JPH0691777A - 積層包装材料の製造方法 - Google Patents

積層包装材料の製造方法

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JPH0691777A
JPH0691777A JP4240633A JP24063392A JPH0691777A JP H0691777 A JPH0691777 A JP H0691777A JP 4240633 A JP4240633 A JP 4240633A JP 24063392 A JP24063392 A JP 24063392A JP H0691777 A JPH0691777 A JP H0691777A
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昇 佐々木
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和也 八房
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Abstract

(57)【要約】 【目的】酸化マグネシウム層,酸化珪素層,酸化アルミ
ニウム層等の金属酸化物層上に、ヒートシール性熱可塑
性樹脂を押出しコーティングしても、酸素バリアー性、
水蒸気バリアー性が低下しない積層包装材料の製造方法
を提供する。 【構成】金属酸化物層を有する基材に、カーテン状に熱
溶融されたヒートシール性熱可塑性樹脂をオゾンを含む
ガスを吹き付けながら押出しコーティングを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスバリアー性、特に
酸素及び水蒸気バリアー層としての金属酸化マグネシウ
ム層,酸化珪素層,酸化アルミニウム層等を有する積層
包装材料の製造方法に関する。更に詳しくは、本発明
は、ヒートシール性熱可塑性樹脂を押出しコーティング
してもガスバリアー性の低下がなく、特に酸素バリアー
性と水蒸気バリアー性に優れた積層包装材料の製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、食品や医薬品の包装体の形態とし
ては袋(パウチ)状容器が一般的であり、その材料とし
てはプラスチックフィルムを基材とする積層材料が広く
使用されている。
【0003】ところで、積層包装材料には、包装すべき
内容物により種々の機能、性能が要求されるが、中でも
内容物の酸化劣化や乾燥等を防止するためのガスバリア
ー性、特に酸素バリアー性と水蒸気バリアー性が要求さ
れる場合が多い。このような酸素バリアー性と水蒸気バ
リアー性をプラスチックフィルムにアルミ箔をラミネー
トすることが広く行われている。アルミ箔は、使用後に
焼却処理すると塊となり処理物として残ってしまうとい
う問題点がある。このため最近では、焼却処理が容易
で、透明性にも優れた酸化マグネシウムをはじめとする
各種金属酸化物の薄膜層を真空蒸着法等によりプラスチ
ックフィルムに積層することが行われている。
【0004】このような金属酸化物層を有する積層包装
材料の従来の製造方法としては、フレキシブルなポリエ
ステルフィルム等のベースフィルムに真空蒸着法により
金属酸化物層を積層し、必要に応じてアンカー処理をし
た後にポリエチレン等のヒートシール性の熱可塑性樹脂
を押出しコーティングする方法。あるいは金属酸化物を
積層したフィルムとポリエチレン,ポリプロピレン等の
ヒートシール性フィルムを接着剤で張り合わすドライラ
ミネート法があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように形成された金属酸化物は一般に亀裂が生じやすい
薄膜である為に、300度以上の高温で溶融したヒート
シール性の熱可塑性性樹脂を押出しコーティングする
と、その熱のために金属酸化物層自体の膨張やベースフ
ィルムの収縮のために亀裂が生じ、その結果、酸素バリ
アー性と水蒸気バリアー性が低下するという問題があっ
た。とくにマグネシウム,珪素等の酸化物層はこの現象
が顕著であった。
【0006】以上のように本発明は、従来の問題点を解
決するものであり、酸素バリアー性も水蒸気バリアー性
も低下しないように、金属酸化物層上にヒートシール性
熱可塑性樹脂を押出しコーティングする積層包装材料の
製造方法の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題に鑑
みてなされたものであって、請求項1記載の発明は、基
材、金属酸化物層及びヒートシール性熱可塑性樹脂層が
順次積層された積層包装材料の製造方法において、カー
テン状に熱溶融された該ヒートシール性熱可塑性樹脂の
少なくとも片面にオゾンを含むガスを吹き付けながら押
出しコーティング法により積層することを特徴とする積
層包装材料の製造方法である。
【0008】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明を前提とし、金属酸化物が酸化マグネシウム層,酸化
珪素層,酸化アルミニウム層から選ばれる何れかである
ことを特徴とする積層包装材料の製造方法である。
【0009】請求項3記載の発明は、請求項1〜2記載
の発明を前提とし、ヒートシール性熱可塑性樹脂がポリ
エチレンで、押出し温度が290度以下であることを特
徴とする積層包装材料の製造方法である。
【0010】請求項4記載の発明は、請求項1〜3記載
の発明を前提とし、押出しコーティングの際に、別のヒ
ートシール性熱可塑性樹脂をラミネートすることを特徴
とする積層包装材料の製造方法である。
【0011】
【作用】本発明の積層材料の製造方法によれば、ヒート
シール性熱可塑性樹脂層を溶融状態でオゾンを含むガス
を吹き付けることで、該樹脂表面を活性化させることが
可能であり、これにより押出し温度を20〜30度程度
下げることができ、金属酸化物層が受ける押出しコーテ
ィング時の溶融樹脂の有する熱量を、金属酸化物層の酸
素バリアー性と水蒸気バリアー性を損なわない程度に低
減することができる。
【0012】以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明
する。
【0013】図1は、本発明の積層包装材料の製造工程
の説明図である。
【0014】まず、積層包装材料の基体として基材1
(ベースフィルム)(図1(a))を用意する。この基
材1としては、2軸延伸されたポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリエステル、ナイロン等の可とう性の樹脂フ
ィルム、好ましくはポリエチレンテレフタレートフィル
ムを使用することができる。なお、基材1の厚みは、特
に限定しないが、6〜100μm好ましくは12〜25
μmである。
【0015】この基材1に、ガス特に酸素バリアー性と
水蒸気バリアー性を積層包装材料に付与するために金属
酸化物層を常法により形成する(図1(b))。例え
ば、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリ
ング法、或はプラズマCVD法等により、好ましくは、
コストメリットの大きい真空蒸着法により形成すること
ができる。
【0016】本発明における金属酸化物層2は、マグネ
シウム,アルミニウム,スズ,チタン,亜鉛,ジルコニ
ウム等の酸化物及び珪素酸化物から選ばれる一種以上か
らなるものが利用できるが、窒化物,炭化物,フッ化物
等が不純物で含まれていてもかまわない。
【0017】金属酸化物層2の厚みは、使用材料により
異なるが、100〜2000オングストロームであり、
フレキシブル性を重視する場合は、200〜800オン
グストローム程度の厚みである。
【0018】次いで、金属酸化物層2上にアンカーコー
ト層を常法により形成する(図1(c))。これはヒー
トシール性熱可塑性樹脂の密着性を向上させるために必
要に応じて設けるものである。アンカーコート層は、通
常使用されているウレタン系,ポリブタジエン系,ポリ
エチレンイミン系等のアンカーコート剤をグラビア版、
ボーズ版等のコーターを用いて金属酸化物層2上に塗布
乾燥することにより形成することができる。なお、この
アンカーコート層3の形成に先立って、金属酸化物層2
に包装用材料に通常使用されているインキを用いて印刷
層を設けてもよい。
【0019】続いて、このアンカーコート層3上に、ヒ
ートシール性熱可塑性樹脂4を押出しコーティングによ
り形成することにより積層包装材料を製造する(図1
(d))。この場合、Tダイからカーテン状に例えば2
90℃以下の低温で溶融押出しされた該熱可塑性樹脂
を、少なくとも片面にオゾンを含む空気等のガスを吹き
付け表面を活性化させながら連続的13〜30μmに押
出しコーティングすることに特徴がある。
【0020】なお、所望のヒートシール性とフィルム強
度を実現するためにヒートシール性熱可塑性樹脂4の厚
みを、30μmより厚くしたい場合には、押出しコーテ
ィングの際に、足りない厚さ分の樹脂フィルムを用意
し、それと金属酸化物層2との間にヒートシール性熱可
塑性樹脂を押し出すことにより所望の厚みのヒートシー
ル性熱可塑性樹脂4を形成することができる。また、押
し出しコーティングを2度以上行うことにより、所望の
厚みにしてもよい。
【0021】このようなヒートシール性熱可塑性樹脂
は、従来から用いられているものと同様のもの、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、アイオノマー等を使用することができる。
【0022】Tダイから溶融押出しする温度は、金属酸
化物層の酸素バリアー性と水蒸気バリアー性を損なわな
い程度の低温にすることが必要であり、樹脂により条件
がことなるが、例えば、ポリエチレンの場合は、270
〜290度の低温である。
【0023】本発明のオゾン処理条件としては、公知の
方法で発生させた10〜40g/Nm3 のオゾンを空気
等のガスをキャリアーとして、1〜10Nm3 /hrの
流量を既述した溶融熱可塑性樹脂上にふきつける。実際
には、オゾン濃度とキャリアー流量の積をラインスピー
ドと基材巾の積で除した値をオゾン量g/m2 として定
量的に管理できる。
【0024】本発明におけるキャリアーガスは、特に限
定しないが、アルゴン、窒素等の一般的なものをはじ
め、安価でかつ大量に利用できる空気が利用可能であ
る。
【0025】さらに、オゾンは、60〜70℃程度で分
解がおこるので、必要に応じてキャリアーガスの温度制
御を行うことが好ましい。
【0026】オゾンの発生方法は、公知のものでよく、
例えば密閉容器内での空気の放電処理により容易に発生
でき、これをキャリアーガスで定量的に輸送できる。
【0027】上記オゾン含有のキャリアーガスの吹き付
け方は、特に限定しないが、パイプに小穴を複数設けた
もの、スリットを施したパイプ状の吹き出し治具から該
溶樹脂へ直接吹き付けることで達成できる。
【0028】上記吹き付け治具5の配置位置は、既述し
たようにTダイ6から溶融押出しされたヒートシール性
熱可塑性樹脂が冷却ロール9に到達する間に極力該樹脂
に近づけて効率よく吹き付けることが望ましい。
【0029】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。
【0030】〔実施例1〕基材として550mm巾のポ
リエチレンテレフタレートフィルム12μmに600オ
ングストロームの厚さの酸化マグネシウム層を真空蒸着
法により形成し、この酸化マグネシウム層上に油性イン
キ(LPスーパー(白)、東洋インキ製造(株)社製)
を用いて乾燥厚が2〜3μmとなるように印刷した(ラ
インスピード90m/min、ラインテンション7K
g、乾燥温度60℃)。
【0031】この印刷層上にポリブタジエン系アンカー
コート剤(EL451、東洋インキ製造(株)社製)を
塗工した後、この上に低密度ポリエチレン(密度0.9
17MFR 7.2g/10min)をTダイ下温度2
80℃で溶融押出し、以下の加工条件でオゾン処理をし
ながら15μm厚みに押出しコーティングして、積層包
装材料をえた。
【0032】加工条件 ラインスピード 100m/min エアーギップ 110mm オゾン濃度 30 g/Nm3 キャリアー流量 3 Nm3 /hr オゾン量 2.7*10-2 g/m2
【0033】この積層体の印刷べた部と無地部の透湿度
(WVTR,g/m2 ・day)を、大気圧下、40℃
−90%RHという条件で、透湿度試験機(PERMA
TRAN−W TWIN,MODERN CONTRO
LS,INC製)用いて測定した。酸素透過率(O2
R,cc/m2 ・day)については、OXTRAN1
0/50A(MODERN CONTROLS,INC
製)を用いて、大気圧下、25℃−100%RHという
条件で測定した。更に、印刷ベタ部と無地部それぞれの
ラミネート強度を測定し、密着性を評価した。これらの
結果を表1に示す。
【0034】表1から明らかのように、この実施例の積
層体の透湿度及び酸素透過率は後述する310℃で押出
しコーティングした場合よりも低い値を示し、かつ、ラ
ミネート強度も十分あった。
【0035】〔比較例1〕押出し温度を310℃で押出
しコーティングする以外は実施例1と同様に積層材料を
製造し、更に透湿度と酸素透過率を測定した。その結果
を表1に示す。表1から明かのように、この比較例の積
層包装材料の酸素バリアー性と水蒸気バリアー性は大き
く低下していることが分かる。
【0036】〔比較例2〕押出し温度を270℃で押出
しコーティングする以外は実施例1と同様に積層材料を
製造し、更に透湿度と酸素透過率を測定した。その結果
を表1に示す。表1から明かのように、この比較例の積
層包装材料の酸素バリアー製と水蒸気バリアー性は実施
例1と同様に低い値を示しているが、ラミネート強度が
不十分であることが分かる。
【0037】〔実施例2〕押出し温度を290℃で押出
しコーティングする以外は実施例1と同様に積層材料を
製造し、更に透湿度と酸素透過率を測定した。その結果
を表1に示す。表1から明かのように、この実施例2の
積層包装材料の酸素バリアー製と水蒸気バリアー性は何
れも良好な結果を示した。
【0038】〔実施例3〕実施例1と同様な条件でポリ
エチレンの膜厚を30μmにした。その結果を表1に示
す。表1から明らかのように、酸素バリアー性と水蒸気
バリアー性何れも良好な結果を示した。
【0039】〔実施例4〕実施例1と同様にポリエチレ
ンテレフタレートフィルム12μmに650オングスト
ロームの厚さの酸化珪素層を真空蒸着法により形成し、
以下実施例1と同条件で評価した。表1から明かのよう
に、この実施例の積層体の透湿度及び酸素透過率は後述
する310℃で押出しコーティングした場合よりも低い
値を示し、かつ、ラミネート強度も十分であった。
【0040】〔比較例3〕実施例4に於て、押出し温度
を310℃で行った。表1からわかるように、この比較
例の積層包装材料の酸素バリアー性と水蒸気バリアー性
は大きく低下していることがわかる。
【0041】〔実施例5〕金属酸化物層に300オング
ストロームの酸化アルミニウムを用いて、実施例1と同
様に評価した。
【0042】〔比較例4〕実施例5に於て、押出し温度
を310℃で行った。
【0043】
【表1】
【0044】
【発明の効果】本発明によれば、金属酸化物層状にヒー
トシール性の熱可塑性樹脂をオゾン処理を施しながら押
出しコーティングするので、従来法より20〜30度低
温で押出すことができ、金属酸化物と該樹脂との接着性
を維持したまま金属酸化物層への熱による劣化を低減で
きる。よって、結果として酸素バリアー性と水蒸気バリ
アー性の低下のない実用性のある積層包装材料を製造で
きるようになった。
【0045】
【図面の簡単な説明】
【図1】積層包装材料の製造工程を示す説明図である。
【図2】オゾン処理工程を示す一説明図である。
【符号の説明】
1 基材 2 金属酸化物層 3 アンカーコート層 4 ヒートシール性熱可塑性樹脂層 5 オゾン吹き出し治具 6 Tダイ 7 バックロール 9 冷却ロール 10 被積層フィルム 11 ラミネートフィルム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩瀬 浩 東京都台東区台東一丁目5番1号 凸版印 刷株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基材、金属酸化物層及びヒートシール性熱
    可塑性樹脂層が順次積層された積層包装材料の製造方法
    において、カーテン状に熱溶融された該ヒートシール性
    熱可塑性樹脂の少なくとも片面にオゾンを含むガスを吹
    き付けながら押出しコーティング法により積層すること
    を特徴とする積層包装材料の製造方法。
  2. 【請求項2】金属酸化物が酸化マグネシウム層,酸化珪
    素層,酸化アルミニウム層から選ばれる何れかであるこ
    とを特徴とする請求項1記載の積層包装材料の製造方
    法。
  3. 【請求項3】ヒートシール性熱可塑性樹脂がポリエチレ
    ンで、押出し温度が290度以下であることを特徴とす
    る請求項1〜2記載の積層包装材料の製造方法。
  4. 【請求項4】押出しコーティングの際に、別のヒートシ
    ール性熱可塑性樹脂をラミネートすることを特徴とする
    請求項1〜3記載の積層包装材料の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000238198A (ja) * 1999-02-18 2000-09-05 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 酸素吸収性多層フィルム及び包装容器
JP2000238199A (ja) * 1999-02-18 2000-09-05 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 酸素吸収性多層フィルム及び包装容器
US7078075B1 (en) 1995-02-23 2006-07-18 H.B. Fuller Licensing & Financing Inc. Method for producing a continuous thermoplastic coating and articles constructed therefrom

Cited By (3)

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JP2000238198A (ja) * 1999-02-18 2000-09-05 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 酸素吸収性多層フィルム及び包装容器
JP2000238199A (ja) * 1999-02-18 2000-09-05 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 酸素吸収性多層フィルム及び包装容器

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