JPH0544526U

JPH0544526U - 包装用積層体

Info

Publication number: JPH0544526U
Application number: JP1396992U
Authority: JP
Inventors: 邦彦尾崎; 敏則町田; 作三塚田; 紘太郎野手
Original assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Priority date: 1991-10-04
Filing date: 1992-02-14
Publication date: 1993-06-15
Anticipated expiration: 2006-02-07
Also published as: JPH084283Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】酸素ガス，二酸化炭素ガスなどのガスバリア
性，水蒸気バリア性，可撓性，耐水性および耐薬品性に
すぐれ、種々の厳しい環境下におかれてもその性能が安
定している包装用積層体に関する。【構成】けい素酸化物を必須成分とするドライプレーテ
イング層を１層以上設けたプラスチックフィルムにおい
て、該ドライプレーテイング層に水性被覆剤を塗布また
は印刷してなる包装用積層体である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、酸素ガス，二酸化炭素ガスなどのガスバリア性，水蒸気バリア性，可撓性，耐水性および耐薬品性にすぐれ、種々の厳しい環境下におかれてもその性能が安定しており、飲食品，医薬品，し好品などの包装材料分野にさまざまな場面において環境に対してクリーンで、なおかつ、酸素，水蒸気等のガスバリヤ性を有する、有用なけい素酸化物を必須とするドライプレーテイング層を含む包装用積層体に関する。

【０００２】

【従来の技術】

飲食品，医薬品，し好品，電子部品などの包装材料分野などに用いられているプラスチック積層体は、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ガス透過率の小さい材質のものが用いられている。さらに、最近では廃棄処理時の簡便性やリサイクル対応などの地球環境に対する安全性の要求が高まっている。しかしながらＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）の様に塩素分子を含んだバリヤー性フィルムは、酸素，水蒸気などのガスバリヤー性を有しているが、燃焼時における塩素イオンの発生により有毒物の発生又は酸性雨の引き金になっているとの事から、これらのフィルムの使用は最近にわかに問題となっている。また、ポリビニルアルコールフィルムや、エチレンー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も、酸素バリヤ性に優れているので、包装材料として広く用いられている。これらのフィルムは燃焼時に環境を害するような有毒ガスは発生しない。しかしながら、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下では酸素バリヤ性も低下するという欠点を有する。

【０００３】そして、さらに高度のガスバリヤ性が必要な包装材料の場合には、フィルムにアルミニウム箔を貼り合わせたものや、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、このような金属箔等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優れているものの、耐酸性や耐アルカリ性に問題が有るため内容物や積層体が使われる環境のｐＨ（水素イオン濃度）により金属箔等を用いた包装材料は使用範囲が限定されている。さらに、金属箔等を含んだ包装材料は廃棄後の燃焼時にこの金属箔等が溶融し、燃焼炉の底部分に金属が堆積し、燃焼炉の空気穴や灰分取出穴を塞いでしまったり、耐火材の損傷をまねく事もあり、問題となっている。一方、プラスチックラミネート包装材料分野において、塗工時の作業環境や包装材料として残留溶剤の心配がない等により無公害性，安全性の高い水性被覆剤が一部実用化されている。しかしながら特殊な処理をしていないプラスチックフィルムに対する水性被覆剤の塗加工はぬれ性不足による塗工不良や接着力不足が理由で、あまり普及していない。これは多くのプラスチックフィルムが疎水性であるためプラスチックフィルム上に水性被覆物を塗布しても均一に濡れない事に起因している。その為、プラスチックフィルムに、水性被覆剤をコーティングする場合、フィルム表面のぬれ性やフィルムと水性被覆剤の接着性を改善する目的だけのためにコロナ放電処理，火炎処理，プラズマ処理，グロー放電処理，粗面化処理等の表面処理や公知のアンカーコート処理、易接着処理のような表面処理および改質材の塗りこみ等の処理をプラスチックフィルムに施す事によりある程度実用化しているのが現状である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、けい素酸化物をプラスチックフィルム表面に付与することにより、表面のぬれ性を改善し、水性被覆剤との塗工性，接着性を改善するばかりでなく、水性被覆剤の使用可能範囲を拡大することにより、有機溶剤系の被覆剤に比べ、良好な作業環境を生みだし、さらに残留溶剤等のない、また焼却しても、塩素イオン等を放出せず、環境に対してクリーンな積層体を提供するものである。またけい素酸化物を必須としたドライプレーテイング層をガスバリヤ層として使うことにより耐酸，耐アルカリ性に優れるばかりでなく、高温高湿度の条件下においても優れた水蒸気，酸素等のガスバリヤ性を示し、さらにドライプレーテイング層に水性被覆剤を通常の印刷、ドライラミネート等の条件で塗布することにより、ガスバリヤ性が溶剤系の被覆剤に比べて、さらに向上させた積層体を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、けい素酸化物を必須成分とするドライプレーテイング層を１層以上設けたプラスチックフィルムにおいて、該ドライプレーテイング層に水性被覆剤を塗布または印刷してなる包装用積層体である。本考案においてプラスチックフィルムとしては特に制限はなく、ポリエチレンテレフタレート，ポリブ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，ポリアミド，ポリイミド，ポリアクリロニトリル，ポリカーボネート，ポリスチレン，ポリプロピレン，エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物，ポリビニルアルコール，芳香族ポリアミド，ふっ素樹脂などを素材とするフィルム、あるいはこれらの１種または２種以上を含む積層フィルムがあり、一軸延伸や二軸延伸をされたものであってもよい。また一般包装用途では光沢，強度の面から二軸延伸ポリプロピレンフィルム，ポリエステルフィルムなどが好んで用いられ、電子材料分野ではふっ素樹脂フィルムやポリエステルフィルムなどが用いられる。また巻取り方式で生産する場合にはプラスチックフィルムの厚さは伸びしわ、亀裂などの発生の防止の面から５〜１００μｍであることが好ましい。

【０００６】本考案による積層体の形成方法は以下に示すとおりである。まず基材のプラスチックフィルムの少なくとも片面にけい素酸化物を必須成分とするドライプレーテイング層を形成する。このドライプレーテイング層はプラスチック表面のぬれ性を改善するばかりでなく、最終的に得られるフィルムに酸素や水蒸気等のガスバリヤ性機能を付与するものである。プラスチックフィルムにけい素酸化物を必須成分とするドライプレーテイング層を形成する方法としては特に制限はなく、真空蒸着，イオンプレーティング，スパッタリング，プラズマＣＶＤなどを用いる。さらに、真空蒸着の加熱方法としては特に制限はなく、高周波誘導加熱，抵抗加熱，輻射加熱，電子線加熱などの従来公知の加熱方法を用いることができる。ケイ素酸化物の薄膜の厚さは、使用するフィルム基体の厚さと最終的に得られるフィルムの使用目的に合わせて選定されるが、本考案においては３０Å〜５０００Åの範囲が望ましく、好ましくは２００Å〜１０００Åが望ましい。次にけい素酸化物を必須成分とするドライプレーテイング層に水性被覆剤を塗布または印刷する。水性被覆剤としては水性接着剤，水性アンカーコート剤，水性コーティング剤，水性グラビアインキ等があり、ヒートシール性，易接着性を有しているものでも良い。これら水性被覆剤は使用される状態で主溶媒が水であれば良く、接着剤，アンカーコート剤，コーティング剤，印刷インキ等の樹脂はとくに限定されるものではない。さらに水性被覆剤にはアルコール等の有機溶剤が一部含まれていてもよい。水性被覆剤としては、再生利用や燃焼時のことを考慮する場合にはポリエステル系が好ましい。

【０００７】水性被覆剤の塗布量としては特に制限はなく接着剤，アンカーコート剤，コーティング剤，印刷インキ等が一般的に使用される範囲なら問題はない。水性被覆剤をけい素酸化物を必須成分とするドライプレーテイング層を設けたプラスチックフィルムに塗布する方法としては、グラビアコート，リバースコート，スプレーコート等の方法が考えられるが、これらに限定されるものではない。また、塗工速度・乾燥手段も通常使用される範囲なら問題ない。水性被覆剤の厚さとしては、通常１〜１０μｍである。

【０００８】プラスチックフィルムにドライプレーテイング層を設け、その上に水性被覆剤を塗工または印刷し、さらにその上に一層又は二層以上のプラスチックフィルムを積層する方法としては特に制限はなく、ドライラミネート，エクストルージョンラミネート，サーマルラミネート等の従来公知のラミネート方法を用いることができる。水性被覆剤の上に積層するプラスチックフィルムとしては特に制限はなくポリエチレンテレフタレート，ポリブ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，ポリアミド，ポリイミド，ポリアクリロニトリル，ポリカーボネート，ポリスチレン，ポリエチレン，ポリプロピレン等のポリオレフィン，エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物，ポリビニルアルコール，芳香族ポリアミド，ふっ素樹脂などを素材とするフィルム、あるいはこれらの１種または２種以上を含む積層フィルムがあり、一軸延伸や二軸延伸をされたものであってもよい。またけい素酸化物を必須成分とするドライプレーテイング層を設けたプラスチックフィルム側にも一層又は二層以上のプラスチックフィルムを同様な方法で積層してもよい。ドライプレーテイング層に水性被覆剤を塗布または印刷することにより有機溶剤系の被覆剤に比べ、ガスバリヤー性がさらに向上する理由としては、水性被覆剤をけい素酸化物を必須成分とするドライプレーテイング層に塗布または印刷することにより、けい素酸化物の薄膜表面および薄膜内に形成された微細孔に吸着した水分が反応し、ケイ素酸化物の薄膜表面及び内に形成された微細孔が塞がれる構造となるため、酸素及び水蒸気が極めて透過しにくい構造となり、酸素及び水蒸気の各バリヤ性の優れたものとなると考えられる。

【０００９】

【考案の効果】

本考案により得られる積層体はプラスチックフィルムにけい素酸化物を必須成分とするドライプレーテイング層を設け、ぬれ性を改善したことで塗工適性が向上し、その結果、水性被覆剤の使用が可能となり、接着性向上の為だけの表面改質処理は不要となる。また、有機溶剤を使用しないためラミネート作業環境，印刷作業環境等の作業環境がクリーンになるばかりでなく、積層体の残留溶剤もほとんどなくなるものであり、その積層体は、実質的にポリエステル系樹脂層で構成することもでき廃棄処理時における混乱もなく、焼却しても塩素イオンを発生しない。また水性被覆剤をドライプレーテイング層に塗布することで、酸素，水蒸気等のガスバリヤ性がさらに向上するためバリヤ性向上のため、わざわざ水を塗工する必要もなく、極めて完成度の高いハイバリヤー包装用積層体の提供が可能になる。この積層体はパウチ、トレイのフタ材、ガゼット包装やタバコ包装の一般包装用として用いることができる。また、バリヤー性の向上、および印刷や他のフィルムとの接着などの機能を一度の処理で可能となるメリットがある。例えば、基材に用いるプラスチックフイルムに予め片面にヒートシールを有しているものを用いた場合、一回の塗布または印刷で両面にヒートシール層を有するバリヤー性フイルムを得ることができる。この基材に予め設けられたヒートシール層の形成方法としては、共押出多層二軸延伸であってもよく、またフイルム延伸前後のインラインもしくはオフラインによる塗布であってもよい。さらに、タバコ包装材料の場合、従来使用されているＰＶＤＣコーティングポリプロピレンフイルムよりも、Ｌメンソール等のフレーバーバリヤー性能が向上するばかりでなく、フレーバー成分の樹脂への吸着量も少ないため、タバコの風味を損なうことなく長期間の保存が可能となる。特に袋の内面のヒートシール層をポリエステル系にすることにより、フレーバー成分の樹脂への吸着量を低くすることができる。また、積層体が透明であるため、袋への印刷が不要となる利点もある。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の例に限定されるものではない。なお実施例における各特性の測定は次の測定方法によったものである。酸素ガス透過率ＡＳＴＭＤ−３９８５に準じて酸素ガス透過率測定器（モダンコントロールズ社ＯＸＴＲＡＮ−１００）を用いて２５℃、１００％ＲＨ（湿度）の条件にて測定した。水蒸気透過率ＡＳＴＭＦ−１２４９に準じて水蒸気透過率測定器（モダンコントロールズ社ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ−ＴＷＩＮ）を用いて４０℃、９０％ＲＨの条件にて測定した。ヒートシール強度１２０℃、１Kg/cm²、１秒間の条件でヒートシールされた積層体について、１５mm幅、Ｔ字剥離、３００mm/minの強度を測定した。ヒートシール面は、基材ポリエステルのヒートシール層どおし、基材ポリエステルのヒートシール層とその反対面、および反対面どおし、の３点について行った。残留溶剤量得られた積層体10×30mmを密封容器に入れて、８０℃、３０分間加熱処理し、ガスクロマトグラフィーで溶剤量を測定した。

【００１１】実施例１厚さ１２μの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムの表面に高周波誘導加熱方式で一酸化ケイ素を加熱、真空蒸着させ、約１０００Åのけい素酸化物の薄膜を形成させた。この蒸着フィルムに水性グラビアインキ、アクワカラーＲ６３Ｆ白（東洋インキ製造社製）を塗布量約２ｇ／m²（ドライ）をグラビアコーターを用いて速度１００ｍ／min で印刷し、さらにその上に水性接着剤ＡＤ−６１０Ａ／ＡＤ−６１０Ｃ（東洋モートン社製）を塗布量約２．５ｇ／m²（ドライ）をグラビアコーターを用いて約１００ｍ／min で塗布し、線状低密度ポリエチレンフィルム６０μ とドライラミネートした。得られた積層体の部分拡大断面図を図１に示す。１はプラスチックフィルム、２はドライプレーテイング層、３，４は水性被覆剤層、６はさらに積層されるプラスチックフィルムを表わす。得られた積層体について、前記の方法で酸素ガス透過率と水蒸気透過率を測定した。また、ドライプレーテイング層２と水性インキ３の接着強度を１５mm幅、Ｔ字剥離、剥離速度３００ mm／min の条件で測定した。又得られた積層体０．２m²を密封容器に入れ、８０ ℃、３０分間加熱処理し、ガスクロマトグラフィーで残留溶剤についての試験を行った。結果を表１に示す。

【００１２】

【表１】

【００１３】実施例２実施例１で得られた蒸着フィルムに水性接着剤ＡＤ−６１０Ａ／ＡＤ−６１０Ｃ（東洋モートン社製）塗布量約２．５ｇ／m²（ドライ）をグラビアコーターを用いて、１００ｍ／min で塗布し、線状低密度ポリエチレンフィルム６０μとドライラミネートした。得られた積層体の部分拡大断面を図２に示す。得られた積層体について前記の方法で酸素ガス透過率、水蒸気透過率を測定した。測定結果を表１に示す。

【００１４】実施例３実施例１で得られた蒸着フィルムの両面に水性ヒートシール剤ＴＨＷ−３２８７（東洋モートン社製）を巻取式ドライラミネーターにより片面約１ｇ／m²（ドライ）塗工し、９０℃で１０秒間乾燥した積層体（図３）を作成した。この積層体について前記の方法で酸素ガス透過率と水蒸気透過率を測定した。測定の結果を表−１に示す。また、上記積層体の蒸着面側と蒸着面側とを向い合わせに１２０℃、２kg／cm²で１秒間ヒートシールをした。その積層体について、１５mm幅、Ｔ字剥離、３００mm／min によるヒートシール強度測定を行った。測定の結果を表１に示す。

【００１５】実施例４厚さ１５μｍ片側ヒートシール処理二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの非処理面に高周波誘導加熱方式で一酸化けい素を加熱真空蒸着させ、約１０００Åのけい素酸化物の薄膜を形成させた。上記蒸着フィルムの蒸着層側に水性ヒートシール剤ＴＨＷ−３２８７（東洋モートン社製）を巻取式ドライラミネータにより約１ｇ／m²（ドライ）塗工し、９０℃で１０秒間乾燥した積層体（図４）を作成した。この積層体について前記の方法で酸素ガス透過率と水蒸気透過率を測定した。結果を表１に示す。また、上記積層体について、ヒートシール処理面と塗工面とを向い合わせにして１２０℃ ２kg／cm²で１秒間ヒートシールし、実施例１と同様にヒートシール強度を測定した。結果を表１に示す。

【００１６】比較例１厚さ１２μの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムの表面に水性グラビアインキ、アクワカラーＲ６３Ｆ白（東洋インキ製造社製）を塗布量約２ｇ／m²（ドライ）をグラビアコーターを用いて、速度１００ｍ／min で印刷し、さらにその上に水性接着剤ＡＤ６１０Ａ／ＡＤ６１０Ｃ（東洋モートン社製）塗布量約２．５ｇ／m²（ドライ）をグラビアコーターを用いて約１００ｍ／ min で塗布し、線状低密度ポリエチレンフィルム６０μとドライラミネートした（図５）。得られた積層体について前記の方法で酸素ガス透過率と水蒸気透過率を測定した。また実施例１と同様な条件でＰＥＴフィルム１と水性インキ３の接着強度を測定した。測定結果を表１に示す。

【００１７】比較例２実施例１で得られた蒸着フィルムに溶剤系グラビアインキラミスターＲ６３白（東洋インキ製造社製）と溶剤系接着剤ＡＤ３０８Ａ／ＡＤ３０８Ｂ（東洋モートン社製）を用いて、実施例１と同様な方法で積層体（図６）を作成し、前記の方法で酸素ガス透過率と水蒸気透過率を測定した。又、残留溶剤試験も実施例１と同様な方法で行った。測定結果を表１に示す。

【００１８】比較例３実施例１で得られた蒸着フィルムに、有機溶剤系接着剤ＡＤ３０８Ａ／ＡＤ３０８Ｂ（東洋モートン社製）を用いて実施例２と同様な方法で積層体（図７）を作成し、前記の方法で酸素ガス透過率と水蒸気透過率を測定した。測定結果を表１に示す。

【００１９】比較例４実施例１で得られた蒸着フィルムについて、前記の方法で酸素ガス透過率と水蒸気透過率を測定した。結果を表１に示す。

【００２０】比較例５実施例３の記載例において、ヒートシール剤を溶剤系のＡＤ−３３−ＤＷ８７２（東洋モートン社製）とし、乾燥条件を１５０℃、１０秒、ヒートシール条件を１９０℃、３kg／cm²で１秒としたほかは、実施例１と同じ手順で作製した積層体（図８）に関して諸特性を評価した結果を表１に示す。

【００２１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案または比較例による包装用積層体の部分
拡大断面図を示す。

【図２】本考案または比較例による包装用積層体の部分
拡大断面図を示す。

【図３】本考案または比較例による包装用積層体の部分
拡大断面図を示す。

【図４】本考案または比較例による包装用積層体の部分
拡大断面図を示す。

【図５】本考案または比較例による包装用積層体の部分
拡大断面図を示す。

【図６】本考案または比較例による包装用積層体の部分
拡大断面図を示す。

【図７】本考案または比較例による包装用積層体の部分
拡大断面図を示す。

【図８】本考案または比較例による包装用積層体の部分
拡大断面図を示す。

【符号の説明】

１プラスチックフィルム２ドライプレーテイング層３，４，５水性被覆剤層６積層されるプラスチックフィルム７ヒートシール処理層８，９，１０，１１有機溶剤系被覆剤層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者野手紘太郎東京都中央区京橋二丁目３番13号東洋インキ製造株式会社内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】けい素酸化物を必須成分とするドライプ
レーテイング層を１層以上設けたプラスチックフィルム
において、該ドライプレーテイング層に水性被覆剤を塗
布または印刷してなることを特徴とする包装用積層体。
【請求項２】けい素酸化物を必須成分とするドライプ
レーテイング層を１層以上設けたプラスチックフィルム
において、該ドライプレーテイング層に水性被覆剤を用
いてプラスチックフィルムを積層してなることを特徴と
する包装用積層体。
【請求項３】けい素酸化物を必須成分とするドライプ
レーテイング層を１層以上設けたプラスチックフィルム
において、該ドライプレーテイング層に水性印刷インキ
が塗布または印刷され、更に外側に水性被覆剤を用いて
プラスチックフィルムを積層してなることを特徴とする
包装用積層体。
【請求項４】けい素酸化物を必須成分とするドライプ
レーテイング層を１層以上設けたプラスチックフィルム
において、該ドライプレーテイング層に水性被覆剤が塗
布または印刷され、更にプラスチックフィルムの反対面
に水性被覆剤が塗布または印刷されてなることを特徴と
する包装用積層体。
【請求項５】けい素酸化物を必須成分とするドライプ
レーテイング層を１層以上設けたプラスチックフィルム
において、該ドライプレーテイング層に水性被覆剤が塗
布または印刷され、更にプラスチックフィルムの反対面
に水性被覆剤が塗布または印刷されてなることを特徴と
するタバコ包装用積層体。