特許 7694015 酸素バリア性積層フィルム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-06-10

(45)【発行日】2025-06-18

(54)【発明の名称】酸素バリア性積層フィルム

(51)【国際特許分類】

   B32B 15/082 20060101AFI20250611BHJP

   B65D 65/40 20060101ALI20250611BHJP

【ＦＩ】

B32B15/082 Z

B65D65/40 D

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020187966

(22)【出願日】2020-11-11

(65)【公開番号】P2022077216

(43)【公開日】2022-05-23

【審査請求日】2023-11-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】西川 健

【審査官】▲辻▼ 弘輔

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－０５０６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８１０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１９１４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０５２５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３０７５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２３１７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０８６２６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３２Ｂ １／００－４３／００

Ｂ６５Ｄ ６５／００－６５／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

延伸したポリビニルアルコール系樹脂層と、金属蒸着層を有する蒸着フィルムとを積層
して構成され、
延伸された基材フィルムに前記ポリビニルアルコール系樹脂層が積層され、
ポリビニルアルコール系樹脂を塗布した未延伸の基材フィルムを延伸することにより、これら基材フィルム及びポリビニルアルコール系樹脂層が同一方向に延伸されていることを特徴とする酸素バリア性積層フィルム。

【請求項2】

前記金属蒸着層がアルミニウム蒸着層で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の酸素バリア性積層フィルム。

【請求項3】

前記蒸着フィルムが、無延伸フィルムを蒸着基材として、この蒸着基材上に金属蒸着層を積層したものから成ることを特徴とする請求項１または２に記載の酸素バリア性積層フィルム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属蒸着層を有し、しかも、酸素バリア性に優れた積層フィルムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

周知のように、金属蒸着層を有する蒸着フィルムは、酸素ガス、水蒸気等の各種ガスの遮断性（バリア性）に優れている（特許文献１）。

【0003】

しかしながら、このように金属蒸着層を有する蒸着フィルムは、水蒸気バリア性については極めて優れているものの、酸素バリア性については十分とはいえなかった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－５２５５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そこで、本発明は、金属蒸着層を有するフィルムであって、しかも、酸素バリア性に優れた積層フィルムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

すなわち、請求項１に記載の発明は、延伸したポリビニルアルコール系樹脂層と、金属蒸着層を有する蒸着フィルムとを積層して構成され、延伸された基材フィルムに前記ポリビニルアルコール系樹脂層が積層され、ポリビニルアルコール系樹脂を塗布した未延伸の基材フィルムを延伸することにより、これら基材フィルム及びポリビニルアルコール系樹脂層が同一方向に延伸されていることを特徴とする酸素バリア性積層フィルムである。

【0007】

次に、請求項２に記載の発明は、前記金属蒸着層がアルミニウム蒸着層で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の酸素バリア性積層フィルムである。

【0008】

次に、請求項３に記載の発明は、前記蒸着フィルムが、無延伸フィルムを蒸着基材として、この蒸着基材上に金属蒸着層を積層したものから成ることを特徴とする請求項１または２に記載の酸素バリア性積層フィルムである。

【発明の効果】

【0012】

前述のように、金属蒸着層を有する蒸着フィルムは、水蒸気バリア性については優れて
いるものの、酸素バリア性については十分とはいえない。これに対し、ポリビニルアルコール系樹脂層は酸素バリア性に優れており、しかも、このポリビニルアルコール系樹脂層は延伸されているのでその酸素バリア性が一層向上されており、このため、前記蒸着フィルムの酸素バリア性を補って、極めて優れた酸素バリア性を発揮するのである。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は本発明の酸素バリア性積層フィルムの例を示す分解断面説明図である。

【図2】図２は本発明の酸素バリア性積層フィルムの別の例を示す分解断面説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面を参照して、本開示の具体例を説明する。図１は本発明の酸素バリア性積層フィルムの第１の例を示す分解断面説明図である。

【0015】

この図１から分かるように、この積層フィルム１０Ａは、２種類のフィルムを接着剤層１５で接着して積層して構成されている。

【0016】

この積層フィルム１０Ａを構成する２種類のフィルムのうち、一方のフィルムは、基材フィルム１１、ポリビニルアルコール系樹脂層１２及び印刷層１３で構成されている。このフィルムは、まず、基材フィルム１１にポリビニルアルコール系樹脂を塗布してポリビニルアルコール系樹脂層１２を形成した後延伸することによって、基材フィルム１１とポリビニルアルコール系樹脂層１２とを同時に延伸したものである。このため、基材フィルム１１とポリビニルアルコール系樹脂層１２とは、同じ延伸方向に、しかも、同じ延伸倍率で延伸されている。なお、印刷層１３は、延伸されたポリビニルアルコール系樹脂層１２の表面に印刷形成されている。

【0017】

基材フィルム１１は任意のプラスチックフィルムでよい。例えば、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ナイロンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリルニトリルフィルム、ポリイミドフィルム等である。

【0018】

また、ポリビニルアルコール系樹脂層１２としては、ポリビニルアルコール樹脂のほか、その誘導体を使用できる。例えば、エチレンとビニルアルコールとの共重合樹脂である。

【0019】

また、フィルム１０Ａを構成する２種類のフィルムのうち、他方のフィルムは、蒸着基材１４ａ上に金属蒸着層１４ｂを積層して構成された蒸着フィルム１４である。

【0020】

蒸着基材１４ａとしては任意のフィルムが使用できる。単層構造のフィルムであってもよいし、多層構造のフィルムであってもよい。

【0021】

単層構造のフィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ナイロンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリルニトリルフィルム、ポリイミドフィルム等が使用できる。延伸フィルムであってもよいが、無延伸フィルムを好ましく使用できる。例えば、無延伸ポリプロピレンフィルムである。

【0022】

また、多層構造のフィルムとしては、前述の単層フィルムを積層したフィルムを使用することが可能である。

【0023】

金属蒸着層１４ｂとしては、その代表例として、アルミニウム蒸着層を挙げることができる。もちろん、その他の金属の蒸着層であってもよい。例えば、銅、銀等である。

【0024】

この金属蒸着層１４ｂは、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ化学気相成長法などの真空プロセスを用いて蒸着基材１４ａの表面に形成することができる。

【0025】

ポリビニルアルコール系樹脂層１２を積層し、かつ、延伸された基材フィルム１１と蒸着フィルム１４とは、接着剤層１５によって接着することができる。この接着剤層１５を構成する接着剤としては汎用のドライラミネート用接着剤を使用することができる。なお、前記基材フィルム１１は、ポリビニルアルコール系樹脂層１２が蒸着フィルム１４に対面するように配置することが望ましく、蒸着フィルム１４は、その金属蒸着層１４ｂがポリビニルアルコール系樹脂層１２に対面するように配置することが望ましい。図示の例は、接着剤層１５がポリビニルアルコール系樹脂層１２と金属蒸着層１４ｂの両者に接触するように各フィルムを配置して積層したフィルム１０Ａである。

【0026】

このフィルム１０Ａは、蒸着フィルム１４にポリビニルアルコール系樹脂層１２が積層されており、しかも、このポリビニルアルコール系樹脂層１２が延伸されているため、蒸着フィルム１４の酸素バリア性の不足を延伸されたポリビニルアルコール系樹脂層１２が補う。そして、このため、蒸着フィルム１４の高い水蒸気バリア性を生かしたまま、その酸素バリア性が大きく向上するのである。

【0027】

次に、図２は本発明の酸素バリア性積層フィルムの第２の例を示す分解断面説明図である。

【0028】

この酸素バリア性フィルム１０Ｂは、ポリビニルアルコール系樹脂層として、基材フィルム１１とは別個に製膜されたポリビニルアルコール系樹脂フィルム１２’を使用している点で第１の例と異なっている。

【0029】

基材フィルム１１は延伸されたものであり、ポリビニルアルコール系樹脂フィルム１２’も延伸されたものであるが、基材フィルム１１の延伸工程とポリビニルアルコール系樹脂フィルム１２’の延伸工程も互に別個独立に行われる。このため、基材フィルム１１の延伸方向とポリビニルアルコール系樹脂フィルム１２’の延伸方向とは互いに別の方向とすることができる。また、基材フィルム１１の延伸倍率とポリビニルアルコール系樹脂フィルム１２’の延伸倍率も互いに異なる倍率とすることが可能である。なお、基材フィルム１１の延伸方向及び延伸倍率とポリビニルアルコール系樹脂フィルム１２’の延伸方向及び延伸倍率とを同じにすることもできるが、これらを厳密に同一とすることは困難である。

【0030】

これら基材フィルム１１とポリビニルアルコール系樹脂フィルム１２’とは、接着剤層１６で接着積層することができる。接着剤層１６を構成する接着剤としては汎用のドライラミネート用接着剤を使用することができる。

【0031】

なお、このほかの点については、第２の例に係る積層フィルム１０Ｂは第１の例に係る積層フィルム１０Ａと同様である。

【実施例】

【0032】

（実施例１）
基材フィルム１１として未延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、この上にポリビニルアルコール樹脂を塗布してポリビニルアルコール系樹脂層１２を形成した後延伸することによって、基材フィルム１１とポリビニルアルコール系樹脂層１２とを同時
に延伸した。

【0033】

また、蒸着基材１４ａとして無延伸ポリプロピレンフィルム（ＣＰＰ）を使用し、この上にアルミニウムを真空蒸着して金属蒸着層１４ｂを形成した。

【0034】

そして、このポリビニルアルコール系樹脂層１２と金属蒸着層１４ｂとが向き合うように、ドライラミネート系接着剤を使用して接着積層して、実施例１に係る積層フィルムを製造した。

【0035】

（実施例２）
基材フィルム１１として二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを使用した。また、ポリビニルアルコール系樹脂層として、前記基材フィルム１１とは別個独立に製膜し、延伸したポリビニルアルコール樹脂フィルム１２’を使用した。そして、ドライラミネート系接着剤を使用してこれら両フィルム１１，１２’を互に接着積層した。

【0036】

また、蒸着フィルム１４は実施例１の蒸着フィルム１４と同じものを使用した。すなわち、基材１４ａとして無延伸ポリプロピレンフィルム（ＣＰＰ）を使用し、この上にアルミニウムを真空蒸着して金属蒸着層１４ｂを形成して、蒸着フィルム１４とした。

【0037】

そして、このポリビニルアルコール系樹脂層１２と金属蒸着層１４ｂとが向き合うように、ドライラミネート系接着剤を使用して接着積層して、実施例２に係る積層フィルムを製造した。

【0038】

（比較例１）
蒸着フィルム１４の代わりに、金属蒸着層のない無延伸ポリプロピレンフィルム（ＣＰＰ）を使用した。その他の点については実施例１と同様に比較例１の積層フィルムを製造した。

【0039】

（比較例２）
ポリビニルアルコール樹脂を塗布せず、ポリビニルアルコール系樹脂層１２のない基材フィルム１１を使用した他は、実施例１と同様に比較例２の積層フィルムを製造した。

【0040】

（評価）
実施例１～２，比較例１～２の積層フィルムについて、酸素透過度測定装置（商品名：ＯＸＴＲＡＮ－２／２０、ＭＯＣＯＮ社製）を用いて、酸素透過度（ｃｍ^３／（ｍ^２・ｄａｙ・ＭＰａ））を測定した。測定結果を表１に示す。なお、表中「フィルム接着」は、基材フィルム１１とは別個独立に製造したポリビニルアルコール樹脂フィルム１２’を基材フィルム１１に接着したことを意味する。

【0041】

【表1】

【0042】

この結果から分かるように、金属蒸着層を有するものの、ポリビニルアルコール系樹脂層のない比較例１においては、その酸素透過率が比較的高く、十分な酸素バリア性を発揮しない。

【0043】

これに対し、金属蒸着層と共に延伸したポリビニルアルコール系樹脂層を有する実施例１～２においては、その酸素透過率を低く抑えて、優れた酸素バリア性を示す。しかも、ポリビニルアルコール系樹脂層が基材フィルムにポリビニルアルコール系樹脂を塗布して形成したものか、基材フィルム１１とは別個独立に製造したポリビニルアルコール樹脂フィルム１２’を基材フィルム１１に接着して形成したものか、ということに依存しない。

【0044】

なお、ポリビニルアルコール系樹脂層を有するものの、金属蒸着層のない比較例２においてはその酸素透過率が最も高いことから、十分な酸素バリア性を発揮するためには、延伸したポリビニルアルコール系樹脂層と金属蒸着層の両者が必要であることも理解できる。
以下に、当初の特許請求の範囲に記載していた発明を付記する。
［１］
延伸したポリビニルアルコール系樹脂層と、金属蒸着層を有する蒸着フィルムとを積層して構成されることを特徴とする酸素バリア性積層フィルム。
［２］
延伸された基材フィルムに前記ポリビニルアルコール系樹脂層が積層されていることを特徴とする項１に記載の酸素バリア性積層フィルム。
［３］
ポリビニルアルコール系樹脂を塗布した前記基材フィルムを延伸することにより、これら基材フィルム及びポリビニルアルコール系樹脂層が同一方向に延伸されていることを特徴とする項２に記載の酸素バリア性積層フィルム。
［４］
延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムと、延伸された基材フィルムとが接着剤層を介して積層されていることを特徴とする項２に記載の酸素バリア性積層フィルム。
［５］
前記金属蒸着層がアルミニウム蒸着層で構成されていることを特徴とする項１～４のいずれかに記載の酸素バリア性積層フィルム。
［６］
前記蒸着フィルムが、無延伸フィルムを蒸着基材として、この蒸着基材上に金属蒸着層を積層したものから成ることを特徴とする項１～５のいずれかに記載の酸素バリア性積層フィルム。

【符号の説明】

【0045】

１０Ａ，１０Ｂ：酸素バリア性積層フィルム
１１：基材フィルム
１２：ポリビニルアルコール系樹脂層
１２’：ポリビニルアルコール系樹脂フィルム
１３：印刷層
１４：蒸着フィルム １４ａ：蒸着基材 １４ｂ：金属蒸着層
１５：接着剤層
１６：接着剤層

【図1】

【図2】