JPH0688367B2 - 包装用フイルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，食品あるいは薬品等の包装用フイルムに関す
るものであり，さらに詳しくは，高度の水蒸気バリヤー
性を有し，かつ透明性にも優れた包装用フイルムに関す
るものである。

（従来の技術） 従来から，食品あるいは薬品等の包装材料として，柔軟
性，透明性，加工性，耐久性に優れ，低コストであるプ
ラスチツクフイルムが広く用いられている。これら食品
包装，薬品包装の分野においては，内容物を腐敗や変質
から守り，長期保存を可能にするために，包装に用いる
材料が優れた水蒸気バリヤー性を持つことが不可欠であ
る。

しかしながら，プラスチツクフイルムの水蒸気バリヤー
性は，上記の目的のためには十分とは言えないのが現状
であり，プラスチツクフイルムに水蒸気バリヤー性を付
与するために様々な方法が行われている。この方法に
は，水蒸気バリヤー性の高い樹脂，たとえばポリ塩化ビ
ニリデン，ポリビニルアルコール等のコーテイング，ア
ルミ箔等の金属のラミネート，あるいはアルミ等の金属
の蒸着などの方法がある。

樹脂のコーテイングは，水蒸気バリヤー性を付与するに
はかなりの厚さが必要であるが，厚さの割には期待する
ほどの水蒸気バリヤー性が得られない。また，アルミ箔
のラミネートや金属の蒸着は，水蒸気バリヤー性には比
較的優れるが，金属層が光線を遮断するために包装内在
物の状態を外側から知ることが出来ないという，包装材
料としては致命的とも思われる欠点がある。

本発明者らは，以前，上記のような問題を解決し，高度
の水蒸気バリヤー性を有し，かつ透明性に優れた包装用
フイルムを得るために，フイルム上に硫化亜鉛薄膜層を
形成した包装用フイルムを提案した（特願昭61−62045
号）。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のような本発明者らが以前に提案した方法は，高度
の水蒸気バリヤー性を有し，かつ透明性にも優れたもの
であるが，硫化亜鉛薄膜層が単層膜であるための問題点
があることが判明した。一度成膜中にピンホールが発生
すると，発生したピンホールはそのまま薄膜層の欠陥と
なり，最終的に残るので，高度のバリヤー性を達成出来
ない。また，膜厚を増やしても，達成出来るバリヤー性
には限界があり，むしろクラツクが発生しやすくなる等
の膜厚を増加したことによる弊害の方が大きくなる。ま
た，単層膜を二回以上に分けて成膜する場合も，最初に
形成した膜に存在するピンホールと同じ所に次に形成す
る膜もピンホールが発生し易い。

本発明は，このような従来技術の欠点を解消し，透明で
あり，かつ従来よりさらに高度の水蒸気バリヤー性を有
する包装用フイルムを提供することを目的とするもので
ある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは，このような問題点を解決するために鋭意
研究の結果，プラスチツクフイルム上に硫化亜鉛薄膜層
を形成したあと，さらに透明樹脂層を形成し，その上に
もう一度硫化亜鉛薄膜層を形成することにより，透明性
を損なうことなく，従来以上の優れた水蒸気バリヤー性
を得ることが出来ることを見出し，本発明に到達した。

すなわち，本発明は，透明なプラスチツクフイルムの少
なくとも片面に，硫化亜鉛薄膜層，透明樹脂層，硫化亜
鉛薄膜層を順次積層したバリヤー層を設け，このバリヤ
ー層の硫化亜鉛薄膜層の一層の膜厚が0.02〜1.0μｍで
あり，透明樹脂層の膜厚が0.5μｍ以上であることを特
徴とする包装用フイルムを提供するものである。

本発明に用いるプラスチツクフイルムは，透明であり，
通常包装用として用いられるものであれば良い。例とし
ては，ナイロン，ポリエステル，ポリプロピレン，ポリ
ビニルアルコール，ポリ塩化ビニル，ポリエチレン，ポ
リスチレン，ポリイミド，ポリカーボネート，ポリアリ
レート，ポリエチンレンビニルアルコール共重合体等の
フイルムがあるが，これらに限定されるものではない。
これらのフイルムは，単体でも良いし、ラミネートした
ものでも良い。また，これらのフイルムは，必要ならば
コロナ放電処理，プラズマ処理などの表面処理を行った
ものでも良いし，フイルム上にアルキルチタネート，ポ
リエチレンイミン，イソシアネート等のアンカー処理剤
をコートしたもの，ポリ塩化ビニリデン等のバリヤー性
の樹脂をコートしたものでも良い。しかし，余りにも表
面粗さが大きいもの，皺のあるものは，フイルム上に均
一連続した硫化亜鉛薄膜層を形成することが難しいので
好ましくない。

硫化亜鉛薄膜層は，通常，物理的気相成長法と呼ばれる
真空薄膜形成法，すなわち，真空蒸着法，イオンプレー
テイング法，スパツタリング法等により形成することが
出来る。薄膜の付着強度，成膜速度の点からイオンプレ
ーテイング法が好ましいが，特に限定されるものではな
い。

硫化亜鉛薄膜層の膜厚は，単一層が0.02〜1.0μｍであ
る。膜厚が0.02μｍ以下の場合には，薄膜が均一な連続
膜とはならず，本発明で期待する効果が得られない。膜
厚が0.02μｍ以上あれば，本発明の効果が現れるが，さ
らに好ましくは,0.04μｍ以上の膜厚が良い。また，膜
厚が1.0μｍを越えると，膜厚の増加の割にはバリヤー
性が向上せず，場合によってはクラツクが生じやすくな
るなどの弊害が生ずる。

透明樹脂層に用いられる樹脂としては，ポリエステル，
ポリカーボネート，ポリメチルメタクリレート，ポリウ
レタン，ポリ塩化ビニリデン，ポリビニルアルコール，
ポリアミド，ポリイミド，エポキシ樹脂等が挙げられる
が，透明なものであればこの例に限定されない。透明樹
脂層の形成法としては，グラビアロールコーター，ドク
ターナイフ，バーコーター，カーテンコーター，ナイフ
コーター等の公知の塗工機を用いる塗工法，スプレー
法，浸漬法等が用いられる。

透明樹脂層の膜厚は,0.5μｍ以上が好ましい。0.5μｍ
以下の場合には，均一で連続した膜をつくりにくく，樹
脂層を設ける効果が十分に発揮されない。通常の包装用
フイルムは12μm,25μｍ厚であるので，この基体フイル
ムの厚さとバランスのとれた実用的な透明樹脂層の膜厚
は５μｍ以下が好ましい。

透明樹脂層を挟んで硫化亜鉛薄膜層を設けることにより
高度の水蒸気バリヤー性が得られる理由は明らかではな
いが，第１層目の硫化亜鉛薄膜にピンホール等の欠陥が
生じたとしても，透明樹脂層がその欠陥をかくし，第２
層目の硫化亜鉛薄膜層が成長する時に同じ所で欠陥が生
ずるのを防ぐためと考えられる。したがって，透明樹脂
層を形成することにより，二つの硫化亜鉛薄膜層のピン
ホールが直接重なるのを防ぐことが出来，結果として高
度の水蒸気バリヤー性を達成出来る。

透明樹脂層を挟んで硫化亜鉛薄膜層を形成した場合，そ
の硫化亜鉛薄膜層の合計の膜厚と同じ膜厚の硫化亜鉛薄
膜の単層膜よりも優れた効果が得られる。

通常は，外側の硫化亜鉛薄膜層上に，薄膜層を保護する
ため，透明樹脂の保護コーテイングを施すのが望まし
い。透明樹脂には，ポリメチルメタクリレート等のアク
リル酸エステル系樹脂，ポリアクリルニトリルあるいは
ポリメタアクリルニトリル等のアクリル系樹脂，ポリエ
チレンあるいはポリプロピレン等のポリオレフイン系樹
脂，エチルシリケートより得られる重合体等の珪素樹
脂，ポリエステル系樹脂，メラミン樹脂，フツ素系樹脂
等を用い，従来公知の方法でコーテイングすれば良い。

必要な場合は，硫化亜鉛と透明樹脂との積層をさらに繰
り返しても良い。

（実施例） 以下，本発明を実施例により具体的に説明する。

以下の実施例において，各測定は次の測定法により行っ
た。

透湿度測定は,JIS Ｚ 0208により,40℃,90％RHの条件
で行った。

光線透過率は，分光光度計Ｕ−3400（日立製作所製）を
用い,550nmの波長における基体を含めたい光線透過率
を，空気をレフアレンスとして測定した。

硫化亜鉛薄膜層の膜厚は，水晶振動子式膜厚計CRM−1D
（日本真空製）を用いて測定した。ただし，水晶振動子
膜厚計は，あらかじめ多重反射干渉法による膜厚計911
−9150ナノスコープ（日電アネルバ製）を用いて校正し
た。

実施例１ 厚さ12μｍのポリエチレンテレフタレート（PET）フイ
ルムを基体として厚さ0.06μｍの硫化亜鉛薄膜を形成
し，次に，厚さ２μｍのポリエステル樹脂（UE−3050,
ユニチカ）層をバーコード法により形成した。さらに，
樹脂層の上に種々の膜厚の硫化亜鉛薄膜層を形成した。
硫化亜鉛薄膜は,RFイオンプレーテイング法により形成
した。真空装置内を１×10^-5Torrまで排気したのち，ア
ルゴンガスを２×10^-4Torr導入し，電圧2kV,周波数13.5
6MHzの高周波電界を50W印加し，プラズマを発生させな
がら，電子銃により硫化亜鉛焼結体を加熱蒸発させ,10
Å/sの成膜速度で形成した。

これらの試料について，透湿度，光線透過率を測定し
た。結果は第１表に示す。硫化亜鉛合計膜厚は，第１層
目の硫化亜鉛薄膜層の膜厚0.06μｍと，樹脂層上に形成
した硫化亜鉛薄膜層の膜厚を合計したものである。

これより，硫化亜鉛薄膜層の膜厚が0.02μｍ以上で透湿
度が小さくなることが分かる。また，硫化亜鉛薄膜層の
膜厚が1.0μｍを越すと，膜厚増加の割には透湿度は小
さくならないので，膜厚は1.0μｍ以下が好ましい。

また,PETフイルム上に種々の膜厚の硫化亜鉛薄膜を形成
し，次に，厚さ２μｍのポリエステル樹脂（UE−3050,
ユニチカ）層を形成し，最後に，厚さ0.06μｍの硫化亜
鉛薄膜層を形成した場合も同様の結果であった。また，
硫化亜鉛薄膜層をどちらも0.02μｍ形成した場合も良好
な結果が得られたが，どちらか一方の膜の厚さが0.02μ
ｍ以下になると，透湿度は1g/m²・24h以上となり，本発
明の目的とする高度の水蒸気バリヤー性を達成出来な
い。これらのことから，硫化亜鉛薄膜層は単一層が0.02
μｍ以上である必要がある。

比較例 厚さ12μｍのPETフイルムの片面に，厚さ0.12μｍの硫
化亜鉛の単層膜を形成し，次に，ポリエステル樹脂（UE
−3050,ユニチカ）を厚さ２μｍに塗布した（比較例
１）。

また，厚さ12μｍのPETフイルムの片面に，厚さ0.06μ
ｍの硫化亜鉛薄膜を，樹脂層を形成せずに２回に分けて
形成し，厚さ0.12μｍの硫化亜鉛薄膜層を得た。この上
に，ポリエステル樹脂（UE−3050,ユニチカ）を厚さ２
μｍに塗布した（比較例２）。

また，厚さ12μｍのPETフイルムの両面に，厚さ0.06μ
ｍの硫化亜鉛の単層膜を形成し，片方の硫化亜鉛薄膜上
に，ポリエステル樹脂（UE−3050,ユニチカ）を厚さ２
μｍに塗布した（比較例３）。

硫化亜鉛薄膜層の形成は，実施例１と同様のRFイオンプ
レーテイング法で行い，樹脂の塗布はバーコート法で行
った。これらの比較例はすべて，硫化亜鉛薄膜の合計膜
厚が0.12μｍである。

これらの試料について透湿度，光線透過率を測定した。
結果は第２表に示す。この結果と実施例１の合計の硫化
亜鉛薄膜合計膜厚が0.12μｍの場合と比較してみると，
硫化亜鉛薄膜層の膜厚は同じでも，比較例の方は透湿度
が大きく，水蒸気バリヤー性に劣ることがわかる。

実施例２ 厚さ12μｍのPETフイルム上に厚さ0.06μｍの硫化亜鉛
薄膜を形成し，ポリエステル樹脂（UE−3050,ユニチ
カ）を種々の膜厚にコーテイングし，さらに，樹脂の上
に厚さ0.06μｍの硫化亜鉛薄膜層を形成した。それぞれ
の膜の成膜方法は実施例１と同様である。

これらの試料について透湿度，光線透過率を測定した。
結果は第３表に示す。この結果より，樹脂層の厚さが0.
5μｍ以上の時に透湿度が特に小さいことが分かる。

実施例３ 厚さ12μｍのPETフイルム上に厚さ0.06μｍの硫化亜鉛
薄膜層を形成し，次に，厚さ２μｍ透明樹脂層を形成し
た。樹脂としては，ポリメチルメタクリレート（Ｐ 13
30,大日本インキ），ポリカーボネート（Ｓ 200F,三菱
瓦斯化学），ポリウレタン（クリスボン NT−150,大日
本インキ），ポリアリレート（Ｕポリマー，ユニチカ）
を用いた。さらに，樹脂層の上に厚さ0.06μｍの硫化亜
鉛薄膜層を形成した。これらの試料について透湿度，光
線透過率を測定した。結果は第４表に示す。

（発明の効果） 本発明によれば，硫化亜鉛薄膜層，透明樹脂層，硫化亜
鉛薄膜層を順次積層したバリヤー層を設けることによ
り，透明性を損なわずに，硫化亜鉛薄膜の単層膜では達
成出来ない高度の水蒸気バリヤー性を達成することが出
来る。したがって，本発明の包装用フイルムは，透明性
と水蒸気バリヤー性が要求される食品，薬品，工業製品
の包装分野に広く用いることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は，本発明の包装用フイルムの断面図である。第
２図は，従来の包装用フイルムの断面図である。 １……基体フイルム 2,4……硫化亜鉛薄膜層 ３……透明樹脂層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明なプラスチツクフイルムの少なくとも
   片面に，硫化亜鉛薄膜層，透明樹脂層，硫化亜鉛薄膜層
   を順次積層したバリヤー層を設け，このバリヤー層の硫
   化亜鉛薄膜層の単一層の膜厚が0.02〜1.0μｍであり，
   透明樹脂層の膜厚が0.5μｍ以上であることを特徴とす
   る包装用フイルム。