JP2005125574A - 延伸積層フィルム及び延伸積層フィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ポリカルボン酸系重合体(A)と可塑剤(B)の組成物からなる層(a)、多価金属化合物(C)を含む層(c)及び熱可塑性樹脂からなる層(b)を有する積層体であって、層(a)と層(c)が隣接した層構成単位を少なくとも1単位有し、且つ少なくとも層(a)及び層(b)が各々面積延伸倍率1.1〜100に延伸されていることを特徴とする酸素ガスバリア性を有する延伸積層フィルム及び、少なくとも層(a)又は層(c)を層(b)の少なくとも片面に積層する工程、及び層(a)と層(b)を含む積層フィルムを延伸する工程を有することを特徴とする酸素ガスバリア性の延伸積層フィルムの製造方法。
【選択図】 なし
Description
特許文献1は、被コーティングフィルムの少なくとも片面に、ポリ(メタ)アクリル酸系ポリマーと、ポリアルコール系ポリマーと、水系媒体とを少なくとも含む水系塗工液を塗工して、該被コーティングフィルム上にコート層が配置された塗工フィルムを形成し、前記コート層中に水系媒体が存在している状態で、該塗工フィルムを加熱下で延伸するコーティングフィルムの製造方法を提案している。
特許文献2は、被コーティングフィルムの少なくとも片面に、ポリ(メタ)アクリル酸系ポリマーと、ポリアルコール系ポリマーと、可塑剤と、水系媒体とを少なくとも含む水系塗工液を塗工して、該被コーティングフィルム上にコート層が配置された塗工フィルムを形成し、前記コート層中に可塑剤が存在している状態で、該塗工フィルムを加熱下で延伸するコーティングフィルムの製造方法を提案している。
特許文献3は、カルボキシル基含有高水素結合性樹脂(具体的にはポリ(メタ)アクリル酸系ポリマー)と水酸基含有高水素結合性樹脂(具体的には糖類)と無機層状化合物からなる組成物を提案している。
特許文献4は、ポリ(メタ)アクリル酸系重合体とポリアルコール系重合体、及び多価金属との反応生成物からなる樹脂組成物を提案し、このなかで該樹脂組成物は、その化学構造中にポリ(メタ)アクリル酸とポリアルコールとの反応によって形成されたエステル結合とポリ(メタ)アクリル酸と多価金属イオンとの間に形成されたイオン結合を有することを特徴とするガスバリア性樹脂組成物であることを開示している。そして、十分な酸素ガスバリア性や高温水蒸気、熱水等に対する耐性を発現させるためには、熱処理等によりポリ(メタ)アクリル酸系重合体とポリアルコール系重合体からなる混合物を変性させる必要があることを記載している。
特許文献5は、ポリ(メタ)アクリル酸系重合体とポリアルコール系重合体との混合物からなる成形物層の表面に金属化合物を含む層を塗工してなるフィルムが提案されている。該方法により、簡便に酸素等のガスバリア性、及び高温水蒸気や熱水に対する耐性が向上したフィルムが得られることが開示されている。
本発明の第2は、ポリカルボン酸系重合体(A)と可塑剤(B)の組成質量比が99.9/0.1〜70/30である前記第1の発明の延伸積層フィルムを提供する。
本発明の第3は、可塑剤(B)がポリアルコールである前記第1又は第2の発明の延伸積層フィルムを提供する。
本発明の第5は、積層が塗工により行われる前記第4の発明の延伸積層フィルムの製造方法を提供する。
本発明の第6は、延伸する工程において、面積延伸倍率1.1〜100に延伸することを特徴とする前記第4又は第5の発明の延伸積層フィルムの製造方法を提供する。
本発明の第7は、ポリカルボン酸系重合体(A)と可塑剤(B)の組成質量比が99.9/0.1〜70/30である前記第4〜第6のいずれかの発明の延伸積層フィルムの製造方法を提供する。
本発明の第8は、可塑剤(B)がポリアルコールである前記第4〜第7のいずれかの発明の延伸積層フィルムの製造方法を提供する。
本発明の第9は、層(b)に層(a)を塗工した面に層(c)を塗工した後、或いは、層(b)に層(c)を塗工した面に層(a)を塗工した後、該積層フィルムを延伸する前記第4〜第8のいずれかの発明の延伸積層フィルムの製造方法を提供する。
本発明の第11は、溶融押出後、一方向にのみ延伸した熱可塑性樹脂からなる層(b)の少なくとも片面に、少なくとも層(a)又は層(c)を塗工し、該塗工積層フィルムを前記延伸方向と直角方向に延伸し、次いで、塗工した層(a)又は層(c)と隣接した互いに異なる層構成単位を形成する層(a)又は層(c)から選ばれる層を、前記の塗工した層の上に塗工する前記第4〜第8のいずれかの発明の延伸積層フィルムの製造方法を提供する。
本発明の第12は、溶融押出された未延伸の熱可塑性樹脂からなる層(b)の少なくとも片面に層(a)及び層(c)を塗工した後、該塗工積層フィルムを走行方向及びこれと直角方向に同時に延伸する第4〜第8のいずれかの発明の延伸積層フィルムの製造方法を提供する。
本発明の第13は、溶融押出された未延伸の熱可塑性樹脂からなる層(b)の少なくとも片面に層(a)を塗工した後、該塗工積層フィルムを走行方向及びこれと直角方向に同時に延伸し、次いで層(c)を該塗工した層(a)の上に塗工する前記第4〜第8のいずれかの発明の延伸積層フィルムの製造方法を提供する。
本発明の第14は、溶融押出された層(b)への塗工と、塗工積層フィルムの延伸を一貫工程で行う前記第4〜第13のいずれかの発明の延伸積層フィルムの製造方法を提供する。
本発明は、ポリカルボン酸系重合体(A)と可塑剤(B)の組成物からなる層(a)と多価金属化合物(C)を含む層(c)、及び熱可塑性樹脂からなる層(b)を有する積層体であって、層(a)と層(c)が隣接した層構成単位を少なくとも1単位有し、且つ少なくとも層(a)、層(b)が面積延伸倍率1.1〜100に延伸されている酸素ガスバリア性を有する延伸積層フィルム、及び、前記フィルムの製造方法を提供する。
ポリカルボン酸系重合体(A)は、既存のポリカルボン酸系重合体であれば、特に制限はないが、本発明のガスバリア性フィルムのガスバリア性、高温水蒸気や熱水に対する安定性の観点から、原料としてのポリカルボン酸系重合体(A)は、それを単独でフィルムに成形したときに、乾燥条件下(30℃、相対湿度0%)で測定した酸素透過係数が1000cm3(STP)・μm/(m2・day・MPa)以下が好ましく、更には好ましくは500cm3(STP)・μm/(m2・day・MPa)以下、最も好ましくは100cm3(STP)・μm/(m2・day・MPa)以下のものである。
ポリカルボン酸系重合体(A)を水に溶解して10質量%の水溶液を調製する。次に調製した溶液をバーコーターを用いて、プラスチックからなる基材上にコーティング、乾燥することにより、厚さ1μmのポリカルボン酸系重合体層が形成されたコーティングフィルムを作成する。得られたコーティングフィルムを乾燥したときの30℃、相対湿度0%における酸素透過度を測定する。ここでプラスチック基材として、その酸素透過度が既知の任意のプラスチックフィルムを用いる。そして、得られたポリカルボン酸系重合体(A)のコーティングフィルムの酸素透過度が基材として用いたプラスチックフィルム単独の酸素透過度に対して、10分の1以下であれば、その酸素透過度の測定値が、ほぼポリカルボン酸系重合体(A)の層単独の酸素透過度と見なすことができる。
また得られた値は、厚さ1μmのポリカルボン酸系重合体(A)の酸素透過度であるため、その値に1μmを乗じることにより、酸素透過係数に変換することができる。
ここでα,β-モノエチレン性不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸等が代表的なものである。またそれらと共重合可能なエチレン性不飽和単量体としては、エチレン、プロピレン、酢酸ビニル等の飽和カルボン酸ビニルエステル類、アルキルアクリレート類、アルキルメタクリレート類、アルキルイタコネート類、アクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、スチレン等が代表的なものである。ポリカルボン酸系重合体(A)がα,β-モノエチレン性不飽和カルボン酸と酢酸ビニル等の飽和カルボン酸ビニルエステル類との共重合体の場合には、さらにケン化することにより、飽和カルボン酸ビニルエステル部分をビニルアルコールに変換して使用することができる。
層(c)は、多価金属化合物(C)からなっている。多価金属化合物(C)は、金属イオンの価数が2以上の多価金属原子単体、及びその化合物である。本発明の延伸積層フィルムのガスバリア性、及び高温水蒸気や熱水に対する耐性、及び製造性の観点で多価金属化合物(C)は2価の金属化合物が好ましく用いられる。また、全ての層(a)及び層(c)の合計を基準として、それらの層中に含まれるカルボキシ基の合計(At)と多価金属化合物(C)の合計(Ct)の化学当量比(Ct/At)が0.2以上、更には0.5以上、10以下であることが好ましい。さらに、上記観点に加え、フィルムの成形性や透明性の観点から、0.8以上、5以下の範囲であることがより好ましい。
層(b)を構成する熱可塑性樹脂としては、種類は特に限定されないが、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ4−メチルペンテン、環状ポリオレフィン等のポリオレフィン系重合体やそれらの共重合体、及びその酸変性物、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、ポリビニルアルコール等の酢酸ビニル系共重合体、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、ポリエチレンナフタレートなどの芳香族ポリエステル系重合体やその共重合体、ポリε−カプロラクトン、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシバリレートなどの脂肪族ポリエステル系重合体やその共重合体、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12、ナイロン6,66共重合体、ナイロン6,12共重合体、メタキシレンアジパミド・ナイロン6共重合体などのポリアミド系重合体やその共重合体、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイドなどのポリエーテル系重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン等の塩素系、及びフッ素系重合体やその共重合体、ポリメチルアクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系重合体やその共重合体、ポリスチレンなどのスチレン系重合体やその共重合体、ポリイミド系重合体やその共重合体等を用いることができる。
熱可塑性樹脂からなる層(b)の熱可塑性樹脂は、必要に応じて、要求される機能により選ぶことができる。例えば、層(a)と層(c)の基材として用いたり、外層として耐酷使層、シール層、または、中間層として、補強層、ガスバリア補助層として用いることができる。これらの中、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリアミド系重合体、ポリスチレン等が延伸成形性の点で好ましい。本発明の延伸積層フィルムにおいては、少なくとも層(a)、及び層(b)は延伸されていることが必要である。
この様な層構成を有する本発明の積層フィルムは、少なくとも層(a)及び層(b)が各々面積延伸倍率で1.1〜100、好ましくは、1.1〜50、更に好ましくは1.1〜25に延伸されている。層(a)と層(b)の面積延伸倍率は同じでも、異なっていてもよい。延伸は、一方向のみの延伸であっても、二軸延伸であっても差しつかえない。
本発明の延伸積層フィルムの厚さは、好ましくは1〜200μm、更には5〜100μm、最も好ましくは10〜100μmである。また、層(a)の厚さは、0.001〜50μm、更には0.01〜10μmが好ましい。層(c)の厚さは、0.1〜50μm、更には0.1〜10μmが好ましい。層(b)の厚さは、0.3〜190μm、更には5〜100μmが好ましい。
本発明の延伸積層フィルムの製造方法では、少なくとも層(a)又は層(c)を、層(b)の少なくとも片面に積層する工程と層(a)と、層(b)を含む積層フィルムを延伸する工程により、ポリカルボン酸系重合体(A)と可塑剤(B)の組成物からなる層(a)、多価金属化合物(C)を含む層(c)及び熱可塑性樹脂からなる層(b)を有し、層(a)と層(c)が隣接した層構成単位を少なくとも1単位有する延伸積層フィルム与えるものである。
ポリアクリル酸(PAA)を蒸留水で希釈し、PAAの、例えば5質量%水溶液を調製する。得られたポリアクリル酸水溶液、例えば90質量部に対して、可塑剤(B)としてグリセリン5質量%水溶液を10質量部混合し、撹拌し、PAAとグリセリンとの混合物水溶液を調製する。得られたPAAとグリセリンの混合物水溶液をコーティング法により、例えば、卓上コーターを用いて未延伸非晶ポリエチレンテレフタレートシート(PETシート)(厚さ250μm)の片面又は両面に塗布し、温度、室温〜90℃、時間10秒〜60分、例えば70℃、30秒で乾燥し、乾燥後の厚みが、例えば1μmになるように塗工し、PETシートにPAAと可塑剤からなる組成物を積層した積層体を得る。
ここで云うコーティング法とは、ポリカルボン酸系重合体(A)と可塑剤(B)の混合物の分散液、又は溶液、或いは多価金属化合物(C)と樹脂の混合分散液、又は溶液をグラビアロールコーター、リバースロールコーター、ディップコーター、またはダイコーター、エアナイフコーター、メイヤーバー、刷毛等で熱可塑性樹脂からなる層(b)の表面に塗工する方法、懸濁液、または溶液をスプレー等で噴霧する方法、或いは浸漬法を含む塗工を云う。
本発明においては、積層すべき材料が溶液、或いは分散液の形態をとるので、積層は塗工により行われることが好ましい。
第1の実施態様は、層(b)に層(a)を塗工した面に、層(c)を塗工した後、或いは、層(b)に層(c)を塗工した面に、層(a)を塗工した後、該積層フィルムを延伸する延伸積層フィルムの製造方法である。この方法は、層(b)が延伸、未延伸フィルムに関わりなく、層(a)と層(c)の隣接する1単位の層構成を有する積層体が形成された後、延伸され延伸積層フィルムを与える。
第2の実施態様は、少なくとも層(a)又は層(c)を、溶融押出された未延伸の熱可塑性樹脂からなる層(b)の少なくとも片面に塗工し、該塗工積層フィルムを一方向に延伸し、次いで、塗工した層(a)又は層(c)と隣接した互いに異なる層構成単位を形成する層(a)と層(c)から選ばれる層を、前記塗工した層の上に塗工し、前記延伸方向と直角方向に延伸する延伸積層フィルムの製造方法である。この方法は、溶融押出された未延伸層(b)に、層(a)又は層(c)の塗工、及び延伸を交互に行う方法であり、フィルムの製膜と塗工を一貫して行う実施態様である。
第4の実施態様は、溶融押出された未延伸の熱可塑性樹脂からなる層(b)の少なくとも片面に層(a)及び層(c)を逐次塗工した後、該塗工積層フィルムを走行方向及びこれと直角方向に同時に延伸する前記延伸積層フィルムの製造方法であり、フィルムの製膜と塗工を一貫して行う実施態様である。
第5の実施態様は、溶融押出された未延伸の熱可塑性樹脂からなる層(b)の少なくとも片面に層(a)を塗工した後、該塗工積層フィルムを走行方向及びこれと直角方向に同時に延伸し、次いで層(c)を前記の塗工した層(a)の上に塗工する前記延伸積層フィルムの製造方法であり、フィルムの製膜と塗工を一貫して行う実施態様である。
以上のように本発明の延伸積層フィルムの製造方法は、フィルムの製膜、塗工、延伸工程を別々に行う製造方法の他に、溶融押出された層(b)への塗工と、塗工積層フィルムの延伸を一貫工程で行う延伸積層フィルムの製造方法を含むものである。
前記、各製造方法では、フィルムの製膜、塗工、延伸の各段階を連続して製造するインラインコート方式で生産してもよいし、上記の特定の段階で中間品として確保し、以降の工程に任意のときに組み込むオフライン形式のいずれに適用してもよい。
1.塗工する熱可塑性樹脂フィルムが湿度の影響を受けやすい材質(例えば、ナイロンなど)の場合は、オフラインで製膜と塗工に時間差があると、その間にフィルムが吸湿し、水分による塗工後の外観不良を起こし易いが、インラインで製膜と同時に塗工を行えば、時間差が無くなるのでこの様なトラブルが解消する。
2.塗工する熱可塑性樹脂フィルムは、通常約4〜6m幅に製膜後、1〜2mmにスリットされ塗工に供するが、製膜フィルムには幅方向に収縮性等の物性差が生じ、フィルムの取り位置により、塗工時の乾燥工程で収縮差が生じるため、フィルムの安定走行が損なわれる。インライン方式では延伸前に塗工すればこの様な問題は回避できる。
3.多価金属化合物からなる層(c)からのイオン供給で酸素ガスバリア性を発現させるので、塗工してから延伸するインライン方式では、オフラインでの製法と比較して塗工厚みを1桁以上薄くでき、その結果、速やかにバリアー性能の発現ができる。
4.インラインでフィルムの製膜と塗工までを一貫して行うことにより、生産性の向上とコストダウンが可能となる。
また一方で本発明の延伸積層フィルムは、塗工層自体も延伸されるので、塗工厚さの均一化、薄膜化ができ、性能、生産コストの面で安定的な操業が可能となる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
酸素透過度の評価方法
酸素透過度の測定は、試料により、下記方法に依った。
酸素透過度は、Modern Contorol社製酸素透過試験器OXTRANTM2/20を用いて測定した。測定方法は、JIS K−7126、B法(等圧法)、及びASTM D3985−81に準拠し、(1)延伸成形フィルムについては、温度30℃、相対湿度80%(80%(RH)と記載することもある)の条件で測定し、単位cm3(STP)/(m2・day・MPa)で表記し、(2)ポリアクリル酸については、温度30℃、相対湿度0%の条件下で測定し、ポリカルボン酸の厚さを乗じることにより酸素透過係数に変換し、単位cm3(STP)μm/(m2・day・MPa)で表記した。ここで(STP)は酸素の体積を規定するための標準条件(0℃、1気圧)を意味する。
コート層の亀裂の評価
積層フィルムを50cm四方切り出し、切り出した積層フィルムの任意の5箇所を観察対象の試料とした。剃刀又はミクロトームを用いて、試料のフィルム平面に垂直な方向に切断し、切断面を走査型電子顕微鏡で観察する。走査型電子顕微鏡は、例として日立製作所製、S800形を用い、加速電圧3.0〜20keV、観測倍率5000倍から50000倍で観察する。コート層を観察し、コート層の切断(亀裂)部分の有無を観察した。4箇所以上の観察資料に亀裂が認められない場合、「亀裂なし」とした。
以下のようにコーティング溶液1(接着剤塗工液)を調製した。
市販のポリエステル系接着剤(三井武田ケミカル(株)商品名タケラックA525)及びイソシアネート系硬化剤(三井武田ケミカル(株)商品名タケネートA52)を、質量比で9:1で混合し、これを酢酸エチルにより固形分が5質量%になるように希釈した塗工液を作成した。
(製造例2)
以下のようにコーティング溶液2(ポリアクリル酸と可塑剤の塗工液)を調製した。市販のポリアクリル酸(東亜合成(株)製、商品名アロン10H)100質量部(固形分25質量%)に対し、水酸化ナトリウム(和光純薬(株)製)、0.28質量部を加えて中和度2モル%の部分中和水溶液を調製し、これを水とイソプロピル
アルコールの質量比9:1の混合液により、固形分が3質量%になるように希釈した。この水溶液に、グリセリン3質量%水溶液を、ポリアクリル酸3質量%水溶液の90質量部に対し、10質量部添加した塗工液を作成した。尚、用いたポリアクリル酸の酸素透過係数は、50cm3(STP)μm/(m2・day・MPa)(30℃、相対湿度0%)であった。
(製造例3)
以下のようにコーティング溶液3(多価金属化合物の塗工液)を調製した。
市販の酸化亜鉛超微粒子含有塗料(住友大阪セメント(株)商品名ZR133)100質量部に対し、イソシアネート系硬化剤(住友大阪セメント(株))5質量部混合し、これをトルエン/メチルエチルケトンの質量比4:1の混合溶剤により、固形分が20質量%になるように希釈した塗工液を作成した。
PET樹脂(東洋紡績(株)製、商品名:ユニペットRT−580)を270〜300℃ Tダイ方式にて溶融押出し、15℃の冷却ロールで冷却して厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜し、この未延伸フイルムを周速の異なる87℃の一対のロール間で、縦方向(フィルム走行方向)に3倍延伸した。次いで、この一軸延伸フィルム上に、前記した製造例1及び2で得たコーティング溶液を、1、2の順番にそれぞれ、オフセットグラビア方式で塗工、乾燥したのち、テンター((株)市金製)で120℃の炉内で横方向(フィルム走行方向と垂直方向)に3倍延伸した。ついでこの二軸延仲フィルム上に前記の製造例3で得たコーティング溶液を、オフセットグラビア方式で塗工、乾燥して厚さ約14μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/d/a/c=13/0.1/0.3/1μm)を得た。
(実施例2)
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜し、実施例1と同じ条件で縦方向に3倍延伸した。次いで、この一軸延伸フィルム上に、前記した製造例1〜3で得たコーティング溶液を、1、2、3の順番にそれぞれ、オフセットグラビア方式で塗工、乾燥したのち、テンター((株)市金製)で120℃の炉内で横方向(フィルム走行方向と垂直方向)に3倍延伸して、厚さ約14μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/d/a/c=13/0.1/0.3/1μm)を得た。
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜した。この未延伸フイルムに前記した製造例1で得たコーティング溶液をオフセットグラビア方式で塗工・乾燥したのち、周速の異なる87℃の一対のロール間で、縦方向(フィルム走行方向)に3倍延伸した。次いで、この一軸延伸フィルム上に、前記の製造例2で得たコーティング溶液を、オフセットグラビア方式で塗工、乾燥したのち、テンター((株)市金製)で120℃の炉内で横方向(フィルム走行方向と垂直方向)に3倍延伸した。ついでこの二軸延伸フィルム上に前記の製造例3で得たコーティング溶液を、オフセットグラビア方式で塗工・乾燥して厚さ約14μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/d/a/c=13/0.1/0.3/1μm)を得た。
(実施例4)
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜した。この未延伸フイルムに前記製造例1で得たコーティング溶液をオフセットグラビア方式で塗工・乾燥したのち、周速の異なる87℃の一対のロール間で、縦方向(フィルム走行方向)に3倍延伸した。次いで、この一軸延伸フィルム上に、前記した製造例2及び3で得たコーティング溶液を、2、3の順にそれぞれオフセットグラビア方式で塗工、乾燥したのち、テンター((株)市金製)で120℃の炉内で横方向(フィルム走行方向と垂直方向)に3倍延伸して厚さ約14μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/d/a/c=13/0.1/0.3/1μm)を得た。
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜した。この未延伸フイルムに前記した製造例1及び2で得たコーティング溶液を、1、2の順にそれぞれオフセットグラビア方式で塗工・乾燥したのち、周速の異なる87℃の一対のロール間で、縦方向(フィルム走行方向)に3倍延伸した。次いで、この一軸延伸フィルム上に、前記の製造例3で得たコーティング溶液を、オフセットグラビア方式で塗工、乾燥したのち、テンター((株)市金製)で120℃の炉内で横方向(フィルム走行方向と垂直方向)に3倍延伸して厚さ約14μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/d/a/c=13/0.1/0.1/1μm)を得た。
(実施例6)
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜した。この未延伸フイルムに前記の製造例1及び2で得たコーティング溶液を、1、2の順にそれぞれオフセットグラビア方式で塗工・乾燥したのち、テンター(東芝機械(株)製)で120℃の炉内で縦方向及び横方向(フィルム走行方向及び垂直方向)に各々3倍同時二軸延伸した。ついでこの二軸延伸フィルム上に前記の製造例3で得たコーティング溶液を、オフセットグラビア方式で塗工・乾燥して、厚さ14μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/d/a/c=13/0.1/0.1/1μm)を得た。
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜した。この未延伸フイルムに前記の製造例1〜3で得たコーティング溶液を、1、2及び3の順にそれぞれオフセットグラビア方式で塗工・乾燥したのち、テンター(東芝機械(株)製)で120℃の炉内で縦方向及び横方向(フィルム走行方向及び垂直方向)に各々3倍に同時二軸延伸して、厚さ約14μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/d/a/c=13/0.1/0.1/0.5μm)を得た。
(実施例8)
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜した。この未延伸フイルムに前記した製造例1〜3で得たコーティング溶液を、1、2、及び3の順にそれぞれオフセットグラビア方式で塗工・乾燥したのち、フィルムを巻き取った。その後この塗エロールをテンター(東芝灘械(株)製)に持込み、120℃の炉内で縦方向及び横方向(フィルム走行方向及び垂直方向)に各々3倍に同時二軸延伸して、厚さ約14μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/d/a/c=13/0.1/0.1/0.5μm)を得た。
実施例7のPET樹脂フィルムの代わりにナイロン樹脂(ユニチ力(株)製、商品名:(A1030BRT)を220〜240℃でTダイ方式にて溶融押出し、15℃の冷却ロールで冷却して得た厚さ140μmの未延伸フィルムを用いたこと以外は、実施例7と同様の方法で、厚さ約16μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、Ny/d/a/c=15/0.1/0.3/1μm)を得た。
(実施例10)
実施例7のPET樹脂フィルムの代わりにポリプロピレン樹脂(住友化学(株)製、商品名:ノーブレンFK145)(OPPと省略することもある)を140〜160℃でTダイ方式にて溶融押出し、15℃の冷却ロールで冷却して、厚さ180μmの未延伸フィルムを用いたこと以外は、実施例7と同様の方法で、厚さ約21μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、OPP/d/a/c=20/0.1/0.1/0.5μm)を得た。
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜した。この未延伸フイルムを周速の異なる87℃の一対のロール間で、縦方向(フィルム走行方向)に3倍延伸した。次いで、この一軸延伸フィルム上に、前記の製造例2及び3で得たコーティング溶液を、2、3の順番にそれぞれ、オフセットグラビア方式で塗工、乾燥したのち、テンター((株)市金製)で120℃の炉内で横方向(フィルム走行方向と垂直方向)に3倍延伸して、厚さ約14μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/a/c=13/0.3/1μm)を得た。
(実施例12)
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜した。次いでこの未延伸フイルムに前記の製造例2で得たコーティング溶液をオフセットグラビア方式で塗工・乾燥したのち、この未延伸フイルムを周速の異なる87℃の一対のロール間で、縦方向(フィルム走行方向)に3倍延伸した。次いで、この一軸延伸フィルム上に、前記の製造例3で得たコーティング溶液を、オフセットグラビア方式で塗工、乾燥したのち、テンター((株)市金製)で120℃の炉内で横方向(フィルム走行方向と垂直方向)に3倍延伸して、厚さ約14μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/a/c=13/0.1/1μm)を得た。
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜した。次いでこの未延伸フイルムに前記の製造例2及び3で得たコーティング溶液を、2、3の順にそれぞれオフセットグラビア方式で塗工・乾燥したのち、テンター(東芝機械(株)製)で120℃の炉内で縦方向及び横方向(フィルム走行方向及び垂直方向)に各々3倍に同時二軸延伸して厚さ約14μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/a/c=13/0.1/0.5μm)を得た。
(実施例14)
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜した。次いでこの未延伸フイルムに前記した製造例2及び3で得たコーティング溶液を、2、3の順にそれぞれオフセットグラビア方式で塗工・乾燥したのち、フィルムを巻き取った。その後この塗工ロールをテンター(東芝機械(株)製)に持ち込み、120℃の炉内で縦方向及び横方向(フィルム走行方向と垂直方向)に各々3倍に同時二軸延伸して、厚さ約14μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/a/c=13/0.1/0.5μm)を得た。
製造例1のコーティング溶液(接着剤塗工液)を製造例3のコーティング溶液(多価金属化合物の塗工液)に置き換えた以外は、実施例1と同様にして、PET樹脂層/多価金属層/(PAA+可塑剤)層/多価金属層の層構成を有する厚さ約15μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/c/a/c=13/1/0.3/1μm)を得た。
(実施例16)
製造例1のコーティング溶液(接着剤塗工液)を製造例3のコーティング溶液(多価金属化合物の塗工液)に置き換えた以外は、実施例2と同様にして、PET樹脂層/多価金属層/(PAA+可塑剤)層/多価金属層の層構成を有する厚さ約15μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/c/a/c=13/1/0.3/1μm)を得た。
(実施例17)
製造例1のコーティング溶液(接着剤塗工液)を製造例3のコーティング溶液(多価金属化合物の塗工液)に置き換えた以外は、実施例3と同様にして、PET樹脂層/多価金属層/(PAA+可塑剤)層/多価金属層の層構成を有する厚さ約15μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/c/a/c=13/0.5/0.3/1μm)を得た。
(実施例18)
製造例1のコーティング溶液(接着剤塗工液)を製造例3のコーティング溶液(多価金属化合物の塗工液)に置き換えた以外は、実施例4と同様にして、PET樹脂層/多価金属層/(PAA+可塑剤)層/多価金属層の層構成を有する厚さ約15μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/c/a/c=13/0.5/0.3/1μm)を得た。
製造例1のコーティング溶液(接着剤塗工液)を製造例3のコーティング溶液(多価金属化合物の塗工液)に置き換えた以外は、実施例5と同様にして、PET樹脂層/多価金属層/(PAA+可塑剤)層/多価金属層の層構成を有する厚さ約15μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/c/a/c=13/0.5/0.1/1μm)を得た。
(実施例20)
製造例1のコーティング溶液(接着剤塗工液)を製造例3のコーティング溶液(多価金属化合物の塗工液)に置き換えた以外は、実施例6と同様にして、PET樹脂層/多価金属層/(PAA+可塑剤)層/多価金属層の層構成を有する厚さ約15μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/c/a/c=13/0.5/0.1/1μm)を得た。
(実施例21)
製造例1のコーティング溶液(接着剤塗工液)を製造例3のコーティング溶液(多価金属化合物の塗工液)に置き換えた以外は、実施例7と同様にして、PET樹脂層/多価金属層/(PAA+可塑剤)層/多価金属層の層構成を有する厚さ約14μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/c/a/c=13/0.5/0.1/0.5μm)を得た。
(実施例22)
製造例1のコーティング溶液(接着剤塗工液)を製造例3のコーティング溶液(多価金属化合物の塗工液)に置き換えた以外は、実施例8と同様にして、PET樹脂層/多価金属層/(PAA+可塑剤)層/多価金属層の層構成を有する厚さ約14μmの面積延伸倍率9の二軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/c/a/c=13/0.5/0.1/0.5μm)を得た。
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜した。この未延伸フイルムを周速の異なる87℃の一対のロール間で、縦方向(フィルム走行方向)に3倍延伸した。次いで、この一軸延伸フィルム上に、前記した製造例1で得たコーティング溶液(接着剤塗工液)を、オフセヅトグラビア方式で塗工、乾燥したのち、テンター((株)市金製)で120℃の炉内で横方向〔フィルム走行方向と垂直方向〕に3倍延伸した。次いでこの二軸延伸フィルム上に前記の製造例2及び3で得たコーティング溶液を、2、3の順にそれぞれオフセットグラビア方式で塗工・乾燥して厚さ約14μmの二軸延伸コーティングPETフィルム(各層の厚さ、PET/d/a/c=13/0.1/0.3/1μm)を得た。
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜した。この未延伸フイルムに前記した製造例1で得たコーティング溶液を、オフセットグラビア方式で塗工、乾燥したのち、東芝機械(株)製のテンターで120℃の炉内で縦方向及び横方向(フィルム走行方向及び垂直方向)に各々3倍、同時二軸延伸した。次いでこの二軸延伸フィルム上に、前記の製造例2及び3で得たコーティング溶液を、2、3の順番にそれぞれ、オフセットグラビア方式で塗工、乾燥して、厚さ約14μmの二軸延伸コーティングPETフィルム(各層の厚さ、PET/d/a/c=13/0.1/0.3/1μm)を得た。
(参考例3)
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜した。この未延伸フイルムを、東芝機械(株)製のテンターで120℃の炉内で縦方向及び横方向(フィルム走行方向及び垂直方向)に各々3倍、同時二軸延伸した。次いで、この二軸延伸フィルム上に、前記の製造例1〜3で得たコーティング溶液を、1、2、3の順にそれぞれオフセットグラビア方式で塗工、乾燥して厚さ約14μmの二軸延伸コーティングPETフィルム(各層の厚さ、PET/d/a/c=13/0.1/0.3/1μm)を得た。
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜した。この未延伸フィルムを、テンターで120℃の炉内で縦方向及び横方向(フィルム走行方向と垂直方向)に各々3倍に同時二軸延伸した。次いで、この二軸延伸フィルム上に、前記の製造例2及び3で得たコーティング溶液を、2、3の順にそれぞれオフセットグラビア方式で塗工、乾燥して厚さ約14μmの二軸延伸コーティングPETフィルム(各層の厚さ、PET/a/c=13/0.3/1μm)を得た。
(参考例5)
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜した。この未延伸フイルムを周速の異なる87℃の一対のロール間で、縦方向(フィルム走行方向)に3倍延伸した。次いで、この一軸延伸フィルム上に、前記の製造例3で得たコーティング溶液を、オフセットグラビア方式で塗工、乾燥したのち、(株)市金製のテンターで120℃の炉内で横方向〔フィルム走行方向と垂直方向〕に3倍延伸した。ついで、この二軸延伸フィルムに、前記の製造例2及び3で得たコーティング溶液を、2、3の順にそれぞれオフセットグラビア方式で塗工、乾燥して、厚さ約15μmの二軸延伸コーティングPETフィルム(各層の厚さ、PET/c/a/c=13/1/0.3/1μm)を得た。
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜した。この未延伸フイルムを、東芝機械(株)製のテンターで120℃の炉内で縦方向及び横方向(フィルム走行方向及び垂直方向)に各々3倍、同時二軸延伸した。次いで、この二軸延伸フィルム上に、前記の製造例2及び3で得たコーティング溶液を、2、3、2の順にそれぞれオフセットグラビア方式で塗工、乾燥して厚さ約15μmの二軸延伸コーティングPETフィルム(各層の厚さ、PET/a/c/a=13/0.3/1/0.3μm)を得た。
(参考例7)
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜した。この未延伸フイルムを、東芝機械(株)製のテンターで120℃の炉内で縦方向及び横方向(フィルム走行方向及び垂直方向)に各々3倍、同時二軸延伸した。次いで、この二軸延伸フィルム上に、前記の製造例2及び3で得たコーティング溶液を、3、2、3の順にそれぞれオフセットグラビア方式で塗工、乾燥して厚さ約15μmの二軸延伸コーティングPETフィルム(各層の厚さ、PET/c/a/c=13/1/0.3/1μm)を得た。
(参考例8)
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜した。この未延伸フイルムを、東芝機械(株)製のテンターで120℃の炉内で縦方向及び横方向(フィルム走行方向及び垂直方向)に各々3倍に同時二軸延伸して巻き取った。次いで、この二軸延伸フィルムをコーティングラインに持ち込み、前記の製造例1、2、3で得たコーティング溶液を、1、2、3の順にそれぞれオフセットグラビア方式で塗工、乾燥して厚さ約14μmの二軸延伸コーティングPETフィルム(各層の厚さ、PET/d/a/c=13/0.1/0.3/1μm)を得た。
(参考例9)
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜した。この未延伸フイルムを、東芝機械(株)製のテンターで120℃の炉内で縦方向及び横方向(フィルム走行方向及び垂直方向)に各々3倍に同時二軸延伸して巻き取った。次いで、この二軸延伸フィルムをコーティングラインに持ち込み、前記の製造例2及び3で得たコーティング溶液を、2、3の順にそれぞれオフセットグラビァ方式で塗工、乾燥して厚さ約14μmの二軸延伸コーティングPETフィルム(各層の厚さ、PET/a/c=13/0.3/1μm)を得た。
実施例1と同じPET樹脂を実施例1と同様に押出し、厚さ120μmの未延伸フィルムを製膜した。この未延伸フイルムを、東芝機械(株)製のテンターで120℃の炉内で縦方向及び横方向(フィルム走行方向及び垂直方向)に各々3倍、同時二軸延伸して巻き取った。次いで、この二軸延伸フィルムをコーティングラインに持ち込み、前記の製造例2及び3で得たコーティング溶液を、3、2、3の順にそれぞれオフセットグラビア方式で塗工、乾燥して厚さ約14μmの二軸延伸コーティングPETフィルム(各層の厚さ、PET/c/a/c=13/1/0.3/1μm)を得た。
上記参考例1〜10の方法により得られた二軸延伸コーティングフィルムは、コート層の亀裂がなく、ポリアクリル酸は延伸されていないが、酸素ガス透過度が10〜20cm3(STP)/m2・day・MPa)(30℃、相対湿度80%)と酸素ガスバリア性に優れていた。また参考例1〜7はインラインコーティング法で、塗工後の加熱・延伸を行ったことにより、この製造方法の単位時間当たりの生産性は非常に高かった。
製造例2(ポリアクリル酸と可塑剤の塗工液)において、グリセリンの添加量をポリアクリル酸3質量%水溶液65質量部に対して、グリセリン3質量%水溶液を35質量部添加した以外は、実施例12と同様にして、厚さ約14μmの二軸延伸コーティングPETフィルムを得た。この方法により得られた二軸延伸コーティングPETフィルム(各層の厚さ、PET/a/c=13/0.1/1μm)は、コート層の亀裂はないがグリセリン添加量が多いため、酸素ガス透過度が1200cm3(STP)/(m2・day・MPa)と劣化した。
(比較例2)
製造例1〜3で得たコーティング溶液の塗工順序を2、1、3とする以外は、実施例2と同様に2軸延伸積層フィルム(各層の厚さ、PET/a/d/c=13/0.3/0.1/1μm)を作成した。この場合、層(a)と層(c)は隣接していない。この延伸積層フィルムの酸素透過度は、1500cm3(STP)/(m2・day・MPa)であった。
Claims (14)
- ポリカルボン酸系重合体(A)と可塑剤(B)の組成物からなる層(a)、多価金属化合物(C)を含む層(c)及び熱可塑性樹脂からなる層(b)を有する積層体であって、層(a)と層(c)が隣接した層構成単位を少なくとも1単位有し、且つ少なくとも層(a)及び層(b)が各々面積延伸倍率1.1〜100に延伸されていることを特徴とする酸素ガスバリア性を有する延伸積層フィルム。
- ポリカルボン酸系重合体(A)と可塑剤(B)の組成質量比が99.9/0.1〜70/30である請求項1記載の延伸積層フィルム。
- 可塑剤(B)がポリアルコールである請求項1又は2記載の延伸積層フィルム。
- ポリカルボン酸系重合体(A)と可塑剤(B)の組成物からなる層(a)、多価金属化合物(C)を含む層(c)及び熱可塑性樹脂からなる層(b)を有し、層(a)と層(c)が隣接した層構成単位を少なくとも1単位有する延伸積層フィルムを製造する方法であって、少なくとも層(a)又は層(c)を層(b)の少なくとも片面に積層する工程、及び層(a)と層(b)を含む積層フィルムを延伸する工程を有することを特徴とする酸素ガスバリア性の延伸積層フィルムの製造方法。
- 積層が塗工により行われることを特徴とする請求項4記載の延伸積層フィルムの製造方法。
- 延伸する工程において、面積延伸倍率1.1〜100に延伸することを特徴とする請求項4又は5記載の延伸積層フィルムの製造方法。
- ポリカルボン酸系重合体(A)と可塑剤(B)の組成質量比が99.9/0.1〜70/30であることを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載の延伸積層フィルムの製造方法。
- 可塑剤(B)がポリアルコールである請求項4〜7のいずれかに記載の延伸積層フィルムの製造方法。
- 層(b)に層(a)を塗工した面に層(c)を塗工した後、或いは、層(b)に層(c)を塗工した面に層(a)を塗工した後、該積層フィルムを延伸することを特徴とする請求項4〜8のいずれかに記載の延伸積層フィルムの製造方法。
- 少なくとも層(a)又は層(c)を溶融押出された未延伸の熱可塑性樹脂からなる層(b)の少なくとも片面に塗工し、該塗工積層フィルムを一方向に延伸し、次いで、塗工した層(a)又は層(c)と隣接した互いに異なる層構成単位を形成する層(a)又は層(c)から選ばれる層を、前記塗工した層の上に塗工し、前記延伸方向と直角方向に延伸することを特徴とする請求項4〜8のいずれかに記載の延伸積層フィルムの製造方法。
- 溶融押出後、一方向にのみ延伸した熱可塑性樹脂からなる層(b)の少なくとも片面に、少なくとも層(a)又は層(c)を塗工し、該塗工積層フィルムを前記延伸方向と直角方向に延伸し、次いで、塗工した層(a)又は層(c)と隣接した互いに異なる層構成単位を形成する層(a)又は層(c)から選ばれる層を、前記の塗工した層の上に塗工することを特徴とする請求項4〜8のいずれかに記載の延伸積層フィルムの製造方法。
- 溶融押出された未延伸の熱可塑性樹脂からなる層(b)の少なくとも片面に層(a)及び層(c)を塗工した後、該塗工積層フィルムを走行方向及びこれと直角方向に同時に延伸することを特徴とする請求項4〜8のいずれかに記載の延伸積層フィルムの製造方法。
- 溶融押出された未延伸の熱可塑性樹脂からなる層(b)の少なくとも片面に層(a)を塗工した後、該塗工積層フィルムを走行方向及びこれと直角方向に同時に延伸し、次いで層(c)を該塗工した層(a)の上に塗工することを特徴とする請求項4〜8のいずれかに記載の延伸積層フィルムの製造方法。
- 溶融押出された層(b)への塗工と、塗工積層フィルムの延伸を一貫工程で行うことを特徴とする請求項4〜13のいずれかに記載の延伸積層フィルムの製造方法。
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