JPS63319141A

JPS63319141A - 食品包装用フィルム

Info

Publication number: JPS63319141A
Application number: JP15728787A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hayashi; 健二林; Yuji Watanabe; 雄二渡辺; Yoshio Tanaka; 田中　善雄
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1987-06-23
Filing date: 1987-06-23
Publication date: 1988-12-27
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: JP2505468B2

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】［産業上の利用分野コ本発明は、食品包装用フィルムに関する。さらに詳しく
は、水蒸気透過率が小さく、炭酸ガス透過率が大きく、
豆類、コーヒー、野菜、チーズ、天然調味料などの食品
包装用に適した食品包装用フィルムに関する。

［従来の技術］従来、水蒸気バリア性の優れた食品包装用フィルムとし
ては、ポリエステルやポリプロピレンのようなプラスチ
ックフィルムの表面に、塩化ビニリデンやエチレン−ビ
ニルアルコール共重合体などの水蒸気バリア性の優れた
樹脂をコーティングあるいはラミネートしたもの（特開
昭５５−５９９６１）や、アルミニウムを蒸着したもの
（公知側多数）が知られており、更に、必要に応じてヒ
ートシール可能な樹脂層を積層したものが、知られてい
る。

［発明が解決しようとする問題点］しかし、豆類、コーヒー、野菜、チーズ、天然調味料な
どのように、保管中に炭酸ガスを発生する物質を包装す
る場合には、かかる従来の透明ガスバリアフィルムには
、次のような問題点があった。　水蒸気バリア性の優れ
たものを得ようとして、コーティング樹脂の厚さを厚く
したり、アルミニウム蒸着膜を厚くすると、水蒸気透過
率のみならず、炭酸ガス透過率も小さくなるため、保管
中に内容物から発生するガスにより袋の内圧が上昇し、
袋形状が変化し、保存性が悪くなったり、袋が破裂する
という問題があった。

また、アルミニウム蒸着膜の場合は、内容物が透視でき
ないという問題もあった。

本発明者は、かかる問題について鋭意検討した結果、水
蒸気バリア性に優れ、袋の変形や破裂がなく、透視性の
優れた食品包装用フィルムを見出し、本発明に到達した
。

［問題点を解決するための手段］即ち、本発明は、プラスチックフィルムと金属酸化物層
との積層体からなり、１ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以下の水蒸
気透過率および５０　ＣＣ／ｍ・２４ｈｒ以上の炭酸ガ
ス透過率を有することを特徴とする食品包装用フィルム
を提供する。

以下、本発明の詳細について説明する。

本発明でいうプラスチックフィルムとは、次の代表的有
機重合体を溶融または、溶解押出しし、必要に応じて長
手方向および／または幅方向に延伸したものである。代
表的有機重合体としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ンなどのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート
、ポリエチレン−２，６−ナフタレートなどのポリエス
テル、ナイロン６、ナイロン１２などのポリアミド、塩
化ビニル、塩化ビニリデン、アイオノマー、エチレン酢
ビ共重合体、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリビ
ニルアルコール、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド
、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリサルフオン、
ポリエーテルサルフオン、ポリエーテルエーテルケトン
、ボリアリレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリ
フェニレンオキサイド、テトラフルオロエチレン、１塩
化３弗化エチレン、弗素化エチレンプロピレン共重合体
、酢酸セルロースなどがあげられる。

なかでも本発明の場合、ポリエチレン、ポリプロピレン
、エチレンプロピレン共重合体１、エチレン共重合体、
プロピレン共重合体などのポリオレフィン、ポリスチレ
ン、ポリカーボネートが、水蒸気遮断性と、炭酸ガス透
過性の点で優れており、特にポリオレフィンが最も優れ
ている。

これらのプラスチックフィルムに公知の添加剤、例えば
、帯電防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤な
どが添加されていても良い。

本発明のプラスチックフィルムの光線透過率は、包装内
容物の視認性や美観のため重要であり、白色光線での全
光線透過率が少なくとも４０％以上、好ましくは、６０
％以上、最も好ましくは、８０％以上であることが望ま
しい。着色剤など公知の添加剤は、この範囲内で添加さ
れるのが良い。本発明のプラスチックフィルムは、金属
酸化物層の積層に先立ち、コロナ放電処理、プラズマ処
理、グロー放電処理、逆スパツタ処理、粗面化処理など
の表面処理や、公知のアンカーコート処理が施されても
良く、また、印刷が施されていても良い。

　５一本発明のプラスチックフィルムの厚さは、特に制限を受
けないが、包装材料としての適性から３〜４００μｍの
範囲が望ましい。機械的特性や可どう性の点では、更に
好ましくは、５〜２００μｍの範囲であることが望まし
い。

本発明でいう金属酸化物層とは、■ｎ、３ｎ。

ｚｒ、ｚｎ、ｒｒ、ＡＩ、ｓｉ、ｘｒ、　Ｆｅ、Ｍ１１
１７、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、ＣＩＪ、などの金属の酸
化物からなる層である。

なかでも、Ｉｎ、３ｎ、　Ｚｒ、　Ｚｎ、およびＴｉか
らなる群から選ばれた金属からなる金属酸化物が優れて
おり、特にＩｎおよびＳｎが水蒸気遮断性と炭酸ガス透
過性の点で優れている。

プラスチックフィルムと金属酸化物層とを積層する方法
としては、必ずしもこれらのみに限定されるわけではな
いが次のような従来公知の方法が採用できる。

金属酸化物を真空蒸着、スパッタリング、イオンブレー
ティングなどによりプラスチックフィルム上に析出させ
る方法、金属酸化物の微粉末を結着剤と共にプラスチッ
クフィルム上に塗工する方法、熱分解法、プラズマＣＶ
Ｄ法などのように、金属の化合物の蒸気を、高温または
プラズマ中で分解させながらプラスティックフィルム上
に金属酸化物として析出させる方法等がある。

なかでも、スパッタリングによるものが、水蒸気バリア
性の点で最も優れている。

本発明でいうスパッタリングとは、直流２極スパツタ、
高周波２極スパツタ、直流マグネトロンスパッタ、高周
波マグネトロンスパッタなどの、公知のスパッタリング
法が、全て含まれる。

特に、ターゲツト材として、金属板を使用し、酸素を含
んだ反応性ガスを導入した、いわゆる、反応性スパッタ
リングが望ましく、反応性直流マグネトロンスパッタ、
反応性高周波マグネトロンスパッタが、金属酸化物層の
均一性、生産性の点で最も好ましい。

本発明で、１　ｇ／ｍ・２４ｈｒ以下の水蒸気透過率と
５Ｑｃｃ／ｍ・２４．　ｈ　ｒ以上の炭酸ガス透過率を
有する食品包装用フィルムを得るためには、炭酸ガス透
過率の大きいプラスチックフィルムと、炭酸ガス透過率
が大きく水蒸気透過率の小さい金属酸化物層を積層する
ことが好ましい。

プラスチックフィルムの炭酸ガス透過率としては、使用
する一枚のシートあたりの値として、５００ＣＣ／Ｔｄ
・２４ｈｒ以上であることが好ましく、１０００ｃｃ／
ｍ・２４ｈｒ以上であることが最も好ましい。

炭酸ガス透過率が大きく水蒸気透過率の小さい金属酸化
物層を得るためには、極めて微細な空孔を有する膜を析
出させることが望ましく、金属酸化物層の充填率（バル
クの金属酸化物の密度に対する金属酸化物層の密度の割
合）が６０〜９０％の範囲とすることが好ましく、さら
に好ましくは、７０〜８５％とすることが望ましい。

金属酸化物の充填率は、スパッタリング法の場合は、投
入電力、ガス組成、圧力および基板温度を調整すること
で制御することができる。投入電力が小さく、圧力が高
く、基板温度が低い場合には、充填率の小さい膜を得る
ことができる。

また、スパッタガスとしてアルゴンと酸素の混合ガスを
使用し、酸素濃度を高くすることにより充填率を低くす
ることができる。

更にアルゴンと酸素の混合ガス中に、窒素を１〜１０体
積％添加することで充填率を制御することが可能である
。

積層される金属酸化物層の厚みとしては、３０〜３００
人の範囲が好ましく、薄すぎると水蒸気透過率が大きく
なり、厚すぎると炭酸ガス透過率が小さくなるため好ま
しくない。更に好ましくは、５０〜２００人の範囲であ
る。

こうして得られた、プラスチックフィルムと金属酸化物
層との積層体は、１ｇ／ＴＩｉ・２４ｈｒ以下の水蒸気
透過率と５０　ｃ　Ｃ／ＴＩｔ・２４ｈｒ以上の炭酸ガ
ス透過率を有するものであるが、好ましくは０．７Ｑ／
ｍ２・２．４ｈｒ以下の水蒸気透過率と１００ｃｃ／ｍ
２・２４ｈｒ以上の炭酸ガス透過率、更に好ましくは、
０．５ｑ／′ｒｄ・２４ｈｒ以下の水蒸気透過率と２０
０ｃｃ／ｍ２・２４ｈｒ以上の炭酸ガス透過率を有する
ものであることが望ましい。水蒸気透過率の下限値は、
特に限定されるものではないが、炭酸ガス透過率を大き
く保つために、実用上０．１Ω／ｍ２・２４ｈｒ以上と
することが好ましい。また、炭酸ガス透過率についても
、逆に水蒸気透過率を小さく保つために、１０００ｃｃ
／ｍ−２４ｈｒ以、下であルコトカ好ましい。

次に、本発明の食品包装用フィルムを作製する装置の１
例について説明する。

図は巻取式スパッタ装置を例示するもので、巻出し軸１
に装着されたプラスデックフィルム２が、冷却ドラム３
を経由して、巻取り軸４に巻きとられる。ガス供給装置
５を経由してガスボンベ６より、所定の混合比のアルゴ
ン−酸素混合ガスが一定量供給され、真空槽内を一定圧
力に保つ。次いで、カソード７に取付けられた、金属タ
ーゲット８が、電源９からの電力供給と同時にスパッタ
される。水蒸気透過率と炭酸ガス透過率を所望の値にす
るため、真空槽内の圧力、冷却ドラムの温度、投入電力
などが調整される。

こうしてｊｑられた食品包装用フィルムは、必要に応じ
て、表面に印刷や易接着処理を施したのちヒートシール
可能な熱可塑性樹脂層と積層され、袋として成型される
。

［用途］本発明で得られる食品包装用フィルムは、その優れた水
蒸気遮断性と炭酸ガス透過性を利用して、炭酸ガスの発
生するおそれのある、豆類、コーヒー、チーズ、野菜な
ど各種の食品の包装材料として広く用いることができる
。

［作用］本発明のごとき水蒸気遮断性と炭酸ガス透過性は、炭酸
ガス透過性の良いプラスチックフィルムと水蒸気遮断性
の良好な金属酸化物薄膜特に一定範囲の充填率を有する
金属酸化物簿膜との組み合わせで初めて達成される。

以下実施例について説明する。

本発明における特性の測定には、次の方法を用いた。

（イ）光線透過率分光光度計（日立製作所■、自記分光光度計３２３型〉
にて、分光光線透過率を測定し波長５５ｏｎｍでの透過
率を光線透過率とした。

（ロ）炭酸ガス透過率ガス透過率測定装置（柳本製作所製　Ｍｏｄｅｌ　　Ｇ
ＴＲ−１０＞を使用して、フィルムザンプルの一方から
炭酸ガスを、２０℃、Ｏ％ＲＨの条件で、一定圧で加圧
し、もう一方は真空ポンプにより真空排気し、排気側に
設けられた計量管にフィルムを透過してきた炭酸ガスを
貯える。そして、計量管に貯えられたガス量をガスクロ
マトグラフにより測定し、校正曲線により炭酸カス透過
率を求める。

（ハ）膜厚高精度薄膜段差測定機（小板研究所製　ＥＴ−１０型）
を用いて、金属酸化物層の付着している部分と付着して
いない部分の境界で膜厚を測定した。金属酸化物層の付
着していない部分の作成は、あらかじめ粘着テープでカ
バーし金属酸化物の付着を防止することにより行なった
。

（ニ）充填率金属酸化物層の付着重量を、放射化分析法により測定し
、バルクの金属酸化物の密度（酸化錫では６．９ＣＩ／
ＣＣ，酸化インジウムでは７．２ｇ／ＣＧを使用）で除
した値を重量膜厚とする。この重量膜厚と（ハ）項の膜
厚から次の式で充填率を求める。

充填率−（重量膜厚／膜厚）Ｘ１００　　（％）実施例
１〜４．比較例に二軸延伸ポリプロピレンフィルム（厚さ２２μｍ）を基
体として、この上に図に示す構造のマグネトロン型直流
スパッタ装置を用いて、酸化錫の膜を形成した。

スパッタリングは、錫金属板（純度９９％、サイズ５イ
ンチ×１２インチ）をターゲットとして、５Ｘ１０−５
トールに真空排気した後、アルゴン−酸素−窒素混合ガ
ス（混合比５５：４０：５体積％）を導入し、圧力を３
Ｘ１０−３トールにした後直流電圧を印加し、２５００
Ｗの投入電力で行なった。

基体フィルムは、１０℃に維持した冷却ドラムにより冷
却した。

酸化錫の膜厚は、フィルム走行速度により調整し、６０
人、９０人、１２０人、１５０人、の膜厚のフィルムを
得た。

膜厚が６０人のものを実施例１．９０人のものを実施例
２．１２０人のものを実施例３．１５０人のものを実施
例４とし、酸化錫を付着していない基体フィルムを比較
例１とする。それぞれのフィルムの光線透過率、水蒸気
透過率、炭酸ガス透過率、膜の充填率を表１に示す。

比較例２実施例１で用いたものと同一の二軸延伸ポリプロピレン
フィルムを用いて、真空蒸着装置を使ってアルミニウム
を蒸着した。アルミニウム（純度９９．９％）のワイヤ
ーを抵抗加熱式ボートを用いて、１Ｘ１０’トールの圧
力下で蒸発させ、厚さ５００人の膜を基体上に積層した
。

このフィルムの光線透過率、水蒸気透過率、炭酸ガス透
過率、膜の充填率を表１に示す。

実施例５実施例１で用いたものと同一の二軸延伸ポリプロピレン
フィルムを用いて、この上に真空蒸着装置を使って酸化
インジウムを蒸着した。酸化インジウムは粉末を用い、
抵抗加熱式ボートを用いて、５Ｘ１０−５トールの圧力
下で蒸発させ、厚さ１９０人の膜を基体上に積層した。

実施例６二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ１
０μｍ）を基体として用いた以外は実施例１と同様にし
て、マグネトロン型直流スパッタ装置を用いて厚さ７０
人の酸化錫の膜を形成した。

次いで、これらのフィルムの酸化錫、アルミニウム、酸
化インジウムを形成した面に、厚さ８０μｍの低密度ポ
リエチレンシート（密度０．９３ＣＩ／ＣＧ　＞を接着
し、このフィルム２枚をポリエチレンシート側が向き合
うように重ねて３方の端部を熱圧着し、３ｏｃｍｘ３０
ｃｍの袋を形成した。この中に、煎ったコーヒー豆（２
００Ω）を入れ、残りの端部を熱圧着し、２５°Ｃ１９
０％ＲＨおよび６０’Ｃ，９０％ＲＨの雰囲気にて１４
日間保管し、袋の形状、シール部の状態を次の判定基準
で調べた。結果を表１に示す。

○　初期の袋の形状と変わらず、結露もしていない。

−袋の形状は変わらないが、袋内部が結露している。

Δ　初期よりも袋が大きく膨れている。

×　シール部が破れている。

［発明の効果］本発明は、炭酸ガス透過率の優れたプラスチックフィル
ムと水蒸気透過率の優れた金属酸化物層とを積層するこ
とにより、水蒸気遮断性に優れ、包装形態の変化のない
優れた食品包装用フィルムを得ることができた。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の食品包装用フィルムを作製する装置の一
例を示す概略図である。１は巻出し軸２はプラスチックフィルム３は冷却ドラム４は巻取り軸５はガス供給装置６はガスボンベ７はカソード８は金属ターゲット

Claims

【特許請求の範囲】

（１）プラスチックフィルムと金属酸化物層との積層体
からなり、１ｇ／ｍ＾２・２４ｈｒ以下の水蒸気透過率
および５０ｃｃ／ｍ＾２・２４ｈｒ以上の炭酸ガス透過
率を有することを特徴とする食品包装用フィルム。
（２）プラスチックフィルムがポリオレフィンからなり
、金属酸化物層が、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、ＺｒおよびＴｉ
から成る群から選ばれた少なくとも一種の金属の金属酸
化物からなり、かつスパッタリングにより形成されたも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
載の食品包装用フィルム。
（３）金属酸化物層の充填率が６０〜９０％の範囲であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項または第
（２）項記載の食品包装用フィルム。