠点を克服しようとする試みは既にいくつ
かなされている。たとえば米国特許第４．１０５．８１
８号明細書にみられるように、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がスバリャ性
が向−］ニ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
に限定されたものであり、その効果も酸素および炭酸ガ
スに対するバリヤ性を向上させたにすぎない。

本発明者らは、−にの欠点を改良した透明な積層フィル
ムを開発し、特許出願した（特願昭６０−２２２９４０
、特願昭６Ｏ−２９０２４６）。しかし、その後検討を
重ねた結果、これら出願に係る透明プラスチックフィル
ムの積層物を得るには、基体となるポリビニルアルコー
ル系樹脂フィルムをかなり延伸しなければならず、高度
の技術と、高価な設備を必要とし、積層物のコストが高
くなることはさけれれなかった。

［発明が解決しようとした問題点］ 本発明者らは、かかる現状に鑑み、透明で、高度のガス
バリヤ性を有し、かつ、この高度のガスバリヤ性を長期
間持続して、包装材料とし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。

［問題点を解決するための手段］ しかして本発明の要曽とするところは、ポリビニルアル
コールを５０モル％以上含有するポリビニルアルコール
系樹脂フィルムの少なくとも片面に、水蒸気バリヤ性の
優れた透明なプラスチックフィルムが積層されてなる高
ガスバリヤ性透明積層プラスチックフィルムにおいて、
二種のフィルムの積層面が、二成分系のウレタン系接着
剤であって硬化剤成分の割合が接着剤成分に対して３０
〜７０重量％占める接着剤によって接着されてなること
を特徴とする高ガスバリヤ性透明積層プラスチックフィ
ルムに存する。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明に係る高ガスバリヤ性透明積層プラスチックフィ
ルムは、ポリビニルアルコールＲｔｊｔ　１ｍ　フィル
ムと、水蒸気バリヤ性の優れたプラスチックフィルムよ
り構成される。

本発明においてポリビニルアルコール系樹脂フィルムと
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％以ヒ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あげられる。

これらのフィルムは、原料となる樹脂から、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ｇｌ造されたものでもよい。

上記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、無延伸の
もの、−軸延伸されたもの、二軸延伸されたもの等いず
れでもよい。フィルムの強度、〃スバリャ性等の点から
は２〜４倍の範囲で、二軸延伸されたものが好ましい。

本発明において、水蒸気バリヤ性の優れたプラスチック
フィルムとは、ＡＳＴＭ　Ｆ３７２にもとづき、温度４
０℃、相対湿度９０％（以下４０’ＣＸ　９０％ＲＨと
表示する。）の条件下における水蒸気透過率が１０Ｈ／
ｖ２・２４ｈｒｓ、２０μ以下のものをいう。そのよう
なフィルムとしては、ポリ塩化ビニリデン、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系樹脂
よりなるフィルム、ポリテトラフルオロエチレンなどの
フィルム、さらにはポリプロピレンフィルム、ポリエチ
レンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、
ナイロンフィルム等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あげられる。

本発明に係る積層フィルムは、前記ポリビニルアルコー
ル系樹脂フィルムの少なくとも片面に、二成分系のウレ
タン系接着剤を介して、接着されたものである。

二成分系のウレタン系接着剤は、ポリイソシアネートと
ポリオール化合物の部分反応生成物であって末端に遊離
ＮＧＯ基を有するプレポリマーと、硬化剤とより構成さ
れるものをいう。

プレポリマーを構成するポリイソシアネートとしては、
トリレンジイソシアネート、４，４−ジフェニルメタン
ジイソシアネート、１，５−す７タレンジイソシアネー
ト、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリジン
ジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ヘキサ
メチレンジイソシアネート、ジシクロへキシルメタンジ
イソシアネート等があげられる。ポリオール化合物とし
ては、ポリプロピレングリコール、グリセリン、ヘキサ
ントリオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリス
リトール、ソルビトール等があげられる。

プレポリマーはアルコール類、カルボン酸類などの反応
性物質を含まない脱水溶媒に溶解し、使用するのが好ま
しい。

接着剤の他の成分である硬化剤としては、ポリオール化
合物があげられ、必要に応じて硬化反応促進触媒として
、ルイス塩基特に３級アミン類、７才人フィン類、また
はルイス酸のアルミニウム、スズなどの有８！金属化合
物のいずれかを使用することができる。

本発明では、プレポリマーと硬化剤とより構成される接
着剤において、硬化剤成分が占める割合が３０〜７０重
量％の範囲のものを使用する。前記二成分系のウレタン
系接着剤は、通常は硬化剤成分の占める割合が１０重量
％程度であるが、本発明者らの実験によれば、硬化剤成
分がこの程度では、積層フィルムのがスバリャ性は向上
しないことが分った。更に、二成分系のウレタン系接着
剤に占める硬化剤成分の量を、前記範囲とした積層フィ
ルムは、１０重量％とじた積）ｒ！フィルムに較べて、
酸素、水蒸気等の透過性が１７２−＆１／３の水準とな
り、硬化剤成分の割合が３０重量％未満では〃スバリャ
性の向−ヒ効果が顕著でなく、７０重量％を越える場合
は積層フィルムの強度が極端に低下し、〃スバリャ性の
向ト効果はｌｖＩ這いになることが分った。硬化剤成分
の特に好ましい割合は、４０〜６０重量％である。

本発明に係る積層プラスチックフィルムを製造するには
、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの表面に、溶液
状に調製された二成分系のウレタン系接着剤を、ロール
コート法その他の公知の方法で塗布し、溶媒を揮散させ
たのち、この接着剤塗布面に、ロール状に巻いた水蒸気
バリヤ性の優れたプラスチックフィルムを巻き戻しなが
ら重ね、ロールで押圧して接着させる。

本発明に係る積層プラスチックフィルムの厚さは、ガス
バリヤ性、強度、柔軟性、経済性および用途等を勘案し
て５〜５００μの範囲で選ぶのがよい。中でも好ましい
のは１０・＼７２００μであり、さらに好ましいのは１
２〜１００　／７の厚さである。

ポリビニルアルコール系フィルム、水ｓ気バ１７　ヤ性
の優れたフィルムの厚さは、１ｎＭフィルムの厚さが、
上記範囲となる」：うに適宜選択すればよい。

「発明の効果」 本発明に係る積層プラスチックフィルムは、透明性にす
ぐれ、かつ極めて優れたガスバリヤ性を発揮し、柔軟性
があって、強度および経済性の面でも、極めて優れたも
のである。したがって、食品、医薬品、化学薬品等の包
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供することがでト、そ
の産業トの利用価値は、極めて大である。

［実施例］ 以下、本発明を実施例にもとづいて、また比較例と対照
させながら、詳細に説明するが、本発明は、その要旨を
超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない
。

なお、以下の例において、水蒸気透過率はＡＳＴＭ　　
Ｆ３７２にもとづいて、４０℃×９０％ＲＨの条件下、
測定したものであり、酸素透過率はモダンコントロール
社の０Ｘ−ＴＲＡＮｌ　００を用いて、３０℃×８０％
ＲＨの条件下で測定したものである。

実施例１ トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロバンと
の部分反応生成物（プレポリマー）６０重量％を、酢酸
エチルに溶解した（Ａ）成分１００重量部に対して、ト
リメチロールプロパン７０重量％を酢酸エチルに溶解し
た（Ｂ）成分く硬化剤成分）１００重量部を加え、二成
分系のウレタン系接着剤溶液（Ｃ）を調製した。接着剤
溶液の接着剤成分において硬化剤成分の占める割合は、
４６重量％である。

ビニルアルコール含有率９９モル％、融点２２０“Ｃの
ポリビニルアルコール（以下これをＰＶＡという。）を
押出機で溶融し、Ｔ−グイからフィルム状に押出し、１
８０℃の温度で、テンター法により３Ｘ３倍に二軸に延
伸し、平均厚さ１８μのＰＶＡフィルムを得た。

このＰＶＡフィルムの片面に、バーコード法により上の
接着剤層？Ｉ！（Ｃ）を等量の酢酸エチルで希釈調製し
た接着剤を塗布し、溶媒を揮散させて厚さ５μの接着剤
層を形成した。このフィルムの接着剤層を形成した面に
、厚さ２μのポリ塩化ビニリデンのコート層を有する二
軸延伸ポリプロビレンフイルム（水蒸気透過率２　、０
　ｇ／　ｍ２・２４＋＋ｒｓ。

２０μ、延伸倍率５×５倍、全体の厚さ２０μ。

以下これをＰＶＤコートＯＰＰという）を積層し、積層
フィルムを得た。

得られた積層フィルムについて、水蒸気透過率および酸
素透過率を前記方法で測定し、更に、接着面の接着強度
をＪＩＳ　　Ｋ６７７２（ビニルレザークロス接着剤の
剥離強さ試験方法、Ｔ形剥離）に準拠して測定した。結
果を、第１表に示す。

実施例２、実施例３ 実施例１に記載の例において、二成分系のウレタン系接
着剤溶液（Ｃ）の接着剤成分に占める硬化剤成分の割合
を３０重量％（実施例２）、７０重量％（実施例３）と
それぞれ変えたほがは、同側におけると同様の手順で積
層フィルムを得た。

得られた積層フィルムについて、同様に諸性質を測定し
た。結果を第１表に示す。

比較例１、比較例２ 実施例１に記載の例において、二成分系のウレタン系接
着剤溶液（Ｃ）の接着剤成分に占める硬化剤成分の割合
を、１０重鼠％（比較例１）、８０重量％（比較例２）
とそれぞれ変えたほかは、同例におけると同様の手順で
積層フィルムを得た。

得られた積層フィルムについて、同様に諸性質を測定し
た。結果を第１表に示す。

比較例３ 実施例１に記載の例において、ＰＶＡフィルムを、ビニ
ルアルコール含イＪ率４ｏモル％のエチレン−ビニルア
ルコール共重合体樹脂（以下ＥＶＯＨという）よりなり
、３×３倍に二軸延伸された厚さ１８μのフィルムに代
えたほかは、同例におけると同様の手順で積層フィルム
を得た。

得られた積層フィルムについで、同様に諸性質を測定し
た。結果を第１表に示す。

比較例４ 実施例１に記載の例において、ＰＶＤコートＯＰＰに代
えて低密度ポリエチレンフィルム（水蒸気透過率２４．
Ｏｇ／＋ｎ２・２４ｂｒｓ、２０μ、厚さ２０μ）を使
用したほかは、同例におけると同様の手順で積層フィル
ムを得た。

得られた積層フィルムについて、同様に諸性質を測定し
た。結果を第１表に示す。

第１表より、次のことが明らかである。

（１）本発明に係る積層フィルムは、水蒸気透過率が１
．２１１／＋ｅ２・２４ｂｒｓ、２０μ以下と低く、か
つ、酸素透過率も０　、１　ｃｃ／　ｌ１１２・２４１
＋ｒｓ、ａｔ＋ｎ以下であり、〃スバリャ性に優れてい
る。また、積層面の接着強度は若干低下はするが、実用
−１−問題になるほどの低下ではない。

（２）接着剤成分に占める硬化剤成分の割合が少ない積
層フィルム（比較例１）は、水蒸気透過性、酸素透過性
ともに改良効果が顕著でない。また基体フィルムのポリ
ビニルアルコール成分が５０モル％に満たない場合（比
較例３）、基体フィルムに積層するフィルムの水蒸気バ
リヤ性が劣る場合（比較例４）には、いずれも本発明の
目的が達Ｉｔ１されない。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリビニルアルコールを５０モル％以上含有する
   ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの少なくとも片面
   に、水蒸気バリヤ性の優れた透明なプラスチックフィル
   ムが積層されてなる高ガスバリヤ性透明積層プラスチッ
   クフィルムにおいて、二種のフィルムの積層面が、二成
   分系のウレタン系接着剤であって硬化剤成分の割合が接
   着剤成分に対して３０〜７０重量％を占める接着剤によ
   って接着されてなることを特徴とする高ガスバリヤ性透
   明積層プラスチックフィルム。
2. （２）水蒸気バリヤ性の優れた透明プラスチックフィル
   ムが、温度４０℃、相対湿度９０％の条件下における水
   蒸気透過率が１０ｇ／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）項に記載の高ガスバリヤ性透明積
   層プラスチックフィルム。