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技術 積層材

出願人 大日本印刷株式会社
発明者 岸本好弘林一好
出願日 1998年7月14日 (20年2ヶ月経過) 出願番号 1998-198266
公開日 2000年1月25日 (18年7ヶ月経過) 公開番号 2000-025149
状態 特許登録済
技術分野 被包材 高分子成形体の被覆 積層体(2) 物理蒸着
主要キーワード 各積層材 アルミニウム蒸着樹脂フィルム 媒体膜 アクリル系モノマ フラットタイプ 水溶性ポリエステル系樹脂 角形容器 内容物視認性
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課題

酸化アルミニウム薄膜を形成した透明バリア性フィルムバリア性素材として使用し、酸素ガスあるいは水蒸気等に対するハイバリア性を有し、例えば、飲食品医薬品、化粧品化学品、その他等の種々の物品充填包装するに有用な積層材を提供することである。

解決手段

少なくとも、基材フィルム、該基材フィルムの片面に設けた酸化アルミニウムの薄膜、水分を含む媒体膜、および、ヒ−トシル性樹脂層を順次に積層したことを特徴とする積層材に関するものである。

概要

背景

従来、飲食品医薬品、化粧品化学品電子部品、その他等の種々の物品充填包装するに有用な積層材としては、種々の物性が要求されているが、それらの中でも、特に、内容物を保護する観点から、酸素ガスおよび水蒸気等に対するバリア性が強く求められており、このために、種々の積層材が開発され、提案されている。ところで、近年、酸素ガスおよび水蒸気等に対するバリア性素材として、例えば、ポリエステル系樹脂フィルムあるいはポリアミド系樹脂フィルム等のプラスチック基材の表面に、酸化珪素酸化アルミニウム酸化マグネシウム、その他等の無機酸化物を使用し、真空蒸着法スパッタリング法イオンプレティング法等の物理気相成長法PVD法)、あるいは、プラズマ化学気相成長法熱化学気相成長法光化学気相成長法等の化学気相成長法CVD法)等を利用して、その無機酸化物の薄膜を形成してなる透明バリア性フィルムが注目されている。而して、上記の透明バリア性フィルムは、従来のアルミニウム蒸着樹脂フィルムアルミニウム箔あるいはポリ塩化ビニリデン系樹脂コ−ト膜等によるバリア性素材等と比較して、焼却廃棄処理適正等に優れ、環境対応に適う素材として、また、内容物視認性の観点から透明仕様が可能であること等の利点を有し、今後、その需要が大いに期待されているものである。通常、上記の透明バリア性フィルムは、他の樹脂フィルム紙基材、その他等の基材を積層して種々の層構成からなる積層材を製造し、而して、該積層材を使用し、これを製袋ないし製函して種々の形態からなる包装用容器を製造し、しかる後、該包装用容器内に種々の内容物を充填包装して種々の形態からなる包装製品を製造するものである。

概要

酸化アルミニウムの薄膜を形成した透明バリア性フィルムをバリア性素材として使用し、酸素ガスあるいは水蒸気等に対するハイバリア性を有し、例えば、飲食品、医薬品、化粧品、化学品、その他等の種々の物品を充填包装するに有用な積層材を提供することである。

少なくとも、基材フィルム、該基材フィルムの片面に設けた酸化アルミニウムの薄膜、水分を含む媒体膜、および、ヒ−トシル性樹脂層を順次に積層したことを特徴とする積層材に関するものである。

目的

ところで、上記の透明バリア性フィルムにおいて、無機酸化物の薄膜としての酸化アルミニウムの薄膜は、酸化珪素の薄膜が、薄い黄色味を帯びて、その用途展開障害となるのに対し、優れた透明性を有し、この利点を生かして、種々の用途に利用される可能性を有し、特に、バリア性素材として注目されるものである。しかしながら、酸化アルミニウムの薄膜は、その薄膜を製造する製造条件を調整することが極めて困難であり、例えば、その膜厚膜組成膜構造等において、一定の、安定した、均一な薄膜を製造することが困難である。このため、本来、透明バリア性フィルムにおいては、酸素ガスバリア性水蒸気バリア性、透明性等が要求されるものであるが、酸化アルミニウムの薄膜を形成した透明バリア性フィルムにおいては、そられのいずれかの一つまたは二以上を充足しないという問題点をしばしば起こしているものである。例えば、酸化アルミニウムの薄膜を形成した透明バリア性フィルムにおいては、その膜厚等を調整して、酸素ガスバリア性を向上させると、水蒸気バリア性、透明性等が劣化するという問題点がある。更に、酸化アルミニウムの薄膜を形成した透明バリア性フィルムにおいては、その薄膜の膜構造が、しばしば、多孔質構造体となり易く、その結果、酸素ガスバリア性、特に、水蒸気バリア性に劣るという問題点がある。そこで本発明は、酸化アルミニウムの薄膜を形成した透明バリア性フィルムをバリア性素材として使用し、酸素ガスあるいは水蒸気等に対するハイバリア性を有し、例えば、飲食品、医薬品、化粧品、化学品、その他等の種々の物品を充填包装するに有用な積層材を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

少なくとも、基材フィルム、該基材フィルムの片面に設けた酸化アルミニウム薄膜、水分を含む媒体膜、および、ヒ−トシル性樹脂層を順次に積層したことを特徴とする積層材

請求項2

酸化アルミニウムの薄膜が、物理気生長法による蒸着薄膜からなることを特徴とする上記の請求項1に記載する積層材。

請求項3

酸化アルミニウムの薄膜が、物理気相生長法による、膜厚200Å〜400Åの蒸着薄膜からなることを特徴とする上記の請求項1または2に記載する積層材。

請求項4

酸化アルミニウムの薄膜が、一般式、AlOx (ただし、式中、xは、1≦x≦1.5の数を表す。)で表される酸化アルミニウムと、一般式、Al(OH)y(ただし、式中、yは、1≒3の数を表す。)で表される水酸化アルミニウムとを主成分とする複合膜からなり、更に、前者と後者とが、ほぼ、2:1の割合で構成される複合膜からなる薄膜を構成していることを特徴とする上記の請求項1、2または3に記載する積層材。

請求項5

水分を含む媒体膜が、水性アンカ−コ−ト剤によるアンカ−コ−ト剤層からなることを特徴とする上記の請求項1、2、3または4に記載する積層材。

請求項6

水分を含む媒体膜が、水性ラミネ−ト用接着剤によるラミネ−ト用接着剤層からなることを特徴とする上記の請求項1、2、3または4に記載する積層材。

請求項7

水分を含む媒体膜が、水性インキ組成物によるインキ層からなることを特徴とする上記の請求項1、2、3またと4に記載する積層材。

請求項8

水分を含む媒体膜が、水性樹脂組成物による樹脂層からなることを特徴とする上記の請求項1、2、3またと4に記載する積層材。

技術分野

0001

本発明は、積層材に関し、更に詳しくは、酸素ガスおよび水蒸気等に対するバリア性等に優れ、例えば、飲食品医薬品、化粧品化学品電子部品、その他等の種々の物品充填包装するに有用な積層材に関するものである。

背景技術

0002

従来、飲食品、医薬品、化粧品、化学品、電子部品、その他等の種々の物品を充填包装するに有用な積層材としては、種々の物性が要求されているが、それらの中でも、特に、内容物を保護する観点から、酸素ガスおよび水蒸気等に対するバリア性が強く求められており、このために、種々の積層材が開発され、提案されている。ところで、近年、酸素ガスおよび水蒸気等に対するバリア性素材として、例えば、ポリエステル系樹脂フィルムあるいはポリアミド系樹脂フィルム等のプラスチック基材の表面に、酸化珪素酸化アルミニウム酸化マグネシウム、その他等の無機酸化物を使用し、真空蒸着法スパッタリング法イオンプレティング法等の物理気相成長法PVD法)、あるいは、プラズマ化学気相成長法熱化学気相成長法光化学気相成長法等の化学気相成長法CVD法)等を利用して、その無機酸化物の薄膜を形成してなる透明バリア性フィルムが注目されている。而して、上記の透明バリア性フィルムは、従来のアルミニウム蒸着樹脂フィルムアルミニウム箔あるいはポリ塩化ビニリデン系樹脂コ−ト膜等によるバリア性素材等と比較して、焼却廃棄処理適正等に優れ、環境対応に適う素材として、また、内容物視認性の観点から透明仕様が可能であること等の利点を有し、今後、その需要が大いに期待されているものである。通常、上記の透明バリア性フィルムは、他の樹脂フィルム紙基材、その他等の基材を積層して種々の層構成からなる積層材を製造し、而して、該積層材を使用し、これを製袋ないし製函して種々の形態からなる包装用容器を製造し、しかる後、該包装用容器内に種々の内容物を充填包装して種々の形態からなる包装製品を製造するものである。

発明が解決しようとする課題

0003

ところで、上記の透明バリア性フィルムにおいて、無機酸化物の薄膜としての酸化アルミニウムの薄膜は、酸化珪素の薄膜が、薄い黄色味を帯びて、その用途展開障害となるのに対し、優れた透明性を有し、この利点を生かして、種々の用途に利用される可能性を有し、特に、バリア性素材として注目されるものである。しかしながら、酸化アルミニウムの薄膜は、その薄膜を製造する製造条件を調整することが極めて困難であり、例えば、その膜厚膜組成膜構造等において、一定の、安定した、均一な薄膜を製造することが困難である。このため、本来、透明バリア性フィルムにおいては、酸素ガスバリア性水蒸気バリア性、透明性等が要求されるものであるが、酸化アルミニウムの薄膜を形成した透明バリア性フィルムにおいては、そられのいずれかの一つまたは二以上を充足しないという問題点をしばしば起こしているものである。例えば、酸化アルミニウムの薄膜を形成した透明バリア性フィルムにおいては、その膜厚等を調整して、酸素ガスバリア性を向上させると、水蒸気バリア性、透明性等が劣化するという問題点がある。更に、酸化アルミニウムの薄膜を形成した透明バリア性フィルムにおいては、その薄膜の膜構造が、しばしば、多孔質構造体となり易く、その結果、酸素ガスバリア性、特に、水蒸気バリア性に劣るという問題点がある。そこで本発明は、酸化アルミニウムの薄膜を形成した透明バリア性フィルムをバリア性素材として使用し、酸素ガスあるいは水蒸気等に対するハイバリア性を有し、例えば、飲食品、医薬品、化粧品、化学品、その他等の種々の物品を充填包装するに有用な積層材を提供することである。

課題を解決するための手段

0004

本発明者は、上記のような問題点を解決すべく種々研究の結果、酸化アルミニウムの薄膜に水分を作用させることにより、その膜性質を改質し得ることを見出し、少なくとも、基材フィルム、該基材フィルムの片面に設けた酸化アルミニウムの薄膜、水分を含む媒体膜、および、ヒ−トシル性樹脂層の順で順次に積層して積層材を製造し、而して、該積層材を使用し、これを製袋ないし製函して種々の形態からなる包装用容器を製造し、しかる後、該包装用容器内に種々の内容物を充填包装して種々の形態からなる包装製品を製造したところ、バリア性機能を有する酸化アルミニウムの薄膜が改質され、酸素ガスおよび水蒸気等にに対するバリア性が向上し、更に、包装用容器を構成する積層材において、酸化アルミニウムの薄膜にクラック等も生ぜず、また、層間において、剥離現象等は認められず、かつ、ラミネ−ト強度等に優れ、例えば、飲食品、医薬品、化粧品、化学品、その他等の種々の物品を充填包装するに有用な積層材を製造し得ることを見出して本発明を完成したものである。

0005

すなわち、本発明は、少なくとも、基材フィルム、該基材フィルムの片面に設けた酸化アルミニウムの薄膜、水分を含む媒体膜、および、ヒ−トシ−ル性樹脂層を順次に積層したことを特徴とする積層材に関するものである。

発明を実施するための最良の形態

0006

上記の本発明にかかる積層材について図面等を用いて以下に更に詳しく説明する。まず、本発明にかかる積層材の構成について、その一例を例示して図面を用いて説明すると、図1は、本発明にかかる積層材についてその一例の層構成を示す概略的断面図である。

0007

まず、本発明にかかる積層材1としては、図1に示すように、少なくとも、基材フィルム2、該基材フィルム2の片面に設けた酸化アルミニウムの薄膜3、水分を含む媒体膜4、および、ヒ−トシ−ル性樹脂層5を順次に積層した構成からなるものである。上記の例示は、本発明にかかる積層材についてその一例の層構成を例示するものであり、本発明は、これによって限定されるものではない。例えば、本発明にかかる積層材において、基材フィルム側に、更に、ヒ−トシ−ル性樹脂層を積層することもできる。

0008

次に、本発明において、本発明にかかる積層材の製造法についてその一例を挙げて説明すると、かかる製造法としては、例えば、図示しないが、まず、基材フィルムの片面に、例えば、物理気生長法等を用いて、膜厚200Å〜400Å位の酸化アルミニウムの蒸着薄膜を形成し、次に、該蒸着薄膜面に、例えば、水性アンカ−コ−ト剤によるアンカ−コ−ト剤層、水性ラミネ−ト用接着剤によるラミネ−ト用接着剤層水性インキ組成物によるインキ層、または、水性樹脂組成物による樹脂層の一層ないし二層以上を介して、ヒ−トシ−ル性樹脂層を積層し、更に、必要ならば、エ−ジング処理等を施して、本発明にかかる積層材を製造することができる。上記の例示は、本発明にかかる積層材の製造法についてその一例を例示したものであり、本発明はこれにより限定されるものではないものである。

0009

次に、本発明において、本発明にかかる積層材において使用する素材、材料、その製造法等について説明すると、まず、本発明にかかる積層材を構成する基材フィルムとしては、酸化アルミニウムの蒸着薄膜を支持する機能を有する無色透明な各種の樹脂フィルムないしシ−トを使用することができ、具体的には、例えば、ポリエチレンあるいはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレ−トあるいはポリエチレンナフタレ−ト等のポリエステル系樹脂ポリアミド系樹脂ポリカ−ボネト系樹脂ポリスチレン系樹脂ポリビニルアルコ−ル系樹脂エチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物ポリアクリロニトリル系樹脂アセタ−ル系樹脂、その他等の各種の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。上記の樹脂のフィルムないしシ−トとしては、単層、あるいは、2層以上の共押し出し法製膜したもの、または、一軸方向あるいは二軸方向に延伸されているもの等を使用することができ、更に、その厚さとしては、その製造時の安定性等から、約5〜100μm位、好ましくは、9〜50μm位が望ましい。また、本発明においては、上記の樹脂のフィルムないしシ−トとしては、酸化アルミニウムの蒸着薄膜の密着強度を高めるために、例えば、コロナ放電処理オゾン処理プラズマ放電処理、その他等の公知の前処理を任意に施すことができる。なお、本発明において、用途に応じて、例えば、帯電防止剤紫外線吸収剤可塑剤滑剤充填剤、その他等の所望の添加剤を、その透明性に影響しない範囲内で任意に添加し、それらを含有する樹脂のフィルムないしシ−ト等も使用することができる。

0010

次に、本発明において、本発明にかかる積層材を構成する酸化アルミニウムの薄膜について説明すると、かかる酸化アルミニウムの薄膜としては、透明性に優れ、非結晶性の酸化アルミニウムの蒸着薄膜が好ましく、具体的には、一般式、AlOX (ただし、式中、xは、1≦x≦1.5の数を表す。)で表される酸化アルミニウムの蒸着薄膜を使用することができる。また、本発明において、上記の酸化アルミニウムの蒸着薄膜の膜厚としては、50〜2000Å位、より好ましくは、100〜1000Å位が望ましく、更に、好ましくは、200〜400Å位が望ましい。而して、上記において、3000Å、更に、1000Å、更には、400Åより厚くなると、その膜の可撓性が低下し、膜にクラック等が発生し易くなるので好ましくなく、また、50Å、更に、100Å、更には、200Å未満であると、そのバリア性等の効果を奏することが困難になることから好ましくないものである。而して、本発明において、上記の酸化アルミニウムの蒸着薄膜は、具体的には、例えば、アルミニウム等の金属、あるいは、酸化アルミニウム等の金属酸化物等を使用し、酸素ガス等を供給しながら、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法等の物理気相成長法(物理気相成長法、PhysicalVapor Deposition法、PVD法)によって、酸化アルミニウムの蒸着薄膜を形成し、これを使用することができる。上記において、蒸着原料加熱方式としては、例えば、エレクトロンビ−ム(EB)方式、高周波誘導加熱方式抵抗加熱方式等を用いられる。また、本発明において、酸化アルミニウムの蒸着薄膜としては、例えば、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition法、CVD法)等を用いて形成することもできる。

0011

次に、本発明において、上記のような酸化アルミニウムの蒸着薄膜を形成する方法について具体的に説明すると、図2は、本発明にかかる酸化アルミニウムの蒸着薄膜の形成法についてその一例を例示する巻き取り式真空蒸着装置の概略的構成図である。具体的には、図2に示すように、まず、巻き取り式真空蒸着装置11の真空チャンバ−12の中で、巻き出しロ−ル13から基材フィルム2を繰り出し、更に、該基材フィルム2をガイドロ−ル14、15を介して、冷却したコ−ティングドラム16に案内する。而して、本発明においては、上記で基材フィルム2を冷却したコ−ティングドラム16の上に案内した後、該基材フィルム2の面に、蒸着源17として、アルミニウム(金属)あるいは酸化アルミニウム等を使用し、これらをるつぼ18の中に入れ、該るつぼ18中で熱せられたアルミニウム(金属)、あるいは、酸化アルミニウムを蒸発させ、その際に、酸素吹き出し口19より酸素ガス等を噴出させながら、マスク20、20を介して酸化アルミニウムの蒸着薄膜を成膜化し、次いで、該酸化アルミニウムの蒸着薄膜を形成した基材フィルム2を、ガイドロ−ル14´、15´を介して、巻き取りロ−ル21に巻き取って、本発明にかかる酸化アルミニウムの蒸着膜を形成することができるものである。上記の例示は、その製造法の一例であり、本発明は、この例示により限定されるものではない。

0012

次に、本発明において、アンカ−コ−ト剤層を構成する水性アンカ−コ−ト剤としては、例えば、水系のエチレンイミン系アンカ−コ−ト剤、水系のポリブタジエン系アンカ−コ−ト剤、水分散可能なポリウレタン系アンカ−コ−ト剤(武田薬品工業株式会社製、商品名、タケラックAW−605/タケネ−トAW−725)等の水分を含むアンカ−コ−ト剤を使用することができる。上記のアンカ−コ−ト剤の塗布法としては、例えば、グラビアコ−ト法、リバ−スロ−ルコ−ト法、ナイフコ−ト法、キスコ−ト法、その他等の通常の塗布方法で塗布することができ、その塗布量としては、乾燥状態で、0.1〜5g/m2 位、好ましくは、0.5〜1g/m2 位が望ましい。

0013

次に、本発明において、ラミネ−ト用接着剤層を構成する水性ラミネ−ト用接着剤としては、例えば、水性の樹脂をべヒクルの主成分とし、これに、ワックス類分散剤消泡剤レベリング剤、安定剤、充填剤、潤滑剤、滑剤、その他等の添加剤を任意に添加し、水等からなる溶剤を使用してミキサ−等を使用して十分に混練してなる水溶液型、あるいは、エマルジョン型の水性ラミネ−ト用接着剤を使用することができる。上記において、水性の樹脂としては、例えば、水溶性ポリアルリルアミド系樹脂、水溶性ポリ(メタアクリル酸系樹脂、水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂、水溶性ポリN−ビニルピロリドン系樹脂、水溶性ポリウレタン系樹脂(水溶性液硬化型ポリウレタン系樹脂)、水溶性ポリエステル系樹脂水溶性ポリアミド系樹脂、水溶性アミノ系樹脂、水溶性フェノ−ル系樹脂、その他等の各種の水溶性の合成樹脂ポリヌクレオチドポリペプチド多糖類等の水溶性の天然高分子、その他等の水溶性ないし水溶解型の樹脂を使用することができる。また、本発明において、水性の樹脂としては、例えば、天然ゴム合成ゴムポリ酢酸ビニル系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂ポリ塩化ビニル系樹脂ポリウレタン系樹脂(2液硬化型ポリウレタン系樹脂)、ポリウレタン−ポリアクリル系樹脂変性ないし混合樹脂、その他の樹脂のエマルジョン型の樹脂を使用することができる。更には、アルカリ溶液溶性(メタ)アクリル系共重合体を使用することができる。更には、水性ドライラミネ−ト用接着剤として、2液硬化型水性接着剤(東洋モ−トン株式会社製、商品名、ADW−615/CAT−EP5)等も使用することができ、これが最も好ましいものであった。上記の水性ラミネ−ト用接着剤の塗布法としては、例えば、グラビアコ−ト法、リバ−スロ−ルコ−ト法、ナイフコ−ト法、キスコ−ト法、その他等の通常の塗布方法で塗布することができ、その塗布量としては、乾燥状態で、1〜5g/m2 位、好ましくは、2〜3g/m2 位が望ましい。

0014

次に、本発明において、インキ層を構成する水性インキ組成物について説明すると、かかる水性インキ組成物としては、例えば、水性インキ用樹脂をべヒクルの主成分とし、これに,顔料等の色素を加え、更に、ワックス類、分散剤、消泡剤、レベリング剤、安定剤、充填剤、潤滑剤、滑剤、その他等の添加剤を任意に添加し、水、あるいは、水とアルコ−ル等からなる溶剤を使用し、ミキサ−等で十分に混練してなる水性インキ組成物を使用することができる。

0015

上記において、水性インキ用樹脂としては、水溶性ないし水溶解型、ハイドロゾル型、エマルジョン型の天然樹脂、あるいは、合成樹脂、更には、それらの変性樹脂等の一種ないしそれ以上の混合物を使用することができる。具体的には、水性インキ用樹脂としては、例えば、アクリル酸エステルメタクリル酸エステルヒドロキシルエチルアクリレ−ト、ヒドロキシルエチルメタクリレ−ト等の(メタ)アクリル系モノマ−、アクリロニトリルメタクリルニトリル等のニトリル系モノマ−、アクリルアミドメタクリルアミド等のアミド系モノマ−、該アミド系モノマ−のN−アルコキシ置換体、同N−メチロ−ル置換体、スチレンビニルトルエンα−メチルスチレンジビニルベンゼン等のスチレン系モノマ−、ジアリルフタレ−ト、アリグリジジルエ−テルトリアリルイソシアヌレ−ト等のアリル系モノマ−、酢酸ビニル、N−ビニルピロリドン等の重合性二重結合を有するモノマ−等の一種ないしそれ以上と、カルボキシル基を有するアクリル酸メタクリル酸マレイン酸無水マレイン酸、フマ−ル酸、イタコン酸、その他等の不飽和カルボン酸の一種ないしそれ以上との共重合体からなるアルカリ溶液可溶性(メタ)アクリル系共重合体を使用することができる。更にまた、本発明において、水性インキ用樹脂としては、例えば、前述の水溶性ポリアルリルアミド系樹脂、水溶性ポリ(メタ)アクリル酸系樹脂、水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂、水溶性ポリN−ビニルピロリドン系樹脂、水溶性ポリウレタン系樹脂(2液硬化型ポリウレタン系樹脂)、水溶性ポリエステル系樹脂、水溶性ポリアミド系樹脂、水溶性アミノ系樹脂、水溶性フェノ−ル系樹脂、その他等の水溶性ないし水溶解型の樹脂、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、多糖類等の水溶性天然高分子、その他等も使用することができる。また、本発明において、水性インキ用樹脂としては、例えば、天然ゴム、合成ゴム、ポリ酢酸ビニル系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリウレタン−ポリアクリル系樹脂変性ないし混合樹脂、その他の樹脂を使用することができる。而して、本発明においては、上記のような樹脂の一種ないしそれ以上を使用し、当該樹脂に適する水溶性ないし水溶解型、ハイドロゾル型、または、エマルジョン型等の形態で使用することができる。

0016

次にまた、上記において、水としては、通常の工業用水等を使用することができ、また、水とアルコ−ル等からなる溶剤としては、水のほかにエタノ−ル、イソプロピルアルコ−ル、N−プロピルアルコ−ル等の低級アルコ−ル、グリコル類およびそのエステル類等を使用して調整することができ、而して、その低級アルコ−ル、グリコ−ル類およびそのエステル類等は、5〜20重量%位の割合で含有していることが望ましい。なお、上記のような水性インキ組成物において、上記のような低級アルコ−ル、グリコ−ル類およびそのエステル類等の溶剤は、インキの流動性改良、被印刷体への濡れの向上、乾燥性の調整等の目的で使用されるものであり、その目的に応じてその種類、使用量等が決定されるものである。本発明においては、上記のような水性インキ組成物を使用し、例えば、グラビア印刷方式、あるいは、フレキソ印刷方式等により、基材フィルムの表面、裏面、あるいは、その両者の面に、例えば、文字、図形、記号絵柄、その他等の所望の印刷模様層を形成することができる。

0017

次に、本発明において、樹脂層を構成する水性樹脂組成物について説明すると、かかる水性樹脂組成物としては、前述の水性インキ組成物と同様に、例えば、上記の水性インキ用樹脂をべヒクルの主成分とし、これに、顔料等の着色剤を添加せず、例えば、必要ならば、ワックス類、分散剤、消泡剤、レベリング剤、安定剤、充填剤、潤滑剤、滑剤、その他等の添加剤を任意に添加し、水、あるいは、水とアルコ−ル等からなる溶剤を使用し、ミキサ−等で十分に混練してなる水性樹脂組成物を使用することができる。上記において、水性インキ用樹脂としては、前述のものを同様に使用することができる。また、上記において、水としては、前述と同様に、通常の工業用水等を使用することができ、また、水とアルコ−ル等からなる溶剤としては、水のほかにエタノ−ル、イソプロピルアルコ−ル、N−プロピルアルコ−ル等の低級アルコ−ル、グリコ−ル類およびそのエステル類等を使用して調整することができ、而して、その低級アルコ−ル、グリコ−ル類およびそのエステル類等は、5〜20重量%位の割合で含有していることが望ましい。なお、上記のような水性樹脂組成物において、上記のような低級アルコ−ル、グリコ−ル類およびそのエステル類等の溶剤は、組成物の流動性改良、被塗布体への濡れの向上、乾燥性の調整等の目的で使用されるものであり、その目的に応じてその種類、使用量等が決定されるものである。上記の水性樹脂組成物の塗布法としては、例えば、グラビアコ−ト法、リバ−スロ−ルコ−ト法、ナイフコ−ト法、キスコ−ト法、その他等の通常の塗布方法で塗布することができ、その塗布量としては、乾燥状態で、1〜5g/m2 位、好ましくは、2〜3g/m2 位が望ましい。

0018

本発明においては、上記のような水性アンカ−コ−ト剤、水性ラミミネ−ト用接着剤、水性インキ組成物、または、水性樹脂組成物を使用し、その1種ないし2種以上を組み合わせて、酸化アルミニウムの薄膜面にそれらを塗布ないし印刷することにより、その酸化アルミニウムの薄膜面に水分を含む媒体膜を形成するものである。而して、本発明においては、塗布ないし印刷等により水分を含む媒体膜を形成し、更に、他の樹脂のフィルム等の積層基材を任意に積層して積層材を製造し、その積層材を使用して包装用容器等を製造するか、あるいは、積層材を巻き取りないし積み重ね貯蔵保存し、しかる後、包装用容器等を製造するか、更には、積層材を室温等において1〜5日間位エ−ジング処理等を施し、しかる後、包装用容器を製造する等により、酸化アルミニウムの薄膜面に水分を含む媒体膜中の水分等が作用し保湿状態を保持して酸化アルミニウムの薄膜が改質されるものである。

0019

次に、本発明において、本発明にかかる積層材を構成するヒ−トシ−ル性樹脂層としては、熱によって溶融し相互に融着し得る樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができ、具体的には、例えば、低密度ポリエチレン中密度ポリエチレン高密度ポリエチレン、直鎖状(線状)低密度ポリエチレン、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−樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体エチレン−プロピレン共重合体メチルペンテンポリマ−、ポリブテンポリマ−、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマ−ル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、その他等の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。而して、上記のフィルムないしシ−トは、その樹脂を含む組成物によるコ−ティング膜の状態で使用することができる。その膜もしくはフィルムないしシ−トの厚さとしては、5μmないし300μm位が好ましくは、更には、10μmないし100μm位が望ましい。

0020

なお、本発明においては、通常、包装用容器としては、物理的にも化学的にも過酷な条件におかれることから、包装用容器を構成する積層材には、厳しい包装適性が要求され、変形防止強度、落下衝撃強度耐ピンホ−ル性、耐熱性密封性品質保全性、作業性、衛生性、その他等の種々の条件が要求され、このために、本発明においては、上記のような諸条件を充足する材料を任意に選択して使用し、これらを前述の本発明にかかる積層材を構成する材料の他に、更に、任意に加えて積層して所望の積層材を構成することができる。而して、上記において、具体的には、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマ−樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、メチルペンテンポリマ−、ポリブテン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、塩化ビニル塩化ビニリデン共重合体、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリアクリルニトリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS系樹脂)、アクリロニトリル−ブタジェンスチレン共重合体ABS系樹脂)、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリビニルアルコ−ル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物、フッ素系樹脂ジエン系樹脂、ポリアセタ−ル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニトセルロ−ス、その他等の公知の樹脂のフィルムないしシ−トから任意に選択して使用することができる。その他、例えば、セロハン等のフィルム、合成紙等も使用することができる。本発明において、上記のフィルムないしシ−トは、未延伸、一軸ないし二軸方向に延伸されたもの等のいずれのものでも使用することができる。また、その厚さは、任意であるが、数μmから300μm位の範囲から選択して使用することができる。更に、本発明においては、フィルムないしシ−トとしては、押し出し成膜、インフレション成膜、コ−ティング膜等のいずれの性状の膜でもよい。

0021

次に、上記の本発明において、上記のような素材、材料を使用して、本発明にかかる積層材を製造する方法について説明すると、かかる方法としては、通常の包装材料をラミネ−トする方法、例えば、ウエトラミネ−ション法、ドライラミネ−ション法、無溶剤型ドライラミネ−ション法、押し出しラミネ−ション法、Tダイ押し出し成形法共押し出しラミネ−ション法、インフレ−ション法、共押し出しインフレ−ション法、その他等を利用して行うことができる。而して、本発明においては、上記の積層を行う際に、必要ならば、例えば、コロナ処理、オゾン処理等の前処理をフィルムに施すことができ、また、例えば、イソシアネ−ト系(ウレタン系)、ポリエチレンイミン系、ポリブタジェン系、有機チタン系等のアンカ−コ−ティング剤、あるいはポリウレタン系、ポリアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、ポリ酢酸ビニル系、セルロ−ス系、その他等のラミネ−ト用接着剤等の公知の前処理、アンカ−コ−ト剤、接着剤等を使用することができる。

0022

而して、本発明にかかる積層材は、上記のように積層して製造した後、例えば、巻き取りないし積み重ねた状態で貯蔵保存することにより、あるいは、15〜50℃位の室温で1〜5日間位エ−ジング処理を施すことにより、酸化アルミニウムの薄膜面に、アンカ−コ−ト剤層、ラミネ−ト用接着剤層、インキ層、または、樹脂層中の水分等が作用し、該酸化アルミニウムの薄膜が改質され、該酸化アルミニウムの薄膜が、一般式AlOx (式中、xは、1≦x≦1.5の数を表す。)で表される酸化アルミニウムと、一般式 Al(OH)y(式中、yは、1≒3の数を表す。)で表される水酸化アルミニウムとを主成分とする複合膜からなり、更に、前者と後者とが、ほぼ、2:1の割合で構成される複合膜からなる薄膜を形成するものである。上記のような薄膜層の膜構造は、上記の酸化アルミニウムの薄膜と、これに水分を作用させた後の薄膜について、例えば、X線光電子分光装置(Xray Photoelectron Spectroscopy、XPS)、二次イオン質量分析装置(Secondary Ion Mass Spectroscopy、SIMS)等の表面分析装置を用い、深さ方向にイオンエッチングする等して分析する方法を利用して、薄膜層面の元素分析を行うことより確認することができるものである。

0023

次に、本発明において、上記のような積層材を使用して製袋ないし製函して包装用容器を製造する方法について説明すると、例えば、上記のような方法で製造した積層材を使用し、その内層のヒ−トシ−ル性樹脂層の面を対向させて、それを折り重ねるか、或いはその二枚を重ね合わせ、更にその周辺端部をヒ−トシ−ルしてシ−ル部を設けて包装用袋を製造することができる。而して、その製袋方法としては、上記の積層材を、その内層の面を対向させて折り曲げるか、あるいはその二枚を重ね合わせ、更にその外周の周辺端部を、例えば、側面シ−ル型、二方シ−ル型、三方シ−ル型、四方シ−ル型、封筒貼りシ−ル型、合掌貼りシ−ル型(ピロ−シ−ル型)、ひだ付シ−ル型、平底シ−ル型、角底シ−ル型、その他等のヒ−トシ−ル形態によりヒ−トシ−ルして、本発明にかかる種々の形態の包装用容器を製造することができる。その他、例えば、自立性包装袋スタンディングパウチ)等も製造することが可能であり、更に、本発明においては、上記の積層材を使用してチュブ容器等も製造することができる。上記において、ヒ−トシ−ルの方法としては、例えば、バ−シ−ル、回転ロ−ルシ−ル、ベルトシ−ル、インパルスシ−ル、高周波シ−ル、超音波シ−ル等の公知の方法で行うことができる。なお、本発明においては、上記のような包装用容器には、例えば、ワンピ−スタイプ、ツウ−ピ−スタイプ、その他等の注出口、あるいは開閉ジッパ−等を任意に取り付けることができる。

0024

次にまた、本発明において、包装用容器として、紙基材を含む場合には、例えば、積層材として、紙基材を積層した積層材を製造し、これから所望の紙容器を製造するブランク板を製造し、しかる後該ブランク板を使用して胴部、底部、頭部等を製函して、例えば、ブリックタイプフラットタイプあるいはゲ−ベルトップタイプの液体用紙容器等を製造することができる。また、その形状は、角形容器丸形等の円筒状の紙缶等のいずれのものでも製造することができる。

0025

本発明において、上記のようにして製造した包装用容器は、例えば、各種の飲食品、接着剤、粘着剤等の化学品、化粧品、医薬品、その他等の種々の物品の充填包装に使用されるものである。而して、本発明にかかる包装用容器は、バリア−素材として、酸化アルミニウムの薄膜を、一般式AlOx (式中、xは、1≦x≦1.5の数を表す。)で表される酸化アルミニウムと、一般式 Al(OH)y(式中、yは、1≒3の数を表す。)で表される水酸化アルミニウムとを主成分とする複合膜からなり、更に、前者と後者とが、ほぼ、2:1の割合で構成される複合膜からなる薄膜に改質し、これを使用することを特徴とするものであり、その結果、酸素ガスバリア性、水蒸気バリア性等を向上させ、更に、柔軟性、耐屈曲性、耐熱性等に富み、その層間のラミネ−ト強度を著しく高めることができ、これにより、酸化アルミニウムの蒸着薄膜にクラック等の発生を極力に抑制し、その結果、強度を有して諸堅牢性に優れ、更に、酸素ガス、水蒸気等のバリア−性に優れ、かつ、その貯蔵・保管ないし流通中の内容物の保存性等に優れた積層材等を製造することができるものである。更にまた、本発明において、包装用容器等を使用後においては、該包装用容器を、ゴミとして廃棄し、燃焼処理する場合、有害な塩素ガス等の発生もなく、極めて環境対応に適するという利点を有するものである。

0026

上記の本発明について実施例を挙げて更に具体的に説明する。
実施例1
(1).巻き取り式の真空蒸着装置を使用し、厚さ12μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを基材とし、そのコロナ処理面に、アルミニウムを蒸着源に用いて、エレクトロンビ−ム(EB)加熱方式にり、酸素ガスを供給しながら、反応真空蒸着法により、膜厚300Åの酸化アルミニウムの蒸着薄膜を形成した。
(2).次に、上記の酸化アルミニウムの蒸着薄膜面に、水性ポリウレタン樹脂ビヒクルの主成分とする水性グラビアインキ組成物を使用し、グラビア印刷方式を用いて所望の印刷絵柄層を形成した。
(3).次に、上記の印刷絵柄層面に、水性ポリウレタン樹脂をビヒクルの主成分とする水性ラミネ−ト用接着剤を使用し、これをグラビアコ−トしてラミネ−ト用接着剤層を形成し、しかる後、該接着剤層面に シ−ラントフィルムである厚さ25μmの低密度ポリエチレンフィルムをドライラミネ−トして、本発明にかかる積層材を製造した。

0027

比較例1
(1).巻き取り式の真空蒸着装置を使用し、厚さ12μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを基材とし、その片面に、アルミニウムを蒸着源に用いて、エレクトロンビ−ム(EB)加熱方式にり、真空蒸着法により、膜厚300Åのアルミニウムの蒸着膜を形成した。
(2).次に、上記の酸化アルミニウムの蒸着薄膜面に、油性ポリウレタン樹脂をビヒクルの主成分とする油性グラビアインキ組成物を使用し、グラビア印刷方式を用いて所望の印刷絵柄層を形成した。
(3).次に、上記の印刷絵柄層面に、油性ポリウレタン樹脂をビヒクルの主成分とする油性ラミネ−ト用接着剤を使用し、これをグラビアコ−トしてラミネ−ト用接着剤層を形成し、しかる後、該接着剤層面に シ−ラントフィルムである厚さ25μmの低密度ポリエチレンフィルムをドライラミネ−トして、積層材を製造した。

0028

実験例1
上記の実施例1、および、比較例1で製造した各積層材について、下記のデ−タを測定した。
(1).酸素透過度の測定
これは、積層材について、温度23℃、湿度90%RHの条件で、米国、モコン(MOCON)社製の測定機機種名、オクストラン(OXTRAN)〕にて測定した。
(2).水蒸気透過度の測定
これは、積層材について、温度40℃、湿度90%RHの条件で、米国、モコン(MOCON)社製の測定機〔機種名、パ−マトラン(PERATRAN)〕にて測定した。上記の測定結果について、下記の表1に示す。

0029

積層材の酸素透過度および水蒸気透過度の測定結果
ID=000003HE=035 WI=073 LX=0235 LY=1600
上記の表1において、酸素透過度は、cc/m2 /day・23℃・90%RHの単位であり、また、水蒸気透過度は、g/m2 /day・40℃・90%RHの単位である。

0030

上記の表1に示す結果より明らかなように、実施例1のものは、酸素透過度、および、水蒸気透過度について、比較例1のものと比較して、優れていた。これは、実施例1にかかる積層材を構成する酸化アルミニウムの蒸着薄膜が、改質されていることによるものである。

発明の効果

0031

以上の説明で明らかなように、本発明は、酸化アルミニウムの薄膜に水分を作用させることにより、その膜性質を改質し得ることを見出し、少なくとも、基材フィルム、該基材フィルムの片面に設けた酸化アルミニウムの薄膜、水分を含む媒体膜、および、ヒ−トシ−ル性樹脂層の順で順次に積層して積層材を製造し、而して、該積層材を使用し、これを製袋ないし製函して種々の形態からなる包装用容器を製造し、しかる後、該包装用容器内に種々の内容物を充填包装して種々の形態からなる包装製品を製造して、バリア性機能を有する酸化アルミニウムの薄膜が改質され、酸素ガスあるいは水蒸気等にに対するハイバリア性を有し、更に、包装用容器を構成する積層材においても剥離現象等は認められず、ラミネ−ト強度等に優れ、例えば、飲食品、医薬品、化粧品、化学品、その他等の種々の物品を充填包装するに有用な積層材を製造し得ることができるというものである。

図面の簡単な説明

0032

図1本発明にかかる積層材についてその一例の層構成を示す概略的断面図である。
図2本発明にかかる酸化アルミニウムの蒸着薄膜を製造するその一例を例示する巻き取り式真空蒸着装置の概略的構成図である。

--

0033

1積層材
2基材フィルム
3酸化アルミニウムの薄膜
4 水分を含む媒体層
5 ヒ−トシ−ル性樹脂層
11巻き取り式真空蒸着装置
12真空チャンバ−
13 巻き出しロ−ル
2 基材フィルム
14、15ガイドロ−ル
14´、15´ ガイドロ−ル
16 冷却したコ−ティングドラム
17蒸着源
18るつぼ
19酸素吹き出し口
20マスク
21 巻き取りロ−ル

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