JP2016210024A - 積層シート、包装材料および成形品 - Google Patents
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Abstract
【課題】柔軟性及び耐熱湿性に優れた層を備える積層シート、これを用いた包装材料及び成形品の提供。
【解決手段】基材1と層5とを備え、層5は、水酸基を有する高分子化合物(A)と、イソシアネート化合物(B)と、ケイ素化合物(C)とを含む組成物から形成された層であり、好ましくは、ケイ素化合物(C)が、式(c1)で表される化合物及びその加水分解物から選ばれる少なくとも1種の化合物(C1)を含む層である積層シート10。Si(OR1)4・・・(c1)(R1は各々独立にC1〜4のアルキル基又はC1〜4のアルコキシアルキル基;)
【選択図】図1
【解決手段】基材1と層5とを備え、層5は、水酸基を有する高分子化合物(A)と、イソシアネート化合物(B)と、ケイ素化合物(C)とを含む組成物から形成された層であり、好ましくは、ケイ素化合物(C)が、式(c1)で表される化合物及びその加水分解物から選ばれる少なくとも1種の化合物(C1)を含む層である積層シート10。Si(OR1)4・・・(c1)(R1は各々独立にC1〜4のアルキル基又はC1〜4のアルコキシアルキル基;)
【選択図】図1
Description
本発明は、積層シート、包装材料および成形品に関する。
近年、食品および医薬品や電子部材等の非食品等の包装に用いられる包装材料は、内容物の変質を抑制し、それらの機能や性質を保持するために、酸素、水蒸気等のガスの透過を遮断するガスバリア性を備えることが求められている。
食品および非食品等の包装に用いられるガスバリア性シートとして、ポリエステルフィルム等の基材の少なくとも片面に無機蒸着層を設けた無機蒸着フィルムが広く用いられている(例えば特許文献1)。
しかし、特許文献1で提案されているような無機蒸着フィルムは、折り曲げ、延伸等によりフィルムに応力を加えると、無機蒸着層がダメージを受け、ガスバリア性が低下しやすい。
しかし、特許文献1で提案されているような無機蒸着フィルムは、折り曲げ、延伸等によりフィルムに応力を加えると、無機蒸着層がダメージを受け、ガスバリア性が低下しやすい。
特許文献2では、無機蒸着層の上に、水溶性高分子と、1種以上のアルコキシドまたは/およびその加水分解物または塩化錫の少なくともいずれか1つとを含む水溶液或いは水/アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を塗布し、加熱乾燥してなるガスバリア性被膜を設けたガスバリア性積層フィルムが提案されている。
このガスバリア性積層フィルムは、高いガスバリア性を示し、柔軟なガスバリア性被膜で無機蒸着層が被覆されていることで、折り曲げ、延伸等の後でもある程度のガスバリア性を保持する。また、耐熱性、耐湿性、耐水性を有するとされている。
このガスバリア性積層フィルムは、高いガスバリア性を示し、柔軟なガスバリア性被膜で無機蒸着層が被覆されていることで、折り曲げ、延伸等の後でもある程度のガスバリア性を保持する。また、耐熱性、耐湿性、耐水性を有するとされている。
しかし、特許文献2のガスバリア性積層フィルムの耐熱湿性は十分とはいえず、高温高湿雰囲気に曝されると、例えばボイル処理、レトルト処理等の熱水処理が必要な包材として使用すると、ガスバリア性被膜が膨潤し、ガスバリア性が劣化してしまう。
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、柔軟性および耐熱湿性に優れた層を備える積層シート、これを用いた包装材料および成形品の提供を目的とする。
本発明は、以下の態様を有する。
<1>基材と、
水酸基を有する高分子化合物(A)と、イソシアネート化合物(B)と、ケイ素化合物(C)とを含む組成物から形成された層と、
を備える積層シート。
<2>前記ケイ素化合物(C)が、下記式(c1)で表される化合物およびその加水分解物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(C1)を含む、<1>に記載の積層シート。
Si(OR1)4 ・・・(c1)
(式中、R1は炭素数1〜4のアルキル基または炭素数1〜4のアルコキシアルキル基であり、式中の4つのR1は同じであっても異なっていてもよい。)
<3>前記高分子化合物(A)と、前記イソシアネート化合物(B)および前記化合物(C1)のSiO2換算量の合計との質量比が20/80〜50/50の範囲内である、<2>に記載の積層シート。
<4>前記高分子化合物(A)と、前記イソシアネート化合物(B)と、前記化合物(C1)のSiO2換算量との合計に対する前記イソシアネート化合物(B)の割合が、1〜20質量%である、<2>または<3>に記載の積層シート。
<5>前記イソシアネート化合物(B)が、分子中に少なくとも2個のイソシアネート基を有する、<1>〜<4>のいずれか一項に記載の積層シート。
<6>無機材料からなるガスバリア層をさらに備える、<1>〜<5>のいずれか一項に記載の積層シート。
<7><1>〜<6>のいずれか一項に記載の積層シートを含む包装材料。
<8>熱水処理用包装材料である、<7>に記載の包装材料。
<9><7>または<8>に記載の包装材料を備える成形品。
<10>縦製袋充填シール袋、真空包装袋、スパウト付パウチ、ラミネートチューブ容器、輸液バッグ、容器用蓋材、紙容器または真空断熱体である、<9>に記載の成形品。
<1>基材と、
水酸基を有する高分子化合物(A)と、イソシアネート化合物(B)と、ケイ素化合物(C)とを含む組成物から形成された層と、
を備える積層シート。
<2>前記ケイ素化合物(C)が、下記式(c1)で表される化合物およびその加水分解物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(C1)を含む、<1>に記載の積層シート。
Si(OR1)4 ・・・(c1)
(式中、R1は炭素数1〜4のアルキル基または炭素数1〜4のアルコキシアルキル基であり、式中の4つのR1は同じであっても異なっていてもよい。)
<3>前記高分子化合物(A)と、前記イソシアネート化合物(B)および前記化合物(C1)のSiO2換算量の合計との質量比が20/80〜50/50の範囲内である、<2>に記載の積層シート。
<4>前記高分子化合物(A)と、前記イソシアネート化合物(B)と、前記化合物(C1)のSiO2換算量との合計に対する前記イソシアネート化合物(B)の割合が、1〜20質量%である、<2>または<3>に記載の積層シート。
<5>前記イソシアネート化合物(B)が、分子中に少なくとも2個のイソシアネート基を有する、<1>〜<4>のいずれか一項に記載の積層シート。
<6>無機材料からなるガスバリア層をさらに備える、<1>〜<5>のいずれか一項に記載の積層シート。
<7><1>〜<6>のいずれか一項に記載の積層シートを含む包装材料。
<8>熱水処理用包装材料である、<7>に記載の包装材料。
<9><7>または<8>に記載の包装材料を備える成形品。
<10>縦製袋充填シール袋、真空包装袋、スパウト付パウチ、ラミネートチューブ容器、輸液バッグ、容器用蓋材、紙容器または真空断熱体である、<9>に記載の成形品。
本発明によれば、柔軟性および耐熱湿性に優れた層を備える積層シート、これを用いた包装材料および成形品の提供できる。
≪積層シート≫
以下、本発明の積層シートについて、実施形態を示して説明する。
以下、本発明の積層シートについて、実施形態を示して説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態の積層シートを模式的に示す断面図である。
本実施形態の積層シート10は、基材1と、基材1の一方の面上に積層した、無機材料からなるガスバリア層3と、以下の組成物から形成された層5と、を備える。
組成物:水酸基を有する高分子化合物(A)と、イソシアネート化合物(B)と、ケイ素化合物(C)とを含む組成物(以下、組成物(I)ともいう。)。
図1は、本発明の第1実施形態の積層シートを模式的に示す断面図である。
本実施形態の積層シート10は、基材1と、基材1の一方の面上に積層した、無機材料からなるガスバリア層3と、以下の組成物から形成された層5と、を備える。
組成物:水酸基を有する高分子化合物(A)と、イソシアネート化合物(B)と、ケイ素化合物(C)とを含む組成物(以下、組成物(I)ともいう。)。
(基材)
基材1の材質としては、例えば、プラスチックス類、紙類、ゴム類が挙げられる。これらの材質の中でも、基材1とガスバリア層3等との密着性の観点から、プラスチック類が好ましい。
基材1の材質としては、例えば、プラスチックス類、紙類、ゴム類が挙げられる。これらの材質の中でも、基材1とガスバリア層3等との密着性の観点から、プラスチック類が好ましい。
プラスチック類として、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、66−ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリイミド等のエンジニアリングプラスチック等が挙げられる。これらの樹脂材料のいずれか1種を単独で、または2種以上をブレンドしてフィルム状に加工したものを基材1として使用できる。
プラスチック類のフィルムは、延伸、未延伸のどちらでもよく、機械強度や寸法安定性を有するものが好ましい。特に、二軸方向に任意に延伸されたフィルムが好ましく用いられる。
積層シート10を包装材料に使用する場合、価格面、防湿性、充填適性、風合い及び廃棄性を考慮すると、ポリアミドフィルム、ポリエステルフィルムが好ましく、ポリエステルフィルムがより好ましい。
このような基材の表面に、基材と接着層の接着性の観点から、コロナ処理、火炎処理、プラズマ処理等の表面活性化処理が施されていてもよい。
積層シート10を包装材料に使用する場合、価格面、防湿性、充填適性、風合い及び廃棄性を考慮すると、ポリアミドフィルム、ポリエステルフィルムが好ましく、ポリエステルフィルムがより好ましい。
このような基材の表面に、基材と接着層の接着性の観点から、コロナ処理、火炎処理、プラズマ処理等の表面活性化処理が施されていてもよい。
基材1の厚さは、積層シート10の用途に応じて適宜設定できる。例えば積層シート10を包装材料に使用する場合、特に制限を受けるものではないが、包装材料としての適性および加工性を考慮すると、実用的には3〜200μmが好ましく、6〜30μmがより好ましい。
(ガスバリア層)
ガスバリア層3は、無機材料からなる。
前記無機材料としては、積層シート10に酸素バリア性、水蒸気バリア性等のガスバリア性を付与するための層を構成することができる無機材料が適宜選択され、例えばアルミニウム等の金属、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化錫等の無機酸化物等が挙げられる。
ガスバリア層3としては、基材1上に無機材料を蒸着法により蒸着させた蒸着膜が好ましい。
ガスバリア層3は、無機材料からなる。
前記無機材料としては、積層シート10に酸素バリア性、水蒸気バリア性等のガスバリア性を付与するための層を構成することができる無機材料が適宜選択され、例えばアルミニウム等の金属、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化錫等の無機酸化物等が挙げられる。
ガスバリア層3としては、基材1上に無機材料を蒸着法により蒸着させた蒸着膜が好ましい。
酸化アルミニウムは、アルミニウム(Al)と酸素(O)の存在比が、Al:O=1:1.5〜1:2.0であることが好ましい。例えば酸化アルミニウム蒸着膜は、アルミニウムを蒸発材料にして、酸素、炭酸ガスと不活性ガスなどとの混合ガスの存在下で薄膜形成を行う反応性蒸着、反応性スパッタリング、反応性イオンプレーティングにより形成することができる。この時アルミニウムを酸素と反応させれば、化学量論的にはAl2O3であることから、Al:O=1:1.5であるはずである。しかし蒸着方法によって、一部アルミニウムのまま存在するものや、または過酸化アルミニウムで存在するものもあり、X線光電子分光分析装置(XPS)等を用いて蒸着膜の元素の存在比を測定すると、一概にAl:O=1:1.5とは言えないことがわかる。一般にAl:O=1:1.5より酸素が少なくアルミニウム量が多いものは、級密な膜を形成するために良好なガスバリア性が得られるが、蒸着膜が黒く着色し、光線透過量が低くなる傾向がある。逆にAl:O=1:1.5より酸素が多くアルミニウム量が低いものは、疎な膜を形成し、ガスバリア性は悪いが光線透過量は高く透明なものが得られる。
酸化ケイ素は、特に耐水性が必要とされる場合に好ましい。
酸化ケイ素は、特に耐水性が必要とされる場合に好ましい。
ガスバリア層3の厚さは、積層シート10の用途や層5の膜厚によっても異なるが、5〜300nmであることが好ましく、10〜50nmがより好ましい。ガスバリア層3の厚さが前記範囲の下限値未満であると、ガスバリア層3の連続性が損なわれるおそれがある。ガスバリア層3の厚さが前記範囲の上限値超であると、ガスバリア層3のフレキシビリティが低下し、成膜後に折り曲げ、引っ張りなどの外的要因により亀裂を生じるおそれがある。
(組成物(I)から形成された層)
層5は、水酸基を有する高分子化合物(A)と、イソシアネート化合物(B)と、ケイ素化合物(C)とを含む組成物(I)から形成された層である。
層5は、水酸基を有する高分子化合物(A)と、イソシアネート化合物(B)と、ケイ素化合物(C)とを含む組成物(I)から形成された層である。
「高分子化合物(A)」
高分子化合物(A)としては、水酸基を有するものであれば特に限定されない。
高分子化合物(A)としては、ガスバリア性の点から、ビニルアルコール系重合体が好ましい。ビニルアルコール系重合体とは、ビニルアルコール単位を含む重合体である。ビニルアルコール系重合体としては、ポリビニルアルコール(以下、「PVA」ともいう。)、エチレン−ビニルアルコール共重合体、変性ビニルアルコール系重合体等が挙げられる。
ビニルアルコール系重合体の重合度は、500以上3000以下であることが好ましく、1000以上3000以下がより好ましい。
高分子化合物(A)としては、水酸基を有するものであれば特に限定されない。
高分子化合物(A)としては、ガスバリア性の点から、ビニルアルコール系重合体が好ましい。ビニルアルコール系重合体とは、ビニルアルコール単位を含む重合体である。ビニルアルコール系重合体としては、ポリビニルアルコール(以下、「PVA」ともいう。)、エチレン−ビニルアルコール共重合体、変性ビニルアルコール系重合体等が挙げられる。
ビニルアルコール系重合体の重合度は、500以上3000以下であることが好ましく、1000以上3000以下がより好ましい。
ビニルアルコール系重合体の中でも特に、PVAが好ましい。高分子化合物(A)がPVAであると、ガスバリア性が最も優れる。
ここで、PVAとは、一般にポリ酢酸ビニルをケン化して得られるものである。PVAとしては、酢酸基が数%しか残存していない完全ケン化PVAでもよく、それよりも酢酸基の残存量が多い部分ケン化PVAでもよい。ケン化度が高い方が耐水性が高いため好ましく、完全ケン化PVAが特に好ましい。
PVAの重合度は300〜数千まで多種あり、どの重合度のものを用いてもよいが、重合度が高いPVAは耐水性が高いため好ましい。PVAの重合度は、500以上3000以下であることが好ましく、1000以上3000以下がより好ましい。
ここで、PVAとは、一般にポリ酢酸ビニルをケン化して得られるものである。PVAとしては、酢酸基が数%しか残存していない完全ケン化PVAでもよく、それよりも酢酸基の残存量が多い部分ケン化PVAでもよい。ケン化度が高い方が耐水性が高いため好ましく、完全ケン化PVAが特に好ましい。
PVAの重合度は300〜数千まで多種あり、どの重合度のものを用いてもよいが、重合度が高いPVAは耐水性が高いため好ましい。PVAの重合度は、500以上3000以下であることが好ましく、1000以上3000以下がより好ましい。
「イソシアネート化合物(B)」
イソシアネート化合物(B)は、その分子中に1個以上のイソシアネート基(NCO)を有する化合物である。ただし、本発明において、イソシアネート基を有するシラン化合物は、イソシアネート化合物(B)ではなくシラン化合物(C)として取り扱うものとする。
イソシアネート化合物(B)としては、耐熱湿性の点から、分子中に少なくとも2個のイソシアネート基を有する化合物が好ましい。
分子中に少なくとも2個のイソシアネート基を有する化合物、すなわちポリイソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートまたはその水素添加物;ヘキサメチ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またはその水素添加物;イソホロンジイソシアネート等のジイソシアネート類、またはこれらイソシアネート類をトリメチロールプロパンなどの多価アルコールと反応させたアダクト体や、イソシアネート類を水と反応させることで得られたビューレット体;三量体であるイソシアヌレート体等のポリイソシアネート類、またはこれらポリイソシアネート類をアルコール類、ラクタム類、オキシム類などでブロック化させたブロックポリイソシアネート等が挙げられる。
イソシアネート化合物(B)は、1種を単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。
イソシアネート化合物(B)は、その分子中に1個以上のイソシアネート基(NCO)を有する化合物である。ただし、本発明において、イソシアネート基を有するシラン化合物は、イソシアネート化合物(B)ではなくシラン化合物(C)として取り扱うものとする。
イソシアネート化合物(B)としては、耐熱湿性の点から、分子中に少なくとも2個のイソシアネート基を有する化合物が好ましい。
分子中に少なくとも2個のイソシアネート基を有する化合物、すなわちポリイソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートまたはその水素添加物;ヘキサメチ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またはその水素添加物;イソホロンジイソシアネート等のジイソシアネート類、またはこれらイソシアネート類をトリメチロールプロパンなどの多価アルコールと反応させたアダクト体や、イソシアネート類を水と反応させることで得られたビューレット体;三量体であるイソシアヌレート体等のポリイソシアネート類、またはこれらポリイソシアネート類をアルコール類、ラクタム類、オキシム類などでブロック化させたブロックポリイソシアネート等が挙げられる。
イソシアネート化合物(B)は、1種を単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。
「ケイ素化合物(C)」
ケイ素化合物(C)としては、例えば、下記式(c1)で表される化合物(以下、単に「Si(OR1)4」ともいう。)およびその加水分解物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(C1)、シランカップリング剤(C2)等が挙げられる。これらの中でも、化合物(C1)が好ましい。
Si(OR1)4 ・・・(c1)
(式中、R1は炭素数1〜4のアルキル基または炭素数1〜4のアルコキシアルキル基であり、式中の4つのR1は同じであっても異なっていてもよい。)
ケイ素化合物(C)としては、例えば、下記式(c1)で表される化合物(以下、単に「Si(OR1)4」ともいう。)およびその加水分解物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(C1)、シランカップリング剤(C2)等が挙げられる。これらの中でも、化合物(C1)が好ましい。
Si(OR1)4 ・・・(c1)
(式中、R1は炭素数1〜4のアルキル基または炭素数1〜4のアルコキシアルキル基であり、式中の4つのR1は同じであっても異なっていてもよい。)
Si(OR1)4において、R1は、CH3、C2H5、またはC2H4OCH3であることが好ましい。Si(OR1)4としては1種を単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。
Si(OR1)4の加水分解物は、公知の方法により得ることができる。典型的には、酸またはアルカリ触媒とアルコールと水とを用いてSi(OR1)4の加水分解が行われる。加水分解が制御しやすい点では、酸触媒を用いることが好ましい。このとき、加水分解をさらに制御するために、一般的に知られている触媒などを添加してもよい。
Si(OR1)4の加水分解物は、公知の方法により得ることができる。典型的には、酸またはアルカリ触媒とアルコールと水とを用いてSi(OR1)4の加水分解が行われる。加水分解が制御しやすい点では、酸触媒を用いることが好ましい。このとき、加水分解をさらに制御するために、一般的に知られている触媒などを添加してもよい。
シランカップリング剤(C2)としては、シランカップリング剤として一般的に用いられているものを使用でき、例えば下記式(c2)で表される化合物が挙げられる。
R2Si(OR1)3 ・・・(c2)
(式中、R1は炭素数1〜4のアルキル基または炭素数1〜4のアルコキシアルキル基であり、R2は有機反応基である。)
R2Si(OR1)3 ・・・(c2)
(式中、R1は炭素数1〜4のアルキル基または炭素数1〜4のアルコキシアルキル基であり、R2は有機反応基である。)
式(c2)中、R1は、式(c1)中のR1と同様である。
R2としては、例えばアミノ基、(メタ)アクリル基、エポキシ基、ビニル基、メルカプト基、イソシアネート基、イソシアヌレート基等を有するものが挙げられる。(メタ)アクリル基は、アクリル基およびメタアクリル基の両方を示す。
R2としては、例えばアミノ基、(メタ)アクリル基、エポキシ基、ビニル基、メルカプト基、イソシアネート基、イソシアヌレート基等を有するものが挙げられる。(メタ)アクリル基は、アクリル基およびメタアクリル基の両方を示す。
シランカップリング剤(C2)の具体例としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、トリス−(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート等が挙げられる。これらのシランカップリング剤は、いずれか1種を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
組成物(I)は、必要に応じて、ガスバリア性や耐熱湿性を損なわない範囲で、高分子化合物(A)、イソシアネート化合物(B)およびケイ素化合物(C)以外の他の成分をさらに含んでもよい。
他の成分としては、例えば、可塑剤、樹脂、分散剤、界面活性剤、柔軟剤、安定剤、アンチブロッキング剤、膜形成剤、粘着剤、酸素吸収剤、粘度鉱物等の添加剤が挙げられる。
他の成分としては、例えば、可塑剤、樹脂、分散剤、界面活性剤、柔軟剤、安定剤、アンチブロッキング剤、膜形成剤、粘着剤、酸素吸収剤、粘度鉱物等の添加剤が挙げられる。
ケイ素化合物(C)は、1種を単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。たとえば化合物(C1)とシランカップリング剤(C2)とを併用してもよい。
ケイ素化合物(C)は、少なくとも、ケイ素化合物(C)を含むことが好ましい。
ケイ素化合物(C)は、少なくとも、ケイ素化合物(C)を含むことが好ましい。
組成物(I)において、高分子化合物(A)の含有量は、高分子化合物(A)と、イソシアネート化合物(B)と、化合物(C1)のSiO2換算量との合計に対し、20〜50質量%が好ましく、25〜50質量%がより好ましい。高分子化合物(A)の含有量が前記範囲の下限値以上であると、耐***性がより優れ、前記範囲の上限値以下であると、耐熱湿性がより優れる。
化合物(C1)のSiO2換算量とは、化合物(C1)が全てSiO2になったときの量である。
化合物(C1)のSiO2換算量とは、化合物(C1)が全てSiO2になったときの量である。
イソシアネート化合物(B)の含有量は、高分子化合物(A)と、イソシアネート化合物(B)と、化合物(C1)のSiO2換算量との合計に対し、1〜20質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい。高分子化合物(A)とイソシアネート化合物(B)と化合物(C1)のSiO2換算量との合計に対するイソシアネート化合物(B)の割合が前記範囲内であると、層5の耐***性を損なわずに、ボイル及びレトルト殺菌処理のような過酷な処理にも劣化しない耐熱湿性の高いガスバリア性が得られやすい。イソシアネート化合物(B)の割合が前記範囲の下限値未満であると、耐熱湿性が不十分になるおそれがあり、前記範囲の上限値超であると、組成物(I)を含むコーティング液の調製が困難になったり、イソシアネート化合物(B)が有する官能基が層5の孔となってガスバリア性が低下したりするおそれがある。
組成物(I)においては、高分子化合物(A)と、イソシアネート化合物(B)および化合物(C1)のSiO2換算量の合計との質量比((A)/[(B)+(C1)])が、20/80〜50/50の範囲内であることが好ましく、25/75〜50/50がより好ましい。
(A)/[(B)+(C1)]が前記範囲内であれば、ボイル処理、レトルト処理等の熱水処理に必要な耐熱湿性と高いガスバリア性はもちろん、包装材料として考えた場合の被覆柔軟性による耐***性が十分付与される。
一方、(A)/[(B)+(C1)]が大きすぎると、耐熱湿性が不十分になるおそれがある。(A)/[(B)+(C1)]が小さすぎると、ガスバリア性が不十分になったり、層5の柔軟性が低くなって耐***性が不十分になったりするおそれがある。
(A)/[(B)+(C1)]が前記範囲内であれば、ボイル処理、レトルト処理等の熱水処理に必要な耐熱湿性と高いガスバリア性はもちろん、包装材料として考えた場合の被覆柔軟性による耐***性が十分付与される。
一方、(A)/[(B)+(C1)]が大きすぎると、耐熱湿性が不十分になるおそれがある。(A)/[(B)+(C1)]が小さすぎると、ガスバリア性が不十分になったり、層5の柔軟性が低くなって耐***性が不十分になったりするおそれがある。
組成物(I)中、高分子化合物(A)とイソシアネート化合物(B)と化合物(C1)のSiO2換算量との合計量は、全固形分に対し、70質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましい。該含有量の上限は特に限定されず、100質量%であってもよい。
層5は、例えば、基材1上に、高分子化合物(A)と、イソシアネート化合物(B)と、ケイ素化合物(C)と、溶媒とを含むコーティング液を塗工して前記コーティング剤からなる塗膜を形成し、前記塗膜を乾燥することにより形成できる。層5の形成方法については後で詳しく説明する。
(積層シート10の製造方法)
積層シート10は、例えば、以下の(α1)および(α2)の工程を含む製造方法により製造できる。
(α1):基材1の一方の面上にガスバリア層3を形成する工程。
(α2):前記基材1のガスバリア層3が形成された側の面に、高分子化合物(A)と、イソシアネート化合物(B)と、ケイ素化合物(C)と、溶媒とを含むコーティング液(a)を塗工し、乾燥して層5を形成する工程。
積層シート10は、例えば、以下の(α1)および(α2)の工程を含む製造方法により製造できる。
(α1):基材1の一方の面上にガスバリア層3を形成する工程。
(α2):前記基材1のガスバリア層3が形成された側の面に、高分子化合物(A)と、イソシアネート化合物(B)と、ケイ素化合物(C)と、溶媒とを含むコーティング液(a)を塗工し、乾燥して層5を形成する工程。
[工程(α1)]
無機材料からなるガスバリア層3を形成する方法としては種々あり、例えば公知の蒸着方法を用いることができる。蒸着方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、化学気相成長法等が挙げられる。
真空蒸着法による真空蒸着装置の加熱手段としては、電子線加熱方式、抵抗加熱方式、誘導加熱方式等が好ましい。蒸着膜(ガスバリア層3)の基材1への密着性及び蒸着膜の緻密性を向上させるために、プラズマアシスト法やイオンビームアシスト法を用いることも可能である。また、蒸着膜の透明性を上げるために、蒸着の際、酸素ガスなどを吹き込んだりする反応蒸着を行ってもよい。
無機材料からなるガスバリア層3を形成する方法としては種々あり、例えば公知の蒸着方法を用いることができる。蒸着方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、化学気相成長法等が挙げられる。
真空蒸着法による真空蒸着装置の加熱手段としては、電子線加熱方式、抵抗加熱方式、誘導加熱方式等が好ましい。蒸着膜(ガスバリア層3)の基材1への密着性及び蒸着膜の緻密性を向上させるために、プラズマアシスト法やイオンビームアシスト法を用いることも可能である。また、蒸着膜の透明性を上げるために、蒸着の際、酸素ガスなどを吹き込んだりする反応蒸着を行ってもよい。
[工程(α2)]
コーティング液(a)は、溶媒を含む以外は、組成物(I)と同様である。
コーティング液(a)の溶媒としては、水、または、水と有機溶媒との混合溶媒が好ましく、水と炭素数1〜5の低級アルコールとの混合溶媒がより好ましい。
コーティング液(a)は、溶媒を含む以外は、組成物(I)と同様である。
コーティング液(a)の溶媒としては、水、または、水と有機溶媒との混合溶媒が好ましく、水と炭素数1〜5の低級アルコールとの混合溶媒がより好ましい。
コーティング液(a)の塗工方法としては、特に限定は無く、例えばキャスト法、ディッピング法、ロールコーティング法、グラビアコート法、スクリーン印刷法、リバースコート法、スプレーコート法、キットコート法、ダイコート法、メタリングバーコート法、チャンバードクター併用コート法、カーテンコート法等が挙げられる。
塗膜の乾燥方法としては、特に限定は無く、例えば熱風乾燥法、熱ロール接触法、赤外線加熱法、マイクロ波加熱法等の方法が挙げられる。乾燥は、これらの方法のいずれかを単独または組み合わせて行ってもよい。乾燥温度としては特に限定は無いが、溶媒として上述した水や、水と有機溶媒との混合溶媒を用いる場合には、通常、50〜160℃が好ましい。また、乾燥の際の圧力は、通常は常圧または減圧下で行うことが好ましく、設備の簡便性の観点から常圧で行うことが好ましい。
なお、層5を2層以上積層する場合(例えば基材1の両面上に層5を積層する場合)、各層を形成するためのコーティング液(a)の塗工および乾燥は、連続的に行ってもよく、巻取り工程や養生工程を経て、不連続的に行ってもよい。
(作用効果)
積層シート10にあっては、無機材料からなるガスバリア層3および組成物(I)から形成された層5を備えることから、酸素バリア性、水蒸気バリア性等のガスバリア性に優れる。
また、積層シート10にあっては、層5の柔軟性が高い。かかる層5を備えることから、積層シート10の耐***性が高く、折り曲げ、延伸等を行ってもガスバリア性が劣化しにくい。これは、層5が柔軟であることから、折り曲げ、延伸等を行った際に基材1に良好に追従し、ガスバリア層3に生じるクラックの広がりを効果的に抑制できることによると考えられる。
また、積層シート10にあっては、層5の耐熱湿性が高い。かかる層5を備えることから、積層シート10の耐熱湿性が高く、たとえばボイル処理、レトルト処理等の熱水処理を行ったときにガスバリア性が劣化しにくい。これは、高分子化合物(A)の水酸基やSi(OR1)4の加水分解物の水酸基とイソシアネート化合物(B)のイソシアネート基等とが反応してウレタン結合等が形成されることで、水酸基同士が水素結合している場合に比べて、熱水や高温の蒸気に曝されたときに膨潤しにくいことによると考えられる。
積層シート10にあっては、無機材料からなるガスバリア層3および組成物(I)から形成された層5を備えることから、酸素バリア性、水蒸気バリア性等のガスバリア性に優れる。
また、積層シート10にあっては、層5の柔軟性が高い。かかる層5を備えることから、積層シート10の耐***性が高く、折り曲げ、延伸等を行ってもガスバリア性が劣化しにくい。これは、層5が柔軟であることから、折り曲げ、延伸等を行った際に基材1に良好に追従し、ガスバリア層3に生じるクラックの広がりを効果的に抑制できることによると考えられる。
また、積層シート10にあっては、層5の耐熱湿性が高い。かかる層5を備えることから、積層シート10の耐熱湿性が高く、たとえばボイル処理、レトルト処理等の熱水処理を行ったときにガスバリア性が劣化しにくい。これは、高分子化合物(A)の水酸基やSi(OR1)4の加水分解物の水酸基とイソシアネート化合物(B)のイソシアネート基等とが反応してウレタン結合等が形成されることで、水酸基同士が水素結合している場合に比べて、熱水や高温の蒸気に曝されたときに膨潤しにくいことによると考えられる。
<第2実施形態>
図2は、本発明の第2実施形態の積層シートを模式的に示す断面図である。なお、以下に示す実施形態において、第1実施形態に対応する構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
本実施形態の積層シート20は、基材1と、基材1の一方の面上に積層したガスバリア層3と、ガスバリア層3上に積層した、以下の組成物から形成された層7と、層7上に積層した層5とを備える。
組成物:水酸基を有する高分子化合物(A)と、ケイ素化合物(C)とを含み、イソシアネート化合物(B)を含まない組成物(以下、組成物(II)ともいう。)。
積層シート20は、ガスバリア層3と層5との間に層7をさらに備える以外は、第1実施形態の積層シート10と同様である。
図2は、本発明の第2実施形態の積層シートを模式的に示す断面図である。なお、以下に示す実施形態において、第1実施形態に対応する構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
本実施形態の積層シート20は、基材1と、基材1の一方の面上に積層したガスバリア層3と、ガスバリア層3上に積層した、以下の組成物から形成された層7と、層7上に積層した層5とを備える。
組成物:水酸基を有する高分子化合物(A)と、ケイ素化合物(C)とを含み、イソシアネート化合物(B)を含まない組成物(以下、組成物(II)ともいう。)。
積層シート20は、ガスバリア層3と層5との間に層7をさらに備える以外は、第1実施形態の積層シート10と同様である。
(組成物(II)から形成された層)
層7は、水酸基を有する高分子化合物(A)と、ケイ素化合物(C)とを含み、イソシアネート化合物(B)を含まない組成物(II)から形成された層である。
高分子化合物(A)、イソシアネート化合物(B)、ケイ素化合物(C)はそれぞれ、組成物(I)で挙げたものと同様のものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
組成物(II)は、必要に応じて、高分子化合物(A)、イソシアネート化合物(B)およびケイ素化合物(C)以外の他の成分をさらに含んでもよい。他の成分としては、例えば、可塑剤、樹脂、分散剤、界面活性剤、柔軟剤、安定剤、アンチブロッキング剤、膜形成剤、粘着剤、酸素吸収剤、粘度鉱物等の添加剤が挙げられる。
層7は、水酸基を有する高分子化合物(A)と、ケイ素化合物(C)とを含み、イソシアネート化合物(B)を含まない組成物(II)から形成された層である。
高分子化合物(A)、イソシアネート化合物(B)、ケイ素化合物(C)はそれぞれ、組成物(I)で挙げたものと同様のものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
組成物(II)は、必要に応じて、高分子化合物(A)、イソシアネート化合物(B)およびケイ素化合物(C)以外の他の成分をさらに含んでもよい。他の成分としては、例えば、可塑剤、樹脂、分散剤、界面活性剤、柔軟剤、安定剤、アンチブロッキング剤、膜形成剤、粘着剤、酸素吸収剤、粘度鉱物等の添加剤が挙げられる。
組成物(II)としては、ケイ素化合物(C)として化合物(C1)を含むものが好ましい。
組成物(II)において、高分子化合物(A)の含有量は、高分子化合物(A)と化合物(C1)のSiO2換算量との合計に対し、20〜50質量%が好ましく、25〜50質量%がより好ましい。高分子化合物(A)の含有量が前記範囲の下限値以上であると、耐***性が優れ、前記範囲の上限値以下であると、耐熱湿性が優れる。
組成物(II)において、高分子化合物(A)の含有量は、高分子化合物(A)と化合物(C1)のSiO2換算量との合計に対し、20〜50質量%が好ましく、25〜50質量%がより好ましい。高分子化合物(A)の含有量が前記範囲の下限値以上であると、耐***性が優れ、前記範囲の上限値以下であると、耐熱湿性が優れる。
組成物(II)中、高分子化合物(A)と化合物(C1)のSiO2換算量との合計量は、全固形分に対し、70質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましい。該含有量の上限は特に限定されず、100質量%であってもよい。
層7は、例えば、基材1上に、高分子化合物(A)と、ケイ素化合物(C)と、溶媒とを含むコーティング液を塗工して前記コーティング剤からなる塗膜を形成し、前記塗膜を乾燥することにより形成できる。層7の形成方法については後で詳しく説明する。
(積層シートの製造方法)
積層シート20は、例えば、以下の(β1)、(β2)および(β3)の工程を含む製造方法により製造できる。
(β1):基材1の一方の面上にガスバリア層3を形成する工程。
(β2):前記基材1のガスバリア層3が形成された側の面上に、水酸基を有する高分子化合物(A)と、ケイ素化合物(C)と、溶媒とを含み、イソシアネート化合物(B)を含まないコーティング液(b)を塗工し、乾燥して層7を形成する工程。
(β3):前記基材1のガスバリア層3および層7が形成された側の面上に、高分子化合物(A)と、イソシアネート化合物(B)と、ケイ素化合物(C)と、溶媒とを含むコーティング液(a)を塗工し、乾燥して層5を形成する工程。
積層シート20は、例えば、以下の(β1)、(β2)および(β3)の工程を含む製造方法により製造できる。
(β1):基材1の一方の面上にガスバリア層3を形成する工程。
(β2):前記基材1のガスバリア層3が形成された側の面上に、水酸基を有する高分子化合物(A)と、ケイ素化合物(C)と、溶媒とを含み、イソシアネート化合物(B)を含まないコーティング液(b)を塗工し、乾燥して層7を形成する工程。
(β3):前記基材1のガスバリア層3および層7が形成された側の面上に、高分子化合物(A)と、イソシアネート化合物(B)と、ケイ素化合物(C)と、溶媒とを含むコーティング液(a)を塗工し、乾燥して層5を形成する工程。
[工程(β1)]
工程(β1)は、コーティング液(a)の代わりにコーティング液(b)を用いる以外は、第1実施形態における工程(α1)と同様にして行うことができる。
工程(β1)は、コーティング液(a)の代わりにコーティング液(b)を用いる以外は、第1実施形態における工程(α1)と同様にして行うことができる。
[工程(β2)]
工程(β2)は、第1実施形態における工程(α1)と同様にして行うことができる。
工程(β2)は、第1実施形態における工程(α1)と同様にして行うことができる。
[工程(β3)]
工程(β3)は、第1実施形態における工程(α2)と同様にして行うことができる。
工程(β3)は、第1実施形態における工程(α2)と同様にして行うことができる。
(作用効果)
積層シート20にあっては、ガスバリア層3および層5を備えることで、第1実施形態の積層シート10と同様に、ガスバリア性、耐***性、耐熱湿性等に優れる。また、組成物(II)から形成された層7をさらに備えることで、積層シート10に比べて、ガスバリア性がより優れる傾向がある。
積層シート20にあっては、ガスバリア層3および層5を備えることで、第1実施形態の積層シート10と同様に、ガスバリア性、耐***性、耐熱湿性等に優れる。また、組成物(II)から形成された層7をさらに備えることで、積層シート10に比べて、ガスバリア性がより優れる傾向がある。
<第3実施形態>
図3は、本発明の第3実施形態の積層シートを模式的に示す断面図である。
本実施形態の積層シート30は、基材1と、基材1の一方の面上に積層したアンカーコート層9と、アンカーコート層9上に積層したガスバリア層3と、ガスバリア層3上に積層した層5とを備える。
積層シート30は、基材1とガスバリア層3との間にアンカーコート層9をさらに備える以外は、第1実施形態の積層シート10と同様である。
図3は、本発明の第3実施形態の積層シートを模式的に示す断面図である。
本実施形態の積層シート30は、基材1と、基材1の一方の面上に積層したアンカーコート層9と、アンカーコート層9上に積層したガスバリア層3と、ガスバリア層3上に積層した層5とを備える。
積層シート30は、基材1とガスバリア層3との間にアンカーコート層9をさらに備える以外は、第1実施形態の積層シート10と同様である。
(アンカーコート層)
アンカーコート層9は、基材1とガスバリア層3との密着性を高めるために設けられている。
アンカーコート層9を構成する材料としては、例えばウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂等の樹脂が挙げられる。また、用途に応じて、これらの樹脂に、硬化剤、シランカップリング剤等の添加物が添加されていてもよい。特に、アクリルポリオールとイソシアネート化合物とシランカップリング剤の組み合わせが好ましい。アンカーコート層9がこのような組み合わせからなるものであると、基材1とガスバリア層3との間に、安定した高い密着性を得ることができる。
アンカーコート層9は、基材1とガスバリア層3との密着性を高めるために設けられている。
アンカーコート層9を構成する材料としては、例えばウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂等の樹脂が挙げられる。また、用途に応じて、これらの樹脂に、硬化剤、シランカップリング剤等の添加物が添加されていてもよい。特に、アクリルポリオールとイソシアネート化合物とシランカップリング剤の組み合わせが好ましい。アンカーコート層9がこのような組み合わせからなるものであると、基材1とガスバリア層3との間に、安定した高い密着性を得ることができる。
アンカーコート層9の厚さは、基材1の面上における厚みが均一になる範囲であれば特に限定されないが、0.01〜2μmであることが好ましく、0.05〜0.5μmがより好ましい。アンカーコート層9の厚さが前記範囲の下限値以上であれば、アンカーコート層9の厚さの均一性が高く、基材1に対するガスバリア層3の密着性がより優れる。アンカーコート層9の厚さが前記範囲の上限値以下であれば、アンカーコート層9が十分なフレキシビリティを保持し、外的要因による亀裂が生じにくい。
(積層シートの製造方法)
積層シート30は、例えば、以下の(γ1)、(γ2)および(γ3)の工程を含む製造方法により製造できる。
(γ1):基材1の一方の面上にアンカーコート層9を形成する工程。
(γ2):前記基材1のアンカーコート層9が形成された側の面上にガスバリア層3を形成する工程。
(γ3):前記基材1のアンカーコート層9およびガスバリア層3が形成された側の面上に、高分子化合物(A)と、イソシアネート化合物(B)と、ケイ素化合物(C)と、溶媒とを含むコーティング液(a)を塗工し、乾燥して層5を形成する工程。
積層シート30は、例えば、以下の(γ1)、(γ2)および(γ3)の工程を含む製造方法により製造できる。
(γ1):基材1の一方の面上にアンカーコート層9を形成する工程。
(γ2):前記基材1のアンカーコート層9が形成された側の面上にガスバリア層3を形成する工程。
(γ3):前記基材1のアンカーコート層9およびガスバリア層3が形成された側の面上に、高分子化合物(A)と、イソシアネート化合物(B)と、ケイ素化合物(C)と、溶媒とを含むコーティング液(a)を塗工し、乾燥して層5を形成する工程。
[工程(γ1)]
アンカーコート層9の形成方法は特に限定されず、公知の方法を適宜選択できる。例えば、前述の樹脂と、溶媒と、必要に応じて添加剤を含むアンカーコート剤を塗工し、乾燥することによりアンカーコート層9を形成できる。
アンカーコート剤の塗工方法および乾燥方法は特に限定されず、例えば前述の工程(α2)で挙げた塗工方法および乾燥方法と同様の方法が挙げられる。
アンカーコート層9の形成方法は特に限定されず、公知の方法を適宜選択できる。例えば、前述の樹脂と、溶媒と、必要に応じて添加剤を含むアンカーコート剤を塗工し、乾燥することによりアンカーコート層9を形成できる。
アンカーコート剤の塗工方法および乾燥方法は特に限定されず、例えば前述の工程(α2)で挙げた塗工方法および乾燥方法と同様の方法が挙げられる。
[工程(γ2)]
工程(β2)は、第1実施形態における工程(α1)と同様にして行うことができる。
工程(β2)は、第1実施形態における工程(α1)と同様にして行うことができる。
[工程(γ3)]
工程(γ3)は、第1実施形態における工程(α2)と同様にして行うことができる。
工程(γ3)は、第1実施形態における工程(α2)と同様にして行うことができる。
(作用効果)
積層シート30にあっては、ガスバリア層3および層5を備えることで、第1実施形態の積層シート10と同様に、ガスバリア性、耐***性、耐熱湿性等に優れる。また、アンカーコート層9を備えることで、積層シート10に比べて、基材1とガスバリア層3との間の密着性が優れる。
積層シート30にあっては、ガスバリア層3および層5を備えることで、第1実施形態の積層シート10と同様に、ガスバリア性、耐***性、耐熱湿性等に優れる。また、アンカーコート層9を備えることで、積層シート10に比べて、基材1とガスバリア層3との間の密着性が優れる。
以上、第1〜第3実施形態を示して本発明の積層シートを説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。上記実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
本発明の積層シートは、ガスバリア層3を有さないものであってもよい。ガスバリア性、特に水蒸気バリア性、層5を設けることの有用性の点では、ガスバリア層3を有することが好ましい。
第1〜3実施形態では、基材1の一方の面上にガスバリア層3、層5がこの順に積層した例を示したが、各層の配置はこれに限定されない。例えばガスバリア層3、層5をそれぞれ基材1の両面に設けてもよく、基材1の一方の面上にガスバリア層3を設け、他方の面上に層5を設けてもよい。耐***性の点では、第1実施形態のように、基材1と層5との間にガスバリア層3が設けられることが好ましい。また、第2実施形態のように層7をさらに設ける場合、各層の配置は第2実施形態に限定されず、例えば基材1の一方の面上にガスバリア層3、層7を設け、他方の面上に層5を設けてもよい。
また、層5は、ガスバリア層3との間に層7以外の他の層を介して積層されていてもよい。さらには、層5の上に他の層が積層されていてもよい。
第1〜3実施形態では、基材1の一方の面上にガスバリア層3、層5がこの順に積層した例を示したが、各層の配置はこれに限定されない。例えばガスバリア層3、層5をそれぞれ基材1の両面に設けてもよく、基材1の一方の面上にガスバリア層3を設け、他方の面上に層5を設けてもよい。耐***性の点では、第1実施形態のように、基材1と層5との間にガスバリア層3が設けられることが好ましい。また、第2実施形態のように層7をさらに設ける場合、各層の配置は第2実施形態に限定されず、例えば基材1の一方の面上にガスバリア層3、層7を設け、他方の面上に層5を設けてもよい。
また、層5は、ガスバリア層3との間に層7以外の他の層を介して積層されていてもよい。さらには、層5の上に他の層が積層されていてもよい。
本発明の積層シートにおいては、強度付与、シール性やシール時の易開封性付与、意匠性付与、光遮断性付与等の目的で、層5の上にさらに他の基材が積層されていてもよい。
他の基材としては、目的に応じて適宜選択され、特に限定されないが、通常はプラスチックフィルム類や紙類が好ましい。このようなプラスチックフィルムや紙は、1種のものを単独で用いても、2種以上のものを積層してもよい。例えばプラスチックフィルムと紙を積層して用いてもよい。
他の基材としては、目的に応じて適宜選択され、特に限定されないが、通常はプラスチックフィルム類や紙類が好ましい。このようなプラスチックフィルムや紙は、1種のものを単独で用いても、2種以上のものを積層してもよい。例えばプラスチックフィルムと紙を積層して用いてもよい。
本発明の積層シートが、後述する縦製袋充填シール袋、真空包装袋、スパウト付パウチ、ラミネートチューブ容器、輸液バッグ、容器用蓋材、紙容器、真空断熱体等の成形品に用いられる場合、積層シートは、一方または両方の最表層に、他の基材として、ヒートシール可能な層が配置されることが好ましい。これにより、積層シートがヒートシール性を有するものとなり、成形品への加工が容易となる。
ヒートシール可能な層としては、ポリオレフィン層が好ましい。ポリオレフィンとしては、ヒートシールに適したものであれば特に限定されるものではなく、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、無延伸ポリプロピレン(CPP)等が挙げられる。
ヒートシール可能な層の厚さは、特に限定されるものではないが、たとえば5〜300μmの範囲内、好ましくは10〜100μmの範囲内で適宜設定することができる。
ヒートシール可能な層としては、ポリオレフィン層が好ましい。ポリオレフィンとしては、ヒートシールに適したものであれば特に限定されるものではなく、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、無延伸ポリプロピレン(CPP)等が挙げられる。
ヒートシール可能な層の厚さは、特に限定されるものではないが、たとえば5〜300μmの範囲内、好ましくは10〜100μmの範囲内で適宜設定することができる。
他の基材の積層方法としては、接着剤を用いてラミネート法により積層する方法が挙げられる。具体的なラミネート法としては、ドライラミネート法、ウェットラミネート法、押出しラミネート法が挙げられる。
本発明の積層シートは、意匠性付与、光遮断性付与、防湿性付与等の目的で、印刷層や蒸着層が設けられていてもよい。
本発明の積層シートは、意匠性付与、光遮断性付与、防湿性付与等の目的で、印刷層や蒸着層が設けられていてもよい。
(用途)
本発明の積層シートの用途としては、包装材料が好ましい。本発明の積層シートは、高温高湿下でも高いガスバリア性を有し、ボイル処理、レトルト処理等の熱水処理後においても高いレベルでガスバリア性を維持することができる。また、折り曲げ、延伸といった***後もガスバリア性が劣化しにくい。そのため、これを用いて印刷工程やドライラミネート、溶融押し出しラミネート、熱圧着ラミネートなどの後加工を行い、食品、医薬品等の包装分野に用いられる実用範囲の広い包装材料を提供することが可能である。
ただし本発明の積層シートの用途はこれに限定されるものではなく、包装材料以外の用途に用いることができる。
包装材料以外の用途としては、例えばLCD用基板フィルム、有機EL用基板フィルム、電子ペーパー用基板フィルム、電子デバイス用封止フィルム、PDP用フィルム、LED用フィルム、ICタグ用フィルム、太陽電池用バックシート、太陽電池用保護フィルムなどの電子デバイス関連フィルム、光通信用部材、電子機器用フレキシブルフィルム、燃料電池用隔膜、燃料電池用封止フィルム、各種機能性フィルムの基板フィルム等が挙げられる。
本発明の積層シートの用途としては、包装材料が好ましい。本発明の積層シートは、高温高湿下でも高いガスバリア性を有し、ボイル処理、レトルト処理等の熱水処理後においても高いレベルでガスバリア性を維持することができる。また、折り曲げ、延伸といった***後もガスバリア性が劣化しにくい。そのため、これを用いて印刷工程やドライラミネート、溶融押し出しラミネート、熱圧着ラミネートなどの後加工を行い、食品、医薬品等の包装分野に用いられる実用範囲の広い包装材料を提供することが可能である。
ただし本発明の積層シートの用途はこれに限定されるものではなく、包装材料以外の用途に用いることができる。
包装材料以外の用途としては、例えばLCD用基板フィルム、有機EL用基板フィルム、電子ペーパー用基板フィルム、電子デバイス用封止フィルム、PDP用フィルム、LED用フィルム、ICタグ用フィルム、太陽電池用バックシート、太陽電池用保護フィルムなどの電子デバイス関連フィルム、光通信用部材、電子機器用フレキシブルフィルム、燃料電池用隔膜、燃料電池用封止フィルム、各種機能性フィルムの基板フィルム等が挙げられる。
≪包装材料≫
本発明の包装材料は、前述の本発明の積層シートを含む。
本発明の包装材料は、本発明の積層シートからなるものであってもよく、本発明の積層シートと他の材料とを含むものであってもよい。他の材料としては、例えば熱可塑性樹脂フィルム、紙等が挙げられる。
本発明の包装材料は、前述の本発明の積層シートを含む。
本発明の包装材料は、本発明の積層シートからなるものであってもよく、本発明の積層シートと他の材料とを含むものであってもよい。他の材料としては、例えば熱可塑性樹脂フィルム、紙等が挙げられる。
本発明の包装材料が適用される用途に特に限定はなく、様々な物品の包装材料として用いることができる。
本発明の積層シートがガスバリア性を有する場合、本発明の包装材料は、酸素、水蒸気等の影響により劣化しやすい物品の包装材料として好ましく用いられ、なかでも、食品用包装材料として好ましく用いられる。食品用包装材料以外にも、非食品用、例えば農薬や医薬などの薬品、医療用具、機械部品、精密材料等のための包装材料として好ましく用いることができる。
本発明の積層シートがガスバリア性を有する場合、本発明の包装材料は、酸素、水蒸気等の影響により劣化しやすい物品の包装材料として好ましく用いられ、なかでも、食品用包装材料として好ましく用いられる。食品用包装材料以外にも、非食品用、例えば農薬や医薬などの薬品、医療用具、機械部品、精密材料等のための包装材料として好ましく用いることができる。
本発明の積層シートは耐熱湿性に優れており、例えばボイル処理、レトルト処理等の熱水処理を施したときに、ガスバリア性や層間密着性が劣化しにくい。そのため、本発明の包装材料は、熱水処理用包装材料として有用である。
熱水処理としては、ボイル処理、レトルト処理等が挙げられる。
熱水処理としては、ボイル処理、レトルト処理等が挙げられる。
ボイル処理は、食品等を保存するため湿熱で殺菌する方法である。ボイル処理としては、内容物にもよるが、食品等を包装した包装材料を60〜100℃、大気圧下で、10〜120分の条件で殺菌処理を行う方法が挙げられる。
ボイル処理は、熱水槽を用いて行うことが、一定温度の熱水槽の中に浸漬し、一定時間後に取り出すバッチ式と、熱水槽の中をトンネル式に通して殺菌する連続式がある。
ボイル処理は、熱水槽を用いて行うことが、一定温度の熱水槽の中に浸漬し、一定時間後に取り出すバッチ式と、熱水槽の中をトンネル式に通して殺菌する連続式がある。
レトルト処理は、一般に食品等を保存するために、カビ、酵母、細菌などの微生物を加圧殺菌する方法である。レトルト処理としては、食品等を包装した包装材料を、105〜140℃、0.15〜0.3MPaで、10〜120分の条件で加圧殺菌処理する方法が挙げられる。
レトルト処理に用いられるレトルト装置には、加熱蒸気を利用する蒸気式、加圧過熱水を利用する熱水式等があり、内容物となる食品等の殺菌条件に応じて適宜使い分けられる。
レトルト処理に用いられるレトルト装置には、加熱蒸気を利用する蒸気式、加圧過熱水を利用する熱水式等があり、内容物となる食品等の殺菌条件に応じて適宜使い分けられる。
熱水処理用包装材料で包装される内容物としては、特に限定されず、食品でも非食品でもよい。食品としては、例えばカレーや料理用調味ソース、食肉の加工品等が挙げられる。非食品としては、例えば輸液製剤等の医療品、半導体、精密材料等の産業品等が挙げられる。
≪成形体≫
本発明の成形品は、前述の本発明の包装材料を備える。
成形品としては、例えば、容器、容器の一部を構成する部材等が挙げられ、具体例としては、縦製袋充填シール袋、真空包装袋、スパウト付パウチ、ラミネートチューブ容器、輸液バッグ、容器用蓋材、紙容器、真空断熱体等が挙げられる。
本発明の成形品は、公知の方法により製造できる。例えば縦製袋充填シール袋、真空包装袋、スパウト付パウチ、ラミネートチューブ容器、輸液バッグ、容器用蓋材、紙容器、真空断熱体等の製造においては、通常、包装材料のヒートシールが行われる。そのため、これらの成形品を構成する包装材料としては、通常、一方または両方の最外層にヒートシール可能な層が配置されているものが好ましい。
本発明の成形品は、前述の本発明の包装材料を備える。
成形品としては、例えば、容器、容器の一部を構成する部材等が挙げられ、具体例としては、縦製袋充填シール袋、真空包装袋、スパウト付パウチ、ラミネートチューブ容器、輸液バッグ、容器用蓋材、紙容器、真空断熱体等が挙げられる。
本発明の成形品は、公知の方法により製造できる。例えば縦製袋充填シール袋、真空包装袋、スパウト付パウチ、ラミネートチューブ容器、輸液バッグ、容器用蓋材、紙容器、真空断熱体等の製造においては、通常、包装材料のヒートシールが行われる。そのため、これらの成形品を構成する包装材料としては、通常、一方または両方の最外層にヒートシール可能な層が配置されているものが好ましい。
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(調製例1)
重合度2400のPVA(クラレ製、PVA124、完全ケン化PVA)を固形分濃度が5質量%となるように水/メチルアルコール=90/10(質量比)の混合溶媒にて希釈し、PVA液を調整した。
次に、テトラエトキシシラン(Si(OC2H5)4、以下「TEOS」と称す。)に0.1N塩酸を加え、30分間攪拌し加水分解させて固形分3質量%(SiO2換算)の加水分解溶液を調製した。
PVA液とヘキサメチレンジイソシアネート(以下「HDI」と称す。)とTEOSの加水分解溶液とを、固形分質量比でPVA/HDI/TEOS(SiO2換算)が50/5/45となるよう混合し、コーティング液(a1)を調製した。
重合度2400のPVA(クラレ製、PVA124、完全ケン化PVA)を固形分濃度が5質量%となるように水/メチルアルコール=90/10(質量比)の混合溶媒にて希釈し、PVA液を調整した。
次に、テトラエトキシシラン(Si(OC2H5)4、以下「TEOS」と称す。)に0.1N塩酸を加え、30分間攪拌し加水分解させて固形分3質量%(SiO2換算)の加水分解溶液を調製した。
PVA液とヘキサメチレンジイソシアネート(以下「HDI」と称す。)とTEOSの加水分解溶液とを、固形分質量比でPVA/HDI/TEOS(SiO2換算)が50/5/45となるよう混合し、コーティング液(a1)を調製した。
(調製例2)
PVA/HDI/TEOS(SiO2換算)を45/5/50とした以外は調製例1と同様にしてコーティング液(a2)を調製した。
PVA/HDI/TEOS(SiO2換算)を45/5/50とした以外は調製例1と同様にしてコーティング液(a2)を調製した。
(調製例3)
PVA/HDI/TEOS(SiO2換算)を40/10/50とした以外は調製例1と同様にしてコーティング液(a3)を調製した。
PVA/HDI/TEOS(SiO2換算)を40/10/50とした以外は調製例1と同様にしてコーティング液(a3)を調製した。
(調製例4)
PVA/HDI/TEOS(SiO2換算)を35/15/50とした以外は調製例1と同様にしてコーティング液(a4)を調製した。
PVA/HDI/TEOS(SiO2換算)を35/15/50とした以外は調製例1と同様にしてコーティング液(a4)を調製した。
(調製例5)
PVA/HDI/TEOS(SiO2換算)を35/10/55とした以外は調製例1と同様にしてコーティング液(a5)を調製した。
PVA/HDI/TEOS(SiO2換算)を35/10/55とした以外は調製例1と同様にしてコーティング液(a5)を調製した。
(調製例6)
PVA/HDI/TEOS(SiO2換算)を30/10/60とした以外は調製例1と同様にしてコーティング液(a6)を調製した。
PVA/HDI/TEOS(SiO2換算)を30/10/60とした以外は調製例1と同様にしてコーティング液(a6)を調製した。
(調製例7)
PVA/HDI/TEOS(SiO2換算)を30/5/65とした以外は調製例1と同様にしてコーティング液(a7)を調製した。
PVA/HDI/TEOS(SiO2換算)を30/5/65とした以外は調製例1と同様にしてコーティング液(a7)を調製した。
(調製例8)
PVA/HDI/TEOS(SiO2換算)を20/15/65とした以外は調製例1と同様にしてコーティング液(a8)を調製した。
PVA/HDI/TEOS(SiO2換算)を20/15/65とした以外は調製例1と同様にしてコーティング液(a8)を調製した。
(調製例9)
重合度2400のPVAに換えて重合度1000のPVA(クラレ製、PVA110、完全ケン化PVA)を用いたこと以外は調製例2と同様にしてコーティング液(a9)を調製した。
重合度2400のPVAに換えて重合度1000のPVA(クラレ製、PVA110、完全ケン化PVA)を用いたこと以外は調製例2と同様にしてコーティング液(a9)を調製した。
(調製例10)
PVA液とTEOSの加水分解溶液とを、固形分質量比でPVA/TEOS(SiO2換算)が50/50となるよう混合し、HDIを加えなかった以外は調製例1と同様にしてコーティング液(b1)を調製した。
PVA液とTEOSの加水分解溶液とを、固形分質量比でPVA/TEOS(SiO2換算)が50/50となるよう混合し、HDIを加えなかった以外は調製例1と同様にしてコーティング液(b1)を調製した。
(調製例11)
PVA/TEOS(SiO2換算)を30/70とした以外は調製例10と同様にしてコーティング液(b2)を調製した。
PVA/TEOS(SiO2換算)を30/70とした以外は調製例10と同様にしてコーティング液(b2)を調製した。
(実施例1)
2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET:東レ製、ルミラー(登録商標)P60、厚さ12μm、内側コロナ処理)上に、電子線加熱方式による真空蒸着装置により、金属アルミニウムを蒸発させ、そこに酸素ガスを導入し、酸化アルミニウムを蒸着して厚さ20nmの蒸着膜(ガスバリア層)を形成した。
2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET:東レ製、ルミラー(登録商標)P60、厚さ12μm、内側コロナ処理)上に、電子線加熱方式による真空蒸着装置により、金属アルミニウムを蒸発させ、そこに酸素ガスを導入し、酸化アルミニウムを蒸着して厚さ20nmの蒸着膜(ガスバリア層)を形成した。
次に、このガスバリア層上に、コーティング液(a1)をバーコーターにより塗布し、乾燥機で120℃、1分間乾燥させ、膜厚約0.3μmの被膜(層(a1))を形成し、[PET/ガスバリア層/層(a1)]の構成を有する積層シートを得た。
(実施例2)
コーティング液(a1)に換えてコーティング液(a2)を用いて被膜(層(a2))を形成した以外は、実施例1と同様の操作を行って[PET/ガスバリア層/層(a2)]の構成を有する積層シートを得た。
コーティング液(a1)に換えてコーティング液(a2)を用いて被膜(層(a2))を形成した以外は、実施例1と同様の操作を行って[PET/ガスバリア層/層(a2)]の構成を有する積層シートを得た。
(実施例3)
コーティング液(a1)に換えてコーティング液(a3)を用いて被膜(層(a3))を形成した以外は、実施例1と同様の操作を行って[PET/ガスバリア層/層(a3)]の構成を有する積層シートを得た。
コーティング液(a1)に換えてコーティング液(a3)を用いて被膜(層(a3))を形成した以外は、実施例1と同様の操作を行って[PET/ガスバリア層/層(a3)]の構成を有する積層シートを得た。
(実施例4)
コーティング液(a1)に換えてコーティング液(a4)を用いて被膜(層(a4))を形成した以外は、実施例1と同様の操作を行って[PET/ガスバリア層/層(a4)]の構成を有する積層シートを得た。
コーティング液(a1)に換えてコーティング液(a4)を用いて被膜(層(a4))を形成した以外は、実施例1と同様の操作を行って[PET/ガスバリア層/層(a4)]の構成を有する積層シートを得た。
(実施例5)
コーティング液(a1)に換えてコーティング液(a5)を用いて被膜(層(a5))を形成した以外は、実施例1と同様の操作を行って[PET/ガスバリア層/層(a5)]の構成を有する積層シートを得た。
コーティング液(a1)に換えてコーティング液(a5)を用いて被膜(層(a5))を形成した以外は、実施例1と同様の操作を行って[PET/ガスバリア層/層(a5)]の構成を有する積層シートを得た。
(実施例6)
コーティング液(a1)に換えてコーティング液(a6)を用いて被膜(層(a6))を形成した以外は、実施例1と同様の操作を行って[PET/ガスバリア層/層(a6)]の構成を有する積層シートを得た。
コーティング液(a1)に換えてコーティング液(a6)を用いて被膜(層(a6))を形成した以外は、実施例1と同様の操作を行って[PET/ガスバリア層/層(a6)]の構成を有する積層シートを得た。
(実施例7)
コーティング液(a1)に換えてコーティング液(a7)を用いて被膜(層(a7))を形成した以外は、実施例1と同様の操作を行って[PET/ガスバリア層/層(a7)]の構成を有する積層シートを得た。
コーティング液(a1)に換えてコーティング液(a7)を用いて被膜(層(a7))を形成した以外は、実施例1と同様の操作を行って[PET/ガスバリア層/層(a7)]の構成を有する積層シートを得た。
(実施例8)
コーティング液(a1)に換えてコーティング液(a8)を用いて被膜(層(a8))を形成した以外は、実施例1と同様の操作を行って[PET/ガスバリア層/層(a8)]の構成を有する積層シートを得た。
コーティング液(a1)に換えてコーティング液(a8)を用いて被膜(層(a8))を形成した以外は、実施例1と同様の操作を行って[PET/ガスバリア層/層(a8)]の構成を有する積層シートを得た。
(実施例9)
コーティング液(a1)に換えてコーティング液(a9)を用いて被膜(層(a9))を形成した以外は、実施例1と同様の操作を行って[PET/ガスバリア層/層(a9)]の構成を有する積層シートを得た。
コーティング液(a1)に換えてコーティング液(a9)を用いて被膜(層(a9))を形成した以外は、実施例1と同様の操作を行って[PET/ガスバリア層/層(a9)]の構成を有する積層シートを得た。
(実施例10)
コーティング液(a1)に換えてコーティング液(b2)を用いて被膜(層(b2))を形成した以外は、実施例1と同様の操作を行って[PET/ガスバリア層/層(b2)]の構成を有する積層体を得た。
次に、得られた積層体の層(b2)上に、バーコーターによりコーティング液(a1)を塗布し、乾燥機で120℃、1分間乾燥させ、膜厚0.3μmの被膜(層(a1))を形成し、[PETフィルム/ガスバリア層/層(b2)/層(a1)]の構成を有する積層シートを得た。
コーティング液(a1)に換えてコーティング液(b2)を用いて被膜(層(b2))を形成した以外は、実施例1と同様の操作を行って[PET/ガスバリア層/層(b2)]の構成を有する積層体を得た。
次に、得られた積層体の層(b2)上に、バーコーターによりコーティング液(a1)を塗布し、乾燥機で120℃、1分間乾燥させ、膜厚0.3μmの被膜(層(a1))を形成し、[PETフィルム/ガスバリア層/層(b2)/層(a1)]の構成を有する積層シートを得た。
(実施例11)
コーティング液(a1)に換えてコーティング液(a2)を用いて被膜(層(a2))を形成した以外は、実施例9と同様の操作を行って[PET/ガスバリア層/層(b2)/層(a2)]の構成を有する積層シートを得た。
コーティング液(a1)に換えてコーティング液(a2)を用いて被膜(層(a2))を形成した以外は、実施例9と同様の操作を行って[PET/ガスバリア層/層(b2)/層(a2)]の構成を有する積層シートを得た。
(比較例1)
2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET:東レ製、ルミラーP60、厚さ12μm、内側コロナ処理)上に、電子線加熱方式による真空蒸着装置により、金属アルミニウムを蒸発させ、そこに酸素ガスを導入し、酸化アルミニウムを蒸着して厚さ20nmの蒸着膜(ガスバリア層)を形成した。
2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET:東レ製、ルミラーP60、厚さ12μm、内側コロナ処理)上に、電子線加熱方式による真空蒸着装置により、金属アルミニウムを蒸発させ、そこに酸素ガスを導入し、酸化アルミニウムを蒸着して厚さ20nmの蒸着膜(ガスバリア層)を形成した。
次に、このガスバリア層上に、コーティング液(b1)をバーコーターにより塗布し、乾燥機で120℃、1分間乾燥させ、膜厚約0.6μmの被膜(層(b1))を形成し、[PET/ガスバリア層/層(b1)]の構成を有する積層シートを得た。
(比較例2)
コーティング液(b1)に換えてコーティング液(b2)を用いて被膜(層(b2))を形成した以外は、比較例1と同様の操作を行って積層シートを得た。
コーティング液(b1)に換えてコーティング液(b2)を用いて被膜(層(b2))を形成した以外は、比較例1と同様の操作を行って積層シートを得た。
[1.ガスバリア性(***前)の評価]
実施例1〜11および比較例1〜2で得られた積層シートについて、以下の手順で、酸素透過度および水蒸気透過度を測定した。その結果を「原紙」の酸素透過度および水蒸気透過度として表1に示す。
実施例1〜11および比較例1〜2で得られた積層シートについて、以下の手順で、酸素透過度および水蒸気透過度を測定した。その結果を「原紙」の酸素透過度および水蒸気透過度として表1に示す。
(酸素透過度の測定)
酸素透過試験器(OXTRAN2/20、Modern Control社製)を用いて、温度30℃、相対湿度70%の条件で、サンプルの酸素透過度を測定した。測定方法は、JIS K−7126「B法(等圧法)」、および、ASTM D3985−81に準拠して、測定値を単位:cm3(STP)/(m2・day・MPa)で表記した。ここで、(STP)は酸素の体積を規定するための標準条件(0℃、1気圧)を意味する。
測定値が1000cm3(STP)/(m2・day・MPa)を超えた場合、前記酸素透過試験器が自動的に測定停止するため、この場合は「測定不可」と表示した。
酸素透過試験器(OXTRAN2/20、Modern Control社製)を用いて、温度30℃、相対湿度70%の条件で、サンプルの酸素透過度を測定した。測定方法は、JIS K−7126「B法(等圧法)」、および、ASTM D3985−81に準拠して、測定値を単位:cm3(STP)/(m2・day・MPa)で表記した。ここで、(STP)は酸素の体積を規定するための標準条件(0℃、1気圧)を意味する。
測定値が1000cm3(STP)/(m2・day・MPa)を超えた場合、前記酸素透過試験器が自動的に測定停止するため、この場合は「測定不可」と表示した。
(水蒸気透過度の測定)
水蒸気透過試験器(PERMATRAN3/31、Modern Control社製)を用いて、温度40℃、相対湿度90%の条件で、サンプルの水素透過度を測定した。測定方法は、JIS K−7129、および、ASTM F1249−90に準拠して、測定値を単位:g(STP)/(m2・day)で表記した。
測定値が20g(STP)/(m2・day)を超えた場合、前記水蒸気透過試験器が自動的に測定停止するため、この場合は「測定不可」と表示した。
水蒸気透過試験器(PERMATRAN3/31、Modern Control社製)を用いて、温度40℃、相対湿度90%の条件で、サンプルの水素透過度を測定した。測定方法は、JIS K−7129、および、ASTM F1249−90に準拠して、測定値を単位:g(STP)/(m2・day)で表記した。
測定値が20g(STP)/(m2・day)を超えた場合、前記水蒸気透過試験器が自動的に測定停止するため、この場合は「測定不可」と表示した。
[2.耐***性および耐レトルト評価]
(2−1.ラミネートフィルムの作製)
実施例1〜11および比較例1〜2で得られた積層シートを用い、以下の手順で、ラミネートシートを作製した。
積層シートの積層面に、Ny(延伸ナイロンフィルム)と、CPP(ポリプロピレンフィルム)とを、接着剤を用いて、HIRANO TECSEED社製のマルチコーターMC350により順次貼り合わせた。その後、40℃にて3日間養生して、積層シート/接着剤/Ny/接着剤/CPPの構成を有するラミネートシートを得た。
なお、積層面とは、ガスバリア層および被膜が積層した面のことである。
(2−1.ラミネートフィルムの作製)
実施例1〜11および比較例1〜2で得られた積層シートを用い、以下の手順で、ラミネートシートを作製した。
積層シートの積層面に、Ny(延伸ナイロンフィルム)と、CPP(ポリプロピレンフィルム)とを、接着剤を用いて、HIRANO TECSEED社製のマルチコーターMC350により順次貼り合わせた。その後、40℃にて3日間養生して、積層シート/接着剤/Ny/接着剤/CPPの構成を有するラミネートシートを得た。
なお、積層面とは、ガスバリア層および被膜が積層した面のことである。
接着剤としては、三井化学社製の2液硬化型接着剤、タケラックA525(主剤)/タケネートA52(硬化剤)を用いた。
Nyとしては、ユニチカ社製の延伸ナイロンフィルム、エンブレムONMB(15μm)を用いた。
CPPとしては、東レフィルム加工社製のポリプロピレンフィルム、トレファンZK93FM(60μm)を用いた。
Nyとしては、ユニチカ社製の延伸ナイロンフィルム、エンブレムONMB(15μm)を用いた。
CPPとしては、東レフィルム加工社製のポリプロピレンフィルム、トレファンZK93FM(60μm)を用いた。
得られたラミネートシートについて、以下の評価を行った。結果を表1に示す。
(2−2.耐屈曲性の評価)
ラミネートフィルムを縦295mm×横210mmの大きさに切り出してサンプルとした。該サンプルについて、以下の***試験を行った。
サンプルを、テスター産業社製のゲルボフレックステスターの固定ヘッドに、サンプルを、直径87.5mm×210mmの円筒状になるよう取り付けた。サンプルの両端を保持し、初期把持間隔175mmとし、ストロークの87.5mmで440度のひねりを加え、この動作の繰り返し往復運動を速度40回/分で50回行い、屈曲した。
この***試験の後のサンプルについて、酸素透過度および水蒸気透過度を前記の測定方法により測定した。その結果を「屈曲後」の酸素透過度および水蒸気透過度として表1に示す。
ラミネートフィルムを縦295mm×横210mmの大きさに切り出してサンプルとした。該サンプルについて、以下の***試験を行った。
サンプルを、テスター産業社製のゲルボフレックステスターの固定ヘッドに、サンプルを、直径87.5mm×210mmの円筒状になるよう取り付けた。サンプルの両端を保持し、初期把持間隔175mmとし、ストロークの87.5mmで440度のひねりを加え、この動作の繰り返し往復運動を速度40回/分で50回行い、屈曲した。
この***試験の後のサンプルについて、酸素透過度および水蒸気透過度を前記の測定方法により測定した。その結果を「屈曲後」の酸素透過度および水蒸気透過度として表1に示す。
(2−3.耐レトルト処理評価)
ラミネートフィルムを用いて、4辺をシール部とする縦210mm×横150mmの大きさのパウチを作製し、内容物として水を充填した。その後、121℃、30分間レトルト殺菌処理を行い、レトルト殺菌処理後の酸素および水蒸気透過度を測定した。その結果を「レトルト処理後」の酸素透過度および水蒸気透過度として表1に示す。
ラミネートフィルムを用いて、4辺をシール部とする縦210mm×横150mmの大きさのパウチを作製し、内容物として水を充填した。その後、121℃、30分間レトルト殺菌処理を行い、レトルト殺菌処理後の酸素および水蒸気透過度を測定した。その結果を「レトルト処理後」の酸素透過度および水蒸気透過度として表1に示す。
上記結果に示すとおり、実施例1〜11の積層シートは、原紙の状態で高いガスバリア性を有していた。また、原紙における酸素透過度および水蒸気透過度の値と、屈曲後、レトルト処理後それぞれにおける酸素透過度および水蒸気透過度の値との差が小さく、耐***性、耐熱湿性に優れていた。
一方、高分子化合物(A)とケイ素化合物(C)とを50/50の比率で含み、イソシアネート化合物(B)を含まないコーティング液を用いた比較例1の積層シートは、レトルト処理後の酸素透過度および水蒸気透過度が測定不可となった。また、屈曲後の水蒸気透過度も実施例1〜11にに比べて高かった。
高分子化合物(A)とケイ素化合物(C)とを30/70の比率で含み、イソシアネート化合物(B)を含まないコーティング液を用いた比較例2の積層シートは、屈曲後の酸素透過度が大幅に大きくなった。また、屈曲後の水蒸気透過度も実施例1〜11に比べて高かった。
一方、高分子化合物(A)とケイ素化合物(C)とを50/50の比率で含み、イソシアネート化合物(B)を含まないコーティング液を用いた比較例1の積層シートは、レトルト処理後の酸素透過度および水蒸気透過度が測定不可となった。また、屈曲後の水蒸気透過度も実施例1〜11にに比べて高かった。
高分子化合物(A)とケイ素化合物(C)とを30/70の比率で含み、イソシアネート化合物(B)を含まないコーティング液を用いた比較例2の積層シートは、屈曲後の酸素透過度が大幅に大きくなった。また、屈曲後の水蒸気透過度も実施例1〜11に比べて高かった。
本発明の積層シートは、高温高湿下でも高いガスバリア性を有し、ボイル処理、レトルト処理等の熱水処理後においても高いレベルでガスバリア性を維持することができる。また、折り曲げ、延伸といった***後もガスバリア性が劣化しにくい。
そのため、本発明の積層シートを用いて、印刷工程やドライラミネート、溶融押し出しラミネート、熱圧着ラミネートなどの後加工を行い、食品、医薬品等の包装分野に用いられる実用範囲の広い包装材料を提供することが可能である。
そのため、本発明の積層シートを用いて、印刷工程やドライラミネート、溶融押し出しラミネート、熱圧着ラミネートなどの後加工を行い、食品、医薬品等の包装分野に用いられる実用範囲の広い包装材料を提供することが可能である。
本発明の積層シートは、包装材料以外の用途に用いることができる。包装材料以外の用途としては、例えばLCD用基板フィルム、有機EL用基板フィルム、電子ペーパー用基板フィルム、電子デバイス用封止フィルム、PDP用フィルム、LED用フィルム、ICタグ用フィルム、太陽電池用バックシート、太陽電池用保護フィルムなどの電子デバイス関連フィルム、光通信用部材、電子機器用フレキシブルフィルム、燃料電池用隔膜、燃料電池用封止フィルム、各種機能性フィルムの基板フィルム等が挙げられる。
1 基材
3 ガスバリア層
5 組成物(I)から形成された層
7 組成物(II)から形成された層
9 アンカーコート層
10 積層シート
20 積層シート
30 積層シート
3 ガスバリア層
5 組成物(I)から形成された層
7 組成物(II)から形成された層
9 アンカーコート層
10 積層シート
20 積層シート
30 積層シート
Claims (10)
- 基材と、
水酸基を有する高分子化合物(A)と、イソシアネート化合物(B)と、ケイ素化合物(C)とを含む組成物から形成された層と、
を備える積層シート。 - 前記ケイ素化合物(C)が、下記式(c1)で表される化合物およびその加水分解物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(C1)を含む、請求項1に記載の積層シート。
Si(OR1)4 ・・・(c1)
(式中、R1は炭素数1〜4のアルキル基または炭素数1〜4のアルコキシアルキル基であり、式中の4つのR1は同じであっても異なっていてもよい。) - 前記高分子化合物(A)と、前記イソシアネート化合物(B)および前記化合物(C1)のSiO2換算量の合計との質量比が20/80〜50/50の範囲内である、請求項2に記載の積層シート。
- 前記高分子化合物(A)と、前記イソシアネート化合物(B)と、前記化合物(C1)のSiO2換算量との合計に対する前記イソシアネート化合物(B)の割合が、1〜20質量%である、請求項2または3に記載の積層シート。
- 前記イソシアネート化合物(B)が、分子中に少なくとも2個のイソシアネート基を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の積層シート。
- 無機材料からなるガスバリア層をさらに備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載の積層シート。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の積層シートを含む包装材料。
- 熱水処理用包装材料である、請求項7に記載の包装材料。
- 請求項7または8に記載の包装材料を備える成形品。
- 縦製袋充填シール袋、真空包装袋、スパウト付パウチ、ラミネートチューブ容器、輸液バッグ、容器用蓋材、紙容器または真空断熱体である、請求項9に記載の成形品。
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---|---|---|---|
JP2015093140A JP2016210024A (ja) | 2015-04-30 | 2015-04-30 | 積層シート、包装材料および成形品 |
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ID=57549120
Family Applications (1)
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JP (1) | JP2016210024A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019059056A (ja) * | 2017-09-25 | 2019-04-18 | 三井化学東セロ株式会社 | ガスバリア性積層体および包装体 |
JP2019059052A (ja) * | 2017-09-25 | 2019-04-18 | 三井化学東セロ株式会社 | 輸液バッグ用ガスバリア性積層体および輸液バッグ用包装体 |
WO2023199753A1 (ja) * | 2022-04-13 | 2023-10-19 | 凸版印刷株式会社 | ガスバリア性積層体、包装フィルム、包装容器及び包装製品 |
-
2015
- 2015-04-30 JP JP2015093140A patent/JP2016210024A/ja active Pending
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JP2019059056A (ja) * | 2017-09-25 | 2019-04-18 | 三井化学東セロ株式会社 | ガスバリア性積層体および包装体 |
JP2019059052A (ja) * | 2017-09-25 | 2019-04-18 | 三井化学東セロ株式会社 | 輸液バッグ用ガスバリア性積層体および輸液バッグ用包装体 |
WO2023199753A1 (ja) * | 2022-04-13 | 2023-10-19 | 凸版印刷株式会社 | ガスバリア性積層体、包装フィルム、包装容器及び包装製品 |
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