JP4518622B2 - コーティング素材及びこれを用いた食品包装用フィルムないしシート等 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セロハン紙、和紙又は洋紙等の紙素材や、不織布又は布等の繊維素材を基材として、その少なくとも片面に、ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜を設けた、絶縁効果と撥水性に富み、適度な強度と良好な光透過性を有し、そして、難燃性にも富む、コーティング素材に関するものである。また本発明は、前記の紙素材や繊維素材を基材として、その少なくとも片面に、ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜を設けた、絶縁効果と撥水性に富み、適度な強度と良好な光透過性を有し、そして、難燃性にも富む、食品包装用フィルムないしシート、あるいは、食品用容器に関するものである。さらに本発明は、前記食品包装用フィルムないしシートを成形加工して製造される、絶縁効果と撥水性に富み、適度な強度と良好な光透過性を有し、そして、難燃性にも富む、電子機器の液晶表面保護カバー、クリアホルダー又はフィルムケース等の透明文房具用品、透明芳香剤容器、自動車サイドミラー表面撥水シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
紙の表面をラミネート加工したり、樹脂コーティングを施した紙素材は、従来から種々の分野で使用されている。住宅建物用として多く使用されているものの一部を例示すれば、例えば和室の開閉用間仕切りとしての障子戸には、レーヨンやポリプロピレン等を所定の割合で配合して抄造したレーヨン障子紙、このレーヨン障子紙にプラスチックフィルムをラミネート加工した障子紙、そして、和紙の表面にアクリル素材や塩化ビニル素材をラミネート加工した障子紙が使用されている。
紙以外にも、シート材としては、プラスチックシートやビニルシート等の、一般的に光透過性が高く、かつ、撥水性にも優れたものが知られている。
また、食品包装用フィルムないしシートとして、酸素遮断性に優れていることから、従来はポリビニリデンクロライド（ＰＶＤＣ）が多用されている。
そして食品用容器としては、例えばカップラーメン等の容器には発泡ポリスチレンが、また例えば、電子レンジ調理用の食品用容器には延伸された透明なポリプロピレン樹脂製容器が用いられている。
【０００３】
【従来技術の課題】
従来の紙素材は、パラフィン紙やセロファン紙等を除いて、光透過性を有していないため、光透過性を要求される製品には使用できないという課題がある。しかも、従来の紙素材は、およそ吸湿性が高く、強度の面でも十分なものではない。
前記したレーヨン障子紙等は、上記課題を有る程度は解決し得るものであるが、一方では静電気を生じやすいため、埃がつきやすいという新たな課題がある。しかも、素材自体は比較的水に強いものの、濡れ雑巾等で拭き掃除を行うと、水分を吸い込んで接着面が剥離しやすくなるという課題もある。
前記したプラスチックシートやビニルシート等は、紙に比べて高い光透過性と優れた撥水性を呈することはできるが、その製造は工場生産によるもので、材質感等が重要視される、例えば和室の開閉用間仕切りとしての障子戸等の、身の回り品をこれに置き換えることは非常に困難である。しかも、プラスチックシートやビニルシート等では、前記課題に加え、これに含有される種々の添加物質に起因して、これを焼却処分等する際に、いわゆる環境ホルモンとして作用する物質や、ダイオキシン等が発生する懸念がある。
【０００４】
一方、従来の食品包装用フィルムないしシートにおいても、ＰＶＤＣを用いているが故に、それに含有される塩素原子等に起因して、これを焼却処分する際に、いわゆる環境ホルモンとして作用する物質や、ダイオキシンが発生する懸念がある。特に、加工性向上のために添加されている可塑剤は環境ホルモンとして作用することが疑われている。
【０００５】
そして、カップラーメンの容器等に用いられている発泡ポリスチレンや、電子レンジ調理用の食品用容器に用いられているポリプロピレン樹脂においても、環境ホルモンとして疑われているスチレンダイマー等の溶出が心配されている。特に電子レンジ調理用の食品容器に対しては、かかる食品が２００℃を越える高温で調理されることがあるため、融点が約１６０℃程度であるポリプロピレン樹脂に代わる、より高温で調理することができる食品用容器が求められている。
【０００６】
このように、身の回り品を構成するための新たな紙素材が求められ、また最近の地球環境に対する厳しい見地から、かかる紙素材、食品包装用フィルム、そして、食品容器に対しても、環境に優しい素材が求められている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の第１の目的は、上記したような従来の紙素材の課題に鑑みて、身の回り品としての質感に優れたセロハン紙、和紙又は洋紙等の紙素材や、不織布又は布等の繊維素材を基材とする、絶縁効果と撥水性に富み、適度な強度と良好な光透過性を有し、そして、難燃性にも富む、コーティング素材を提供することにある。
また本発明の第２の目的は、上記のコーティング素材等を用いて、絶縁効果と撥水性に富み、適度な強度と良好な光透過性を有し、難燃性に富む、酸素遮断性を有するとともに環境ホルモンの心配の無い食品包装用フィルムないしシートを提供することにある。
また本発明の第３の目的は、酸素遮断性を有すると共に、環境ホルモンの心配の無い食品用容器、特に、電子レンジで２００℃を越える高温で調理される食品の容器として用いることができる透明な食品用容器を提供することにある。
そして、本発明の第４の目的は、前記食品包装用フィルムないしシートを用いて、電子機器の液晶表面保護カバーや、クリアホルダー、フィルムケース等の透明文房具用品、透明芳香剤容器、そして、自動車サイドミラー表面撥水シート等を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決する手段】
本発明は、まず、下記（１）から（４）の構成のコーティング素材を提供することにより、前記第１目的を達成するものである。
（１）紙素材又は繊維素材とこれら素材の少なくとも片面に設けられたポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜とからなり、ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜は、下記一般式（１）で表わされるアルコキシシランを主成分として含有するコーティング液から形成された高分子膜である、コーティング素材。
【化７】

（式１中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄は、互いに同一又は異なっていてもよく、炭素数が、１から４のアルキル基であり、ｎは、２から８である。）
【０００９】
（２）前記ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜が、下記一般式（２）で表される、４個の置換基のうち、３個が加水分解可能な置換基であり、残りの１個が加水分解不可能な置換基から成り立っているアルコキシシランを更に含有する前記コーティング液から形成された高分子膜である、前記コーティング素材。
【化８】

（式２中、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇は、互いに同一又は異なっていてもよく、水素もしくは、炭素数が、１から１０のアルキル基、アルケニル基であり、あるいはＲ₅Ｏ、Ｒ₆Ｏ、Ｒ₇Ｏは、シロキサン結合を示し、そして、Ｒ₈は、その分子内にエポキシ基又はグリシジル基を含んでもよい、アルキル基、アルケニル基又はフェニル基である。）
（３）前記ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜が、加水分解可能な有機金属化合物からなる触媒によって前記コーティング液から形成された高分子膜である、前記コーティング素材。
（４）前記加水分解可能な有機金属化合物が、チタン、ジルコン、アルミニウム又はスズを含む有機金属化合物であることを特徴とする、前記コーティング素材。
【００１０】
本発明は、次に、下記（５）から（９）の構成の食品用フィルムないしシートを提供することにより、前記第２目的を達成するものである。
（５）紙素材又は繊維素材とこれら素材の少なくとも片面に設けられたポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜とからなり、ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜は、下記一般式（１）で表わされるアルコキシシランを主成分として含有するコーティング液から形成された高分子膜である、食品包装用フィルムないしシート。
【化９】

（式１中、Ｒ ₁ 、Ｒ ₂ 、Ｒ ₃ 、Ｒ ₄ は、互いに同一又は異なっていてもよく、炭素数が、１から４のアルキル基であり、ｎは、２から８である。）
（６）前記ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜が、下記一般式（３）で表わされるアルコキシシランを更に含有するコーティング液から形成された高分子膜である、前記食品包装用フィルムないしシート。
Ｒ_9XＳｉ（ＯＲ₁₀）_4-X （３）
（式３中、Ｒ₉、Ｒ₁₀は、互いに同一または異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、アリール基、アルケニル基、またはそれらの置換体を表わし、Ｘは、０から２の整数である。）
（７）前記ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜が、下記一般式（２）で表されるアルコキシシランからなり、４個の置換基のうち、３個が加水分解可能な置換基であり、残りの１個が加水分解不可能な置換基から成り立っているアルコキシシランを更に含有する前記コーティング液から形成された高分子膜である、前記食品包装用フィルムないしシート。
【化１０】

（式２中、Ｒ ₅ 、Ｒ ₆ 、Ｒ ₇ は、互いに同一又は異なっていてもよく、水素もしくは、炭素数が、１から１０のアルキル基、アルケニル基であり、あるいはＲ ₅ Ｏ、Ｒ ₆ Ｏ、Ｒ ₇ Ｏは、シロキサン結合を示し、そして、Ｒ ₈ は、その分子内にエポキシ基又はグリシジル基を含んでもよい、アルキル基、アルケニル基又はフェニル基である。）
（８）前記ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜が、加水分解可能な有機金属化合物からなる触媒によって前記コーティング液から形成された高分子膜である、前記食品包装用フィルムないしシート。
（９）前記加水分解可能な有機金属化合物が、チタン、ジルコン、アルミニウム又はスズを含む有機金属化合物である、前記食品包装用フィルムないしシート。
【００１１】
本発明は、次に、下記（１０）から（１４）の構成の食品用容器を提供することにより、前記第３目的を達成するものである。
（１０）紙素材又は繊維素材とこれら素材の少なくとも片面に設けられたポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜とからなり、前記ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜が、下記一般式（１）で表わされるアルコキシシランを含有するコーティング液から形成された高分子膜である、食品用容器。
【化１１】

（式１中、Ｒ ₁ 、Ｒ ₂ 、Ｒ ₃ 、Ｒ ₄ は、互いに同一又は異なっていてもよく、炭素数が、１から４のアルキル基であり、ｎは、２から８である。）
（１１）前記ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜が、下記一般式（３）で表わされるアルコキシシランを更に含有するコーティング液から形成された高分子膜である、前記食品用容器。
Ｒ _9X Ｓｉ（ＯＲ ₁₀ ） _4-X （３）
（式３中、Ｒ ₉ 、Ｒ ₁₀ は、互いに同一または異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、アリール基、アルケニル基、またはそれらの置換体を表わし、Ｘは、０から２の整数である。）
（１２）前記ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜が、下記一般式（２）で表される、４個の置換基のうち、３個が加水分解可能な置換基であり、残りの１個が加水分解不可能な置換基から成り立っているアルコキシシランを更に含有する前記コーティング液から形成された高分子膜である、前記食品用容器。
【化１２】

（式２中、Ｒ ₅ 、Ｒ ₆ 、Ｒ ₇ は、互いに同一又は異なっていてもよく、水素もしくは、炭素数が、１から１０のアルキル基、アルケニル基であり、あるいはＲ ₅ Ｏ、Ｒ ₆ Ｏ、Ｒ ₇ Ｏは、シロキサン結合を示し、そして、Ｒ ₈ は、その分子内にエポキシ基又はグリシジル基を含んでもよい、アルキル基、アルケニル基又はフェニル基である。）
（１３）前記ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜が、加水分解可能な有機金属化合物からなる触媒によって前記コーティング液から形成された高分子膜である、前記食品用容器。
（１４）前記加水分解可能な有機金属化合物が、チタン、ジルコン、アルミニウム又はスズを含む有機金属化合物である、前記食品用容器。
【００１２】
そして本発明は、前記食品包装用フィルムないしシートを下記（１５）又は（１６）のように加工することにより、前記第４目的を達成するものである。
（１５）前記食品包装用フィルムないしシートを、所定厚のものを所定大の大きさにカットして、電子機器の液晶表面保護カバーとする。
（１６）前記食品包装用フィルムないしシートを、所定厚のものを所定大の大きさにカットして、袋状にして、クリアホルダー、フィルムケース等の透明文房具用品、透明芳香剤容器または自動車サイドミラー表面撥水シートとする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳述する。
まず、本発明が前記第１目的を達成するために提供する、コーティング素材について説明する。
セロハン紙、和紙又は洋紙等の紙素材や、不織布又は布等の繊維素材を基材とする本発明のコーティング素材は、従来の基材コーティング技術において用いられていた、いわゆるゾルーゲル法を用いる表面コーティングの課題をも解決するものである。この、いわゆるゾルーゲル法を用いるコーティングで用いられているゾルーゲル液は、一般にはテトラアルコキシシランを主剤とし、そこに撥水性を付与させる目的で有機性置換基を導入したものが用いられている。
【００１４】
この場合、主剤のテトラアルコキシシランは無機性が強く、上記の目的を達成するため、フェニルアルコキシシランを代表とする、いわゆるシランカップリング剤が、有機性置換基を導入する目的で用いられることが多い。
しかし、いわゆるシランカップリング剤は高価であり、しかも、ある程度の量を用いないと前記効果を得にくいうえに、これを多量に用いると、シランカップリング剤と主剤であるテトラアルコキシシランの加水分解速度が著しく異なる（テトラアルコキシシランの方が早い）ため、不均一の反応が起こり易くなり、得られたコーティング膜（高分子膜）の強度が著しく低下するという欠点がある。
【００１５】
この欠点を補うため、ケイ素原子に直接有機性置換基を導入した、いわゆる有機・無機複合材料と言われるものが合成され、使用されることがある。これを用いると、上記の目的は十分に達成可能であるが、有機・無機複合材料は合成が難しく、おのずから高価な材料となってしまう。本発明のコーティング素材は、上記のような従来技術の欠点を補う、本出願人の鋭意検討によって完成された新たなコーティング素材である。
【００１６】
本発明のコーティング素材は、和紙、洋紙等の紙素材や、不織布、布等の繊維棄材の少なくとも片面に設けられたポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜を形成したことを特徴とする。これは、より具体的には、前記素材に所定の前処理を施し、または施さずに、アルコキシシラン系コーティング液を塗布し、触媒の作用で硬化・固化させ、塗布した素材に、絶縁効果、撥水性、適度な強度、良好な光透過性、そして、難燃性を付与するものである。
【００１７】
そのアルコキシシラン系コーティング液の主成分であるアルコキシシランとしては、前記一般式（１）で示される化合物を例示できる（式１中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄は、互いに同一又は異なっていてもよく、炭素数が、１から４のアルキル基であり、ｎは、２から８である）。
【００１８】
このようなアルコキシシランは、単量体（例えば、メチルトリメトキシシラン）を縮合することにより、容易に得ることが出来る。アルコキシシラン系コーティング液の原料として前記したメチルトリメトキシシランのような単量体をそのまま用いることもできるが、この場合、そのポリマー化に時間がかかるため、短時間で前記のような特徴を有する高分子膜を得るためには、単量体を縮合した縮合体を用いることが好ましい。ただし、その重合度が大きすぎると、塗布時に紙等の基材上でのポリマー化のためのアルコキシ基の数が不足するため、形成される高分子膜の強度等が不十分になりやすい。その分子内に加水分解されない置換基Ｒ_４を有しているため、得られたコーティング膜内にはＲ_４が残る。このＲ_４が十分に有機性を持ち、かつ十分な絶縁効果、撥水性、適度な強度、良好な光透過性を高分子膜に与えるものである。
【００１９】
したがって、絶縁効果、撥水性、適度な強度、良好な光透過性、そして、難燃性を適度に付与するためには、重合度が２から８のものを使用することが特に好ましい。安価であるが、反面、無機性が強いためにそのままでは使用できないテトラアルコキシシランと比べると、上記の縮合体の原料である単量体は、また、このものは、テトラアルコキシシランと同程度の易さで購入できるものである。このように、本発明では、あえて高価ないわゆるシランカップリング剤を併用しなくとも、十分に有機性を持ち、かつ、十分な絶縁効果、撥水性、適度な強度、良好な光透過性、そして、難燃性を持った高分子膜を得る事ができる。
【００２０】
前記コーティング液の塗布によって形成される高分子膜の有機性等を更に増加させる等の目的で、前記コーティング液には、主成分であるアルコキシシランとは異なった、各種のアルコキシシランを添加することができる。かかる目的で添加されるアルコキシシランとしては、前記一般式（２）（式２中、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７は、互いに同一又は異なっていてもよく、水素もしくは、炭素数が、１から１０のアルキル基、アルケニル基であり、Ｒ_５Ｏ、Ｒ_６Ｏ、Ｒ_７Ｏは、シロキサン結合を示し、そして、Ｒ_８は、その分子内にエポキシ基又はグリシジル基を含んでもよい、アルキル基、アルケニル基又はフェニル基である）で示されるように、アルコキシシラン中の４個の置換基のうち、３個が加水分解可能な置換基であり、残りの１個が加水分解不可能な置換基から成り立っているものがあげられる。
【００２１】
前記一般式（２）で表されるアルコキシシランとして、具体的に、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、γー（メタクリロキシプロピル）トリメトキシシラン、γーグリシドキシプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン、βー（３、４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、γー（メタクリロキシプロピル）トリエトキシシラン、γーグリシドキシプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリス（βーメトキシエトキシ）シラン等が例示できる。
【００２２】
これらは、単独で添加しても良いし、２種類以上を添加しても良い。またこれらは、単量体を添加しても良いし、縮合体を添加しても良い。縮合体を添加する場合、それは、同一化合物どうしの縮合体であっても良いし、異なる化合物どうしの縮合体であっても良い。
【００２３】
上述した、コーティング液の塗布によって形成される高分子膜の有機性等を更に増加させる等の目的でコーティング液に添加される、主成分とは異なった各種アルコキシシランの添加量は、コーティング液の主成分である前記一般式（１）で示されるアルコキシシランに対して、５０％を越えないようにすることが重要である。添加量が５０％を越えると、コーティング液を基材に塗布するときに、主成分である一般式（１）で示されるアルコキシシランとの間で結合が上手く行かず、高分子膜の強度が低下する恐れがある。
【００２４】
コーティング液中の主成分である、前記一般式（１）で示されるアルコキシシランと、必要に応じてコーティング液に添加される、前記一般式（２）で示されるアルコキシシランを硬化・固化させる触媒としては、一般に用いられている触媒を使用することが可能である。例えば、酸触媒としては、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、ぎ酸、酢酸等が例示できる。また例えば、塩基触媒としては、アンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化２ーヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等が例示できる。
【００２５】
上記のような一般に用いられている触媒を用いる場合には、アルコキシシランを硬化・固化させるために反応水が必要であるが、アルコキシシラン、反応水及び触媒を共存させると、コーティング液はゲル化しやすくなり、液体状態での長期保存は困難になる。そこで、コーティング液を液体状態で長期間保存しようとする場合には、上記触媒に代えて、加水分解可能な有機金属化合物を用いることが好ましい。加水分解可能な有機金属化合物は、アルコキシシランの硬化・固定の際に事前に反応水の添加を必要としないからである。
【００２６】
このような有機金属化合物としては、チタン、ジルコン、アルミ、スズを含むものが例示できる。具体的には、例えば、テトラプロポキシチタネート、テトラブトキシチタネート、テトラプロポキシジルコネート、テトラブトキシジルコネート、トリプロポキシアルミネート、アルミニウムアセチルアセトナート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート等が例示できる。
【００２７】
以上に説明した一般式（１）で示される、アルコキシシラン、必要に応じて添加される、一般式（２）で示されるアルコキシシラン、触媒、そして、触媒によっては添加される反応水を均一に混合させるため、有機溶剤又は界面活性剤を添加することが好ましい。この目的で使用される有機溶剤としては、アルコールが例示できる。具体的には、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール等が例示できる。これらを使用する場合には、単独又は２種類以上を混合して使用することができる。
【００２８】
以下に述べるような有機溶剤や、界面活性剤の添加は、前記したような目的に加え、コーティング液の粘度や乾燥速度の調整のためにも有効である。この目的のために添加される有機溶剤は、目的に応じて適当な粘度や沸点のものを適宜選択すれば良い。 また、前記した有機溶剤と同時に使用することにもできる。かかる目的のために添加し得る有機溶剤としては、具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等のグリコール類、メトキシエタノール、プロポキシエタノール、ブトキシエタノール、メトキシプロパノール、エトキシプロパノール、プロポキシプロパノール、ブトキシプロパノール等のセルソルブ類が例示できる。
【００２９】
なお、これらのグリコール類やセルソルブ類は、その分子内に水酸基を有しているため、アルコキシシランが縮合する時これらと反応し、得られるシロキサン結合のネットワーク内にこれら有機性を持った分子が導入される事がある。この事により、得られた塗布膜が有機性を増すことが可能となる。
【００３０】
コーティング液には、上記に加え、必要に応じて充填剤を配合することができる。使用することができる充填剤としては、平均粒径が約０．０３から５μｍ程度のシリカ、アルミナ、カオリン、ムライト、ゼオライト、炭化珪素、窒化珪素、金属（例えばチタン、鉄、アルミニウム、コバルト、クロム、銅等）の酸化物、金属の塩類（硝酸銀、硝酸銅（ＩＩ）、硝酸亜鉛、（ＩＩ）、硫酸銀、硫酸銅、硫酸亜鉛、酢酸銀、酢酸銅、酢酸亜鉛等）や平均径約０．０５から２μｍ程度、平均長さ約５から２００μｍ程度のウイスカー（例えばチタン酸カリウム、窒化珪素、炭化珪素等のウイスカー）等を挙げることができる。
【００３１】
また、コーティング液には、膜硬化剤、粘度調整剤、安定化剤、着色剤等を添加することができる。
【００３２】
以上に説明したコーティング液は、調製後、１時間から１日程度放置するか、または、使用した溶媒の沸点以下で数時間加熱した後、紙素材や繊維素材のコーティングに使用することが好ましい。
【００３３】
コーティング液を紙素材や繊維素材の表面に塗布する方法としては、特に限定されないが、例えば、ディッピング塗布、スプレー塗布、スクリーン塗布、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等の方法を用いることができる。ここでコーティング液は、後述する高分子膜の厚みとなるような量をセロハン紙に塗布される。
【００３４】
また、形成される高分子膜と紙素材又は繊維素材との密着性を向上するために、コーティング液を塗布する前に、紙素材や繊維素材の表面を前処理することもできる。これらの前処理法自体は公知であり、良く知られている。
【００３５】
塗布したコーティング液から高分子膜を形成するための方法としては、加熱方法が一般的であり、３００℃以下の温度で、好ましくは８０から１５０℃で２分から１時間程度加熱すればよい。もちろん、紙素材や繊維素材に影響を与えなければ、それ以上の温度で加熱することも可能である。また、アルコキシシランに重合性不飽和結合が含有されている場合は、ＵＶ照射等を併用して、さらに架橋構造を形成させることができる。
【００３６】
なお、本発明のコーティング素材においては、ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜を、紙素材又は繊維素材の片面のみに設けてもよいし、両面に設けてもよい。
【００３７】
本発明のコーティング素材の基材である、セロハン紙、和紙又は洋紙等の紙素材や、不織布又は布等の繊維素材の厚みは、強度の点から、０．０１ｍｍ以上が好ましい。そしてポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜の厚みは、特に制限されないが、例えば、後述する本発明の第２目的や第３目的である、食品包装用フィルムないしシート、食品用容器とする場合には、酸素遮断性及び耐熱性の観点から、２．５から２５μｍが好ましい。
【００３８】
次に、本発明が前記第２目的又は第３目的を達成するために提供する、食品包装用フィルムないしシート、そして、食品用容器について説明する。
【００３９】
本発明の食品包装用フィルムないしシート及び食品用容器は、例えば、セロハン紙等の紙素材を基材としたコーティング素材で構成されるものである。なかでも、ひねり特性をいかしたチョコレートの包装、薬袋、キャンディー・ガムの外装には、セロハンテープを好ましく用いることができる。セロハン紙は市販されており、かかる市販のものを使用することができる。好ましく用いられる市販のセロハン紙としては、例えば、大閤セロハン（商品名、二村化学工業（株）製）、白山（商品名、レンゴー（株）製）等が挙げられる。
【００４０】
本発明の食品包装用フィルムないしシートは、セロハン紙等の紙素材や繊維素材の片面あるいは両面に、前記したコーティング素材、即ち、ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜を設けた本発明のコーティング素材により提供される。前者については、これまでに説明したとおりである。後者について、以下に説明する。
【００４１】
前記一般式（３）で表わされるアルコキシシランを含有するコーティング液から形成することができるポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜は、次のものである。
この、前記一般式（３）で表されるアルコキシシランは、水が存在するとアルコキシ基が加水分解し、引き続き、この加水分解物は脱水縮合する。このような一連の反応が十分に進行すれば、ポリシロキサン構造の高分子が生成する。この事実は当業者が良く知っている。
【００４２】
前記一般式（３）のＲ９としては、例えば、水素原子；メチル基、エチル基、ｎープロピル基、ｉープロピル基等のアルキル基；フェニル基等のアリール基；ビニル基等のアルケニル基；βー（３、４ーエポキシシクロヘキシル）エチル基、γーメタクリロキシプロピル基、γーグリシドキシプロピル基、γークロロプロピル基、γーメルカプトプロピル基、γーアミノプロピル基、Ｎーフェニルーγーアミノプロピル基、、Ｎーβ（アミノエチル）γーアミノプロピル基、トリフロオロメチル基、３、３、３ートリフルオロプロピル基等の置換アルキル基等が例示できる。
【００４３】
これらの中から、１種、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。この選択により、得られる高分子膜の特性を調製することが可能である。
特に、高分子膜の強靭性向上の点から、Ｒ_９としては、アルコキシ基を除く、反応性基を有するものであるのが好ましい。例えば、ビニル基、γーメタクリロキシプロピル基、γーグリシドキシプロピル基を例示することができる。これらを用いることにより、得られる高分子膜は、ポリシロキサン骨格のみでなく、これら反応基による架橋反応により架橋骨格が形成されて、高分子膜の強靭性が向上する。
【００４４】
前記一般式（３）におけるＲ_１０としては、例えば、水素原子；メチル基、エチル基、ｎープロピル基、ｉープロピル基、ｎーブチル基、ｓｅｃーブチル基、ｔーブチル基等のアルキル基；フェニル基等のアリール基；アセチル基、βーメトキシエトキシ基等の置換アルキル基等が例示できる。
【００４５】
前記一般式（３）で表されるアルコキシシランの具体例としては、テトラヒドロキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γーメタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γーメタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γーグリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γーグリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、γーメタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γーグリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリエトキシシランを例示することができる。これらのアルコキシシランは単独で、または、２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４６】
なかでも、Ｘが１のアルコキシシランを用いるか、Ｘが１と２のアルコキシシランを併用して、Ｘの平均が２を越えないようにすることが好ましい。このようにすることにより、ポリシロキサン構造が３次元架橋構造を有するようになり、高分子膜を、より強靱とすることができる。
【００４７】
上記アルコキシシランを含有するコーティング液に用いられる有機溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、３ーメチルー３ーメトキシブタ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；エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチルエーテル等のエーテル類；メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン等のケトン類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；エチルアセテート、エチルセロソルブアセテート、３ーメチルー３ーメトキシブチルアセテート等のアセテート類；トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン等の芳香族あるいは脂肪族炭化水素のほか、Ｎーメチルー２ーピロリドン、γーブチロラクトン、ジメチルスルホキシドを例示することができる。
得られるコーティング液の塗布性向上の点からは、沸点１００から３００℃の溶媒を用いることが、特に好ましい。
【００４８】
コーティング液に含有される溶媒の量は、塗布性の観点から、アルコキシシラン１重量部に対して、０．１から１０．０重量部の範囲で用いることが好ましい。
【００４９】
前記一般式（３）で表されるアルコキシシランの加水分解及び縮合反応を起こさせるために、コーティング液に含有される水はイオン交換水が好ましく、その量はアルコキシシラン１モルに対して１から４倍モルの範囲で用いるのが好ましい。
【００５０】
また、加水分解及び縮合反応を進行させるために、必要に応じて、触媒を用いることができる。用いる触媒としては、硫酸、酢酸、無水酢酸、トリフルオロ酢酸、蟻酸、リン酸、硼酸、ｐートルエンスルホン酸、、ホウ酸、イオン交換樹脂等の酸触媒、トリエチルアミン、ジエチルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基触媒等が例示できるが、得られる被膜の強靭性向上の点からは、酸触媒が好ましい。特に、ホウ素を含む酸が好ましい。
【００５１】
コーティング液に添加される触媒の量は、ポリシロキサン構造の重合度、塗液の保存安定性、及び形成される高分子膜の平坦性を考慮して、アルコキシシラン１重量部に対して、０．００１から０．１重量部の範囲で用いるのが好ましい。
【００５２】
上記コーティング液には、下記一般式（４）で表わされる金属アルコキシド、あるいはそのキレート化合物を配合することができる。
【００５３】
Ｍ（ＯＲ_１１）ｍ ・・・ 式４
【００５４】
一般式（４）において、Ｍは、好ましくはチタン、ジルコニウム、アルミニウム、スズ、亜鉛等の金属原子であるが、これらに制限されない。Ｒ_１１は、複数存在する場合、同一または異なって、水素原子、アルキル基、アリール基、アルケニル基、及びそれらの置換体を表わし、また、ｍは、金属原子Ｍの原子価である。
前記一般式（４）で表されるアルコキシド化合物を配合した場合、形成される高分子膜を構成するポリシロキサン構造を、金属酸化物構造により変性することになり、高分子膜を生成するための加熱温度を下げる効果が認められ、高温高湿耐性により一層耐優れた高分子膜を得ることができる。なかでも、高分子膜の強靭性の向上にも非常に有効であることから、特にジルコニウムアルコキシド、あるいは、ジルコニウムアルコキシドのキレート化合物を用いるのが特に好ましい。
上記金属アルコキシドあるいはそのキレート化合物は、上記一般式（３）で表されるアルコキシシラン１００重量部に対し、好ましくは、０．１から２０重量部、より好ましくは、０．５から５重量部配合される。
【００５５】
一般式（４）において、Ｒ_１１としては、例えば、水素原子；メチル基、エチル基、ｎープロピル基、ｉープロピル基、ｎーブチル基、ｓｅｃーブチル基、ｔーブチル基等のアルキル基；フェニル基等のアリール基；アセチル基、βーメトキシエトキシ基等の置換アルキル基等を例示できる。
【００５６】
金属アルコキシドの具体例としては、テトライソプロポキシチタン、テトラノルマルブトキシチタン、テトライソプロポキシジルコニウム、テトラノルマルブトキシジルコニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、トリノルマルブトキシアルミニウム等が挙げられる。
【００５７】
金属アルコキシドのキレート化合物は、上記一般式（４）で表される金属アルコキシドにキレート化剤を反応させることにより、容易に得られる。
上記キレート化剤の例としては、例えば、アセチルアセトン、ベンゾイルアセトン、ジベンゾイルメタン等のβージケトン；アセト酢酸エチル、ベンゾイル酢酸エチル等のβーケト酸エステル等を例示することができる。
金属アルコキシドは、種々の化学理論量のキレート化剤と反応して相当する金属キレート化合物となるので、用いるキレート化剤の量は金属アルコキシド１モルに対して、０．１から１０モルの範囲で適宜選択することができる。
【００５８】
金属アルコキシドとキレート化剤との反応における反応溶媒は、生成するアルコールと共沸するものを用い、脱水処理を施したものを用いるのが好ましい。例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、３ーメチルー３ーメトキシブタ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；エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチルエーテル等のエーテル類；メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン等のケトン類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；エチルアセテート、エチルセロソルブアセテート、３ーメチルー３ーメトキシブチルアセテート等のアセテート類；トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン等の芳香族、あるいは、脂肪族炭化水素のほか、Ｎーメチルー２ーピロリドン、γーブチロランクトン、ジメチルスルホキシド等を例示することができる。溶媒の量は任意に選択可能であるが、金属アルコキシド１重量に対して、１から５０．０重量の範囲で用いるのが好ましい。
【００５９】
また、反応温度は、反応溶媒の凝固点から沸点の範囲で選択される。反応雰囲気は窒素雰囲気下で行なうのが好ましい。
【００６０】
以上に説明したコーティング液は、上記一般式（３）で表されるアルコキシシラン、水、加水分解及び縮合反応を進行させるための触媒と、必要に応じて上記一般式（４）で表される金属アルコキシド、あるいは、該金属アルコキシドから誘導される金属キレート化合物を、上記した有機溶媒、好ましくは沸点１００℃から３００℃の有機溶媒に溶解した溶液状態として調製される。調製方法としては、常温で混合した後、１時間から１日間程度、放置するか、あるいは溶媒の沸点以下で加熱を数時間行なうのが好ましい。
【００６１】
さらに、コーティング液には、必要に応じて充填剤を配合することができる。使用することができる充填剤としては、平均粒径が約０．０３から５μｍのシリカ、アルミナ、カオリン、ムライト、ゼオライト、炭化珪素、窒化珪素、金属（例えばチタン、鉄、アルミニウム、コバルト、クロム、銅等）の酸化物、金属の塩類（硝酸銀、硝酸銅（ＩＩ）、硝酸亜鉛、（ＩＩ）、硫酸銀、硫酸銅、硫酸亜鉛、酢酸銀、酢酸銅、酢酸亜鉛等）や、平均径約０．０５から２μｍ、平均長さ約５から２００μｍのウイスカー（例えばチタン酸カリウム、窒化珪素、炭化珪素等のウイスカー）等を例示することができる。
【００６２】
また、コーティング液には、膜硬化剤、粘度調整剤、界面活性剤、安定化剤、着色剤等を添加することができる。
【００６３】
コーティング液を紙素材や繊維素材の表面に塗布する方法としては、特に限定されないが、例えば、ディッピング塗布、スプレー塗布、スクリーン塗布、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等の方法を用いることができる。ここでコーティング液は、後述する高分子膜の厚みとなるような量をセロハン紙に塗布される。
【００６４】
また、形成される高分子膜と紙素材又は繊維素材との密着性を向上するために、コーティング液を塗布する前に、紙素材や繊維素材の表面を前処理することもできる。これらの前処理法自体は公知であり、良く知られている。
【００６５】
塗布したコーティング液から高分子膜を形成するための方法としては、加熱方法が一般的であり、３００℃以下の温度で、好ましくは８０から１５０℃で２分から１時間程度加熱すればよい。もちろん、紙素材や繊維素材に影響を与えなければ、それ以上の温度で加熱することも可能である。また、アルコキシシランに重合性不飽和結合が含有されている場合は、ＵＶ照射等を併用して、さらに架橋構造を形成させることができる。
【００６６】
なお、本発明においては、ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜を、紙素材又は繊維素材の片面のみに設けてもよいし、両面に設けてもよい。
【００６７】
本発明のコーティング素材の基材である、セロハン紙、和紙又は洋紙等の紙素材や、不織布又は布等の繊維素材の厚みは、強度の点から、０．０１ｍｍ以上が好ましい。そしてポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜の厚みは、特に制限されないが、本発明の第２目的や第３目的である、食品包装用フィルムないしシート、食品用容器とする場合には、酸素遮断性及び耐熱性の観点から、２．５から２５μｍが好ましい。
【００６８】
以上のようにして、本発明の第２目的である、紙素材又は繊維素材とこれら素材の少なくとも片面にポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜を設けた、食品包装用フィルムないしシートが提供される。そして、本発明の第３目的である、食品用容器は、これら構成のフィルムないしシートを、それ自体公知の方法、例えば、型抜き、型押し、真空成形等の方法で、加工、成形することにより提供される。
また、セロハン紙等の紙素材等を、予め食品用容器の形状としておき、その表面に、ディッピング塗布、スプレー塗布等の方法によって前記コーティング液を塗布し、引き続き上記した方法でポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜を形成してもよい。
【００６９】
このような本発明の食品用容器は、例えば電子レンジによる調理に使用される容器、紙コップ、調味料容器、脱臭剤容器等に用いられるが、これらに制限されない。特に電子レンジによる調理に使用した場合、調理温度が２００℃を越えても容器の形状が損なわれることがないという、優れた効果を発揮する。
【００７０】
そして、本発明の前記第４目的は、上記した食品包装用フィルムないしシート加工することにより達成される。
即ち、紙素材又は繊維素材とこれら素材の少なくとも片面に設けられたポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜とからなる、食品包装用フィルムないしシートを、それ自体公知の方法、例えば、型抜き、型押し、真空成形等の方法で、加工、成形して、電子機器の液晶表面保護カバーや、クリアホルダー、フィルムケース等の透明文房具用品、透明芳香剤容器、そして、自動車サイドミラー表面撥水シート等とする。
【００７１】
電子機器の液晶表面保護カバーは、例えば、透明性又は半透明性を有する紙素材等を基材として作製した、所定厚のコーティング素材を、所定大の大きさにカットすることで、提供できる。また、クリアホルダー、フィルムケース等の透明文房具用品、透明芳香剤容器、そして、自動車サイドミラー表面撥水シート等については、例えば、透明性又は半透明性を有する紙素材等を基材として作製した、所定厚のコーティング素材を、所定大の大きさにカットし、袋状とすることで、提供できる。
【００７２】
本発明の、ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜を形成したコーティング素材は、可塑剤を必要とせず、また塩素原子を含まないので、焼却してもダイオキシンが発生しない等、地球環境に優しい。加えて、その表面に設けられたポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜は、コーティング素材に、絶縁効果と撥水性、適度な強度と良好な光透過性、そして、難燃性を付与する。
この結果、かかるコーティング素材により、食品包装用フィルムないしシート、食品用容器、電子機器の液晶表面保護カバー、クリアホルダー、フィルムケース等の透明文房具用品、透明芳香剤容器、そして、自動車サイドミラー表面撥水シート等を作製すれば、絶縁効果と撥水性に富み、適度な強度と良好な光透過性を有し、そして、難燃性にも富む、優れた製品を提供することができる。
【００７３】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明の範囲がこれによって制限されることはない。
【００７４】
実施例１（食品包装用フィルムないしシートの製造と評価）
（コーティング液の調製）
メチルトリメトキシシラン１０モル、フェニルトリメトキシシラン１０モルのアルコキシシランを３ーメチルー３ーメトキシブタノール４ｋｇに溶解し、これに、リン酸水溶液（水６０モル、リン酸０．１７モル）を撹拌しながら加え、溶液（Ａ）を調製した。
別途、テトラブトキシジルコニウム１モルを３ーメチルー３ーメトキシブタノール１５００ｇに溶解し、これにアセト酢酸エチル５モルを撹拌しながら加えた。得られた溶液を室温で１時間を撹拌しながら、反応させ、ジルコニウムのキレート化合物を含有する溶液（Ｂ）（濃度：４．７％）を調製した。
次に、溶液（Ａ）６５０ｇと、溶液（Ｂ）５０ｇを混合して、室温にて２時間撹拌し、均一な溶液とし、さらに３ーメチルー３ーメトキシブタノールを用いて、固形分濃度を２５％に調整して、コーティング液を得た。
【００７５】
（セロハン紙表面への高分子膜の形成）
セロハン紙（商品名：大閤セロハン、二村化学工業（株）製、厚み０．０３ｍｍ）の片面に上記で調製したコーティング液をグラビアロールコーターを用いて塗布し、１５０℃で、３分間加熱することにより、ポリシロキサン構造を主構造とする膜厚２μｍの高分子膜をセロハン紙の片面上に形成した。このセロハン紙を基材とするフィルムを改質セロハン紙とする。改質セロハン紙の総厚みは０．０３２ｍｍであり、透明であった。
【００７６】
（改質セロハン紙の物性評価）
（１）酸素透過率の測定
上記改質セロハン紙について、Ｍｏｄｅｒｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ社製 ＯＸＴＲＡＮー１００ＡーＳ型装置により直径１１ｃｍの輪にフィルムを張り、上を酸素１００％、下を窒素１００％にして、酸素が窒素側に移行する際の移行酸素量が飽和状態になったときの酸素量を測定して酸素透過率の測定を行った。対照試験として、未改質のセロハン紙及びポリビニリデンクロライドフィルム（ＰＶＤＣ）についても酸素透過率の測定を行った。結果は以下の通りである。
（イ）改質セロハン紙 ： ０．３（ｃｃ/ａｔｍ/ｍ２/２４ｈｒ）
（ロ）未改質セロハン紙：１０００（ｃｃ/ａｔｍ/ｍ２/２４ｈｒ）
（ハ）ＰＶＤＣ ：０．０３（ｃｃ/ａｔｍ/ｍ２/２４ｈｒ）
【００７７】
（２）透湿度
上記改質セロハン紙について、ＪＩＳ Ｚ ０２０８に記載される方法により透湿度の測定を行った。対照試験として、未改質のセロハン紙及びポリビニリデンクロライドフィルム（ＰＶＤＣ）についても酸素透過率の測定を行った。結果は以下の通りである。
（イ）改質セロハン紙 ：１８００（ｃｃ/ａｔｍ/ｍ２/２４ｈｒ）
（ロ）未改質セロハン紙：測定上限（ｃｃ/ａｔｍ/ｍ２/２４ｈｒ）
（ハ）ＰＶＤＣ ：２（ｃｃ/ａｔｍ/ｍ２/２４ｈｒ）
【００７８】
（３）燃焼ガス試験
改質セロハン紙について、ＪＩＳ Ｋ ７２７１（プラスチック燃焼ガスの分析方法）に従って燃焼ガス中の塩化水素濃度を測定したところ、検出されなかった。これは、実施例１で製造した改質セロハン紙を燃焼しても、ダイオキシンが発生しないことを示すものである。
【００７９】
以上に示された結果より、実施例１で作製された改質セロハン紙は、食品包装用として優れていることが明らかである。
【００８０】
実施例２（食品用容器の製造と評価）
実施例１で製造した改質セロハン紙から、形状、大きさが底径３５φ、高さ２０ｍｍのカップ状の透明容器を作製した。これに食品として、鶏唐揚げを入れ、電子レンジ（商品名：ＮＥーＮ２５５、松下電器産業（株）製）で３分間加熱、調理した。食品の温度は２２０℃まで上昇したが、食品用容器の形状に変化は実質上認められなかった。
したがって、実施例２で作製した容器は、電子レンジによる調理用の食品用容器として優れることが明らかである。
【００８１】
実施例３（食品用容器以外の製造と評価）
実施例１で製造した所定厚の改質セロハン紙を所定大の大きさにカットして、電子機器の液晶表面保護カバーとして利用した。この種の電子機器製品の液晶表面保護カバーとしては、例えば、携帯電話の液晶画面の保護カバー、ノートパソコンの液晶保護カバー、電気機器の表示板（銘板）・操作表示プレート等がある。この種の保護カバー・プレートに使用しても、撥水性、防水性を有し、従来のプラスチック製表面保護カバー・プレートに替わりうる。しかも、処理の際に、ダイオキシン等の有害物質の発生がなく環境に優しい。
【００８２】
実施例４（食品用容器以外の製造と評価ーその２）
実施例１で製造した所定厚の改質セロハン紙を所定大の大きさにカットして、袋状にして、クリアホルダー、フィルムケース等の透明文房具用品として利用した。また、その他、透明芳香剤容器、自動車サイドミラー表面に貼付して雨滴を撥水する撥水シートとして利用した。
この種の用品類に利用しても撥水性防水性を有し、従来の透明塩ビ、アクリル代替品として有用である。
【００８３】
実施例５（紙・繊維素材へのコーティング）
本発明のコーティング素材を作製するために使用し得る、前記一般式（１）で表されるアルコキシシランとして、表１に示すもの（重合体）を想定し、そのうち、Ｎｏ．３（メチルトリメトキシシラン・オリゴマ一体；ＭＴＭ）、Ｎｏ．１０（メチルトリエトキシシラン・オリゴマー体；ＭＴＥ）、Ｎ０．７（エチルトリメトキシシラン・オリゴマ一体；ＥＴＭ）を、以下のようにして合成した。また、その特性を比較するため、表２に示すものを合成し、比較した。
なお、表１中、化合物１としたのは、前記一般式（１）で表されるアルコキシシランの名称であり、化合物２としたのは、前記一般式（２）で表されるアルコキシシランの名称である。
【００８４】
【表１】

【００８５】
【表２】

【００８６】
アルコキシシラン重合体の合成
（１）メチルトリメトキシシラン・オリゴマ一体（ＭＴＭ）
５００ｍｌの三つ口フラスコに、メチルトリメトキシシラン１８１ｇ、メタノール５０ｇ及び純水１８ｇを加え、十分に攪拌した。さらに６１％硝酸２ｇを加え、攪拌しながら３時間加熱、環流させた。反応終了後、加熱しながら反応容器内を減圧し、メタノールを除去した。
このようにして得られたＭＴＭは、ガスクロマトグラフィー分析によると、３から４量体が中心であった。
本実施例において使用したコーティング液を用いて、紙素材（０．１３ｍｍ厚プレスボード、三木特種製紙社製）を、コーティングした。コーティング条件は、紙の両面にコーティング液を２５μｍの厚さでコーティングし、乾燥は、１００℃で１０分、その後、１５０℃で１０分である。形成された膜を有するコーティング紙を測定したところ、表３に示したような物性を有していた。
【００８７】
【表３】

※厚さ、密度、引張強度、絶縁破壊強度は、ＪＩＳ Ｃ ２３１５に準拠し、測定した。表面抵抗率、体積固有抵抗は、ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準拠し、測定した。１時間吸水率は、電気用品取締法に準拠し測定した。加熱後とは、１０５℃ー２４時間加熱した後、０％の湿度の雰囲気で冷却し、測定した。
吸湿後とは、４０℃ー９０％ＲＨー２４時間後、素早く測定した。
【００８８】
上記表３に示された結果より、実施例５で示したコーティング液を用いることで、食品包装用として優れた特性を有するコーティング素材を提供し得ることが明らかである。
【００８９】
（２）メチルトリエトキシシラン・オリゴマー体（ＭＴＥ）
５００ｍｌ三つ口フラスコに、メチルトリエトキシシラン２７３ｇ、エタノール５０ｇ及び純水１８ｇを加え十分に攪拌した。さらに６１％硝酸２ｇを加え攪拌しながら１２時間加熱、環流させた。反応終了後、加熱しながら反応容器内を減圧にしメタノールを除去した。
このようにして得られたＭＴＥは、ガスクロマトグラフィー分析により３から４量体が中心であった。
【００９０】
（３）エチルトリメトキシシラン・オリゴマ一体（ＥＴＭ）
５００ｍｌ三つ口フラスコに、エチルトリメトキシシラン２００ｇ、メタノール５０ｇ及び純水１８ｇを加え十分に攪拌した。さらに６１％硝酸２ｇを加え攪拌しながら７時間加熱、環流させた。反応終了後、加熱しながら反応容器内を減圧にしメタノールを除去した。
このようにして得られたＥＴＭは、ガスクロマトグラフィー分析により３から４量体が中心であった。
【００９１】
【発明の効果】
本発明の、表面にポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜を形成したコーティング素材は、絶縁効果と撥水性に富み、適度な強度と良好な光透過性を有し、そして、難燃性にも富み、そして一方では、焼却処分とした場合に、ダイオキシンの発生や環境ホルモンの心配が無い、地球環境に優しい、新規な素材である。この素材は、従来の紙や繊維素材の代用素材として有用であるばかりでなく、酸素遮断性も有するため、食品包装用フィルムないしシートとしても、好適な素材である。
【００９２】
本発明の、表面にアルコキシシラン構造を主構造とする高分子膜、あるいは、ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜を形成した食品包装用フィルムないしシートは、酸素遮断性を有する。したがって、包含した食品が参加したり、好気性細菌が繁殖したり、腐敗したりすることがない。また、カビの発生を留めることができる。さらに、ダイオキシンの発生や環境ホルモンの心配が無く、地球環境に優しい。
また、本発明の食品用容器は、電子レンジで２００℃を越える高温で調理される食品の容器として用いることができ、しかも透明である。この場合にも、ダイオキシンの発生や環境ホルモンの心配が無く、地球環境に優しい。
さらに、電子機器の液晶表面保護カバーとして使用しても使用後の廃棄処理において、ダイオキシンの発生や環境ホルモンの心配が無く、地球環境に優しい。

Claims (16)

1. 紙素材又は繊維素材とこれら素材の少なくとも片面に設けられたポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜とからなり、
   前記ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜は、下記一般式（１）で表わされるアルコキシシランを主成分として含有するコーティング液から形成された高分子膜であることを特徴とする、コーティング素材。
   

   

   （式１中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄は、互いに同一又は異なっていてもよく、炭素数が、１から４のアルキル基であり、ｎは、２から８である。）
2. 前記ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜は、下記一般式（２）で表される、４個の置換基のうち、３個が加水分解可能な置換基であり、残りの１個が加水分解不可能な置換基から成り立っているアルコキシシランを更に含有する前記コーティング液から形成された高分子膜であることを特徴とする、請求項１に記載のコーティング素材。
   

   

   （式２中、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇は、互いに同一又は異なっていてもよく、水素もしくは、炭素数が、１から１０のアルキル基、アルケニル基であり、あるいはＲ₅Ｏ、Ｒ₆Ｏ、Ｒ₇Ｏは、シロキサン結合を示し、そして、Ｒ₈は、その分子内にエポキシ基又はグリシジル基を含んでもよい、アルキル基、アルケニル基又はフェニル基である。）
3. 前記ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜は、加水分解可能な有機金属化合物からなる触媒によって前記コーティング液から形成された高分子膜であることを特徴とする、請求項１に記載のコーティング素材。
4. 前記加水分解可能な有機金属化合物は、チタン、ジルコン、アルミニウム又はスズを含む有機金属化合物であることを特徴とする、請求項３に記載のコーティング素材。
5. 紙素材又は繊維素材とこれら素材の少なくとも片面に設けられたポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜とからなり、
   前記ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜は、下記一般式（１）で表わされるアルコキシシランを主成分として含有するコーティング液から形成された高分子膜であることを特徴とする、食品包装用フィルムないしシート。
   

   

   （式１中、Ｒ ₁ 、Ｒ ₂ 、Ｒ ₃ 、Ｒ ₄ は、互いに同一又は異なっていてもよく、炭素数が、１から４のアルキル基であり、ｎは、２から８である。）
6. 前記ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜は、下記一般式（３）で表わされるアルコキシシランを更に含有するコーティング液から形成された高分子膜であることを特徴とする、請求項５に記載の食品包装用フィルムないしシート。
   Ｒ_9XＳｉ（ＯＲ₁₀）_4-X （３）
   （式３中、Ｒ₉、Ｒ₁₀は、互いに同一または異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、アリール基、アルケニル基、またはそれらの置換体を表わし、Ｘは、０から２の整数である。）
7. 前記ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜は、下記一般式（２）で表される、４個の置換基のうち、３個が加水分解可能な置換基であり、残りの１個が加水分解不可能な置換基から成り立っているアルコキシシランを更に含有する前記コーティング液から形成された高分子膜であることを特徴とする、請求項５に記載の食品包装用フィルムないしシート。
   

   

   （式２中、Ｒ ₅ 、Ｒ ₆ 、Ｒ ₇ は、互いに同一又は異なっていてもよく、水素もしくは、炭素数が、１から１０のアルキル基、アルケニル基であり、あるいはＲ ₅ Ｏ、Ｒ ₆ Ｏ、Ｒ ₇ Ｏは、シロキサン結合を示し、そして、Ｒ ₈ は、その分子内にエポキシ基又はグリシジル基を含んでもよい、アルキル基、アルケニル基又はフェニル基である。）
8. 前記ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜は、加水分解可能な有機金属化合物からなる触媒によって前記コーティング液から形成された高分子膜であることを特徴とする、請求項５に記載の食品包装用フィルムないしシート。
9. 前記加水分解可能な有機金属化合物は、チタン、ジルコン、アルミニウム又はスズを含む有機金属化合物であることを特徴とする、請求項８に記載の食品包装用フィルムないしシート。
10. 紙素材又は繊維素材とこれら素材の少なくとも片面に設けられたポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜とからなり、
    前記ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜は、下記一般式（１）で表わされるアルコキシシランを主成分として含有するコーティング液から形成された高分子膜であることを特徴とする、食品用容器。
    

    

    （式１中、Ｒ ₁ 、Ｒ ₂ 、Ｒ ₃ 、Ｒ ₄ は、互いに同一又は異なっていてもよく、炭素数が、１から４のアルキル基であり、ｎは、２から８である。）
11. 前記ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜は、下記一般式（３）で表わされるアルコキシシランを更に含有するコーティング液から形成された高分子膜であることを特徴とする、請求項１０に記載の食品用容器。
    Ｒ _9X Ｓｉ（ＯＲ ₁₀ ） _4-X （３）
    （式３中、Ｒ ₉ 、Ｒ ₁₀ は、互いに同一または異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、アリール基、アルケニル基、またはそれらの置換体を表わし、Ｘは、０から２の整数である。）
12. 前記ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜は、下記一般式（２）で表される、４個の置換基のうち、３個が加水分解可能な置換基であり、残りの１個が加水分解不可能な置換基から成り立っているアルコキシシランを更に含有する前記コーティング液から形成された高分子膜であることを特徴とする、請求項１０に記載の食品用容器。
    

    

    （式２中、Ｒ ₅ 、Ｒ ₆ 、Ｒ ₇ は、互いに同一又は異なっていてもよく、水素もしくは、炭素数が、１から１０のアルキル基、アルケニル基であり、あるいはＲ ₅ Ｏ、Ｒ ₆ Ｏ、Ｒ ₇ Ｏは、シロキサン結合を示し、そして、Ｒ ₈ は、その分子内にエポキシ基又はグリシジル基を含んでもよい、アルキル基、アルケニル基又はフェニル基である。）
13. 前記ポリシロキサン構造を主構造とする高分子膜は、加水分解可能な有機金属化合物からなる触媒によって前記コーティング液から形成された高分子膜であることを特徴とする、請求項１０に記載の食品用容器。
14. 前記加水分解可能な有機金属化合物は、チタン、ジルコン、アルミニウム又はスズを含む有機金属化合物であることを特徴とする、請求項１３に記載の食品用容器。
15. 前記食品包装用フィルムないしシートは、所定厚のものを所定大の大きさにカットして、電子機器の液晶表面保護カバーとしたことを特徴とする、請求項５に記載の食品包装用フィルムないしシート。
16. 前記食品包装用フィルムないしシートは、所定厚のものを所定大の大きさにカットして、袋状にして、クリアホルダー、フィルムケース等の透明文房具用品、透明芳香剤容器または自動車サイドミラー表面撥水シートとしたことを特徴とする、請求項５に記載の食品包装用フィルムないしシート。