JPH10235778A

JPH10235778A - 高バリア性積層フィルム

Info

Publication number: JPH10235778A
Application number: JP5409197A
Authority: JP
Inventors: Fujio Kinoshita; 不二男木下; Akira Nomoto; 晃野本
Original assignee: TOUSERO KK
Current assignee: TOUSERO KK
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 1998-09-08

Abstract

(57)【要約】【目的】優れた防湿性及びガスバリア性と透明性を有
し、なおかつ帯電防止効果を持った、食品、医薬品等の
包装用として好適に使用できる積層フィルムの提供。【構成】ポリエステルなどの透明な基材フィルム（ａ）
の少なくとも片面が、透明性を有する酸化アルミニウム
または酸化珪素のような無機蒸着層（ｂ）を介して、塩
化ビニリデン系共重合体などを含むバリア樹脂層（ｃ）
で被覆され、さらにバリア樹脂層（ｃ）の上に帯電防止
層（ｄ）を設けた積層フィルムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、高バリア性積層フィルム
に関し、さらに詳しくは、透明性を有し、防湿性及びガ
スバリア性に優れ、食品、医薬品等の包装用フィルムと
して必要な帯電防止効果を有する、積層フィルムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、食品、医薬品等の包装用として用
いられる包装用フィルムは、内容物の視認性や美観など
から高い透明性が必要とされると共に、内容物の吸湿や
酸化などを防止するため、防湿性及びガスバリア性が必
要とされる。また静電気はフィルム加工時や内容物の包
装後に障害になることが多く、フィルムの静電気対策が
必要とされている。

【０００３】透明ガスバリアフィルムとしては、二軸延
伸ポリエステルや二軸延伸ポリプロピレンのようなプラ
スチックフィルムの表面に、塩化ビニリデンやエチレン
−ビニルアルコール共重合体などのガスバリア性に優れ
た樹脂をコーティングあるいはラミネートしたフィルム
が知られている。しかし、ガスバリア性ポリマーを積層
したフィルムは、水蒸気、酸素などに対するガスバリア
性が未だ充分ではなく、とくに高温でのガスバリアが著
しく低下する。

【０００４】基材フィルムに無機質の薄膜を形成したフ
ィルムには、例えば酸化珪素（特開昭４９−４１４６９
号公報）あるいは酸化アルミニウム（特開昭６２−１０
１４２８号公報）を蒸着したものが知られている。しか
し、このような透明無機蒸着フィルムは、摩擦や折り曲
げにより容易に傷やピンホールが発生し、ガスバリア性
が低下する。また酸化珪素あるいは酸化アルミニウムを
蒸着したフィルムは、静電気防止対策が不充分であり帯
電しやすい。

【０００５】透明無機蒸着層上に透明な樹脂層を設ける
ことは、外部応力からの蒸着膜保護、防湿性及びガスバ
リア性の付与などの効果がある。米国特許第３４４２６
８６号明細書、実公昭５７−３４０３４号公報、特開平
７−８０９８６号公報には、透明無機蒸着層を有するプ
ラスチックフィルムの、透明無機蒸着面上に塩化ビニリ
デン系などの樹脂をコーティングすることにより、蒸着
膜の保護、ガスバリア性、ヒートシール性などを付与し
た記述がある。

【０００６】一方プラスチックフィルムやその積層体は
様々な分野で用いられているが、プラスチック自体の誘
電性のために、接触や剥離によってフィルムが帯電する
という欠点をもっている。プラスチックフィルムやその
積層体に帯電すると、チリやゴミが付着し、食品、医薬
品等の包装材料として好ましくない。またプラスチック
フィルムに印刷等の加工を行う際、給紙および排紙適性
が悪くなるなどの問題がある。従来プラスチックフィル
ムやその積層体の帯電防止方法としては、イオン化エア
ーによる電荷中和法や帯電防止剤の樹脂への混合ないし
はフィルムへの塗布による方法等が知られている。しか
しながら、電荷中和法はそのための装置を必要とし、そ
の効果の持続性に乏しいなどの欠点がある。また、帯電
防止剤を樹脂に混合ないしフィルムへ塗布する方法は、
帯電防止性能が安定しなかったり、印刷、ラミネートま
たは製袋時に、帯電防止剤が脱落して帯電防止性能が低
下するという問題がある。

【０００７】特開平７−２５２４５６号公報には、フィ
ルムの外表面が基材フィルム自体であって、しかも高い
帯電防止性能を持続することのできる、架橋性重合体か
らなる接着プライマー、及び該プライマー層を有する積
層フィルムについて記載されている。これは、イオン化
エアーによる電荷中和法や静電気防止剤のフィルム樹脂
への混合ないしは塗布による方法等により生ずる欠点を
改善することができるが、防湿性及びガスバリア性を向
上させることはできない。

【０００８】このように、透明無機蒸着プラスチックフ
ィルムに、高い防湿性及びガスバリア性を有し、加工や
使用に伴う機械的外力による防湿性及びガスバリア性の
低下を制御しつつ、透明性に加えて、なおかつ帯電防止
効果および印刷適性を付与するということは未だ不充分
である。

【０００９】

【発明の目的】従って、本発明の目的は、優れた防湿性
及びガスバリア性と透明性を有し、なおかつ帯電防止効
果を持った高バリア積層フィルムを提供することであ
る。

【００１０】

【発明の概要】本発明は、上記の目的を達成するため
に、鋭意検討した結果、基材フィルム層の表面に形成し
た無機蒸着層を、バリア樹脂で被覆し、さらにその上に
帯電防止効果のある樹脂を積層することにより、透明無
機蒸着プラスチックフィルムにバリア樹脂層だけ設けた
積層フィルムよりも、さらに防湿性及びガスバリア性が
向上し、しかも透明性と帯電防止効果を有するフィルム
が得られることを見いだした。

【００１１】本発明は、次の構成、すなわち、基材フィ
ルムの（ａ）の少なくとも片面が透明性を有する無機蒸
着層（ｂ）を介して、バリア樹脂層（ｃ）で被覆され、
さらにバリア樹脂層（ｃ）の上に帯電防止層（ｄ）を設
けた積層フィルムである。

【００１２】基材フィルム（ａ）は、透明性がありシー
ト状またはフィルム状の物であって、ポリオレフィン
（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリエステル
（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、ポリエチレンナフタレート等）、ポリアミド
（ナイロン−６、ナイロン−６６等）、ポリ塩化ビニ
ル、ポリイミドなど、あるいはこれらの共重合体など、
未延伸や延伸フィルムが使用できる。基材は用途に応じ
て上記材料から適宜選択されるが、蒸着適性から、二軸
延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。

【００１３】基材フィルムは慣用のフィルム成型法、例
えばＴダイ法やインフレーション法などの溶融成型法
や、溶液を用いたキャスティング法などで形成すること
ができる。基材フィルムは、未延伸でも良く、一軸およ
び二軸延伸したものでもかまわない。延伸法としては慣
用の延伸法、例えば、テンター延伸、チューブ延伸、ロ
ール延伸、圧延延伸、ベルト延伸や、これらを組み合わ
せた延伸などが適用できる。

【００１４】基材フィルムの厚みは特に制限されず、包
装適性、機械的強度、可撓性などを考慮して適宜選択さ
れるが、通常３μｍ〜２００μｍ、好ましくは５μｍ〜
１００μｍ程度である。

【００１５】この基材フィルム（ａ）に用いられる樹脂
材料に、例えば帯電防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑
材、着色剤など公知の添加剤を、必要に応じて適宜添加
される。

【００１６】さらに基材フィルム（ａ）の少なくとも片
面は表面処理またはアンカーコートされていてもよい。
表面処理としては、コロナ放電処理、プラズマ処理、グ
ロー放電処理、逆スパッタ処理、火炎処理、クロム酸処
理、溶剤処理、粗面化処理などがある。アンカーコート
剤は、種々の樹脂、例えば熱可塑性樹脂、熱硬化性樹
脂、光線硬化性樹脂やカップリング剤で構成することが
できる。これらの表面改質によって、無機蒸着層（ｄ）
の皮膜の密着性を向上させることが可能である。

【００１７】無機蒸着層（ｂ）は、珪素、アルミニウ
ム、チタン、ジルコニウム、錫、マグネシウム、または
その酸化物、チッ化物、ふっ化物の単体、あるいはそれ
らの複合物からなり、真空蒸着法、スパッタリング法、
プラズマ気相成長法（ＣＶＤ法）などの真空プロセスに
より形成される。特に酸化アルミニウムおよび酸化珪素
は、無色透明であり、ボイル・レトルト耐性等の特性に
も優れており、広範囲の用途に用いることができる。

【００１８】無機蒸着層（ｂ）の膜厚は、用途によって
異なり、数十から５０００オングストロームの範囲が一
般的であるが、薄膜の連続性、クラックの発生しやす
さ、可撓性の点で、好ましくは５０〜３０００オングス
トロームである。

【００１９】バリア樹脂層（ｃ）は、一般的に高いガス
バリア性を持つ樹脂、例えば塩化ビニリデン系共重合
体、エチレン−ビニルアルコール系共重合体、ポリアミ
ド系重合体、ポリビニルアルコール系重合体、ポリアク
リロニトリル系重合体、ウレタン系重合体などで構成さ
れるが、好ましいバリア樹脂は、塩化ビニリデン系共重
合体である。

【００２０】バリア樹脂層（ｃ）の厚みは、フィルムの
特性を損なわない範囲で適宜選択されるが、好ましくは
０．２μｍ〜４．０μｍ程度である。

【００２１】バリア樹脂層（ｃ）に用いられる塩化ビニ
リデン系共重合体の場合は、好ましくは溶液または分散
液の形で無機蒸着層に塗布される。

【００２２】帯電防止層（ｄ）の機能は、従来の帯電防
止剤の低い表面固有抵抗による帯電荷の散逸現象とは全
く異なる機能によるものであり、静電気誘導（誘電）防
止機能によるものである。このような静電誘導防止効果
を有する層をフィルム基材に設け、静電誘導防止効果を
有する層が内部になるように、他のフィルム基材と接着
した複合フィルムは、フィルム外表面が基材フィルムの
高い表面固有抵抗値にもかかわらず、摩擦、剥離帯電を
生じない複合フィルムにすることができる。従って帯電
防止層（ｄ）は、静電誘導防止効果を持つ材料、例えば
導電性無機粒子を含む樹脂、導電性無機薄膜、オレフィ
ン系アイオノマー、アクリル系アイオノマーなどで構成
される。透明性や接着性から、静電誘導防止効果を有す
るアクリル系アイオノマーがよい。さらに好ましくは、
アクリル系アイオノマーが、側鎖に少なくとも、カルボ
キシル基及び第四級アンモニウム塩基を有する架橋性共
重合高分子である接着プライマーであることが望まし
い。例えば、アクリル系アイオノマーの架橋性共重合高
分子である接着プライマーは、アクリル系アイオノマー
を３０〜４０重量％含む水／イソプロパノール混合溶液
を主剤として用い、エポキシ樹脂を２〜８重量％含む水
／イソプロパノール混合溶液を硬化剤として用いる。こ
の主剤／硬化剤＝１／１で混合し所定の濃度に希釈した
後、慣用のコート法にてコートし乾燥することによって
皮膜を形成し、熟成期間を設け硬化をさせることによっ
て、静電誘導防止効果をもった層を形成することができ
る。

【００２３】帯電防止層（ｄ）の厚みは、フィルムの特
性を損なわない範囲で適宜選択されるが、充分な帯電防
止効果が得られ、かつ経済的な理由により、好ましくは
０．０５μｍ〜１．０μｍ程度である。

【００２４】コーティング方法としては、特に制限され
ず、グラビアコート法、リバースコート法、ロールコー
ト法、バーコート法、スプレーコート法、エアナイフコ
ート法などの慣用の方法を採用できる。

【００２５】本発明の高バリア積層フィルムの厚みは特
に制限されず、包装適性、機械的強度、可撓性などを考
慮して適宜選択されるが、通常３μｍ〜２００μｍ好ま
しくは５μｍ〜１００μｍ程度である。

【００２６】本発明の高バリア積層フィルムの光線透過
率は、適当に選択することができるが、包装した内容物
の視認性や美観のため、白色光線での全光線透過率が、
通常４０％以上、好ましくは６０％以上、より好ましく
は８０％以上である。

【００２７】本発明の高バリア積層フィルムのバリア性
は、内容物の吸湿や酸化などによる変質などを防止する
ために必要な程度であればよいが、酸素透過度では０．
０１〜５．０ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ、好ましくは０．０１
〜２．０ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ、より好ましくは０．０１
〜１．０ｃｃ／ｍ²／ｄａｙである。また透湿度は、
０．０１〜５．０ｇ／ｍ²／ｄａｙ、好ましくは０．０
１〜２．０ｇ／ｍ²／ｄａｙ、より好ましくは０．０１
〜１．０ｇ／ｍ²／ｄａｙである。

【００２８】本発明の高バリア積層フィルムの帯電防止
性能は、帯電防止層の表面固有抵抗値で表すことができ
る。通常１０¹²Ω以下、好ましくは１０¹⁰Ω以下であ
る。

【００２９】ヒートシール層は、熱接着性ポリマーの種
類に応じて慣用の方法、例えば、ドライラミネート法、
押し出しラミネート法、塗布法などにより形成できる。

【００３０】また、本発明の積層フィルムには、フィル
ムの種類、用途に応じて種々のラミネート層などが、更
に形成されても良い。

【００３１】

【発明の効果】本発明の積層体フィルムは、基材フィル
ム層（ａ）に透明性のある無機蒸着層（ｂ）、バリア樹
脂層（ｃ）、さらに帯電防止層（ｄ）を設けているた
め、透明性や防湿性及びガスバリア性が非常に高く、ま
た帯電による悪影響を受けにくい。

【００３２】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明はこれら実施例により何等限定され
るものではない。

【００３３】実施例１塩化ビニリデン共重合体エマルジョン（呉羽化学工業
（株）製、商品名：クレハロンラテックスＤｏＡＸ−
２）に、水を加え、１５重量％に調製した。この塗布液
を、厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレー
トフィルムの片面に、酸化アルミニウムを真空蒸着した
フィルム（東洋メタライジング（株）製、商品名：ＢＡ
ＲＲＩＡＬＯＸ１０１１ＨＧ）の無機蒸着面に、塗布
量１．０ｇ／ｍ²になるように塗布した後、９０℃のオ
ーブンにて１０秒間乾燥して、積層フィルムを得た。こ
の積層フィルムの塩化ビニリデン共重合体コート面に、
アクリル系アイオノマーからなる帯電防止コート剤（コ
ニシ（株）製、商品名：ボンディップＰＡ１００）
を、主剤／硬化剤＝１／１（重量比）に混合し、水／イ
ソプロパノ−ル系の混合溶媒で希釈し、樹脂濃度を４重
量％に調製した、帯電防止コート剤の塗布液を、それぞ
れ塗布量０．２ｇ／ｍ²になるように塗布した後、９０
℃のオーブンにて１５秒間乾燥して、積層フィルムを得
た。さらに無延伸ポリプロピレンフィルム（東セロ
（株）社製＃２５ＣＰＧＨＣ）とドライラミネート
した複合フィルムも得た。

【００３４】実施例２実施例１の、酸化アルミニウムを真空蒸着したフィルム
（東洋メタライジング（株）製、商品名：ＢＡＲＲＩＡ
ＬＯＸ１０１１ＨＧ）を、厚さ１２μｍの二軸延伸ポ
リエチレンテレフタレートフィルムの片面に、酸化珪素
を真空蒸着したフィルム（東洋インキ（株）製、商品
名：ＧＴ１０００Ｎ）に変えた以外は実施例１と同じ方
法で実施例２の積層フィルムを得た。さらに無延伸ポリ
プロピレンフィルム（東セロ（株）社製＃２５ＣＰ
ＧＨＣ）とドライラミネートした複合フィルムも得た。

【００３５】実施例３塩化ビニリデン樹脂（旭化成工業（株）製、商品名：サ
ランレジンＦ２１６）を、テトラヒドロフラン／トルエ
ン系の混合溶媒で希釈し、樹脂濃度を１０重量％に調製
した。この塗布液を、実施例１で用いた酸化アルミニウ
ム蒸着フィルムの蒸着面に、塗布量０．６ｇ／ｍ²にな
るように塗布した後、９０℃のオーブンにて１０秒間乾
燥した。そして、さらにそのコート面上に、実施例１で
用いた帯電防止コート剤の塗布液を、塗布量０．２ｇ／
ｍ²になるように塗布した後、９０℃のオーブンにて１
５秒間乾燥して、積層フィルムを得た。さらに無延伸ポ
リプロピレンフィルム（東セロ（株）社製＃２５ＣＰ
ＧＨＣ）とドライラミネートした複合フィルムも得
た。

【００３６】実施例４塩化ビニリデン共重合体エマルジョン（呉羽化学工業
（株）製、商品名：クレハロンラテックスＤｏ８２１
Ｓ）に、水を加え、３０重量％に調製した。この塗布液
を、実施例１で用いた酸化アルミニウム蒸着フィルムの
蒸着面に、塗布量１．０ｇ／ｍ²になるように塗布した
後、９０℃のオーブンにて１０秒間乾燥した。そして、
さらにそのコート面上に、実施例１で用いた帯電防止コ
ート剤の塗布液を、塗布量０．２ｇ／ｍ²になるように
塗布した後、９０℃のオーブンにて１５秒間乾燥して、
積層フィルムを得た。さらに無延伸ポリプロピレンフィ
ルム（東セロ（株）社製＃２５ＣＰＧＨＣ）とドラ
イラミネートした複合フィルムも得た。

【００３７】比較例１厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフ
ィルムの片面に、酸化アルミニウムを真空蒸着したフィ
ルム（東洋メタライジング（株）製、商品名：ＢＡＲＲ
ＩＡＬＯＸ１０１１ＨＧ）をそのまま用いた。さらに
無延伸ポリプロピレンフィルム（東セロ（株）社製＃
２５ＣＰＧＨＣ）とドライラミネートした複合フィル
ムも得た。

【００３８】比較例２厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフ
ィルムの片面に、酸化珪素を真空蒸着したフィルム（東
洋インキ（株）製、商品名：ＧＴ１０００Ｎ）をそのま
ま用いた。さらに無延伸ポリプロピレンフィルム（東セ
ロ（株）社製＃２５ＣＰＧＨＣ）とドライラミネート
した複合フィルムも得た。

【００３９】比較例３，４塩化ビニリデン共重合体エマルジョン（呉羽化学工業
（株）製、商品名：クレハロンラテックスＤｏＡＸ−
２）に、水を加え、１５重量％に調製した。この塗布液
を、比較例１で用いた酸化アルミニウム蒸着フィルムの
蒸着面（比較例３）または、比較例２で用いた酸化珪素
蒸着フィルムの蒸着面（比較例４）に、塗布量１．０ｇ
／ｍ²になるように塗布した後、９０℃のオーブンにて
１０秒間乾燥して、積層フィルムを得た。さらに無延伸
ポリプロピレンフィルム（東セロ（株）社製＃２５Ｃ
ＰＧＨＣ）とドライラミネートした複合フィルムも得
た。

【００４０】比較例５，６帯電防止コート剤（コニシ（株）製、商品名：ボンディ
ップＰＡ１００）を、主剤／硬化剤＝１／１（重量
比）に混合し、水／イソプロパノール系混合溶剤で希釈
し、樹脂濃度を４重量％に調製した。この塗布液を、比
較例１で用いた酸化アルミニウム蒸着フィルムの蒸着面
（比較例５）または、比較例２で用いた酸化珪素蒸着フ
ィルムの蒸着面（比較例６）に、塗布量０．２ｇ／ｍ²
になるように塗布した後、９０℃のオーブンにて１５秒
間乾燥して、積層フィルムを得た。さらに無延伸ポリプ
ロピレンフィルム（東セロ（株）社製＃２５ＣＰＧ
ＨＣ）とドライラミネートした複合フィルムも得た。

【００４１】実施例および比較例で得られた積層フィル
ムの酸素透過度、水蒸気透過度、アッシュテスト、およ
び表面固有抵抗値は次のように評価した。

【００４２】酸素透過度：同圧法（測定機：MORCON社
OXTRAN 2/20）により、２０℃８０％ＲＨの条件で測定
した。単位はｃｃ／ｍ²／ｄａｙである。比較例１，２
は無延伸ポリプロピレンフィルム（東セロ（株）社製
＃２５ＣＰＧＨＣ）とドライラミネートし測定した。

【００４３】透湿度：無延伸ポリプロピレンフィルム
（東セロ（株）社製＃２５ＣＰＧＨＣ）とドライラ
ミネートし、袋法を用い、４０℃９０％ＲＨの条件で測
定した。単位は、ｇ／ｍ²／ｄａｙである。

【００４４】アッシュテスト（帯電防止の実用性評価
法）：無延伸ポリプロピレンフィルム（東セロ製＃２
５ＣＰＧＨＣ）とドライラミネートし、ポリエステル
繊維と１０回摩擦した後、灰の付着を調べた。条件は２
０℃５０％ＲＨで行った。評価は ○：付着無し ×：
激しく付着である。

【００４５】表面固有抵抗値：超高抵抗計（ADVANTEST
R8340A）によりコーティング表面を２０℃６０％ＲＨの
条件で測定した。単位はΩである。

【００４６】結果を表１に示す。表から明らかなよう
に、比較例１は防湿性及びガスバリア性、帯電防止性と
もに不十分である。比較例３では防湿性及びガスバリア
性は良いが、帯電防止性に劣る。比較例５は、帯電防止
効果はあるが、防湿性及びガスバリア性が比較例１より
も低下した。実施例１の積層フィルムはガスバリア性、
帯電防止効果共に高い。さらに比較例３よりもバリア性
が向上した。

【００４７】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ６５Ｄ 65/18 Ｂ６５Ｄ 65/18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材フィルムの（ａ）の少なくとも片面が
透明性を有する無機蒸着層（ｂ）を介して、バリア樹脂
層（ｃ）で被覆され、さらにバリア樹脂層（ｃ）の上に
帯電防止層（ｄ）を設けた透明な積層フィルム。
【請求項２】ヒートシール層を帯電防止層（ｄ）にさら
に積層した請求項１の積層フィルム。
【請求項３】透明性を有する無機蒸着層（ｂ）が、酸化
アルミニウムまたは酸化珪素である請求項１または請求
項２の積層フィルム。
【請求項４】バリア樹脂層（ｃ）が、塩化ビニリデン系
共重合体である、請求項１または請求項２の積層フィル
ム。
【請求項５】帯電防止層（ｄ）が、静電誘導防止性を有
する物質からなる請求項１または請求項２の積層フィル
ム。
【請求項６】帯電防止層（ｄ）が、静電誘導防止性を有
する架橋性重合体からなる接着プライマーであり、架橋
性重合体は、側鎖に少なくとも、カルボキシル基及び第
四級アンモニウム塩基を有する高分子であることを特徴
とする請求項１または請求項２の積層フィルム。