JPS6282030A - ガスバリヤ性の優れた透明プラスチツク積層物 - 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１ 本発明は、ガスバリヤ性の優れた透明プラスチック積層
物に関するものであり、さらに詳しくは、包装材料等に
使用される、ガスバリヤ性にすぐれた透明なプラスチッ
ク積層物に関するものである。

「従来の技術」 食品、医薬品、化学薬品等の包装材料に用いられるプラ
スチックフィルムは、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〃ス透過率の小さい材質のも
のが用いられている。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は、プラスチックフィルムに
アルミニウム箔を貼り合わせたものや、プラスチックフ
ィルムの表面にアルミニウムを無濁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すぐれてい
るものの、不透明であり、内容物を外から見ることがで
きないという欠点があって、包装材料としては適当でな
い面があった。

一方、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデンを主成分と
し、これと共重合可能な化合物例えば塩化ビニル、メチ
ルアクリレート、メチルメタアクリレート、アクリロニ
トリルなどとの共重合体等の塩化ビニリデン系樹脂のフ
ィルム、および、これらの共重合体をポリプロピレン、
ポリエステル、ポリアミド等のフィルムにコーティング
した塩化ビニリデン系樹脂コートフィルムもガスバリヤ
性を備えた包装材料として用いられている。これらの塩
化ビニリデン系樹脂フィルムは、フィルム自体が水蒸気
や酸素に対するガスバリヤ性を備えているが、これらの
ガスバリヤ性は充分なものではなく、高度のガスバリヤ
性を必要とする包装材料には不適当であった。

さらに、ポリビニルアルコールフィルムや、エチレン−
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
コール系フィルムは、ａ”ｌＬＡリヤ性にすぐれている
ので包装材料として広く用いられている。しかしながら
、この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の下では酸素バリ
ヤ性も低下するという欠点があった。そのためにポリビ
ニルアルコール系フィルムを包装材料として用いる場合
ハ、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、
ポリエステルフィルムなどの水蒸気バリヤ性を有するフ
ィルムをポリビニルアルコール系フィルムに積層させた
積層フィルムが通常用いられている。しかしながら、こ
のような積層フィルムも高度にガスバリヤ性を必要とす
る包装材料としては、充分にその機能を果たすまでには
至ちながった。

また上記の積層フィルムは、高湿度下における酸素バリ
ヤ性も、ある程度は改善されるが、まだ充分なものでは
なかった。

したがって、このような積層フィルムに高度のガスバリ
ヤ性を付与させるためには、積層させるフィルムの厚さ
を１７くシなければならず、フィルムの厚さを厚くする
と、積層フィルムの透明性や、柔軟性が損なわれてしよ
い、包装材料として好ましい適性が失なわれてしまうと
いう欠点があった。

上記のような欠点を完服しようとする試みは既にいくつ
かなされている。たとえばＵＳＰ４．１０５，８１８に
みられるように、多層構造よりなるプラスチックフィル
ムは、同じ厚さの一周構造の同一フィルムに比較して、
酸素および炭酸〃スに対するガスバリヤ性が向トするこ
とが知られている。しかしながら、ここに記載のフィル
ムは、同一材料からなる多Ｊｖｉフィルムに限定された
ものであり、その効果も酸素および炭酸ブスに対するガ
スバリヤ性を向上させたにすぎない。

［発明が解決しようとする問題点１ 本発明者らは、かかる現状に鑑み、透明で、かつ、高度
のガスバリヤ性を有し、包装材料として好ましい適性を
有するプラスチックフィルムを得ることを目的として鋭
意検討の結果、本発明を完成するに至ったものである。

１問題点を角イ決するための手段−１ しかして、本発明の要１１ηとするところは、水蒸気バ
リヤ性の優れたプラスチックフィルムと、ポリビニルア
ルコール系フィルムよりなる積層物において、熱処理を
施したポリビニルアルコール系フィルムの少なくとも一
方の表面に、水蒸気バリヤ性の優れたプラスチックフィ
ルムが積層されてなることを特徴とするガスバリヤ性の
優れた透明プラスチック積層物に存する。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明に係るガスバリヤ性の優れた透明なプラスチック
積層物は、水蒸気バリヤ性の優れたプラスチックフィル
ムと、ポリビニルアルコール系フィルムとより構成され
る。

本発明において、水蒸気バリヤ性の優れたプラスチック
フィルムとしては、ＡＳＴＭ　　Ｆ３７２にもとづく温
度４０℃、相対湿度９０％（以下４０　’ＣＸ　９０％
ＲＨと表示する。）の条件下における水蒸気透過率が５
０　ｇ／　ｌ１１２・２４１＋ｒｓ、　２　（１μ以下
、より好ましくは３０１＜７ｍ２・２４１＋ｒｓ、２０
μ以下のものがよい。そのようなフィルムとしては、ポ
リエチレンおよびエチレン系共重合体、ポリプロピレン
およびプロピレン系共重合体等のオレフィン系樹脂より
なるフィルム、ポリ塩化ビニルおよびその共重合体等の
塩化ビニル系樹脂よりなるフィルム、塩化ビニリデン−
塩化ビニル共重合体などの塩化ビニリテ゛ン系りイ詣よ
？ンなるフィルム、ポリエチレンテレフタレートなどの
ポリエステル樹蒲よりなるフィルム、ポリテトラフルオ
ロエチレンなどのフッ素Ｏ（脂よりなるフィルム、さら
に、これらのフィルムに塩化ビニリデン系樹脂をコーテ
ィングしたビニリデンフートフィルムなどが挙げられる
。　これらのフィルムは未延伸のものも、あるいは−軸
または二軸に延伸したものも、（１ずれであってもよい
。

本発明においてポリビニルアルコール系フィルムとは、
ポリビニルアルコールを５０モル％以ＩＺ、好ましくは
７０モル％以上含有するわＩ詣より製造されたフィルム
をいう。このような樹脂としては、ポリ酢酸ビニルをケ
ン化して得られるポリビニルアルコール樹脂、エチレン
−酢酸ビニル共重合体をケン化して得られるエチレン−
ビニルアルコール共重合体があげられる。

これらのフィルムは未延伸のものも、あるいは−軸また
は二軸に延伸したものも、いずれであってもよい。

またこれらのフィルムは原料樹脂から、溶液キャスト法
、押出法、インフレーション法等、公知のいかなる方法
で製造されたフィルムでも用いることができる。

本発明に係る積層物は、積層物を構成するポリビニルア
ルコール系フィルムとして、フィルム化後に熱処理され
たものを用いると、積層物のガスバリヤ性が飛躍的に向
トする。フィルムを熱処理ｒる際には、この熱処理温度
をＴとするとき、４０“Ｃ≦Ｔ≦（Ｔ＋ｎ　−２０）”
Ｃ（ＴＩｌｌ：　フィルムの蔵置）なる温度で処理する
のが好ましい。本発明者らの実装によれば、Ｔが４０°
Ｃ未１ｊｑのときはガスバリヤ性の向上に対する効果が
得られず、またＴが（Ｔ　＋ｎ　−２０）’Ｃより高く
なると、フィルムが熱劣化して好ましくないことが判っ
た。Ｔより好ましい温度範囲は、６０°Ｃ≦Ｔ≦（Ｔ　
＋ｏ−４０）’Ｃの範ｆｉｎＩである。

熱処理に必要な時間は、処理温度によって変えることが
できるが、少な（とも１分間である。

熱処理の方法としては、上記の温度範囲で所定の温度に
設定したオーブンやオイルバス等の恒温糟に、ポリビニ
ルアルコール系フィルムを所定の時聞入れておくとよい
。

本発明に係るプラスチック積ＷＩ物は、上記の熱処理を
したポリビニルアルコール系フィルムの少なくとも一方
の表面に水蒸気バリヤ性プラスチックフィルムを積層さ
せたものである。

本発明に係るプラスチック積層物は、このような構造で
あることによって、そのｂ ＲＨの条件下における水蒸気透過率を１ｇ／＋＋＋２・
２４１＋ｒｓ、２０μ以下に、さらに温度３０　’Ｃ、
相対湿度８（）％（以下３０　’ＣＸ　８０％Ｒ１１と
表示する。）の条件下における酸素透過率を０　、１　
ｃｃ／　＋ｎ２・２４１＋ｒｓ４１ｍ以下にすることが
でき、かつ透明性をＭＰ、持することもできる。

本発明に係る積層物は、熱処理をしｒこポリビニルアル
コール系フィルムの少なくとモー力の表面に、水蒸気バ
リヤ性のｆ＜　ｊ′シたプラスチックフィルムを積層し
た構造のもので充分に高度のガスバリヤ性を有するもの
が得られる。しかし、ポリビニルアルコール系フィルム
の他力の表面にも、水蒸気バリヤ性の優れたプラスチッ
クフィルムを積層させたものは、より高度な〃スバリャ
性を有し、しかも使用に際して、表裏の区別なく用いる
ことができるので好ましい。用途に応じて両者を使いわ
けるのがよい。

本発明に係る積層物のｊ７さは、〃スバリャ性、強度、
柔軟性、および経済性の面から、５へ７５００μの範囲
で用途に応じて選ｊ：ことができるが、より好ましくは
１０〜２００μ、さらに好ましくは１２−＆　１　（１
０μの厚さとするのがよい。

水蒸気バリヤ性に優れたプラスチックフィルムおよびポ
リビニルアルコール系アイルムの厚さは、積層物の厚さ
が上記の範囲となるように適宜選択すればよい。

本発明に係るプラスチック積層物を製造する方法として
は、ドライラミネート法、共押出法等の公知の方法で製
造することができる。

１−発明の効果Ｊ 本発明に係るプラスチック積層物は、透明性にすぐれ、
かつ非常に高度のガスバリヤ性を発揮するものであり、
柔軟性があって、強度および経済性の面でもすぐれたら
のである。したがって、食品、医薬品、化学薬品等の包
装材料をはじめとして、高度の〃スバリャ性を必要とす
る包装材料として広範囲な用途に用いることができ、そ
の工業的利用価値は極めて大である。

「実験例」 以下に本発明を実験例にもとづいて詳細に説明するが、
本発明は、その要冑を超えない限り、ｙ）、下の例に限
゛定されるものではない。

なお、以下の実験例において、水蒸気透過率はＡＳＴＭ
　　Ｆ３７２にもとづいて、４０℃×９０％ＲＨの条ｆ
ｌ弓二おいて測定したものであり、酸素透過率はモダン
コントロール社の０Ｘ−ＴＲＡＮｌｏｏを用いて、３０
℃×８０％ＲＨの条件において測定したものである。

積層方法はいずれの例においても、ウレタン系接着剤を
用いたドライラミネート法によって積層した。

積層物の透明性は、積層物を肉眼で観察評価したもので
ある。

実験例に ＭＩＮＩポリビニルアルコールフィルム（ビニルアルコ
ール９９モル％含有、Ｔｍ＝２２０℃、延伸倍率３×３
倍厚さ１８μ）を熱風オーブン中で８０°Ｃ１２４時間
熱処理をした。この熱処理をしたフィルムの両面に二軸
延伸ポリプロピレンフィルム（水蒸気透過率８　、３　
ｇ／ｗ２・２４１＋ｒｓ、２０μ、延伸倍率５×５、厚
さ２０μ）を積層して積層物を得た。この積層物につい
て、水蒸気透過率と酸素透過率を測定した。その結果を
、下記の表に示す。

実験例２ 二軸延伸ポリビニルアルコールフィルム（実験例１で用
いたものと同種）を実験例１と同様の方法で熱処理をし
た。このフィルムの両面にポリ塩化ビニリデンコート（
厚さ２μ）二軸延伸ポリプロピレンフィルム（水蒸気Ａ
　ａ　率２　、　Ｏｇ　／　＋ｎ　２・２４ｈｒｓ、　
２０　ＩＩ、延伸倍率５×５倍、全体の厚さ２０μ）を
積層して積層物を得た。この積層物につぃて、水蒸気透
過率と酸素透過率を測定した結果を表に示す。

実験例３ 二軸延伸エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム
（ビニルアルコール７０モル％含有、Ｔｍ＝１９０℃、
延伸倍率３Ｘ３、厚さ１８μ）を実験例１と同様の方法
で、熱処理をした。このフィルムの両面にポリ塩化ビニ
リデンコートニ軸延伸ポリプロピレンフィルム（実験例
２で用いたものと同種）を積層して積層物を得た。この
積層物について、水蒸気透過率と酸素透過率を測定した
。。

結果を表に示す。

実験例４ 二軸延伸ポリビニルアルコールフィルム（実験例］で用
いたものと同種）を熱風オーブン中で１５０°Ｃ，１０
分間熱処理をした。このフィルムの両面に二軸延伸ポリ
プロピレンフィルム（実験例１で用いｒ：、ものと同種
）を積層して積層物を得た。この積層物について、水蒸
気透過率と酸素透過率を測定した結果を表に示す。

実験例５ 二軸延伸エチレンービニルアルコール共重合体（実験例
３で用いたものと同種）を熱風オーブン中で１２０　’
Ｃ１３０分間熱処理をした。このフィルムの両面にポリ
塩化ビニリデンコートニ帖延伸ポリプロピレンフィルム
（実験例２で用いたものと同種）を積層して積層物を得
た。この積層物について、水蒸気透過率と酸素透過率を
測定した。結果を表に示す。

実験例６ 熱処理をしない二１ｌｑｌＩ延伸ポリビニルアルコール
フィルム（実験例１で用いたものと同ＮＩ）の両面に、
二軸延伸ポリプロピレンフィルム（実験例１で用いたも
のと同Ｍｌ）を積層して積層物を得た。この積層物につ
いて、水蒸気透過率と酸素透過率を測定した。結果を表
に示す。

実験例７ 二軸延伸エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム
（ビニルアルコール４０モル％含有、ＴＩＩ＋＝１４０
’Ｃ，延伸倍率３×３、厚さ１８μ）を実験例１におけ
ると同様の方法で熱処ｐ１１をした。このフィルムの両
面に、二軸延伸ポリプロピレンフィルム（実験例１で用
いたものと同種）を積層して積層物を得た。この積層物
について、水蒸気透過率と酸素透過率を測定した。結果
を表に示す。

実験例８ 二軸延伸ポリビニルアルコールフィルム（実験例１で用
いたらのと同種）を熱風オーブン中で３０℃、１時間熱
処理をした。このフィルムの両面に二輪延伸ポリプロピ
レンフィルム（実験例１で用いたものと同種）を積層し
て積層物を得た。

この積層物について、水蒸気透過率と酸素透過率を測定
した。結果を表に示す。

実験例９ 熱処理をしない二軸延伸ポリビニルアルコールフィルム
（実験例１で用いたものと同種）の両面に二軸延伸ポリ
アミドフィルム（水蒸気透過率２００Ｈ／＋＋＋２・２
４ｈｒｓ、２０μ、延伸倍率３Ｘ３、Ｆｉ、さ２０μ〕
を積層して積層物を得た。この積層物について、水蒸気
透過率と酸素透過率を測定しｊこ。結果を表に示す。

［註１×１　熱処理の有無と、ありの際の条件を示す。

×２　積層した面と、フィルムの種類を示す。

Ｘ３　ビニルアルコール９９モル％含有スるポリビニル
アルコールで、Ｔ＋ａ＝ ２２０℃、延伸倍率３×３、厚さ １８μのもの。

＊４　ビニルアルコール７０モル％を有するポリビニル
アルコールで、Ｔｌ１１＝１９０℃、延伸倍率３×３、
Ｆｌさ １８μのもの。

＊５　ビニルアルコール４０モル％含有するエチレン−
ビニルアルコール共重 合体で、Ｔ＋ｎ＝１４０℃、延伸倍率 ３×３、ｙ′Ｊ、さ１８μのもの。

×６　延伸倍率５×５のもの。

＊？ｊ７さ２μのポリ塩化ビニリデンが両面コートされ
たもので、延伸倍率 ５Ｘ５、全体のｊ早さが２０μのもの。

×８　延伸倍率３×３のもの。

表より、次のことが明らかである。

（１）実験例１・り実験例５までのフィルムは、水蒸気
透過率がＩ　Ｈ／　１１１２・２４　ｔａｒｓ、　２０
μ以下と低く、かつ、ｌ！ｉ２素透過率が０　、１．　
ｃｃ　／　＋ｎＦ・２４１＋ｒｓ。

ａｔｕ＋と低く、〃スバリャ性が優れてνする。

（２）実験例６、実験例９のフィルムは、ポリビニルア
ルコール系フィルムが熱媒Ｊ！ｌ！されていないためと
、これに積層したフィルムの水蒸気バリヤ性が優れてい
ないため（実験例９）、〃スバリャ性が優れていない。

（］　　ポリビニルアルコールＭフィルムがビニルアル
コールを５０モル％以」二含有しないものであると（実
験例７）、積層物としても、〃スバリャ性がトγれなも
のとならない。

（４）　ポリビニルアルコール系フィルムが低温度で熱
処理されたものであると（実験例８）、積層物としても
、〃スバリャ性が優れたものとならない。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）水蒸気バリヤ性の優れたプラスチックフィルムと
   、ポリビニルアルコール系フィルムとよりなるプラスチ
   ック積層物において、熱処理を施したポリビニルアルコ
   ール系フィルムの少なくとも一方の表面に、水蒸気バリ
   ヤ性の優れたプラスチックフィルムが積層されてなるこ
   とを特徴とするガスバリヤ性の優れた透明プラスチック
   積層物。
2. （２）水蒸気バリヤ性の優れたプラスチックフィルムは
   、温度４０℃、相対湿度９０％の条件下における水蒸気
   透過率が５０ｇ／ｍ＾２・２４ｈｒｓ．２０μ以下のも
   のより選択されたものであることを特徴とする、特許請
   求の範囲第（１）項記載のガスバリヤ性の優れた透明プ
   ラスチック積層物。
3. （３）ポリビニルアルコール系フィルムが、ビニルアル
   コールを５０モル％以上含有するポリビニルアルコール
   樹脂より選択されたものであることを特徴とする、特許
   請求の範囲第（１）項記載のガスバリヤ性の優れた透明
   プラスチック積層物。
4. （４）ポリビニルアルコール系フィルムは、熱処理温度
   Ｔとするとき、４０℃≦Ｔ≦（Ｔｍ−２０）℃（Ｔｍ：
   ポリビニルアルコール系フィルムの融点）なる温度範囲
   で処理されたものであることを特徴とする、特許請求の
   範囲第（１）項記載のガスバリヤ性の優れた透明プラス
   チック積層物。
5. （５）上記プラスチック積層物の温度４０℃、相対湿度
   ９０％の条件下における水蒸気透過率が１ｇ／ｍ＾２・
   ２４ｈｒｓ．２０μ以下で、かつ、温度３０℃、相対湿
   度８０％の条件下における酸素透過率が０．１ｃｃ／ｍ
   ＾２・２４ｈｒｓ．ａｔｍ以下であることを特徴とする
   、特許請求の範囲第（１）項記載のガスバリヤ性の優れ
   た透明プラスチック積層物。