JP3780741B2 - Plastic film laminate - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品及び医薬品や電子部材等の非食品等の包装分野に用いられる包装用のプラスチックフィルム積層体に関するもので、特に高いガスバリア性を持つことで、大気中の酸素や水蒸気から内容物を遮断し劣化・変質を抑制するプラスチックフィルム積層体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、食品や非食品等の包装に用いられる包装材料は、内容物の変質を抑制しそれらの機能や性質を保持するために、包装材料を透過する酸素、水蒸気、その他内容物を変質させる気体による影響を防止する必要があり、これら気体(ガス)を遮断するガスバリア性を備えることが求められている。
【0003】
そのため従来ガスバリア層としては、アルミ等の金属からなる金属箔やそれらの蒸着フィルム、ポリビニルアルコールやエチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル等の樹脂フィルムやあるいはこれらの樹脂をコーティングしたプラスチックフィルム、更に酸化珪素や酸化アルミニウム等の無機酸化物を蒸着したセラミック蒸着フィルム等が主に用いられてきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、金属箔や金属蒸着フィルムは、ガスバリア性に優れるが包装材料を透視して内容物が確認できない、検査の際金属探知器が使用できない、使用後の廃棄の際は不燃物として処理しなければならない等の問題がある。またガスバリア性樹脂フィルムやそれらをコーティングしたフィルムは、温湿度依存性が大きく高度なガスバリア性を維持できない、更に塩化ビニリデンやポリアクリロニトリル等は廃棄・焼却の際に有害物質を発生する可能性があるなどの問題がある。また、セラミック蒸着フィルム等は、蒸着層がセラミックの故に可撓性に欠け、加工適性に十分注意しなければならないことや、加工機が高額なためコストが高くなる等の問題がある。
【0005】
このような課題を解決する技術として、ポリビニルアルコールなどの水溶性高分子を主成分としながら温湿度依存性を抑制したガスバリア性被膜をプラスチックフィルムなどの基材に積層したガスバリア性樹脂フィルムがある。この場合、プラスチック材料との成膜性や密着性を付与したガスバリア性被膜層を湿式コーティング法で積層することにより、安価に製造可能である。
【0006】
本発明は以上のような従来技術の問題点を解決しようとするものであり、温湿度依存性が抑制された優れたガスバリア性を有し、内容物が透視可能で且つ金属探知器が使用でき、また広範囲なプラスチック材料を基材として成膜性・密着性に優れたガスバリア性プラスチックフィルム積層体を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を達成するため、まず請求項1においては、プラスチック材料からなる基材の少なくとも片面に、ポリウレタン系樹脂を主たる構成成分とする密着層と、無機層状化合物と水溶性高分子を主たる構成成分とするガスバリア性被膜層が順次積層され、前記密層にはカチオン系界面活性剤が含まれていることを特徴とするガスバリア性が付与されたプラスチックフィルム積層体、としたものである。
【0010】
また請求項においては、前記ガスバリア性被膜層中に、金属アルコキシドの加水分解物が含まれていることを特徴とする請求項1に記載のプラスチックフィルム積層体、としたものである。
【0011】
また請求項においては、前記金属アルコキシドを構成する金属が、Si、Al又はTiであることを特徴とする請求項1又は2記載のプラスチックフィルム積層体、としたものである。
【0012】
また請求項においては、前記水溶性高分子が、ポリビニルアルコール系またはそれらの誘導体であることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のプラスチックフィルム積層体、としたものである。
【0013】
また請求項においては、前記ガスバリア性被膜層中の無機層状化合物の層間距離が、水溶性高分子とのガスバリア性被膜層形成前の無機層状化合物単体時の層間距離に対して1.2倍以上に拡大していることを特徴とする請求項1及至のいずれかに記載のプラスチックフィルム積層体、としたものである。
【0014】
また請求項においては、前記無機層状化合物が、モンモリロナイトであることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のプラスチックフィルム積層体、としたものである。
【0015】
【作用】
本発明によれば、プラスチック基材上に密着層とガスバリア性被膜層を順次積層し、密着層にカチオン系界面活性剤が含まれている構成において、ガスバリア性被膜層として水溶性高分子と無機層状化合物との複合膜を用いているため、温湿度依存性を抑制した高いガスバリア性を有する。更に密着層及びガスバリア性被膜層共に湿式コーティングでインライン塗布が可能であるため、既存のグラビア印刷機などが活用でき、連続的な生産が可能であり、低コスト加工が可能である。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明を図面を用いて更に詳細に説明する。図1は本発明のプラスチックフィルム積層体を説明する断面図である。
【0017】
図1に示された本発明のプラスチックフィルム積層体を説明する。同図における基材1はプラスチック材料からなるフィルムであり、その上にポリウレタン系樹脂を主たる構成成分とする密着層2、更に無機層状化合物と水溶性高分子を主たる構成成分とする複合膜のガスバリア性被膜層3が順次積層されている。
【0018】
さらに本発明においては、ガスバリア性被膜層3を好ましい状態に形成するために、密着層2に界面活性剤を含ませ、特に広範囲な基材に対してガスバリア性複合材料を被膜として形成させるために、ポリウレタン系樹脂を主たる構成成分とする密着層2に界面活性剤を添加する。
【0019】
上述した基材1はプラスチック材料からなり、好ましくは透明であることである。例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステルフィルム、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンフィルム、ポリスチレンフィルム、6−ナイロン等のポリアミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリルニトリルフィルム、ポリイミドフィルム等のエンプラフィルム等が用いられ、延伸、未延伸のどちらでも良く、また機械強度や寸法安定性を有するものが良い。これらはフィルム状に加工して用いられる。
特にこれらの中で二軸方向に任意に延伸されたフィルムが好ましく用いられ、更に包装材料に使用する場合、価格面、印刷適性、充填適性、風合、廃棄性、物理的強度などを考慮すると二軸延伸されたポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルムがより好ましい。
【0020】
またこの基材1の表面に、周知の種々の添加剤や安定剤、例えば帯電防止剤、可塑剤、滑剤、酸化防止剤などが使用されていても良く、各種膜との密着性を良くするために、前処理としてコロナ放電処理、低温プラズマ処理、オゾン処理、フレーム処理などを施しておいても良く、更に薬品処理、溶剤処理を施しても良い。
【0021】
基材1の厚さは特に制限を受けるものでないが、包装材料としての適性、他の層を積層する場合もあること、密着層2及びガスバリア性被膜層3を形成する場合の加工性を考慮すると、実用的には3〜200μmの範囲で、用途によって6〜30μmとすることがより好ましい。
【0022】
本発明の密着層2は、プラスチック材料からなる基材1上の少なくとも片面に設けられ、基材1と水溶性高分子と無機層状化合物の複合物からなるガスバリア性被膜層3の被膜形成性や層間の密着性を高めることを目的に設けられる。上記目的を達成するため密着層2は、ポリウレタン系樹脂であること、密着層2に、広範囲なプラスチック材料の基材に適応するため密着層2を構成するポリウレタン系樹脂に界面活性剤を混合・添加して用いる。基材1に界面活性剤が添加されているプラスチック材料を用いる場合や基材1に用いるフィルムとして一般に市販されているフィルムを用いる場合、ポリプロピレンフィルムなどは、塗布液の濡れ性を向上するなどの目的で界面活性剤が予め含まれている場合が多く、ポリエステルフィルムなどの場合は、界面活性剤を入れても濡れ性がそれほど向上しない等の理由で界面活性剤が含まれていない場合が多い。しかし基材1に界面活性剤が含まれている場合に必ずしもガスバリア性被膜層3の被膜形成性や層間の密着性が得られるとは限らない点、また密着層2に界面活性剤を混合した方が一般的に経済性に優れている点からして、上記の如くポリウレタン系樹脂に界面活性剤を混合・添加する。
【0023】
上記ポリウレタン系樹脂とは、主鎖あるいは側鎖にウレタン結合を有するものであれば特に限定されるものでなく、例えば、主鎖あるいは側鎖にウレタン結合を有するものは勿論、ポリエステルポリオールやポリエーテルポリオール、アクリルポリオールなどのポリオールとイソシアネート基をもつイソシアネート化合物とを反応させてウレタン結合を形成するものでも良い。中でも縮合系ポリエステルポリオール、ラクトン系ポリエステルポリオールなどのポリエステルポリオールとトリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物とを混合して得られるポリウレタン系樹脂が、最も密着性に優れるので好ましい。
【0024】
両者の混合方法については、周知の方法が使用でき、特に限定されるものではない。また配合比についても特に制限されるものでないが、イソシアネート化合物が少なすぎると硬化不良を引き起こす場合があるため、好ましくはポリオール由来のOH基とイソシアネート化合物由来のNCO基が当量換算で1:0.5〜1:40の範囲であることである。
【0025】
前記界面活性剤とは、親油基と親水基を持つ有機系組成物の総称であり、親水性と親油性という相反する性質のものをつなぎ合わせる効果が得られるため、洗剤原料、乳化剤、分散剤、帯電防止剤、潤滑剤、顔料分散剤、各種触媒などに用いられるものである。
界面活性剤の種類として親水基の違いによりアニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、両性系界面活性剤に分類される。これらを密着層を構成するポリウレタン系樹脂に添加することで、密着層の表面を親水性に改質し、ガスバリア性被膜層の形成に効果を発揮する。経済性を考慮すると、少量の添加量で十分な効果が得られるアミンやピリジン誘導体などのカチオン系界面活性剤がより好ましい。
【0026】
カチオン系界面活性剤が少量でも十分に機能を発揮する理由として、ガスバリア性被膜層の構成成分である無機層状化合物の表面積が大きい側の珪酸4面体層表面が陰電荷で帯電しているため、カチオン系界面活性剤が密着層の塗布面上を陽電荷(カチオン)に帯電することで、ガスバリア性被膜層中の無機層状化合物が密着層界面に並行に配向した状態となって形成されていると考えられる。
【0027】
界面活性剤の添加量について、ポリウレタン系樹脂/界面活性剤の混合比率は、重量比で10000/1〜10/1の範囲が好ましい。10000/1より少ないと被膜の形成に与える効果が見られなくなり、また10/1より多いと塗布前に液中でイソシアネート化合物と反応して沈殿物などを生じたり、界面活性剤は比較的高価であるため経済性に欠ける。
【0028】
密着層2の厚さは特に限定されるものではないが、厚さが0.001μm以下では密着効果や界面活性剤による被膜形成効果が薄れ、逆に1μm以上では不経済であるため好ましくない。一般的には0.001〜1μmの範囲で、実用的には0.05〜0.5μmであることが望ましい。乾燥方法についても特に限定されるものでなく、通常の方法等で構わない。
【0029】
次いで本発明のガスバリア性被膜層3について説明する。この層は、高度なガスバリア性を付与し、温度依存性や湿度劣化を抑制することを目的とする。
上記目的の達成のためにガスバリア性被膜層としては、無機層状化合物と水溶性高分子を主たる構成成分とする複合被膜とし、さらに好ましくは無機層状化合物の層間距離が、水溶性高分子との複合被膜形成前の無機層状化合物単体の層間距離に対して1.2倍以上、より好ましくは2倍以上拡大していることである。
【0030】
この層間距離は、X線回折法によりガスバリア性被膜層中の無機層状化合物の底面反射(001面)を求めることにより算出することができる。即ち、X線回折法に基づく算出によると、水溶性高分子と混合する前の上記の無機層状化合物の層間距離は、無機層状化合物の種類や水溶性高分子の種類によって異なるが、通常7〜15Åとなる。これに対して本発明におけるガスバリア性被膜層中の無機層状化合物の層間距離は、その1.2倍以上となり、より好ましくガスバリア性を有するためには2倍以上とする。
【0031】
本発明においては、ガスバリア性被膜層中では無機層状化合物と水溶性高分子とが単に混合分散しているのではなく、無機層状化合物の層間に水溶性高分子がそれを拡大させるほどに入り込み、無機層状化合物と水溶性高分子とが分子レベルで複合化している。このためガスバリア性被膜層はガスバリア性が高く、且つ湿度劣化や温度依存性を抑制できるものであると考えられる。
【0032】
ガスバリア性被膜層について更に詳細に説明する。このガスバリア性被膜層中の無機層状化合物とは、層状構造を有する結晶性の無機化合物のことをいい、例えばカオリナイト、ハロイサイト、緑泥石、スメクタイト、バーミキューライト、パイロフィライト、雲母等に代表される天然の粘土鉱物、合成スメクタイトなどの化成品などを挙げることができる。無機層状化合物である限りは、その種類、粒径、アスペスト比等は、目的とする要求品質等により適宜選択することができ、特に限定されるものではないが、膨潤性が高く、層状構造の層間に水溶性高分子が入り込んで層間が拡大したガスバリア性被膜層を得られやすい点からスメクタイト群の無機層状化合物が適している。スメクタイト群の具体例としては、モンモリロナイト、サポナイト等をあげることができ、その中でも、膨潤性や分散性、価格面や加工性等の点からモンモリロナイトがより好ましい。
【0033】
一方、ガスバリア性被膜層のもうひとつの主たる構成成分である水溶性高分子とは、無機層状化合物との相溶性があり、且つその層間に入り込みやすければ特に限定されるものではないが、例えばポリビニルアルコールやエチレン−ビニルアルコール共重合体などのポリビニルアルコール系またはそれらの誘導体、セルロースやでんぷんなどの糖類、ポリアクリル酸やメタクリル酸などの重合体や誘導体など用いることができる。更にガスバリア性の面から判断すると、ポリビニルアルコール系またはそれらの誘導体であることがより好ましい。
【0034】
上記ポリビニルアルコール系とは、酢酸ビニルを重合・ケン化(アルカリ処理)して水酸基を有した高分子の総称であり、ケン化の程度には特に限定されるものではなく、酢酸基が、数十%残存している部分ケン化ポリビニルアルコールから酢酸基が数%しか残存していない完全ケン化ポリビニルアルコールまで、さらに1〜40mol%程度エチレンを含有して重合されたエチレン−ビニルアルコール共重合体まで広く使用可能である。
【0035】
無機層状化合物と水溶性高分子の混合方法については、一般の方法が採用でき特に限定されるものではない。また、配合比は要求品質によりその値が異なるが、通常無機層状化合物と水溶性高分子との重量比で1:99〜90:10の範囲であることが好ましい。
【0036】
このガスバリア性被膜層の形成において、ガスバリア性被膜層中の無機層状化合物の層間距離の調整は、使用する無機層状化合物と水溶性高分子との組み合わせ、配合割合、混合時の加熱温度等を適宜選択することにより行うことができる。
【0037】
またこのガスバリア性被膜層中に種々の目的でその他の成分を添加することも可能である。例えば、ガスバリア性の温湿度依存性、被膜強度、耐水性をより改善することを目的として金属アルコキシドの加水分解物等が添加される。
【0038】
上記金属アルコキシドとは、一般式M(OR)n(MはSi、Al、Ti等の金属元素、Rは炭素数が1〜4までの低級アルキル基)で表すことができるものであり、本発明においては例えばテトラエトキシシランやトリイソプロポキシアルミニウム等を用いることができる。また、これらの加水分解物としては、そのアルコキシド基の一部が加水分解しているもの、全て加水分解されたものいずれも用いることができる。
【0039】
上記金属アルコキシドの加水分解物を含有させたガスバリア性被膜層を得る場合には、無機層状化合物と水溶性高分子とを混合して得られた複合液中に、金属アルコキシドの加水分解物を添加すれば良い。その場合の添加量は、耐水性、可撓性の点から複合液に対して重量で1〜80%とするのが好ましい。
【0040】
ガスバリア性被膜層3の厚さは、一般的には乾燥後の厚さで0.01〜50μmの範囲になるようにコーティングすることが好ましく、より好ましくは0.1〜5μmの範囲が採用される。0.01μm以下の場合は均一な塗膜が得られにくく、逆に50μmを越える場合は膜が割れやすくなり、かつ非経済的である。
【0041】
密着層2及びガスバリア性被膜層3の形成方法としては、通常のコーティング方法を用いることができる。例えばディッピング法、ロールコート、グラビアコート、リバースコート、エアナイフコート、コンマコート、ダイコート、スクリーン印刷法、スプレーコート、グラビアオフセット法等が用いることができる。これらの塗工方法を用いて基材1の少なくとも片面に塗布する。この場合、密着層2とガスバリア性被膜層3を別々に設けても良いし、多色のグラビア印刷機等を用いて両層を同時に設けても良い。コストの面を考慮すること、同時に形成した方がより好ましい。乾燥方法は、熱風乾燥、熱ロール乾燥、赤外線照射など特に限定されるものではない。
【0042】
更にガスバリア性被膜層3上にその他の層を積層することも可能である。例えば印刷層やヒートシール層等である。印刷層は、包装袋などとして実用的に用いるために形成されるものであり、ウレタン系、アクリル系、ニトロセルロース系、ポリアマイド系、塩酢ビ系等の従来から一般に用いられているインキバインダー樹脂に各種顔料、ビヒクル、可塑剤、乾燥剤、安定剤等の添加剤などが添加されてなるインキにより構成される層で、文字や絵柄等が形成されている。形成方法としては、例えばオフセット印刷法、グラビア印刷法、シルクスクリーン印刷法等の一般の印刷方法を用いることができる。厚さとしては、0.1〜2.0μm程度とする。
【0043】
また印刷層を積層する際に多色印刷機を用いる場合、先に密着層2及びガスバリア性被膜層3を設けた後、同じ印刷機の印刷ユニットで印刷層が積層される。
【0044】
またヒートシール層は、袋状包装体などを形成する際の接着部として利用されるものであり、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体及びそれらの金属架橋物等の樹脂が用いられる。厚さとしては、一般的には15〜200μmの範囲が採用される。
【0045】
ヒートシール層の形成方法としては、前記樹脂からなるフィルム状のものを1液湿潤硬化または2液反応硬化ウレタン系接着剤などを用いて貼り合わせるドライラミネート法、無溶剤接着剤を用いて貼り合わせるノンソルベント型ドライラミネート法、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂を加熱溶融させカーテン状に押出し貼り合わせるエキストルージョンラミネート法等いずれも一般の積層方法により形成することができる。
【0046】
【実施例】
本発明のガスバリア性を有するプラスチックフィルム積層体を具体的な実施例を挙げて更に詳細に説明する。
【0047】
〈密着層コート液の調整〉
1)主成分のポリエステルポリオール(分子量約20000)に、イソシアネート化合物としてトリレンジイソシアネート(TDI)を、当量換算でポリエステルポリオール由来のOH基に対してイソシアネート化合物由来のNCO基が1:8になるように混合したポリウレタン樹脂成分からなるコート液1を得た。
【0048】
2)コート液1に、添加剤として非イオン系界面活性剤(日本油脂(株)製、商品名;ノニオンNS220)を固形分重量比でポリウレタン樹脂成分50に対して1の割合で添加し、界面活性剤が混合された密着層のコート液2を得た。
【0049】
3)コート液1に、添加剤としてカチオン系界面活性剤(日本油脂(株)製、商品名;カチオンAB)を固形分重量比でウレタン樹脂成分200に対して1の割合で添加し、界面活性剤が混合された密着層のコート液3を得た。
【0050】
4)ポリエチレンイミン(東洋インキ製造(株)製、商品名;AD372)を水/メタノール=1/4溶液で希釈してコート液4を得た。
【0051】
5)ブタジエン系エマルジョン(東洋インキ製造(株)製、商品名;EL451)を水/メタノール=1/4溶液で希釈してコート液5を得た。
【0052】
〈ガスバリア性被膜層液の調整〉
A)無機層状化合物として高純度モンモリロナイトに、水溶性高分子としてポリビニルアルコール(重合度1700)を、重量換算で1:1になるように水で希釈して、A液を得た。
【0053】
B)A液に、添加剤としてテトラエトキシシラン(TEOS)の加水分解物を、重量換算でA液/TEOS加水分解物=6/4になるように混合して、B液を得た。
【0054】
C)水溶性高分子としてポリビニルアルコール(重合度1700)を水で希釈して、無機層状化合物が混合されていないC液を得た。
【0055】
参考例1〉
基材1として、厚さ20μmの2軸延伸された界面活性剤添加ポリプロピレンフィルム(東セロ(株)製、商品名;U−1)のコロナ放電処理面に、密着層2としてコート液1をグラビアコート法により塗布し、80℃のオーブンに通して乾燥して密着層を形成した。次いでガスバリア性被膜層3としてA液をグラビアコート法により塗布し、80℃のオーブンに通して乾燥してガスバリア性被膜層を形成し、プラスチックフィルム積層体を得た。
【0056】
参考例2〉
参考例1において、密着層2としてコート液2を用いた以外は、同様にプラスチックフィルム積層体を得た。
【0057】
〈実施例
参考例1において、密着層2としてコート液3を用いた以外は、同様に本発明のプラスチックフィルム積層体を得た。
【0058】
〈比較例1〉
参考例1において、密着層2としてコート液4を用いた以外は、同様にプラスチックフィルム積層体を得た。
【0059】
〈比較例2〉
参考例1において、密着層2としてコート液5を用いた以外は、同様にプラスチックフィルム積層体を得た。
【0060】
〈実施例
基材1として、厚さ20μmの2軸延伸された界面活性剤無添加ポリプロピレンフィルム(東セロ(株)製、商品名;M−1)のコロナ放電処理面に、密着層2としてコート液3をグラビアコート法により塗布し、80℃のオーブンに通して乾燥して密着層を形成した。次いでガスバリア性被膜層3としてA液をグラビアコート法により塗布し、80℃のオーブンに通して乾燥してガスバリア性被膜層を形成し、本発明のプラスチックフィルム積層体を得た。
【0061】
〈実施例
基材1として、厚さ12μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ(株)製、商品名;P60)のコロナ放電処理面に、密着層2としてコート液3をグラビアコート法により塗布し、80℃のオーブンに通して乾燥して密着層を形成した。次いでガスバリア性被膜層3としてA液をグラビアコート法により塗布し、80℃のオーブンに通して乾燥してガスバリア性被膜層を形成し、本発明のプラスチックフィルム積層体を得た。
【0062】
〈実施例
基材1として、厚さ15μmの2軸延伸ナイロンフィルム(ユニチカ(株)製、商品名;ON−RT)のコロナ放電処理面に、密着層2としてコート液3をグラビアコート法により塗布し、80℃のオーブンに通して乾燥して密着層を形成した。次いでガスバリア性被膜層3としてA液をグラビアコート法により塗布し、80℃のオーブンに通して乾燥してガスバリア性被膜層を形成し、本発明のプラスチックフィルム積層体を得た。
【0063】
〈比較例3〉
実施例において、密着層2としてコート液1を用いた以外は、同様にプラスチックフィルム積層体を得た。
【0064】
〈比較例4〉
実施例において、密着層2としてコート液1を用いた以外は、同様にプラスチックフィルム積層体を得た。
【0065】
参考
参考例1において、ガスバリア性被膜層3としてB液を用いた以外は、同様にプラスチック積層体を得た。
【0066】
〈比較例5〉
参考例1において、ガスバリア性被膜層3としてC液を用いた以外は、同様にプラスチックフィルム積層体を得た。
【0067】
〈評価〉
実施例及び比較例の各プラスチックフィルム積層体について、(1)ガスバリア性被膜層状態、(2)酸素透過率(cc/m2 ・day・atm)、(3)セロハンテープ密着性、(4)耐水性試験を評価した。
【0068】
(1)ガスバリア性被膜層状態
乾燥後の塗膜外観を観察し、被膜ムラやピンホールなどを目視で官能評価した。
【0069】
(2)酸素透過度
酸素透過度測定装置(モダンコントロール社製、OXTRAN−10/50A)を用いて、30℃70%RH中の条件下で酸素透過度を測定した。
【0070】
(3)セロハンテープ密着性
各プラスチックフィルム積層体のコーティング面にセロハンテープを貼り、その後剥がし、各層が剥がれないかどうか目視で観察した。
【0071】
(4)耐水性試験
各プラスチックフィルム積層体を、室温の水道水に1分間浸漬後、取り出した直後にコーティング面を布で軽く拭き取って、層の残存状態を目視で確認した。
【0072】
【表1】

Figure 0003780741
【0073】
参考例1、2および実施例1に対して比較例1及び2は、主成分が水溶性樹脂で密着層が形成されたため、ガスバリア性被膜層形成時に密着層が再溶解して塗布ムラなどの外観不良が発生し、酸素透過率の上昇や密着不良が見られる。また、実施例に対して比較例3及び4は、密着層などに界面活性剤が添加されていないため、ガスバリア性被膜層の形成状態が悪くピンホールが発生して酸素透過率の上昇が見られる。また、参考例1に対して比較例5では、ガスバリア性被膜層中にモンモリロナイトが含まれていないため、ポリビニルアルコール特有の湿度依存性による酸素透過率の上昇が見られ、さらに、参考では金属アルコキシドの添加により酸素透過率を維持したまま耐水性が向上している。以上の実施例のものは、ガスバリア性被膜層状態が良好であり、高度な酸素透過率と高い密着性からガスバリア性包装材料として十分実用性のあるレベルであると言える。
【0074】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、無機層状化合物と水溶性高分子のガスバリア性被膜層をプラスチックフィルムよりなる基材に塗布するにあたり、密着層としてポリウレタン系樹脂を主たる構成成分とすること、また密層にカチオン系界面活性剤を配合して形成することで、包装材料として実用性のあるガスバリア性の高いプラスチックフィルム積層体の作成が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプラスチックフィルム積層体の断面図である。
【符号の説明】
1‥‥基材
2‥‥密着層
3‥‥ガスバリア性被膜層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plastic film laminate for packaging used in the packaging field of foods, pharmaceuticals, electronic materials, etc., and the like, and has a particularly high gas barrier property, so that the contents can be obtained from atmospheric oxygen and water vapor. It is related with the plastic film laminated body which interrupts | blocks and suppresses deterioration and a quality change.
[0002]
[Prior art]
In recent years, packaging materials used for packaging foods and non-foods are oxygen, water vapor, and other gases that alter the contents of the packaging material in order to suppress the alteration of the contents and retain their functions and properties. It is necessary to prevent the influence of the above, and it is required to have a gas barrier property that blocks these gases.
[0003]
Therefore, as a conventional gas barrier layer, a metal foil made of a metal such as aluminum or a vapor deposition film thereof, a resin film such as polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polyvinylidene chloride, polyacrylonitrile, or these resins are coated. Plastic films, ceramic deposited films on which inorganic oxides such as silicon oxide and aluminum oxide are deposited have been mainly used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, metal foil and metal vapor-deposited film have excellent gas barrier properties, but the contents cannot be confirmed through the packaging material, metal detectors cannot be used for inspection, and they must be treated as non-combustible materials when discarded after use. There are problems such as unavoidable. Gas barrier resin films and films coated with them are highly temperature and humidity dependent and cannot maintain high gas barrier properties. Furthermore, vinylidene chloride, polyacrylonitrile, etc. may generate harmful substances when discarded or incinerated. There are problems such as. In addition, the ceramic vapor-deposited film or the like has a problem that the vapor-deposited layer lacks flexibility because of ceramic, so that sufficient attention must be paid to processing suitability, and the cost is high because the processing machine is expensive.
[0005]
As a technique for solving such a problem, there is a gas barrier resin film in which a gas barrier coating whose main component is a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol and whose temperature and humidity dependency is suppressed is laminated on a substrate such as a plastic film. In this case, it can be manufactured at low cost by laminating a gas barrier coating layer imparted with a film forming property and adhesion to a plastic material by a wet coating method.
[0006]
The present invention is intended to solve the above-mentioned problems of the prior art, has excellent gas barrier properties with suppressed temperature and humidity dependency, the contents can be seen through, and a metal detector can be used. Another object of the present invention is to provide a gas barrier plastic film laminate having excellent film forming properties and adhesiveness using a wide range of plastic materials as a base material.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, according to the present invention, first, in claim 1, at least one surface of a base material made of a plastic material has an adhesion layer comprising a polyurethane resin as a main constituent, an inorganic layered compound, and a water-soluble polymer. Gas barrier coating layers with the main constituents ofSecretArrivalIn layersIs a plastic film laminate having a gas barrier property, characterized in that it contains a cationic surfactant.
[0010]
  And claims2In the above, the gas barrier coating layer contains a hydrolyzate of metal alkoxide.1It is set as the plastic film laminated body of description.
[0011]
  And claims3In claim 2, the metal constituting the metal alkoxide is Si, Al or Ti.1 or 2It is set as the plastic film laminated body of description.
[0012]
  And claims4In claim 1, the water-soluble polymer is a polyvinyl alcohol type or a derivative thereof.3The plastic film laminate according to any one of the above.
[0013]
  And claims5In the above, the interlayer distance of the inorganic layered compound in the gas barrier coating layer is increased to 1.2 times or more than the interlayer distance of the inorganic layered compound alone before forming the gas barrier coating layer with the water-soluble polymer. Claims 1 to 3, characterized in that4The plastic film laminate according to any one of the above.
[0014]
  And claims6And wherein the inorganic layered compound is montmorillonite.5The plastic film laminate according to any one of the above.
[0015]
[Action]
  According to the present invention, an adhesion layer and a gas barrier coating layer are sequentially laminated on a plastic substrate.The cationic layer contains a cationic surfactantIn the configuration, since a composite film of a water-soluble polymer and an inorganic layered compound is used as the gas barrier coating layer, it has a high gas barrier property with suppressed temperature and humidity dependency. Furthermore, since both the adhesion layer and the gas barrier coating layer can be applied in-line by wet coating, an existing gravure printing machine can be utilized, continuous production is possible, and low-cost processing is possible.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a plastic film laminate of the present invention.
[0017]
The plastic film laminate of the present invention shown in FIG. 1 will be described. A base material 1 in the figure is a film made of a plastic material, on which an adhesive layer 2 mainly comprising a polyurethane-based resin, and further a gas barrier of a composite film mainly comprising an inorganic layered compound and a water-soluble polymer. The conductive film layer 3 is sequentially laminated.
[0018]
  Furthermore, in the present invention, in order to form the gas barrier coating layer 3 in a preferable state.DenseLayering2In order to include a surfactant and form a gas barrier composite material as a coating on a wide range of substrates, a surfactant is added to the adhesion layer 2 containing polyurethane resin as a main constituent.The
[0019]
The base material 1 mentioned above consists of a plastic material, Preferably it is transparent. For example, polyester films such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyolefin films such as polyethylene and polypropylene, polystyrene films, polyamide films such as 6-nylon, polycarbonate films, polyacrylonitrile films, polyimide films, etc. A film or the like is used, which may be stretched or unstretched, and preferably has mechanical strength and dimensional stability. These are processed into a film and used.
Of these, a film arbitrarily stretched in the biaxial direction is preferably used, and when it is used as a packaging material, the price, printing suitability, filling suitability, texture, disposability, physical strength, etc. are taken into consideration. Biaxially stretched polypropylene film, polyester film, and polyamide film are more preferable.
[0020]
Various known additives and stabilizers such as antistatic agents, plasticizers, lubricants, antioxidants, and the like may be used on the surface of the substrate 1 to improve adhesion to various films. Therefore, corona discharge treatment, low temperature plasma treatment, ozone treatment, flame treatment, etc. may be performed as pretreatment, and chemical treatment and solvent treatment may be further performed.
[0021]
The thickness of the substrate 1 is not particularly limited, but considers suitability as a packaging material, that other layers may be laminated, and workability when the adhesion layer 2 and the gas barrier coating layer 3 are formed. Then, it is more preferable to set it as 6-30 micrometers depending on a use in the range of 3-200 micrometers practically.
[0022]
  The adhesion layer 2 of the present invention is provided on at least one surface of a base material 1 made of a plastic material, and the film-forming property of the gas barrier coating layer 3 made of a composite of the base material 1, a water-soluble polymer and an inorganic layered compound It is provided for the purpose of improving the adhesion between the layers. In order to achieve the above object, the adhesion layer 2 is a polyurethane resin.DenseLayering2 、 WideIn order to adapt to a range of plastic material base materials, a surfactant is mixed and added to the polyurethane resin constituting the adhesion layer 2Use. BaseWhen using plastic material with surfactant added to material 1GroupIn the case of using a commercially available film as the film used for the material 1, a polypropylene film or the like often contains a surfactant in advance for the purpose of improving the wettability of the coating solution, and the like. In many cases, the surfactant is not contained because the wettability is not improved so much even if a surfactant is added. However, when the base material 1 contains a surfactant, the film forming property of the gas barrier coating layer 3 and the adhesion between the layers are not always obtained, and a surfactant is mixed in the adhesion layer 2. In view of the fact that the method is generally more economical, a surfactant is mixed and added to the polyurethane resin as described above.The
[0023]
The polyurethane-based resin is not particularly limited as long as it has a urethane bond in the main chain or side chain. For example, a polyester polyol or polyether having a urethane bond in the main chain or side chain is of course used. Polyurethane such as polyol and acrylic polyol may be reacted with an isocyanate compound having an isocyanate group to form a urethane bond. Of these, polyurethane resins obtained by mixing polyester polyols such as condensed polyester polyols and lactone polyester polyols and isocyanate compounds such as tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and xylene diisocyanate are preferred because they have the best adhesion.
[0024]
About a mixing method of both, a well-known method can be used and it does not specifically limit. Also, the blending ratio is not particularly limited, but if there are too few isocyanate compounds, curing failure may be caused. Therefore, the polyol-derived OH groups and the isocyanate compound-derived NCO groups are preferably 1: 0. 5 to 1:40.
[0025]
The surfactant is a general term for an organic composition having a lipophilic group and a hydrophilic group, and since it has an effect of connecting the opposite properties of hydrophilicity and lipophilicity, a detergent raw material, an emulsifier, a dispersion It is used for agents, antistatic agents, lubricants, pigment dispersants, various catalysts and the like.
Surfactant types are classified into anionic surfactants, cationic surfactants, nonionic surfactants, and amphoteric surfactants depending on the difference in hydrophilic group. By adding these to the polyurethane-based resin constituting the adhesion layer, the surface of the adhesion layer is modified to be hydrophilic, and an effect is exhibited in forming a gas barrier coating layer. In view of economy, cationic surfactants such as amines and pyridine derivatives that can obtain a sufficient effect with a small addition amount are more preferable.
[0026]
The reason why the cationic surfactant exhibits a sufficient function even in a small amount is because the surface of the silicic acid tetrahedral layer on the side where the surface area of the inorganic layered compound which is a constituent component of the gas barrier coating layer is large is charged with a negative charge, The cationic surface active agent is formed in a state in which the inorganic layered compound in the gas barrier coating layer is aligned in parallel to the interface of the adhesion layer by charging the coating surface of the adhesion layer with a positive charge (cation). it is conceivable that.
[0027]
Regarding the addition amount of the surfactant, the mixing ratio of the polyurethane resin / surfactant is preferably in the range of 10,000 / 1 to 10/1 by weight ratio. If it is less than 10000/1, the effect on the formation of the film will not be seen, and if it is more than 10/1, it reacts with the isocyanate compound in the liquid before coating to form a precipitate or the like, and the surfactant is relatively expensive. Therefore, it is not economical.
[0028]
The thickness of the adhesion layer 2 is not particularly limited. However, if the thickness is 0.001 μm or less, the adhesion effect and the film forming effect by the surfactant are weakened. In general, it is preferably in the range of 0.001 to 1 μm, and practically 0.05 to 0.5 μm. The drying method is not particularly limited, and a normal method or the like may be used.
[0029]
Next, the gas barrier coating layer 3 of the present invention will be described. The purpose of this layer is to impart a high level of gas barrier properties and suppress temperature dependence and humidity degradation.
In order to achieve the above object, the gas barrier coating layer is a composite coating comprising an inorganic layered compound and a water-soluble polymer as main components, and more preferably, the interlayer distance of the inorganic layered compound is a composite with a water-soluble polymer. That is, it is 1.2 times or more, more preferably 2 times or more the interlayer distance of the inorganic layered compound alone before the film formation.
[0030]
This interlayer distance can be calculated by determining the bottom reflection (001 plane) of the inorganic layered compound in the gas barrier coating layer by the X-ray diffraction method. That is, according to the calculation based on the X-ray diffraction method, the interlayer distance of the inorganic layered compound before mixing with the water-soluble polymer varies depending on the type of the inorganic layered compound and the type of the water-soluble polymer. It will be 15cm. On the other hand, the interlayer distance of the inorganic layered compound in the gas barrier coating layer in the present invention is 1.2 times or more, more preferably twice or more in order to have gas barrier properties.
[0031]
In the present invention, the inorganic layered compound and the water-soluble polymer are not simply mixed and dispersed in the gas barrier coating layer, but the water-soluble polymer penetrates between the layers of the inorganic layered compound so that it expands. An inorganic layered compound and a water-soluble polymer are complexed at the molecular level. For this reason, it is considered that the gas barrier coating layer has high gas barrier properties and can suppress humidity deterioration and temperature dependency.
[0032]
The gas barrier coating layer will be described in more detail. The inorganic layered compound in the gas barrier coating layer refers to a crystalline inorganic compound having a layered structure, such as kaolinite, halloysite, chlorite, smectite, vermiculite, pyrophyllite, mica and the like. Natural clay minerals and synthetic products such as synthetic smectite. As long as it is an inorganic layered compound, its type, particle size, aspect ratio, and the like can be appropriately selected depending on the desired required quality and the like, and are not particularly limited, but are highly swellable and have a layered structure. Inorganic layered compounds of the smectite group are suitable because a gas-barrier coating layer in which the water-soluble polymer enters between the layers and the layers are enlarged can be easily obtained. Specific examples of the smectite group include montmorillonite and saponite. Among them, montmorillonite is more preferable from the viewpoints of swelling, dispersibility, price and workability.
[0033]
On the other hand, the water-soluble polymer, which is another main component of the gas barrier coating layer, is not particularly limited as long as it is compatible with the inorganic layered compound and easily enters the layer. Polyvinyl alcohols such as alcohol and ethylene-vinyl alcohol copolymer or derivatives thereof, sugars such as cellulose and starch, polymers and derivatives such as polyacrylic acid and methacrylic acid, and the like can be used. Further, judging from the gas barrier property, polyvinyl alcohols or derivatives thereof are more preferable.
[0034]
The above polyvinyl alcohol system is a general term for polymers having hydroxyl groups by polymerization and saponification (alkali treatment) of vinyl acetate, and the degree of saponification is not particularly limited. From 10% remaining partially saponified polyvinyl alcohol to fully saponified polyvinyl alcohol having only a few percent of acetic acid groups remaining, ethylene-vinyl alcohol copolymer polymerized by further containing about 1 to 40 mol% ethylene Can be used widely.
[0035]
About the mixing method of an inorganic layered compound and a water-soluble polymer, a general method can be employ | adopted and it does not specifically limit. Moreover, although the value of a compounding ratio changes with required quality, it is preferable that it is normally the range of 1: 99-90: 10 by the weight ratio of an inorganic layered compound and a water-soluble polymer.
[0036]
In the formation of the gas barrier coating layer, the adjustment of the interlayer distance of the inorganic layered compound in the gas barrier coating layer is carried out by appropriately adjusting the combination of the inorganic layered compound and water-soluble polymer used, the blending ratio, the heating temperature during mixing, etc. This can be done by selecting.
[0037]
In addition, other components can be added to the gas barrier coating layer for various purposes. For example, a hydrolyzate of a metal alkoxide or the like is added for the purpose of further improving the gas barrier property of temperature and humidity dependency, film strength, and water resistance.
[0038]
The metal alkoxide can be represented by the general formula M (OR) n (M is a metal element such as Si, Al, Ti, and R is a lower alkyl group having 1 to 4 carbon atoms). In the invention, for example, tetraethoxysilane or triisopropoxyaluminum can be used. Moreover, as these hydrolysates, both those in which a part of the alkoxide group is hydrolyzed and those that are all hydrolyzed can be used.
[0039]
When obtaining a gas barrier coating layer containing the metal alkoxide hydrolyzate, the metal alkoxide hydrolyzate is added to the composite liquid obtained by mixing the inorganic layered compound and the water-soluble polymer. Just do it. In this case, the addition amount is preferably 1 to 80% by weight with respect to the composite liquid from the viewpoint of water resistance and flexibility.
[0040]
The thickness of the gas barrier coating layer 3 is generally preferably coated so that the thickness after drying is in the range of 0.01 to 50 μm, more preferably in the range of 0.1 to 5 μm. The When the thickness is 0.01 μm or less, it is difficult to obtain a uniform coating film. On the other hand, when the thickness exceeds 50 μm, the film is liable to break and is uneconomical.
[0041]
As a method for forming the adhesion layer 2 and the gas barrier coating layer 3, a normal coating method can be used. For example, dipping method, roll coating, gravure coating, reverse coating, air knife coating, comma coating, die coating, screen printing method, spray coating, gravure offset method and the like can be used. It applies to at least one side of substrate 1 using these coating methods. In this case, the adhesion layer 2 and the gas barrier coating layer 3 may be provided separately, or both layers may be provided simultaneously using a multicolor gravure printing machine or the like. It is more preferable to consider the cost aspect and to form them simultaneously. The drying method is not particularly limited, such as hot air drying, hot roll drying, and infrared irradiation.
[0042]
Further, other layers can be laminated on the gas barrier coating layer 3. For example, a printing layer or a heat seal layer. The printing layer is formed for practical use as a packaging bag or the like, and has been conventionally used as an ink binder resin such as urethane, acrylic, nitrocellulose, polyamide, and vinyl chloride. Characters, pictures, and the like are formed in layers composed of inks to which additives such as various pigments, vehicles, plasticizers, drying agents, stabilizers, and the like are added. As a forming method, for example, a general printing method such as an offset printing method, a gravure printing method, a silk screen printing method, or the like can be used. The thickness is about 0.1 to 2.0 μm.
[0043]
Moreover, when using a multi-color printing machine when laminating | stacking a printing layer, after providing the contact | adherence layer 2 and the gas-barrier film layer 3 previously, a printing layer is laminated | stacked by the printing unit of the same printing machine.
[0044]
The heat seal layer is used as an adhesive part when forming a bag-like package, for example, polyethylene, polypropylene, ethylene-polyvinyl alcohol copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid. Resins such as acid ester copolymers, ethylene-acrylic acid copolymers, ethylene-acrylic acid ester copolymers, and metal cross-linked products thereof are used. As thickness, the range of 15-200 micrometers is generally employ | adopted.
[0045]
As a method for forming the heat seal layer, the film-like material made of the resin is bonded using a one-component wet curing or two-component reaction-curing urethane adhesive, or a non-solvent adhesive. A non-solvent dry laminating method, an extrusion laminating method in which a thermoplastic resin such as polyethylene is melted by heating and extruded into a curtain shape can be formed by a general laminating method.
[0046]
【Example】
The plastic film laminate having gas barrier properties of the present invention will be described in more detail with reference to specific examples.
[0047]
<Adjustment of adhesion layer coating solution>
1) Tolylene diisocyanate (TDI) as an isocyanate compound is added to the main component polyester polyol (molecular weight of about 20000) so that the NCO group derived from the isocyanate compound is 1: 8 in terms of equivalent to the OH group derived from the polyester polyol. The coating liquid 1 which consists of a polyurethane resin component mixed with this was obtained.
[0048]
2) A nonionic surfactant (manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd., trade name: Nonion NS220) is added to the coating liquid 1 as an additive at a ratio of 1 to the polyurethane resin component 50 in a solid content weight ratio. A coating solution 2 for an adhesion layer mixed with a surfactant was obtained.
[0049]
3) A cationic surfactant (manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd., trade name: cation AB) is added to the coating liquid 1 as an additive at a ratio of 1 to the urethane resin component 200 in a solid content weight ratio, and the interface is added. A coating solution 3 for the adhesion layer mixed with the activator was obtained.
[0050]
4) Polyethyleneimine (manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd., trade name: AD372) was diluted with a water / methanol = 1/4 solution to obtain a coating solution 4.
[0051]
5) A butadiene-based emulsion (manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd., trade name: EL451) was diluted with a water / methanol = 1/4 solution to obtain a coating solution 5.
[0052]
<Adjustment of gas barrier coating layer solution>
A) High purity montmorillonite as an inorganic layered compound and polyvinyl alcohol (degree of polymerization 1700) as a water-soluble polymer were diluted with water so as to be 1: 1 in terms of weight to obtain a liquid A.
[0053]
B) A hydrolyzate of tetraethoxysilane (TEOS) as an additive was mixed with the A liquid so that A liquid / TEOS hydrolyzate = 6/4 in terms of weight to obtain B liquid.
[0054]
C) Polyvinyl alcohol (degree of polymerization 1700) as a water-soluble polymer was diluted with water to obtain a liquid C in which the inorganic layered compound was not mixed.
[0055]
  <referenceExample 1>
  As a base material 1, a 20 μm thick biaxially stretched surfactant-added polypropylene film (product name: U-1 manufactured by Tosero Co., Ltd.) is applied to the corona discharge treated surface, and the coating liquid 1 is gravure as an adhesion layer 2. The coated layer was applied and dried by passing through an oven at 80 ° C. to form an adhesion layer. Next, the liquid A was applied as a gas barrier coating layer 3 by a gravure coating method, passed through an oven at 80 ° C. and dried to form a gas barrier coating layer.,A plastic film laminate was obtained.
[0056]
  <referenceExample 2>
  referenceIn Example 1, the same except that the coating liquid 2 was used as the adhesion layer 2InA plastic film laminate was obtained.
[0057]
  <Example1>
  referenceA plastic film laminate of the present invention was obtained in the same manner except that the coating liquid 3 was used as the adhesion layer 2 in Example 1.
[0058]
  <Comparative example 1>
  referenceA plastic film laminate was obtained in the same manner except that the coating liquid 4 was used as the adhesion layer 2 in Example 1.
[0059]
  <Comparative example 2>
  referenceA plastic film laminate was obtained in the same manner except that the coating liquid 5 was used as the adhesion layer 2 in Example 1.
[0060]
  <Example2>
  A coating liquid 3 is applied as an adhesion layer 2 to a corona discharge-treated surface of a biaxially stretched surfactant-free polypropylene film (manufactured by Tosero Co., Ltd., trade name: M-1) having a thickness of 20 μm as a base material 1. It apply | coated by the gravure coat method and passed through 80 degreeC oven, and it dried and formed the contact | adherence layer. Next, the liquid A was applied as a gas barrier coating layer 3 by a gravure coating method, passed through an oven at 80 ° C. and dried to form a gas barrier coating layer, and a plastic film laminate of the present invention was obtained.
[0061]
  <Example3>
  A coating liquid 3 as an adhesion layer 2 is applied by a gravure coating method to a corona discharge-treated surface of a biaxially stretched polyethylene terephthalate film (trade name: P60, manufactured by Toray Industries, Inc.) having a thickness of 12 μm as a base material 1. The adhesive layer was formed by drying through an oven at 0 ° C. Next, the liquid A was applied as a gas barrier coating layer 3 by a gravure coating method, passed through an oven at 80 ° C. and dried to form a gas barrier coating layer, and a plastic film laminate of the present invention was obtained.
[0062]
  <Example4>
  As the base material 1, a coating liquid 3 was applied as an adhesion layer 2 to the corona discharge treated surface of a 15 μm thick biaxially stretched nylon film (trade name: ON-RT, manufactured by Unitika Ltd.) by a gravure coating method, It dried by passing through 80 degreeC oven and formed the contact | adherence layer. Next, the liquid A was applied as a gas barrier coating layer 3 by a gravure coating method, passed through an oven at 80 ° C. and dried to form a gas barrier coating layer, and a plastic film laminate of the present invention was obtained.
[0063]
  <Comparative Example 3>
  Example2In Example 1, except that the coating liquid 1 was used as the adhesion layer 2, a plastic film laminate was obtained in the same manner.
[0064]
  <Comparative example 4>
  Example3In Example 1, except that the coating liquid 1 was used as the adhesion layer 2, a plastic film laminate was obtained in the same manner.
[0065]
  <referenceExample3>
  referenceIn Example 1, the same except that the liquid B was used as the gas barrier coating layer 3InA plastic laminate was obtained.
[0066]
  <Comparative Example 5>
  referenceA plastic film laminate was obtained in the same manner except that the liquid C was used as the gas barrier coating layer 3 in Example 1.
[0067]
<Evaluation>
About each plastic film laminated body of an Example and a comparative example, (1) Gas barrier property coating-layer state, (2) Oxygen permeability (cc / m2(Day / atm), (3) cellophane tape adhesion, and (4) water resistance test.
[0068]
(1) Gas barrier coating layer state
The appearance of the coated film after drying was observed, and the film unevenness and pinholes were visually sensory evaluated.
[0069]
(2) Oxygen permeability
The oxygen permeability was measured under conditions of 30 ° C. and 70% RH using an oxygen permeability measuring device (manufactured by Modern Control, OXTRAN-10 / 50A).
[0070]
(3) Cellophane tape adhesion
A cellophane tape was applied to the coating surface of each plastic film laminate, and then peeled off. It was visually observed whether each layer was not peeled off.
[0071]
(4) Water resistance test
Each plastic film laminate was immersed in tap water at room temperature for 1 minute, and immediately after removal, the coated surface was gently wiped with a cloth, and the remaining state of the layer was visually confirmed.
[0072]
[Table 1]
Figure 0003780741
[0073]
  referenceExample 12 and Example 1On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, since the main component is a water-soluble resin and the adhesion layer is formed, the adhesion layer is re-dissolved when the gas barrier coating layer is formed, resulting in poor appearance such as coating unevenness, and oxygen permeability. Rise and poor adhesion. Examples2~4On the other hand, in Comparative Examples 3 and 4, since no surfactant is added to the adhesion layer or the like, the formation state of the gas barrier coating layer is poor, pinholes are generated, and oxygen permeability is increased. Also,referenceIn Comparative Example 5 with respect to Example 1, since the montmorillonite is not contained in the gas barrier coating layer, an increase in oxygen permeability due to the humidity dependency peculiar to polyvinyl alcohol is observed,referenceExample3In this case, the addition of metal alkoxide improves water resistance while maintaining oxygen permeability. It can be said that those in the above examples are in a state where the gas barrier coating layer is in good condition and sufficiently practical as a gas barrier packaging material because of high oxygen permeability and high adhesion.
[0074]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, when an inorganic layered compound and a gas-barrier coating layer of a water-soluble polymer are applied to a substrate made of a plastic film, a polyurethane resin is a main component as an adhesion layer.DenseArrivalCationic system in the layerBy blending and forming a surfactant, it is possible to produce a plastic film laminate having high gas barrier properties that is practical as a packaging material.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a plastic film laminate of the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Base material
2 ... Adhesion layer
3. Gas barrier coating layer

Claims (6)

プラスチック材料からなる基材の少なくとも片面に、ポリウレタン系樹脂を主たる構成成分とする密着層と、無機層状化合物と水溶性高分子を主たる構成成分とするガスバリア性被膜層が順次積層され、前記密層にカチオン系界面活性剤が含まれていることを特徴とするガスバリア性が付与されたプラスチックフィルム積層体。On at least one surface of a substrate made of a plastic material, an adhesion layer to the polyurethane resin as a main component, a gas barrier coating layer to the inorganic layered compound and a water-soluble polymer as a main component are sequentially stacked, before Kimitsu plastic film laminate gas-barrier properties, characterized in that the wear layer contains a cationic surface active agent has been applied. 前記ガスバリア性被膜層中に、金属アルコキシドの加水分解物が含まれていることを特徴とする請求項1記載のプラスチックフィルム積層体。The plastic film laminate according to claim 1, wherein a hydrolyzate of metal alkoxide is contained in the gas barrier coating layer. 前記金属アルコキシドを構成する金属が、Si、Al又はTiであることを特徴とする請求項1又は2記載のプラスチックフィルム積層体。The plastic film laminate according to claim 1 or 2, wherein the metal constituting the metal alkoxide is Si, Al, or Ti. 前記水溶性高分子が、ポリビニルアルコール系またはそれらの誘導体であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のプラスチックフィルム積層体。The plastic film laminate according to any one of claims 1 to 3, wherein the water-soluble polymer is a polyvinyl alcohol type or a derivative thereof. 前記ガスバリア性被膜層中の無機層状化合物の層間距離が、水溶性高分子とのガスバリア性被膜層形成前の無機層状化合物単体時の層間距離に対して1.2倍以上に拡大していることを特徴とする請求項1及至4のいずれかに記載のプラスチックフィルム積層体。The interlayer distance of the inorganic layered compound in the gas barrier coating layer is 1.2 times or more larger than the interlayer distance of the inorganic layered compound before forming the gas barrier coating layer with the water-soluble polymer. The plastic film laminate according to any one of claims 1 to 4, wherein: 前記無機層状化合物が、モンモリロナイトであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のプラスチックフィルム積層体。6. The plastic film laminate according to claim 1, wherein the inorganic layered compound is montmorillonite.
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