JP2012240868A - 水蒸気バリア材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】PETフィルムなどに、粘土膜がコーティングされたバリア材であって、粘土膜の粘土が、水素型スメクタイトであり、必要に応じて添加物を含み、PETフィルムにコーティング後、100℃以下の乾燥・熱処理で水蒸気バリア性を発現させた、水蒸気透過度が2g/m2・day以下である、粘土コーティング膜、当該粘土コーティング膜を有するバリア材及びその製造方法。
【効果】水蒸気バリア性を向上させた水素化粘土を構成要素として含む水蒸気バリア材を提供することができる。
【選択図】なし
Description
(1)粘土の層間イオンが水素イオンである水素型スメクタイト、又は当該水素型スメクタイトと添加物を含むコ−ティング膜であって、温度40℃、相対湿度90%における水蒸気透過度(カップ法:JIS Z 0208)が2g/m2・day以下である特性を有することを特徴とするコーティング膜。
(2)水素型スメクタイトが、スチーブンサイト、ヘクトライト、サポナイト、又はモンモリロナイトである前記(1)記載のコーティング膜。
(3)コーティング膜に含まれる添加物が、有機高分子であり、その添加量が0超〜80重量%以下である前記(1)記載のコーティング膜。
(4)添加物である有機高分子が、アルカリ金属イオンを含まない水溶性高分子である前記(1)記載のコーティング膜。
(5)コーティング膜上に保護膜を有する前記(1)記載のコーティング膜。
(6)保護膜が、エチルセルロース、又は水溶性ナイロンである前記(5)記載のコーティング膜。
(7)前記(1)記載のコーティング膜と、当該コーティング膜を形成した基材とを構成要素として含み、当該基材の厚さが200μm以下であることを特徴とする水蒸気バリア材。
(8)基材上に、無機バリア層が積層されている前記(7)記載のバリア材。
(9)水蒸気透過度が、2g/m2・day以下である前記(7)記載のバリア材。
(10)温度40℃、相対湿度90%の雰囲気で、24時間放置後の重量変化が13.5%以下である前記(7)記載のバリア材。
(11)コーティング膜の厚さが、0.01〜100μmである前記(7)記載のバリア材。
(12)粘土の層間イオンが水素イオンである水素型スメクタイト、又は当該水素型スメクタイトと添加物を含むコーティング膜を基材にコーティングした後に、乾燥・熱処理をすることにより、温度40℃、相対湿度90%における水蒸気透過度(カップ法:JIS Z 0208)が2g/m2・day以下であるコーティング膜を有するバリア材を製造することを特徴とする前記(7)記載のバリア材の製造方法。
(13)コーティング工程の後の乾燥・熱処理の温度条件が、100℃以下であり、それにより水蒸気バリア性を発現させる前記(12)記載のバリア材の製造方法。
(14)水素型スメクタイトが、スチーブンサイト、ヘクトライト、サポナイト、又はモンモリロナイトである前記(12)記載のバリア材の製造方法。
(15)コーティング膜に含まれる添加物が、有機高分子であり、その添加量が0超〜80重量%以下である前記(12)記載のバリア材の製造方法。
(16)添加物である有機高分子が、アルカリ金属イオンを含まない水溶性高分子である前記(12)記載のバリア材の製造方法。
本発明者らは、水蒸気バリア性向上のために、層間のナトリウムイオンフリー粘土膜を開発することを目標に鋭意研究を重ね、ナトリウムイオンを水素イオンに置換した水素化スメクタイトが、100℃以下の比較的低い熱処理温度で、水蒸気バリア性を発現することを見出した。本発明は、食品、医薬品及びその他製品の包装などに用いられるバリアフィルム、特に、水蒸気バリア性が改善された粘土膜、粘土コーティング膜及びその製造方法を提供するものである。
Li+<Na+<(K+,NH4 +)<Rb+<CS+
アルカリ土類イオン間では、次のような順列である。
Mg2+<Ca2+ <Sr2+ <Ba2+
Ca2+>Mg2+>・・・・>K+>NH4 +>Na+>H+>Li+
したがって、水素イオンは、粘土の層間に存在するナトリウムイオンやカルシウムイオンなどと比較的容易に交換される。
(1)水素型スメクタイト、又は当該水素型スメクタイトと添加物を含み、溶媒が水のみ、水とエタノール、又は水とアセトンからなる粘土分散液を、プラスチックフィルムにコーティングし、積層したバリア材を提供できる。
(2)上記バリア材は、これまでにない水蒸気バリア性を有し、柔軟性があり、密着性に優れ、しかも透明性があって、湿気を嫌う食品、医薬品、精密機械部品・材料など、日用品、工業用品の包装・封止材として有用である。
(3)上記バリア材は、容器などの形状が平面でない基材においても、コーティング方法をディップコーティングやスプレーコーティングにすることによって、同様の効果が得られ、保護膜としての機能を持たせることができる。
(4)フィルム状のバリア材は、粘土分散液のコーティングと乾燥・熱処理を連続した工程で製膜でき、工業的に有利に製造することが可能である。
実施例1で基材として使用した、PETフィルムの水蒸気透過度、酸素透過度、全光線透過率を測定し、その結果を表1(PETのみ)に併せて示した。
Claims (16)
- 粘土の層間イオンが水素イオンである水素型スメクタイト、又は当該水素型スメクタイトと添加物を含むコ−ティング膜であって、温度40℃、相対湿度90%における水蒸気透過度(カップ法:JIS Z 0208)が2g/m2・day以下である特性を有することを特徴とするコーティング膜。
- 水素型スメクタイトが、スチーブンサイト、ヘクトライト、サポナイト、又はモンモリロナイトである請求項1記載のコーティング膜。
- コーティング膜に含まれる添加物が、有機高分子であり、その添加量が0超〜80重量%以下である請求項1記載のコーティング膜。
- 添加物である有機高分子が、アルカリ金属イオンを含まない水溶性高分子である請求項1記載のコーティング膜。
- コーティング膜上に保護膜を有する請求項1記載のコーティング膜。
- 保護膜が、エチルセルロース、又は水溶性ナイロンである請求項5記載のコーティング膜。
- 請求項1記載のコーティング膜と、当該コーティング膜を形成した基材とを構成要素として含み、当該基材の厚さが200μm以下であることを特徴とする水蒸気バリア材。
- 基材上に、無機バリア層が積層されている請求項7記載のバリア材。
- 水蒸気透過度が、2g/m2・day以下である請求項7記載のバリア材。
- 温度40℃、相対湿度90%の雰囲気で、24時間放置後の重量変化が13.5%以下である請求項7記載のバリア材。
- コーティング膜の厚さが、0.01〜100μmである請求項7記載のバリア材。
- 粘土の層間イオンが水素イオンである水素型スメクタイト、又は当該水素型スメクタイトと添加物を含むコーティング膜を基材にコーティングした後に、乾燥・熱処理をすることにより、温度40℃、相対湿度90%における水蒸気透過度(カップ法:JIS Z 0208)が2g/m2・day以下であるコーティング膜を有するバリア材を製造することを特徴とする請求項7記載のバリア材の製造方法。
- コーティング工程の後の乾燥・熱処理の温度条件が、100℃以下であり、それにより水蒸気バリア性を発現させる請求項12記載のバリア材の製造方法。
- 水素型スメクタイトが、スチーブンサイト、ヘクトライト、サポナイト、又はモンモリロナイトである請求項12記載のバリア材の製造方法。
- コーティング膜に含まれる添加物が、有機高分子であり、その添加量が0超〜80重量%以下である請求項12記載のバリア材の製造方法。
- 添加物である有機高分子が、アルカリ金属イオンを含まない水溶性高分子である請求項12記載のバリア材の製造方法。
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