JP2001323204A - ガスバリア性コート剤およびフィルム - Google Patents

ガスバリア性コート剤およびフィルム

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐水性が良く、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することができる
熱可塑性樹脂フィルムを提供する。 【解決手段】 ポリビニルアルコールとエチレン−マレ
イン酸共重合体の重量比が97/3〜10/90からな
るコート剤を、熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも片面
にコーティングした後、熱処理してなる水不溶性のガス
バリア層を有したガスバリア性フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高湿度下においても
優れたガスバリア性を有するガスバリア性コート剤およ
びそれを熱可塑性樹脂フィルムの表面に被膜として形成
させたガスバリア性フィルムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリアミドフィルム、ポリエステルフィ
ルム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。しかしながらこれらの熱可塑性樹脂フィ
ルムは酸素等のガス透過性が大きいため、一般食品、レ
トルト処理食品等の包装に使用した場合、長期間保存す
る内にフィルムを透過した酸素等のガスにより食品の変
質が生じることがある。
【0003】そこで、熱可塑性樹脂の表面にポリ塩化ビ
ニリデン(以下PVDCと略記する)のエマルジョン等
をコーティングし、ガスバリア性の高いPVDC層を形
成せしめた積層フィルムが食品包装等に幅広く使用され
てきた。しかしながら、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。
【0004】一方、PVDCに変わる材料としてポリビ
ニルアルコール(以下PVAと略記する)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出来ない
場合が多い。
【0005】PVAの高湿度下でのガスバリア性の低下
を改善したポリマーとして、ビニルアルコールとエチレ
ンの共重合体(EVOH)が知られているが、このポリ
マーにおいて高湿度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
要があり、そのようなポリマーは水に難溶となり、コー
ティング材料とす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る必要があり、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。
【0006】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、PVA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)、この方法ではエステル
化を十分に進行させて、フィルムのガスバリア性を高め
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。さらに高温で長時間反応させることにより
フィルムが着色し、外観を損ねるため食品包装用には改
善が必要である。
【0007】PVA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PVA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−無水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
が知られている。また、特開昭49−1649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。
【0008】しかし、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り、一般的にポリマー分子
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。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記の
ような問題に対して、生産性を向上させた反応性の高い
バリア性コート剤を提供し、このコート剤を塗布するこ
とにより高湿度下でも高いガスバリア性を有し、着色も
少ないガスバリア性フィルムを提供しようとするもので
ある。
【0010】
【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、特定の樹脂組成物を含有するコート剤をフィル
ムの表面に塗布し、該樹脂組成物からなる層を形成させ
ることにより、上記の課題が解決できることを見出し本
発明に到達した。すなわち本発明の要旨は、次のとおり
である。 (1)ポリビニルアルコールとエチレン−マレイン酸共
重合体の重量比が97/3〜10/90からなる水系ガ
スバリア性コート剤。 (2)熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも一方の表面に
上記(1)記載のコート剤からなる被膜を形成したガス
バリア性フィルム。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。
【0012】本発明において用いられる熱可塑性樹脂フ
ィルムといては、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン
46等のポリアミドフィルム、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
フィルム、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオ
レフィンフィルム、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良い。
また、フィルムの表面をコロナ処理していても良く、フ
ィルムにアンカーコートしていても良い。
【0013】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。
【0014】本発明におけるポリビニルアルコールとエ
チレン−マレイン酸共重合体の重量比は97/3〜10
/90、好ましくは、90/10〜40/60の範囲で
あることが必要である。この範囲を外れる場合には、特
に高湿度雰囲気下でのフィルムのガスバリア性を発現さ
せるために必要な架橋密度を得ることができず、本発明
の目的とするガスバリア性フィルムを得ることができな
い。
【0015】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。
【0016】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。
【0017】本発明において、フィルム表面にガスバリ
ア性を付与するために積層されるポリマーは水溶性とす
ることが生産上好ましく、疎水性の共重合成分を多量に
含有させると水溶性が損なわれるので好ましくない。
【0018】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。ケン化度は100%に近いほどガ
スバリア性の観点から好ましく、ケン化度が低すぎると
バリア性能が低下する。ケン化度は通常約90%以上、
好ましくは95%以上で、平均重合度は200〜250
0、好ましくは200〜2000のものが良い。
【0019】本発明において用いられるエチレン−マレ
イン酸共重合体は、無水マレイン酸とエチレンとを溶液
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
られるものである。また、本発明の目的を損なわない範
囲で他のビニル化合物を少量共重合することも可能であ
る。ビニル化合物としては例えば、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、ギ酸ビニル、酢酸ビニルな
どのビニルエステル類、スチレン、p−スチレンスルホ
ン酸、プロピレン、イソブチレンなどの炭素数3〜30
のオレフィン類や、PVAの水酸基などと反応する反応
性基を有する化合物を挙げることができる。
【0020】本発明におけるエチレン−マレイン酸共重
合体中のマレイン酸単位は、10モル%以上含有するこ
とが好ましい。マレイン酸単位が10モル%より少ない
と、PVA単位との反応による架橋構造の形成が不十分
でありガスバリア性が低下する。
【0021】なお、本発明で用いられるエチレン−マレ
イン酸共重合体中のマレイン酸単位は、乾燥状態では隣
接カルボキシル基が脱水環化した無水マレイン酸構造と
なりやすく、一方、湿潤時や水溶液中では開環してマレ
イン酸構造となる。
【0022】本発明においては、ガスバリア層を形成す
る、PVAとエチレン−マレイン酸共重合体の重量比が
97/3〜10/90の混合物100重量部に、架橋性
を有する成分を0.1〜30重量部、好ましくは1〜2
0重量部配合することが望ましい。架橋成分を配合する
ことにより、200℃で15秒程度の短時間の熱処理に
よって優れたガスバリア性を発現させることができる。
架橋剤の添加量が0.1重量部未満の場合は充分な架橋
効果を得ることができず、また、30重量部より多い場
合は逆に架橋剤がガスバリア性の発現を阻害するため好
ましくない。
【0023】本発明において用いられる架橋剤として
は、自己架橋性を有する架橋剤でも良く、カルボキシル
基および/または水酸基と反応する官能基を分子内に複
数個有する化合物または多価の配位座を持つ金属錯体等
でも良い。具体的には、イソシアネート化合物、メラミ
ン化合物、尿素化合物、エポキシ化合物、カルボジイミ
ド化合物、ジルコニウム塩化合物等が好ましい。また、
これらの架橋剤を組み合わせて使用しても良い。
【0024】本発明におけるコート剤に無機層状化合物
を混合することにより、フィルムのガスバリア性をさら
に向上させることができる。無機層状化合物とは、単位
結晶層が重なって層状構造を形成する無機化合物であ
り、特に溶媒中で膨潤、劈開するものが好ましい。
【0025】無機層状化合物の好ましい例としては、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、ソーコナイト、バーミキュライト、フッ素雲母、
白雲母、パラゴナイト、金雲母、黒雲母、レピドライ
ト、マーガライト、クリントナイト、アナンダイト、緑
泥石、ドンバサイト、スドーアイト、クッケアイト、ク
リノクロア、シャモサイト、ニマイト、テトラシリリッ
クマイカ、タルク、パイロフィライト、ナクライト、カ
オリナイト、ハロイサイト、クリソタイル、ナトリウム
テニオライト、ザンソフィライト、アンチゴライト、デ
ィッカイト、ハイドロタルサイトなどがあり、膨潤性フ
ッ素雲母又はモンモリロナイトが特に好ましい。
【0026】これらの無機層状化合物は、天然に産する
ものであっても、人工的に合成あるいは変性されたもの
であってもよく、またそれらをオニウム塩などの有機物
で処理したものであってもよい。
【0027】膨潤性フッ素雲母系鉱物は白色度の点で最
も好ましく、次式で示されるものである。 α(MF)・β(aMgF2 ・bMgO)・γSiO2 (式中、Mはナトリウム又はリチウムを表し、α、β、
γ、a及びbは各々係数を表し、0.1 ≦α≦2、2≦β
≦3.5 、3≦γ≦4、0≦a≦1、0≦b≦1、a+b
=1である。)
【0028】このような膨潤性フッ素雲母系鉱物の製造
法としては、例えば、酸化珪素と酸化マグネシウムと各
種フッ化物とを混合し、その混合物を電気炉あるいはガ
ス炉中で1400〜1500℃の温度範囲で完全に溶融し、その
冷却過程で反応容器内にフッ素雲母系鉱物を結晶成長さ
せる、いわゆる溶融法がある。
【0029】また、タルクを出発物質として用い、これ
にアルカリ金属イオンをインターカレーションして膨潤
性フッ素雲母系鉱物を得る方法がある(特開平2-149415
号公報)。この方法では、タルクに珪フッ化アルカリあ
るいはフッ化アルカリを混合し、磁性ルツボ内で約 700
〜1200℃で短時間加熱処理することによって膨潤性フッ
素雲母系鉱物を得ることができる。
【0030】この際、タルクと混合する珪フッ化アルカ
リあるいはフッ化アルカリの量は、混合物全体の10〜35
重量%の範囲とすることが好ましく、この範囲を外れる
場合には膨潤性フッ素雲母系鉱物の生成収率が低下する
ので好ましくない。
【0031】珪フッ化アルカリ又はフッ化アルカリのア
ルカリ金属は、ナトリウムあるいはリチウムとすること
が好ましい。これらのアルカリ金属は単独で用いてもよ
いし併用してもよい。また、アルカリ金属のうち、カリ
ウムの場合には膨潤性フッ素雲母系鉱物が得られない
が、ナトリウムあるいはリチウムと併用し、かつ限定さ
れた量であれば膨潤性を調節する目的で用いることも可
能である。
【0032】さらに、膨潤性フッ素雲母系鉱物を製造す
る工程において、アルミナを少量配合し、生成する膨潤
性フッ素雲母系鉱物の膨潤性を調整することも可能であ
る。
【0033】モンモリロナイトは、次式で示されるもの
で、天然に産出するものを精製することにより得ること
ができる。 MaSi4(Al2-aMga)O10(OH)2・nH2O (式中、Mはナトリウムのカチオンを表し、aは0.25〜
0.60である。また、層間のイオン交換性カチオンと結合
している水分子の数は、カチオン種や湿度等の条件に応
じて変わりうるので、式中ではnH2Oで表す。) またモンモリロナイトには次式群で表される、マグネシ
アンモンモリロナイト、鉄モンモリロナイト、鉄マグネ
シアンモンモリロナイトの同型イオン置換体も存在し、
これらを用いてもよい。 MaSi4(Al1.67-aMg0.5+a)O10(OH)2・n
2O MaSi4(Fe2-a 3+Mga)O10(OH)2・nH2O MaSi4(Fe1.67-a 3+Mg0.5+a)O10(OH)2
nH2O (式中、Mはナトリウムのカチオンを表し、aは0.25〜
0.60である。)
【0034】通常、モンモリロナイトはその層間にナト
リウムやカルシウム等のイオン交換性カチオンを有する
が、その含有比率は産地によって異なる。本発明におい
ては、イオン交換処理等によって層間のイオン交換性カ
チオンがナトリウムに置換されていることが好ましい。
また、水ひ処理により精製したモンモリロナイトを用い
ることが好ましい。
【0035】本発明のコート剤には、その特性を大きく
損わない限りにおいて、熱安定剤、酸化防止剤、強化
材、顔料、劣化防止剤、耐候剤、難燃剤、可塑剤、離型
剤、滑剤などを添加してもよい。
【0036】熱安定剤、酸化防止剤及び劣化防止剤とし
ては、例えばヒンダードフェノール類、リン化合物、ヒ
ンダードアミン類、イオウ化合物、銅化合物、アルカリ
金属のハロゲン化物あるいはこれらの混合物が挙げられ
る。
【0037】強化剤としては、例えばクレー、タルク、
炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、ワラストナイト、シリカ、
アルミナ、酸化マグネシウム、珪酸カルシウム、アルミ
ン酸ナトリウム、アルミノ珪酸ナトリウム、珪酸マグネ
シウム、ガラスバルーン、カーボンブラック、酸化亜
鉛、ゼオライト、ハイドロタルサイト、金属繊維、金属
ウィスカー、セラミックウィスカー、チタン酸カリウム
ウィスカー、窒化ホウ素、グラファイト、ガラス繊維、
炭素繊維などが挙げられる。
【0038】さらに、本発明のコート剤に、架橋剤と無
機層状化合物とを併用することによりガスバリア性を格
段に向上させることができる。
【0039】本発明における、PVAとエチレン−マレ
イン酸共重合体を混合して水溶液を調製する際には、エ
チレン−マレイン酸共重合体中のカルボキシル基に対し
て0.1〜50当量%、好ましくは1〜40当量%のア
ルカリ化合物を加えることが好ましい。エチレン−マレ
イン酸共重合体はマレイン酸の共重合量が多いとそれ自
身の親水性が高く、アルカリを添加しなくても水溶液に
することができるが、アルカリ化合物を適正量添加する
ことにより、得られるフィルムのガスバリア性が格段に
向上する。アルカリ化合物としては、エチレン−マレイ
ン酸共重合体中の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、有機水酸化アンモニウム化合
物等が挙げられる。
【0040】水溶液の調整方法としては、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、PVAとエチレン−マレイン酸共重合体を別々に水
溶液とし、使用前に混合して用いる方法が好ましい。こ
の時、アルカリ化合物をエチレン−マレイン酸共重合体
の水溶液に加えておくことにより水溶液の安定性が向上
する。また、PVAとエチレン−マレイン酸共重合体を
溶解釜中の水に加えてもよいが、アルカリは最初に添加
しておく方が溶解性がよい。また溶解性を高める目的や
乾燥工程の短縮、溶液の安定性の改善などの目的によ
り、水にアルコールや有機溶媒を少量添加することもで
きる。
【0041】本発明のフィルムのガスバリア性を高める
ためには、PVAとエチレン−マレイン酸共重合体との
間にエステル結合による架橋反応が起こることが必要で
あるが、架橋反応を促進させるために、酸などの触媒を
添加することもできる。
【0042】本発明におけるガスバリア被膜の厚みは、
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、ガス
バリアコート剤をフィルムにコートする際のポリマー濃
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。この様な観点から、ポリマー濃度は溶液全
体の5〜50重量%の範囲にすることが好ましい。
【0043】ガスバリア性コート剤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
バーコーティング等の通常の方法を用いることができ
る。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。
【0044】本発明においては、PVAとエチレン−マ
レイン酸共重合体を架橋反応させるために、温度120
℃以上、好ましくは150℃以上、さらに好ましくは1
80℃以上の雰囲気で熱処理することが好ましい。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が得ることが
困難になる。熱処理時間は、あまり短すぎると架橋反応
を充分に進行させることができず、充分なガスバリア性
を有するフィルムが得ることが困難になる。通常1秒以
上、好ましくは3秒以上が良い。
【0045】本発明においては、フィルムのガスバリア
性は基材フィルムの種類や厚み、およびコート層の厚み
により変化するため、コート層自体の酸素透過係数を評
価した。酸素透過係数は、下記式より求めた。 1/QF=1/QB+L/PC ただし、QF:コートフィルムの酸素透過度(ml/m
2・day・MPa) QB:熱可塑性樹脂フィルムの酸素透過度(ml/m2
・day・MPa) PC:コート層の酸素透過係数(ml・μm/m2・d
ay・MPa) L:コート層厚み(μm) したがって、コートフィルムの酸素透過度は、PCおよ
びLが分かれば上式より見積もることができる。酸素バ
リア性は、モコン社製酸素バリア測定器により20℃、
相対湿度85%の雰囲気における酸素透過度を測定し
た。なお、厚み12μmのPETフィルムの酸素透過度
は900ml/m2・day・MPa、また、厚み15
μmのナイロン6フィルムの酸素透過度は400ml/
2・day・MPaとした。
【0046】
【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
る。
【0047】実施例1 PVA(ユニチカケミカル社製、UF040G、ケン化
度99%、平均重合度400)を純水に溶解し、10重
量%の水溶液を得た。エチレン−マレイン酸交互共重合
体(ALDRICH社製、重量平均分子量100,00
0〜500,000)をマレイン酸のカルボキシル基に
対して5モル%の水酸化ナトリウムを含む水に溶解し、
10重量%の水溶液とした。PVAとエチレン−マレイ
ン酸共重合体との重量比が70/30となるように水溶
液を混合し、攪拌してコート液を得た。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P
ET12,厚み12μm)上に乾燥後の塗膜厚みが約2
μm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15秒間、熱処理した。
得られたコートフィルムの外観は着色も無く良好であ
り、コート層は水に不溶であった。また、20℃、85
%RHにおける酸素透過度は88ml/m2・day・
MPaであり、コート層の酸素透過係数は195ml・
μm/m2・day・MPaであった。
【0048】実施例2〜4、11 PVAとエチレン−マレイン酸共重合体との重量比、あ
るいは中和度を表1に示したように変更した以外は実施
例1と同様の操作を行った。得られたコートフィルムの
コート層は水に不溶であった。コートフィルムの酸素透
過度及びコート層の酸素透過係数を表1に示した。
【0049】実施例5 実施例1と同様の操作でPVAとエチレン−マレイン酸
共重合体との重量比が70/30となるように水溶液を
調製し、続いて、PVAとエチレン−マレイン酸共重合
体の固形分100重量部に対して、メラミン化合物(三
井サイテック、サイメル325)を5重量部になるよう
に添加し、攪拌してコート液を調製した。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15秒間、熱処理し
た。得られたコートフィルムのコート層は水に不溶であ
った。コートフィルムの酸素透過度及びコート層の酸素
透過係数を表1に示した。
【0050】実施例6〜10 架橋剤の種類と添加量を表1に示したように変更した以
外は実施例1と同様の操作を行った。得られたコートフ
ィルムの酸素透過度及びコート層の酸素透過係数を表1
に示した。
【0051】実施例12 実施例1と同様の操作でPVAとエチレン−マレイン酸
共重合体との重量比が70/30となるように水溶液を
調製し、続いて、PVAとエチレン−マレイン酸共重合
体の固形分100重量部に対して、無機層状化合物(ク
ニミネ工業製、クニピアF)を10重量部になるように
添加し、攪拌してコート液を調製した。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P
ET12,厚み12μm)上に乾燥後の塗膜厚みが約2
μm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15秒間、熱処理した。
得られたコートフィルムの酸素透過度及びコート層の酸
素透過係数を表1に示した。
【0052】実施例13 実施例1と同様の操作でPVAとエチレン−マレイン酸
共重合体との重量比が70/30となるように水溶液を
調製し、続いて、PVAとエチレン−マレイン酸共重合
体の固形分100重量部に対して、メラミン化合物(三
井サイテック、サイメル325)を5重量部、および、
無機層状化合物(クニミネ工業製、クニピアF)を10
重量部になるように添加し、攪拌してコート液を調製し
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15
秒間、熱処理した。得られたコートフィルムの酸素透過
度及びコート層の酸素透過係数を表1に示した。
【0053】実施例14 実施例1で得られたコート液を2軸延伸ナイロンフィル
ム(ユニチカ社製エンブレム、厚み15μm)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15
秒間、熱処理した。得られたコートフィルムの酸素透過
度及びコート層の酸素透過係数を表1に示した。
【0054】実施例15 PET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280℃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120μmの未延伸フィル
ムとした。続いて、未延伸フィルムをグラビアロール式
コーターに導き乾燥後のコート厚みが20μmになるよ
うに実施例1と同様の組成のコート液をコーティング
し、80℃の熱風ドライヤー中で45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、95℃で縦方向に3
倍、横方向に3.5倍の倍率で延伸した。さらに、横方
向弛緩率5%で、200℃で15秒間の熱処理を行い、
室温まで冷却後、延伸フィルムを巻き取った。得られた
コートフィルムの外観は着色も無く良好でありコート層
は水に不溶であった。コートフィルムの酸素透過度及び
コート層の酸素透過係数を表1に示した。
【0055】実施例16 実施例12と同組成のコート液を用いて、実施例15と
同様の操作によりコートフィルムを得た。得られたコー
トフィルムの酸素透過度及びコート層の酸素透過係数を
表1に示した。
【0056】実施例17 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
フィルムとした。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、乾燥後のコート厚みが20μm
になるように実施例1と同様の組成のコート液をコーテ
ィングし、80℃の熱風ドライヤー中で45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15秒間の熱処理を行
い、室温まで冷却後延伸フィルムを巻き取った。得られ
たコートフィルムの外観は着色も無く良好でありコート
層は水に不溶であった。コートフィルムの酸素透過度及
びコート層の酸素透過係数を表1に示した。
【0057】実施例18 実施例12と同組成のコート液を用いて、実施例17と
同様の操作によりコートフィルムを得た。得られたコー
トフィルムの酸素透過度及びコート層の酸素透過係数を
表1に示した。
【0058】実施例19 熱処理を200℃で1分間、および5分間とした以外
は、実施例1と同様の操作でコートフィルムを得た。コ
ート厚みは共に2μmであった。得られたコートフィル
ムの外観は着色も殆ど無く良好であり、コート層は水に
不溶であった。また、20℃、85%RHにおける酸素
透過度は、それぞれ15、および2ml/m2・day
・MPaであり、コート層の酸素透過係数は31、およ
び4ml・μm/m2・day・MPaであった。
【0059】比較例1 PVA(ユニチカケミカル社製、UF040G、ケン化
度99%、平均重合度400)の10重量%水溶液を用
いて、実施例1と同様の操作でコートフィルムを得た。
得られたコートフィルムのコート層は水に溶解した。コ
ートフィルムの酸素透過度及びコート層の酸素透過係数
を表1に示した。
【0060】比較例2 PVA(ユニチカケミカル社製、UF040G、ケン化
度99%、平均重合度400)を純水に溶解し、10重
量%の水溶液を得た。ポリアクリル酸(和光純薬工業社
製、ポリアクリル酸25重量%水溶液、数平均分子量1
50000)をポリアクリル酸のカルボキシル基に対し
て5モル%の水酸化ナトリウムを含む水溶液で希釈し1
0重量%の水溶液とした。PVAとポリアクリル酸との
重量比が70/30となるように水溶液を混合し、攪拌
してコート液を得た。このコート液を用いて、実施例1
と同様の操作でコートフィルムを得た。得られたコート
フィルムのコート層は水に溶解した。コートフィルムの
酸素透過度およびコート層の酸素透過係数を表1に示し
た。
【0061】比較例3 PVAとポリアクリル酸との重量比を30/70とし、
ポリアクリル酸のカルボキシル基に対して5当量%とな
るようにコート液を調整した。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PET1
2,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15秒間、熱処理した。得られ
たコートフィルムのコート層は水に溶解した。コートフ
ィルムの酸素透過度及びコート層の酸素透過係数を表1
に示した。
【0062】
【表1】
【0063】
【発明の効果】本発明によれば、耐水性が良く、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
製造することができる熱可塑性樹脂フィルムが提供され
る。
───────────────────────────────────────────────────── 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) C09D 135/00 C09D 135/00 175/04 175/04 (72)発明者 大西 早美 京都府宇治市宇治小桜23 ユニチカ株式会 社中央研究所内 Fターム(参考) 4F100 AA01A AH02H AH03H AH07H AK01B AK04J AK21A AK24J AK42B AK48B AK70A AL01A BA02 CA02A EJ38B JB05A JB16B JD02A JD03A YY00A 4J038 CB071 CE021 CG061 DA162 DB002 DG262 HA156 HA536 HA546 HA556 JB18 JB24 KA03 KA06 KA08 KA20 NA08 PB04 PC08

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリビニルアルコールとエチレン−マレ
    イン酸共重合体の重量比が97/3〜10/90からな
    る水系ガスバリア性コート剤。
  2. 【請求項2】 ポリビニルアルコールとエチレン−マレ
    イン酸共重合体の重量比が97/3〜10/90の混合
    物100重量部と、架橋剤成分0.1〜30重量部から
    なる水系ガスバリア性コート剤。
  3. 【請求項3】 架橋剤成分がイソシアネート化合物、メ
    ラミン化合物、尿素化合物、エポキシ化合物、カルボジ
    イミド化合物、ジルコニウム化合物のうち少なくとも1
    種の化合物であることを特徴とする請求項2記載のガス
    バリア性コート剤。
  4. 【請求項4】 ポリビニルアルコールとエチレン−マレ
    イン酸共重合体の重量比が97/3〜10/90の混合
    物(A)、及び無機層状化合物(B)と水系溶媒からな
    るコート剤において、AとBとの重量比がA/B=10
    000/1〜2/1であることを特徴とするガスバリア
    性コート剤。
  5. 【請求項5】 エチレン−マレイン酸共重合体のカルボ
    キシル基に対して0.1〜50当量%のアルカリ化合物
    を混合することを特徴とする請求項1〜4記載のガスバ
    リア性コート剤。
  6. 【請求項6】 熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも一方
    の表面に請求項1〜5記載のいずれかのコート剤からな
    る被膜を形成したガスバリア性フィルム。
  7. 【請求項7】 熱可塑性樹脂フィルムがナイロン6であ
    る請求項6記載のガスバリア性フィルム。
  8. 【請求項8】 熱可塑性樹脂フィルムがポリエチレンテ
    レフタレートである請求項6記載のガスバリア性フィル
    ム。
  9. 【請求項9】 被膜(ガスバリア層)の20℃、85%
    RHにおける酸素透過係数が700ml・μm/m2
    day・MPa以下である請求項6記載のガスバリア性
    フィルム。
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