JP2700406B2

JP2700406B2 - ガスバリヤー性フィルム

Info

Publication number: JP2700406B2
Application number: JP1073843A
Authority: JP
Inventors: 信一木; 民男森山; 了谷口
Original assignee: Kohjin Holdings Co Ltd
Current assignee: Kohjin Holdings Co Ltd
Priority date: 1988-11-01
Filing date: 1989-03-28
Publication date: 1998-01-21
Anticipated expiration: 2013-01-21
Also published as: JPH02217245A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はガスバリヤー性フィルムに関する。更に詳し
くは耐ブロッキング性、透明性、印刷適性、水蒸気バリ
ヤー性及びガスバリヤー性に優れ、更に該ガスバリヤー
性フィルムを使用した複合フィルムをヒートシールした
後のヒートシール部の耐熱水性に優れたフィルムに関す
る。

（従来の技術）紙、セロファン、金属箔、プラスチックフィルム及び
プラスチックびんなどに塩化ビニリデン系共重合体樹脂
を被覆して、ガスバリヤー性、水蒸気バリヤー性、ヒー
トシール性を賦与することは広く行なわれている。なか
でもポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、
ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリビニ
ルアルコールフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等のプ
ラスチックフィルム及びセロファン（再生セルロースフ
ィルム）等の透明フィルムは塩化ビニリデン系共重合体
樹脂を被覆され、包装用途に多用されている。

塩化ビニリデン系共重合体樹脂を透明フィルムに被覆
する場合、耐ブロッキング性、すべり性を改善すべく、
塩化ビニリデン系共重合体に無機系フィラー、その中で
も特に多孔性シリカ微粒子が配合されている。

これらのフィルムで食品を包装する場合、内容物を殺
菌あるいは調理のため、フィルムを製袋し食品を充填後
熱水に浸漬するなどの方法によりボイルあるいはレトル
トすることがある。ボイルあるいはレトルト処理される
ケースでは、塩化ビニリデン共重合体樹脂被覆面と他の
フィルムとをラミネートした複合フィルムが使用される
のが一般的である。食品を包装する方法としては大きく
２つの方法がある。すなわち、予め製袋された袋に食品
を充填しヒートシーラーで密封する方法、及びヒートシ
ールバーを持つ製造袋充填機で製袋しながら食品を充填
し密封する方法である。このように充填密封された食品
はその品質を維持するため、すみやかボイルあるいはレ
トルト処理される。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、多孔性シリカ微粒子が配合された塩化
ビニリデン系共重合体樹脂を透明フィルムに被覆し、該
被覆面と他フィルムとをラミネートして重られる複合フ
ィルムを製袋し、食品を充填しヒートシーラーで密封し
た後、ボイルあるいはレトルト処理すると、そのヒート
シール部が白化し耐熱水性が劣るという問題があった。

（問題点を解決するための手段）本発明者らは前記問題点を解決すべく鋭意検討した結
果、塩化ビニリデン系共重合体樹脂に特定の微粒子を特
定の割合で添加配合することにより、前記の問題点を解
決できることを見出し、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は塩化ビニリデン系共重合体樹脂10
0重量部に、式:0≦Ｄ＋（σ/2）−ｔ≦ｔ t:塗工層厚さ（μｍ） D:平均粒子径（μｍ） σ：粒子径の標準偏差（μｍ）を満足する実質的に真球状で、且つ、粒子内に空隙を有
さない無機系微粒子0.02〜1.0重量部を含む塗工層を有
することを特徴とするガスバリヤー性フィルムである。

本発明に適用する基材フィルムは透明であれば良く、
例えば、セロファン（再生セルローズフィルム）、アセ
テートフィルム等のセルローズエステル系フィルム、塩
化ビニルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピ
レンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリ−４メチル
−１−ペンテンフィルム、ポリエチレンテレフタレート
フィルム等のポリエステル系フィルム、ポリヘキサメチ
レンアジパミドフィルム等のポリアミド系フィルム、ポ
リビニルアルコールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共
重合体ケン化物フィルム、ポリアクリロニトリルフィル
ム、ふっ化ビニリデンフィル等のふっ素樹脂系フィルム
等の透明フィルムが例示されるが、これらに限定される
ものではない。

これら透明フィルムは必要に応じて濡れ性、接着性改
善を目的とし、コロナ放電処理、低温プラズマ処理、火
炎処理、クロム酸混液処理等の物理的、化学的表面処理
を施してもよい。更にまた、有機溶剤溶液、水溶液、水
性分散液等の下塗剤を塗工してもよい。

本発明の塗工層の主成分である塩化ビニリデン系共重
合体樹脂の塩化ビニリデン含量は85〜95重量％が好まし
い。85％未満であるとガスバリヤー性、水蒸気バリヤー
性、耐溶剤、複合フィルムのヒートシール部の耐熱水性
等に劣る。95重量％を超えると溶解性、成膜性、柔軟
性、インキ接着性等が不十分である。共重合に使用する
モノマーは塩化ビニリデンと共重合できるモノマーであ
ればよく、その用途により選択することができる。例え
ば塩化ビニル、スチレン、アクリロニトリル、アクリル
酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン
酸、フマル酸、無水マレイン酸、アクリル酸アルキルエ
ステル類、メタクリル酸アルキルエステル類、脂肪酸ビ
ニルエステル類、アルキルビニルエーテル類、クリシジ
ルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、
スチレンスルホン酸及びその金属塩等が挙げられるがこ
れらに限定されるものではない。

塩化ビニデン系共重合体樹脂にはブロッキング防止及
びすべり性賦与を目的として式:0≦Ｄ＋（σ/2）−ｔ≦ｔ t:塗工層厚さ（μｍ） D:平均粒子径（μｍ） σ：粒子径の標準偏差（μｍ）を満足する実質的に真球状の、粒子内に空隙を有さない
無機系微粒子を添加配合する。実質的に真球状の微粒子
とは該粒子の電子顕微鏡写真において短径／長径が0.90
以上である一次粒子のことを言い、以後単に真球と表わ
す。

平均粒子径Ｄが０＞Ｄ＋（σ/2）−ｔであると、塗工
層表面に粒子の一部がほとんど出ていないため耐ブロッ
キング性及びすべり性に劣る。Ｄ＋（σ/2）−ｔ＞ｔで
あると、粒子径が塗工層厚さに比較し大きすぎるため印
刷の際、インキ抜けがおこりやすく印刷適性に劣る。

粒子内に空隙があると、その表面積が増大し、微粒子
と屈折率の大きく異なる空気層を塗工層に保有すること
になり、塩化ビニリデン系共重合体樹脂−空気層界面及
び微粒子−空気層界面での可視光線の散乱により透明性
が大きく低下する。更にはボイル処理（熱水浸漬）時、
特に塩化ビニリデン系共重合体樹脂配合物塗工面にポリ
エチレン樹脂等を押出しコートした直後、もしくは塩化
ビニリデン系共重合体樹脂配合物塗工面にポリエチレン
樹脂等を押出コートしたり、ポリエチレンフィルム等を
ドライラミネートした後で十分に加熱熟成しても、ポリ
エチレン等のヒートシール性フィルム面同志を重ね合わ
せてヒートシートした後ボイルあるいはレトルト処理す
ると、その押出コートした面、特にヒートシール部が白
化するため好ましくない。

真球でない微粒子は一般的に短径が塗工層の厚み方向
と一致しており、同一粒子径（体積平均値）では真級微
粒子を比較し、塗工層よりの突起が小さい。そのため耐
ブロッキング性に劣る。このような場合、耐ブロッキン
グ性を満足させるためには添加率を大きくする必要があ
り、その結果として透明性、ガスバリヤー性、水蒸気バ
リヤー性及び印刷適性に悪影響をもたらし、本発明の目
的を満足しない。

塩化ビニリデン系共重合体樹脂に添加配合する微粒子
は、式:0≦Ｄ＋（σ＋２）−ｔ≦ｔを満足し、粒子内に
空隙を有さない真球の無機系微粒子であるが、塗工・乾
燥の工程で真球の形状を保てる耐熱性が必要である。

この真球微粒子の添加率は塩化ビニリデン系共重合体
樹脂100重量部に対して0.02〜1.0重量部が好ましい。0.
02重量部未満であると、塗工層表面に一部出ている粒子
数が少なすぎ、耐ブロッキング性、すべり性が悪く、1.
0重量部を越えると粒子数が多すぎて透明性及び印刷適
性に悪影響する。

塩化ビニリデン系共重合体樹脂には前記の空隙を有さ
ない真球微粒子の他に、必要に応じて、本発明の目的を
損なわない範囲内でワックス類、帯電防止剤、紫外線吸
収剤、酸化防止第、着色剤、架橋剤等を配合してもよ
い。

塩化ビニリデン系共重合体樹脂配合物の塗工層は塩化
ビニリデン系共重合体樹脂の水性分散液に空隙を有さな
い真球微粒子、必要に応じその他添加剤を分散・溶解せ
しめ、塗布・乾燥することにより形成できる。真球微粒
子は分散効率の点より予め分散液とした後、塩化ビニリ
デン系共重合体樹脂水性分散液に添加するのがより好ま
しい。

以上のようにして調製した塩化ビニリデン系樹脂配合
物の水性分散液塗工剤の塗布には、例えばメイヤーバー
コーター、グラビアロールコーター、キスコーター、リ
バースロールコーター、エアナイフコーター、ディップ
コーター、スクウィズコーター等種々のコーターが使用
でき、特に限定されない。

塗布された塗工剤の乾燥には、例えば熱風ドライヤ
ー、赤外ドライヤー、マイクロウェーブドライヤー等種
々のドライヤーが使用でき、特に限定されない。

塗工層の厚さは、その機能、コスト及び生産性の制約
上、通常1.0〜10μｍ、より好ましくは２〜５μｍであ
る。

次に、塩化ビニリデン系共重合体樹脂配合物の塗工層
を形成した透明フィルムは、通常、ロール状に巻き取ら
れる。塗工直後の塩化ビニリデン系共重合体樹脂は結晶
化度が低く、該樹脂のガスバリヤー性、水蒸気バリヤー
性、耐熱水性、耐溶剤性等をより向上させるためには、
加熱熟成することがより好ましい。熟成温度は35〜60℃
が好ましい。35℃未満の場合、熟成に長時間を要する。
60℃を超えるとフィルムの変形が顕著になり、フィルム
の品質上好ましくない。

（発明の効果）本発明の塩化ビニリデン系共重合体樹脂配合物被覆フ
ィルムは、塩化ビニリデン系共重合体樹脂塗工層に、
式:0≦Ｄ＋（σ/2）−ｔ≦ｔを満足し、粒子内に実質的
に空隙を有さない真球無機系微粒子を0.02〜1.0重量部
含んでいるため、透明性を損なうことなく耐ブロッキン
グ性、すべり性に優れ、かつガスバリヤー性、水蒸気バ
リヤー性、印刷適性にも優れており、更に該フィルムを
用いた複合フィルムの耐熱水性の優れたフィルムであ
る。

（実施例）以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれによって限定されるものではない。なお、実施
例中に用いた評価方法、測定方法は次の通りである。

１）平均粒子径及び標準偏差（株）日科機製コールターカウンターTA−IIによる体
積平均粒子径およびその標準偏差。

２）耐ブロッキング性塗工直後で未熟成の塗工品を50mm×60mmの大きさにサ
ンプリングし、塗工麺−非塗工面を重ね合せたものを２
枚のガラス板にはさみ、40℃で8.1kgの重りで270g/cm²
の荷重を24時間加え、室温迄放冷後、下記の基準により
評価した。

１級：力を加えなくともフィルムは１枚１枚に分かれ
る。

２級：少し力を加えると１枚１枚に分かれる。

３級：両手の指でつまんで分けないと分かれない。

４級：両手で指でつまむと分かれるが、塗工層が部分的
に剥がれる。

５級：密着がひどく、全く分かれない。

３）すべり性 ASTM D1894による塗工面−非塗工面の動摩擦係数。

４）透明性 JIS K6714によるヘイズ。

５）酸素透過度 ASTM D3984による。20℃×100％RH。

６）透湿度 JIS Z0208による。40℃×90％RH。

７）印刷適性ザーンカップ＃３で粘度20秒に調整した大日精化工業
（株）製のラミックF220 716紅を用い、コンベンショ
ナル法で製版した175線５μｍ、15μｍ、22μｍ、36μ
ｍの深さを持つグラビアシリンダーにて被覆面に印刷
し、インキ抜け（ピンホール）の程度を次のように評価
した。

１級：全くインキの抜け（ピンホール）はない。

２級:5μｍの部分に一部インキの抜けがある。

３級:15μｍの部分に一部インキの抜けがある。

４級:22μｍの部分に一部インキの抜けがある。

５級:36μｍの部分に一部インキの抜けがある。

８）耐ボイル性塗工面と（株）興人製Ｌ−LDPEフィルム“エルエー
ス"Hタイプ40μｍを大日精化工業（株）製ドライラミネ
ート用接着剤セイカボンドＥ−285/C−75N（塗布量3.0g
/m²）でドライラミネートし、40℃で２日間加熱熟成し
た。Ｌ−LDPE面同志を重ね合わせ、180℃、シール面圧1
Kg/cm²、シール時間１秒でヒートシールした直後に沸騰
水に30分間浸漬した。浸漬処理後、20℃65％RHで24時間
調湿して、ヒートシール部のヘイズを測定した。又、比
較のため、沸騰水に浸漬しないサンプルのヘイズも測定
した。

９）耐レトルト性塗工面と東レ（株）製CPPフィルム“トレファンNO"39
61、60μｍを大日精化工業（株）製ドライラミネート用
接着剤セイカボンドＥ−285/C−75N（塗布量4.0g/m²）
でドライラミネートし、40℃３日間加熱熟成した。CPP
面同志を重ね合わせ、190℃、シール面圧1Kg/cm²、シー
ル時間１秒でヒートシールした直後に（株）日阪製作所
製レトルト殺菌装置にて120℃の熱水に30分間浸漬し、
冷水にて常温迄急冷した。浸漬処理後、20℃65％RHで24
時間調湿して、ヒートシール部のヘイズを測定した。
又、比較のため、熱水に浸漬しないサンプルのヘイズも
測定した。

実施例１、比較例１〜２、参考例１〜７（株）興人製の二軸延伸６ナイロンフィルムボニール
15μｍのコロナ処理面に下塗剤として東洋モートン
（株）製の接着剤アドコート502（硬化剤Cat−10）を酢
酸エチルで稀釈して塗布・乾燥した。塗布量は0.4g/m²
であった。旭化成（株）製の塩化ビニリデン系共重合体
樹脂水性分散液サランテックスＬ−511に表−１に示す
微粒子を添加配合し、乾燥後３μｍもしくは２μｍにな
るように塗工し、120℃で10秒乾燥した。なお、微粒子
の添加率はＬ−511固形分に対する重量百分率である。

塗工直後の試料で耐ブロッキング性を評価し、残りは
50℃で48時間熟成し、その他の評価に用いた。結果を表
−１に示す。

本発明による実施例１は耐ブロッキング性、すべり
性、透明性、酸素バリヤー性、水蒸気バリヤー性、印刷
適性、耐熱水性の優れたフィルムであった。比較例１〜
２にはこれら特性中に少なくとも１つ以上の欠点が認め
られる。比較例1,2は多孔質微粒子を用いているため、
ボイル，レトルト処理した後は白化した。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】塩化ビニリデン系共重合体樹脂100重量部
に、式:0≦Ｄ＋（σ/2）−ｔ≦ｔ t:塗工層厚さ（μｍ） D:平均粒子径（μｍ） σ：粒子径の標準偏差（μｍ）を満足する実質的に真球状で、且つ、粒子内に空隙を有
さない無機系微粒子0.02〜1.0重量部を含む塗工層を有
することを特徴とするガスバリヤー性フィルム。
【請求項２】基材フィルムがポリアミド系フィルムであ
ることを特徴とする請求項１記載のガスバリヤー性フィ
ルム。