JP2001048994A

JP2001048994A - ガスバリアフィルム

Info

Publication number: JP2001048994A
Application number: JP11227390A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Harada; 裕原田; Shigeru Tanaka; 茂田中; Itsuo Nagai; 逸夫永井
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1999-08-11
Filing date: 1999-08-11
Publication date: 2001-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】低湿度下、高湿度下でのガスバリア性及び透
明性を保有するガスバリアフィルムを提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂基材の少なくとも片面上に
無機板状粒子及び水溶性高分子を主たる構成成分とする
塗膜厚さｄ（μｍ）の塗膜を形成したフィルムであっ
て、該熱可塑性樹脂基材の下記（１）式を満足する範囲
内の高さＨｃ（μｍ）の表面突起の個数が２０００個／
ｍｍ²未満であることを特徴とするガスバリアフィル
ム。Ｈｃ≧ｄ−０．１（１）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスバリアフィル
ムに関するものであり、さらに詳しくは低湿度下及び高
湿度下での高いガスバリア性及び透明性に優れたガスバ
リアフィルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】食品や薬品などの包装分野では、外気か
らの酸素などの侵入があると内容物の変質によって長期
保存ができないことから、外気の混入を防ぐことができ
るガスバリア性をもったフィルムの開発が行われてい
る。

【０００３】ポリマーエンジニアリングアンドサ
イエンス、２０巻、２２号、１５４３〜１５４６頁（１
９８６年１２月）によると、従来より開発されたガスバ
リア性フィルムとしては、ポリ塩化ビニリデン、ポリア
クリロニトリル、ポリビニルアルコールなどがある。し
かし、ポリ塩化ビニリデンは塩素原子、ポリアクリロニ
トリルは−ＣＮ基を含有しているため、廃棄の際に環境
に対する問題が近年持ち上がっている。また、ポリビニ
ルアルコールは−ＯＨ基を含有しているため、ガスバリ
ア性の湿度依存性が大きく、高湿度ではガスバリア性が
著しく低下してしまう。ポリビニルアルコールの湿度依
存性を改良したエチレンービニルアルコール共重合体に
おいても、高湿度でのガスバリア性はまだ十分とは言え
ない。

【０００４】一方、酸化珪素（特公昭５３−１２９５３
号公報等）や酸化アルミニウム（特開昭６２−１７９９
３５号公報等）などの無機物を基材の表面に蒸着したフ
ィルムが開発されている。しかし、これらのフィルムの
形成には蒸着過程が加わるのでコストが非常に高くなる
欠点や、無機被膜の可とう性の無さ、基材との接着性が
悪い等によるフィルムとしての取り扱いにくさの問題が
生じている。

【０００５】これらの問題を解決する手段として、基材
に金属酸化物及びポリビニルアルコールからなる塗膜を
設けたフィルム（特開昭５６−４５６３号公報等）が開
発されているが、高湿度下でのガスバリア性に関しては
まだ満足のいくレベルではない。

【０００６】また、無機層状化合物及び高水素結合性化
合物からなるガスバリア層を有するフィルム（特開平６
−９３１３３公報、特開平７−４１６８５公報等）も知
られている。

【０００７】上記のようなガスバリア層を高速で薄い塗
膜として形成するためには塗剤の低粘度化が必要である
が、熱可塑性樹脂基材として表面の濡れ性の低い基材
（例えば、ポリプロピレン）を用いた場合、低粘度の塗
剤ではコーティング中のはじきが起こりやすくなる等の
原因により塗膜の膜抜けや膜厚の薄い部分が多数発生
し、ガスバリア性が低下する。この現象は、高速での薄
膜の形成時に顕著に現れる。また、塗膜表面も粗れてし
まい透明性も悪化する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは鋭意検討
した結果、高速での薄膜形成時における塗膜の膜抜けは
基材の突起分布に起因しているため熱可塑性樹脂基材表
面の突起高さを規定することにより、均一なガスバリア
塗膜を形成できることを見出し、本発明に至ったもので
ある。

【０００９】すなわち本発明の課題は、低湿度下及び高
湿度下での高いガスバリア性及び透明性に優れたガスバ
リアフィルムを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明に係るガスバリアフィルムは、熱可塑性樹脂
基材の少なくとも片面上に無機板状粒子及び水溶性高分
子を主たる構成成分とする塗膜厚さｄ（μｍ）の塗膜を
形成したフィルムであって、該熱可塑性樹脂基材の下記
（１）式を満足する範囲内の高さＨｃ（μｍ）の表面突
起の個数が２０００個／ｍｍ²未満であることを特徴と
するものからなる。Ｈｃ≧ｄ−０．１（１）

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明について、望まし
い実施の形態とともに詳細に説明する。本発明において
は、熱可塑性樹脂基材の下記（１）式を満足する範囲内
の表面突起高さＨｃ（μｍ）の表面突起の個数が２００
０個／ｍｍ²未満であることが必要である。突起個数は
好ましくは１５００個／ｍｍ²未満である。Ｈｃ≧ｄ−０．１（１）

【００１２】突起個数が２０００個／ｍｍ²以上の熱可
塑性樹脂基材表面に塗剤をコーティングすると、その突
起部分を核にして塗剤のはじきが発生し塗膜の膜抜けが
発生したり、塗膜厚さの薄い部分ができてしまうために
ガスバリア性が低下する。また、塗膜表面の粗さが大き
くなり透明性も悪化する。該突起個数を２０００個／ｍ
ｍ²未満にするためには、滑剤を全く添加しない方法、
単分散であって熱可塑性樹脂基材中で凝集しにくい滑
剤、例えば、熱可塑性樹脂としてポリプロピレンが用い
られる場合には架橋ポリメチルメタクリレート粒子、架
橋ポリスチレン粒子等の架橋有機粒子、架橋シリコーン
粒子、真球シリカを熱可塑性樹脂基材に添加する方法等
が好ましく用いられる。平均粒子径としては好ましくは
０．０１〜１０μｍ、さらに好ましくは０．０２〜５μ
ｍである。なお、平均粒子径は透過型顕微鏡などを用い
て１００００〜１０００００倍の写真を撮影し、数平均
により求めた粒子径である。

【００１３】また本発明においては、該熱可塑性樹脂基
材の表面粗さＲａは好ましくは０．０１μｍ以上、より
好ましくは０．０２μｍ以上、かつ最大粗さＲｔは好ま
しくは０．１５μｍ以上、より好ましくは０．２μｍ以
上である。Ｒａは中心線平均粗さ、Ｒｔは表面粗さ曲線
の最大の山と最深の谷との距離である。Ｒａが０．０１
μｍ未満、もしくはＲｔが０．１５μｍ未満であれば、
塗膜形成時及び形成後のフィルムの巻き取り性が悪くな
り、塗膜のけずれ等が発生し、ガスバリア性が悪化した
り、透明性が悪化する。なお、パラメータＲａ、Ｒｔの
詳細は奈良治朗著「表面粗さの測定法・評価法」（総合
技術センター、１９８３）等に示されている。

【００１４】本発明における熱可塑性樹脂基材は、表面
の突起個数が上記範囲内であれば、一般に市販されてい
る各種の熱可塑性樹脂フィルムが用いられる。特に限定
されないが代表的なものとして、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンなどのポリオレフィン、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−
２，６−ナフタレート等のポリエステル、ナイロン６、
ナイロン１２などのポリアミド、ポリ塩化ビニル、エチ
レン酢酸ビニル共重合体またはそのけん化物、ポリスチ
レン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリフェニレ
ンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、芳香族ポ
リアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、セルロー
ス、酢酸セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリ
ロニトリル、ポリビニルアルコールなど、およびこれら
の共重合体が挙げられる。コストパフォーマンス、透明
性、ガスバリア性等の観点から、ポリエチレンテレフタ
レートなどのポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピ
レンなどのポリオレフィンが好ましく、ポリエチレン、
ポリプロピレンなどのポリオレフィンがさらに好まし
く、ポリプロピレンが特に好ましい。

【００１５】熱可塑性樹脂基材としてポリプロピレンが
用いられる場合には、塗膜面側表面の窒素と炭素の原子
数比Ｎ／Ｃ値が０．００１〜０．１、より好ましくは
０．００１５〜０．０８、特に好ましくは０．００２〜
０．０５であると密着性が向上するので好ましい。Ｎ／
Ｃ値は、Ｘ線光電子分光法（ＥＳＣＡ）によって求める
ことができる。塗膜を形成したフィルムのＮ／Ｃの値を
求めるには、熱水処理やスパッタリング等で塗膜を除去
し該基材表面のスペクトルを測定してもよい。また、２
次イオン質量分析計（ＳＩＭＳ）を用いて深さ方向への
組成分布を測定してもよい。

【００１６】Ｎ／Ｃ値を上記の範囲内とするには、塗膜
層形成前の基材表面にコロナ放電処理あるいは減圧下に
おいて希薄ガス中でのプラズマ処理を施すことで達成さ
れる。コロナ放電処理時の雰囲気は窒素ガス（酸素濃度
が３ｖｏｌ％以下）、炭酸ガスあるいは窒素／炭酸ガス
の混合ガスが好ましく、窒素／炭酸ガスの混合ガス（体
積比＝９５／５〜５０／５０）がさらに好ましい。ま
た、プラズマ処理は１０ ^-2Ｐａ程度の真空度の容器内に
少量のアルゴン、ヘリウム、炭酸ガスなどを導入しなが
ら高電圧を印加した電極からフィルムの表面に向けてグ
ロー状放電させながら処理する。この時、処理効果及び
経済性の点で炭酸ガスが好ましい。処理強度は、電圧×
電流／（電極幅×フィルム走行速度）（Ｗ・ｍｉｎ／ｍ
²）から算出するが、５〜４００が好ましく、１０〜２
００がより好ましく、２０〜１００がさらに好ましい。
また、塗膜形成したフィルムの１２０℃における熱収縮
率が１％以下であることがガスバリア性を安定させる上
で好ましい。

【００１７】該熱可塑性樹脂基材には、表面突起個数が
上述の範囲内であれば、無機または有機の粒子を含んで
いてもよい。例えば、タルク、カオリン、炭酸カルシウ
ム、酸化チタン、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、
アルミナ、凝集シリカ、真球シリカ、硫酸バリウム、ジ
ルコニア、マイカ、リン酸カルシウム、架橋ポリメチル
メタクリレート粒子、架橋ポリスチレン粒子等の架橋有
機粒子、架橋シリコーン粒子などである。Ｈｃの突起高
さの突起個数を前記範囲内にするためには真球シリカ、
架橋ポリメチルメタクリレート粒子、架橋ポリスチレン
粒子等の架橋有機粒子、架橋シリコーン粒子、真球シリ
カを用いることが好ましい。

【００１８】また熱可塑性樹脂基材には、各種の添加剤
が含まれていてもよい。例えば、酸化防止剤、耐候剤、
熱安定剤、結晶核剤、紫外線吸収剤、着色剤、帯電防止
剤、ブロッキング防止剤等である。

【００１９】これらの熱可塑性樹脂基材は、未延伸、一
軸延伸、二軸延伸のいずれでもよいが、寸法安定性およ
び機械特性の観点から、二軸延伸されたものが特に好ま
しい。

【００２０】さらに、これらの熱可塑性樹脂基材は、透
明であることが好ましい。光線透過率が、４０％以上が
好ましく、６０％以上がさらに好ましい。熱可塑性樹脂
基材の厚さは、特に限定されないが２〜１０００μｍが
好ましい。

【００２１】本発明における水溶性高分子とは、常温で
水に完全に溶解もしくは微分散可能な高分子のことであ
り、例えば、ポリビニルアルコール系重合体またはその
誘導体、カルボチシメチルセルロース、ヒドロキシエチ
ルセルロースなどのセルロース誘導体、酸化でんぷん、
エーテル化でんぷん、デキストリンなどのでんぷん類、
ポリビニルピロリドン、スルホイソフタル酸等の極性基
を含有する共重合ポリエステル、ポリヒドロキシエチル
メタクリレートまたはその共重合体などのビニル系重合
体、アクリル系高分子、ウレタン系高分子、エーテル系
高分子あるいはこれらの各種重合体のカルボキシル基、
アミノ基、メチロール基など官能基変性重合体などが挙
げられる。好ましくはポリビニルアルコール系重合体ま
たはその誘導体であり、特に好ましくはけん化度８０モ
ル％以上のポリビニルアルコール、ビニルアルコール単
位が６０モル％以上の共重合ポリビニルアルコールであ
る。ポリビニルアルコール系重合体またはその誘導体の
重合度は、１５００以下が好ましく、１２００以下がさ
らに好ましく、１０００以下が特に好ましい。

【００２２】本発明における無機板状粒子とは極薄の単
位結晶層が重なって一つの板状粒子を形成している無機
粒子のことであり、溶媒に膨潤・へき開するものが好ま
しい。これらの中でも特に溶媒への膨潤性を持つ粘土化
合物が好ましく用いられる。本発明における溶媒への膨
潤性を持つ粘土化合物とは極薄の単位結晶層間に水を配
位、吸収・膨潤する性質を持つ粘土化合物であり、一般
にはＳｉ⁴⁺がＯ^2-に対して配位し４面体構造を構成する
層と、Ａｌ³⁺、Ｍｇ²⁺、Ｆｅ²⁺、Ｆｅ³⁺、Ｌｉ ⁺等がＯ
^2-およびＯＨ^-に対して配位し８面体構造を構成する層
とが、１対１あるいは２対１で結合し積み重なって層状
構造を構成しており、天然のものであっても合成された
ものでもよい。代表的なものとしては、モンモリロナイ
ト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、カオリ
ナイト、ハロイサイト、バーミキュライト、ディッカイ
ト、ナクライト、アンチゴライト、パイロフィライト、
マーガライト、タルク、テトラシリリックマイカ、白雲
母、金雲母、緑泥石等が挙げられる。特にスメクタイト
群と呼ばれているモンモリロナイト、バイデライト、ヘ
クトライトやサポナイトが好ましく用いられる。無機板
状粒子の粒子径は特に限定されないが、５０ｎｍ以上が
好ましく、１００ｎｍ以上がより好ましい。

【００２３】さらに、本発明では塗膜中に架橋剤を含ん
でいてもよい。混合比は塗膜構成成分に対して０．０１
〜１０重量％、好ましくは０．０５〜８重量％である。
用いられる架橋剤としては、水溶性高分子と反応性を有
するものであればとくに限定されないが、エポキシ系架
橋剤、イソシアネート系架橋剤、メラミン系架橋剤、オ
キサゾリン系架橋剤、シランカップリング剤などが使用
される。

【００２４】本発明においてはガスバリア性の観点か
ら、無機板状粒子／水溶性または水分散性ポリマーの混
合比率は、重量比で１／９９〜７０／３０の範囲内が好
ましく、５／９５〜６０／４０の範囲内がより好まし
い。

【００２５】本発明における該塗膜の厚さは特に限定さ
れないが、ガスバリアフィルムの観点から、０．１〜５
μｍが好ましく、０．２〜３μｍがより好ましい。

【００２６】また本発明は無機板状粒子及び水溶性高分
子を主たる構成成分を塗膜とするフィルムであり、主た
る構成成分とは塗膜構成全成分に対して無機板状粒子及
び水溶性高分子が７０重量％以上であることを示す。ガ
スバリア性及び透明性を損なわない範囲内であれば各種
の添加剤を３０重量％以下含まれていてもよい。該各種
の添加剤としては、酸化防止剤、耐候剤、熱安定剤、滑
剤、結晶核剤、紫外線吸収剤、着色剤等である。また、
透明性及びガスバリア性を損なわない程度であれば、無
機または有機の粒子が２０重量％以下含まれていてもよ
い。例えば、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化珪素、
フッ化カルシウム、フッ化リチウム、アルミナ、硫酸バ
リウム、ジルコニア、リン酸カルシウム、架橋ポリスチ
レン系粒子などである。

【００２７】さらに、該塗膜を形成させる上で板状粒子
−ポリマ間、ポリマ間または板状粒子間等の相互作用を
高めるために、２価以上の金属塩、触媒成分などを添加
してもよい。カルシウム、マグネシウム、アルミニウム
元素などを有する酢酸塩、硫酸塩、または硝酸塩などを
用いると耐湿性が向上するので望ましい。その量として
は、塗膜に対して１〜１００００ｐｐｍ程度である。

【００２８】本発明において、該塗膜上に金属及び／ま
たは金属酸化物からなる層を設けてもよい。

【００２９】また、必要に応じて、熱可塑性樹脂基材と
塗膜との間に公知のアンカー剤によるアンカー層を設け
てもよい。アンカー層の厚さは特に限定されないが、生
産性の観点から、０．１〜１μｍが好ましい。

【００３０】次に、本発明のガスバリアフィルムの代表
的製造方法について述べるが、下記に限定されるもので
はない。まず、基材フィルムを公知の方法で製膜する。
例えばポリプロピレンの場合は、原料となる樹脂を準備
し滑剤等の各種添加剤と共に押出機に供給し、２３０〜
２８０℃の温度で溶融し濾過フィルターを経た後、スリ
ット状口金から押し出す。これを金属ドラムに巻き付け
てシート状に冷却固化せしめ、未延伸フィルムとする。
この場合冷却用金属ドラムの温度は３０〜７０℃としフ
ィルムを結晶化させるのが好ましい。この未延伸フィル
ムを二軸延伸し、二軸配向せしめる。延伸方法は、逐次
二軸延伸法、又は同時二軸延伸法を用いることができ、
特に防湿性の点で逐次二軸延伸法が好ましい。逐次二軸
延伸法としては、まず未延伸フィルムを１１５〜１４５
℃の温度に加熱し、長手方向に４〜７倍延伸し冷却後、
テンター式延伸機内に導き１４０〜１６５℃の温度に加
熱し幅方向に５〜１０倍に延伸した後、１５５〜１７０
℃の温度で弛緩熱処理した後冷却することで得られる。

【００３１】熱可塑性樹脂基材上に塗膜を形成する方法
は特に限定されず、押し出しラミネート法、メルトコー
ティング法を用いてもよいが、高速で薄膜コートするこ
とが可能である点で、塗膜の構成成分を各種溶媒に分散
させた分散溶液をグラビアコート、リバースコート、ス
プレーコート、キッスコート、コンマコート、ダイコー
ト、ナイフコート、エアーナイフコートあるいはメタリ
ングバーコートするのが好適である。熱可塑性樹脂基材
は塗布前に公知の接着促進処理、例えば空気中、窒素ガ
ス中、窒素／炭酸ガスの混合ガス、その他の雰囲気下で
のコロナ放電処理、減圧下でのプラズマ処理、火炎処
理、紫外線処理等を施していてもよい。もちろん、ウレ
タン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレンイミンなどの公
知のアンカー処理剤を用いてアンカー処理を施しておい
てもよい。

【００３２】塗膜の乾燥方法は特に限定されず、熱ロー
ル接触法、熱媒（空気、オイル等）接触法、赤外線加熱
法、マイクロ波加熱法等が利用できる。塗膜の乾燥は、
ガスバリア性の観点から、６０℃〜１６０℃の範囲内で
行われることが好ましく、乾燥の時間としては１〜６０
秒、好ましくは３〜３０秒である。

【００３３】塗膜の構成成分を含んだ塗剤は、溶媒に無
機板状粒子が均一に分散もしくは膨潤しかつ水溶性高分
子が均一に溶解もしくは分散した溶液が好ましい。溶媒
としては、水または水／低級アルコール混合溶液が用い
られる。水／低級アルコール混合溶液を用いると乾燥を
短時間で行うことが可能になる。低級アルコールとは炭
素数１〜３の直鎖または分岐鎖の脂肪族基を有するアル
コール性化合物のことであり、例えばメタノール、エタ
ノール、ｎ−またはイソ−プロパノールが好ましく用い
られる。また、水／低級アルコールの混合比率は重量比
で１００／０〜２０／８０が好ましく、９９／１〜５０
／５０がさらに好ましい。混合比率が２０／８０より小
さいと塗膜構成成分の溶媒中での分散性が悪化する。

【００３４】また、フィルムへの塗布性を付与するため
に、分散溶液の安定性が維持される範囲内であれば、混
合溶媒中に第３成分として他の水溶性有機化合物が含ま
れていてもよい。上記水溶性有機化合物としては例え
ば、メタノール、エタノール、ｎ−またはイソ−プロパ
ノール等のアルコール類、エチレングリコール、プロピ
レングリコール等のグリコール類、メチルセロソルブ、
エチルセロソルブ、ｎ−ブチルセルソルブ等のグリコー
ル誘導体、グリセリン、ワックス類等の多価アルコール
類、ジオキサン等のエーテル類、酢酸エチル等のエステ
ル類、メチルエチルケトン等のケトン類が挙げられる。
また、分散溶液のｐＨは溶液の安定性の面から２〜１１
が好ましい。

【００３５】該塗剤の調整方法は特に限定されないが、
板状粒子を溶媒に均一に分散させた後に水溶性または水
分散性ポリマーを溶媒に均一に溶解させた溶液と混合す
る方法等が有効に用いられるが、塗剤中で水溶性または
水分散性ポリマーと板状粒子が極めて均一に分散してい
ることが好ましい。

【００３６】特に無機板状粒子は、分散液液中で二次凝
集している可能性があるために、板状粒子を溶媒に分散
させた後に、せん断力、ずり応力のかかるホモミキサ
ー、ジェットアジター、ボールミル、ニーダー、サンド
ミル、３本ロール等の装置を用いて機械的な強制分散処
理を行う方法が好ましく用いられる。例えば、板状粒子
を数重量％の濃度で水に均一に分散させた後にホモミキ
サー等を用いて分散処理を行い、数重量％濃度に水に均
一に分散させたポリマー水溶液と混合した後に再度分散
処理を行い、低級アルコール及び水を加えて濃度を調整
する方法等が好ましく用いられる。さらに、この塗剤に
架橋剤、粒子等を含有させてもよい。

【００３７】〔特性の評価方法〕本発明にて用いた特性
の評価方法は以下の通りである。（１）低湿度下のガスバリア性ＡＳＴＭＤ−３９８５に準じて酸素透過率測定装置
（モダンコントロール社製、ＯＸ−ＴＲＡＮ２／２０）
を用いて酸素透過率を測定した。測定条件は温度２３
℃、相対湿度０％ＲＨである。

【００３８】（２）高湿度下のガスバリア性上述の方法で、酸素透過率を測定した。測定条件は温度
２３℃、相対湿度８５％ＲＨである。

【００３９】（３）透明性ＪＩＳ−Ｋ−６７１４−５８に準じて、ＳＥＰ−Ｈ−２
系濁度計（日本精密光学社製）で測定した、ヘイズを用
いた。透明性が８％以下を◎、１２％以下を○、２０％
以下を△、それ以上を×とした。

【００４０】（４）塗膜厚さ透過型電子顕微鏡（日立製作所社製、Ｈ−６００型）を
用いて、加速電圧１００ｋＶでフィルム断面を超薄切片
法でフィルム断面を観察し、その界面をとらえ塗布厚さ
を求める。倍率は１万倍から１０万倍が適当である。

【００４１】（５）表面突起個数小坂研究所製３次元微細形状測定器（ＥＴ−３０ＨＫ）
を用いて測定し、（塗膜厚さ）−０．１μｍ以上の突起
高さの個数を単位面積あたりに換算し算出した。測定条
件は下記の通りであり、２０回の測定の平均値をもって
値とした。触針先端半径：２μｍ触針荷重：１６ｍｇ測定面積：０．３ｍｍ² カットオフ：０．２５ｍｍ

【００４２】（６）表面粗さＲａ、最大粗さＲｔ上述と同様の方法で測定し、２０回の測定の平均値をも
って値とした。

【００４３】

【実施例】実施例１無機板状粒子としてモンモリロナイト（クニミネ工業社
製、クニピア−Ｇ）を３重量％になるよう水／イソプロ
ピルアルコール（以下ＩＰＡ）混合溶媒（重量比９５／
５）に分散させた（Ａ液）。水溶性高分子としてけん化
度９８モル％、重合度５００のポリビニルアルコール
（以下ＰＶＡと略す）を３重量％になるよう水／ＩＰＡ
混合溶媒（重量比９５／５）に分散させた（Ｂ液）。Ａ
液とＢ液を重量比で５０／５０に混合し、固形分濃度３
重量％の塗剤を調製した。熱可塑性樹脂機材としてコロ
ナ放電処理（炭酸ガス／窒素混合ガス（体積比８３：１
７）中、処理強度＝６０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ²）した厚さ２
０μｍの２軸延伸ポリプロピレンフィルム（表面特性は
表１に示す）を用い、その処理面に該塗剤をリバースコ
ーター（塗工速度２０ｍ／分）にて塗布後、熱風乾燥式
ドライヤー内に導き低張力下で１２０℃、１０秒間乾燥
し、フィルムを巻取った。得られたフィルムの塗布厚さ
は、０．６μｍであった。熱可塑性樹脂基材及び得られ
たフィルムの特性を表１に示す。低湿度下、高湿度下の
ガスバリア性、透明性に特に優れるフィルムが得られ
た。

【００４４】実施例２熱可塑性樹脂基材として、コロナ放電処理（炭酸ガス／
窒素混合ガス（体積比８３：１７）中、処理強度＝６０
Ｗ・ｍｉｎ／ｍ²）した厚さ２０μｍの２軸延伸ポリプ
ロピレンフィルム（表面特性は表１に示す）を用い、塗
膜厚さを０．５μｍにしたこと以外は実施例１と同様に
してフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表１に
示す。低湿度下、高湿度下のガスバリア性、透明性に優
れるフィルムが得られた。

【００４５】実施例３熱可塑性樹脂基材として、コロナ放電処理（大気中、処
理強度＝６０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ²）した厚さ２０μｍの２
軸延伸ポリプロピレンフィルム（表面特性は表１に示
す）を用い、塗膜厚さを０．５μｍにしたこと以外は実
施例１と同様にしてフィルムを得た。得られたフィルム
の特性を表１に示す。低湿度下、高湿度下のガスバリア
性、透明性に優れるフィルムが得られた。

【００４６】実施例４熱可塑性樹脂基材として、厚さ１２μｍの２軸延伸ポリ
エステルフィルム（表面特性は表１に示す）を用い、塗
膜厚さを０．４μｍにしたこと以外は実施例１と同様に
してフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表１に
示す。低湿度下、高湿度下のガスバリア性、透明性に優
れるフィルムが得られた。

【００４７】実施例５ポリウレタン系アンカー剤（武田薬品社製、タケラッ
ク）を０．２μｍコーティングした表面に塗工し、塗膜
厚さを０．５μｍにしたこと以外は実施例１と同様にし
て、サンプルを得た。低湿度下、高湿度下のガスバリア
性、透明性に特に優れるフィルムが得られた。

【００４８】実施例６熱可塑性樹脂基材として、コロナ放電処理（大気中、処
理強度＝６０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ²）した厚さ２０μｍの２
軸延伸ポリプロピレンフィルム（表面特性は表１に示
す）を用い、塗膜厚さを０．５μｍにしたこと以外は実
施例１と同様にしてフィルムを得た。得られたフィルム
の特性を表１に示す。低湿度下のガスバリア性、透明性
に優れるフィルムが得られた。

【００４９】比較例１板状粒子を用いず、塗膜厚さを０．５μｍにしたこと以
外は実施例１と同様にしてフィルムを得た。表１から明
らかなように得られたフィルムはガスバリア性、透明性
が劣っていることがわかった。

【００５０】比較例２熱可塑性樹脂基材として、コロナ放電処理（大気中、処
理強度＝６０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ²）した厚さ１７μｍの２
軸延伸ポリプロピレンフィルム（表面特性は表１に示
す）を用いたこと以外は実施例１と同様にして塗工した
が、塗剤のはじきが多く塗膜を形成できなかった。

【００５１】比較例３熱可塑性樹脂基材として、コロナ放電処理（炭酸ガス／
窒素混合ガス（体積比８３：１７）中、処理強度＝６０
Ｗ・ｍｉｎ／ｍ²）した厚さ２０μｍの２軸延伸ポリプ
ロピレンフィルム（表面特性は表１に示す）を用い、塗
膜厚さを０．５μｍにしたこと以外は実施例１と同様に
して塗工したが、塗剤のはじきがおこり塗膜の膜抜けが
多数発生した。表１から明らかなように得られたフィル
ムは低湿度下のガスバリア性、透明性に劣り、高湿度下
のガスバリア性が大きく劣っていることがわかった。

【００５２】

【表１】

【００５３】

【表２】

【００５４】

【発明の効果】本発明で得られたフィルムは、低湿度下
のガスバリア性に優れるだけでなく、高湿度下でのガス
バリア性と透明性にも優れることから信頼性の高い包装
材料として使用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者永井逸夫滋賀県大津市園山１丁目１番１号東レ株式会社滋賀事業場内Ｆターム(参考） 4F006 AA12 AB20 AB76 BA05 DA04 EA03 EA05 4F071 AA02 AA20 AA29 AB30 AF07 AH04 BA06 BA07 BB02 BC01 BC02 BC14 BC16 4F100 AA00B AC04B AK01A AK01B AK07A AK21B BA02 CC00B DD01A DE02B EJ38A EJ55A GB15 GB23 JB09B JB16A JD02 JD03 JN01 4J002 AB011 AB041 AB051 BE021 BG071 BJ001 CF141 CH021 CK021 DJ006 DJ036 DJ056 FA016 FD206 GF00 GG02 GH00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂基材の少なくとも片面上に
無機板状粒子及び水溶性高分子を主たる構成成分とする
塗膜厚さｄ（μｍ）の塗膜を形成したフィルムであっ
て、該熱可塑性樹脂基材の下記（１）式を満足する範囲
内の高さＨｃ（μｍ）の表面突起の個数が２０００個／
ｍｍ²未満であることを特徴とするガスバリアフィル
ム。Ｈｃ≧ｄ−０．１（１）
【請求項２】熱可塑性樹脂基材の表面の中心線平均粗
さＲａが０．０１μｍ以上で、かつ最大粗さＲｔが０．
１５μｍ以上であることを特徴とする、請求項１に記載
のガスバリアフィルム。
【請求項３】熱可塑性樹脂基材がポリプロピレンから
なることを特徴とする、請求項１または２に記載のガス
バリアフィルム。
【請求項４】水溶性高分子がポリビニルアルコール系
重合体またはその誘導体であることを特徴とする、請求
項１〜３のいずれかに記載のガスバリアフィルム。
【請求項５】塗膜の塗膜厚さが１．５μｍ未満である
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のガ
スバリアフィルム。