JPH0371830A - ヒートシール可能なガスバリヤ性フィルムの製造方法 - 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、食品等の個装、内装、外装等の包装フィルム
εして好適なヒートシール可能なガスバリア性フィルム
に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］従来、菓
子類等の包装材料として、ヒートシール可能なフィルム
が汰く使用されている。このヒートシール可能なフィル
ムとしては、通常、二軸延伸ポリプロビレ：／フィルム
や二袖延伸ポリエチレンテ１ノフタレートフィルム等の
基材フィルムに、無延伸ポリエチレン等からなるヒート
シール層をラミネートしたフィルムや、共押出しポリプ
ロピレンフィルム等が知られている。

一方、菓子類等の食品用包装フィルムには、内容物の吸
湿や酸化等による変質等を防止するため、ガスバリア性
が要求される。しかしながら、従来のフィルムでは、上
記ガスバリア性を基材フィルムの種類により確保してい
るため、ガスバリア性が十分でない。すなわち、基材フ
ィルムがポリプロピレンフィルムである場合には、水蒸
気バリア性を確保できるものの、酸素ガスバリア性が十
分でなく、ポリエチレンテレフタレートフィルムである
場合には、酸素ガスバリア性を確保できるものの、水蒸
気バリア性が十分でない。このように、上記ヒートシー
ル可能なフィルムでは、水蒸気透過率及び酸素ガス透過
率の双方の特性を同時に満足させることが困難であり、
内容物の保護効果が十分でない。

従って、本発明の目的は、水蒸気及び酸素ガスの双方に
対して優れたガスバリア性を示すだけでなく、ヒートシ
ール性に優れたヒートシール可能なガスバリア性フィル
ムを提供することにある。

［発明の構成］ 本発明は、基材フィルムにヒートシール層が形成された
フィルムであって、上記ヒートシール層が、ガスバリア
層を介して基材フィルムに積層されているヒートシール
可能なガスバリア性フィルムにより、上記課題を解決す
るものである。

基材フィルムとしては、例えば、ポリエチレン、エチレ
ン−アクリル酸エチル共重合体、アイオノマー　ポリプ
ロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリ−４−
メチルペンテン−１等のオレフィン系樹脂；ポリ塩化ビ
ニル；ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン−塩化ビニ
ル共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合
体等の塩化ビニリデン系樹脂；ポリスチレン、スチレン
−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニト
リル−ブタジェン共重合体等のスチレン系樹脂；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等
のポリエステル；ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン
６６等のナイロン又はポリアミド；ポリアクリロニトリ
ル；ポリカーボネート；ポリイミド；ポリビニルアルコ
ール；エチレン−酢酸ビニル共重合体やそのケン化物；
セロハン；塩酸ゴム等を素材とする種々のフィルムが使
用できる。

上記基材フィルムのうちオレフィン系樹脂を素材とする
フィルム、特にポリプロピレンフィルムや、ポリエステ
ルを素材とするフィルム、特にポリエチレンテレフタレ
ートフィルムは、透明性、機械的強度及び包装適性に優
れている。

基材フィルムは、未延伸であってもよく、−軸又は二軸
延伸処理されていてもよい。延伸法としては、例えばロ
ール延伸、圧延延伸、ベルト延伸、テンター延伸、チュ
ーブ延伸や、これらを組合せた延伸等の慣用の延伸法が
適用できる。延伸倍率は、所望するフィルムの特性に応
じて適宜設定でき、例えば１．５〜２０倍、好ましくは
２〜１５倍程度である。延伸倍率が１．５倍未満である
と延伸効果が小さく、２０倍を越えると過剰な延伸とな
り生産性が低下する。

なお、延伸処理は、フィルムを構成するポリマーの融点
以下であって、二次転移点以上の温度で行なわれる。ま
たフィルムの延伸後、緊張下で熱処理し、分子の配向を
固定させてもよい。

また基材フィルムの少なくとも一方の面は、表面処理さ
れていてもよい。表面処理としては、慣用の表面処理、
例えば、コロナ放電処理、高周波処理、火炎処理、クロ
ム酸処理、溶剤処理等が例示される。これらの表面処理
のうちコロナ放電処理が好ましい。このコロナ放電処理
によると、基材フィルムの表面処理炭を簡便かつ容易に
制御できる。基材フィルムの処理炭は、密着性を確保で
きる範囲であれば特に制限されないが、通常３５〜５０
ｄｙｎ／Ｃ１１１、好ましくは３７〜４５ｄｙｎ　／ａ
ｍ程度である。なお、基材フィルムの面のうち表面処理
面にガスバリア層及びヒートシール層を形成すると、密
着性を高めることができる。またガスバリア層及びヒー
トシール層が形成されていない面を表面処理すると、該
表面処理面で印刷インキやラミネート層との密着性を確
保できる。

上記基材フィルムは酸化防止剤、紫外線吸収剤、結晶造
核剤、滑剤、染料顔料等の種々の添加剤を含有していて
もよい。

基材フィルムは単層フィルムであってもよく、二種以上
のフィルムが積層された複合フィルムであってもよい。

基材フィルムの厚みは特に制限されず、例えば、厚み１
〜２５０μ、好ましくは５〜１００／ｆｆ程度の基材フ
ィルムが使用できる。

上記基材フィルムには、ガスバリア層を介してヒートシ
ール層が積層されている。従って、中間層としてのガス
バリア層でガスバリア性を確保でき、表面に位置するヒ
ートシール層でヒートシール性を確保できる。

上記ガスバリア層は塩化ビニリデン系ポリマーを含有し
ている。塩化ビニリデン系ポリマーは、ポリ塩化ビニリ
デン単独重合体であってもよいが、耐熱安定性、耐候安
定性及び皮膜の柔軟性などの点から、塩化ビニリデンと
、他の重合性モノマーとの共重合体が好ましい。重合性
モノマーとしては、例えば、塩化ビニル、酢酸ビニル、
クロトン酸、アクリル酸、メチルアクリレート、エチル
アクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルア
クリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレ
ート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、ペンチルアクリ
レート、ヘキシルアクリレート、ヘプチルアクリレート
、オクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレ
ートなどの各種アクリレート、アクリロニトリル、メタ
クリレートリル、メタクリル酸や、上記アクリレートに
対応するメタクリレートなどが例示される。これらの重
合性モノマーは一種または二種以上使用される。上記共
重合体のうち塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合
体、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリ
デン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニリデン−アクリル
酸共重合体、塩化ビニリデン−メタクリル酸共重合体、
塩化ビニリデン−アクリレート共重合体及び塩化ビニリ
デン−メタクリレート共重合体等の共重合体が好ましい
。これらの塩化ビニリデン系ポリマーは少なくとも一種
使用される。

またヒートシール層は、ヒートシール可能なポリマー、
例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン等の
従来のヒートシール用ポリマーを含有していてもよいが
、前記ガスバリア層との密着性に優れる塩化ビニリデン
系ポリマーを含有するのが好ましい。

すなわち、本発明の好ましい態様は、ガスバリア層とヒ
ートシール層とが共に塩化ビニリデン系ポリマーを含有
する。ガスバリア性に優れた上記ガスバリア層は、塩化
ビニリデン系ポリマーを含有する溶剤型塗布液で形成で
きる。溶剤型塗布液中の有機溶媒は、均一な塗工性やガ
スバリア性を高めるため、良溶媒と貧溶媒とで構成され
るのが好ましい。またガスバリア性は、一般に塩化ビニ
リデン系ポリマーの結晶化度が大きくなるにつれて高く
なり、塩化ビニリデン系ポリマーの結晶化度は良溶媒の
割合と反比例関係にある。従って、塩化ビニリデン系ポ
リマーの種類、すなわち、ポリマーの構成単位等に起因
する結晶化速度等に応じて有機溶媒中の良溶媒と貧溶媒
との割合を調整することにより、ガスバリア性に優れた
層を形成できる。有機溶媒中の良溶媒の割合は、塗布液
の均−性及び塗布性を損わない範囲で少ないのが好まし
く、高いガスバリア性を付与するには、通常、４０〜９
０重量％、好ましくは５０〜７５重量％程度である。

なお、上記塩基ビニリデン系ポリマーに対する良溶媒及
び貧溶媒は、塩基ビニリデン系ポリマーの種類により異
なるので、ポリマーの種類に応じて適宜選択できる。良
溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン
、シクロヘキサノンなどのケトン類、ジオキサン、ジエ
チルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類や
これらの混合溶媒が例示できる。

塩基ビニリデン系ポリマーに対する貧溶媒としては、例
えば、メタノール、エタノール、プロパノール等のアル
コール煩、ヘキサン、シクロヘキサン等の脂環族炭化水
素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素
、メチレンクロライド、エチレンクロライドなどのハロ
ゲン化炭化水素、酢酸エチル等のエステル類、エチレン
グリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジ
メチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテ
ル、エチレングリコールジエチルエーテル、やこれらの
混合溶媒が例示できる。

またヒートシール層は、ヒートシール性に優れた塩化ビ
ニリデン系ポリマーを含有する塗布液、例えば塩化ビニ
リデン系ポリマーを含有し、良溶媒の割合が大きな溶剤
型塗布液、好ましくはエマルジョン型塩化ビニリデン系
ポリマーの分散液で形成できる。なお、溶剤型塗布液を
用いてヒートシール層を形成する場合、有機溶媒中の良
溶媒の割合が大きい程、ヒートシール性がよくなる。従
って、前記ガスバリア層に含有される塩化ビニリデン系
ポリマーと同じポリマーを用いる場合、該溶剤型塗布液
中の良溶媒の割合は、前記ガスバリア層を形成する有機
溶媒中の良溶媒の割合よりも大きいのが好ましい。良溶
媒は、有機溶媒中、通常６５重量％以上である。

ヒートシール層は、上記溶剤型塗布液で形成してもよい
が、水性エマルジョン型分散液で形成するのが好ましい
。すなわち、水性エマルジョン型分散液をガスバリア層
上に塗布すると、ガスバリア層を溶解し浸蝕することな
く、均一なヒートシール層を形成できる。水性エマルジ
ョン型の塩化ビニリデン系ポリマーは、通常、カルボキ
シ基を有する重合性モノマー、例えば、クロトン酸、ア
クリル酸、メタクリル酸と、塩化ビニリデンとを必須の
成分とする共重合体が好ましい。なお、上記共重合体は
、必要に応じて他の共重合性モノマ、例えば、塩化ビニ
ル、酢酸ビニル、アクリレート、アクリロニトリル、メ
タクリレートリル、メタクリレート等の共重合性モノマ
ーとの共重合体であってもよい。

前記ガスバリア層及びヒートシール層は、塩化ビニリデ
ン系ポリマー以外の成分として、他のポリマーを含有し
ていてもよい。上記他のポリマーとしては、例えば、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共
重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、アイオ
ノマー等のオレフィン系ポリマー；アクリル系ポリマー
；ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合
体等ノスチレン系ポリマー；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等のポリエステル；ポ
リアセタール；ポリ酢酸ビニル；ポリ塩化ビニル；塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体；ポリアミド；ポリウレタ
ン；ポリカーボネート；塩素化ポリプロピレン等の塩素
化ポリオレフィン；セルロース系ポリマー等が例示され
る。これらのポリマーは一種又は二種以上混合して用い
られる。

これらの他のポリマーは、塩化ビニリデン系ポリマーの
特性が低下しない範囲で使用でき、通常、塩化ビニリデ
ン系ポリマー１００重量部に対して０〜２５重量部程度
である。

また滑り性及び耐ブロッキング性を付与して作業性をよ
くするため、前記ガスバリア層及び／又はヒートシール
層は、滑剤を含有するのが好ましい。

滑剤としては、ワックスや微粉末状滑剤が好ましい。ワ
ックスとしては、例えば、パラフィンワックス、ポリエ
チレンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の炭
化水素系ワックス、ステアリン酸、ステアリン酸モノグ
リセリド、ステアリン酸トリグリセリド、ステアリン酸
亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸系ワックス、
オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、エルカ酸アミ
ド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスス
テアリン酸アミド等の脂肪酸アミド系ワックス、カルナ
バワックス等のエステル系ワックス等の種々のワックス
が例示できる。上記ワックスは少なくとも一種使用され
る。ワックスの含有量は、前記塩基ビニリデン系ポリマ
ー１００重量部に対して、通常、０．１〜１０重量部、
好ましくは０．２５〜５重量部、さらに好ましくは０．
５〜２．５重量部程度である。ワックスの量が０゜１重
量部未満であると滑り性が十分でなく、１０重量部を越
えると塗膜の透明性等が低下し易い。

微粉末状滑剤としては、例えば、カオリン、タルク、ケ
イソウ土、酸化チタン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム、硫酸バリウム、シリカ、アルミナ等の無機滑剤；
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリ
ル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂等の有機滑剤
；アルミナバルフ、シリカバルーン、発泡ガラス、マイ
クロバルーン）サランマイクロスフェア等の微小中空体
が例示される。これらの微粉末状滑剤のうちシリカ系微
粉末、アルミナ系微粉末、ポリエチレン系微粉末、アク
リル系微粉末等が好ましい。微粉末状滑剤は塗膜の透明
性やガスバリア性等を損わない範囲で適宜の粒径を有し
ていてもよいが、５μ以下であるのが好ましい。粒径が
５μｍを越えると滑剤が欠落し易くなり、作業性が低下
する。微粉末状滑剤の含有量は、塩化ビニリデン系ポリ
マー１００重量部に対して、通常、０．０１〜５重量部
、好ましくは０．０５〜２．５重量部である。微粉末状
滑剤の使用量が０．０１重量部未満であると滑り性が十
分でなく、５重量部を越えると塗膜の透明性等が低下し
易い。

なお、ガスバリア層及び／又はヒートシール層は、酸化
防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、可塑剤、帯電防止剤
、粘着付与剤、可塑剤、充填剤、染顔料等の種々の添加
剤を含有していてもよい。

上記ガスバリア層及びヒートシール層は、ガスバリア性
やヒートシール性を損わない範囲で適宜の膜厚に形成で
きるが、通常、それぞれ膜厚０゜０１〜５μ、好ましく
は０．１〜３μ程度である。

膜厚がｏ、ｏｉＩｔ＠未満であると高いガスバリア性及
びヒートシール性を付与するのが困難であり、５−を越
えると経済的でないばかりか、場合によっては基材フィ
ルムの特性が低下する虞がある。

むお、ガスバリア層及びヒートシール層は、基材フィル
ムの少なくとも一方の面に形成されていればよい。

本発明のヒートシール可能なガスバリア性フィルムは、
表面にヒートシール層が位置するので、従来慣用の方法
、例えばビロー成形、四方シール等により容易に袋体を
形成できる。

ガスバリア層及びヒートシール層は、基材フィルムに、
ガスバリア層用塗布剤とヒートシール層用塗布剤とを順
次塗布し、乾燥することにより形成できる。塗布手段と
しては、特に制限されず、従来慣用の手段、例えば、デ
ツプコーター　ロールコータ−グラビアコーター、エア
ーナイフコーター　スプレー等が使用できる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明のヒートシール可能なガスバリア
性フィルムによれば、ヒートシール層が、ガスバリア層
を介して基材フィルムに積層されているので、基材フィ
ルムに依存することなく、ガスバリア層により水蒸気及
び酸素ガスの双方に対して優れたガスバリア性を確保で
きるだけでなく、表面のヒートシール層により優れたヒ
ートシール性を確保できる。

［実施例］ 以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する
。

実施例１ 塩化ビニリデン（９０重量％）−アクリル酸エステル（
１０重量％）共重合体１００重量部、融点７８℃のワッ
クス１重量部、及び平均粒径３μのシリカ微粉末０，１
重量部を、テトラヒドロフラン／トルエン−７０／３０
　（重量比）の混合溶媒に混合しガスバリア要用塗布液
を調製した。

この塗布液を、厚み２０／ｆｆｉの二軸延伸ポリプロピ
レンフィルムの一方の面に、ロールコータ−を用いて、
乾燥後の塗布量３．０ｇ／〆となるように塗布し、乾燥
することによりガスバリア層を形成した。

次いで、塩化ビニリデン（８５重量％）−メタクリル酸
（１５重量％）共重合体を含む水性エマルジョンの固形
分１００重量部に対して、融点７８℃のワックス１重量
部、及び平均粒径３μのシリカ微粉末０．１重量部を添
加混合し、ヒートシール層用塗布液を調製した。このヒ
ートシール層用塗布液を、上記ガスバリア層上に、乾燥
後の塗布量３．０ｇ／ｍ’となるように塗布し、乾燥す
ることによりヒートシール層を形成した。

実施例２ 有機溶媒の組成をテトラヒドロフラン／トルエン−６０
／４０（重量比）とする以外、実施例１と同様にしてガ
スバリア要用塗布液を調製した。

上記ガスバリア要用塗布液と実施例１のヒートシール層
用塗布液とを用い、実施例１と同様にして、二軸延伸ポ
リプロピレンフィルムにガスバリア層とヒートシール層
とを順次形成した。

実施例３ 実施例１のガスバリア要用塗布液に代えて、塩化ビニリ
デン（８９％重量）−アクリロニトリル（１１重量％）
１００重量部、融点７８℃のワックス１重量部、及び平
均粒径３μのシリカ微粉末０．１重量部を含有するカス
バリア要用塗布液を用いる以外、実施例１と同様にして
二軸延伸ポリプロピレンフィルムにガスバリア層とヒー
トシール層とを順次形成した。

実施例４ 実施例１の二軸延伸ポリプロピレンフィルムに代えて、
厚み１２μの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィ
ルムを用いる以外、実施例１と同様にして、二軸延伸ポ
リエチレンテレフタレートフィルムにガスバリア層とヒ
ートシール層とを順次形成した。

比較例１ 実施例１の二軸延伸ポリプロピレンに、無延伸ポリエチ
レンを溶融押出し、ポリエチレンからなる厚み２０μ量
のヒートシール層を形成した。

比較例２ 実施例４の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィル
ムに、ポリエチレンフィルムをドライラミネートにより
積層し、厚み２０μｍのヒートシール層を形成した。

そして、各実施例及び比較例で得られたフィルムのヒー
トシール層同士を温度１１０℃、圧力１に９／ｃｊ、圧
着時間１秒の条件でヒートシールした。

そして、ヒートシール部に対応する幅１５ｍｍの試料の
ヒートシール強度をテンシロン引張り試験機を用いて測
定した。

また各実施例及び比較例で得られたフィルムの水蒸気透
過率及び酸素ガス透過率を下記の条件で測定した。

酸素ガス透過率：ガスクロマト法（測定器Ｌｙｓｓｙ　
Ｇａｓ　Ｐｅｒｓｅａｂｌｉｔｙ　Ｔｅｓｔｌｎｇ　Ａ
ｐｐａｒａｔｕｓ　Ｌ−８６）により、湿度８０％の酸
素ガスと、補償ガスとしてのヘリウムガスとを用いて、
温度２０℃で測定した。単位はｃｃ／ｎ？／２４時間で
ある。

水蒸気透過率：ＪＩＳ　　Ｚ　　０２０８に準拠し、温
度４０℃、相対湿度９′０％ＲＨの条件で測定した。単
位はｇ／ｙｎ’／２４時間である。

結果を表に示す。

また実施例１及び比較例１のフィルムを用い、四方シー
ルにより菓子を包装した袋体を作製した。

この袋体を温度３０℃、相対湿度８０％の雰囲気中に放
置し、該袋体内の水分量を吸水率として測定した。結果
を図に示す。

（以下、余白） 表より明らかなように、比較例１及び比較例２のフィル
ムでは、ガスバリア性が十分でなかった。

これに対して、実施例１〜４のフィルムでは、ヒートシ
ール性及びガスバリア性に優れていた。

また図より明らかなように、比較例１のフィルムよりも
実施例１のフィルムで作製した袋体は、吸水率が著しく
小さかった。

【図面の簡単な説明】

図は実施例と比較例１のフィルムで作製した袋体の吸水
率と経過日数との関係を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基材フィルムにヒートシール層が形成されたフィルム
   であって、上記ヒートシール層が、ガスバリア層を介し
   て基材フィルムに積層されていることを特徴とするヒー
   トシール可能なガスバリア性フィルム。