JP3931389B2 - ガスバリア性積層フィルム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の金属酸化物蒸着層を設けた蒸着フィルムを利用したガスバリア性積層フィルムに関するもので、特に、残留溶剤の問題がないウェットラミネーション用接着剤を用いたガスバリア性積層フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の金属酸化物を蒸着した蒸着フィルムは、透明で、ガスバリア性が優れた包装材料として多用されている。（例えば、特公昭５３−１２９５３号公報参照）
前記蒸着フィルムを、袋等のとして実際に使用する場合には、蒸着フィルムの内側にポリエチレン等のヒートシール性を有するフィルム、または樹脂層からなるシーラント層を設けた積層フィルムとして使用している。（例えば、実公昭５２−２４６０８号公報参照）
この時、蒸着フィルムの蒸着層に接着剤を介してシーラント層を設ける場合、水酸基、イソシアネート基等の活性もとを有する１液、または２液硬化型のドライラミネート用接着剤を用いないと、十分な接着強度が得られなかった。
一方、ドライラミネート接着剤を用いるので、作業環境問題のほか、残留溶剤の問題があった。
また、残留溶剤の問題がなく、接着剤の塗布量が少なく、接着スピードの高いいウェットラミネーション用接着剤を用いた場合、接着強度が十分でない問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ガスバリア性が優れた金属酸化物蒸着フィルムと多孔性材料を、残留溶剤の問題のないウェットラミネーション用接着剤を用いて積層したガスバリア性積層フィルムを提供することを材料を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基材に金属酸化物蒸着層を形成した蒸着フィルムの、前記蒸着層に水溶性高分子と金属アルコキシドまたはその加水分解物を含む組成からなる水性コーティング剤層を設け、この水性コーティング剤層にウェットラミネーション用アクリル酸エステル樹脂エマルジョン接着剤層を介して、多孔性材料を積層したガスバリア性積層フィルムである。また、水性コーティング剤層面に、ウレタン基を有する硬化型インキからなる印刷層を設けたガスバリア性積層フィルムである。そして、前記蒸着層の厚さが８００Å以下としたガスバリア性積層フィルムである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の積層フィルムは、図１に示すように、基材１の片面に金属酸化物の蒸着層２が形成された蒸着フィルム３の、前記蒸着層２に、水溶性高分子と金属アルコキシドまたはその加水分解物を含む組成からなる水性コーティング剤層４を設け、この水性コーティング剤層にウェットラミネーション用アクリル酸エステル樹脂エマルジョン接着剤層５を介して、多孔性材料層６を積層した構成からなる。また、図２に示すように、図１に示した積層フィルムの、水性コーティング剤層４の面にウレタン基を有する硬化型インキからなる印刷層７を設けた、ガスバリア性積層フィルムである。
【０００６】
ここで、基材１は、高分子フィルムが好適で、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン、ポリカーボネート、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール等が使用できる。
【０００７】
そして、蒸着層２は、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等の金属酸化物からなり、前記化合物単体、またはこれらを混合物した組成からなる。この蒸着層の厚さは、１００Å〜２０００Åの範囲、特に１００Å〜８００Åの範囲が好適である。
蒸着層２に設ける水性コーティング剤層４は、表面に一定の薄膜を形成する物質であればよく、特に水溶性高分子、または水溶性高分子と金属アルコキシドあるいはその加水分解物を含む組成が好ましい。
【０００８】
コーティング剤層に含まれる各成分について以下に詳述する。
本発明でコーティング剤に用いられる水溶性高分子はポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウムなどが挙げられる。特にポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を本発明のガスバリア性積層体のコーティング剤に用いた場合にガスバリア性が最も優れる。ここでいうＰＶＡは、一般にポリ酢酸ビニルをけん化して得られるもので、酢酸基が数十％残存している、いわゆる部分けん化ＰＶＡから、酢酸基が数％しか残存していない完全けん化ＰＶＡまでを含み、特に限定されるものではない。
【０００９】
また、前記水溶性高分子と共に用いる金属アルコキシドは、テトラエトキシシラン〔Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 〕、トリイソプロポキシアルミニウム〔Ａｌ（Ｏ−２’−Ｃ3 Ｈ7 ）3 〕などの一般式、
Ｍ（ＯＲ）n
（Ｍ：Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｉ、Ｚｒ等の金属、Ｒ：ＣＨ3 、Ｃ2 Ｈ5 等のアルキル基）で表せるものである。中でも、テトラエトキシシラン、トリイソプロポキシアルミニウムが加水分解後、水系の溶媒中において比較的安定であるので好ましい。
【００１０】
上述した各成分を単独またはいくつかを組み合わせてコーティング剤に加えることができ、さらにコーティング剤のバリア性を損なわない範囲で、イソシアネート化合物、シランカップリング剤、あるいは分散剤、安定化剤、粘度調整剤、着色剤など公知の添加剤を加えることができる。
【００１１】
例えばコーティング剤に加えられるイソシアネート化合物は、その分子中に２個以上のイソシアネート基（ＮＣＯ基）を有するものであり、例えばトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、トリフェニルメタントリイソシアネート（ＴＴＩ）、テトラメチルキシレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）などのモノマー類と、これらの重合体、誘導体などがある。
【００１２】
コーティング剤の塗布方法には、通常用いられる、ディッピング法、ロールコーティング法、スクリーン印刷法、スプレー法など従来公知の手段が用いられる。皮膜の厚さはコーティング剤の種類によって異なるが、乾燥後の厚さが約０．０１〜１００μｍの範囲であればよいが、５０μｍ以上では、膜にクラックが生じやすくなるため、０．０１〜５０μｍとすることが望ましい。
【００１３】
一方、ウェットラミネーション用接着剤層５は、アクリル酸エステル樹脂エマルジョン接着剤で、厚さは、１ｇ／ｍ2〜５ｇ／ｍ2（乾燥時）の範囲が適しおり、使用する紙の種類により塗布量、粘度を調整する。そして、印刷層７は、図２に示すように、全面、または部分的に設けてもよく、特に、ウレタン基を有する硬化型のインキが、水性コーティング剤層とウェットラミネーション用接着剤層との接着強度が優れている。
【００１４】
そして、多孔性材料６は、薄葉紙、上質紙、純白ロール紙、パーチメント紙等の紙、または不織布等の多孔性材料で、乾燥時に接着剤の希釈剤が蒸発されれば目的に応じて使用することができる。
本発明の積層フィルムは、蒸着層面に水性コーティング剤層を設けたので、ウェットラミネーション用接着剤層を用いて積層したフィルムであっても、十分な層間の接着強度が得られる。
【００１５】
また、水性コーティング剤層として、水溶性高分子と金属アルコキシドまたはその加水分解物を含む組成のものを用いることにより、接着強度だけでなく、ガスバリア性を向上させることができ、キャンディ、ビスケット等の包装紙、またはアイスクリーム等のカップ容器に使用することができる。
【００１６】
本発明の具体的な例を以下に示す。
（１）キャンディーの包装紙：ポリエチレンテレフタレートフィルム／酸化ア ルミニウム蒸着層／水性コーティング剤層（／印刷層）／ウェットラミネーション／薄葉紙
（２）ビスケットの包装紙：ポリエチレンテレフタレートフィルム／酸化アル ミニウム蒸着層／水性コーティング剤層（／印刷層）／ウェットラミネーション／上質紙
（３）チューインガムの包装紙：（印刷層／）上質紙／ウェットラミネーショ ン／水性コーティング剤層／酸化アルミニウム蒸着層：ポリエチレンテレフタレートフィルム／接着層／ポリエチレン層
（４）アイスクリーム用カップ：ポリエチレンテレフタレートフィルム／酸化 アルミニウム蒸着層／水性コーティング剤層（／印刷層）／ウェットラミネーション／カップ用原紙
（５）バター、マーガリン用包装紙：ポリエチレンテレフタレートフィルム／ 酸化アルミニウム蒸着層／水性コーティング剤層（／印刷層）／ウェットラミネーション／パーチメント紙
【００１７】
ここで、水性コーティング剤として、テトラエトキシシラン１０．４ｇに塩酸（０．１Ｎ）を８９．６ｇ加え、３０分間撹拌し、加水分解させた固形分３ｗｔ％（ＳｉＯ2 換算）の加水分解溶液（Ａ）と、ポリビニルアルコールの３．０ｗｔ％の水／イソプロピルアルコール（９０／１０）溶液（Ｂ）を混合した組成を用いた。
【００１８】
また、ウエットラミネーションに用いた接着剤は、アクリル酸エステル樹脂エマルジョン接着剤を用いた。
印刷層は、必要に応じて設けてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、以上の構成からなるので、ウェットラミネーション用接着剤としてアクリル酸エステル樹脂エマルジョン接着剤を使用することで、十分な層間の接着強度が得られる。また、接着剤層の残留溶剤がないので、積層フィルムを用いて食品等を包装しても、溶剤臭のない包装が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層フィルムの一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の積層フィルムの他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１…基材
２…蒸着層
３…蒸着フィルム
４…水性コーティング層
５…ウェットラミネーション用接着剤層
６…多孔性材料
７…印刷層
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の金属酸化物蒸着層を設けた蒸着フィルムを利用したガスバリア性積層フィルムに関するもので、特に、残留溶剤の問題がないウェットラミネーション用接着剤を用いたガスバリア性積層フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の金属酸化物を蒸着した蒸着フィルムは、透明で、ガスバリア性が優れた包装材料として多用されている。（例えば、特公昭５３−１２９５３号公報参照）
前記蒸着フィルムを、袋等のとして実際に使用する場合には、蒸着フィルムの内側にポリエチレン等のヒートシール性を有するフィルム、または樹脂層からなるシーラント層を設けた積層フィルムとして使用している。（例えば、実公昭５２−２４６０８号公報参照）
この時、蒸着フィルムの蒸着層に接着剤を介してシーラント層を設ける場合、水酸基、イソシアネート基等の活性もとを有する１液、または２液硬化型のドライラミネート用接着剤を用いないと、十分な接着強度が得られなかった。
一方、ドライラミネート接着剤を用いるので、作業環境問題のほか、残留溶剤の問題があった。
また、残留溶剤の問題がなく、接着剤の塗布量が少なく、接着スピードの高いいウェットラミネーション用接着剤を用いた場合、接着強度が十分でない問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ガスバリア性が優れた金属酸化物蒸着フィルムと多孔性材料を、残留溶剤の問題のないウェットラミネーション用接着剤を用いて積層したガスバリア性積層フィルムを提供することを材料を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基材に金属酸化物蒸着層を形成した蒸着フィルムの、前記蒸着層に水溶性高分子と金属アルコキシドまたはその加水分解物を含む組成からなる水性コーティング剤層を設け、この水性コーティング剤層にウェットラミネーション用アクリル酸エステル樹脂エマルジョン接着剤層を介して、多孔性材料を積層したガスバリア性積層フィルムである。また、水性コーティング剤層面に、ウレタン基を有する硬化型インキからなる印刷層を設けたガスバリア性積層フィルムである。そして、前記蒸着層の厚さが８００Å以下としたガスバリア性積層フィルムである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の積層フィルムは、図１に示すように、基材１の片面に金属酸化物の蒸着層２が形成された蒸着フィルム３の、前記蒸着層２に、水溶性高分子と金属アルコキシドまたはその加水分解物を含む組成からなる水性コーティング剤層４を設け、この水性コーティング剤層にウェットラミネーション用アクリル酸エステル樹脂エマルジョン接着剤層５を介して、多孔性材料層６を積層した構成からなる。また、図２に示すように、図１に示した積層フィルムの、水性コーティング剤層４の面にウレタン基を有する硬化型インキからなる印刷層７を設けた、ガスバリア性積層フィルムである。
【０００６】
ここで、基材１は、高分子フィルムが好適で、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン、ポリカーボネート、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール等が使用できる。
【０００７】
そして、蒸着層２は、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等の金属酸化物からなり、前記化合物単体、またはこれらを混合物した組成からなる。この蒸着層の厚さは、１００Å〜２０００Åの範囲、特に１００Å〜８００Åの範囲が好適である。
蒸着層２に設ける水性コーティング剤層４は、表面に一定の薄膜を形成する物質であればよく、特に水溶性高分子、または水溶性高分子と金属アルコキシドあるいはその加水分解物を含む組成が好ましい。
【０００８】
コーティング剤層に含まれる各成分について以下に詳述する。
本発明でコーティング剤に用いられる水溶性高分子はポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウムなどが挙げられる。特にポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を本発明のガスバリア性積層体のコーティング剤に用いた場合にガスバリア性が最も優れる。ここでいうＰＶＡは、一般にポリ酢酸ビニルをけん化して得られるもので、酢酸基が数十％残存している、いわゆる部分けん化ＰＶＡから、酢酸基が数％しか残存していない完全けん化ＰＶＡまでを含み、特に限定されるものではない。
【０００９】
また、前記水溶性高分子と共に用いる金属アルコキシドは、テトラエトキシシラン〔Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 〕、トリイソプロポキシアルミニウム〔Ａｌ（Ｏ−２’−Ｃ3 Ｈ7 ）3 〕などの一般式、
Ｍ（ＯＲ）n
（Ｍ：Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｉ、Ｚｒ等の金属、Ｒ：ＣＨ3 、Ｃ2 Ｈ5 等のアルキル基）で表せるものである。中でも、テトラエトキシシラン、トリイソプロポキシアルミニウムが加水分解後、水系の溶媒中において比較的安定であるので好ましい。
【００１０】
上述した各成分を単独またはいくつかを組み合わせてコーティング剤に加えることができ、さらにコーティング剤のバリア性を損なわない範囲で、イソシアネート化合物、シランカップリング剤、あるいは分散剤、安定化剤、粘度調整剤、着色剤など公知の添加剤を加えることができる。
【００１１】
例えばコーティング剤に加えられるイソシアネート化合物は、その分子中に２個以上のイソシアネート基（ＮＣＯ基）を有するものであり、例えばトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、トリフェニルメタントリイソシアネート（ＴＴＩ）、テトラメチルキシレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）などのモノマー類と、これらの重合体、誘導体などがある。
【００１２】
コーティング剤の塗布方法には、通常用いられる、ディッピング法、ロールコーティング法、スクリーン印刷法、スプレー法など従来公知の手段が用いられる。皮膜の厚さはコーティング剤の種類によって異なるが、乾燥後の厚さが約０．０１〜１００μｍの範囲であればよいが、５０μｍ以上では、膜にクラックが生じやすくなるため、０．０１〜５０μｍとすることが望ましい。
【００１３】
一方、ウェットラミネーション用接着剤層５は、アクリル酸エステル樹脂エマルジョン接着剤で、厚さは、１ｇ／ｍ2〜５ｇ／ｍ2（乾燥時）の範囲が適しおり、使用する紙の種類により塗布量、粘度を調整する。そして、印刷層７は、図２に示すように、全面、または部分的に設けてもよく、特に、ウレタン基を有する硬化型のインキが、水性コーティング剤層とウェットラミネーション用接着剤層との接着強度が優れている。
【００１４】
そして、多孔性材料６は、薄葉紙、上質紙、純白ロール紙、パーチメント紙等の紙、または不織布等の多孔性材料で、乾燥時に接着剤の希釈剤が蒸発されれば目的に応じて使用することができる。
本発明の積層フィルムは、蒸着層面に水性コーティング剤層を設けたので、ウェットラミネーション用接着剤層を用いて積層したフィルムであっても、十分な層間の接着強度が得られる。
【００１５】
また、水性コーティング剤層として、水溶性高分子と金属アルコキシドまたはその加水分解物を含む組成のものを用いることにより、接着強度だけでなく、ガスバリア性を向上させることができ、キャンディ、ビスケット等の包装紙、またはアイスクリーム等のカップ容器に使用することができる。
【００１６】
本発明の具体的な例を以下に示す。
（１）キャンディーの包装紙：ポリエチレンテレフタレートフィルム／酸化ア ルミニウム蒸着層／水性コーティング剤層（／印刷層）／ウェットラミネーション／薄葉紙
（２）ビスケットの包装紙：ポリエチレンテレフタレートフィルム／酸化アル ミニウム蒸着層／水性コーティング剤層（／印刷層）／ウェットラミネーション／上質紙
（３）チューインガムの包装紙：（印刷層／）上質紙／ウェットラミネーショ ン／水性コーティング剤層／酸化アルミニウム蒸着層：ポリエチレンテレフタレートフィルム／接着層／ポリエチレン層
（４）アイスクリーム用カップ：ポリエチレンテレフタレートフィルム／酸化 アルミニウム蒸着層／水性コーティング剤層（／印刷層）／ウェットラミネーション／カップ用原紙
（５）バター、マーガリン用包装紙：ポリエチレンテレフタレートフィルム／ 酸化アルミニウム蒸着層／水性コーティング剤層（／印刷層）／ウェットラミネーション／パーチメント紙
【００１７】
ここで、水性コーティング剤として、テトラエトキシシラン１０．４ｇに塩酸（０．１Ｎ）を８９．６ｇ加え、３０分間撹拌し、加水分解させた固形分３ｗｔ％（ＳｉＯ2 換算）の加水分解溶液（Ａ）と、ポリビニルアルコールの３．０ｗｔ％の水／イソプロピルアルコール（９０／１０）溶液（Ｂ）を混合した組成を用いた。
【００１８】
また、ウエットラミネーションに用いた接着剤は、アクリル酸エステル樹脂エマルジョン接着剤を用いた。
印刷層は、必要に応じて設けてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、以上の構成からなるので、ウェットラミネーション用接着剤としてアクリル酸エステル樹脂エマルジョン接着剤を使用することで、十分な層間の接着強度が得られる。また、接着剤層の残留溶剤がないので、積層フィルムを用いて食品等を包装しても、溶剤臭のない包装が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層フィルムの一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の積層フィルムの他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１…基材
２…蒸着層
３…蒸着フィルム
４…水性コーティング層
５…ウェットラミネーション用接着剤層
６…多孔性材料
７…印刷層
Claims (3)
- 基材に金属酸化物蒸着層を形成した蒸着フィルムの、前記蒸着層に水溶性高分子と金属アルコキシドまたはその加水分解物を含む組成からなる水性コーティング剤層を設け、この水性コーティング剤層にウェットラミネーション用アクリル酸エステル樹脂エマルジョン接着剤層を介して、多孔性材料を積層した、ガスバリア性積層フィルム。
- 水性コーティング剤層面に、ウレタン基を有する硬化型インキからなる印刷層を設けた請求項１に記載のガスバリア性積層フィルム。
- 蒸着層の厚さが８００Å以下とした請求項１乃至請求項２のいずれかに記載のガスバリア性積層フィルム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22254297A JP3931389B2 (ja) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | ガスバリア性積層フィルム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22254297A JP3931389B2 (ja) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | ガスバリア性積層フィルム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1158588A JPH1158588A (ja) | 1999-03-02 |
| JP3931389B2 true JP3931389B2 (ja) | 2007-06-13 |
Family
ID=16784084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22254297A Expired - Lifetime JP3931389B2 (ja) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | ガスバリア性積層フィルム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3931389B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180003143A (ko) * | 2016-06-30 | 2018-01-09 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 배리어 필름 및 이의 제조방법 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103879066B (zh) * | 2014-03-13 | 2015-12-30 | 浙江大学 | 一种金属有机框架物薄膜的制备方法及其产品和应用 |
| CN105173052A (zh) * | 2015-02-10 | 2015-12-23 | 东莞前沿技术研究院 | 囊皮材料及浮空器 |
| CN104760362B (zh) * | 2015-03-25 | 2017-09-19 | 东莞前沿技术研究院 | 平流层浮空器蒙皮及其制备方法 |
-
1997
- 1997-08-19 JP JP22254297A patent/JP3931389B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180003143A (ko) * | 2016-06-30 | 2018-01-09 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 배리어 필름 및 이의 제조방법 |
| KR102327593B1 (ko) | 2016-06-30 | 2021-11-16 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 배리어 필름 및 이의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1158588A (ja) | 1999-03-02 |
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