(57)【要約】透明で、優れたガスバリア性を有すると共に、直線的に引裂手開封することが可能な引裂直線性を有するガスバリア性包装袋である。引裂直線性を有する透明な高分子材料からなる基材フィルムに、ポリビニルアルコール樹脂と無機層状化合物との混合物からなるガスバリア層を積層し、そのいずれかの面に接着剤層を介して、シーラント層を積層した積層フィルム、又は引裂直線性を有する透明な高分子材料からなる基材フィルムに、無機酸化物からなる蒸着薄膜層又は該蒸着層とガスバリア性被膜層をこの順に積層し、そのいずれかの面に熱融着性樹脂からなるシーラント層を積層してなる積層フィルムを用いて作り出すことができる。
2004020309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
引裂直線性を有する透明な高分子材料からなる基材フィルムに、ポリビニルアルコール樹脂と無機層状化合物との混合物からなるガスバリア層を順次積層し、どちらか一方の面に接着剤層を介し、シーラント層を積層した積層フィルムを用いたことを特徴とする引裂直線性を有するガスバリア性包装袋。
【請求項２】
前記無機層状化合物がモンモリロナイトであることを特徴とする請求の範囲第１項記載の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋。
【請求項３】
引裂直線性を有する透明な高分子材料からなる基材フィルムに無機酸化物からなる蒸着薄膜層を順次積層し、どちらか一方の面に熱融着性樹脂からなるシーラント層を積層してなる積層フィルムを用いたことを特徴とする引裂直線性を有するガスバリア性包装袋。
【請求項４】
前記引裂直線性を有する透明な高分子材料からなる基材フィルムが、ポリエステルフィルムであって該フィルム表面粗さ（Ｒａ）が、２ｎｍ以下であることを特徴とする請求の範囲第３項記載の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋。
【請求項５】
前記無機酸化物からなる蒸着薄膜層が、酸化アルミニウム、酸化珪素もしくはこれらの混合物であることを特徴とする請求の範囲第３項記載の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋。
【請求項６】
前記蒸着薄膜層上に、水溶性高分子と（ａ）１種以上の金属アルコキシド及びその加水分解物又は（ｂ）塩化錫の少なくとも一方とを含む、水溶液或いは水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を塗布、乾燥してなるガスバリア性被膜層を順次積層し、どちらか一方の面に熱融着性可塑性樹脂からなるシーラント層を積層してなる積層フィルムを用いたことを特徴とする請求の範囲第３項記載の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋。
【請求項７】
前記金属アルコキシドが、テトラエトキシシランであることを特徴とする請求の範囲第６項項記載の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋。
【請求項８】
前記水溶性高分子が、ポリビニルアルコールであることを特徴とする請求の範囲第６項記載の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋。
【請求項９】
前記積層フィルムの両端面または複数枚を重ね合わせ、前記シーラント層面同士の熱融着によりヒートシール部を形成し、かつ該ヒートシール部の端縁に前記基材の引裂直線性を有する方向と同じ方向に切り込みを設けたことを特徴とする請求の範囲第１項又は第３項項記載の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋。
【請求項１０】
前記引裂直線性を有する透明な高分子材料からなる基材フィルムが、一方向に引裂直線性を有する一軸若しくは二軸延伸ポリエステルフィルムであって、ポリテトラメチレングリコールを含有したポリブチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートからなるフィルムであることを特徴とする請求の範囲第１項又は第３項記載の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋。
【請求項１１】
前記引裂直線性を有する透明な高分子材料からなる基材フィルムが、分子量６００〜４０００のポリテトラメチレングリコール単位を５〜２０重量％含有したポリブチレンテレフタレート（変性ＰＢＴ）とポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とを、ＰＥＴと変性ＰＢＴとの重量比率が７０／３０〜９５／５の割合で混合してなる高分子フィルムであること特徴とする請求の範囲第１項又は第３項記載の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、透明性およびガスバリア性を備えた易引裂性を有するガスバリア性包装袋に関し、特に、直線的に引き裂いて開封することが可能な引裂直線性を有するガスバリア性包装袋に関する。
【背景技術】  近年、食品や非食品及び医薬品、精密電子部品などの包装に用いられる包装材料には、各種の機能、例えば内容物保護性、便利性、商品性他の機能が要求される。
内容物保護性としては、内容物の変質を抑制し、それらの機能や性質を保持するために、とくに食品においては蛋白質や油脂等の酸化、変質を抑制し、さらに味、鮮度を保持するために、また無菌状態での取扱いが必要とされる医薬品においては有効成分の変質を抑制し、効能を維持するために、さらに精密電子部品においては金属部分の腐食、絶縁不良等を防止するために、包装材料を透過する酸素、水蒸気、その他内容物を変質させる気体による影響を防止する必要があり、これら気体（ガス）を遮断するガスバリア性を備えることが求められている。
そのため、従来から塩化ビニリデン樹脂をコートした延伸ポリプロピレン（ＫＯＰ）やポリエチレンテレフタレート（ＫＰＥＴ）、或いはエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）など一般にガスバリア性が比較的高いと言われる高分子樹脂組成物や、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリルなどの樹脂フィルムやこれらの樹脂をコーティングしたフィルムなどをガスバリア材として包装材料に用いた包装フィルムや、温度、湿度などによる影響が少ないアルミニウムなどの金属からなる金属箔、適当な高分子樹脂組成物（単独では、高いガスバリア性を有していない樹脂であっても）にアルミニウムなどの金属又は無機酸化物を蒸着した蒸着フィルムを包装材料に用いた包装フィルムが一般的に使用されてきた。
さらに、他の内容物保護性として、内容物を長期に保存するための各種機械的強度、例えば適切な引張強さ、破袋強さ、破裂強さ、衝撃強さなどの機能が要求されており、そのために単層材料だけでは不十分であり、通常、一軸方向あるいは二軸方向に延伸して前記各種機械的強度を強くした基材フィルムにシーラント層等を積層した積層材料が用いられてきた。
また、便利性としては、開封性、再封緘性、軽量性、携帯性などがあり、商品性としては透明性、形態の多様性等がある。
しかしながら、前記の如くガスバリア材にアルミニウム等の金属からなる金属箔やそれらの金属蒸着フィルムを用いた包装材料は、温度・湿度の影響を受け難くガスバリア性に優れるが、包装材料を透視して内容物を確認することができない、使用後の廃棄の際は不燃物として処理しなければならない、内容物などの検査の際に金属探知器が使用できないなどの欠点を有し、問題があった。
また、ポリ塩化ビニリデンやポリアクリロニトリルなどの樹脂は廃棄や焼却の際に有害物質の発生の原因となる可能性があるなど問題があった。
そこで、これらの欠点を克服した包装用材料として、例えば、酸化マグネシウム、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化錫等の無機酸化物を、高分子フィルム上に、真空蒸着法やスパッタリング法等の形成手段により蒸着膜を形成したフィルムが開発されている（米国特許第３４４２６８６号、特公昭６３−２８０１７号公報参照）。このフィルムは、透明性及び酸素、水蒸気等のガス遮断性を有していることが知られ、金属蒸着フィルムでは得ることのできない透明性、ガスバリア性の両者を有する包装用材料として好適とされている。
ところで、上記した包装用材料に適する蒸着フィルムであっても、蒸着フィルム単体で用いられることはあまりなく、包装容器又は包装材として、蒸着後に後加工が施される。これを包装袋とするためには、他のフィルムと貼り合わせ、包装袋への加工可能な積層体とし、製袋工程を経て袋状に加工している。つまり、蒸着フィルム固有の透明性・ガスバリア性を十分保持するとともに熱可塑性樹脂層からなるシーラント層を設け、ヒートシール法によりシーラント層同士を熱融着している。
しかしながら、食品、医薬品、精密電子部品等の包装に用いられる包装袋は、特殊な場合を除いて一般の消費者がハサミやナイフ、カッターなどを用いなくとも容易に開封できることが要求されているが、上記蒸着フィルム積層体から作られた包装袋は、蒸着する基材への蒸着適性の点から一般的に二軸方向に延伸された高分子材料が用いられているため、基材フィルム自体が引き裂きにくい基材を用いた包装袋は開封しにくく、容易に開封はできないという問題を有し、また包装袋の端縁にノッチ等の切込みを入れて開封性を向上させても、二軸方向に延伸されているため、図５に示すように蒸着フィルム積層体から作られた包装袋２０の四方ヒートシール部２３の端縁に設けたノッチ２４から引き裂いた場合、引き裂き方向が定まらず、直線的に引き裂けない現象がしばしば発生し、内容物が液体の場合には飛散したり、内容物の固形物を開封時に壊したりする問題があり、ある程度開封できるものの、小さな力で包装袋を綺麗に開封することができず、最終的にはハサミや、ナイフ、カッターを使用せざるを得ないなどの問題を有していた。
従って、本発明は、無色透明で透視性に優れ、かつ高いガスバリア性を有すると共に、直線的に袋を引き裂く開封性、すなわち引裂直線性に優れ、開封時に手で容易に最後まで引き裂きできる包装袋を提供することを目的とする。
【発明の開示】
上記目的を達成するために、本発明の包装袋は下記の如く構成されている。
（１）本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋は、引裂直線性を有する透明な高分子材料からなる基材フィルムに、ポリビニルアルコール樹脂と無機層状化合物との混合物からなるガスバリア層を順次積層し、どちらか一方の面に接着剤層を介し、シーラント層を積層した積層フィルムを用いている。これにより、透明で、優れたガスバリア性を有すると共に、引裂直線性を有するガスバリア包装袋を引き裂いた場合に直線的に引き裂いて開封することが可能となる。
（２）本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋は、上記（１）の構成において、前記無機層状化合物がモンモリロナイトであってもよい。
上記（２）に記載の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋によれば、無機層状化合物を規定しているので、高いガスバリア性を発揮する。
（３）本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋は、引裂直線性を有する透明な高分子材料からなる基材フィルムに無機酸化物からなる蒸着薄膜層を順次積層し、どちらか一方の面に熱融着性樹脂からなるシーラント層を積層してなる積層フィルムを用いている。これにより、透明で、優れたガスバリア性を有すると共に、引裂直線性を有するガスバリア包装袋を引き裂いた場合に直線的に引き裂いて開封することが可能となる。
（４）本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋は、上記（３）に記載の構成において、前記引裂直線性を有する透明な高分子材料からなる基材フィルムが、ポリエステルフィルムであって該フィルム表面粗さ（Ｒａ）が、２ｎｍ以下であってもよい。
上記（４）記載の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋によれば、基材フィルムの材料を規定しているので、高いガスバリア性とバリアの安定性を発揮する。
（５）本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋は、上記（３）に記載の構成において、前記無機酸化物からなる蒸着薄膜層が、酸化アルミニウム、酸化珪素もしくはこれらの混合物であってもよい。
上記（５）記載の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋によれば、無機酸化物からなる蒸着薄膜層の材料を規定しているので、高いガスバリア性を発揮する。
（６）本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋は、上記（３）記載の構成において、引裂直線性を有する透明な高分子材料からなる基材フィルムに無機酸化物からなる蒸着薄膜層、水溶性高分子と（ａ）１種以上の金属アルコキシド及びその加水分解物又は（ｂ）塩化錫の少なくとも一方とを含む、水溶液或いは水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を塗布、乾燥してなるガスバリア性被膜層を順次積層し、どちらか一方の面に熱融着性可塑性樹脂からなるシーラント層を積層してなる積層フィルムを用いている。これにより、高いガスバリア性を発揮する。
（７）本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋は、上記（６）に記載の構成において、前記金属アルコキシドが、テトラエトキシシランであってもよい。
上記（７）に記載の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋によれば、金属アルコキシドを規定しているので、高いガスバリア性を発揮する。
（８）本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋は、上記（６）の構成において、前記水溶性高分子が、ポリビニルアルコールであってもよい。
上記（８）に記載の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋によれば、水溶性高分子を規定しているので、高いガスバリア性を発揮する。
（９）本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋は、上記（１）又は（３）の構成において、前記積層フィルムの両端面または複数枚を重ね合わせ、前記シーラント層面同士の熱融着によりヒートシール部を形成し、かつ該ヒートシール部の端縁に前記基材の引裂直線性を有する方向と同じ方向に切り込みを設けてもよい。これにより、透明で、優れたガスバリア性を有すると共に、切り込みから引裂直線性を有するガスバリア性包装袋を容易に直線的に引き裂いて開封することができる。
（１０）本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋は、上記（１）又は（３）に記載の構成において、前記引裂直線性を有する透明な高分子材料からなる基材フィルムが、一方向に引裂直線性を有する一軸若しくは二軸延伸ポリエステルフィルムであって、ポリテトラメチレングリコールを含有したポリブチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートからなるフィルムであってもよい。
上記（１０）に記載の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋によれば、基材フィルムの材料を規定しているので、直線的に引き裂いて開封することが可能となる。
（１１）本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋は、上記（１）又は（３）に記載の構成において、前記引裂直線性を有する透明な高分子材料からなる基材フィルムが、分子量６００〜４０００のポリテトラメチレングリコール単位を５〜２０重量％含有したポリブチレンテレフタレート（変性ＰＢＴ）とポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とを、ＰＥＴと変性ＰＢＴとの重量比率が７０／３０〜９５／５の割合で混合してなる高分子フィルムであってもよい。
上記（１１）に記載の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋によれば、基材フィルムの材料を規定しているので、透明性、耐熱寸法安定性に優れ、かつ直線的に引き裂いて開封することが可能となる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋に使用する積層フィルムの一例を示す側断面図である。
図２は、本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋の一例を示す正面図である。
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋に使用する積層フィルムの他の例を示す側断面図である。
図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋の他の例を示す正面図である。
図５は、従来のガスバリア性包装袋の平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  本発明のガスバリア性包装袋を一実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
図１は、本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋の製袋に使用する一実施例の積層フィルムの側断面図であり、積層フィルム１０は、厚み方向に順に基材フィルム１、ガスバリア層２、接着剤層３、シーラント層４を積層した構成になっている。
本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋に用いる基材フィルム１には、一方向に引裂直線性を有する一軸若しくは二軸延伸ポリエステルフィルムが使用でき、例えば、ポリテトラメチレングリコールを含有したポリブチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートの高分子材料からなるフィルムが使用でき、さらに詳細には、分子量６００〜４０００のポリテトラメチレングリコール単位を５〜２０重量％含有したポリブチレンテレフタレート（変性ＰＢＴ）とポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とを、ＰＥＴと変性ＰＢＴとの重量比率が７０／３０〜９５／５の割合で混合してなる高分子フィルムが使用できる。
本発明の基材フィルム１を構成するＰＥＴは、公知の製法、すなわち、テレフタル酸ジメチルとエチレングリコールとからのエステル交換反応法、あるいは、テレフタル酸とエチレングリコールとからの直接エステル化法によりオリゴマーを得た後、溶融重合、あるいはさらに固相重合して得られるものをいうが、本発明の効果を損ねない範囲であれば他の成分を共重合することができる。
他の共重合成分としては、イソフタル酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸、無水マレイン酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などのジカルボン酸、４−ヒドロキシ安息香酸、ε−カプロラクトン、乳酸などのオキシカルボン酸、１，３−プロパンジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノールなどのグリコールや、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトールなどの多官能化合物が挙げられる。
本発明におけるポリテトラメチレングリコールの分子量は、６００〜４，０００であることが好ましく、より好ましくは１，０００〜３，０００、さらに好ましくは１，０００〜２，０００である。分子量が６００未満の場合には、引裂直線性が得られず、また４，０００を超える場合には、機械的強度、寸法安定性、ヘーズなどの性能が低下し、また、安定したフィルムの引裂直線性が発現しない。
本発明における変性ＰＢＴは、ポリテトラメチレングリコールを５〜２０質量％含有することが好ましく、より好ましくは１０〜２０質量％であり、１０〜１５質量％がさらに好ましい。ポリテトラメチレングリコールの含有量が５質量％未満の場合には、得られるフィルムの引裂直線性が発現せず、２０質量％を超える場合には、得られるフィルムの機械的強度、寸法安定性、ヘーズなどの性能が低下し、また、安定したフィルムの引裂直線性を得ることが困難となる。また、ポリテトラメチレングリコールの含有量が２０質量％を超える場合には、特に量産スケールで生産した場合に、押出時にフィルムが脈動する現象（いわゆるバラス現象）が発現することがありフィルムの厚み斑が大きくなるという問題が発生する。
本発明における基材フィルム１は、ＰＥＴと変性ＰＢＴとの重量比が、ＰＥＴ／変性ＰＢＴ＝７０／３０〜９５／５、好ましくは８０／２０〜９０／１０、さらに好ましくは８５／１５〜９０／１０である。変性ＰＢＴの比率が５質量％未満の場合には引裂直線性が得られず、３０質量％を超える場合には、フィルムの厚み変動が大きくなったり、得られるフィルムの引裂直線性が低下するのみならず、機械的強度、寸法安定性、ヘーズなどの性能が低下して実用性能に問題が生じる。すなわち、フィルムの引裂直線性と実用性能を与えるためには、ＰＥＴと変性ＰＢＴの比率を上記範囲内とすることが好ましい。
また、この基材フィルム１の表面に、蒸着薄膜の密着性を良くするために、前処理としてコロナ処理、低温プラズマ処理、イオンボンバード処理を施しておいてもよく、さらに薬品処理、溶剤処理などを施してもよい。
さらに、基材フィルム１上に、ガスバリア層２を設ける際の密着性を高め、内容物充填後のラミネート強度の劣化を防止する目的で、プライマー層を設けることもできる。
上記目的達成のためのプライマー層に用いられるプライマー樹脂としてはポリエステル樹脂、イソシアネート系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂のうちから選ばれる単体または、２種以上の混合物である。
プライマー樹脂を溶解する有機溶剤としては、樹脂を溶解することが可能であれば特に限定されることはなく、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類のうち単独または任意に配合したものが使用できる。好ましくは、塗膜加工及び臭気の面からトルエンとメチルエチルケトンを混合したものが良い。
基材フィルム１の厚さは、とくに制限を受けるものではないが、包装材料としての適性、他の層を積層する場合もあること、蒸着薄膜層１２を形成する場合の加工性を考慮すると、実用的には３〜２００μｍの範囲で、用途によって６〜３０μｍとすることが好ましいと言える。
また、量産性を考慮すれば、連続的に薄膜を形成できるように長尺状フィルムとすることが望ましい。
前記ガスバリア層２は、ポリビニルアルコール樹脂と、無機層状化合物との混合物からなっており、前記ポリビニルアルコール樹脂と無機層状化合物の配合比は、重量％比で、ポリビニルアルコール樹脂／無機層状化合物が６０／４０〜４０／６０の範囲にすることにより、高いガスバリア性、特に高い酸素ガスバリア性を得ることができる。
前記ポリビニルアルコール樹脂は、一般にポリ酢酸ビニルを鹸化して得られるもので、酢酸基が数十％残存している、いわゆる部分鹸化ポリビニルアルコール樹脂から酢酸基が数％しか残存していない完全鹸化ポリビニルアルコール樹脂までを含み、特に限定されるものではない。
前記無機層状化合物としては、カオリナイト族、スメクタイト族、及びマイカ族が挙げられる。この中で、モンモリロナイト、ヘクトライト、及びサボナイトなどのスメクタイト族が好適で、無機層状化合物の層間に樹脂を取り込み、複合体を形成し易い。特に、この族の中でも、モンモリロナイト（Ｒ０．３３Ａｌ４（Ｓｉ７．３３Ａｌ０．６７）Ｏ２０（ＯＨ）４・ｎＨ２Ｏ）を選定することにより、さらに、高い酸素ガスバリア性を付与することができる。
前記ガスバリア層２の塗布方法は、グラビアコート法、ロールコート法等の公知の手段が用いられ、その厚みは乾燥状態で０．１〜１．０μｍの範囲が良い。
前記接着剤層３には、溶剤型ウレタン系接着剤あるいは無溶剤型ウレタン系接着剤等が多く使用される。これらの接着剤としては、水酸基を持った主剤とイソシアネート基を持った硬化剤を混合して使用する２液混合型とイソシアネート基を持ったものを単独で使用する１液型がある。積層方法はドライラミネート法が通常使用され、塗布量は０．５〜５ｇ／ｍ２（乾燥状態）が好ましい。
前記シーラント層４は、低密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、エチレン・α−オレフイン共重合体樹脂などのエチレン系樹脂や、ホモポリプロピレン樹脂、プロピレン・エチレンランダム共重合体、プロピレン・エチレンブロック共重合体、プロピレン・α−オレフイン共重合体などのポリプロピレン系樹脂などの選択が可能であり、また、これらのオレフイン系樹脂をグラフト重合などにより酸変成した変成ポリオレフイン樹脂も使用可能である。上述したポリオレフイン系樹脂の単体又は２種以上からなるブレンド物でもかまわない。積層方法は前記各種樹脂を溶融押出ラミネートする方法、あるいは前記樹脂からなるフィルムをドライラミネートするなどの公知の方法で積層する。厚みは適宜選定するが、１５〜１００μｍ程度のものが使用される。
上記の引裂直線性を有する透明な高分子材料からなる基材フィルム１にガスバリア層２を積層し、どちらか一方の面に熱融着性可塑性樹脂からなるシーラント層を積層してなる積層フィルムは、酸素バリア性が１０ｍｌ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下の高いガスバリア性を示す。
図２は、本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋の一例を示す正面図であり、四方シール袋２０は、前記積層フィルム１０の両端面または複数枚を重ね合わせ、積層フィルム１０のシーラント層４面同士を熱融着させて、ヒートシール部２１ａ、２１ｂ、２１ｃを形成し、かつ該ヒートシール部のいずれかの端縁に積層フィルムに使用した基材フィルムの引裂直線性を有する方向と同じ方向に切り込み２２を設ける。さらに、前記四方シール袋２０は内容物を充填するための開口部２１ｄを有している。従って、この四方シール袋２０に内容物などを充填し、開口部２１ｄをヒートシールし、密封した商品は、内容物を取り出す時に切り込み部２２から手で最後迄引き裂くことができ、容易に開封できる。
前記引裂直線性を有するガスバリア性包装袋の形態としては、四方シール袋の他に、三方シール袋、ピロー袋、ガセット袋、立体袋等がある。
また、本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋を別の実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋を構成する蒸着フィルム積層体の一例を説明する断面図、図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋を説明する正面図である。
図３（ａ）に示すように、本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋の製袋に使用する積層フィルム１０は、引裂直線性を有する透明な高分子材料からなる基材フィルム１３の一方の面に順に、無機酸化物からなる蒸着薄膜層１２、ガスバリア性被膜層１１を積層し、該基材フィルム１３の他方の面に、シーラント層１４を積層した構成になっている。図３（ｂ）は、シーラント層１４をガスバリア性被膜層１１に積層した構成である。
本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋は、図４（ａ）に示すように、前記積層フィルム１０を重ね合わせ、四方をシール製袋機により、ヒートシール法などの熱融着によりヒートシール部２１ａ、２１ｂ、２１ｃを形成して三辺をシールされた包装袋を形成し、内容物を充填した後に、開口部２１ｄにヒートシール法などの熱融着によりヒートシール部２１ｅを形成して、四方シールされた引裂直線性を有するガスバリア性包装袋２０を得ることができる。
上記で得られる図４（ａ）に示す包装袋２０は、図３（ａ）に示すように、引裂直線性を有する透明な高分子材料からなる基材フィルム１３の一方の面に無機酸化物からなる蒸着薄膜層１２を形成した構成の蒸着フィルム積層体からなることから、包装袋２０の開封性、すなわち図４（ｂ）に示すように、包装袋２０のヒートシール部２１ｅの端縁に設けたノッチ２４から引き裂いた場合、引裂直線性の引裂方向に容易に直線状に引き裂くことができるので、引裂直線性に優れたガスバリア性包装袋を提供することができる。そのため、小さな力で包装袋を椅麗に開封することができ、内容物の固形物を開封時に壊したり、内容物が液体の場合には飛び散らかして汚したりする問題を防止出来る。
次に本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋を構成する他の一例としての積層フィルム１０の構成について、図３（ａ）を参照して説明する。
基材フィルム１３の片面に、無機酸化物からなる蒸着薄膜層１２が形成されている。さらに、この蒸着薄膜層１２上に、水溶性高分子と、（ａ）１種以上の金属アルコキシド及びその加水分解物又は（ｂ）塩化錫のうち、少なくとも一方を含む、水溶液或いは水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を塗布、乾燥してなるガスバリア性被膜層１１が形成され、そして基材フィルム１３の他方の面に熱融着性樹脂からなるシーラント層１４が形成されている。図３（ｂ）では、シーラント層１４をガスバリア性被膜層１１に積層している。
本発明における基材フィルム１３は、図１の説明で用いた基材フィルム１と同じフィルムが用いられる。必要に応じて、基材フィルム１３上に、無機酸化物からなる蒸着薄膜層１２を設ける際の密着性を高め、内容物充填後のラミネート強度の劣化を防止する目的で、プライマー層を設けることもできる。
上記目的達成のためのプライマー層に用いられるプライマー樹脂としてはポリエステル樹脂単体、またはこの樹脂と、イソシアネート系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂のうちから選ばれる１種以上の混合樹脂との混合物である。
プライマー樹脂を溶解する有機溶剤としては、樹脂を溶解することが可能であれば特に限定されることはなく、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類のうち単独または任意に配合したものが使用できる。好ましくは、塗膜加工及び臭気の面からトルエンとメチルエチルケトンを混合したものが良い。
透明プライマー層の厚さは、均一に塗膜が形成することができれば特に限定しないが、一般的に０．０１μｍ〜１．０μｍの範囲、特に好ましくは０．１μｍ〜０．５μｍの範囲内であることが好ましい。
透明プライマー層の形成方法としては、例えばオフセット印刷法、グラビア印刷法、シルクスクリーン印刷法等の周知の印刷方式や、ロールコート、ナイフエッジコート、グラビアコートなどの周知の塗布方式を用いることができる。乾燥条件については、一般的に使用される条件で構わない。
さらに、本発明における基材フィルム１３は平滑性に優れ、かつ添加剤の量が少ないフィルムが好ましく、フィルム表面粗さ（Ｒａ）が２ｎｍ以下であることがのぞましい。これにより蒸着した後のバリア性の向上や安定が得られる。
本発明における無機酸化物からなる蒸着薄膜層１２は、酸化マグネシウム、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化錫などの無機酸化物の蒸着膜からなり、透明性を有しかつ酸素、水蒸気等のガスバリア性を有するものであればよい。とくに酸化マグネシウムは、透明性、ガスバリア性が特に優れるものである。また、酸化珪素、酸化アルミニウムの蒸着膜は透明性も充分に有り、ガスバリア性、耐水性に優れている。ただし本発明における蒸着薄膜層１２は、酸化マグネシウム、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化錫の無機酸化物に限定されることなく上記条件に適合する材料であれば用いることができる。
蒸着薄膜層１２の厚さは、用いられる無機物の種類・構成により最適条件は異なるが、一般的に５〜３００ｎｍの範囲内であることが望ましく、その値は適宜選択される。ただし、膜厚が５ｎｍ未満であると基材２の全面が膜にならないことや膜厚が十分ではないことがあり、ガスバリア材としての機能を十分に果たすことができない場合がある。また膜厚が３００ｎｍを越える場合は薄膜にフレキシビリティを保持させることができず、成膜後に折り曲げ、引っ張りなどの外的要因により、薄膜に亀裂を生じるおそれがある。
蒸着薄膜層１２を基材フィルム１３上に形成する方法としては種々あり、抵抗加熱法、高周波誘導加熱法、電子ビーム加熱法、電子衝撃加熱法、フラッシュ蒸着法、レーザー蒸着法など通常の真空蒸着法により形成することができるが、その他の薄膜形成方法であるイオンビームスパッタ、マグネトロンスバッタ等のスバッタリング法やイオンプレーティング法などを用いることができる。ただし生産性を考慮すれば、現時点では真空蒸着法が最も優れており、真空蒸着法による真空蒸着装置の加熱手段を電子線加熱方式とすることが好ましい。さらに、薄膜と基材の密着性及び薄膜の緻密性を向上させるために、プラズマアシスト法やイオンビームアシスト法を用いることも可能である。
本発明におけるガスバリア性被膜層１１は、高度なガスバリア性を付与することと蒸着膜保護するために無機酸化物からなる蒸着薄膜層１２上に設けられるものである。
上記目的を達成するために、ガスバリア性被膜層１１は、水溶性高分子と（ａ）１種以上の金属アルコキシド及び加水分解物又は（ｂ）塩化錫のうち、少なくとも一方を含む、水溶液或いは水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤から形成される必要がある。水溶性高分子と塩化錫を水系（水或いは水／アルコール混合）溶媒で溶解させた溶液、或いはこれに金属アルコキシドを直接、或いは予め加水分解させるなど処理を行ったものを混合した溶液を無機酸化物からなる蒸着薄膜層１２にコーティング、加熱乾燥し形成したものである。コーティング剤に含まれる各成分について更に詳細に説明する。
本発明でガスバリア性被膜層１１を形成するためのコーティング剤に用いられる水溶性高分子は、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、デンプン、メチルセルロース、カルポキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム等が挙げられる。特に、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡとする）を積層体のコーティング剤に用いた場合にガスバリア性が最も優れるので好ましい。ここでいうＰＶＡは、一般にポリ酢酸ビニルを鹸化して得られるもので、酢酸基が数十％残存している、いわゆる部分鹸化ＰＶＡから酢酸基が数％しか残存していない完全ＰＶＡまでを含み、特に限定されない。
また、塩化錫は塩化第一錫（ＳｎＣｌ２）、塩化第二錫（ＳｎＣｌ４）、或いはそれらの混合物であってもよく、無水物でも水和物でも用いることができる。
さらに、金属アルコキシドは、テトラエトキシシラン［Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４］、トリイソプロポキシアルミニウム［Ａｌ（Ｏ−２’−Ｃ３Ｈ７）３］などの一般式、Ｍ（ＯＲ）ｎ（Ｍ；Ｓｉ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｒ等の金属、Ｒ；ＣＨ３，Ｃ２Ｈ５等のアルキル基）で表せるものである。中でもテトラエトキシシランが加水分解後、水系の溶媒中において比較的安定であるので好ましい。
上述した各成分を単独又はいくつかを組み合わせてコーティング剤に加えることができ、さらにコーティング剤のガスバリア性を損なわない範囲で、イソシアネート化合物、シランカップリング剤、或いは分散剤、安定化剤、粘度調整剤、着色剤などの公知の添加剤を加えることができる。
例えば、コーティング剤に加えられるイソシアネート化合物は、その分子中に２個以上のイソシアネート基（ＮＣＯ基）を有するものであり、例えばトリレンジイソシアネート（以下ＴＤＩ）、トリフェニルメタントリイソシアネート（以下ＴＴＩ）、テトラメチルキシリレンジイソシアネート（以下ＴＭＸＤＩ）などのモノマー類と、これらの重合体、誘導体などがある。
コーティング剤の塗布方法には、通常用いられるディッピング法、ロールコーティング法、スクリーン印刷法、スプレー法、グラビア印刷法などの従来公知の手段を用いることができる。被膜の厚さは、コーティング剤の種類や加工機や加工条件によって異なる。乾燥後の厚さが、０．０１μｍ以下の場合は、均一な塗膜が得られなく十分なガスバリア性が得られない場合があるので好ましくない。また、厚さが５０μｍを超える場合は膜にクラックが生じ易くなるため問題がある。好ましくは０．０１〜５０μｍの範囲にあることが好ましく、より好ましくは０．１〜１０μｍの範囲にあることである。
上記の引裂直線性を有する透明な高分子材料からなる基材フィルム１３に無機酸化物からなる蒸着薄膜層、ガスバリア性皮膜層を順次積層し、どちらか一方の面に熱融着性可塑性樹脂からなるシーラント層を積層してなる積層フィルムは、水蒸気バリア性が５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下、酸素バリア性が１ｍｌ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下の高いガスバリア性を示す。
さらに、ガスバリア性被膜層１１の外面上に印刷層を積層することも可能である。印刷層は、包装袋などとして実用的に用いるために形成されるものであり、公知のウレタン系、アクリル系、ニトロセルロース系、ゴム系等の従来から用いられているインキバインダー樹脂に各種顔料、体質顔料及び可塑剤、乾燥剤、安定剤等の添加剤などが添加されてなるインキにより構成される層であり、文字、絵柄等が形成されている。環境適性を考慮するならば、生分解性樹脂からなるインキを用いることがより好ましい。印刷層の形成方法としては、例えばオフセット印刷法、グラビア印刷法、シルクスクリーン印刷法等の周知の印刷方式や、ロールコート、ナイフエッジコート、グラビアーコート等の周知の塗布方式を用いることができる。厚さは０．１〜２．０μｍで良い。
次に、シーラント層１４は、図１の説明で用いたシーラント層４と同じ熱可塑性樹脂が同様の仕様で用いられる。
以上、説明した引裂直線性を有するガスバリア性包装袋を構成する積層フィルムを重ね合わせ、四方をシール製袋機により、ヒートシール法などの熱融着により封緘部を形成して、引裂直線性を有するガスバリア性包装袋（図４参照）を得ることができる。なお、ピロー包装、ガゼット包装が可能となるようにシーラント層は必要箇所に設けることができ、縦ピロー製袋機、ガゼット製袋機など包装目的に応じて製袋工程を選択し、同様にして引裂直線性を有するガスバリア性包装袋を得ることができる。
なお、図１の基材フィルム１またはガスバリア層２と接着剤層３の間、図３（ａ）のガスバリア性被膜層１１または基材フィルム１３とシーラント層１４の間、図３（ｂ）の基材フィルム１３、ガスバリア性被膜層１１とシーラント層１４の間に、接着剤層を介して他の引き裂き性フィルム（延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）やポリエステルフィルム）層を設けてもよい。
【実施例】  以下、各実施例により本発明を詳細に説明する。なお、実施例１は、積層フィルムとして、厚み方向の順に基材フィルム、ガスバリア層、接着剤層、シーラント層を積層したものを用いたガスバリア性包装袋の効果を確認する内容である。実施例２は、積層フィルムとして、基材フィルムの一方の面に順に、無機酸化物からなる蒸着薄膜層、ガスバリア性被膜層を積層し、該基材フィルムの他方の面に、シーラント層を積層したものを用いたガスバリア性包装袋の効果を確認する内容である。
【実施例１】基材フィルム１として、一方向に引裂直線性を有する厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエステルフィルム（ユニチカ（株）、商品名：エンブレットＰＣ）を使用し、グラビアコーターを用いて、そのエンブレットＰＣフィルムの片面にポリビニルアルコール樹脂とモンモリロナイトを重量％比で５０／５０に配合した混合物の全固形分５重量％の水／イソプロピルアルコール溶液を塗布、乾燥し、塗布量０．６ｇ／ｍ２のガスバリア層２を形成させた。そのガスバリア層２の上に塗布量５ｇ／ｍ２のポリウレタン系接着剤を介してシーラント層４として厚さ６０μｍの直鎖状低席度ポリエチレンフィルム（東セロ（株）、商品名：ＴＵＸ−ＦＣＸ）をラミネートした積層フィルム１を作成した。その積層フィルム１を二枚重ね合わせて、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム面同士を熱融着してヒートシール部を形成して、内寸法２００ｍｍ×３００ｍｍの四方シール袋を作成し、そのＰＣフィルムの引裂直線性を有する方向と同じ方向に切り込みを入れ、本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋を作成した。
＜比較例１＞
基材フィルム１として、汎用の厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエステルフィルム（東レ（株）、商品名：ルミラー）を使用した以外は、実施例１と同様にして比較用のガスバリア性包装袋を作成した。
＜比較例２＞
実施例１において、基材フィルム１として、汎用の厚さ１５μｍの二軸延伸ナイロンフィルム（ユニチカ（株）、商品名：エンブレム）を使用した以外は、同様にして比較用のガスバリア性包装袋を作成した。
＜評価＞
実施例１及び比較例１〜２のガスバリア性包装袋の引裂性を、以下の評価方法で評価した。その結果を表１に示す。
（１）引裂性の評価方法
ガスバリア性包装袋のヒートシール部に設けた切り込み２２部分（図２参照）から１００ｍｍ引き裂き、その時の袋の表側フィルムと裏側フィルムの引き裂かれた量（ｍｍ）の差を測定した。
表１の結果から、実施例１のガスバリア性包装袋は、表側フィルムと裏側フィルムの引き裂かれた量は同一で、かつ、直線的に引き裂かれていた。比較例１〜２のガスバリア性包装袋は、表側フィルムと裏側フィルムの引き裂かれた量（ｍｍ）に差があり、最後迄スムーズに引き裂けなかった。これらのことから、実施例１のガスバリア性包装袋は、使用している基材フィルム１が引き裂かれる方向に引裂直線性を有しているため、良好な開封性を有することが判明した。
2004020309.tif 000003
尚、酸素バリアー性は実施例１、比較例１、比較例２ともに、１〜５ｍｌ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍの良好なガスバリア性が得られた。
【実施例２】  基材フィルム１３として、膜厚１２μｍの透明なＰＥＴと変性ＰＢＴとの混合してなるＰＥＴ系高分子フィルム（ユニチカ（株）製、ＰＣフィルム）の片面に図示しない電子線加熱方式による真空蒸着装置により、酸化アルミニウムを約２０ｎｍの厚さに蒸着して蒸着薄膜層１２を形成した。さらに、その蒸着薄膜層１２上に、下記組成からなるコーティング剤をバーコーターにより塗布し、乾燥機で１２０℃、１分間乾燥させ、厚さ０．３μｍのガスバリア性被膜層１１を形成し、さらにヒートシール層１４として厚さ３０μｍの無延伸ポリプロピレンフィルムを二液硬化型ウレタン系接着剤を介してドライラミネート法により基材フィルム１３の他方の面に積層し、本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋を構成する積層フィルム１０を得た。（図３参照）
（コーティング剤の組成）
▲１▼テトラエトキシシラン１０．４ｇに塩酸（０．１Ｎ）８９．６ｇを加え、３０分間撹拌し加水分解させた固形分３ｗｔ％（ＳｉＯ２換算）の加水分解溶液。
▲２▼ポリビニルアルコール３ｗｔ％水溶液／イソプロピルアルコール水溶液（水：イソプロピルアルコール、重量比で９０：１０）
上記▲１▼液と▲２▼液とを配合比（ｗｔ％）で６０／４０に混合したもの。
次いで、この積層フィルム１０を重ね合わせ、四方シール製袋機によって製袋を行ない、図４（ａ）に示す本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋２０を作製した。
上記で得られた基材フィルム１３として、膜厚１２μｍの透明なＰＥＴと変性ＰＢＴとの混合してなるＰＥＴ系高分子フィルム（ユニチカ（株）製、ＰＣフィルム）の片面に、電子線加熱方式による真空蒸着装置により、酸化アルミニウムを約２０ｎｍの厚さに蒸着して蒸着薄膜層１２を形成したものの水蒸気透過率（ｇ／ｍ２／ｄａｙ）を４０℃−９０ＲＨ雰囲気下で水蒸気透過度測定装置（モダンコントロール社製  ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ  Ｗ６）を用いて、また、酸素透過率（ｍｌ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ）を３０℃−７０％ＲＨ雰囲気下で酸素透過度測定装置（モダンコントロール社製  ＭＯＣＯＮ  ＯＸＴＲＡＮ  １０／４０  Ａ）を用いて測定した結果、各々３．０ｇ／ｍ２／ｄａｙ、３．０ｍｌ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍであった。
さらに、蒸着薄膜層１２上に、０．３μｍのガスバリア性被膜層１１を形成したものの水蒸気透過率および酸素透過率を同様に測定した結果、各々３．０ｇ／ｍ２／ｄａｙ、０．５ｍｌ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍであった。本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋を構成する蒸着フィルム積層体は、ガスバリア性に優れるものであった。
また、本発明の引裂直線性を有するガスバリア性包装袋は、優れたガスバリア性を有し、しかも容易に直線状に引き裂くことが可能であった。
【産業上の利用可能性】  以上のように、本発明にかかる引裂直線性を有するガスバリア性包装袋は、透明性およびガスバリア性を備えた易引裂性を有するガスバリア性包装袋に有用であり、特に、ガスバリア包装袋を直線的に引き裂いて開封する包装袋に適している。
【図１】
2004020309.tif 000004
【図２】
2004020309.tif 000005
2004020309.tif 000006
2004020309.tif 000007
【図５】
2004020309.tif 000008
【国際調査報告】
2004020309.tif 000009
2004020309.tif 000010
2004020309.tif 000011
2004020309.tif 000012