JP2020168834A - ガスバリア性フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
樹脂基材と、前記樹脂基材の第一面に接して位置する酸素バリア性皮膜とを有し、
前記樹脂基材が基層を含む2以上の樹脂層を有し、
前記2以上の樹脂層のうち、前記樹脂基材の第一面を形成する樹脂層と第一面と反対側の第二面を形成する樹脂層がアンチブロッキング剤を含み、
アンチブロッキング剤により樹脂基材の第1面に形成された高さ0.2μm以上の突起の数(A)と、アンチブロッキングの脱落により形成された深さ0.2μm以上の凹みの数(B)の比(A)/(B)が4以下であることを特徴とするガスバリア性フィルムである。
前記樹脂基材がポリオレフィン系樹脂基材である請求項1に記載のガスバリア性フィルムである。
前記酸素バリア性皮膜の厚みが0.2〜0.7μmである請求項1または2に記載のガスバリア性フィルムである。
前記酸素バリア性皮膜が、水溶性高分子と無機層状鉱物とを含むコーティング剤から形成された皮膜である請求項1〜3のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルムである。
前記コーティング剤が水性ポリウレタン樹脂をさらに含む、請求項4に記載のガスバリア性フィルムである。
前記コーティング剤が硬化剤をさらに含む、請求項4または5に記載のガスバリア性フィルムである。
ガスバリア性フィルム10は、樹脂基材1と酸素バリア性皮膜(以下、単に「皮膜」と称することがある)5とを有する。
皮膜5は、樹脂基材1の第一面1aに接して位置している。
樹脂基材1は、基層4を含む2以上の樹脂層を有する。具体的には、基層4と、基層4の
一方面に位置する表層2と、基層4の他方面に位置する裏層3とを有する。
表層2は、樹脂基材1の最も第一面1a側に位置して、第一面1aを形成している。
裏層3は、樹脂基材1の最も第二面1b側に位置して、樹脂基材1の第一面1aと反対側の第二面1bを形成している。
樹脂基材1は樹脂を含み、樹脂基材1を構成する表層2、裏層3、基層4の各層も樹脂を含む。
添加剤としては、公知の各種の添加剤から適宜選定できる。添加剤の例としては、アンチブロッキング剤(AB剤)、耐熱安定剤、対候安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、スリップ剤、核剤、帯電防止剤、防曇剤、顔料、染料が挙げられる。これらの添加剤はいずれか1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。上記のうち滑剤、スリップ剤は、加工適性の観点から好ましい。
基層4における添加剤の含有量は、本発明の効果を妨げない範囲で適宜調整できる。
基層4は、典型的にはAB剤を含まない。
基層4は、単層構造でも多層構造でもよい。
基層4の厚みは、例えば、3〜200μmであってよく、6〜30μmであってよい。
一でも異なってもよい。例えば、裏層3、基層4各々を構成する樹脂がポリオレフィン系樹脂である場合に、裏層3を構成するポリオレフィン系樹脂が、基層4を構成するポリオレフィン系樹脂よりも低融点のポリオレフィン系樹脂であってもよい。裏層3に用いることができるポリオレフィン系樹脂としては、例えば、表層2に用いることができるポリオレフィン系樹脂として挙げたものが挙げられる。
AB剤の添加量[質量%]={(i)/100}×{(ii)/100}×100
式中、(i)は、樹脂にAB剤を添加して攪拌し、押出機内に投入して混練し、溶融押出によりペレット状に形成されるマスターバッチ樹脂チップにおけるAB剤の濃度(質量%)を示し、(ii)は、AB剤を含むマスターバッチ樹脂チップを、AB剤を含まない樹脂にブレンドするときの、裏層3を構成する樹脂ペレット総質量に対するAB剤を含むマスターバッチ樹脂チップの濃度(質量%)を示す。
表層2における添加剤の含有量は、本発明の効果を妨げない範囲で適宜調整できる。
mであってよい。裏層3の厚みは、AB剤6に由来する凸部6a及び凹部6bが存在しない部分の厚みである。
樹脂基材1は、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを有することが好ましい。二軸延伸ポリプロピレンフィルムは特に水蒸気バリア性能が優れるので、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを有することで、ガスバリア性フィルム10の水蒸気バリア性が優れる。
樹脂基材1の表面(第一面1a、第二面1b)は、薬品処理、溶剤処理、コロナ処理、プラズマ処理およびオゾン処理からなる群から選ばれる少なくとも1種の処理が施されていてもよい。
皮膜5は、ウェットコート法により形成される酸素バリア性皮膜として公知のものであってよい。皮膜5は、ウェットコート法により樹脂基材1の第一面1aにコーティング剤からなる塗膜を形成し、この塗膜を乾燥することにより得られる。なお、塗膜は、湿潤膜であり、皮膜は、乾燥膜である。
ガスバリア性フィルム10は、樹脂基材1の第一面1aに皮膜5を形成することにより製造できる。樹脂基材1としては、市販品を用いてもよいし、公知の方法により製造したものを用いてもよい。皮膜5は、前記したように、ウェットコート法により樹脂基材1の第一面1aにコーティング剤からなる塗膜を形成し、この塗膜を乾燥することにより得られる。
樹脂基材の第一面1aに形成したAB剤フィラー脱落後の凹部6bでは、ガスバリア性皮膜5に欠陥が発生しない。そのため、凹部6bはガスバリア性劣化の原因とはならない。
コーティング剤の好ましい一態様は、前記したように、水溶性高分子と、無機層状鉱物とを含むコーティング剤である。
本態様のコーティング剤は、典型的には、水性媒体をさらに含む。
本態様のコーティング剤は、水性ポリウレタン樹脂をさらに含むことが好ましい。
本態様のコーティング剤は、硬化剤をさらに含むことが好ましい。
本態様のコーティング剤は、必要に応じて、他の成分をさらに含んでいてもよい。
水溶性高分子とは、水に溶解可能な高分子を指す。ここでいう溶解とは、溶質でありながら高分子が溶媒である水に分子鎖レベルで分散して均一系をなしている状態を指す。より詳しくは、高分子鎖の分子鎖間の分子間力に比べ水分子との分子間力が強くなり、高分子鎖の絡み合いが解かれ、水に均一に分散している状態を指す。水溶性高分子としては、無機層状鉱物の単位結晶間に侵入し、配位(インターカレーション)することが可能な化合物であれば特に限定されない。
無機層状鉱物とは、極めて薄い単位結晶層が重なって1つの層状粒子を形成している無機化合物を指す。無機層状鉱物としては、水中で膨潤および、またはへき開する化合物が好ましく、中でも、水への膨潤性を有する粘土化合物が好ましい。より具体的には、無機層状鉱物は、単位結晶層間に水を配位し、吸収および、または膨潤する性質を有する粘土化合物であることが好ましい。かかる粘土化合物は、一般には、Si4+がO2−に対して配位して四面体構造を構成する層と、Al3+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等が、O2−およびOH−に対して配位して八面体構造を構成する層とが、1対1あるいは2対1で結合し、積み重なって層状構造を形成する化合物である。この粘土化合物は、天然の化合物であっても、合成された化合物であってもよい。
無機層状鉱物としては、モンモリロナイト等のスメクタイト族粘土鉱物、水膨潤性雲母等のマイカ族粘土鉱物が特に好ましい。
無機層状鉱物の平均粒径の下限は、例えば1μmである。
無機層状鉱物の厚みの下限は、例えば10nmである。
無機層状鉱物の平均粒径は、レーザー回折式粒度分布計により測定される。
無機層状鉱物の厚みは、原子間力顕微鏡(AFM)により測定される。
ある水膨潤性合成雲母を含むことが特に好ましい。水膨潤性合成雲母は、水溶性高分子および水性ポリウレタン樹脂との相溶性が高く、天然系の雲母に比べて不純物が少ない。そのため、無機層状鉱物として水膨潤性合成雲母を用いると、不純物に由来するガスバリア性の低下や膜凝集力の低下を招きにくい。また、水膨潤性合成雲母は、結晶構造内にフッ素原子を有することから、コーティング剤から形成される皮膜のガスバリア性の湿度依存性を抑制することにも寄与する。加えて、水膨潤性合成雲母は、他の水膨潤性の無機層状鉱物に比べて高いアスペクト比を有するため、迷路効果がより効果的に働き、コーティング剤から形成される皮膜のガスバリア性を特に高く発現させる。
水性媒体としては、水、水溶性または親水性有機溶剤、またはこれらの混合物が挙げられる。水性媒体は通常、水または水を主成分として含むものである。水性媒体中の水の含有量は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。
水性ポリウレタン樹脂は、酸基を有するポリウレタン樹脂(以下、「酸基含有ポリウレタン樹脂」とも記す。)と、ポリアミン化合物とを含む。コーティング剤が水性ポリウレタン樹脂を含んでいれば、コーティング剤の樹脂基材1への濡れ性、およびコーティング剤から形成される皮膜の樹脂基材1への密着強度に優れる。さらに、水性ポリウレタン樹脂が、酸基含有ポリウレタン樹脂とポリアミン化合物とを含有することで、高湿度雰囲気下でも優れた酸素バリア性を発現する。
15〜60質量%以上であることが好ましく、20〜60質量%であることがより好ましい。ウレタン基濃度およびウレア基濃度の合計が15質量%以上であれば、コーティング剤から形成される皮膜の酸素バリア性がより優れる。ウレタン基濃度およびウレア基濃度の合計が60質量%以下であれば、コーティング剤から形成される皮膜の柔軟性がより優れる。
ウレア基濃度とは、ポリウレタン樹脂の繰り返し構成単位の分子量に対する、ウレア基の分子量(一級アミノ基(アミノ基):58g/当量、二級アミノ基(イミノ基):57g/当量)の割合を意味する。
なお、酸基含有ポリウレタン樹脂として2種以上の混合物を用いる場合、ウレタン基濃度およびウレア基濃度は、反応成分の仕込み、すなわち各成分の使用割合を基準として算出できる。
酸基含有ポリウレタン樹脂のガラス転移点は、100℃以上が好ましく、110℃以上がより好ましく、120℃以上がさらに好ましい。酸基含有ポリウレタン樹脂のガラス転移点が100℃以上であれば、コーティング剤から形成される皮膜の酸素バリア性がより優れる。
水性ポリウレタン樹脂を構成するポリアミン化合物としては、酸基と結合し、かつ酸素バリア性を向上できるものであれば特に限定されるものではなく、2以上の塩基性窒素原子を有する種々の化合物が用いられる。塩基性窒素原子は、酸基含有ポリウレタン樹脂の酸基と結合しうる窒素原子であり、例えば、第1級アミノ基、第2級アミノ基、第3級アミノ基等のアミノ基における窒素原子が挙げられる。ポリアミン化合物とポリウレタン樹脂の酸基との結合はイオン結合(例えば、第3級アミノ基とカルボキシル基とのイオン結合等)であってもよく、共有結合(例えば、アミド結合等)であってもよい。
ポリアミン化合物としては、第1級アミノ基、第2級アミノ基および第3級アミノ基からなる群から選択される少なくとも1種のアミノ基を有するポリアミン化合物が好ましい。
「アミン価の測定方法」
試料を0.5〜2g秤量する(試料量Sg)。秤量した試料にエタノール30gを加え、溶解させる。得られた溶液に指示薬としてブロモフェノールブルーを加え0.2mol/Lのエタノール性塩酸溶液(力価f)で滴定を行う。溶液の色が緑から黄の間の色に変化した点を終点として、このときの滴定量(AmL)を用い、以下の計算式を用いてアミン価を求める。
計算式:アミン価(mgKOH/g)=A×f×0.2×56.108/S
の形態であってもよい。
硬化剤は、コーティング剤中の成分(水溶性高分子、無機層状鉱物、水性ポリウレタン樹脂等)との反応性を有する。コーティング剤中に硬化剤を含有することで、コーティング剤からなる塗膜と樹脂基材1との密着性をより強固にできる。硬化剤の種類は、コーティング剤中の成分との反応性を持つものであれば特に限定されないが、シランカップリング剤、またはエポキシ化合物が好ましい。
シランカップリング剤のアルコキシ基は、加水分解してシラノール基を生成し、無機化合物との反応、吸着等の相互作用効果を発揮する。前記コーティング剤では、無機層状鉱物とシランカップリング剤とが相互作用することで、コーティング剤から形成される皮膜の凝集強度が向上する。また、シランカップリング剤の有機反応基が水溶性高分子、水性ポリウレタン樹脂等の有機成分と反応することで、コーティング剤から形成される皮膜の樹脂基材1への密着強度が向上する。したがって、コーティング剤がシランカップリング剤を含むことで、コーティング剤から形成される皮膜の凝集強度を高め、樹脂基材1や他の基材との密着性を向上させて、包装材料としての実用強度を高めることが可能である。
ばアミノ基、(メタ)アクリル基、エポキシ基、ビニル基、メルカプト基、イソシアネート基、イソシアヌレート基等を有するものが挙げられる。(メタ)アクリル基は、アクリル基およびメタアクリル基の両方を示す。アルコシキ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基等が挙げられる。
エポキシ化合物は、エポキシ基を1つ有する単官能エポキシ化合物でもよく、エポキシ基を2つ以上有する多官能エポキシ化合物でもよい。また、これらを組み合わせて用いてもよい。
ルシノールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、シクロヘキセンジオールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、ジシクロペンタジエンジオールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ化ポリブタジエン等が挙げられる。これらの多官能エポキシ化合物はいずれか1種を単独で用いてもよく2種以上を組み合わせて用いてもよい。
コーティング剤中の水溶性高分子の含有量(固形分)は、コーティング剤中の全固形分に対して、25〜80質量%であることが好ましく、30〜75質量%であることがより好ましく、35〜70質量%であることが特に好ましい。水溶性高分子の含有量が25〜80質量%であれば、コーティング剤から形成される皮膜の凝集強度を保ちつつ、高湿度環境下でのバリア性を効果的に発揮することができる。
の23℃における粘度は、10〜80mPa・sであることが好ましく、10〜50mPa・sであることが好ましい。コーティング剤の粘度は、E型粘度計により測定される値である。
以上説明したガスバリア性フィルム10にあっては、表層2、裏層3および基層4を有する樹脂基材1と、樹脂基材1の第一面1aに接して位置する皮膜5とを有し、表層2がAB剤を含むが、印刷装置による適当な搬送条件によりAB剤が脱落することで凸部が減少するため、皮膜5の厚みが薄くても、皮膜5にガスバリア性を著しく低下させるほど欠陥を発生させないため、本来の酸素バリア性を充分に発現でき、酸素バリア性に優れる。また、皮膜5の厚みを薄くでき、かつ製造時のブロッキングを抑制できるため、ガスバリア性フィルム10を低コストかつ安定的に提供できる。
一般に樹脂基材には、ブロッキング防止のため、AB剤が含まれており、AB剤による凸部が樹脂基材の両面(第一面および第二面)に存在する。この樹脂基材にウェットコート法によりコーティング剤を塗布すると、特に塗布量が少ない場合、凸部の位置で局所的に塗膜が形成されず、欠陥となる。この欠陥がガス透過の経路となり、酸素バリア性が充分に発現しなかったと考えられる。
AB剤による凸部が第一面1aに酸素バリア性の発現を妨げない程度に存在するため、ブロッキングを抑制しつつ、本来の酸素バリア性を充分に発現すると考えられる。
・メタキシリレンジイソシアネート(以下、「mXDI」と記載することがある。)45.5g、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン(以下、「水添XDI」と記載することがある。)93.9g、エチレングリコール24.8g、ジメチロールプロピオン酸13.4gおよび溶剤としてメチルエチルケトン80.2gを混合し、窒素雰囲気下、70℃にて5時間反応させ、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー溶液を調製した。
・次いで、このカルボキシル基含有ウレタンプレポリマー溶液を、40℃にて、トリエチルアミン9.6gにより中和した。このカルボキシル基含有ウレタンプレポリマー溶液を、ホモディスパーにより、水624.8gに分散させて、2−[(2−アミノエチル)アミノ]エタノール21.1gで鎖伸長反応を行い、メチルエチルケトンを留去することにより、固形分25質量%、平均粒径90nm、酸価26.9mgKOH/gの酸基含有ポリウレタン樹脂の水分散体を得た。
・次いで、この酸基含有ポリウレタン樹脂の水分散体と、ポリアミン化合物としてγ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン(アミン価544mgKOH/g)とを、酸基と塩基性窒素原子のモル比が1/1となる比率で混合して、製造例1の水性ポリウレタン樹脂を得た。
・酸基含有ポリウレタン樹脂とポリアミン化合物とを含有する水性ポリウレタン樹脂(以下、「成分(C)」とも記す。)として、製造例1の水性ポリウレタン樹脂を用いた。
・水溶性高分子(以下、「成分(D)」とも記す。)として、ポリビニルアルコール樹脂(商品名:ポバールPVA−105、クラレ社製、ケン化度98〜99%、重合度500のポリビニルアルコール)を用いた。
・無機層状鉱物(以下、「成分(E)と記すことがある。)として、水膨潤性合成雲母(コープケミカル社製、ソマシフMEB−3)を用いた。
・成分(C)、成分(D)および成分(E)を、表1に示す固形分配合比率で配合し、80℃にて加熱、混合した後、室温まで冷却し、溶媒中の10質量%がイソプロパノール、最終的な固形分濃度が9質量%となるようにイオン交換水とイソプロパノールで希釈し、さらに硬化剤(以下、「成分(F)」とも記す。)として、水溶性ポリイソシアネート(三井化学社製、タケネートWD−725)を添加してコーティング剤を調製した。なお、成分(F)は、後述する実施例1〜3、比較例1〜2におけるコーティング剤の塗工直前に添加した。
・樹脂基材として、厚み20μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルム(A)を用いた。この樹脂基材(A)は、表層1層/基層3層/裏層1層がこの順に積層された合計5層の共押出フィルムである。
・樹脂基材(A)の第一面(表層側の表面)のみにコロナ処理を行った。
・表層には、AB剤として平均粒径4μmのポリメチルメタクリレート(PMMA)粒子を、表層の総質量に対して1500ppmとなるように添加した。
・裏層には、AB剤として平均粒径4μmのシリカ粒子を、裏層の総質量に対して2000ppmとなるように添加した。
・グラビア印刷機を用いて速度300m/minで空通しし、樹脂基材(A´)とした。・樹脂基材(A´)の第一面に、グラビア印刷機を用いて、製造例2で調製したコーティング剤を塗工して塗膜を形成した。
・次いで、塗膜を形成した樹脂基材(A´)を90℃のオーブンに10秒間通過させて塗膜を乾燥させて皮膜を0.3μm形成し、実施例1のガスバリア性フィルムを得た。
・実施例1と同様の製造方法で、樹脂基材(A´)に皮膜を0.7μm形成し、実施例2のガスバリア性フィルムを得た。
・樹脂基材として、厚み18μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルム(B)を用いた。この樹脂基材(B)は、表層1層/基層3層/裏層1層がこの順に積層された合計5層の共押出フィルムである。
・樹脂基材(B)の第一面(表層側の表面)のみにコロナ処理を行った。
・表層には、AB剤として平均粒径4μmのポリメチルメタクリレート(PMMA)粒子を、表層の総質量に対して1000ppmとなるように添加した。
・裏層には、AB剤として平均粒径4μmのPMMA粒子を、裏層の総質量に対して2000ppmとなるように添加した。
・グラビア印刷機を用いて速度300m/minで空通しした樹脂基材(B)の第一面に、グラビア印刷機を用いて、製造例2で調製したコーティング剤を塗工して塗膜を形成した。
・次いで、塗膜を形成した樹脂基材(B)を90℃のオーブンに10秒間通過させて塗膜を乾燥させて皮膜を形成し、実施例3のガスバリア性フィルムを得た。
・樹脂基材(A)の第一面に、グラビア印刷機を用いて、製造例2で調製したコーティング剤を塗工して塗膜を形成した。
・次いで、塗膜を形成した樹脂基材を90℃のオーブンに10秒間通過させて塗膜を乾燥させて皮膜を0.3μm形成し、比較例1のガスバリア性フィルムを得た。
・比較例1と同様の製造方法で、被膜を0.7μm形成し、比較例2のガスバリア性フィルムを得た。
・酸素バリア性
実施例1〜3および比較例1〜2で得たガスバリア性フィルムについて、酸素透過度測定装置(商品名:OXTRAN−2/20、MOCON社製)を用いて、30℃、60%RHの雰囲気下で酸素透過度(OTR)(cc/(m2・day・atm))を測定した。結果を表2に示す。
実施例1〜3および比較例1〜2で得たガスバリア性フィルムについて、水蒸気透過度測定装置(商品名:PERMATRAN−W−3/33、MOCON社製)を用いて、40℃、90%RHの雰囲気下、水蒸気透過度(WVTR)(g/(m2・day))を測定した。結果を表2に示す。
実施例1〜3および比較例1〜2で得たガスバリア性フィルムについて、走査電子顕微鏡(商品名:JSM6700F、日本電子製)を用いて皮膜の厚みを測長した。結果を表2に示す。
各例のガスバリア性フィルムを、50×50mmの大きさに切り、6枚を重ねて永久歪試験機(テスター産業製CO−201)を用いて加重200kg、50℃の条件下で48時間保管した。その後、ブロッキングが起きなければ〇、ブロッキングしていれば×として、耐ブロッキング性を判定した。
各例のガスバリア性フィルムにおいて、3D測定レーザー顕微鏡(OLYMPUS製、LEXT OLS4000)を用いて、以下の条件で突起の高さと凹みを測定した。突起の頂点と平面部の高さが0.2μm以上のものを突起と判定し、凹みの頂点と平面部の深さが0.2μm以上のものを凹みと判定した。
レンズ:対物レンズ 倍率50倍 MPLAPONLEXT50
測定面積:514μm×1285μm
フィルタ:表面補正
モード:プロフェッショナルモードにて、突起の頂点と平面部の高さを測定
一方、比較例1では、酸素透過度の値が5.2cc/m2/day/atmとなり、良好なガスバリア性が得られなかった。比較例2では、ガスバリア性は2.0cc/m2/day/atmと、ガスバリア層を厚膜化した割に、実施例1及び実施例3よりもガスバリア性が劣っている。
本発明のガスバリア性フィルムは、例えば包装用材料として好適に利用可能である。本発明のガスバリア性フィルムを包装用材料として用いることで、内容物の品質保持性を高めることができる。
1a・・・第一面
1b・・・第二面
2・・・表層(樹脂基材の第一面を形成する樹脂層)
3・・・裏層(樹脂基材の第二面を形成する樹脂層)
4・・・基層
5・・・皮膜(酸素バリア性皮膜)
6・・・アンチブロッキング剤
6a・・・突起(アンチブロッキング剤の存在による第一面の隆起箇所)
6b・・・凹み(アンチブロッキング剤が脱落したことによる第一面の陥没箇所)
10・・・ガスバリア性フィルム
Claims (6)
- 樹脂基材と、前記樹脂基材の第一面に接して位置する酸素バリア性皮膜とを有し、
前記樹脂基材が基層を含む2以上の樹脂層を有し、
前記2以上の樹脂層のうち、前記樹脂基材の第一面を形成する樹脂層と第一面と反対側の第二面を形成する樹脂層がアンチブロッキング剤を含み、
アンチブロッキング剤により樹脂基材の第1面に形成された高さ0.2μm以上の突起の数(A)と、アンチブロッキングの脱落により形成された深さ0.2μm以上の凹みの数(B)の比(A)/(B)が4以下であることを特徴とするガスバリア性フィルム。 - 前記樹脂基材がポリオレフィン系樹脂基材である請求項1に記載のガスバリア性フィルム。
- 前記酸素バリア性皮膜の厚みが0.2〜0.7μmである請求項1または2に記載のガスバリア性フィルム。
- 前記酸素バリア性皮膜が、水溶性高分子と無機層状鉱物とを含むコーティング剤から形成された皮膜である請求項1〜3のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルム。
- 前記コーティング剤が水性ポリウレタン樹脂をさらに含む、請求項4に記載のガスバリア性フィルム。
- 前記コーティング剤が硬化剤をさらに含む、請求項4または5に記載のガスバリア性フィルム。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10337834A (ja) * | 1997-06-04 | 1998-12-22 | Hoechst Diafoil Gmbh | 酸素ガス高遮断性積層ポリエステルフィルム及びその製造方法ならびに包装材 |
JP2018062542A (ja) * | 2016-10-11 | 2018-04-19 | 凸版印刷株式会社 | 滑性、耐ブロッキング性、ヒートシール性の良好なフィルム、及び、これを用いた包装材、包装体 |
JP2018062541A (ja) * | 2016-10-11 | 2018-04-19 | 凸版印刷株式会社 | 滑性、耐ブロッキング性、ヒートシール性の良好なフィルム、及び、これを用いた包装材、包装体 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10337834A (ja) * | 1997-06-04 | 1998-12-22 | Hoechst Diafoil Gmbh | 酸素ガス高遮断性積層ポリエステルフィルム及びその製造方法ならびに包装材 |
JP2018062542A (ja) * | 2016-10-11 | 2018-04-19 | 凸版印刷株式会社 | 滑性、耐ブロッキング性、ヒートシール性の良好なフィルム、及び、これを用いた包装材、包装体 |
JP2018062541A (ja) * | 2016-10-11 | 2018-04-19 | 凸版印刷株式会社 | 滑性、耐ブロッキング性、ヒートシール性の良好なフィルム、及び、これを用いた包装材、包装体 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022220200A1 (ja) * | 2021-04-13 | 2022-10-20 | 凸版印刷株式会社 | ガスバリアフィルム、包装材及び包装袋 |
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