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GAS BARRIER FILM HAVING POLYPROPYLENE AS BASE FILM AND ITS MANUFACTURING METHOD commons

Patent code P04A005597
File No. ShIP‐Z001
Posted date Jan 18, 2005
Application number P2000-060288
Publication number P2001-247697A
Patent number P3505571
Date of filing Mar 6, 2000
Date of publication of application Sep 11, 2001
Date of registration Dec 26, 2003
Inventor
  • (In Japanese)稲垣 訓宏
  • (In Japanese)田坂 茂
  • (In Japanese)中島 徹也
Applicant
  • (In Japanese)学校法人静岡大学
Title GAS BARRIER FILM HAVING POLYPROPYLENE AS BASE FILM AND ITS MANUFACTURING METHOD commons
Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas barrier film having a polypropylene(PP) film as the base film and capable of effectively bring out excellent gas barrier properties of a SiOx thin film formed on this film and containing no chlorine which adversely affects the environment like commercially available K COAT film (a polyvinylidene chloride-coated laminated film).

SOLUTION: The gas barrier film has a polypropylene film having a tuning molecular chain with a structure of -O-Si-Oas the major skeleton which has been introduced into the carbons (C) present in the surface through the above oxygen (-O-), and a SiOx thin film formed on the surface of this tuning molecular chain-introduced polypropylene film and bonded to the above tuning molecular chain at the interface of the above film.

Outline of related art and contending technology (In Japanese)例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン(PP)のようなプラスチックフィルムは、それ自体では酸素および水蒸気のバリヤー性が劣るため、アルミニウム箔の蒸着、またはポリ塩化ビニリデンのコーティングによりそれら材料の優れた酸素、水蒸気のバリヤー性を付与して包装素材として使用されている。なお、ポリ塩化ビニリデンをコーティングした積層フィルムはKコートフィルムとして市販されている。このような積層フィルムは、食品の包装素材として国内で年間47.6兆m2と莫大な量が生産されている。特に、アルミニウム箔を有する積層フィルムは包装素材の全体の約44%を占め、現状ではガスバリヤーフィルムの主流となっている。しかしながら、アルミニウム箔はその使用形態から再利用が困難であるため、地球資源の有効利用の観点から好ましくない。また、ポリ塩化ビニリデンは焼却時にダイオキシンの発生の虞があるため、環境衛生の点から好ましくない。このため、前記アルミニウム箔、ポリ塩化ビニリデンに代わるガスバリヤー性を有する素材の開発が精力的に進められている。その成果の一つとして、地球上の鉱物資源で最も多く、かつ焼却により有害なガスの発生を伴わない酸化ケイ素(SiOx)薄膜をガスバリヤー膜として各種のプラスチックフィルムに蒸着した積層フィルムが開発され、包装素材として使用する試みがなされている。このような積層フィルムにおいて、プラスチックフィルムとしてPETフィルムを用いた場合には前記SiOx薄膜のガスバリヤー性を有効に引き出すことができるため、包装素材としての利用が開かれている。一方、PETフィルムより安価なPPフィルム(特に延伸ポリプロピレンフィルム;OPPフィルム)に前記SiOx薄膜を蒸着することが試みられている。しかしながら、この積層フィルムは前記SiOx薄膜の蒸着時に発生するクラック等に起因してその優れたガスバリヤー性を有効に引き出すことが困難であるという問題があった。
Field of industrial application (In Japanese)本発明は、各種の食品、その他の物品を包装するための素材等に使用されるポリプロピレンをベースフィルムとするガスバリヤーフィルムの製造方法に関する。
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
  ポリプロピレンフィルムにプラズマ処理を施して前記フィルム表面の炭素を活性化した後、大気に曝して活性な炭素に酸素を結合させることにより前記フィルム表面に酸素官能基を導入する工程と、前記ポリプロピレンフィルムをシランカップリング剤のアルコール溶解液に浸漬し、加熱することにより前記ポリプロピレンフィルムの酸素官能基と前記シランカップリング剤とをカップリング反応させて前記ポリプロピレンフィルム表面の炭素に主骨格が-O-Si-O-の構造を持つチューニング分子鎖を前記酸素官能基(-O-)を介して導入する工程と、有機シラン化合物と酸素を含むプラズマ雰囲気中で前記チューニング分子鎖が導入されたポリプロピレンフィルム表面にSiとOをプラズマ重合させることによりSiOx薄膜を成膜する工程とを具備することを特徴とするポリプロピレンをベースフィルムとするガスバリヤーフィルムの製造方法。
【請求項2】
  前記ポリプロピレンフィルム表面の炭素を活性化するためのプラズマ処理は、アルゴンプラズマによりなされることを特徴とする請求項1記載のポリプロピレンをベースフィルムとするガスバリヤーフィルムの製造方法。
【請求項3】
  前記酸素官能基の導入量は、前記ポリプロピレンフィルムの表面においてそのポリプロピレンの構成原子である炭素とこの炭素に結合される酸素との比(O/Cの原子比)で0.05~0.20であることを特徴とする請求項1記載のポリプロピレンをベースフィルムとするガスバリヤーフィルムの製造方法。
【請求項4】
  前記シランカップリング剤は、一般式 (R1O)n-Si-R2(4-n)(ただし、R1,R2は炭素数1~4のアルキル基、nは1~4の整数を示す)にて表される有機シラン化合物であることを特徴とする請求項1記載のポリプロピレンをベースフィルムとするガスバリヤーフィルムの製造方法。
【請求項5】
  前記シランカップリング剤のアルコール溶解液は、0.1~10重量%の濃度を有することを特徴とする請求項1または4記載のポリプロピレンをベースフィルムとするガスバリヤーフィルムの製造方法。
【請求項6】
  前記有機シラン化合物は、一般式 (R1O)n-Si-R2(4-n)(ただし、R1,R2は炭素数1~4のアルキル基、nは1~4の整数を示す)にて表されることを特徴とする請求項1記載のポリプロピレンをベースフィルムとするガスバリヤーフィルムの製造方法。
Industrial division
  • High polymer
  • Food
  • Wrap
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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09290_02SUM.gif
State of application right Right is in force
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