JP2001088250A - Gas-barrier film - Google Patents

Gas-barrier film

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JP2001088250A
JP2001088250A JP26911599A JP26911599A JP2001088250A JP 2001088250 A JP2001088250 A JP 2001088250A JP 26911599 A JP26911599 A JP 26911599A JP 26911599 A JP26911599 A JP 26911599A JP 2001088250 A JP2001088250 A JP 2001088250A
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gas barrier
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maleic anhydride
coating
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JP26911599A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Miyagawa
徹也 宮川
Tsunetoshi Matsuda
常俊 松田
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Unitika Ltd
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Unitika Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film which has high gas-barrier properties even in an atmosphere high in temperature and humidity. SOLUTION: A gas-barrier film in which a layer comprising 10-80 wt.% of an acrylic copolymer containing at least 70 wt.% of an acrylonitrile unit and a mixture comprising 15-80 wt.% of polyvinyl alcohol and 5-50 wt.% of an olefin-maleic anhydride copolymer is formed at least on one side of a thermoplastic resin film is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、食品包装用途など
に好適なガスバリア性フィルムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas barrier film suitable for food packaging and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリアミド、ポリエステル等の熱可塑性
樹脂フィルムは強度、透明性、成形性に優れていること
から、包装材料として幅広い用途に使用されている。し
かしながら、レトルト処理食品等の長期間の保存性が求
められる用途に用いる場合には、さらに高度なガスバリ
ア性が要求される。
2. Description of the Related Art Thermoplastic resin films such as polyamides and polyesters are widely used as packaging materials because of their excellent strength, transparency and moldability. However, when used for applications requiring long-term storage properties, such as retort-treated foods, higher gas barrier properties are required.

【0003】ガスバリア性を改良するために、これらの
熱可塑性樹脂フィルムの表面にポリ塩化ビニリデン(P
VDC)を積層したフィルムが食品包装等に幅広く使用
されてきたが、PVDCは焼却時に酸性ガス等の有機物
質を発生するため、近年環境への関心が高まるとともに
他材料への移行が強く望まれている。
In order to improve gas barrier properties, polyvinylidene chloride (P) is coated on the surface of these thermoplastic resin films.
VDC) has been widely used for food packaging and the like, but PVDC generates organic substances such as acidic gas at the time of incineration. Therefore, in recent years, interest in the environment has increased, and a shift to other materials has been strongly desired. ing.

【0004】PVDCに変わる材料として、アクリロニ
トリル系樹脂はニトリル基特有の分子間力に基づいて優
れたガスバリア性を示し、酸、アルカリ、有機溶剤など
に対する耐薬品性や、曲げ弾性率、強度、耐クリープ性
などの機械的物性に優れた熱可塑性樹脂であり、近年食
品や農医薬品、化粧品などの分野で、フィルム、シー
ト、容器の素材として、その利用価値が認められてい
る。アクリロニトリルを高分率で含むアクリル系共重合
体のラテックスを重合する方法については、重合体中に
スルホン酸基、硫酸基およびカルボキシル基あるいはそ
れらの塩などの酸性基を導入して行う方法(特公昭54
−41638号公報、特公昭55−2207号公報)、
ジエンゴムの存在下で重合を行う方法(特開昭57−1
95770号公報)などが提案されているが、こうして
得られた高アクリロニトリル含有ラテックスは、アクリ
ロニトリルの含有率が増すほどガラス転移温度が高くな
り、ラテックスをフィルムにコーティングした際、均質
な塗膜を形成しにくいという問題がある。
As a material that replaces PVDC, acrylonitrile-based resins exhibit excellent gas barrier properties based on the intermolecular force specific to nitrile groups, and have chemical resistance to acids, alkalis, organic solvents, and the like, as well as flexural modulus, strength, and strength. It is a thermoplastic resin having excellent mechanical properties such as creep properties. In recent years, its value as a material for films, sheets, and containers has been recognized in the fields of foods, agricultural drugs, cosmetics, and the like. Regarding a method of polymerizing an acrylic copolymer latex containing a high fraction of acrylonitrile, a method of introducing an acidic group such as a sulfonic acid group, a sulfuric acid group, a carboxyl group or a salt thereof into the polymer (particularly). Kosho 54
-41638, Japanese Patent Publication No. 55-2207),
A method of carrying out polymerization in the presence of a diene rubber (JP-A-57-1
The high acrylonitrile-containing latex thus obtained has a higher glass transition temperature as the acrylonitrile content increases, and a uniform coating film is formed when the latex is coated on a film. There is a problem that it is difficult to do.

【0005】一方、ポリビニルアルコール(PVA)は
有毒ガスの発生もなく、低湿度雰囲気下でのガスバリア
性も高いが、湿度が高くなるにつれて急激にガスバリア
性が低下し、水分を含む食品等の包装には用いることが
できない場合が多い。PVAの高湿度下でのガスバリア
性の低下を改善したフィルムとして、PVAとエチレン
の共重合体(EVOH)からなるフィルムが知られてい
るが、高湿度下でのガスバリア性を実用レベルに維持す
るためにはエチレンの含有量をある程度高くする必要が
ある。EVOHをコーティング材料として用いる場合に
は有機溶媒または水と有機溶媒の混合溶媒を用いて溶解
させることが必要であり、環境問題の観点からも望まし
くなく、また有機溶媒の回収工程などを必要とするた
め、コスト高になるという問題がある。
[0005] On the other hand, polyvinyl alcohol (PVA) does not generate toxic gas and has a high gas barrier property in a low humidity atmosphere. However, as the humidity increases, the gas barrier property rapidly decreases, and packaging of foods and the like containing moisture is performed. Can not be used in many cases. A film made of a copolymer of PVA and ethylene (EVOH) is known as a film in which the deterioration of the gas barrier property of PVA under high humidity is improved, but the gas barrier property under high humidity is maintained at a practical level. Therefore, it is necessary to increase the ethylene content to some extent. When EVOH is used as a coating material, it is necessary to dissolve it using an organic solvent or a mixed solvent of water and an organic solvent, which is not desirable from the viewpoint of environmental problems, and requires a step of recovering the organic solvent. Therefore, there is a problem that the cost increases.

【0006】また、PVAの分子鎖を架橋剤を用いて架
橋することにより耐水化する技術は従来から種々知られ
ており、例えばマレイン酸単位を含有するポリマーがP
VAや多糖類などの水酸基と反応して耐水化されること
は広く知られている。例えば、特開平8−66991号
公報には、イソブチレン−マレイン酸共重合体の25〜
50%部分中和物とPVAからなる層が優れた耐水性を
有することが示されている。また、特開昭49−164
9号公報にはPVAにアルキルビニルエーテル−マレイ
ン酸共重合体を混合することによりPVAのフィルムを
耐水化する方法が述べられている。しかしながら、耐水
化(すなわち非水溶化)とガスバリア性は異なる性質で
ある。一般的に水溶性ポリマーは分子を架橋することに
より耐水化されるが、ガスバリア性は酸素等の比較的小
さな分子の侵入や拡散を防ぐ性質であり、単にポリマー
を架橋してもガスバリア性が得られるとは限らず、たと
えば、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などの三次元架橋
性ポリマーはガスバリア性を有していない。水溶性のポ
リマーからなる液状組成物をフィルムにコートし、高湿
度下でも高いガスバリア性を発現させる方法として、P
VAもしくは多糖類とポリアクリル酸またはポリメタク
リル酸の部分中和物とからなる水溶液をフィルムにコー
トし、熱処理することにより、両ポリマーをエステル結
合により架橋する方法が提案されているが(特開平10
−237180号公報)、架橋反応を進行させるために
は高温で長時間の加熱が必要であり、生産性に問題があ
った。
[0006] Also, various techniques for waterproofing by cross-linking the molecular chain of PVA using a cross-linking agent have been known in the art.
It is widely known that it is made water-resistant by reacting with a hydroxyl group such as VA or polysaccharide. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-66991 discloses that isobutylene-maleic acid copolymers of 25 to
It has been shown that a layer consisting of 50% partially neutralized material and PVA has excellent water resistance. Also, JP-A-49-164
No. 9 describes a method of making a PVA film water resistant by mixing an alkyl vinyl ether-maleic acid copolymer with PVA. However, water resistance (that is, water insolubility) and gas barrier properties are different properties. Generally, water-soluble polymers are made water-resistant by cross-linking molecules.However, gas barrier properties are properties that prevent the penetration or diffusion of relatively small molecules such as oxygen. For example, a three-dimensional crosslinkable polymer such as an epoxy resin or a phenol resin does not have gas barrier properties. As a method for coating a film with a liquid composition comprising a water-soluble polymer and exhibiting a high gas barrier property even under high humidity, P
A method has been proposed in which an aqueous solution comprising VA or polysaccharide and a partially neutralized product of polyacrylic acid or polymethacrylic acid is coated on a film and heat-treated to crosslink both polymers through ester bonds (Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 9-258572). 10
In order to advance the crosslinking reaction, it is necessary to heat at a high temperature for a long time, and there is a problem in productivity.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記の
ような問題を解決し、高湿度下でも高いガスバリア性を
有し、しかも工業的に安価に製造できるフィルムを提供
しょうとするものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have solved the above-mentioned problems and have attempted to provide a film which has a high gas barrier property even under high humidity and can be industrially manufactured at low cost. It is.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究の
結果、アクリロニトリル単位を高分率で含むアクリル系
共重合体と、PVAおよびオレフィン−無水マレイン酸
共重合体の特定割合からなる塗液を熱可塑性フィルムの
少なくとも片面に塗布し、比較的短時間の熱処理を施す
ことにより、高湿度下でも高いガスバリア性を有するフ
ィルムを工業的に製造できることを見出し本発明に到っ
た。すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。アク
リロニトリル単位を70重量%以上含むアクリル系共重
合体10〜80重量%と、PVA15〜80重量%、オ
レフィン−無水マレイン酸共重合体5〜50重量%の混
合物よりなる層が熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも片
面に形成されたガスバリア性フィルム。
Means for Solving the Problems As a result of diligent studies, the present inventors have found that an acrylic copolymer containing a high fraction of acrylonitrile units and a specific ratio of PVA and an olefin-maleic anhydride copolymer. The present inventors have found that a film having high gas barrier properties even under high humidity can be industrially produced by applying the liquid to at least one surface of the thermoplastic film and performing a heat treatment for a relatively short time. That is, the gist of the present invention is as follows. A layer comprising a mixture of 10 to 80% by weight of an acrylic copolymer containing 70% by weight or more of an acrylonitrile unit, 15 to 80% by weight of PVA, and 5 to 50% by weight of an olefin-maleic anhydride copolymer forms a thermoplastic resin film. A gas barrier film formed on at least one side.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0010】本発明において用いられるアクリロニトリ
ル共重合体は、アクリロニトリルが70重量%以上、望
ましくは80重量%以上含むものであり、これと共重合
可能な1種以上のビニル単量体30重量%以下望ましく
は20重量%以下からなる。アクリロニトリルが70%
未満では、充分なガスバリア性が得られない。
The acrylonitrile copolymer used in the present invention contains at least 70% by weight, preferably at least 80% by weight of acrylonitrile, and at most 30% by weight of at least one vinyl monomer copolymerizable therewith. Desirably, it is not more than 20% by weight. Acrylonitrile 70%
If it is less than 30, sufficient gas barrier properties cannot be obtained.

【0011】アクリロニトリルと共重合可能なビニル系
単量体としては、特に限定されず、炭素−炭素不飽和二
重結合を有する化合物であり、アクリレート類、メタア
クリレート類、アクリルアミド類、メタアクリルアミド
類、官能基が結合したアクリレート類、メタアクリレー
ト類、ビニリデン類、不飽和結合を有するウレタン類、
不飽和結合を有するシリコン類、フッ素系の不飽和単量
体が使用できる。特に、不飽和カルボン酸エステル類、
具体例としてはアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
アクリル酸ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシルな
どが好ましい。
The vinyl monomer copolymerizable with acrylonitrile is not particularly limited, and is a compound having a carbon-carbon unsaturated double bond, such as acrylates, methacrylates, acrylamides, methacrylamides, Acrylates, methacrylates, vinylidenes, and urethanes having an unsaturated bond having a functional group bonded thereto,
Silicones having an unsaturated bond and fluorine-based unsaturated monomers can be used. In particular, unsaturated carboxylic esters,
Specific examples include methyl acrylate, ethyl acrylate,
Butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate and the like are preferred.

【0012】本発明におけるアクリル系共重合体は、公
知の方法で製造することができるが、好適には、乳化剤
の存在下でアクリロニトリルモノマーと他のビニル系単
量体を乳化重合する方法が用いられる。乳化剤として
は、脂肪酸石鹸類、有機スルホン酸塩類、PVA、メチ
ルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、イソブチ
レン−無水マレイン酸などのオレフィン−無水マレイン
酸共重合体、ポリビニルピロリドン等が挙げられ、これ
らの内1種または2種以上の混合物を用いることができ
る。重合開始剤、界面活性剤などの種類は特に限定され
ないが、これらの物質はラテックスから生成させた塗膜
中に残存してガス及び水蒸気遮断性を劣化させる要因と
なりうるので、その使用量はできるだけ少量が好まし
い。
The acrylic copolymer in the present invention can be produced by a known method, but preferably, a method in which an acrylonitrile monomer and another vinyl monomer are emulsion-polymerized in the presence of an emulsifier is used. Can be Examples of the emulsifier include fatty acid soaps, organic sulfonates, PVA, olefin such as methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer, olefin-maleic anhydride copolymer such as isobutylene-maleic anhydride, and polyvinylpyrrolidone. One or a mixture of two or more thereof can be used. The type of polymerization initiator, surfactant and the like are not particularly limited, but since these substances can remain in the coating film formed from the latex and cause deterioration of gas and water vapor barrier properties, the amount of the substance used should be as small as possible. Small amounts are preferred.

【0013】本発明において用いられるPVAは、ビニ
ルエステルの重合体を完全または部分ケン化するなどの
公知の方法を用いて得ることができる。ビニルエステル
としては、ぎ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、ピバリン酸ビニル、バーサチック酸ビニル等が挙げ
られ、中でも酢酸ビニルが工業的に最も好ましい。本発
明の効果を損ねない範囲で、ビニルエステルに対し他の
ビニル化合物を共重合することも可能である。他のビニ
ル系モノマーとしては、クロトン酸、アクリル酸、メタ
クリル酸等の不飽和モノカルボン酸およびそのエステ
ル、塩、無水物、アミド、ニトリル類や、マレイン酸、
イタコン酸、フマル酸などの不飽和ジカルボン酸および
その塩、炭素数2〜30のα−オレフィン類、アルキル
ビニルエーテル類、ビニルピロリドン類などが挙げられ
る。なお、ケン化方法としては公知のアルカリケン化法
や酸ケン化法を用いることができ、中でもメタノール中
で水酸化アルカリを使用して加アルコール分解する方法
が好ましい。PVAの重合度は300〜3000のもの
を用いることができる。重合度が低すぎる場合はガスバ
リア性が低下し、一方、高重合度過ぎるものはコート液
の粘度が高くなりすぎて取り扱いにくくなる。また、け
ん化度は95%以上が好適で、それ以下ではガスバリア
性が低下する。
The PVA used in the present invention can be obtained by a known method such as complete or partial saponification of a vinyl ester polymer. Examples of the vinyl ester include vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl pivalate, vinyl versatate and the like, with vinyl acetate being most preferred industrially. Other vinyl compounds can be copolymerized with the vinyl ester as long as the effects of the present invention are not impaired. Other vinyl monomers include crotonic acid, acrylic acid, unsaturated monocarboxylic acids such as methacrylic acid and its esters, salts, anhydrides, amides, nitriles, and maleic acid,
Examples include unsaturated dicarboxylic acids such as itaconic acid and fumaric acid and salts thereof, α-olefins having 2 to 30 carbon atoms, alkyl vinyl ethers, and vinylpyrrolidones. In addition, as a saponification method, a known alkali saponification method or acid saponification method can be used, and among them, a method of alcoholysis using an alkali hydroxide in methanol is preferable. PVA having a degree of polymerization of 300 to 3000 can be used. If the degree of polymerization is too low, the gas barrier properties decrease, while if the degree of polymerization is too high, the viscosity of the coating solution becomes too high and handling becomes difficult. Further, the saponification degree is preferably 95% or more, and when it is less than 95%, the gas barrier property decreases.

【0014】本発明において用いられる、オレフィン−
無水マレイン酸共重合体は、無水マレイン酸と他のビニ
ル化合物を溶液ラジカル重合などの公知の方法で重合す
ることにより得られる。共重合されるビニル化合物とし
てはメチルビニルエーテル、エチルビニルエーテルなど
の炭素数3〜30までのアルキルビニルエーテル類、ア
クリル酸メチル、メタアクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、メタアクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタ
アクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル類、ぎ酸ビニ
ル酢酸ビニルなどのビニルエステル類、p−スチレン、
p−スチレンスルホン酸、エチレン、プロピレン、イソ
ブチレンなどの炭素数2〜30のオレフィンなどが挙げ
られる。これらのうち、アルキルビニルエーテル類、低
級オレフィン類などがガスバリア性の向上の点で最も好
ましい。また使用するポリマーの無水マレイン酸単位は
部分的にエステル化もしくはアミド化されていてもよ
い。
The olefin used in the present invention
The maleic anhydride copolymer is obtained by polymerizing maleic anhydride and another vinyl compound by a known method such as solution radical polymerization. Examples of the vinyl compound to be copolymerized include alkyl vinyl ethers having 3 to 30 carbon atoms such as methyl vinyl ether and ethyl vinyl ether, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, and methacryl. Acrylates such as butyl acrylate, vinyl esters such as vinyl vinyl formate, p-styrene,
Examples thereof include olefins having 2 to 30 carbon atoms such as p-styrenesulfonic acid, ethylene, propylene, and isobutylene. Of these, alkyl vinyl ethers, lower olefins, and the like are most preferred in terms of improving gas barrier properties. The maleic anhydride units of the polymer used may be partially esterified or amidated.

【0015】アクリロニトリル共重合体とPVA、オレ
フィン−無水マレイン酸共重合体の混合液の調製方法と
しては、撹拌機を備えた溶解釜等を用いて公知の方法で
行えばよい。たとえば、アクリロニトリル共重合体ラテ
ックスに対して、PVAとオレフィン−無水マレイン酸
共重合体の固形物を逐次添加して混合してもよく、PV
Aとオレフィン−無水マレイン酸共重合体の水溶液をそ
れぞれ別途調製してアクリロニトリル共重合体ラテック
スに加えてもよい。混合液中の各成分の分率はアクリロ
ニトリル共重合体を10〜80重量%、PVAを15〜
80重量%、オレフィン−無水マレイン酸共重合体を5
〜50重量%とすることが必要である。アクリロニトリ
ル共重合体ラテックスの重合に際して、PVAもしくは
オレフィン−無水マレイン酸共重合体を乳化剤として使
用することもできるが、その場合にはそれらの量も考慮
に入れて配合量を決定する。乳化剤として使用するPV
Aやオレフィン−無水マレイン酸共重合体と、後に混合
するPVAやオレフィン−無水マレイン酸共重合体は同
質のものであっても、また、共重合成分や、分子量、ケ
ン化度などが異なっていてもよい。
As a method for preparing a mixed solution of an acrylonitrile copolymer, PVA, and an olefin-maleic anhydride copolymer, a known method may be used using a dissolving vessel equipped with a stirrer or the like. For example, PVA and olefin-maleic anhydride copolymer solids may be sequentially added to and mixed with an acrylonitrile copolymer latex,
A and an aqueous solution of olefin-maleic anhydride copolymer may be separately prepared and added to the acrylonitrile copolymer latex. The fraction of each component in the mixture was 10 to 80% by weight of the acrylonitrile copolymer and 15 to 80% by weight of PVA.
80% by weight of olefin-maleic anhydride copolymer
5050% by weight. In the polymerization of the acrylonitrile copolymer latex, PVA or an olefin-maleic anhydride copolymer can be used as an emulsifier. In such a case, the amount is determined in consideration of the amount thereof. PV used as emulsifier
A or the olefin-maleic anhydride copolymer and the PVA or the olefin-maleic anhydride copolymer to be mixed later are the same, or the copolymer components, the molecular weight, the degree of saponification, etc. are different. You may.

【0016】混合液の調整において、コート剤の濡れ性
や、耐水性、造膜性などの特性を改良する目的で他の有
機あるいは無機の化合物を適量添加することも可能であ
る。このとき、オレフィン−無水マレイン酸共重合体の
カルボキシル基に対してアルカリ化合物を適量添加する
ことにより、得られるフィルムのガスバリア性が顕著に
向上する。特に、液のpHを2.8から3.7の範囲に
調整した時に最もガスバリア性が向上する。アルカリ化
合物としては、カルボキシル基を中和できるものであれ
ばよく、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物、
水酸化アンモニウム、有機アミン類等が挙げられる。
In the preparation of the mixture, it is possible to add an appropriate amount of another organic or inorganic compound for the purpose of improving properties such as wettability, water resistance and film forming property of the coating agent. At this time, by adding an appropriate amount of an alkali compound to the carboxyl group of the olefin-maleic anhydride copolymer, the gas barrier properties of the obtained film are remarkably improved. In particular, when the pH of the liquid is adjusted in the range of 2.8 to 3.7, the gas barrier property is most improved. Any alkali compound can be used as long as it can neutralize a carboxyl group, such as an alkali metal or alkaline earth metal hydroxide,
Examples include ammonium hydroxide and organic amines.

【0017】また、本発明においては、上記の各成分に
加えて、PVAの水酸基やオレフィン−無水マレイン酸
のカルボキシル基と反応する有機または無機の架橋剤を
添加することにより、ガスバリア性をさらに向上させる
ことも可能である。このような架橋剤としては、ジアル
デヒド化合物、ジアミン化合物、エポキシ化合物、イソ
シアネート化合物、メラミン系化合物、ビスオキサゾリ
ン化合物、カルボジイミド化合物、ジルコニウム塩、多
価金属塩などが挙げられる。
In the present invention, in addition to the above-described components, an organic or inorganic crosslinking agent which reacts with a hydroxyl group of PVA or a carboxyl group of olefin-maleic anhydride is added to further improve gas barrier properties. It is also possible to make it. Examples of such a crosslinking agent include dialdehyde compounds, diamine compounds, epoxy compounds, isocyanate compounds, melamine compounds, bisoxazoline compounds, carbodiimide compounds, zirconium salts, and polyvalent metal salts.

【0018】本発明のガスバリア性フィルムは、上記の
ようにして調整した混合液を熱可塑性樹脂フィルムの少
なくとも片面にコートした後、加熱乾燥さらに必要に応
じて熱処理することによって得られる。
The gas barrier film of the present invention can be obtained by coating the mixture prepared as described above on at least one surface of a thermoplastic resin film, followed by heating and drying and, if necessary, heat treatment.

【0019】本発明において用いられる熱可塑性樹脂フ
ィルムとしては、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン
46等のポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタ
レート、ポリブチレンナフタレート等のポリエステル樹
脂、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィ
ン樹脂またはそれらの混合物よりなるフィルムまたはそ
れらのフィルムの積層体が挙げられ、未延伸フィルムで
も延伸フィルムでもよい。フィルムには、コート剤の塗
工性や、コート層とフィルムとの密着性を向上させるた
めに、フィルムの表面をコロナ放電処理したり、アクリ
ル樹脂やウレタン樹脂などの接着性成分を含むプライマ
ーをコーティングすることもできる。
The thermoplastic resin film used in the present invention includes polyamide resins such as nylon 6, nylon 66 and nylon 46; polyester resins such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate and polybutylene naphthalate; polypropylene; Examples include a film made of a polyolefin resin such as polyethylene or a mixture thereof, or a laminate of these films, and may be an unstretched film or a stretched film. In order to improve the coating properties of the coating agent and the adhesion between the coating layer and the film, the film is treated with a corona discharge or a primer containing an adhesive component such as acrylic resin or urethane resin. It can be coated.

【0020】フィルムを製造する方法としては、熱可塑
性樹脂を押出機で加熱、溶融してTダイより押し出し、
冷却ロールなどにより冷却固化させて未延伸フィルムを
得るか、もしくは円形ダイより押し出して水冷あるいは
空冷により固化させて未延伸フィルムを得る。延伸フィ
ルムを製造する場合は、未延伸フィルムを一旦巻き取っ
た後、または連続して同時2軸延伸法または逐次2軸延
伸法により延伸する方法が好ましい。フィルムの機械的
特性や厚み均一性などの性能面からはTダイによるフラ
ット式製膜法とテンター延伸法を組み合わせる方法が好
ましい。
As a method for producing a film, a thermoplastic resin is heated and melted by an extruder and extruded from a T-die.
An unstretched film is obtained by cooling and solidifying with a cooling roll or the like, or extruded from a circular die and solidified by water cooling or air cooling to obtain an unstretched film. In the case of producing a stretched film, a method in which the unstretched film is wound once or continuously stretched by a simultaneous biaxial stretching method or a sequential biaxial stretching method is preferable. In view of performance such as mechanical properties and thickness uniformity of the film, a method of combining a flat film forming method using a T-die and a tenter stretching method is preferable.

【0021】本発明におけるコート層の厚みは、フィル
ムのガスバリア性を十分高めるためには少なくとも0.
1μmより厚くすることが望ましい。また、コートする
混合液の固形分濃度は、液の粘度や反応性、用いる装置
の仕様によって適宜変更されるものであるが、あまりに
希薄な溶液ではガスバリア性を発現するのに充分な厚み
の層をコートすることが困難となり、また、その後の乾
燥工程において長時間を要するという問題を生じやす
い。一方、溶液の濃度が高すぎると、混合操作や保存性
などに問題を生じることがある。このような点から、ポ
リマー濃度は溶液全体の10〜60重量%の範囲にする
ことが好ましい。
The thickness of the coat layer in the present invention is at least 0.1 in order to sufficiently enhance the gas barrier properties of the film.
It is desirable that the thickness be greater than 1 μm. The solid content concentration of the mixed solution to be coated is appropriately changed depending on the viscosity and reactivity of the solution and the specifications of an apparatus to be used. However, a layer having a thickness sufficient to exhibit gas barrier properties is used for a solution that is too dilute. Is difficult to coat, and a problem that a long time is required in a subsequent drying step is likely to occur. On the other hand, if the concentration of the solution is too high, problems may occur in the mixing operation, storage stability, and the like. From such a point, the polymer concentration is preferably in the range of 10 to 60% by weight of the whole solution.

【0022】混合液をフィルムにコーティングする方法
は特に限定されないが、グラビアロールコーティング、
リバースロールコーティング、ワイヤーバーコーティン
グ、ダイコーティング等の通常の方法を用いることがで
きる。またコーティングは、フィルムの延伸前に行って
もよく、また、延伸後のフィルムに行ってもよい。延伸
に先だってコーティングを行うには、まず未延伸フィル
ムにコーティングして乾燥した後、テンター式延伸機に
供給してフィルムを走行方向と幅方向に同時に延伸(同
時2軸延伸)、熱処理するか、あるいは、多段熱ロール
等を用いてフィルムの走行方向に延伸を行った後にコー
ティングし、乾燥後、テンター式延伸機によって幅方向
に延伸(逐次2軸延伸)してもよい。また、走行方向の
延伸とテンターでの同時2軸延伸を組み合わせることも
可能である。また、延伸に先だってコーティングし、そ
の後に延伸、熱処理を行う方法は、延伸、熱処理時の高
い温度を架橋反応に利用できるので好ましい方法であ
る。
The method of coating the film with the mixture is not particularly limited, but includes gravure roll coating,
Conventional methods such as reverse roll coating, wire bar coating, and die coating can be used. The coating may be performed before stretching the film, or may be performed on the stretched film. To perform coating prior to stretching, first coat the unstretched film, dry it, and then supply it to a tenter-type stretching machine to simultaneously stretch the film in the running direction and width direction (simultaneous biaxial stretching) or heat-treat it. Alternatively, the film may be stretched in the running direction of the film using a multi-stage heat roll or the like, coated, dried, and then stretched in the width direction (sequential biaxial stretching) by a tenter-type stretching machine. It is also possible to combine stretching in the running direction with simultaneous biaxial stretching in a tenter. Further, a method of coating before stretching and then performing stretching and heat treatment is a preferable method because a high temperature during stretching and heat treatment can be used for a crosslinking reaction.

【0023】熱処理温度は、コート層中のPVAを架橋
剤と架橋反応させるために、温度150℃以上、好まし
くは180℃以上の雰囲気で行うことが望ましい。熱処
理温度が低いと架橋反応を充分に進行させることができ
ず、充分なガスバリア性を有するフィルムを得ることが
困難になる。
The heat treatment is preferably performed in an atmosphere at a temperature of 150 ° C. or more, preferably 180 ° C. or more, in order to cause a crosslinking reaction of the PVA in the coat layer with the crosslinking agent. If the heat treatment temperature is low, the crosslinking reaction cannot proceed sufficiently, and it is difficult to obtain a film having sufficient gas barrier properties.

【0024】[0024]

【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
る。
Next, the present invention will be described in detail with reference to examples.

【0025】酸素透過度 モコン社製酸素バリア測定器により20℃、相対湿度8
5%の雰囲気における酸素透過度を測定した。 造膜性 コートしたフィルムの表面を目視し、くもりやキズ#等
の欠陥のないものを良好(○)、前記の欠陥が見られる
ものを不良(×)とした。
Oxygen permeability 20 ° C., relative humidity 8 using a Mocon oxygen barrier measuring device
The oxygen permeability in a 5% atmosphere was measured. Film-forming properties The surface of the coated film was visually observed, and those without defects such as cloudiness and scratch # were evaluated as good (O), and those with the above defects were evaluated as poor (X).

【0026】実施例1 日本エクスラン社製アクリロニトリル共重合体エマルジ
ョン(アクリロニトリル分率97重量%)を固形分20
重量%に調整し原液(a)とした。一方、PVA(ユニ
チカケミカル社製UF040G、ケン化度99%、平均
重合度400)を熱水に溶解して20重量%水溶液と
し、原液(b)とした。また、メチルビニルエーテル−
マレイン酸等モル共重合体(International Specialty
Products社製:GANTREZ AN119)をカルボ
キシル基に対して2モル%の水酸化ナトリウムを含む水
溶液に溶解し20重量%溶液とし、原液(c)とした。
原液(a)、(b)、(c)を混合し、アクリロニトリ
ル共重合体、PVA、無水マレイン酸共重合体の重量比
(固形分として)を30:50:20とした。このコー
ト液を2軸延伸PETフィルム(ユニチカ社製エンブレ
ット、厚み12μm)上に乾燥後の塗膜厚みが約2μm
になるようにメイヤーバーでコートし、100℃で2分
間乾燥した後、200℃で10秒間熱処理した。得られ
たガスバリア性フィルムの性能を表1に示した。
Example 1 An acrylonitrile copolymer emulsion (Acrylonitrile content: 97% by weight) manufactured by Nippon Exlan Co., Ltd.
The concentration was adjusted to be% by weight to obtain a stock solution (a). On the other hand, PVA (UF040G, manufactured by Unitika Chemical Co., Ltd., degree of saponification: 99%, average degree of polymerization: 400) was dissolved in hot water to obtain a 20% by weight aqueous solution to obtain a stock solution (b). Also, methyl vinyl ether-
Maleic acid equimolar copolymer (International Specialty
Products: GANTREZ AN119) was dissolved in an aqueous solution containing 2 mol% of sodium hydroxide with respect to the carboxyl group to form a 20% by weight solution to obtain a stock solution (c).
The stock solutions (a), (b) and (c) were mixed, and the weight ratio (as solid content) of the acrylonitrile copolymer, PVA, and maleic anhydride copolymer was 30:50:20. This coating solution is dried on a biaxially stretched PET film (Emblet manufactured by Unitika Ltd., thickness 12 μm) to a thickness of about 2 μm after drying.
And dried at 100 ° C. for 2 minutes, and then heat-treated at 200 ° C. for 10 seconds. Table 1 shows the performance of the obtained gas barrier film.

【0027】実施例2 ガラスライニングを施した耐圧反応器中に水220部、
過硫酸ソーダ0.04部を仕込み、脱気した後、内容物
の温度を80℃に保った。これとは別の容器にアクリロ
ニトリル80部、アクリル酸メチル18部、メタクリル
酸メチル2部を混合して上記の耐圧反応器中に5時間に
わたって連続的に定量添加した。並行して、過硫酸ソー
ダ0.6部(濃度1.48%水溶液として添加した)と
スルホメタクリレート(日本乳化剤社製 商品名Ant
ox MS−2N)2部(濃度、4.76%水溶液とし
て添加した)を5時間にわたって連続的に定量添加し
た。この間、内容物を80℃に保ち、内圧が充分に降下
するまで反応を進行させた。得られた高ニトリル共重合
ラテックスの固形分を20重量%に調整し、原液(a)
とした。続いて実施例1と同様にして調整した原液
(b)、(c)を固形分重量比が表1に示した割合にな
るように混合した。このコート液を2軸延伸PETフィ
ルム(ユニチカ社製エンブレットPET12、厚み12
μm)上に乾燥後の塗膜厚みが約2μmになるようにメ
イヤーバーでコートし、100℃で2分間乾燥した後、
200℃で10秒間熱処理した。結果を表1に示した。
Example 2 220 parts of water was placed in a pressure-resistant reactor lined with glass,
After charging 0.04 parts of sodium persulfate and degassing, the temperature of the contents was kept at 80 ° C. In a separate container, 80 parts of acrylonitrile, 18 parts of methyl acrylate, and 2 parts of methyl methacrylate were mixed and continuously added in the above pressure-resistant reactor over 5 hours. In parallel, 0.6 part of sodium persulfate (added as a 1.48% concentration aqueous solution) and sulfomethacrylate (trade name Ant manufactured by Nippon Emulsifier Co.)
ox MS-2N) (2 parts, added as a 4.76% aqueous solution) was metered in continuously over 5 hours. During this time, the content was maintained at 80 ° C., and the reaction was allowed to proceed until the internal pressure was sufficiently reduced. The solid content of the obtained high nitrile copolymer latex was adjusted to 20% by weight, and the stock solution (a) was prepared.
And Subsequently, the stock solutions (b) and (c) prepared in the same manner as in Example 1 were mixed such that the solid content weight ratio was as shown in Table 1. This coating solution is applied to a biaxially stretched PET film (Emblet PET12, thickness 12
μm), coated with a Meyer bar so that the thickness of the coating film after drying was about 2 μm, and dried at 100 ° C. for 2 minutes.
Heat treatment was performed at 200 ° C. for 10 seconds. The results are shown in Table 1.

【0028】比較例1 実施例2と同様の手順で、アクリロニトリル共重合体、
PVA、無水マレイン酸共重合体の重量比が90:5:
5のラテックスを製造し2軸延伸PETフィルムにコー
トしたが、均一な塗膜が得られず、酸素透過度は900
ml/m2・day・MPaであり、コートしないフィ
ルムと同等であった。
Comparative Example 1 An acrylonitrile copolymer was prepared in the same procedure as in Example 2.
The weight ratio of PVA and maleic anhydride copolymer is 90: 5:
5 was prepared and coated on a biaxially stretched PET film, but a uniform coating was not obtained, and the oxygen permeability was 900.
ml / m 2 · day · MPa, which was equivalent to an uncoated film.

【0029】実施例3〜4、比較例2〜3 実施例2と同様の手順で調整した原液(a)、(b)、
(c)を表1に示した割合で混合して調整したコート液
を実施例1と同様にコートし、乾燥、熱処理した。結果
を表1に示した。
Examples 3-4, Comparative Examples 2-3 Undiluted solutions (a), (b) prepared by the same procedure as in Example 2,
A coating solution prepared by mixing (c) at the ratio shown in Table 1 was coated in the same manner as in Example 1, dried and heat-treated. The results are shown in Table 1.

【0030】実施例5 無水マレイン酸共重合体として、イソブチレン−無水マ
レイン酸共重合体(クラレ社製:イソバン)を用いた以
外は実施例2と同様の操作を行った。結果を表1に示し
た。
Example 5 The same operation as in Example 2 was carried out except that an isobutylene-maleic anhydride copolymer (Kuraray: Isoban) was used as the maleic anhydride copolymer. The results are shown in Table 1.

【0031】実施例6 無水マレイン酸共重合体として、スチレン−無水マレイ
ン酸共重合体(アトケム社製SMA2000)を用いた
以外は実施例2と同様の操作を行った。結果を表1に示
した。
Example 6 The same operation as in Example 2 was performed except that a styrene-maleic anhydride copolymer (SMA2000 manufactured by Atochem) was used as the maleic anhydride copolymer. The results are shown in Table 1.

【0032】比較例4 アクリル共重合体の重合において、単量体混合比をアク
リロニトリル60部、アクリル酸メチル38部、メタク
リル酸メチル2部とした以外は実施例2と同様な操作を
行った。結果を表1に示した。
Comparative Example 4 In the polymerization of the acrylic copolymer, the same operation as in Example 2 was performed except that the monomer mixing ratio was changed to 60 parts of acrylonitrile, 38 parts of methyl acrylate, and 2 parts of methyl methacrylate. The results are shown in Table 1.

【0033】実施例7 ナイロン6樹脂をTダイを備えた押出機(75mm径、
L/Dが45の緩圧縮タイプ単軸スクリュー)を用い
て、シリンダー温度260℃、Tダイ温度270℃でシ
ート状に押し出し、表面温度10℃に調節された冷却ロ
ール上に密着させて急冷し、厚み150μmの未延伸フ
ィルムを製造した。続いて、未延伸フィルムをグラビア
ロール式コーターに導き、実施例2で用いた原液を、乾
燥後のコート厚みが20μmになるようにコーティング
し、80℃の熱風ドライヤー中で30秒間乾燥した。次
に、フィルムをテンター式同時2軸延伸機に供給し、温
度100℃で2秒間予熱した後、170℃で縦方向に3
倍、横方向に3.5倍の倍率で延伸した。次に、横方向
弛緩率5%で、200℃で8秒間の熱処理を行った。結
果を表1に示した。
Example 7 Nylon 6 resin was extruded with a T die (75 mm diameter,
Using a gentle compression type single screw with an L / D of 45), extrude it into a sheet at a cylinder temperature of 260 ° C and a T-die temperature of 270 ° C, and closely quench it on a cooling roll adjusted to a surface temperature of 10 ° C. An unstretched film having a thickness of 150 μm was produced. Subsequently, the unstretched film was guided to a gravure roll coater, and the stock solution used in Example 2 was coated so that the coat thickness after drying became 20 μm, and dried in a hot air dryer at 80 ° C. for 30 seconds. Next, the film is supplied to a tenter-type simultaneous biaxial stretching machine, preheated at a temperature of 100 ° C. for 2 seconds, and then longitudinally at 170 ° C. for 3 seconds.
And stretched 3.5 times in the transverse direction. Next, a heat treatment was performed at 200 ° C. for 8 seconds at a lateral relaxation rate of 5%. The results are shown in Table 1.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明における組成物の水系コーティン
グ剤を用いることにより、塗膜性に優れ、コート後の比
較的短時間の熱処理により高湿度下においても優れたガ
スバリア性フィルムを得ることができる。
As described above, by using the aqueous coating composition of the present invention, it is possible to obtain a gas barrier film having excellent coating properties and excellent heat barrier properties even under high humidity by heat treatment for a relatively short time after coating. .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 35/00 C08L 35/00 // C08J 5/18 CEX C08J 5/18 CEX Fターム(参考) 3E086 AD01 BA04 BA15 BA24 BB01 BB22 BB41 CA03 4F071 AA14X AA22X AA29 AA31X AA34X AA36X AF08 AG28 AH04 BB06 BB08 BC02 BC12 4F100 AK01B AK21A AK21C AK25A AK25C AK27A AK27C AK42B AK70A AK70C AL05A AL05C BA03 BA06 BA10A BA10C BA15 EJ38B GB15 GB23 JB16B JD01 JN01 4J002 BB09Y BE02X BG10W BH02Y FD140 GF00 GG02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08L 35/00 C08L 35/00 // C08J 5/18 CEX C08J 5/18 CEX F-term (reference) 3E086 AD01 BA04 BA15 BA24 BB01 BB22 BB41 CA03 4F071 AA14X AA22X AA29 AA31X AA34X AA36X AF08 AG28 AH04 BB06 BB08 BC02 BC12 4F100 AK01B AK21A AK21C AK25A AK25C AK27A AK27C AK42B AK70A AK70C AL05A AL05C BA03 BA06 BA10A BA10C BA15 EJ38B GB15 GB23 JB16B JD01 JN01 4J002 BB09Y BE02X BG10W BH02Y FD140 GF00 GG02

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アクリロニトリル単位を70重量%以上
含むアクリル系共重合体10〜80重量%と、ポリビニ
ルアルコール15〜80重量%、オレフィン−無水マレ
イン酸共重合体5〜50重量%の混合物よりなる層が熱
可塑性樹脂フィルムの少なくとも片面に形成されたガス
バリア性フィルム。
1. A mixture comprising 10 to 80% by weight of an acrylic copolymer containing 70% by weight or more of acrylonitrile units, 15 to 80% by weight of polyvinyl alcohol, and 5 to 50% by weight of an olefin-maleic anhydride copolymer. A gas barrier film having a layer formed on at least one surface of a thermoplastic resin film.
【請求項2】 請求項1のガスバリア性フィルムを少な
くとも1層有する積層フィルム。
2. A laminated film having at least one layer of the gas barrier film according to claim 1.
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