JPS62156943A - 蒸着層内蔵型の複層ガスバリヤ−性フイルム又はシ−ト及びその製造方法 - Google Patents

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］ 本発明は、生鮮食品、加工食品、医薬品、医療機器等の
包装用フィルム、特にこれらの用途において重要な特性
と考えられているガスバリヤ−性、防湿性及び遮光性等
が良好で且つ耐久性及び取扱性の優れたフィルム又はシ
ート、及びその製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 近年、食品流通形態や食生活そのものの変革によって食
品の包装形態も大幅に変わってきており、包装用のフィ
ルムやシート（以下フィルムで代表する）に対する要求
特性はますます厳しくなってきている。中でも気体や水
分の透過度が小さくしかも冷凍加工、煮沸処理、レトル
ト処理等の処理によっても食品としての価値が低下しな
い様なフィルムへの要望が高まっている。即ち魚肉、畜
肉、貝類等の包装においては蛋白質や油脂等の酸化や変
質を抑制し味や鮮度を保持することが重要であるが、そ
れらの為には、ガスバリヤ−性の良い包装材を用いて空
気の透過を阻止する必要がある。しかもガスバリヤ−性
フィルムで包装すると内容物特有の臭気や香気が保持さ
れると共・　　に、水分の透過も阻止されるので乾燥物
にあっては吸湿劣化が防止されまた含水物の場合は水分
の揮発による変質や固化が防止され、包装当初の新鮮な
風味を長時間保持することがで鮒る。

また多くの食品は光（紫外線等）によっても変質し易く
、遮光性フィルムで包装することによって変質は一段と
抑制される。こうした理由からかまぼこ等の練製品、バ
ター、チーズ等の乳製品、味噌、茶、コーヒー、ハム・
ソーセージ類、インスタント食品、カステラ、ビスケッ
ト等の菓子類等の包装フィルムとして、前記ガスバリヤ
−性（防湿性を含む）や遮光性は極めて重要な特性とさ
れている。これらの特性は食品包装用フィルムに限られ
るものではなく、無菌状態での取扱いか必要とされる医
療品や医療機器等の包装用フィルムとしても極めて重要
である。

この様なところからガスバリヤ−性及び遮光性の改善を
期して多くの研究が行なわれているが、上記特性の優れ
たものとして現在量も汎用されているのはポリエステル
やポリオレフィン、ポリ塩化ビニリデン等の合成樹脂フ
ィルムの片面にアルミニウムをはじめとする金属或は５
ｉ０２等の金属化合物を蒸着せしめた蒸着フィルムであ
る。

即ち金属や金属化合物はそれ自体優れたガスバリヤ−性
と遮光性を有しているので、合成樹脂の片面にこれらの
蒸着層を形成することにより、合成樹脂フィルムに不足
しているガスバリヤ−性及び遮光性を大幅に改善するこ
とができる。

［発明が解決しようとする問題点］ 金属又は金属化合物蒸着フィルムは前述の如く通常の合
成樹脂フィルムに比べると優れたガスバリヤ−性と遮光
性を有しており、各種の包装用フィルムとして賞月され
ている。しかしながら包装食品等に対する安全基準が厳
しくなり需要者側の衛生観念が高まってくるにつれて、
包装用フィルムに要求されるガスバリヤ−性及び遮光性
は一段と厳しさを増しており、現在の金属又は金属化合
物蒸着フィルムでは満足し得なくなってきている。

本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって
、その目的は従来の金属又は金属化合物蒸着フィルムよ
りも更に優れたガスバリヤ−性及び遮光性を発揮し得る
様なフィルム（又はシート）を提供しようとするもので
あり、本発明の他の目的は、上記の様な優れたガスバリ
ヤ−性及び遮光性を示すフィルム（又はシート）を生産
性良く製造することのできる方法を提供しようとするも
のである。

［問題点を解決する為の手段］ 本発明に係るガスバリヤ−性フィルム（又はシート）の
構成は、複層の合成樹脂製フィルム又はシートの１以上
の積層界面に、総計で２層以上の金属又は金属化合物の
蒸着層が形成されたものであるところに要旨を有し、ま
た本発明に係る製造方法は、金属又は金属化合物の蒸着
層を有する合成樹脂製フィルム又はシートと、金属又は
金属化合物の蒸着層を有する合成樹脂フィルム又はシー
トを総計で２層以上の金属又は金属化合物の蒸着層が１
以上の積層界面にくる様に積層するところに要旨を有す
るものである。

［作用］ 金属又は金属化合物蒸着フィルムは、合成樹脂フィルム
の有する優れた柔軟性に金属又は金属化合物蒸着層（以
下単に金属蒸着層ということがある）の有する高レベル
のガスバリヤ−性と遮光性が拠金されたもので、包装用
フィルムとしては非常に優れたものである。そこで本発
明者等は上記２種の基材の組合せを前提として、ガスバ
リヤ−性及び遮光性を更に高めるべく研究を開始した。

そして先ず最初に金属蒸着層を厚肉化する方向で研究を
行なったところ、金属蒸着層を厚くすると素材費が高騰
するばかりでなく生産性も著しく低下し、更には蒸着フ
ィルムの柔軟性が乏しくなって包装用として適正を欠く
ものとなる、等の問題が生じることを知った。そこで他
の改善策を見出すべく更に研究を進めた結果、単層又は
複層の合成樹脂フィルムの両面に金属蒸着層を形成した
ものは、単に各金属蒸着層のガスバリヤ−性及び遮光性
を総合しただけのものではなく、２層の金属蒸着層が相
乗的に作用してガスバリヤ−性及び遮光性を飛躍的に改
善し得ることを知り、別途特許出願を行なった。

ところが上記の如く両面に蒸着層を形成したフィルムは
片面蒸着フィルムに比べて非常に優れたガスバリヤ−性
を有しているか、蒸着すべきフィルム表面か両方共平滑
になっているものを用いたとぎは次の様な問題を生じる
ことが明らかとなった。

即ち両面蒸着フィルムの製造及び処理に当たっては通常
の合成樹脂フィルムと同様適当な芯材に巻回されるが、
両面蒸着フィルムの場合、フィルム表面を両方共平滑と
したものでは蒸着面も平滑となる為蒸着面同士の接触部
をミクロ的に観察した場合接触面積か非常に広くなり、
接触部にブロッキングを起こすことがある。しかも該密
接面の滑りが悪い為（前述の如くミクロ的な接触面積が
広い為）、例えは第２図（Ａ）に例示する如く両面蒸着
フィルムＦ、Ｆ間に一旦空気が＠縫込まれると蒸着面が
滑って開放され空気を排出していくという機能が期待で
きず、フィルムＦが一部で膨らんだ状態のままで安定し
てしまう。この状態で更にその外周側から次の巻回層Ｇ
が重ねられてくると、空気を内部に残したままでフィル
ムＦが屈曲し、その上へフィルムＧが積層されていく為
第２図（Ｂ）に示す如くフィルムＦやＧにしわ１ができ
る。そうなるとフィルムの外観が著しく損なわれるばか
りでなく、折れ重なり部の蒸着層が折損してクラックが
できガスバリヤ−性にも少なからぬ悪影響が現われてく
る。

そこでこの様な問題についても改善すべく更に研究を重
ねた結果、両面を合成樹脂のままで残し蒸着層は積層界
面に存在させる構成とすれば巻回時における蒸着層同士
の直接的な接触が全くなくなってブロッキングが防止さ
れるばかりでなく、巻回時におけるフィルム相互間の滑
りも良好に保たれ、前述の如く巻回工程で空気が巻ぎ込
まれても次層の巻回圧によって空気が側縁方向へ押し出
されフィルムＦとＧがとれいに巻き重ねられ、前記第２
図（Ｂ）に示した様な°゛しわ°°を全く生じなくなる
ことが明らかとなった。そしてガスバリヤ−性を相乗的
に高める為の他の蒸着層については、複層に形成される
合成樹脂層の積層境界面に少なくとも２層以上設けるこ
とによって目的を達成することとした。

加えて最外面に蒸着層を有する場合は、屈曲疲労等によ
り蒸着層が損傷を受けたり剥離することがあり、そうな
るとガスバリヤ−性が急激に悪くなる、という問題も生
じてくるが、前述の如く２以上の蒸着層を積層界面に形
成したものであれば、当該両面側を合成樹脂製フィルム
（又はシート）で挟み込まれた状態となる為、使用時の
屈曲疲労等によってクラックや剥離を生ずる様な恐れも
なく、耐久性の優秀なガスバリヤ−性フィルム（又はシ
ート）となる。

尚最外面側の表面性状については一切制限されないが、
両件面の少なくとも一方を粗面化処理してやれば、巻回
時におけるミクロ的な接触面積が少なくなって滑りを一
段と改善することができるので好ましい。この様な滑り
改善効果は最外面の最大高さ粗さくＪＩＳ　Ｂ　０６０
１）を０．８μｍ程度以上とすることによって有効に発
揮されるが、最大高さ粗さが粗面化処理フィルムの肉厚
の６０％を超えるとフィルム強度が乏しくなるので、６
０％を超えない範囲で粗面化すべ鮒である。一方最外面
を平滑面（上記最大高さ粗さが０．８μｍ未満のもの）
としたものは優れた光沢を示し、且つ異物の付着も抑え
られるので衛生的な複層フィルムとなる。

本発明フィルムにおけるベースとなる合成樹脂フィルム
は金属蒸着層の支持基盤となるものであり、包装用途に
おいて必要と考えられる強度と柔軟性を保障するもので
あり、例えばポリエチレンテレフタレートやポリブチレ
ンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン、ポリプ
ロピレンやポリエチレン等のポリオレフィン、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、ポリエーテルスルホン、ポリイ
ミド、ふっ素樹脂、ポリスチレン、ポリビニルアルコー
ル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、再生セルロ
ースの如く、従来から包装用として知られたすべての合
成樹脂を使用することができ、またこれらの樹脂フィル
ムは未延伸のままで使用してもよく或は１軸若しくは２
軸延伸したものであっても勿論かまわない。該樹脂フィ
ルム（又はシート）の肉厚は用途に応じて任意に決めれ
ばよいが、包装袋の様にフィルム状で使用する場合は２
〜５００μｍ程度、また包装箱素材の根なシート状のも
のとする場合は１００〜１０００μｍ程度が一般的であ
る。

一方蒸着用の金属としてはアルミニウム、亜鉛、銅、白
金、インジウム、スズ、金、銀、珪素等が例示され、ま
た金属化合物として酸化珪素等が挙げられ、その肉厚は
５０〜２０００ｍμ程度が最も一般的である。これらの
蒸着素材の種類は用途（包装内容物の種類等）に応じて
適宜選定すればよい。

また本発明に係るフィルムの基本的な断面構造は第１図
（＾）に暗示する通りであり［ＡＩ　、Ａ２は合成樹脂
層、Ｂ、、Ｂ２は蒸着層、Ｄは接着（ヒートシール材を
含む）層を夫々示す］接着層りを介して積層された２枚
の合成樹脂層Ａ１．Ａ２（ＡＩ　とＡ２は同種であ）て
も異種であってもよい）の平滑な両外面の一方に蒸着層
Ｂ１が形成され、且つ合成樹脂層Ａ、、Ａ２の積層界面
には接着層りを介して蒸着層Ｂ２　　（Ｂｌ　、Ｂ２は
同種であっても異種であってもよい）が形成されている
。また第１図（Ｂ）〜　（Ｊ）では合成樹脂層Ａ１゜Ａ
２の積層界面の一方又は双方に粗面化処理Ｃを施し、層
間接着力を高め、或は両外面の一方又は双方を粗面化処
理して滑りを一段と高めた例を示している。更に第１図
（Ｋ）　、　（Ｒ）は、３〜４枚の合成樹脂層Ａ１〜Ａ
４　（５層以上であっても勿論かまわない）を積層して
なる少なくとも１つ（図では１又は２）の積層界面に２
以上の蒸着層Ｂ、〜Ｂ４を形成した例を示しており、殊
に第１図（Ｍ）。

（Ｎ）に示す如く積層界面に蒸着層を形成すると合計３
層（或はそれ以上）の蒸着層を形成すれば、これらの相
乗作用によってガスバリヤ−性を一段と高めることがで
きる。

また本発明フィルムの表面には必要に応じて訓形剤或は
粘着剤やヒートシーラー等を一部若しくは全面に付着さ
せておくこともでき、また使用に当たっては印刷を施す
ことも可能である。

上述の如き本発明フィルムを製造する方法は色々考えら
れるが、工業的に最も有利なのは、平滑面上に蒸着層の
形成された２種の合成樹脂フィルム（又はシート）を、
蒸着層の両方が内面側にくる様に積層する方法である。

例えば第３図（Ａ）。

（Ｂ）は本発明に係るガスバリヤ−性フィルムの製法を
暗示する説明図であり、第３図（八）に示す如く１つの
真空設備内で夫々の合成樹脂フィルムＡＩ　　（又はＡ
２）の片面に蒸着層Ｂｌ　　（又はＢ２）を形成してお
ぎ、次いで第３図（Ｂ）に示す如く常圧τ囲気下で蒸着
層Ｂｌ＋　　Ｂ２が積層界面側となる様に各フィルムＡ
＋　、Ａ２を積層させる方法を採用すれば、比較的小規
模な真空設備を用意するだけで蒸着層Ｂｌ、Ｂ２を積層
界面に有するフィルムを得ることができる。しかも蒸着
層Ｂｌ、Ｂ２を形成した後の各フィルムＡＩ、Ａ２の積
層工程では、必要に応じて該積層間へ他の合成樹脂フィ
ルムや蒸着膜等を挟み込んで第１図（に）〜　（Ｒ）に
示した様な多層構造のフィルム（又はシート）を得るこ
とも容易である。

この様にして得られる本発明のガスバリヤ−性フィルム
（又はシート）は、前述の如く各種食品や医薬品、医療
器具等の柔軟包装材、或は箱状ボトルの如き硬質容器や
そのラミネート材等として幅広く利用することができる
。

［実施例］ 実施例１ 両面の平滑な厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレー
トフィルム（２軸延伸）の片面に厚さ５００ｍμｍのア
ルミニウム蒸着層を形成し、片面蒸着フィルムを製造し
た。該片面蒸着フィルムの金属蒸着面にコロナ放電処理
を施し、その２枚を蒸着層を内面側にしてポリエチレン
（厚さ１２μｍ）サンドラミネーションにより貼り合わ
せ、積層界面に２つの蒸着層を有する複層ガスバリヤ−
性フィルムを得た。

このフィルムを袋状に成形して酸素バリヤー性を調べた
ところ、酸素透過量は０．１８ｃｃ／ｎ＋”　　・２４
ｈｒ−ａｔｍと非常に小さな値が得られた。またこのフ
ィルムを１００回の屈曲処理に付した後同様にして酸素
バリヤー性を調べたところ、酸素透過■は０Ｊ６ｃｃ／
ｍ２・２４ｈｒ・ａｔｍに増加したたけであった。

これに対し積層前の片面蒸着フィルムを用いて同様の試
験を行なったところ、屈曲処理前でも酸素透過量は４．
５ｃｃ／ｍ２・２４ｈｒ　・ａｔｍと本発明フィルムの
２５倍の酸素が透過し、また屈曲処理後の酸素透過Ｊｉ
２４．５ｃｃ／ｍ２・２４ｈｒ−ａｔｍとなりガスバリ
ヤ−性フィルムとしての機能を実質的に発揮し得ないも
のとなった。

尚」二記複層フィルム（実施例）は両外面共台成樹脂で
構成されている為巻回時の滑りは良好であり、ブロッキ
ング、クラック、°′シわ゛等の発生は全く認められな
かった。

実施例２ 両面の平滑な厚さ１８μｍのポリエチレンテレフタレー
トフィルム（２軸延伸）の片面に厚さ６００ｍμｍのア
ルミラム蒸着層を形成し、片面蒸着フィルムを製造した
。該片面蒸着フィルム２枚を、蒸着面を内側にしポリウ
レタン系接着剤（１，５ｇ／ｍ２）を用いてドライラミ
ネートし複層フィルムを得た。

該複層フィルムの酸素バリヤー性を実施例１と同様にし
て調べたところ、屈曲処理前の酸素透過量は０．０９３
　ｃｃ／ｍ２・２４ｈ＋”　ａｔｍ　、屈曲処理後は０
．１３ｃｃ／ｍ２・２４ｈｒ−ａｔｍと何れも非常に小
さな値を示した。

一方積層前の片面蒸着フィルム（比較材）を用いて同様
の試験を行なったところ、屈曲処理前の酸素透過量は３
．７　ｃｃ／ｍ２−２４ｈｒ−ａｔｍと非常に高い値を
示し、且つ屈曲処理後の酸素透過量は１４．９ｃｃ／ｍ
２・２４ｈｒ−ａｔｍにまで高まりガスバリヤ−性を実
質的に喪失することが確認された。

また本発明の複層フィルムは滑りも良く、巻取り工程等
でブロッキング、クラック、°′シわ°等を生じること
もなかった。

実施例３ 両面の平滑な２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィ
ルム（５０μｍ）の片面に厚さ７００ｍμｍのアルミニ
ウム蒸着層を形成し、片面蒸着フィルムを得た。この片
面蒸着フィルム２枚を、蒸着層を内側にして積層（ポリ
ウレタン系接着剤使用）し、更に片面側にはポリエチレ
ンシーラントを、又他の面にはポリエチレンシーラント
を介してクラフト紙を夫々積層圧着し複層シートを得た
。この複層シートを用いて箱状容器を作製し酸素バリヤ
ー性を調べたところ、酸素透過量は００４ｃｃ／ｍ２・
２４ｈｒ−ａｔｍと非常に小さな値を示した。

該容器を殺菌処理した後オレンジジュースを封入し保存
安定性を調べたところ、１年経過後も変質は認められな
かった。

一方上記片面蒸着フィルムの非蒸着面側にポリエチレン
シーラントを介してクラフト紙を貼合して片面蒸着複層
シートとし、上記と同様にして酸素バリヤー性を調べた
ところ、酸素透過量は２．１ｃｃ／＋ｎ２４４ｈｒ−ａ
ｔｍと本発明シートの実に５０倍以上の酸素が透過した
。またこのシートで形成した箱状容器を殺菌してオレン
ジジュースを封入し保存安定性を調べたところ、２か月
で風味が悪化し異臭を発することが確認された。

実施例４ 両面の平滑な厚さ２０μｍの２軸延伸ポリプロピレンの
片面に厚さ４５０ｍμｍのアルミニウム蒸着層を形成し
片面蒸着フィルムを得た。該フィルム２枚を、蒸着層が
内側へくる様にポリイソシアネート系接着剤（１，２ｇ
／ｍ’）を介してドライラミネート加工し複層フィルム
を得た。該複層フィルムの酸素透過量は１．４　ｃｃ／
ｍ２・２４ｈ＋”ａｔｍであった。

一方積層前の前記片面蒸着フィルムの酸素透過量は１２
．９ｃｃ／ｍ”・２４ｈｒ−ａｔｍでを示し、満足のい
くゲスバリヤー性を得ることはできなかった。

実施例５ 両面の平滑な厚さ１２μｍの２軸延伸ナイロン−６フイ
ルム（２酸化珪素０．１５重量％配合）の片面に、厚さ
４００ｍμｍのアルミニウム蒸着層を形成し片面蒸着フ
ィルムを得た。この蒸着フィルム２枚を蒸着層の一方が
外面側に、また他方の蒸着層が積層界面にくる様にイソ
シアネート系接着剤を介して積層圧着し、更に非蒸着層
側にはイソシアネート系接着剤を介して厚さ５０μｍの
ポリエチレンフィルムを、又蒸着層側にはイソシアネー
ト系接着剤及び印刷インキを介して厚さ９μｍのポリエ
ステル２軸延伸フイルムを夫々貼り合せ積層フィルムを
得た。

結果を第１表に示す。但し真空包装におけるカスバリヤ
ー性の評価基準は下記の通りである。

０１手で触れると硬い板状感がある。

０８手で触れると板状感をわずかに柔らげることができ
るが依然として硬い板状外観を呈している。

△：手で触れると軟らかい状態となり、明らかに真空度
か低下している。

×；袋の外部から粒状物をつかんで容易に動かすことが
でき、真空度が極端に低下している。

即ち内部の真空度が保たれている限り粒状物は硬く締め
付けられており、袋は硬い板状に保たれるが、真空度が
低下すると空気の混入によって充填袋が軟らか＜　ｆｔ
す、板状を保持し得なくなる。

従ってこの感触によってガスバリヤ−性の良否を第　　
　１　　　表 第１表からも明らかな様に片面蒸着フィルムでは、屈曲
処理前のガスバリヤ−性向体が劣悪であるばかりでなく
、屈曲処理によってガスバリヤ−性には更に悪化し・、
真空包装状態は３力月で低下傾向を示し６力月で悪化し
てしまう。これに対し本発明のフィルムでは、屈曲処理
前はもとより屈曲処理後でも優れたガスバリヤ−性を保
持しており、真空包装状態は６力月でも全く変わらず、
１年経過した時点でも良好な真空状態を保っている。

尚上記フィルムは両面側が合成樹脂層のままで残されて
いる為巻回時における滑りは良好であり、ブロッキング
や′°シわ°°、クラック等は一切生じることはなかっ
た。

［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、複合合成樹脂フィ
ルムの積層界面に２層以上の金属又は金属化合物蒸着層
を形成することによってガスバリヤ−性を飛躍的に高め
ることができ、内容物の保存日数を大幅に延長すること
ができる。しかもこ、　　の蒸着フィルムは蒸着層か何
れも積層界面に位置しているので、屈曲力を受けた場合
でも高レベルのガスバリヤ−性を維持することかでき、
更には金属蒸着層同士が直接接触することが全くないの
で巻回時等における滑りも良好に保たれ、ブロッキング
やクラック、°シわ°等を生じることもない。また本発
明の製造方法を採用すれは、比較的小さな蒸着処理設備
によって蒸着層内蔵型のフィルムを得ることができ、製
造設備費を加味した生産コストを安価に抑えることかで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図（八）〜　（Ｒ）は本発明のガスバリヤ−性フィ
ルムを例示する断面模式図、第２図（Ａ）　、　（Ｂ）
は°シわ°″の発生状況を示す断面説明図、第３図（Ａ
）　、　（Ｂ）は本発明の製造方法を例示する概略説明
図である。 Ａ、Ａ、〜Ａ４・・・合成樹脂層（フィルム）８１〜Ｂ
４・・・金属又は金属化合物蒸着層り、、Ｄ２・・・接
着（又はヒートシール）層Ｃ・・・粗面化処理面 区 管鴫− 第１図 し　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　し
第２図 （Ａ） ヒ 第３図 （Ａ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複層の合成樹脂製フィルム又はシートの１以上の
   積層界面に、総計で２層以上の金属又は金属化合物の蒸
   着層が形成されたものであることを特徴とする蒸着層内
   蔵型の複層ガスバリヤー性フィルム又はシート。
2. （２）金属又は金属化合物の蒸着層を有する合成樹脂製
   フィルム又はシートと、金属又は金属化合物の蒸着層を
   有する合成樹脂フィルム又はシートを総計で２層以上の
   金属又は金属化合物の蒸着層が１以上の積層界面にくる
   様に積層することを特徴とする蒸着層内蔵型の複層ガス
   バリヤー性フィルム又はシートの製造方法。