JP3346126B2 - Gas barrier film and method for producing the same - Google Patents
Gas barrier film and method for producing the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はガスバリアフィルム
及びその製造方法に関するものであり、さらに詳しくは
高湿度下でのガスバリア性及び防湿性を有するガスバリ
アフィルム及びその製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas barrier film and a method for producing the same, and more particularly, to a gas barrier film having gas barrier properties and moisture-proof properties under high humidity and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】食品や薬品などの包装分野では、外気か
らの酸素などの侵入があると内容物の変質によって長期
保存ができないことから、外気の混入を防ぐことができ
るガスバリア性をもったフィルムの開発が行われてい
る。2. Description of the Related Art In the field of packaging of foods and medicines, if oxygen or the like enters from the outside air, the contents cannot be stored for a long period of time due to deterioration of the contents. Therefore, a film having a gas barrier property capable of preventing entry of outside air. Is being developed.
【0003】ポリマー エンジアニアリング アンド
サイエンス、20巻、22号、1543〜1546頁
(1986年 12月)によると、従来より開発された
ガスバリア性フィルムとしては、ポリ塩化ビニリデン、
ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコールなどがあ
る。しかし、ポリ塩化ビニリデンは塩素原子、ポリアク
リロニトリルは−CN基を含有しているため、廃棄の際
に環境に対する問題が近年持ち上がっている。また、ポ
リビニルアルコールは−OH基を含有しているため、ガ
スバリア性の湿度依存性が大きく、高湿度ではガスバリ
ア性が著しく低下してしまう。ポリビニルアルコールの
湿度依存性を改良したエチレンービニルアルコール共重
合体においても、高湿度でのガスバリア性はまだ十分と
は言えない。[0003] Polymer Engineering and
According to Science, Vol. 20, No. 22, pp. 1543-1546 (December 1986), polyvinylidene chloride, polyvinylidene chloride,
Examples include polyacrylonitrile and polyvinyl alcohol. However, since polyvinylidene chloride contains a chlorine atom and polyacrylonitrile contains a -CN group, environmental problems at the time of disposal have been raised in recent years. Further, since polyvinyl alcohol contains an -OH group, the humidity dependence of gas barrier properties is large, and the gas barrier properties are significantly reduced at high humidity. Even an ethylene-vinyl alcohol copolymer in which the humidity dependence of polyvinyl alcohol has been improved, gas barrier properties at high humidity are not yet sufficient.
【0004】一方、酸化珪素(特公昭53−12953
号公報等)や酸化アルミニウム(特開昭62−1799
35号公報等)などの無機物を基材の表面に蒸着したフ
ィルムが開発されている。しかし、これらのフィルムの
形成には蒸着過程が加わるのでコストが非常に高くなる
欠点や、無機蒸着膜の可とう性の無さ、基材との接着性
が悪い等によるフィルムとしての取り扱いにくさの問題
が生じている。On the other hand, silicon oxide (JP-B-53-12953)
And aluminum oxide (JP-A-62-1799).
A film in which an inorganic substance such as No. 35 is vapor-deposited on the surface of a substrate has been developed. However, the formation of these films requires a very high cost due to the addition of a vapor deposition process, the lack of flexibility of the inorganic vapor-deposited film, the poor adhesion to the substrate, and the like, making it difficult to handle as a film. The problem has arisen.
【0005】これらの問題を解決する手段として、基材
に金属酸化物及びポリビニルアルコールからなる塗膜を
設けたフィルム(特開昭56−4563号公報等)が開
発されているが、高湿度下でのガスバリア性に関しては
まだ満足のいくレベルではない。また、無機層状化合物
及び高水素結合性化合物からなるガスバリア層を有する
フィルム(特開平6−93133公報、特開平7−41
685公報等)があるがハイバリア性を得るにはガスバ
リア層を形成する過程において長時間の乾燥または熱処
理が必要であるので生産性の点で大きく不利であり、耐
久テスト後のガスバリア性の低下が大きい。また、オレ
フィン系樹脂基材フィルム上に塗膜を形成すると塗膜と
フィルムとの接着性が悪く簡単に剥がれてしまうという
問題が生じる。As means for solving these problems, a film in which a base material is provided with a coating film composed of a metal oxide and polyvinyl alcohol (JP-A-56-4563, etc.) has been developed. As for the gas barrier property at the time, it is not yet at a satisfactory level. Further, a film having a gas barrier layer composed of an inorganic layered compound and a high hydrogen bonding compound (JP-A-6-93133, JP-A-7-41)
However, there is a great disadvantage in terms of productivity because long time drying or heat treatment is required in the process of forming a gas barrier layer to obtain a high barrier property, and deterioration of the gas barrier property after a durability test is reduced. large. Further, when a coating film is formed on an olefin-based resin base film, there is a problem that adhesion between the coating film and the film is poor and the film is easily peeled off.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、以上
述べた従来のガスバリアフィルムの問題点を解消し、か
つ高湿度下でも高いガスバリア性を有するガスバリアフ
ィルム及びその製造方法を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional gas barrier film and to provide a gas barrier film having high gas barrier properties even under high humidity and a method for producing the same. is there.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、熱可塑性樹脂基材フィルムの少なくと
も片面上に水溶性高分子及び無機系層状化合物を主たる
構成成分とした塗膜を形成したフィルムにおいて、該基
材フィルムの塗膜層側表面(A面)の窒素と炭素の原子
数比(N/C)が0.001〜0.1であることを特徴
とするガスバリアフィルムからなるものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a coating film comprising a water-soluble polymer and an inorganic layered compound as main components on at least one surface of a thermoplastic resin base film. Wherein the atomic ratio (N / C) of nitrogen to carbon on the coating layer side surface (side A) of the substrate film is from 0.001 to 0.1. It consists of
【0008】また、窒素と炭素の原子数比(N/C)が
0.001〜0.1である熱可塑性樹脂基材フィルム表
面上に水溶性高分子及び無機系層状化合物を主たる構成
成分とする塗剤を塗布、乾燥することを特徴とするガス
バリアフィルムの製造方法からなるものである。[0008] A water-soluble polymer and an inorganic layered compound are mainly formed on the surface of a thermoplastic resin base film having an atomic ratio of nitrogen to carbon (N / C) of 0.001 to 0.1. And a method for producing a gas barrier film, characterized by applying and drying a coating agent.
【0009】[0009]
【発明実施の形態】本発明は、基材フィルムの塗膜層側
の窒素と炭素の原子数比(N/C)を規定したフィルム
上に水溶性高分子及び無機系層状化合物からなる塗膜を
形成することにより高湿度下でのガスバリア性、特に耐
久テスト後のガスバリア性及び塗膜の接着性に優れたガ
スバリアフィルムを開発したものであり、その効果は非
常に大きいものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention relates to a film comprising a water-soluble polymer and an inorganic layer compound on a film having a defined atomic ratio of nitrogen and carbon (N / C) on the film layer side of a base film. Thus, a gas barrier film having excellent gas barrier properties under high humidity, particularly excellent gas barrier properties after a durability test and adhesion of a coating film has been developed, and the effect thereof is extremely large.
【0010】本発明においては、基材フィルムの塗膜層
側の表面(A面)の窒素と炭素の原子数比(N/C)
は、ガスバリア性、塗膜の接着性、技術的問題等を考慮
すると、0.001〜0.1の範囲内であることが必要
である。より好ましくは0.0015〜0.08、特に
好ましくは0.002〜0.05の範囲内である。A面
のN/Cの値は、X線光電子分光(ESCA)スペクト
ルの測定によって求めることができる。塗膜を形成した
フィルムのN/Cの値を求めるには、熱水処理やスパッ
タリング等で塗膜を除去してスペクトルを測定しても良
いが、イオンエッチング等を行いながらのESCAスペ
クトルを測定し表面から深さ方向への組成分布を調べ、
塗膜と基材フィルムとの界面付近において窒素原子数が
極大となった深さをA面とし、その深さでのスペクトル
からN/Cを求める方法が好ましく用いられる。極大を
とらない場合は界面付近において最大値と最小値の和の
1/2の値の深さをA面とすることができる。また、2
次イオン質量分析計(SIMS)を用いて深さ方向への
組成分布を測定しN/Cを求める方法も好ましく用いら
れる。In the present invention, the atomic ratio of nitrogen to carbon (N / C) on the surface (side A) of the substrate film on the coating layer side
Is required to be in the range of 0.001 to 0.1 in consideration of gas barrier properties, adhesion of the coating film, technical problems, and the like. It is more preferably in the range of 0.0015 to 0.08, particularly preferably in the range of 0.002 to 0.05. The value of N / C on the surface A can be determined by measuring an X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA) spectrum. In order to determine the N / C value of the film on which the coating film is formed, the spectrum may be measured after removing the coating film by hot water treatment or sputtering, but the ESCA spectrum is measured while performing ion etching or the like. Examine the composition distribution from the surface to the depth direction,
A method is preferably used in which the depth at which the number of nitrogen atoms is maximized near the interface between the coating film and the base film is defined as the A surface, and N / C is determined from the spectrum at that depth. In the case where the maximum is not taken, a depth of 1/2 of the sum of the maximum value and the minimum value in the vicinity of the interface can be set as the A plane. Also, 2
A method of measuring the composition distribution in the depth direction using a secondary ion mass spectrometer (SIMS) to obtain N / C is also preferably used.
【0011】本発明において用いられる熱可塑性樹脂基
材フィルムは、主として機械的性質やフィルムの加工性
等を付与するために必要であり、一般に市販されている
各種の熱可塑性樹脂フィルムが含まれる。樹脂としては
ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹
脂、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−2,6−ナフタレート等のポ
リエステル系樹脂、ナイロン6、ナイロン12などのア
ミド系樹脂、ポリ塩化ビニル、エチレン酢酸ビニル共重
合体またはそのけん化物、ポリスチレン、ポリカーボネ
ート、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリ
フェニレンサルファイド、芳香族ポリアミド、ポリイミ
ド、ポリアミドイミド、セルロース、酢酸セルロース、
ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリビニ
ルアルコールなど、およびこれらの共重合体が挙げられ
る。基材フィルムの樹脂としては、透明性、ガスバリア
性等の観点から、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの
オレフィン系樹脂もしくは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−2,
6−ナフタレート等のポリエステル系樹脂が好ましい。
更に、防湿性の点でポリエチレン、ポリプロピレンなど
のオレフィン系樹脂が好ましく、ポリプロピレンが特に
好ましい。The thermoplastic resin base film used in the present invention is necessary mainly for imparting mechanical properties and processability of the film, and includes various commercially available thermoplastic resin films. Examples of the resin include olefin resins such as polyethylene and polypropylene; polyester resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate and polyethylene-2,6-naphthalate; amide resins such as nylon 6 and nylon 12; polyvinyl chloride; Copolymer or saponified product thereof, polystyrene, polycarbonate, polysulfone, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, aromatic polyamide, polyimide, polyamideimide, cellulose, cellulose acetate,
Examples include polyvinylidene chloride, polyacrylonitrile, polyvinyl alcohol, and the like, and copolymers thereof. As the resin of the base film, from the viewpoints of transparency, gas barrier properties, etc., olefin resins such as polyethylene and polypropylene or polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene-2,
Polyester resins such as 6-naphthalate are preferred.
Further, olefin resins such as polyethylene and polypropylene are preferable from the viewpoint of moisture resistance, and polypropylene is particularly preferable.
【0012】基材フィルムにポリプロピレンが用いられ
る場合には、ポリプロピレン重合体を主成分とする層の
みからなる単層フィルムが好ましく用いられるが、ポリ
プロピレン共重合体を主成分とする樹脂層(I層)がポ
リプロピレン重合体を主成分とする基層(II層)の少な
くとも片面に積層してなるポリプロピレン複合フィルム
であることがより好ましい。When polypropylene is used for the base film, a single-layer film composed of only a layer mainly composed of a polypropylene polymer is preferably used, but a resin layer (I layer) mainly composed of a polypropylene copolymer is preferably used. ) Is more preferably a polypropylene composite film formed by laminating at least one surface of a base layer (II layer) containing a polypropylene polymer as a main component.
【0013】I層の主成分であるポリプロピレン共重合
体(以下PP−1と略す)とは、エチレン、ブテン−1
などのα−オレフィンモノマーを1〜15wt%、好ま
しくは1〜10wt%、さらに好ましくは1〜6wt%
の範囲で共重合したポリプロピレン共重合体である。P
P−1の融点は、フィルムの耐熱性の点で、135〜1
65℃が好ましく、さらに140〜155℃が好まし
い。他の樹脂との相溶性の点から、例えば、エチレン/
プロピレン共重合体、エチレン/ブテン/プロピレン共
重合体が好ましい。また、PP−1のメルトフローイン
デックス(MFI)は0.1〜1g/minが好まし
く、0.2〜0.6g/minがより好ましい。I層を
構成する樹脂としてはPP−1が好ましく用いられる
が、PP−1とエチレン共重合体との混合樹脂とするこ
とがより好ましい。PP−1とエチレン共重合体との混
合樹脂とすることでI層表面の粗大突起が少なく、緻密
な突起群が形成され、ガスバリアフィルムとしての防湿
性が向上する。The polypropylene copolymer (hereinafter abbreviated as PP-1) as a main component of the I layer includes ethylene and butene-1.
1 to 15 wt%, preferably 1 to 10 wt%, more preferably 1 to 6 wt%
Is a polypropylene copolymer copolymerized in the range described above. P
The melting point of P-1 is 135 to 1 in terms of the heat resistance of the film.
65 ° C is preferable, and 140 to 155 ° C is more preferable. From the viewpoint of compatibility with other resins, for example, ethylene /
A propylene copolymer and an ethylene / butene / propylene copolymer are preferred. Further, the melt flow index (MFI) of PP-1 is preferably from 0.1 to 1 g / min, more preferably from 0.2 to 0.6 g / min. As a resin constituting the I layer, PP-1 is preferably used, and it is more preferable to use a mixed resin of PP-1 and an ethylene copolymer. By using a mixed resin of PP-1 and an ethylene copolymer, there are few coarse protrusions on the surface of the I layer, a dense protrusion group is formed, and the moisture barrier properties as a gas barrier film is improved.
【0014】本発明のPP−1に混合するエチレン共重
合体(以下ECPと略す)とは、エチレン−α−オレフ
ィン共重合体、エチレンと酢酸ビニル、アクリル酸エス
テル、アクリル酸モノマーとの共重合体などが挙げられ
る。エチレン−α−オレフィン共重合体のα−オレフィ
ンモノマーとしては、プロピレン、ブテン−1、ヘキセ
ン−1、オクテン−1などが挙げられ、特にプロピレ
ン、ブテン−1が好ましい。α−オレフィンの共重合量
としては、10〜30wt%が好ましい。また、エチレ
ンと酢酸ビニル、アクリル酸エステル、アクリル酸モノ
マーとの共重合体の共重合モノマーの共重合量は樹脂の
相溶性の点で、15wt%以下が好ましい。ECPとし
て好ましいのは、エチレン−ブテン−1共重合体、エチ
レン−メチルメタアクリレートである。ECPのMFI
は(ポリエチレン樹脂法、温度=190℃)は0.1〜
2g/minが好ましく、0.2〜1g/minがより
好ましい。I層表面が粗くなり防湿性が悪化するので、
PP−1とECPの樹脂混合比は重量比で95:5〜7
5:25が好ましく、92:8〜80:20がより好ま
しく、90:10〜85:15が特に好ましい。The ethylene copolymer (hereinafter abbreviated as ECP) to be mixed with PP-1 of the present invention is an ethylene-α-olefin copolymer, a copolymer of ethylene with vinyl acetate, an acrylate ester and an acrylate monomer. Coalescence and the like. Examples of the α-olefin monomer of the ethylene-α-olefin copolymer include propylene, butene-1, hexene-1, and octene-1, and propylene and butene-1 are particularly preferred. The copolymerization amount of the α-olefin is preferably from 10 to 30% by weight. In addition, the copolymerization amount of a copolymer of ethylene and vinyl acetate, an acrylate, or an acrylate monomer is preferably 15% by weight or less from the viewpoint of resin compatibility. Preferred as ECP are ethylene-butene-1 copolymer and ethylene-methyl methacrylate. ECP MFI
(Polyethylene resin method, temperature = 190 ° C)
2 g / min is preferable, and 0.2 to 1 g / min is more preferable. Since the surface of the I layer becomes rough and the moisture resistance deteriorates,
The resin mixing ratio of PP-1 to ECP is 95: 5 to 7 by weight.
5:25 is preferred, 92: 8 to 80:20 is more preferred, and 90:10 to 85:15 is particularly preferred.
【0015】II層の主成分とするポリプロピレン重合体
(以下PP−2と略す)とは結晶性ポリプロピレンであ
り、プロピレンの単独重合体、あるいはエチレン、ブテ
ン−1などのα−オレフィンを好ましくは10wt%以
下、より好ましくは6wt%以下、特に好ましくは4w
t%以下共重合した共重合体も含まれる。好ましくはポ
リプロピレンの単独重合体である。PP−2のMFIは
0.1〜1g/minの範囲が好ましく、より好ましく
は0.2〜0.6g/minである。フィルムの結晶化
度を高くすることができフィルムの防湿性から有利であ
るので、アイソタクチックインデックス(II)は95
〜99.5%が好ましく、より好ましくは97〜99.
0%の範囲である。またフィルムの製造上、フィルムの
端部が切り除かれ、これらを回収原料として本発明を構
成するII層に再利用すると、フィルムの製造コストダウ
ンができ好ましい。この場合本発明のポリプロピレン重
合体に積層するI層樹脂が15wt%以下混合したもの
も本発明のII層に含まれる。The polypropylene polymer (hereinafter abbreviated as PP-2) as a main component of the II layer is a crystalline polypropylene, and a homopolymer of propylene or an α-olefin such as ethylene or butene-1 having preferably 10 wt. % Or less, more preferably 6% by weight or less, particularly preferably 4w
Copolymers copolymerized at t% or less are also included. Preferably, it is a homopolymer of polypropylene. The MFI of PP-2 is preferably in the range of 0.1 to 1 g / min, more preferably 0.2 to 0.6 g / min. The isotactic index (II) is 95 since the crystallinity of the film can be increased and this is advantageous from the moisture-proof property of the film.
To 99.5%, more preferably 97 to 99.5%.
The range is 0%. In the production of the film, it is preferable that the end of the film is cut off and reused as a recovered material for the layer II constituting the present invention because the production cost of the film can be reduced. In this case, the mixture of the I-layer resin laminated on the polypropylene polymer of the present invention at 15 wt% or less is also included in the II-layer of the present invention.
【0016】本発明における基材フィルムは、未延伸、
一軸延伸、二軸延伸のいずれでもよいが、寸法安定性お
よび機械特性の観点から、二軸延伸されたものが特に好
ましい。また、基材フィルムの構成は、I層/II層ある
いはI層/II層/I層の複合フィルムが好ましく、より
好ましくはI層/II層の複合フィルムである。この場合
はI層/II層/ヒートシール層となるようにヒートシー
ル層を積層することもできる。基材フィルムの全厚みは
限定されるものではないが、1〜500μmが好まし
い。ガスバリア性と耐熱性を両立させるために、I層の
厚みは0.2〜5μmが好ましく、より好ましくは0.
3〜2.5μmである。In the present invention, the base film is unstretched,
Either uniaxial stretching or biaxial stretching may be used, but from the viewpoint of dimensional stability and mechanical properties, biaxially stretched one is particularly preferred. The structure of the base film is preferably an I layer / II layer or an I layer / II layer / I layer composite film, and more preferably an I layer / II layer composite film. In this case, a heat seal layer may be laminated so as to have I layer / II layer / heat seal layer. The total thickness of the base film is not limited, but is preferably 1 to 500 μm. In order to achieve both gas barrier properties and heat resistance, the thickness of the I layer is preferably from 0.2 to 5 μm, more preferably from 0.1 to 5 μm.
3 to 2.5 μm.
【0017】本発明のA面の濡れ張力は31〜60mN
/m、より好ましくは35〜60mN/m、40〜55
mN/mがさらに好ましい。The wetting tension of the surface A of the present invention is 31 to 60 mN.
/ M, more preferably 35-60 mN / m, 40-55
mN / m is more preferred.
【0018】本発明の基材フィルムは、必要に応じて少
量の熱安定剤、酸化防止剤、無機あるいは有機の粒子な
どを含有させても良い。例えば、熱安定剤としては2,
6−ジ−第3−ブチル−4−メチルフェノール(BH
T)などが0.5wt%以下、酸化防止剤としてはテト
ラキス−(メチレン−(3,5−ジ−第3−ブチル4−
ハイドロオキシ−ハイドロシンナメート))ブタン
(“Irganox”1010)などを0.1wt%以
下で添加されていてもよい。無機、有機の粒子として
は、例えば、タルク、カオリン、炭酸カルシウム、酸化
チタン、酸化珪素、フッ化カルシウム、フッ化リチウ
ム、アルミナ、硫酸バリウム、ジルコニア、マイカ、リ
ン酸カルシウム、架橋ポリスチレン系粒子などである。The base film of the present invention may contain a small amount of a heat stabilizer, an antioxidant, inorganic or organic particles, etc., if necessary. For example, as a heat stabilizer,
6-di-tert-butyl-4-methylphenol (BH
T) etc. is 0.5% by weight or less, and tetrakis- (methylene- (3,5-di-tert-butyl4-
Hydroxy-hydrocinnamate)) butane (“Irganox” 1010) or the like may be added at 0.1 wt% or less. Examples of the inorganic and organic particles include talc, kaolin, calcium carbonate, titanium oxide, silicon oxide, calcium fluoride, lithium fluoride, alumina, barium sulfate, zirconia, mica, calcium phosphate, and crosslinked polystyrene particles.
【0019】本発明の基材フィルムのA面の表面粗さR
aは、ガスバリア性と防湿性の点から、0.03〜0.
12μmが好ましく、より好ましくは0.03〜0.1
0μm、特に好ましくは0.04〜0.08μmの範囲
である。ガスバリア性と防湿性が悪化するのは、塗膜形
成後のフィルムとロールとの接触等により塗膜が削られ
るためと考えられる。A面の表面粗さRaの変更は、基
材フィルムへの無機または有機の粒子を混合や樹脂のM
FIの変更で達成でき、I層表面がA面になる場合はP
P−1のMFIの変更、PP−1のMFIとECPのM
FIの組み合わせあるいは混合比率の変更で達成するこ
とができる。I層に無機あるいは有機の粒子を添加しな
いのが好ましく、添加する場合は粒径1μm以下の粒子
が好ましい。Surface roughness R of side A of the base film of the present invention
a is from 0.03 to 0.3 from the viewpoints of gas barrier properties and moisture-proof properties.
12 μm is preferred, and more preferably 0.03 to 0.1
0 μm, particularly preferably 0.04 to 0.08 μm. It is considered that the gas barrier property and the moisture-proof property are deteriorated because the coating film is shaved due to the contact between the film and the roll after the coating film formation. The surface roughness Ra of the surface A can be changed by mixing inorganic or organic particles into the base film or by changing the resin M
This can be achieved by changing the FI, and if the surface of the I layer
Change P-1 MFI, PP-1 MFI and ECP M
This can be achieved by changing the combination of FI or the mixing ratio. It is preferable not to add inorganic or organic particles to the I layer, and when it is added, particles having a particle size of 1 μm or less are preferable.
【0020】さらに、これらの熱可塑性樹脂基材フィル
ムは、透明であることが好ましい。光線透過率が、40
%以上が好ましく、60%以上がさらに好ましい。Further, these thermoplastic resin base films are preferably transparent. Light transmittance is 40
% Or more, more preferably 60% or more.
【0021】本発明における塗膜を構成する主成分の一
つである水溶性高分子とは、常温で水に完全に溶解もし
くは微分散可能なな高分子を指し、例えば、ポリビニル
アルコールおよびその誘導体、カルボチシメチルセルロ
ース、ヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース誘
導体、酸化でんぷん、エーテル化でんぷん、デキストリ
ンなどのでんぷん類、ポリビニルピロリドン、ポリアク
リル酸、ポリメタクリル酸、またはそのエステル、塩類
およびそれらの共重合体、スルホイソフタル酸等の極性
基を含有する共重合ポリエステル、ポリヒドロキシエチ
ルメタクリレートおよびその共重合体などのビニル系重
合体、あるいはこれらの各種重合体のカルボキシル基な
ど官能基変性重合体などが挙げられる。好ましくはポリ
ビニルアルコール系重合体およびその誘導体であり、特
に好ましくはけん化度75mol%以上のポリビニル
アルコール、全水酸基の40mol%以下がアセター
ル化しているポリビニルアルコール、ビニルアルコー
ル単位が60mol%以上である共重合ポリビニルアル
コールである。ポリビニルアルコールおよびその誘導体
の重合度は、100〜5000が好ましく、500〜3
000がさらに好ましい。The water-soluble polymer which is one of the main components constituting the coating film in the present invention refers to a polymer which can be completely dissolved or finely dispersed in water at normal temperature, for example, polyvinyl alcohol and its derivatives. , Carboxymethylcellulose, cellulose derivatives such as hydroxyethylcellulose, starches such as oxidized starch, etherified starch, dextrin, polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, or esters, salts and copolymers thereof, sulfoisophthalate Examples thereof include copolymers containing polar groups such as acids, vinyl polymers such as polyhydroxyethyl methacrylate and copolymers thereof, and polymers modified with functional groups such as carboxyl groups of these various polymers. Preferable are polyvinyl alcohol polymers and derivatives thereof, and particularly preferable are polyvinyl alcohol having a saponification degree of 75 mol% or more, polyvinyl alcohol in which 40 mol% or less of all hydroxyl groups are acetalized, and copolymers having a vinyl alcohol unit of 60 mol% or more. Polyvinyl alcohol. The polymerization degree of polyvinyl alcohol and its derivatives is preferably from 100 to 5000, and from 500 to 3
000 is more preferred.
【0022】塗膜を構成するもう一つの主成分である無
機系層状化合物とは、極薄の単位結晶層が数枚重なって
一つの層状粒子を形成している無機化合物のことであ
り、溶媒に膨潤・へき開するものが好ましい。これらの
中でも特に溶媒への膨潤性を持つ粘土化合物が好ましく
用いられる。本発明における溶媒への膨潤性を持つ粘土
化合物とは極薄の単位結晶層間に水を配位、吸収・膨潤
する性質を持つ粘土化合物であり、一般にはSi4+がO
2-対して配位し4面体構造を構成する層とAl3+、Mg
2+、Fe2+、Fe3+等がO2-およびOH- に対して配位
し8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構成しており、天然のも
のであっても合成されたものでも良い。代表的なものと
しては、カオリナイト、ハロイサイト、モンモリロナイ
ト、バーキュライト、ディッカイト、ナクライト、アン
チゴライト、パイロフィライト、ヘクトライト、バイデ
ライト、マーガライト、タルク、テトラシリリックマイ
カ、白雲母、金雲母、緑泥石等が挙げられる。層状化合
物の大きさとしては、平均粒径5μm以下、厚さ500
nm以下が好ましい。The inorganic layered compound, which is another main component of the coating film, is an inorganic compound in which several ultrathin unit crystal layers are overlapped to form one layered particle, and a solvent is used. Those which swell and cleave at the same time are preferred. Among them, a clay compound having a swelling property in a solvent is particularly preferably used. The clay compound having a swelling property in a solvent according to the present invention is a clay compound having a property of coordinating, absorbing and swelling water between extremely thin unit crystal layers, and generally, Si 4+ is O
2- coordinated layers forming a tetrahedral structure and Al 3+ , Mg
2+ , Fe 2+ , Fe 3+, etc. are coordinated with O 2− and OH − to form an octahedral structure in a one-to-one or two-to-one combination to form a layered structure. And may be natural or synthetic. Typical examples are kaolinite, halloysite, montmorillonite, vercurite, dickite, nacrite, antigorite, pyrophyllite, hectorite, beidellite, margarite, talc, tetrasilyl mica, muscovite and phlogopite. And chlorite. As the size of the layered compound, the average particle size is 5 μm or less, and the thickness is 500
nm or less is preferable.
【0023】本発明において、塗膜面の表面粗さパラメ
ータRt/Raは、ガスバリア性の観点から、20以下
であることが好ましく、15以下であることがより好ま
しい。Rtは最大高さであり表面粗さ曲線の最大の山と
最深の谷の距離である。ガスバリア性が悪化するのは、
高速で塗膜を形成したときロールとの接触や巻取り時の
フィルム同士での接触で塗膜面が削れてしまうためであ
ると考えられる。なお、パラメータの詳細は奈良治朗著
「表面粗さの測定法・評価法」(総合技術センター、1
983)等に示されている。In the present invention, the surface roughness parameter Rt / Ra of the coating film surface is preferably 20 or less, more preferably 15 or less, from the viewpoint of gas barrier properties. Rt is the maximum height and is the distance between the maximum peak and the deepest valley of the surface roughness curve. Gas barrier properties are worse
This is considered to be because the coating film surface is shaved due to contact with the roll when forming the coating film at high speed or contact between the films during winding. For details of the parameters, see "Method for measuring and evaluating surface roughness" by Jiro Nara (General Technology Center, 1
983).
【0024】本発明における水溶性高分子/層状化合物
の混合比率は、塗膜の強度(伸度、屈曲性やピンホール
性)とガスバリア性を両立させるために、重量比で10
/90〜95/5の範囲内が好ましい。In the present invention, the mixing ratio of the water-soluble polymer / layered compound is 10% by weight in order to achieve both strength (elongation, flexibility and pinhole properties) and gas barrier properties of the coating film.
It is preferably in the range of / 90 to 95/5.
【0025】本発明における該塗膜の厚さは特に限定さ
れないが、ガスバリア性フィルムの観点から、0.1〜
10μmが好ましく、0.3〜6μmが特に好ましい。In the present invention, the thickness of the coating film is not particularly limited.
10 μm is preferred, and 0.3 to 6 μm is particularly preferred.
【0026】また該塗膜中には、ガスバリア性を損なわ
ない範囲内であれば各種の添加剤が含まれていても良
い。例えば、酸化防止剤、耐候剤、熱安定剤、滑剤、結
晶核剤、紫外線吸収剤、着色剤等である。また、透明性
を損なわない程度であれば、無機または有機の粒子を含
んでいても良い。例えば、タルク、カオリン、炭酸カル
シウム、酸化チタン、酸化珪素、フッ化カルシウム、フ
ッ化リチウム、アルミナ、硫酸バリウム、ジルコニア、
マイカ、リン酸カルシウム、架橋ポリスチレン系粒子な
どである。The coating film may contain various additives as long as the gas barrier properties are not impaired. For example, antioxidants, weathering agents, heat stabilizers, lubricants, nucleating agents, ultraviolet absorbers, coloring agents and the like. Further, inorganic or organic particles may be contained as long as the transparency is not impaired. For example, talc, kaolin, calcium carbonate, titanium oxide, silicon oxide, calcium fluoride, lithium fluoride, alumina, barium sulfate, zirconia,
Mica, calcium phosphate, crosslinked polystyrene particles, and the like.
【0027】さらに、該塗膜を形成させる上で層状化合
物−ポリマ間、ポリマ間または層状化合物間等の相互作
用を高めるために、2価以上の金属塩、触媒成分などを
添加しても良い。カルシウム、マグネシウム、アルミニ
ウム元素などを有する酢酸塩、硫酸塩、または硝酸塩な
どを用いると耐湿性が向上するので望ましい。その量と
しては、塗膜に対して1〜10000ppm程度であ
る。Further, a divalent or higher valent metal salt, a catalyst component and the like may be added in order to enhance the interaction between the layered compound and the polymer, between the polymers or between the layered compounds, etc. in forming the coating film. . It is desirable to use an acetate, a sulfate, a nitrate, or the like containing calcium, magnesium, aluminum, or the like because moisture resistance is improved. The amount is about 1 to 10000 ppm based on the coating film.
【0028】次に、本発明のガスバリアフィルムの代表
的製造方法について述べるが、これに限定されるもので
はない。Next, a typical method for producing the gas barrier film of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.
【0029】まず、基材フィルムを公知の方法で製膜す
る。例えばポリプロピレンの場合は、原料となる樹脂を
準備し押出機に供給し、230〜280℃の温度で溶融
し濾過フィルターを経た後、スリット状口金から押出
す。この時、I層とII層からなる複合フィルムの場合は
それぞれの樹脂を別々の押出機に供給し溶融した後、短
管内あるいは口金内で、I層/II層あるいはI層/II層
/I層となるように合流せしめスリット状口金から押出
す。これを金属ドラムに巻き付けてシート状に冷却固化
せしめ、未延伸フィルムとする。この場合冷却用金属ド
ラムの温度は30〜70℃としフィルムを結晶化させる
のが好ましい。この未延伸フィルムを二軸延伸し、二軸
配向せしめる。延伸方法は、逐次二軸延伸法、又は同時
二軸延伸法を用いることができ、特に防湿性の点で逐次
二軸延伸法が好ましい。逐次二軸延伸法としては、まず
未延伸フィルムを115〜145℃の温度に加熱し、長
手方向に4〜7倍延伸し冷却後、テンター式延伸機内に
導き140〜165℃の温度に加熱し幅方向に5〜10
倍に延伸した後、155〜170℃の温度で弛緩熱処理
した後冷却することで得られる。First, a base film is formed by a known method. For example, in the case of polypropylene, a resin as a raw material is prepared, supplied to an extruder, melted at a temperature of 230 to 280 ° C, passed through a filter, and extruded from a slit die. At this time, in the case of a composite film comprising the I layer and the II layer, each resin is supplied to a separate extruder and melted, and then, in a short tube or a die, the I layer / II layer or the I layer / II layer / I They are combined into a layer and extruded from a slit-shaped die. This is wound around a metal drum and cooled and solidified into a sheet to obtain an unstretched film. In this case, the temperature of the cooling metal drum is preferably set to 30 to 70 ° C. to crystallize the film. The unstretched film is biaxially stretched and biaxially oriented. As the stretching method, a sequential biaxial stretching method or a simultaneous biaxial stretching method can be used, and the sequential biaxial stretching method is particularly preferable in terms of moisture resistance. As the sequential biaxial stretching method, first, the unstretched film is heated to a temperature of 115 to 145 ° C, stretched 4 to 7 times in the longitudinal direction and cooled, and then guided into a tenter type stretching machine and heated to a temperature of 140 to 165 ° C. 5-10 in width direction
After stretching twice, it is obtained by performing a relaxation heat treatment at a temperature of 155 to 170 ° C. and then cooling.
【0030】得られた基材フィルムのA面の窒素と炭素
の原子数比(N/C)を本発明の範囲内とするには、塗
膜層形成前にA面にコロナ放電処理あるいは減圧下にお
いて希薄ガス中でのプラズマ処理を施して行われる。コ
ロナ放電処理時の雰囲気は窒素ガス(酸素濃度が3vo
l%以下)、炭酸ガスあるいは窒素/炭酸ガスの混合ガ
スが好ましく、窒素/炭酸ガスの混合ガス(体積比=9
5/5〜50/50)がさらに好ましい。また、プラズ
マ処理は10-2Pa程度の真空度の容器内に少量のアル
ゴン、ヘリウム、炭酸ガスなどを導入しながら高電圧を
印加した電極からフィルムのA面に向けてグロー状放電
させながら処理する。この時、処理効果及び経済性の点
で炭酸ガスが好ましい。処理強度は、電圧×電流/(電
極幅×フィルム走行速度)(W・min/m2 )から算
出するが、5〜400が好ましく、10〜200がより
好ましく、20〜100がさらに好ましい。また、ウレ
タン樹脂、エポキシ樹脂などの公知のアンカー処理剤を
用いてアンカー処理を施しておいても良い。In order to make the atomic ratio (N / C) of nitrogen and carbon on the surface A of the obtained substrate film within the range of the present invention, the surface A is subjected to a corona discharge treatment or a pressure reduction before the coating layer is formed. This is performed by performing a plasma treatment in a rare gas below. The atmosphere during the corona discharge treatment was nitrogen gas (oxygen concentration was 3 vol.
1% or less), carbon dioxide or a mixed gas of nitrogen / carbon dioxide is preferable, and a mixed gas of nitrogen / carbon dioxide (volume ratio = 9).
5/5 to 50/50) are more preferred. In addition, plasma treatment is performed while introducing a small amount of argon, helium, carbon dioxide gas or the like into a vessel having a degree of vacuum of about 10 −2 Pa, and performing a glow discharge from the electrode to which a high voltage is applied toward the surface A of the film. I do. At this time, carbon dioxide gas is preferred from the viewpoint of processing effect and economic efficiency. The processing strength is calculated from voltage × current / (electrode width × film running speed) (W · min / m 2 ), but is preferably 5 to 400, more preferably 10 to 200, and still more preferably 20 to 100. Further, the anchor treatment may be performed using a known anchor treatment agent such as a urethane resin or an epoxy resin.
【0031】熱可塑性樹脂基材フィルム上に塗剤を塗布
する方法は特に限定されず、押出しラミネート法、メル
トコーティング法を用いても良いが、高速で薄膜コート
する事が可能である点で、塗膜の構成成分を各種溶媒に
分散させた分散溶液をグラビアコート、リバースコー
ト、スプレーコート、キッスコート、ダイコートあるい
はメタリングバーコートするのが好適である。また、オ
フラインコート、インラインコートのどちらの方法でも
良いが、ガスバリア性の点でオフラインコートが好まし
い。また、I層とII層から構成される複合フィルムの場
合には、I層表面に塗膜が形成されることが望ましい。The method of applying the coating agent on the thermoplastic resin base film is not particularly limited, and an extrusion laminating method or a melt coating method may be used. However, since a thin film can be coated at a high speed, It is preferable to apply a gravure coat, a reverse coat, a spray coat, a kiss coat, a die coat or a metaling bar coat to a dispersion solution in which the components of the coating film are dispersed in various solvents. Either an off-line coating method or an in-line coating method may be used, but an off-line coating method is preferred from the viewpoint of gas barrier properties. In the case of a composite film composed of the I layer and the II layer, it is desirable that a coating film be formed on the surface of the I layer.
【0032】塗膜の乾燥方法は特に限定されず、熱ロー
ル接触法、熱媒(空気、オイル等)接触法、赤外線加熱
法、マイクロ波加熱法等が利用できる。塗膜の乾燥は、
ガスバリア性の観点から、80℃から170℃の範囲内
で行われることが好ましく、乾燥の時間としては20秒
以内が好ましい。The method for drying the coating film is not particularly limited, and a hot roll contact method, a heat medium (air, oil, etc.) contact method, an infrared heating method, a microwave heating method, and the like can be used. Drying of the coating film
From the viewpoint of gas barrier properties, the drying is preferably performed in the range of 80 ° C. to 170 ° C., and the drying time is preferably 20 seconds or less.
【0033】塗膜の構成成分を含んだ塗剤は、溶媒に水
溶性高分子が均一に溶解もしくは分散しかつ層状化合物
が均一に分散もしくは膨潤した溶液が好ましい。溶媒と
しては、水または水/低級アルコール混合溶液が用いら
れるが、高湿度下でのガスバリア性、塗膜の接着性及び
生産性の観点で水/低級アルコール混合溶液を用いるこ
とが好ましい。低級アルコールとは炭素数1〜3の直鎖
または分岐鎖の脂肪族基を有するアルコール性化合物の
ことであり、例えばメタノール、エタノール、n−また
はイソ−プロパノールが好ましく用いられる。また、水
/アルコールの混合比率は重量比で99/1〜20/8
0が好ましい。The coating containing the components of the coating film is preferably a solution in which a water-soluble polymer is uniformly dissolved or dispersed in a solvent and the layered compound is uniformly dispersed or swelled. As the solvent, water or a mixed solution of water / lower alcohol is used, and a mixed solution of water / lower alcohol is preferably used from the viewpoint of gas barrier properties under high humidity, adhesiveness of a coating film, and productivity. The lower alcohol is an alcoholic compound having a linear or branched aliphatic group having 1 to 3 carbon atoms. For example, methanol, ethanol, n- or iso-propanol is preferably used. The mixing ratio of water / alcohol is 99/1 to 20/8 by weight.
0 is preferred.
【0034】また、フィルムへの塗布性を付与するため
に、分散溶液の安定性が維持される範囲内であれば、混
合溶媒中に第3成分として他の水溶性有機化合物が含ま
れていても良い。上記水溶性有機化合物としては例え
ば、メタノール、エタノール、n−またはイソ−プロパ
ノール等のアルコール類、エチレングリコール、プロピ
レングリコール等のグリコール類、メチルセロソルブ、
エチルセロソルブ、n−ブチルセルソルブ等のグリコー
ル誘導体、グリセリン、ワックス類等の多価アルコール
類、ジオキサン等のエーテル類、酢酸エチル等のエステ
ル類、メチルエチルケトン等のケトン類が挙げられる。
また、分散溶液のpHは溶液の安定性の面から2〜11
が好ましい。In order to impart coating properties to the film, the mixed solvent may contain another water-soluble organic compound as the third component as long as the stability of the dispersion solution is maintained. Is also good. Examples of the water-soluble organic compound include alcohols such as methanol, ethanol, n- or iso-propanol, glycols such as ethylene glycol and propylene glycol, methyl cellosolve,
Glycol derivatives such as ethyl cellosolve and n-butyl cellosolve; polyhydric alcohols such as glycerin and wax; ethers such as dioxane; esters such as ethyl acetate; and ketones such as methyl ethyl ketone.
Further, the pH of the dispersion solution is from 2 to 11 in view of the stability of the solution.
Is preferred.
【0035】該塗剤の調整方法は特に限定されないが、
水溶性高分子を溶媒に均一に溶解させた後に層状化合物
を均一に分散させた溶液と混合する方法等が有効に用い
られる。The method for adjusting the coating agent is not particularly limited,
A method in which a water-soluble polymer is uniformly dissolved in a solvent and then mixed with a solution in which the layered compound is uniformly dispersed is effectively used.
【0036】[0036]
【特性の評価方法】本発明にて用いた特性の評価方法は
以下の通りである。[Evaluation method of characteristics] The evaluation method of characteristics used in the present invention is as follows.
【0037】(1)ガスバリア性(酸素透過率) JIS K7126 B法に準じて、酸素透過率測定装
置(mocon社製、OX−TRAN2/20)を用い
て酸素透過率を測定した。測定条件は温度23℃、相対
湿度80%である。(1) Gas Barrier Property (Oxygen Permeability) The oxygen permeability was measured using an oxygen permeability measuring device (OX-TRAN 2/20, manufactured by mocon) according to JIS K7126 B method. The measurement conditions are a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 80%.
【0038】(2)耐久テスト後のガスバリア性 ゲルボフレックステスターにおいて5℃で100回のゲ
ルボ繰り返し(往復運動周期:40回/分)を行ったサ
ンプル(280mm×180mm)について、前述の方
法でガスバリア性を測定した。(2) Gas barrier property after endurance test A sample (280 mm × 180 mm) subjected to 100 times of gelbo repetition (reciprocating motion cycle: 40 times / min) at 5 ° C. using a gelbo flex tester was subjected to the method described above. Gas barrier properties were measured.
【0039】(3)防湿性(水蒸気透過率) JIS K7129 B法に準じて、透湿度測定装置
(mocon社製、PERMATRAN−W1A)を用
いて、40℃、90%RHの雰囲気下で水蒸気透過率を
測定した。(3) Moisture Proof (Water Vapor Permeability) According to JIS K7129 B method, using a moisture permeability measuring device (PERCONTRAN-W1A, manufactured by mocon), water vapor transmission under an atmosphere of 40 ° C. and 90% RH. The rate was measured.
【0040】(4)窒素と炭素の原子数比(N/C) ESCAスペクトロメータ(島津製作所製、ESCA7
50)を用い、励起X線MgKα 1.2線(284.
6eV)、光電子脱出角度90°で窒素1S軌道
(N1S)スペクトルと炭素の1S軌道(C1S)スペクト
ルを測定し、各々のピークの積分強度比をもとに、A面
の窒素原子数と炭素の原子数の比を求めた。(4) Atomic ratio of nitrogen to carbon (N / C) ESCA spectrometer (ESCA7, manufactured by Shimadzu Corporation)
50) and the excited X-ray MgKα 1.2 line (284.
6 eV), a nitrogen 1S orbital (N 1S ) spectrum and a carbon 1S orbital (C 1S ) spectrum were measured at a photoelectron escape angle of 90 °, and the number of nitrogen atoms on the A-plane was determined based on the integrated intensity ratio of each peak. The ratio of the number of carbon atoms was determined.
【0041】(5)表面粗さ(Ra)、最大高さ(R
t) 小坂研究所製高精度薄膜段差測定器ET−10を用いて
測定した。測定条件は下記の通りであり、20回の測定
の平均値をもって値とした。(5) Surface roughness (Ra), maximum height (R)
t) Measurement was performed using a high-precision thin film step measuring device ET-10 manufactured by Kosaka Laboratory. The measurement conditions were as follows, and the value was an average value of 20 measurements.
【0042】 触針先端半径:0.5μm 触針荷重 :5mg 測定長 :1mm カットオフ :0.08mmStylus tip radius: 0.5 μm Stylus load: 5 mg Measurement length: 1 mm Cut-off: 0.08 mm
【0043】(5)塗膜と基材の密着性 塗膜に1mm2 のクロスカットを100個入れ、ニチバ
ン製“セロハンテープ”をその上に貼り付け指で強く押
しつけた後、90°方向に急速に剥離し、残存した塗膜
の個数により4段階評価(◎:100、○:80〜9
9、△:50〜79×:0〜49)した。(◎、○)を
接着性良好とした。(5) Adhesion between Coating Film and Substrate 100 crosscuts of 1 mm 2 were inserted into the coating film, and Nichiban “cellophane tape” was stuck thereon and strongly pressed with a finger. It was rapidly peeled off and evaluated in four steps based on the number of remaining coating films (A: 100, B: 80-9)
9, Δ: 50 to 79 ×: 0 to 49). (◎,)) were evaluated as good adhesiveness.
【0044】(6)アイソタクチックインデックス(I
I) 試料を130℃で2時間乾燥した。これから重量W(m
g)の試料をとり、ソックスレー抽出器にいれ沸騰、n
−ヘプタンで12時間抽出した。次にこの試料をとりだ
しアセトンで十分洗浄した後、130℃で6時間乾燥し
その後重量W’(mg)を測定し次式で求めた。(6) Isotactic index (I
I) The sample was dried at 130 ° C for 2 hours. From now on, weight W (m
g) Take a sample, put into a Soxhlet extractor and boil, n
-Extraction with heptane for 12 hours. Next, the sample was taken out, sufficiently washed with acetone, dried at 130 ° C. for 6 hours, and then the weight W ′ (mg) was measured and determined by the following equation.
【0045】II=(W’/W)×100 (%)II = (W '/ W) × 100 (%)
【0046】(7)メルトフローインデックス(MF
I) JIS K−6758ポリプロピレン試験法(230
℃、21.2N)で測定した値を示した。(7) Melt flow index (MF)
I) JIS K-6758 polypropylene test method (230
C., 21.2 N).
【0047】[0047]
実施例1 まず、以下の方法で基材フィルムを製膜した。 Example 1 First, a base film was formed by the following method.
【0048】本発明のI層を構成する樹脂としてエチレ
ン量3.2wt%共重合したポリプロピレン(MFI=
0.45g/min、融点=145℃、PP−1)及び
ブテンー1を15wt%共重合したエチレンーブテン共
重合体(MFI=0.36g/min、ECP)とII層
を構成する樹脂としてポリプロピレン単独重合体(II
=97.0%、MFI=0.25g/min、PP−
2)を表1に示した組成に混合した樹脂を準備し、これ
らI層樹脂とII層樹脂を別々の押出機に供給し、260
℃の温度で溶融させ濾過フィルターを経由し短管内でI
層/II層となるように合流せしめスリット状口金から押
出し、40℃の温度に加熱した金属ドラムに巻き付けて
シート状に成形した。このシートを135℃の温度に加
熱し長手方向に5倍延伸し冷却後、引き続きテンター式
延伸機に導き、165℃の温度に加熱し幅方向に9倍延
伸後、165℃の温度で幅方向に8%の弛緩を与えつつ
熱処理して常温に冷却した。その後、窒素/炭酸ガス
(体積比85/15)の混合ガス雰囲気下でコロナ放電
処理(処理強度=60W・min/m2 )行い、基材フ
ィルムを得た。フィルムの全厚さは18μm、I層の厚
さは0.8μmであった。As the resin constituting the layer I of the present invention, a polypropylene copolymerized with 3.2% by weight of ethylene (MFI =
0.45 g / min, melting point = 145 ° C., PP-1) and ethylene butene copolymer (MFI = 0.36 g / min, ECP) obtained by copolymerizing butene-1 with 15 wt%, and polypropylene alone as a resin constituting the II layer Combination (II
= 97.0%, MFI = 0.25 g / min, PP-
A resin prepared by mixing 2) with the composition shown in Table 1 was prepared, and these I-layer resin and II-layer resin were supplied to separate extruders.
Melted at a temperature of ℃ C, passed through a filter and
The layers were combined into a layer / II layer, extruded from a slit-shaped die, wound around a metal drum heated to a temperature of 40 ° C., and formed into a sheet. This sheet is heated to a temperature of 135 ° C., stretched 5 times in the longitudinal direction, cooled and then guided to a tenter type stretching machine, heated to a temperature of 165 ° C., stretched 9 times in the width direction, and then stretched in the width direction at a temperature of 165 ° C. Was given a heat treatment while giving 8% relaxation, and cooled to room temperature. Thereafter, a corona discharge treatment (treatment intensity = 60 W · min / m 2 ) was performed in a mixed gas atmosphere of nitrogen / carbon dioxide gas (volume ratio 85/15) to obtain a substrate film. The total thickness of the film was 18 μm and the thickness of the I layer was 0.8 μm.
【0049】次に、水溶性高分子としてけん化度98.
5mol%以上、重合度2400のポリビニルアルコー
ル(以下PVAと略す)を5wt%になるよう水/イソ
プロピルアルコール(以下IPA)溶液(重量比90/
10)に分散させた(A液)。層状化合物としてモンモ
リロナイト(クニミネ工業社製、クニピア−F)を3w
t%になるよう水に分散させた(B液)。PVA/モン
モリロナイトの混合比が重量比で50/50になるよう
にA液とB液を混合し、IPAが全塗剤に対して10w
t%、固形分濃度2.5wt%になるように塗剤を調製
した。Next, a saponification degree of 98.
A water / isopropyl alcohol (hereinafter IPA) solution (weight ratio 90/50) is prepared so that polyvinyl alcohol (hereinafter abbreviated as PVA) having a polymerization degree of 5 mol% or more and a polymerization degree of 2400 becomes 5 wt%.
(A solution). Montmorillonite (Kunimine Kogyo Co., Kunipia-F) as a layered compound is 3w
It was dispersed in water so as to be t% (Solution B). Liquid A and liquid B are mixed so that the mixing ratio of PVA / montmorillonite becomes 50/50 by weight, and IPA is applied to all coating materials at 10 watts.
A coating agent was prepared so as to have a solid content concentration of 2.5% by weight and t%.
【0050】該塗剤を基材フィルム上にリバースコータ
ー(塗工速度60m/min)にて塗布後、熱風乾燥式
ドライヤー内に導き低張力下で120℃、10秒間乾燥
し、フィルムを巻取った。After applying the coating material on the base film by a reverse coater (coating speed: 60 m / min), the coating material is introduced into a hot-air drying dryer, dried at 120 ° C. under low tension for 10 seconds, and wound up. Was.
【0051】得られたフィルムの塗膜厚さは0.5μm
で、その他の特性は表2に示す。ガスバリア性、防湿
性、塗膜接着性に優れるフィルムが得られた。The thickness of the obtained film is 0.5 μm.
Table 2 shows other characteristics. A film having excellent gas barrier properties, moisture-proof properties, and coating film adhesion was obtained.
【0052】実施例2及び3 基材フィルムの組成を表1に示した通りに変更したこと
以外は実施例1と同様にしてフィルムを得た。ガスバリ
ア性、防湿性、接着性に優れるフィルムが得られた。Examples 2 and 3 Films were obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition of the base film was changed as shown in Table 1. A film having excellent gas barrier properties, moisture-proof properties and adhesiveness was obtained.
【0053】実施例4 基材フィルムへの表面処理方法を窒素ガス雰囲気下での
コロナ放電処理(処理強度=60W・min/m2 )に
変更したこと以外は実施例1と同様にしてフィルムを得
た。ガスバリア性、防湿性、接着性に優れるフィルムが
得られた。Example 4 A film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the surface treatment method for the base film was changed to a corona discharge treatment (treatment intensity = 60 W · min / m 2 ) in a nitrogen gas atmosphere. Obtained. A film having excellent gas barrier properties, moisture-proof properties and adhesiveness was obtained.
【0054】実施例5 ポリプロピレン単独重合体(II=97.0%、MFI
=0.25g/min、PP−2)を準備し、これを押
出機に供給し、260℃の温度で溶融させ濾過フィルタ
ーを経由しスリット状口金から押出したこと以外は実施
例1と同様にしてフィルムを得た。ガスバリア性、防湿
性、接着性に優れるフィルムが得られた。Example 5 Polypropylene homopolymer (II = 97.0%, MFI
= 0.25 g / min, PP-2) was prepared, supplied to an extruder, melted at a temperature of 260 ° C., and extruded from a slit die through a filtration filter in the same manner as in Example 1. To obtain a film. A film having excellent gas barrier properties, moisture-proof properties and adhesiveness was obtained.
【0055】比較例1 基材フィルムへの表面処理を行わないこと以外は実施例
1と同様にしてフィルムを得た。被膜が形成されず、ガ
スバリア性、塗膜の接着性が不良であった。Comparative Example 1 A film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the surface treatment was not performed on the base film. No film was formed, and gas barrier properties and adhesion of the film were poor.
【0056】比較例2 基材フィルムへの表面処理を大気中でのコロナ放電処理
(処理強度=60W・min/m2 )に変更したこと以
外は実施例1と同様にしてフィルムを得た。耐久テスト
後のガスバリア性、塗膜の接着性が不良であった。Comparative Example 2 A film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the surface treatment of the substrate film was changed to a corona discharge treatment in the atmosphere (treatment intensity = 60 W · min / m 2 ). The gas barrier properties and the adhesion of the coating film after the durability test were poor.
【0057】[0057]
【表1】 なお、A面の表面処理方法は以下の通りである。a法は
窒素/炭酸ガス(体積比85/15)の混合ガス雰囲気
下でのコロナ放電処理(処理強度=60W・min/m
2 )、b法は窒素ガス雰囲気下でのコロナ放電処理(処
理強度=60W・min/m2 )、c法は空気中でのコ
ロナ放電処理(処理強度=60W・min/m2 )であ
る。[Table 1] The surface treatment method for the surface A is as follows. Method a is a corona discharge treatment (treatment intensity = 60 W · min / m) in a mixed gas atmosphere of nitrogen / carbon dioxide (volume ratio 85/15).
2 ), method b is a corona discharge treatment in a nitrogen gas atmosphere (treatment intensity = 60 W · min / m 2 ), and method c is a corona discharge treatment in air (treatment intensity = 60 W · min / m 2 ). .
【0058】[0058]
【表2】 [Table 2]
【0059】[0059]
【発明の効果】本発明で得られたフィルムは、高湿度下
でのガスバリア性、耐久テスト後のガスバリア性及び塗
膜と基材フィルムの接着性を保有することから、あらゆ
る包装材料として使用することができる。The film obtained by the present invention has a gas barrier property under high humidity, a gas barrier property after a durability test, and an adhesive property between a coating film and a base film, and thus can be used as any packaging material. be able to.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−41685(JP,A) 特開 平6−93133(JP,A) 特開 平3−93542(JP,A) 特開 昭61−225049(JP,A) 特開 昭53−71182(JP,A) 特公 昭56−18381(JP,B1) 特公 平6−47277(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 7/04 - 7/06 B32B 27/00 - 27/42 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-7-41685 (JP, A) JP-A-6-93133 (JP, A) JP-A-3-93542 (JP, A) JP-A-61- 225049 (JP, A) JP-A-53-71182 (JP, A) JP-B-56-18381 (JP, B1) JP-B-6-47277 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08J 7/ 04-7/06 B32B 27/00-27/42
Claims (8)
片面上に水溶性高分子及び無機系層状化合物を主たる構
成成分とした塗膜を形成したフィルムにおいて、該基材
フィルムの塗膜層側表面(A面)の窒素と炭素の原子数
比(N/C)が0.001〜0.1であることを特徴と
するガスバリアフィルム。1. A film in which a coating film containing a water-soluble polymer and an inorganic stratiform compound as a main component is formed on at least one surface of a thermoplastic resin base film, and the coating film layer side surface of the base film ( A gas barrier film wherein the atomic ratio (N / C) of nitrogen to carbon (A side) is 0.001 to 0.1.
なることを特徴とする請求項1に記載のガスバリアフィ
ルム。2. The gas barrier film according to claim 1, wherein the base film is made of an olefin resin.
合体を主成分とする樹脂層(I層)がポリプロピレン重
合体を主成分とする基層(II層)の少なくとも片面に積
層してなるポリプロピレン複合フィルムであり、I層表
面に該塗膜層を形成したことを特徴とする請求項1また
は請求項2に記載のガスバリアフィルム。3. A polypropylene composite comprising a base film and a resin layer (I layer) mainly composed of a polypropylene copolymer laminated on at least one surface of a base layer (II layer) mainly composed of a polypropylene polymer. 3. The gas barrier film according to claim 1, wherein the film is a film, and the coating layer is formed on a surface of the I layer. 4.
体とエチレン共重合体との混合樹脂からなり、両者の混
合比が重量比で95:5〜75:25であることを特徴
とする請求項3に記載のガスバリアフィルム。4. A resin layer (I layer) comprising a mixed resin of a polypropylene copolymer and an ethylene copolymer, wherein the mixing ratio of both is 95: 5 to 75:25 by weight. The gas barrier film according to claim 3.
001〜0.1である熱可塑性樹脂基材フィルム表面上
に水溶性高分子及び無機系層状化合物を主たる構成成分
とする塗剤を塗布、乾燥することを特徴とするガスバリ
アフィルムの製造方法。5. An atomic ratio of nitrogen to carbon (N / C) of 0.5.
A method for producing a gas barrier film, comprising applying and drying a coating agent containing a water-soluble polymer and an inorganic layered compound as main components on the surface of a thermoplastic resin base film having a thickness of 001 to 0.1.
ることを特徴とする請求項5に記載のガスバリアフィル
ムの製造方法。6. The method according to claim 5, wherein the base film is an olefin resin.
合体を主成分とする樹脂層(I層)がポリプロピレン重
合体を主成分とする基層(II層)の少なくとも片面に積
層してなるポリプロピレン複合フィルムであり、I層表
面に該塗膜層を形成することを特徴とする請求項5また
は請求項6に記載のガスバリアフィルムの製造方法。7. A polypropylene composite comprising a base film and a resin layer (I layer) mainly composed of a polypropylene copolymer laminated on at least one surface of a base layer (II layer) mainly composed of a polypropylene polymer. The method for producing a gas barrier film according to claim 5, wherein the film is a film, and the coating layer is formed on the surface of the I layer.
体とエチレン共重合体との混合樹脂からなり、両者の混
合比が重量比で95:5〜75:25であることを特徴
とする請求項7に記載のガスバリアフィルムの製造方
法。8. The resin layer (I layer) is made of a mixed resin of a polypropylene copolymer and an ethylene copolymer, and the mixing ratio of both is 95: 5 to 75:25 by weight. A method for producing the gas barrier film according to claim 7.
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