JP3082590B2

JP3082590B2 - コーティングフィルムの製造方法

Info

Publication number: JP3082590B2
Application number: JP06231546A
Authority: JP
Inventors: 哲也山本; 由貴子堀; 昭夫中
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1994-04-08
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 2000-08-28
Anticipated expiration: 2015-08-28
Also published as: JPH07323261A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐水性、耐薬品性、耐
候性、耐熱性に優れ、かつ可撓性にも優れたコーティン
グフィルムを製造する方法、特にこれらの諸特性と共に
ガスバリヤ性にも優れたコーティングフィルムを基材表
面に生産性良く製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】酸素、窒素、炭酸ガス、水蒸気等の気体
の透過度が極めて小さいガスバリヤ材は包装用材料等の
分野において需要が増大している。ガスバリヤ性をプラ
スチックフィルムまたはシート等成形体材料に付与する
ためには、エチレン−ビニルアルコール共重合体、塩
化ビニリデン系共重合体、ポリメタキシリレンアジパミ
ド等の気体不透過性素材で成形体を作成する、これら
の気体不透過性素材を他の材料にラミネートまたはコー
ティングする、アルミ箔をフィルム状材料にラミネー
トする、金属酸化物を蒸着する等の方法が知られてい
る。

【０００３】しかし、の気体不透過性素材の内、エチ
レン−ビニルアルコール共重合体やポリメタキシリレン
アジパミドは吸湿性が大きく、吸湿に伴ってガスバリヤ
性が大幅に低下するという問題があり、塩化ビニリデン
系共重合体は塩素原子を含んでいるため公害の原因とな
る恐れがある。また、のアルミ箔ラミネートフィルム
では、包装された内容物を外から見ることができず、
の金属蒸着フィルムは可撓性等を低下させるため、包装
時に蒸着層にクラックを生じ易く、ガスバリヤ性の低下
を引き起こすという問題があった。

【０００４】これらの問題を解決するために、緻密な分
子構造を有し、耐候性、硬度、耐薬品性に優れたポリシ
ロキサンを用いて、プラスチックフィルムの表面処理を
行うことが研究されている。例えば、本願発明者らによ
って水系で利用できるポリシロキサン系の表面処理用組
成物が既に出願されている（特願平５−８５６５号、特
願平５−１４７９５３号等）。

【０００５】しかしながらこれらの水系組成物は、ポリ
シロキサンの原料であるアルコキシシランを加水分解縮
合するために必要な水の量のコントロールが意外に難し
く、すなわち、水の量を多くしてアルコキシシラン類の
加水分解縮合を速めてやろうとすると、ゲル化し易く、
組成物としての保存安定性に劣り、逆に水の量を少なく
してゲル化を防ごうとすると、コーティング剤として使
用した場合にタッキングを起こし易く、塗膜の乾燥に時
間がかかって生産性が極度に悪くなるという問題があっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは上記諸問
題を考慮して、耐水性、耐薬品性、耐候性、耐熱性に優
れ、かつ可撓性にも優れたコーティングフィルムを、特
にガスバリヤ性フィルムを、これらの諸物性を損なうこ
となく生産性良く製造する方法を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し得た本
発明のコーティングフィルムの製造方法は、下記一般式
(I) で示されるシラン化合物（Ａ）、

【０００８】

【化３】［式中Ａ¹ はアルキレン基、Ｒ¹ は水素原子、低級アル
キル基、または

【０００９】

【化４】

【００１０】（式中Ａ² は直接結合またはアルキレン基
を、Ｒ⁵,Ｒ⁶ は水素原子または低級アルキル基を示す）
で表わされる基、Ｒ² は水素原子または低級アルキル
基、Ｒ³は同一または異なる低級アルキル基、アリール
基または不飽和脂肪族残基、Ｒ⁴は水素原子、低級アル
キル基またはアシル基を意味し（ただしＲ¹,Ｒ²,Ｒ⁵,Ｒ
⁶のうち少なくとも１つが水素原子である）、ｗは０、
１、２のいずれか、ｚは１、２、３のいずれかの整数を
表わす（ただしｗ＋ｚ＝３である）］および該シラン化合物（Ａ）中のアミノ基との反応性を
有する官能基を分子内に持つ化合物（Ｂ）を含むコーテ
ィング用組成物を基材に塗布した後、加温・加湿雰囲気
下で乾燥させて被膜化するところに要旨を有する。

【００１１】本発明では、乾燥被膜化処理が、５０℃以
上、５％ＲＨ以上の雰囲気下で乾燥させる１工程のみで
行われてもよく、また、まず５０℃以上、５％ＲＨ未満
の雰囲気下で、次いで５０℃以上、５％ＲＨ以上の雰囲
気下で乾燥・被膜化させる２工程からなるもの、あるい
は逆に、まず５０℃以上、５％ＲＨ以上の雰囲気下で、
次いで５０℃以上、５％ＲＨ未満の雰囲気下で乾燥・被
膜化させる２工程からなるものであってもよい。

【００１２】さらに、コーティング用組成物の乾燥被膜
を形成させた後、２０〜６０℃、５〜８０％ＲＨの雰囲
気下で熟成処理を行う方法も本発明の好ましい製造方法
として挙げられる。この熟成処理の採用によってガスバ
リヤ性が安定して発現するためである。このときの乾燥
被膜の形成方法は限定されず、単に加温下で乾燥するだ
けであっても、また上述の加温・加湿雰囲気下での乾燥
工程を含むものであってもよい。

【００１３】コーティング用組成物に、さらに下記一般
式(II)で代表される有機金属化合物が含まれていること
は、タッキング防止に一層効果的である。Ｒ⁷ _mＭ（ＯＲ⁸)_n ……(II) （式中Ｍは金属元素を表わし、Ｒ⁷ は同一または異なっ
ていてもよく、水素原子、低級アルキル基、アリール基
または不飽和脂肪族残基を表わし、Ｒ⁸ は同一または異
なっていてもよく、水素原子、低級アルキル基またはア
シル基を表わし、ｍは０または正の整数、ｎは１以上の
整数でかつｍ＋ｎは金属元素Ｍの原子価と一致する）

【００１４】また、化合物（Ｂ）が芳香環またはその水
素添加環を有し、かつエポキシ基を２個以上有する化合
物であると、得られるコーティングフィルム塗膜が、雰
囲気温度や湿度に影響されることなく、常に優れたガス
バリヤ性を示す点で好ましい。本発明のコーティングフ
ィルムの製造方法は、ガスバリヤ性フィルムの形成方法
として非常に有用である。

【００１５】

【作用】本発明において用いられる下記一般式(I) で示
されるシラン化合物（Ａ）

【００１６】

【化５】

【００１７】（ただし、式中Ａ¹,Ｒ¹,Ｒ²,Ｒ³,Ｒ⁴,ｗ,
ｚの持つ意味は前記と同じである）としては、分子内に
アミノ基と加水分解縮合性基を有し上記式(I) で表わさ
れるシラン化合物であれば特に限定されない。

【００１８】上記（Ａ）の具体例としては、Ｎ−β（ア
ミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピル
トリイソプロポキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ
−アミノプロピルトリブトキシシラン、Ｎ−β（アミノ
エチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、
Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジエ
トキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロ
ピルメチルジイソプロポキシシラン、Ｎ−β（アミノエ
チル）γ−アミノプロピルメチルジブトキシシラン、Ｎ
−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルエチルジメト
キシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピ
ルエチルジエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ
−アミノプロピルエチルジイソプロポキシシラン、Ｎ−
β（アミノエチル）γ−アミノプロピルエチルジブトキ
シシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ
−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロ
ピルトリイソプロポキシシラン、γ−アミノプロピルト
リブトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキ
シシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルメチルジイソプロポキシシラ
ン、γ−アミノプロピルメチルジブトキシシラン、γ−
アミノプロピルエチルジメトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルエチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルエ
チルジイソプロポキシシラン、γ−アミノプロピルエチ
ルジブトキシシラン、γ−アミノプロピルトリアセトキ
シシラン等が挙げられ、これらの１種または２種以上を
用いることができる。

【００１９】本発明に用いられる化合物（Ｂ）として
は、上記シラン化合物（Ａ）中のアミノ基との反応性を
有する官能基を分子内に持つことが必要であり、該官能
基とはエポキシ基、カルボキシル基、イソシアネート
基、オキサゾリニル基等が挙げられる。これらの官能基
はコーティングフィルム形成時にシラン化合物（Ａ）中
のアミノ基と架橋反応する働きを有し、架橋効果を上げ
るためには化合物（Ｂ）中に官能基が２個以上存在して
いることが好ましい。これらの官能基は化合物（Ｂ）中
において同一であっても異なっていてもよい。アミノ基
との反応性の点からはエポキシ基またはイソシアネート
基が好ましい。また、得られるコーティングフィルム塗
膜の耐水性をより向上させるためには、化合物（Ｂ）が
芳香環またはその水素添加環を有していることが好まし
い。

【００２０】本発明で利用できる化合物（Ｂ）の具体例
としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、
ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリエチ
レングリコールジグリシジルエーテル、テトラエチレン
グリコールジグリシジルエーテル、ノナエチレングリコ
ールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグ
リシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジ
ルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエ
ーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテ
ル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、グ
リセロールジグリシジルエーテル等の脂肪族ジグリシジ
ルエーテル類；グリセロールトリグリシジルエーテル、
ジグリセロールトリグリシジルエーテル、トリグリシジ
ルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、
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等のポリグ
リシジルエーテル類；アジピン酸ジグリシジルエステ
ル、ｏ−フタル酸ジグリシジルエステル等の脂肪族およ
び芳香族ジグリシジルエステル類；ビスフェノールＡジ
グリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテ
ル、ヒドロキノンジグリシジルエーテル、ビスフェノー
ルＳジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシ
ジルエーテル、および次式で表される化合物類

【００２１】

【化６】

【００２２】等の芳香環またはその水素添加環（核置換
誘導体も含む）を有するグリシジル類；あるいはグリシ
ジル基を官能基として有するオリゴマー類（例えばビス
フェノールＡジグリシジルエーテルオリゴマーの場合は
下式の様に表わせる）；

【００２３】

【化７】

【００２４】ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレ
ンジイソシアネート、１，４−ジフェニルメタンジイソ
シアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、ト
リフェニルメタントリイソシアネート、トリジンジイソ
シアネート、キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘ
キシルメタンジイソシアネート等のイソシアネート類；
酒石酸、アジピン酸等のジカルボン酸類；ポリアクリル
酸等の含カルボキシル基重合体；オキサゾリニル基含有
重合体等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上
を用いることができる。

【００２５】シラン化合物（Ａ）は化合物（Ａ）単独で
も加水分解縮合反応を起こしてフィルム化するが、化合
物（Ｂ）はシラン化合物（Ａ）に対して架橋剤的役割を
果たし、フィルム化によって形成される３次元網目構造
に可撓性を付与する効果を有する。すなわち、架橋点間
の分子量をバランス良くとる働きを有するので、シラン
化合物（Ａ）に対して０．１重量％以上用いることが推
奨される。０．１重量％より少ないと、得られるフィル
ムの可撓性が不充分となる。より好ましくは１重量％以
上、さらに好ましくは１０重量％以上用いる。一方、化
合物（Ｂ）が多くなり過ぎると、シラン化合物（Ａ）に
由来するポリシロキサン部分によって発現する性能であ
るガスバリヤ性や、その他耐水性、耐薬品性、耐候性、
耐熱性等が悪化してしまうため、化合物（Ｂ）の上限は
シラン化合物（Ａ）に対して３００重量％とすることが
望まれる。好ましくは２００重量％以下、より好ましく
は８０重量％以下とする。

【００２６】化合物（Ｂ）として分子中にイソシアネー
ト基および／またはエポキシ基を有する化合物を用いる
場合には、これらの官能基が、加水分解反応やコーティ
ング時に必要に応じて用いられる溶媒との反応を起こし
易いので、シラン化合物（Ａ）との反応点を確保するた
めにこれらの副反応を防ぐ必要がある。従って、予め化
合物（Ｂ）とシラン化合物（Ａ）中のアミノ基と反応さ
せてから、シラン化合物（Ａ）を加水分解縮合反応さ
せ、その後にコーティングすることが推奨される。すな
わち、化合物（Ｂ）の官能基とシラン化合物（Ａ）のア
ミノ基が反応することによって、シラン化合物（Ａ）の
アミノ基末端部分に化合物（Ｂ）がつながった化合物が
得られるので、これをシラン化合物（Ａ）のもう一端の
アルコキシシラン部分で、ある程度加水分解縮合反応さ
せた後（これがコーティング用組成物となる）に、後述
の条件下で被膜化させれば、さらに緻密なフィルムを得
ることができる。

【００２７】本発明法で用いられるコーティング用組成
物には、下記一般式(II)で表わされる有機金属化合物
（Ｃ）を含むものであってもよい。Ｒ⁷ _mＭ（ＯＲ⁸)_n ……(II) （ただし、式中Ｍ、Ｒ⁷ 、Ｒ⁸ 、ｍ、ｎの持つ意味は前
記と同じである）

【００２８】具体例としては、テトラメトキシシラン、
テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、
テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メ
チルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシ
ラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシ
シラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプ
ロポキシシラン、エチルトリブトキシシラン、ジメチル
ジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチ
ルジイソプロポキシシラン、ジメチルジブトキシシラ
ン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシ
ラン、ジエチルジイソプロポキシシラン、ジエチルジブ
トキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリ
エトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラ
ン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプ
トプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン
類；チタニウムテトラエトキシド、チタニウムテトライ
ソプロポキシド、チタニウムテトラブトキシド等のチタ
ニウムアルコキシド類；ジルコニウムテトラエトキシ
ド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウ
ムテトラブトキシド等のジルコニウムアルコキシド類；
アルミニウムトリエトキシド、アルミニウムトリイソプ
ロポキシド、アルミニウムトリブトキシド等のアルミニ
ウムアルコキド類；テトラアセトキシシラン、メチルト
リアセトキシシラン等のアシロキキシラン類；トリメチ
ルシラノール等のシラノール類が挙げられ、これらの１
種または２種以上を用いることができる。あるいはこれ
らの加水分解縮合物を用いてもよい。

【００２９】有機金属化合物（Ｃ）および／またはその
加水分解縮合物は、シラン化合物（Ａ）に対して０〜２
００モル％程度、好ましくは０〜１００モル％の使用が
適している。２００モル％より多く使用すると、シラン
化合物（Ａ）中のアミノ基を触媒として粒子化し、急に
ゲル化することがあるため好ましくない。

【００３０】上記有機金属化合物（Ｃ）は、シラン化合
物（Ａ）のシラノール基と反応してシロキサン結合を形
成する。このため、コーティング用組成物の分子量が大
きくなり、塗膜のタッキングを防止する効果が向上す
る。特に、テトラメトキシシランや、テトラエトキシシ
ラン等の４官能アルコキシシランが上記効果が大きいた
め好ましく利用できる。

【００３１】シラン化合物（Ａ）自体の加水分解縮合反
応は、水の存在下で進行し、例えばγ−アミノプロピル
トリメトキシシランを用いた場合は次式で示される。 H₂N-C₃H₆-Si(OCH₃)₃＋3H₂O → H₂N-C₃H₆-Si(OH)₃＋3CH₃OH H₂N-C₃H₆-Si(OH)₃ → H₂N-C₃H₆-SiO_3/2 ＋3/2 H₂O

【００３２】シラン化合物（Ａ）と水（Ｗ）のモル比Ｗ
／Ａは、０．０１〜３．０が好ましい。０．０１より小
さいと、コーティング膜形成時にクラックを生じ易く、
さらに膜の乾燥に時間がかかり生産性に劣るものとな
る。Ｗ／Ａは０．１以上とすることがより好ましい。ま
た水が多過ぎると、加水分解反応が進行してコーティン
グ液の保存安定性が悪くなっていくので、Ｗ／Ａは３．
０以下、好ましくは２．０以下、より好ましくは０．８
以下とする。

【００３３】本発明においては、シラン化合物（Ａ）と
化合物（Ｂ）を反応させた後、シラン化合物（Ａ）の加
水分解縮合反応を行い、その後必要に応じて、有機金属
化合物（Ｃ）を加えて反応させる方法が、コーティング
用組成物の安定性が最も良好となるため好ましい。

【００３４】加水分解縮重合反応は、水分の存在下で進
行していくが、コーティング時に用いられる溶媒中で行
う方が、そのままコーティングできるため便利である。
溶媒としては、加水分解縮合が進行し得るだけの水分を
共有できる溶媒であれば特に限定されないが、具体的に
は、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコー
ル、ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、エチ
レングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノ
メチルエーテル等のアルコール類；アセトン、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノ
ン等のケトン類；トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳
香族炭化水素類；ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の炭
化水素類；メチルアセテート、エチルアセテート、プロ
ピルアセテート、ブチルアセテート等のアセテート類；
その他エチルフェノールエーテル、プロピルエーテル、
テトラヒドロフラン等が挙げられ、これらの１種以上を
混合して用いることができる。これらの中でもアルコー
ル類が好ましく用いられる。またこれらの溶媒中で前述
の加水分解縮合反応を行うことが望ましい。

【００３５】以上の様に、水と、必要に応じて用いられ
る溶媒によって溶液状態のコーティング用組成物が得ら
れる。コーティング用組成物の固形分は５〜５０重量％
とすることが好ましい。５重量％より少ないと、厚ぬり
が難しい。また組成物が希薄すぎて結果的に水分量（Ｗ
／Ａ）が３．０を超え易く、保存安定性が悪くなる。５
０重量％を超えても保存安定性は悪化する。本発明法で
用いられるコーティング用組成物中には、本発明の効果
を損なわない範囲で、硬化触媒、濡れ性改良剤、可塑
剤、消泡剤、増粘剤等の無機、有機系各種添加剤を必要
に応じて添加することができる。

【００３６】本発明法で被塗物として用いられる基材と
しては樹脂フィルムが使用される。樹脂としては特に限
定されないが、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等
のポリオレフィン系樹脂；ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレン-2,6-
ナフタレート、ポリブチレンテレフタレートやこれらの
共重合体等のポリエステル系樹脂；ポリオキシメチレン
等のポリアミド系樹脂；ポリスチレン、ポリ（メタ）ア
クリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリ酢酸ビ
ニル、ポリカーボネート、セロファン、ポリイミド、ポ
リエーテルイミド、ポリフェニレンスルフォン、ポリス
ルフォン、ポリエーテルケトン、アイオノマー樹脂、フ
ッ素樹脂等の熱可塑性樹脂；メラミン樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、アルキド樹脂、ユリア樹脂、珪素樹脂等の
熱硬化性樹脂等が挙げられる。

【００３７】コーティング法としては特に限定されず、
ロールコーティング法、ディップコーティング法、バー
コーティング法、ノズルコーティング法あるいはこれら
を組み合わせた方法が採用される。なお、被覆を行う前
に樹脂フィルムにコロナ処理等の表面活性化処理や、ウ
レタン樹脂等の公知のアンカー処理を行ってもよい。ま
た、コーティングフィルムにラミネート処理や他の公知
の処理を行うこともできる。

【００３８】本発明法では、上記コーティング用組成物
を基材フィルム上に塗工した後に、加温・加湿雰囲気下
で乾燥させて被膜化するか、あるいは限定されない方法
で乾燥・被膜化を行った後に、特定の加温・加湿雰囲気
下で熟成処理を行うところに最大のポイントを有する。
乾燥時もしくは熟成時に加湿工程を経ることによって、
加水分解縮合の短時間完結が達成され、得られるコーテ
ィングフィルムのガスバリヤ性が向上すると共に、再現
性良く安定してガスバリヤ性が発現するという効果を享
受できるのである。すなわち、加温・加湿雰囲気下で乾
燥・被膜化させると、コーティング用組成物中の水の量
が少なくてすむので組成物としての安定性が増し、しか
も短時間で緻密な被膜が得られるため、良好なガスバリ
ヤ性コーティングフィルムを生産性よく製造できる。ま
た、加温・加湿雰囲気下での熟成処理によって、ばらつ
きなく安定したガスバリヤ性を有するコーティングフィ
ルムが得られ、これらの知見は実操業上、重要なもので
ある。

【００３９】乾燥被膜化の加温条件は５０℃以上とする
ことが好ましい。温度は高い方が乾燥時間が短縮されて
生産性が向上するので、より好ましくは６０℃以上、さ
らに好ましくは８０℃以上である。ただし、被膜のクラ
ック防止の点から１００℃を上限とすることが好まし
い。また加湿条件としては、相対湿度で５％ＲＨ以上が
好ましい。より好ましくは１０％ＲＨ以上、さらに好ま
しくは２０％ＲＨ以上である。湿度が高いほど、加水分
解縮合が短時間で進むため、生産性向上の点から好まし
い。湿度の上限は１００％ＲＨである。乾燥処理時間
は、加温・加湿条件によって適宜変更することができ
る。加水分解縮合を充分反応させるためには１秒以上行
うことが好ましく、生産性の観点から１分以内、好まし
くは３０秒以内である。

【００４０】製造ライン上、上記乾燥被膜化を２工程で
行ってもよい。コーティング被膜を先に５％ＲＨ未満の
加温・非加湿雰囲気下で乾燥した後、加温・加湿雰囲気
下で乾燥処理するか、あるいは先に加温・加湿雰囲気下
で乾燥した後、５％ＲＨ未満の加温・非加湿雰囲気下で
乾燥する。非加湿雰囲気での加温条件は、生産性の点か
らやはり５０℃以上が好ましい。

【００４１】一方熟成処理は、２０〜６０℃、５〜８０
％ＲＨで行う。熟成処理は１時間以上、より好ましくは
２０時間以上行うとよい。この範囲以外では、安定した
ガスバリヤ性を有するフィルムを得ることができない。
熟成処理を行う場合、コーティング被膜を形成するとき
の条件は特に限定されず、例えば単に加温された雰囲気
下で乾燥するだけでもよく、また上述の様に、加温・加
湿雰囲気下で行った上に上記熟成処理を行うものであっ
てもよい。加温・加湿雰囲気下で被膜の乾燥を行い、さ
らに熟成処理を行うと、得られるコーティングフィルム
のガスバリヤ性が向上し、ロット間のばらつきのない高
性能のフィルムが得られるため、最も好ましい実施態様
である。

【００４２】本発明のコーティング被膜の厚みは、乾燥
後で０．０１〜２０μｍ程度が好ましい。０．０１μｍ
より薄いと被膜が均一にならずピンホールが発生し易い
と共に、コーティングフィルムとしてのガスバリヤ性や
耐薬品性等の物性が発現しにくい。０．１μｍ以上が好
ましく、０．５μｍ以上がより好ましい。一方２０μｍ
より厚くすると被膜にクラックが生じ易くなるので好ま
しくない。１０μｍ以下とすることが好ましく、より好
ましい厚みは５μｍ以下である。本発明法で形成される
コーティング被膜はガスバリヤ性に富んだものであるの
で、本発明法を用いることによってガスバリヤ性フィル
ムを製造することができる。

【００４３】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。なお、特性試験の評価方法は次のように行った。〈酸素透過度〉温度２０℃、湿度８５％ＲＨの条件化
で、ＭＯＣＯＮ社製の酸素透過率測定装置を用いて測定
した。〈保存安定性〉コーティング用組成物を２３℃で３か月
保存した後、目視で観察して、透明なものを○、ゲル化
もしくは沈殿物が生じたものを×とした。

【００４４】〈タッキング〉コーティング用組成物を２
５μｍのポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと略
す）に所定の厚さに塗布して乾燥した直後に、塗布面に
別の２５μｍＰＥＴフィルムを１００ｃｍ² あたり１ｋ
ｇの荷重をかけて圧着した。このフィルムを剥がす時
に、コーティング膜の剥離が認められなかったものを
○、剥離が認められたものを×とした。

【００４５】実施例１撹拌機、温度計および冷却器を備えたフラスコに、γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン（以下ＡＰＴＭＳと
略す）１００ｇと、レゾルシノールジグリシジルエーテ
ル４０ｇとトルエン１００ｇを仕込み、６０℃で３時間
反応させた。反応後２１℃まで冷却し、水３ｇとメタノ
ール１６５ｇの混合液を加え、２１℃で２４時間撹拌
し、コーティング用組成物１を得た。この組成物を２５
μｍＰＥＴフィルムにバーコーターで塗布し、８０℃、
６０％ＲＨで３０秒間乾燥した。得られたコーティング
フィルムの特性試験を行い、結果を表１に示した。な
お、得られたコーティング用組成物１は２３℃で３か月
保存した後も、透明なままであり、保存安定性は○であ
った。

【００４６】実施例２〜５表１に示した様に乾燥時の種々の条件を変更した以外は
実施例１と同様にしてコーティングフィルムを作成し、
特性試験を行った。結果を表１に併記した。実施例６〜１１表２に示した様に種々の条件を変更した以外は実施例１
と同様にしてコーティングフィルムを作成し、特性試験
を行った。結果を表２に併記した。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【表２】

【００４９】なお、表２で用いた化合物の略称は以下の
通りである。ＡＰＴＭＳ：γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ランＡＰＴＥＳ：γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ランＮＡＥＡＰＴＭＳ：Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノ
プロピルトリメトキシシランＲＤＧＥ：レゾルシノールジグリシジルエーテ
ルＢisＡＤＧＥ：ビスフェノールＡジグリシジルエー
テル１ＥＧＤＧＥ：エチレングリコールジグリシジルエ
ーテルＭｅＯＨ：メタノールＥｔＯＨ：エタノールｉＰＡ：イソプロピルアルコール

【００５０】実施例１２撹拌機、温度計および冷却器を備えたフラスコに、レゾ
ルシノールジグリシジルエーテル５０ｇとイソプロピル
アルコール１００ｇを入れ、ＡＰＴＭＳ９５ｇを加え
て、７０℃で３時間反応させた。反応後２１℃まで冷却
し、イソプロピルアルコール３００ｇを加え、撹拌しな
がら水を３ｇ滴下し、さらに室温で３日間撹拌してコー
ティング用組成物１２を得た。この組成物を２５μｍＰ
ＥＴフィルムにバーコーターで塗布し、８０℃、０％Ｒ
Ｈで３０秒間乾燥した後、さらに８０℃、５０％ＲＨで
３０秒間加温・加湿処理を行った。得られたコーティン
グフィルムの膜厚は３．９μｍ、タッキングは○、酸素
透過度は５．３cc/m²・24hrs・atm であった。またコーテ
ィング用組成物の保存安定性も○であった。

【００５１】実施例１３撹拌機、温度計および冷却器を備えたフラスコに、ＡＰ
ＴＭＳ１００ｇと、ビスフェノールＡジグリシジルエー
テル４５ｇとエタノール１５０ｇを仕込み、７０℃で３
時間反応させた。反応後２１℃まで冷却し、水３ｇとエ
タノール２００ｇの混合液を加え、７０℃で３時間撹拌
し、コーティング用組成物１３を得た。この組成物を２
５μｍＰＥＴフィルムにグラビアコーターで塗布し、９
０℃、８０％ＲＨで５秒間乾燥した。得られたコーティ
ングフィルムの膜厚は２．５μｍ、タッキングは○、酸
素透過度は８．４cc/m²・24hrs・atm であった。またコー
ティング用組成物の保存安定性も○であった。

【００５２】比較例１〜３表３に示した様に乾燥時の種々の条件を変更した以外は
実施例１と同様にしてコーティングフィルムを作成し、
特性試験を行った。結果を表３に併記した。

【００５３】

【表３】

【００５４】実施例１４撹拌機、温度計および冷却器を備えたフラスコに、レゾ
ルシノールジグリシジルエーテル５０ｇとイソプロピル
アルコール１００ｇを入れ、ＡＰＴＭＳ９５ｇを加え
て、７０℃で３時間反応させた。反応後２１℃まで冷却
し、イソプロピルアルコール３００ｇを加え、撹拌しな
がら水を３ｇ滴下し、さらに室温で３時間撹拌してコー
ティング用組成物１３を得た。この組成物を２５μｍＰ
ＥＴフィルムにグラビアコーターで塗布し、１００℃、
２０％ＲＨで５秒間乾燥した。得られたコーティングフ
ィルムの膜厚は２．５μｍ、タッキングは○、酸素透過
度は５．８cc/m²・24hrs・atm であった。またコーティン
グ用組成物の保存安定性も○であった。

【００５５】実施例１５〜１７表４に示した様に乾燥時の種々の条件を変更した以外は
実施例１４と同様にしてコーティングフィルムを作成
し、特性試験を行った。結果を表４に併記した。

【００５６】

【表４】

【００５７】実施例１８撹拌機、温度計および冷却器を備えたフラスコに、ＡＰ
ＴＭＳ４０ｇと、トルエン５０を仕込み、７０℃に加熱
して、レゾルシノールジグリシジルエーテル２２ｇとト
ルエン１０ｇの混合液を２０分で滴下した。７０℃で３
時間保持した後、メタノール１８ｇと水１．２５ｇの混
合液を加え、３０℃に冷却しながら１時間熟成した後、
さらにテトラメトキシシラン４２ｇとトルエン５０ｇを
加え、コーティング用組成物１８を得た。この組成物を
１２μｍＰＥＴフィルムにバーコーターで塗布し、１０
０℃、２０％ＲＨで５秒間乾燥した。その後、４０℃、
６０％ＲＨの雰囲気下で２４時間熟成処理を行った。得
られたコーティングフィルムの膜厚は３．０μｍ、タッ
キングは○、酸素透過度は２．４cc/m²・24hrs・atmであ
った。またコーティング用組成物の保存安定性も○であ
った。

【００５８】参考例撹拌機、温度計および冷却器を備えたフラスコに、ＡＰ
ＴＭＳ１００ｇと、レゾルシノールジグリシジルエーテ
ル４５ｇとメタノール１５０ｇを仕込み、６０℃で３時
間反応させた。反応後２１℃まで冷却し、水２０ｇとメ
タノール１５０ｇの混合液を加え、２１℃で１時間撹拌
し、コーティング用組成物１７を得た。この組成物を２
５μｍＰＥＴフィルムにバーコーターで塗布し、９０
℃、２０％ＲＨで１分間乾燥した。得られたコーティン
グフィルムの膜厚は２．０μｍ、タッキングは○、酸素
透過度は９．３cc/m²・24hrs・atm であった。しかし、コ
ーティング用組成物１７は、水の量が多いため１日後に
ゲル化してしまった。

【００５９】

【発明の効果】本発明のコーティングフィルム製造法の
採用によって、耐水性、耐薬品性、耐候性、耐熱性に優
れ、かつ可撓性にも優れたコーティングフィルム、特に
ガスバリヤ性フィルムを、これらの諸物性を損なうこと
なく、またタッキングを起こすことなく生産性良好に製
造することができる様になった。本発明法ではコーティ
ング用組成物中の水の量を少なくしても、加温・加湿雰
囲気下でフィルムを形成させるか、または加温・加湿雰
囲気下で熟成処理を行うことによって、安定した高性能
のガスバリヤ性フィルムを得ることができる。従って、
コーティング用組成物としての保存安定性も著しく向上
させることができた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平７−3206（ＪＰ，Ａ) 特開平６−220401（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05D 1/00 - 7/26 C09D 183/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式(I) で示されるシラン化合物
（Ａ）、【化１】［式中Ａ¹ はアルキレン基、Ｒ¹ は水素原子、低級アル
キル基、または【化２】（式中Ａ² は直接結合またはアルキレン基を、Ｒ⁵,Ｒ⁶
は水素原子または低級アルキル基を示す）で表わされる
基、Ｒ² は水素原子または低級アルキル基、Ｒ³は同一
または異なる低級アルキル基、アリール基または不飽和
脂肪族残基、Ｒ⁴は水素原子、低級アルキル基またはア
シル基を意味し（ただしＲ¹,Ｒ²,Ｒ⁵,Ｒ⁶のうち少なく
とも１つが水素原子である）、ｗは０、１、２のいずれ
か、ｚは１、２、３のいずれかの整数を表わす（ただし
ｗ＋ｚ＝３である）］および該シラン化合物（Ａ）中のアミノ基との反応性を
有する官能基を分子内に持つ化合物（Ｂ）を含むコーテ
ィング用組成物を基材に塗布した後、加温・加湿雰囲気
下で乾燥させて被膜化することを特徴とするコーティン
グフィルムの製造方法。
【請求項２】請求項１に記載のコーティング用組成物
を基材に塗布した後、５０℃以上、５％ＲＨ以上の雰囲
気下で乾燥させて被膜化することを特徴とするコーティ
ングフィルムの製造方法。
【請求項３】請求項１に記載のコーティング用組成物
を基材に塗布した後、まず５０℃以上、５％ＲＨ未満の
雰囲気下で、次いで５０℃以上、５％ＲＨ以上の雰囲気
下で乾燥させて被膜化することを特徴とするコーティン
グフィルムの製造方法。
【請求項４】請求項１に記載のコーティング用組成物
を基材に塗布した後、まず５０℃以上、５％ＲＨ以上の
雰囲気下、次いで５０℃以上、５％ＲＨ未満の雰囲気下
で乾燥させて被膜化することを特徴とするコーティング
フィルムの製造方法。
【請求項５】請求項１に記載のコーティング用組成物
を基材に塗布して乾燥被膜を形成させた後、２０〜６０
℃、５〜８０％ＲＨの雰囲気下で熟成処理を行うことを
特徴とするコーティングフィルムの製造方法。
【請求項６】乾燥被膜の形成を請求項１〜３のいずれ
かに記載の方法で行うものである請求項５に記載のコー
ティングフィルムの製造方法。
【請求項７】前記コーティング用組成物には、さらに
下記一般式(II)で代表される有機金属化合物（Ｃ）が含
まれているものである請求項１〜６に記載のコーティン
グフィルムの製造方法。Ｒ⁷ _mＭ（ＯＲ⁸)_n ……(II) （式中Ｍは金属元素を表わし、Ｒ⁷ は同一または異なっ
ていてもよく、水素原子、低級アルキル基、アリール基
または不飽和脂肪族残基を表わし、Ｒ⁸ は同一または異
なっていてもよく、水素原子、低級アルキル基またはア
シル基を表わし、ｍは０または正の整数、ｎは１以上の
整数でかつｍ＋ｎは金属元素Ｍの原子価と一致する）
【請求項８】前記化合物（Ｂ）が、芳香環またはその
水素添加環を有し、かつエポキシ基を２個以上有する化
合物である請求項１〜７のいずれかに記載のコーティン
グフィルムの製造方法。
【請求項９】コーティングフィルムがガスバリヤ性フ
ィルムである請求項１〜８のいずれかに記載のコーティ
ングフィルムの製造方法。