JP3068107B2 - 透明ガスバリアフィルム - Google Patents

透明ガスバリアフィルム

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吉雄 山岡
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、透明性、ガスバリア
性、耐レトルト性に優れ、食料品、医薬品電子部品等の
分野における気密性を要求される包装材料または、ガス
遮断材料として有用なフィルムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ガスバリア性のすぐれたフィルムとして
は、プラスチックフィルム上にアルミニウムを積層した
もの、塩化ビニリデンやエチレンビニールアルコール共
重合体をコーティングしたもの、さらには酸化珪素等の
薄膜を積層したものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】かかる前記従来のガス
バリア性フィルムは、次のような課題を有していた。ア
ルミニウム積層品は、経済性、ガスバリア性の優れたも
のではあるが、不透明なため、包装時の内容物が見えな
いという大きな課題を有している。塩化ビニリデンやエ
チレンビニールアルコール共重合体をコーティングした
ものは、水蒸気、酸素等のガスバリア性が十分でなく特
に高温処理においてその低下が著しい。また、塩化ビニ
リデン系については、焼却時の塩素ガスの発生等、地球
環境への影響も懸念されている。特公昭51−4851
1号には、合成樹脂体表面にSixOy (例えばSiO
2 )を蒸着したガスバリアフィルムが提案されている
が、ガスバリア性の良好なSiOx 系(x=1.5〜
1.8)は、やや褐色を有しており、透明ガスバリアフ
ィルムとしては、不十分なものである。
【0004】また、MgOとSiO2 を主たる成分とし
た耐透湿性透明合成樹脂体としては、(特公昭61−2
97137)に見られるようなものも得られるが、これ
は、耐透湿性薄膜であり、酸素バリア性と水蒸気バリア
性を兼ね備え、屈曲性の高い薄膜透明ガスバリアフィル
ムはないのが現状である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、透明性、ガス
バリア性に優れ、また耐屈曲性の高い、しかも経済性に
おいても、有利な透明ガスバリアフィルムを提供せんと
するものである。すなわち、本発明は透明プラスチック
フィルムからなる基体の少なくとも一方の面に主とし
て、酸化マグネシウム、酸化珪素及び酸化アルミニウム
とからなる組成物の透明薄膜を設け、さらに、該透明薄
膜上に未延伸ポリプロピレンフィルムを設け、該薄膜の
組成物の内、酸化マグネシウムが40重量%以上含ま
れ、且つ、酸化珪素が50重量%以下含まれ、かつ、透
湿度と10回ゲルボ後の酸素透過度がそれぞれ1g/m
2 .24h.day未満、10cc/m 2 .24h.da
y未満であるることを特徴とする透明ガスバリアフィル
ムである。
【0006】本発明でいう透明プラスチックフィルムと
は、有機高分子を溶融押出しをして、必要に応じ、長手
方向、および、または、幅方向に延伸、冷却、熱固定を
施したフィルムであり、有機高分子としては、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタート、ポ
リエチレン−2、6−ナフタレート、ナイロン6、ナイ
ロン4、ナイロン66、ナイロン12、ポリ塩化ビニー
ル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニールアルコール、全
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、ポリスルフォン、ポリッフェニレン
スルフィド、ポリフェニレンオキサイドなどがあげられ
る。また、これらの(有機重合体)有機高分子は他の有
機重合体を少量共重合をしたり、ブレンドしたりしても
よい。
【0007】さらにこの有機高分子には、公知の添加
剤、例えば、紫外線吸収剤、帯電防止剤、可塑剤、滑
剤、着色剤などが添加されていてもよい。本発明の透明
プラスチックフィルムは、その透明度として、全光線透
過率で40%以上、好ましくは65%以上、さらに好ま
しくは80%以上であるフィルムである。
【0008】本発明の透明プラスチックフィルムは、本
発明の目的を損なわない限りにおいて、薄膜層を積層す
るに先行して、該フィルムをコロナ放電処理、グロー放
電処理、その他の表面粗面化処理を施してもよく、ま
た、公知のアンカーコート処理、印刷、装飾が施されて
いてもよい。本発明の透明プラスチックフィルムは、そ
の厚さとして5〜500μmの範囲が好ましく、さらに
好ましくは8〜200μmの範囲である。
【0009】かかる透明プラスチックフィルムからなる
基体の少なくとも一方の面に酸化マグネシウム、酸化珪
素および酸化アルミニウムとからなる組成を主体とする
薄層を積層するのであるが、かかる無機物の薄膜作成に
は種々の方法が知られており、本発明においては、特に
限られるものではない。しかし、経済性、実用性およ
び、作成された薄膜の均一性からスパッター、蒸着法が
好ましく、その中でも、金属を加熱して、気相で酸素と
反応させる反応蒸着法または電子線によるMgO、Si
2 及びAl2 3 を蒸着源とする電子ビーム蒸着法、
または、MgOとSiまたはSiO2,Alまたは Al
2 3 を加熱し、必要に応じて、気相で酸素を反応させ
る反応性蒸着法等が好ましい。
【0010】本発明における酸化マグネシウムとはM
g,MgO,MgO2,等の各種マグネシウム酸化物の混
合物から成り立つていると考えられ、それぞれの含有率
等は作成条件で異なるが、該薄膜の組成物の内、酸化マ
グネシウムは40重量%以上含まれている。同様に酸化
アルミニウムとは、Al,AlO,Al2 3 等からな
りたっていると考えられ、また、酸化けい素とは, S
i,SiO,SiO2 等から成り立っていると考えられ
る。また、これらの比率も作成条件で異なるが、該薄膜
の組成物の内、酸化珪素が50重量%以下含まれ、好ま
しくは、3重量%以上50重量%以下含まれる。また、
酸化アルミニウムは、1重量%以上、好ましくは、3重
量%以上含まれる。
【0011】本発明における主体とする薄膜は、主とし
て酸化マグネシウム、酸化珪素及び、酸化アルミニウム
とからなるが、その成分中に微量(全成分中に高々3%
まで)の他成分を含有させてもよい。また、該薄膜の厚
さとしては、ガスバリア性および可撓性等の点から、5
0〜5000Å(オングストローム)の範囲が好まし
く、さらに好ましくは100〜2000Å(オングスト
ローム)である。本発明品は、そのままで使用されても
よいが、他の有機高分子のフィルム、または薄層をラミ
ネートまたはコーティングして使用してもよい。
【0012】次に実施例をあげて本発明を説明する。 (実施例)蒸着材料として、MgO、SiO、Al2
3 の3〜5mm程度のフレーク状のものを用い、電子ビ−
ム蒸着で薄膜形成を行った。薄膜の厚みを200,70
0,1500Å(オングストローム)とし,実施例1−
6を作製した。ここで、基板となるプラスチックフィル
ムは、東洋紡績(株)のPETフィルムE−5100
(12μm厚)を使用した。また、厚さ40μmの未延
伸ポリプロピレンフィルム(OPPフィルム)を二液硬
化型ポリウレタン系接着剤(厚さ2μm)を用いて、ド
ライラミネートして、本発明応用の包装用プラスチック
フィルムを得た。このようにして得たガスバリアフィル
ム、及び、耐屈曲疲労性テスト後の酸素透過率を測定し
た。以下に酸素透過率の測定方法及び耐屈曲疲労性テス
ト方法を示す。
【0013】・酸素透過率の測定方法 作成した透明ガスバリアフィルムの酸素透過率を酸素透
過率測定装置(モダンコントロールズ社製 OX−TR
AN100)を用いて測定した。 ・耐屈曲疲労性(以下ゲルボ特性)のテスト方法 耐屈曲疲労性は、いわゆるゲルボフレックステスター
(理学工業( 株) 社製)を用いて評価した。条件として
は(MIL−B131H)で112inch×8inc
hの試料片を直径3(1/2)inchの円筒状とし、
両端を保持し、初期把持間隔7inchとし、ストロー
クの3(1/2)inchで、400度のひねりを加え
るものでこの動作の繰り返し往復運動を40回/min
の速さで、20℃、相対湿度65%の条件下で行った。
このようにして測定した酸素透過率は、0.2cc前後
と非常に優秀であった。さらに100回ゲルボ試験後の
結果も、2cc前後の上昇に留まり、ゲルボ特性の優れ
たガスバリアフィルムが得られた。
【0014】
【発明の効果】透明プラスチックフィルムからなる基体
の少なくとも一方の面に主として、酸化マグネシウム、
酸化珪素及び酸化アルミニウムとからなる組成物の透明
薄膜を設け、さらに、該透明薄膜上に未延伸ポリプロピ
レンフィルムを設け、該薄膜の組成物の内、酸化マグネ
シウムが40重量%以上含まれ、且つ、酸化珪素が50
重量%以下含まれ、かつ、透湿度と10回ゲルボ後の酸
素透過度がそれぞれ1g/m 2 .24h.day未満、
10cc/m 2 .24h.day未満であることを特徴
とすることにより、透明性、ガスバリア性に優れ、また
耐屈曲性(ゲルボ特性)の優れるものとなった。
【0015】
【発明の効果】ガスバリア層の組成として、酸化マグネ
シウム、酸化珪素及び酸化アルミニウムとからなる組成
の透明薄膜を設け、該薄膜の組成物の内、酸化マグネシ
ウムが40重量%以上含まれ、且つ、酸化珪素が50重
量%以下含まれることを特徴とすることにより、透明
性、ガスバリア性に優れ、また耐屈曲性(ゲルボ特性)
の優れたものとなった。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 陽三 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋 紡績株式会社総合研究所内 審査官 中島 庸子 (56)参考文献 特開 平3−13328(JP,A) 特開 昭61−193841(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 1/00 - 35/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明プラスチックフィルムからなる基体
    の少なくとも一方の面に主として、酸化マグネシウム、
    酸化珪素及び酸化アルミニウムとからなる組成物の透明
    薄膜を設け、さらに、該透明薄膜上に未延伸ポリプロピ
    レンフィルムを設け、該薄膜の組成物の内、酸化マグネ
    シウムが40重量%以上含まれ、且つ、酸化珪素が50
    重量%以下含まれ、かつ、透湿度と10回ゲルボ後の酸
    素透過度がそれぞれ1g/m 2 .24h.day未満、
    10cc/m 2 .24h.day未満であるることを特
    徴とする透明ガスバリアフィルム。
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