JPH09141777A

JPH09141777A - ふた材

Info

Publication number: JPH09141777A
Application number: JP7323538A
Authority: JP
Inventors: Takanori Oboshi; 隆則大星
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1995-11-20
Filing date: 1995-11-20
Publication date: 1997-06-03
Anticipated expiration: 2015-11-20
Also published as: JP3634474B2

Abstract

(57)【要約】【目的】成形容器のふた材において、必要によっては
透明性をもち、そして、容器として使用済みのふた材
が、ごみ焼却時の助燃材として活用できるようにアルミ
ニウム箔、又は塩素化合物を含まないバリア性ふた材を
提供する。【構成】基材フイルム１の少なくとも一方の面に、化
学蒸着法による酸素とケイ素との化合物とよりなるＳｉ
Ｏｘ２１及び物理蒸着法によるＳｉＯｘ２２よりなる２
層のＳｉＯｘ層２を形成する。そして、必要によっては
易剥離性ヒートシール樹脂層７６とを積層する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形容器のふた材に係
わり、更に詳しくは、コーヒーミルク、シロップ、ヨー
グルトなどの乳製品、果汁、ゼリー、カップラーメンな
どの食品を充填する成形容器のふた材に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】廃棄物を焼却あるいは
リサイクル化する場合に、最も問題となるのは、そのい
ずれの処理にも適さない原材料より構成されていること
である。例えば、アルミニウム箔とプラスチックフイル
ムとより構成された積層フイルムは、焼却処理をしたと
きに不燃物として残る金属アルミニウムの処理が問題と
なる。逆に不燃物処理をされるもののなかに含まれるプ
ラスチックは、焼却に使用すれば有効な助燃材となるも
のではあるが、不燃物のなかに存在するために埋め立て
処理される廃棄物になるという資源浪費の問題点があっ
た。もちろん、これらの構成材料を工業的に分離して、
原料としてリサイクル化することも一部に試みられては
いるが、未だ完成された技術にはなっていないのが実態
である。本発明は、基材フイルムに屈曲性、延展性に富
む酸化ケイ素の極微薄膜層を設けることにより、使用済
みのふた材が、ごみ焼却時の助燃材として活用できるよ
うにし、そして、アルミニウム箔や、塩素を含まないバ
リア性のふた材の供給を目的とする。

【０００３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のふた材は、基材フイルムの少なくとも一方
の面に酸素とケイ素との化合物よりなる２層の酸化ケイ
素層（以下ＳｉＯｘと記載する）を有し、基材フイルム
と直接接触する第１層のＳｉＯｘは、接着がよく可撓性
に優れた化学蒸着法によりなり、第２層は、後加工適性
に優れた物理蒸着法によりなるＳｉＯｘとの積層バリア
層（以下、上記積層薄膜層をＳｉＯｘ層と記載する）を
もつ蒸着フイルムよりなるふた材である。また、易剥離
性ヒートシール樹脂層と、上記蒸着フイルムとの積層フ
イルムよりなるふた材である。

【０００４】

【従来の技術】従来の成形容器に内容物を充填し、密封
されたものは、ふた材がもつバリア性との相乗効果によ
って、物流の過程を経過して、末端消費者が開封するま
で、該内容物が化学的、物理的変化に起因する汚染、変
質を防止することを要求されるものである。そして、成
形容器はプラスチック層を積層した金属、比較的厚いプ
ラスチック又は、多層プラスチックなどにより成形して
内容物保存に必要な容器の特性をもたせていた。一方、
ふた材はヒートシールにより密封する充填機が一般的で
あり、厚くすると熱伝導性が低下して密封性を損なうこ
とがあるため、５０〜１５０μｍのフイルムが適用さ
れ、そしてバリア性を付与するためには、プラスチック
フイルムとアルミニウム箔、アルミニウム蒸着フイル
ム、ポリ塩化ビニリデンコートフイルム又はエチレン・
酢酸ビニル共重合体ケン化物のフイルムとの積層フイル
ムが使用されてきた。

【０００５】近年、使用済み食品容器の処理方法が大き
な社会問題となり、資源の有効活用の面から、石油化学
製品であるプラスチックは焼却処理による燃料化、不燃
物は圧縮運搬して、リサイクル化したり、埋め立て処理
をなされていた。

【０００６】しかしながら、アルミニウム箔をバリア層
とする従来のふた材は、内容物が見えないため販売促進
効果が乏いという問題点があった。一方、内容物が見え
るようにするため、不透明なアルミニウム箔を除き比較
的バリア性がある、延伸ポリエステル又は延伸ナイロン
フイルム、ポリカーボネートを用いたものは、特定の内
容物のバリア層としての効果はあるが、酸素バリアの点
からは必ずしも満足できるものではなかった。

【０００７】また、酸素バリア性に優れる蒸着した金属
酸化物を設けたプラスチックフイルムをバリア層とする
成形容器のふた材の技術も開示されてはいた。しかしな
がら従来の物理蒸着法で得られる蒸着層は、バリア性を
与えるためには比較的厚い蒸着層を必要とする。したが
って、その蒸着層は透明性を欠き、着色あるいは不透明
となるため、内容物の色を変化させて見せたり、延展性
が小さい金属酸化物の蒸着層をもつ積層フイルムと成形
容器とをヒートシールするとき、その端部の蒸着層がフ
イルムの伸縮、特に延びた場合に追随することができ
ず、クラックを生じたりするという問題点があった。

【０００８】ポリ塩化ビニリデンコートフイルム、エチ
レン・酢酸ビニル共重合体ケン化物のフイルムからなる
バリア層を含む積層フイルムも使用されてきた。しかし
ながら、ポリ塩化ビニリデンコートフイルムは、塩素を
含むため、使用後、廃棄焼却する時に塩素ガスや塩化水
素ガスを発生し、焼却炉の腐食や環境衛生面から好まし
くないという問題点があった。一方、エチレン・酢酸ビ
ニル共重合体ケン化物は、酸素透過性が低いのみならず
香味成分のバリア性に優れるという長所はあるものの多
湿下ではガスバリア性が低下するという欠点があった。
そのために、バリア層であるエチレン・酢酸ビニル共重
合体ケン化物のフイルムの両面に防湿性フイルムを積層
することも行われてはいるが、長期の保存ではフイルム
の端部からの吸湿は避けることができないものであっ
た。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のふた材は、図１に示すと
おりの、基材フイルム１の少なくとも一方の面に酸素と
ケイ素との化合物よりなる２層のＳｉＯｘ層２を有し、
基材フイルムと直接接触する第１の層は、接着がよく可
撓性に優れた化学蒸着法によりなるＳｉＯｘ（ｘ＝１〜
２）の蒸着層２１と、そして、第２層は、後加工適性に
優れた物理蒸着法によりなるＳｉＯｘ（ｘ＝１〜２）の
蒸着層２２とを積層してなるＳｉＯｘ層２のバリア層を
もつふた材である。また、易剥離性ヒートシール樹脂層
と、上記蒸着フイルムとの積層フイルムよりなるふた材
である。

【００１０】ＳｉＯｘ層の光透過度は９０％を下らない
ものであり、そして、ＳｉＯｘ層２に易剥離性ヒートシ
ール樹脂層７６を溶融押出しコーティングにより設けた
ものである。

【００１１】物理蒸着法で形成される通常の蒸着層は、
黄色を帯びているばかりでなく、後処理のときにうける
伸びなどで亀裂を生じバリア性が低下するという問題が
ある。これに対して、化学蒸着法で形成される通常の蒸
着層は、透明性と、可撓性及び基材フイルムに対する接
着は優れるが、蒸着層中に微量の炭素や炭化水素を含む
ために接着剤などに対する濡れが悪く後加工適性に難点
があるという問題がある。

【００１２】しかしながら、本発明のＳｉＯｘ層２は、
化学蒸着法によるケイ素酸化物と、物理蒸着法によるケ
イ素酸化物との積層により、基材フイルムに対する接着
もよく、そして、通常のこの種の蒸着膜より薄くても、
そのピンホールを互いににカバーして、接着を強固にし
た連続したバリア層を形成するものである。また、本発
明でいう連続したバリア層とは、第１及び第２のＳｉＯ
ｘを１０〜３０００Åとし、そして、ＳｉＯｘ層の厚さ
を３０〜３０００Å、好ましくは５０〜１０００Åにし
てピンホールを皆無としたものである。

【００１３】化学蒸着法の蒸着層の形成に使用する有機
ケイ素化合物は、１，１，３，３−テトラメチルジシロ
キサン、ヘキサメチルジシロキサン、ビニルメチルジシ
ロキサン、メチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジ
シラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシ
ラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシ
ラン、テトラメトキシシラン、フェニルトリメトキシシ
ラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシ
シラン、オクタメチルシクロテトラシロキサンなどのな
かから選択することができ、好ましくは、１，１，３，
３−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキ
サンである。

【００１４】いずれも液体である上記の有機ケイ素化合
物を気化させ、酸素ガスと、不活性ガスであるヘリウム
及び／又はアルゴンとを混合した原料ガスをＳｉＯｘを
設けるフイルムが設置されているプラズマ化学蒸着機に
導入して２０〜３０００Åの蒸着層を形成する。プラズ
マ化学蒸着法により形成される蒸着層は、従来の物理蒸
着法と比較して層の厚さを薄くして、無色透明なもバリ
ア性をもたせることができる。このようにして形成され
た蒸着層には、ＳｉＯｘの他に炭素、水素、ケイ素及び
酸素のなかの１種、あるいは２種以上の元素からなる化
合物が含まれることにより、基材フイルムに対する接着
性と、可撓性に優れたＳｉＯｘを形成できる。

【００１５】物理蒸着法は、真空蒸着法とスパッタリン
グ法とがあるが、包装材料には、生産性に優れる真空蒸
着法が一般的に用いられる。真空蒸着法は、真空中で薄
膜を作る目的の物質を加熱して蒸発させ、その蒸気を基
材フイルムに付着させる方法である。真空中で物質を加
熱する方法には、抵抗加熱法、電子線加熱法、高周波誘
導加熱法などがある。包装材料に用いる巻取りを作成す
る場合は、真空チャンバー内に巻取りを導入する巻取り
式蒸着装置を用いる。原料は、Ｓi 、Ｓi Ｏ、Ｓi
₂Ｏ₃、Ｓi₃Ｏ₄、Ｓi Ｏ₂の１種又は２種以上を用い
る。原料の加熱は、上記のいずれの方法をも用いること
ができるが、場合によっては、酸素を導入した反応蒸着
を行う場合もある。いずれにしても基材フイルムに蒸着
されたものは、ＳｉＯｘ（ｘ＝１〜２）となる。

【００１６】蒸着層２とフイルム状の易剥離性ヒートシ
ール樹脂層７７とは、図２に示すように必要によっては
設けるプライマー層５と接着用樹脂層６とによって積層
することもできる。また、図３に示すように、補強フイ
ルム３と蒸着フイルム２０のＳｉＯｘ層２とを接着剤層
４で積層し、更に、蒸着フイルム２０の他の面に、必要
によってはプライマー層を介して易剥離性ヒートシール
樹脂層７６を溶融押出しコーティングして設けることも
できる。

【００１７】図４に示すように、蒸着フイルム２１のＳ
ｉＯｘ層２に絵柄層９を設け、更に必要によってはプラ
イマー層５及び接着用樹脂層であるポリエチレン６１を
介してフイルム状の易剥離性ヒートシール樹脂層７７と
を積層して絵柄層を設けたふた材を構成することができ
る。

【００１８】また、図５に示すように、補強フイルムで
ある延伸ポリプロピレンフイルム３１に設けた絵柄層９
と、蒸着フイルム２０とを接着剤層４を介して積層した
のち易剥離性ヒートシール樹脂層７６を必要によっては
溶融押出しコーティングにより設けるなどの構成方法が
ある。

【００１９】蒸着層を設ける基材フイルムは、可撓性を
もつポリエステル、ナイロン、ポリプロピレンなどの延
伸あるいは未延伸フイルムを使用できるが、好ましく
は、比較的薄い厚さで精度よく製膜でき、透明性に優れ
るポリエステルの延伸フイルムである。

【００２０】補強フイルムは、ふた材の強度と、剛性、
ふた材としてのクッション性をもたせるために設ける層
であり、通常は絵柄層を設ける印刷用の基材となるもの
である。例えばポリエステル、ポリプロピレン、ポリカ
ーボネート、ポリアミド、セルローストリアセテート、
セルロースジアセテート、硬質塩化ビニルフイルムなど
の一軸、又は二軸延伸フイルムが使用できる。そして、
絵柄層は、該フイルム及び積層などの後加工適性のある
通常の印刷インキで、グラビア印刷、フレキソ印刷など
の輪転印刷機で印刷して形成する。

【００２１】ふた材の密封を確実にするためクッション
効果がある、軟質のプラスチックフイルムを補強フイル
ムや接着用樹脂層として使用することがある。図４に示
すポリエチレン６１も同様の効果を奏するものではある
が、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・アクリル酸共重合体、エチレ
ン・アクリル酸エステル共重合体、アイオノマーの未延
伸フイルムの他に、これらの発泡フイルムを使用するこ
ともできる。

【００２２】ふた材に厚みと強度を必要としないとき
は、補強フイルムを省略した図１に示す基材フイルムと
易剥離性ヒートシール樹脂層とのふた材を構成すること
もできる。この補強フイルムを省略したときは、蒸着層
に絵柄層を設けて、蒸着層と絵柄層とを挿入保護した積
層フイルムを構成することが好ましい。

【００２３】易剥離性ヒートシール樹脂層は、熱可塑性
樹脂であるポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合
体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリ
ル酸エステル共重合体、ポリイソブチレンゴム、スチレ
ン・ブタジエンゴム、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリ
エステル、ポリウレタンなどの樹脂の混合物に粘着付与
剤として、ロジン、水素添加ロジン、エステルガム、ポ
リテルペン、石油系樹脂などのなかから適当量添加した
ものである。更に必要に応じて、軟化剤である上記樹脂
のオリゴマー、低融点炭化水素や、ブロッキング防止の
充填剤、滑剤や酸化防止剤などを添加することもある。

【００２４】易剥離性ヒートシール樹脂層の形成は、融
点が高く、熱溶融粘度の高いものは、溶融押出しコーテ
ィングや、有機溶剤に加熱溶解して塗布するホットラッ
カーコーティングで設ける。また、熱溶融粘度の低いホ
ットメルト系のものは加熱溶融コーティングにより設け
ることができる。

【００２５】易剥離性ヒートシール樹脂層は、蒸着フイ
ルムあるいは、補強フイルムに直接コーティングをして
設けることもできるが、プライマー層及びポリエチレン
層を設け、更にコーティングして形成することもでき
る。また、易剥離性ヒートシール樹脂層を予めフイルム
化したものを接着剤、又はプライマー層及び接着用樹脂
層として、例えばポリエチレンを介して積層することも
できる。

【００２６】請求項２の補強フイルムと蒸着フイルムと
の積層は、通常の接着剤層を用いたドライラミネーショ
ンや、溶融ポリオレフィンを用いたサンドイッチラミネ
ーションにより構成することができる。

【００２７】

【作用】上記のようにして形成された蒸着フイルムの蒸
着層は、ＳｉＯｘ層としては、６０Å〜３０００Åの薄
いものであり，化学蒸着法によるＳｉＯｘ２１は、基材
フイルムに対する接着がよく、可撓性に富むものであ
る。更に物理蒸着法よるＳｉＯｘ２２との積層により、
ＳｉＯｘ層は、基材フイルムに対する接着と可撓性がよ
いＳｉＯｘと濡れがよいＳｉＯｘとの２層で構成される
ため後加工の材料との接着が良く、可撓性に優れた蒸着
層を形成するものである。そして、積層材によるふた材
の加工を容易とし、また、亀裂を生じても、化学蒸着法
のＳｉＯｘでカバーされるため、本来のバリア性を低下
しない優れたものである。したがって、その厚さは、６
０〜３０００Åで充分なバリア性をもち、透明性もよ
く、緻密な連続層であり、柔軟性に富み、そして、酸素
透過度は、１ cc ／m²・２４ｈ以下、水蒸気透過度は、
１ g／m²・２４ｈ以下である。そして、易剥離性ヒート
シール樹脂層を設けたふた材は、優れた酸素バリア性を
もつとともに、ヒートシール部のクラックもなく内容物
保護に卓越した効果を奏する。

【００２８】

【実施例】実施例について、図面を参照にして説明する
と、〔実施例１〕図４に示すように、基材フイルムである
厚さが１２μｍのポリエステル１１に、化学蒸着法によ
りヘキサメチルジシロキサンを原料としてＳｉＯｘ２１
を２００Åの厚さで設け、次いでＳｉＯを原料として、
電子線加熱法よりＳｉＯｘ２２を１００Åの厚さで設け
て、総厚さ３００ÅのＳｉＯｘ層２を形成して本発明の
蒸着フイルム２０を作成した。次いで、上記蒸着フイル
ム２０のＳｉＯｘ層２にポリエステル系インキによりグ
ラビア輪転印刷で絵柄層９を設け、更に、溶融押出しコ
ータで、絵柄層９に塗布するポリウレタン系プライマー
５及び、接着用樹脂層である２０μｍの厚さの低密度ポ
リエチレン６１を介して厚さ３０μｍの易剥離性ヒート
シール樹脂層のフイルム７７（大日本樹脂（株）製：ポ
リオレフィン系易剥離性ヒートシール樹脂ＥＰ２商品
名）をサンドイッチラミネーションして図４に示す成形
容器用の軟質ふた材を構成した。

【００２９】〔実施例２〕図５に示すように、補強フ
イルムとして厚さ４０μｍの延伸ポリプロピレンフイル
ム３１の処理面にポリエステル系インキによりグラビア
輪転印刷で絵柄層９を設け、その絵柄層に設けたポリエ
ステル・イソシアネート系接着剤層４によって実施例１
で作成した蒸着フイルム２０のＳｉＯｘ層２とを相接し
て積層し、更に加熱ロールコーターでポリエステルフイ
ルム層１１に、易剥離性ヒートシール樹脂層７６（大日
本インキ化学工業（株）製：ヒートシール用ホットメル
トコーティング材ディックメルトＤＸ４７Ｂ商品名）
を１０μｍ塗布し図５に示す成形容器用の硬質ふた材を
構成した。

【００３０】〔比較例〕１２μｍのポリエステルフイル
ム１１の一方の側に、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ層２に相当
する）２を、従来の物理蒸着法で８００Åの厚さで設け
た、次いで、上記フイルムの酸化ケイ素２にポリエステ
ル系インキによりグラビア印刷で絵柄層９を設け、更
に、溶融押出しコータで、絵柄層９にポリウレタン系プ
ライマー層５及び、接着用樹脂層である低密度ポリエチ
レン６１を２０μｍを介して厚さ３０μｍの易剥離性ヒ
ートシール樹脂層のフイルム７７（大日本樹脂（株）
製：ポリオレフィン系易剥離性ヒートシール樹脂ＥＰ２
商品名）をサンドイッチラミネーションして図４に示
す実施例１と同一構成で、蒸着層のみが本発明とは異な
る成形容器用の軟質ふた材を構成した。

【００３１】実施例、及び比較例で構成したふた材と、
内面にポリプロピレンフイルムを積層したフランジ巾６
ｍｍ、外径８０ｍｍのアルミニウムの成形容器のフラン
ジ部とをヒートシールし、シール後の成形容器１ケ当た
りの酸素透過度及び水蒸気透過度の変化を次の方法で測
定した。（テスト方法）・酸素透過度は、ＭＯＣＯＮ社製ＯＸＴＲＡＮにより、
温度２３℃、湿度９０％ＲＨの条件で測定。・水蒸気透過度は、ＭＯＣＯＮ社製ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ
により、温度４０℃、湿度９０％ＲＨの条件で測定。・接着強度は、試料を易剥離性ヒートシール樹脂層同志
でヒートシールし、その接着を測定してその剥離部の確
認と、剥離強度をＪＩＳ─Ｋ７１２８に準じて測定。（以下余白）

【００３２】評価の結果を表１に示す。

【表１】但し、充填前後の水蒸気透過度、及び酸素透過度は、充
填テスト前のものは、ふた材のフイルムで測定し、充填
後のふた材は、１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさの容器
で測定した値を１００倍し、アルミニウム成形容器の水
蒸気透過度、及び酸素透過度は０としてｍ²換算して記
載した。接着強度を測定したときの剥離部は、いずれも
ＳｉＯｘ層と接着性樹脂層又は易剥離性ヒートシール樹
脂層との間で剥離した。

【００３３】

【発明の効果】以上記載したように、本発明のバリア層
である蒸着層は、化学蒸着法と物理蒸着法とによるＳｉ
Ｏｘを２層積層した総厚さ６０〜３０００Åで形成され
ているため、接着性、透明性もよく、柔軟性に富み、そ
して、酸素透過度は、１ cc ／m²・２４ｈ以下、水蒸気
透過度は、１ g／m²・２４ｈ以下である。該蒸着層に
は、基材フイルムと接着が強固なでかつ可撓性に富むＳ
ｉＯｘと、後加工フイルムとの接着性に優れたＳｉＯｘ
との積層構造の２層構造よりなるＳｉＯｘ層は延展性に
富み、基材フイルムとの接着強度も高く、ヒートシール
時の屈曲にもバリア性の低下も少なく安定したバリア性
を維持できた。また、廃棄、焼却する時に塩素による環
境汚染もなく、焼却後の灰分も少なく、処理も容易なも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のふた材の基本の積層構成を示す断面概
略図である。

【図２】本発明のふた材の他の積層構成を示す断面概略
図である。

【図３】補強フイルムを設けた本発明のふた材の積層構
成を示す断面概略図である。

【図４】本発明のふた材の実施例の積層構成を示す断面
概略図である。

【図５】本発明のふた材の他の実施例の積層構成を示す
断面概略図である。

【符号の説明】

１基材フイルム 11 ポリエステルフイルム２ＳｉＯｘ層 20 蒸着フイルム 21 化学蒸着法によるＳｉＯｘ 22 物理蒸着法によるＳｉＯｘ３補強フイルム 31 延伸ポリプロピレンフイルム４接着剤層５プライマー層６接着用樹脂層 61 ポリエチレン 76 易剥離性ヒートシール樹脂層（コーティング） 77 易剥離性ヒートシール樹脂層（フイルム）９絵柄層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ２３Ｃ 28/04 Ｃ２３Ｃ 28/04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材フイルムの少なくとも一方の面に酸
素とケイ素との化合物よりなる２層の酸化ケイ素層を有
し、基材フイルムと直接接触する第１の層は、化学蒸着
法によりなり、第２層は物理蒸着法によりなる酸化ケイ
素層とを積層してなるバリア層をもつ蒸着フイルムであ
ることを特徴とするふた材。
【請求項２】易剥離性ヒートシール樹脂層と、請求項
１の蒸着フイルムとの積層フイルムであることを特徴と
するふた材。