JP2017160356A - ラミネート用バリア性コーティング組成物及びラミネート用バリア性複合フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
また、このようなガスバリア層を有する包装袋は、乾燥状態において極めて優れたバリア性を有するが、吸湿性が高いため、熱水処理時において基材フィルム及びガスバリア層が剥離しやすいという問題を有している。
(式1) WA/WB=25/75〜55/45
(式1中、WAはラミネート用バリア性コーティング組成物中の(A)成分の含有量(質量)、WBはラミネート用バリア性コーティング組成物中の(B)成分の含有量(質量)を表す。)
また、本発明のラミネート用バリア性コーティング組成物は、上記(B)成分は、テトラアルコキシシランの加水分解物であることが好ましい。
また、本発明のラミネート用バリア性コーティング組成物は、更に(D)成分として、多官能ヒドラジド化合物を含有することが好ましい。
また、上記(D)成分が、アジピン酸ジヒドラジド、カルボヒドラジド、及び、ヒドラジノ基変性ポリアクリルアミドから選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。
また、本発明は、少なくとも、ベースフィルム層、バリア層、及び、ヒートシール材層をこの順番に有するラミネート用バリア性複合フィルムにおいて、上記バリア層が、ラミネート用バリア性コーティング組成物から得られるものであるラミネート用バリア性複合フィルムでもある。
また、本発明のラミネート用バリア性複合フィルムは、上記ベースフィルム層と、上記ヒートシール材層との間に印刷層を有するものが好ましい。
先ず、本発明のラミネート用バリア性コーティング組成物について説明する。
本発明のラミネート用バリア性コーティング組成物は、(A)成分として、カルボニル基変性ポリビニルアルコール、(B)成分として、アルコキシシランの加水分解物、及び、(C)成分として、溶媒を含有し、以下の式1を満足する。
(式1) WA/WB=25/75〜55/45
(式1中、WAはラミネート用バリア性コーティング組成物中の(A)成分の含有量(質量)、WBはラミネート用バリア性コーティング組成物中の(B)成分の含有量(質量)を表す。)
上記カルボニル基変性ポリビニルアルコールを得る方法としては、例えば、酢酸ビニル系重合体をケン化し、その後カルボニル基変性して得られるものや、酢酸ビニル系モノマーとカルボニル基含有モノマーを共重合し、その後ケン化して得られるもの等が挙げられる。なお、上記ケン化する際のケン化度としては、80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。
上記酢酸ビニル系重合体としては、下記酢酸ビニル系モノマーの単独重合体、下記酢酸ビニル系モノマーと(メタ)アクリル酸エステル系モノマーとの共重合体、下記酢酸ビニル系モノマーとビニルエステル系モノマーとの共重合体等が挙げられる。
上記酢酸ビニル系モノマーとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ミスチリン酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、シクロヘキサンカルボン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、オクチル酸ビニル、モノクロロ酢酸ビニル、アジピン酸ビニル、メタクリル酸ビニル、クロトン酸ビニル、ソルビン酸ビニル、安息香酸ビニル、桂皮酸ビニル、バーサテック酸ビニル等のビニルエステル系モノマー等が挙げられる。
上記カルボニル基含有モノマーとしては、ジアセトンアクリルアミド、ジアセトンメタクリルアミド、アクロレイン、ホルミルスチロール、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソブチルケトン、ジアセトンアクリレート、ジアセトンメタクリレート、アセトニトリルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレートアセトアセテート、ブタンジオールアクリレートアセテート等が挙げられる。
上記カルボニル基変性ポリビニルアルコールの市販品としては、DF−05、DF−17、DF−20(日本酢ビ・ポバール社製)等が挙げられる。
上記(C)溶媒(溶剤)としては、水と低級アルコールとの混合溶剤を用いることが好ましい。
具体的には、水と、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、iso−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、iso−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール等の炭素数2〜4の低級アルコールの少なくとも1種を15〜70質量%含む混合溶剤を使用すると、上記カルボニル基変性ポリビニルアルコールの溶解性が良好となり、適度な固形分を維持するためにも好適である。
上記混合溶剤中の低級アルコールの含有量が上記範囲外であると、ラミネート用バリア性コーティング組成物の塗布適性が低下することがある。
なかでも、水性溶剤中で比較的安定であることから、テトラアルコキシシラン類の加水分解物が好ましい。
なかでも、加水分解速度が大きく、また、加水分解によって発生するアルコールの乾燥性が適切であることから、テトラエトキシシランの加水分解物がより好ましい。
これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
このとき、加水分解をさらに制御するために一般的に知られている触媒、塩化錫やアセチルアセトナートなどを添加してもよい。
(式1) WA/WB=25/75〜55/45
(式1−1) WA/WB=30/70〜50/50
(式1−2) WA/WB=35/65〜45/55
(式1、式1−1、及び、式1−2中、WAはラミネート用バリア性コーティング組成物中の(A)成分の含有量(質量)、WBはラミネート用バリア性コーティング組成物中の(B)成分の含有量(質量)を表す。)
上記(B)成分:アルコキシシランの加水分解物の質量比率が少なくなると、ラミネート適性及びガスバリア性が低下し、一方、多くなりすぎると、ガスバリア性が低下する傾向にある。
上記含有量(WA+WB)が、1質量%未満であると、適度の膜厚を有するバリア層を形成するために複数回の塗工が必要になる等の不利が生じることがあり、一方、上記含有量(WA+WB)が、30質量%より多くなると、流動性が低下して、塗工が困難になる等の不利が生じることがある。
上記含有量(WA+WB)は、ラミネート用バリア性コーティング組成物100質量%中に2〜20質量%であることがより好ましい。
上記(D)成分である多官能ヒドラジド化合物は、架橋剤として機能するものであり、上記カルボニル基変性ポリビニルアルコール及び上記アルコキシシランの加水分解物とともに使用することにより、ラミネート適性が良好なラミネート用バリア性複合フィルムを得ることができる。
なかでも、ラミネート適性の点から、アジピン酸ジヒドラジド、クエン酸ジヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジド、カルボヒドラジド、及び、ヒドラジノ基変性ポリアクリルアミドが好ましい。
また、ガスバリア性をより高めることができる点から、カルボヒドラジド、及び、ヒドラジノ基変性ポリアクリルアミドがより好ましい。
これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記(D)多官能ヒドラジド化合物の含有量が、0.1質量%未満であると、ラミネート強度が低下することがあり、10質量%を超えると、ボイル適性が低下することがある。
上記(D)多官能ヒドラジド化合物の含有量は、ラミネート用バリア性コーティング組成物100質量%中に0.2〜8質量%であることがより好ましい。
紫外線吸収剤、帯電防止剤、レベリング剤、消泡剤等を1種又は2種以上加えることがで
きる。
上記構成材料を使用してラミネート用バリア性コーティング組成物を製造する方法としては、例えば、テトラアルコキシシランに溶媒及び触媒を加え、加熱撹拌することによってテトラアルコキシシランの加水分解物の溶液を得る。
次に、溶媒にカルボニル基変性ポリビニルアルコールを溶解した溶液に、上記テトラアルコキシシランの加水分解物の溶液及び多官能ヒドラジド化合物を添加し、攪拌装置を利用して各成分を混合する方法等を挙げることができる。
次に、本発明のラミネート用バリア性コーティング組成物から得られるバリア層を有するラミネート用バリア性複合フィルムについて説明する。
このような本発明のラミネート用バリア性コーティング組成物から得られるバリア層を有するラミネート用バリア性複合フィルムもまた、本発明の一つである。
本発明のラミネート用バリア性複合フィルムは、少なくとも、ベースフィルム層、バリア層、及び、ヒートシール材層をこの順番に有するものである。
上述した成分を含むラミネート用バリア性コーティング組成物を使用することにより、熱水処理をしても、良好なバリア性を有し、ラミネート強度の低下が少ないフィルムを得ることができる。
上記ヒートシール材層は、低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレンポリマー等の熱溶融ポリマーを溶融状態で積層して、冷却によりフィルム状に成形したものであってもよい。
この場合、ヒートシール材層に後述する接着層を先に設けることができないため、バリア層側に接着層を設けた後、接着層に溶融状態で上記熱溶融ポリマーを積層する方法が用いられる。
上記印刷層(内容物表示や装飾機能のための印刷層)としては、従来から軟包装で使用されている有機溶剤型印刷インキ組成物、水性印刷インキ組成物等を、通常、グラビア印刷方式やフレキソ印刷方式にて印刷することにより形成することができる。
更に、本発明のラミネート用バリア性複合フィルムにおいては、他の機能層、例えば、紫外線遮蔽層、抗菌層、バリア層以外の層同士を接着するための接着層等を有していてもよい。
本発明のラミネート用バリア性複合フィルムを製造する方法としては、結果的に高いバリア性、熱水処理性、ラミネート適性、及び必要に応じて印刷により付加される装飾や表示機能を有するものであれば、どの方法であっても良いが、好ましくは、例えば、以下の(a)〜(d)の方法等が挙げられる。
最も基本的な構成として、
(a)ベースフィルム(ベースフィルムには複合フィルムも含まれる)に、上記ラミネート用バリア性コーティング組成物、接着剤組成物を順次塗工した後、ヒートシール材層を積層することによりラミネート用バリア性複合フィルムを得る方法、
(b)ベースフィルム(ベースフィルムには複合フィルムも含まれる)に、上記接着剤組成物、ラミネート用バリア性コーティング組成物、接着剤組成物を順次塗工した後、ヒートシール材層を積層することによりラミネート用バリア性複合フィルムを得る方法、
(c)ベースフィルム(ベースフィルムには複合フィルムも含まれる)に、先にインキ組成物を印刷して印刷層を形成した後、上記接着剤組成物、ラミネート用バリア性コーティング組成物、接着剤組成物を順次塗工した後、ヒートシール材層を積層することによりラミネート用バリア性複合フィルムを得る方法、
(d)ベースフィルム(ベースフィルムには複合フィルムも含まれる)に、上記接着剤組成物、ラミネート用バリア性コーティング組成物、接着剤組成物を順次塗工した後、インキ組成物を印刷して印刷層を形成し、更にヒートシール材層を積層することによりラミネート用バリア性複合フィルムを得る方法、等である。
また、上記印刷層を形成するには、通常、グラビア印刷方式やフレキソ印刷方式が使用できる。
尚、1回の塗工により上記範囲内の膜厚を有する塗膜が得られない場合は、多数回の塗工を行うことも可能である。
<カルボニル基変性ポリビニルアルコール>
DF−17(商品名:DF−17、カルボニル基変性ポリビニルアルコール、平均重合度1700、ケン化度98.5%、日本酢ビ・ポバール社製)
<カルボニル基を有しないポリビニルアルコール>
PVA−102(商品名:PVA−102、カルボニル基を有しないポリビニルアルコール、平均重合度200、ケン化度98〜99%、クラレ社製)
精製水900質量部にDF−17の100質量部を加え、90℃で1時間撹拌して、DF−17水溶液(固形分10%)を得た。
TEOS(商品名:高純度正珪酸エチル、多摩化学工業社製)
<テトラアルコキシシランの加水分解物水溶液の調製>
TEOS43.3質量部にイオン交換水41.7質量部を加えて、撹拌しながらエタノール14.7質量部、加水分解触媒としての1規定塩酸0.3質量部を加え、50℃で1時間加熱して、TEOS加水分解物水溶液(固形分12.5%)を得た。
ADH(アジピン酸ジヒドラジド、大塚化学社製)
CDH(カルボヒドラジド、東京化成工業社製)
APA−P280(商品名:APA−P280、ヒドラジノ基変性ポリアクリルアミド、大塚化学社製)
ADH10部にイオン交換水90部を加えて撹拌しながら溶解させ、ADH水溶液(固形分10%)を得た。同様にして、CDH水溶液(固形分5%)、APA−P280水溶液(固形分1%)を得た。
DF−17水溶液32.0質量部、TEOS加水分解物水溶液38.4質量部、イオン交換水17.7質量部、ノルマルプロパノール10.0質量部、ADH水溶液1.9部を撹拌混合し、室温で10分撹拌して、実施例1のラミネート用バリア性コーティング組成物を得た。
表1の配合に従い、実施例1と同様の操作によって、実施例2〜6及び比較例1〜3のラミネート用バリア性コーティング組成物を得た。
ナイロンフィルム(N−1102、東洋紡社製)上に実施例1〜6及び比較例1〜3のラミネート用バリア性コーティング組成物をメイヤーバーを用いて塗工し、100℃にて30分間保持し、さらに40℃で12時間保持した。得られたバリア層の上に、ポリエーテル系接着剤組成物(A−969V、三井化学ポリウレタン社製)及び硬化剤(A−5、三井化学ポリウレタン社製)を用いてシーラントフィルム(LS−711C、出光ユニテック社製)を積層し、40℃で12時間保持して実施例1〜6及び比較例1〜3のラミネート用バリア性複合フィルム(ラミネート強度、シール強度、ボイル試験用)を得た。
ポリプロピレンフィルムフィルム(P−2161、東洋紡社製)上に実施例1〜6及び比較例1〜3のラミネート用バリア性コーティング組成物を、メイヤーバーを用いて塗工し、100℃にて30分間保持し、さらに40℃で12時間保持して実施例1〜6及び比較例1〜3のラミネート用バリア性複合フィルム(酸素透過率試験用)を得た。
(酸素透過率)
実施例1〜6及び比較例1〜3のラミネート用バリア性複合フィルム(酸素透過率試験用)を25℃、90%RHの雰囲気下に72時間放置後、JIS K7126 B法に準じて、酸素透過率測定装置(Mocon社製;OX−TRAN1/50、商品名)を用いて酸素透過率(OTR値)を測定した。尚、測定は、25℃において、90%RHの雰囲気下で行った。結果を表1に示す。
(1)通常条件
実施例1〜6及び比較例1〜3の各ラミネート用バリア性複合フィルム(ラミネート強度、シール強度、ボイル試験用)を15mm幅に切断し、T型剥離強度を剥離試験機(安田精機社製)を用いて、剥離速度300mm/minにてラミネート強度を測定した。結果を表1に示す。
(2)水付け条件
実施例1〜6及び比較例1〜3の各ラミネート用バリア性複合フィルム(ラミネート強度、シール強度、ボイル試験用)を15mm幅に切断した各試料片の剥離面に水を付けた脱脂綿を当てながら、T型剥離強度を剥離試験機(安田精機社製)を用いて、剥離速度300mm/minにて測定した。結果を表1に示す。
実施例1〜6及び比較例1〜3の各ラミネート用バリア性複合フィルム(ラミネート強度、シール強度、ボイル試験用)を、インパルスシーラー(富士インパルスシーラ社製)を用いて製袋し、シール強度を剥離試験機(安田精機社製)を用いて剥離速度300mm/minにて測定した。結果を表1に示す。
実施例1〜6及び比較例1〜3のラミネート用バリア性複合フィルム(ラミネート強度、シール強度、ボイル試験用)のそれぞれについて、7cm×13cmの大きさのものを用いて、同容積となるように製袋し、水を詰めた後に溶封した。溶封した各製袋を90℃の熱水中に30分間浸漬し、ラミ浮きの有無からボイル適性を評価した。結果を表1に示す。
評価基準
A:ラミ浮きのないもの
B:ラミ浮きがあるもの
Claims (6)
- (A)成分として、カルボニル基変性ポリビニルアルコール、(B)成分として、アルコキシシランの加水分解物、及び、(C)成分として、溶媒を含有し、
以下の式1を満足する
ことを特徴とするラミネート用バリア性コーティング組成物。
(式1) WA/WB=25/75〜55/45
(式1中、WAはラミネート用バリア性コーティング組成物中の(A)成分の含有量(質量)、WBはラミネート用バリア性コーティング組成物中の(B)成分の含有量(質量)を表す。) - (B)成分は、テトラアルコキシシランの加水分解物である請求項1記載のラミネート用バリア性コーティング組成物。
- 更に、(D)成分として、多官能ヒドラジド化合物を含有する請求項1又は2記載のラミネート用バリア性コーティング組成物。
- (D)成分は、アジピン酸ジヒドラジド、カルボヒドラジド、及び、ヒドラジノ基変性ポリアクリルアミドから選ばれる少なくとも1種を含有する請求項3記載のラミネート用バリア性コーティング組成物。
- 少なくとも、ベースフィルム層、バリア層、及び、ヒートシール材層をこの順番に有するラミネート用バリア性複合フィルムにおいて、前記バリア層が、請求項1〜4のいずれかに記載のラミネート用バリア性コーティング組成物から得られるものであるラミネート用バリア性複合フィルム。
- 更に、ベースフィルム層と、ヒートシール材層との間に印刷層を有する請求項5記載のラミネート用バリア性複合フィルム。
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EP3599017A1 (fr) * | 2018-07-27 | 2020-01-29 | Seb S.A. | Matériau sol-gel adsorbant les aldéhydes et les cétones, et son procédé de préparation |
EP3599018A1 (fr) * | 2018-07-27 | 2020-01-29 | Seb S.A. | Materiau sol-gel adsorbant les aldehydes et les cetones, et son procede de preparation |
WO2020020639A1 (fr) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | Seb S.A. | Materiau sol-gel adsorbant les aldehydes et les cetones, et son procede de preparation |
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