JPH05177782A - ポリマーフィルム - Google Patents

ポリマーフィルム

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JPH05177782A
JPH05177782A JP4153771A JP15377192A JPH05177782A JP H05177782 A JPH05177782 A JP H05177782A JP 4153771 A JP4153771 A JP 4153771A JP 15377192 A JP15377192 A JP 15377192A JP H05177782 A JPH05177782 A JP H05177782A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 ポリマー材料の基体層及び層状鉱物と架橋剤
から得られる樹脂とを含む組成物から形成される被覆層
2を含むポリマーフィルム。この被覆層2はこの層の重
量の10〜90%の層状鉱物と、10〜90%の、架橋
剤から得られる樹脂とを含む。この被覆層2は、好まし
くは、追加的にエチレンとビニルモノマーとのコポリマ
ーを含む。 【効果】 このポリマーフィルムは酸素バリヤー性を持
ち、上記層状鉱物被覆層はポリマー基体層への改善され
た接着性を示す。このポリマーフィルムは特に包装フィ
ルムとして用いるのに適している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリマーフィルム、特に
被覆されたポリマーフィルムに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】層状鉱
物を含むポリマーフィルムは既知である。層状鉱物は、
ポリマーフィルムに、種々の性質、例えば難燃性、帯電
防止性及びガス、特に酸素のバリヤー性を与えるのに用
いられてきた。このことは、例えば特開昭62−181
144号、EP−A−235926及びUS−A−3,
499,820に開示されている。あいにく上記フィル
ムは、屡々ポリマー基体への層状鉱物の接着が不充分で
あった。
【0003】特開昭63−233836はスチーム及び
ガスに対するバリヤー性を持ったフィルムを開示してお
り、このフィルムは積層シリケートと塩化ビニリデン樹
脂を含む。しかしながら、現在、塩化ビニリデン樹脂よ
りも環境に受け入れ易い材料に対する商業的要求があ
る。
【0004】本発明者らは、酸素バリヤー性を示すこと
ができる層状鉱物と基体への層状鉱物皮膜層の改善され
た接着性とを有する被覆フィルムを発明した。
【0005】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】従って、
本発明は、ポリマー材料の基体層が、その少なくとも1
つの面に層状鉱物と架橋剤から得られる樹脂とを含む組
成物から形成された被覆層を有し、前記被覆層は10重
量%超、90重量%未満の層状鉱物の層及び10重量%
超、90重量%未満の、架橋剤から得られる樹脂層を含
むポリマーフィルムを提供する。
【0006】本発明は、ポリマー材料の基体層を形成
し、その少なくとも1つの面に、層状鉱物と架橋剤から
得られる樹脂とを含む組成物から形成された被覆層を適
用し、前記被覆層は10重量%超、90重量%未満の層
状鉱物の層及び10重量%超、90重量%未満の架橋剤
から得られる樹脂層を含む、ポリマーフィルムの製造方
法も提供する。
【0007】本発明の被覆ポリマーフィルムの製造に用
いる基体は、自己支持性の、不透明な又は好ましくは透
明なフィルム又はシートを形成しうる全てのポリマー材
料を適切に含む。
【0008】「自己支持性のフィルム又はシート」は、
支持基材無しに独立して存在しうるフィルム又はシート
という意味である。
【0009】本発明の被覆フィルムの基体は、どんなフ
ィルム形成性ポリマー材料からも形成されうる。適当な
熱可塑性、合成材料としては、1−オレフィン、例えば
エチレン、プロピレン又はブテン−1、特にプロピレン
のホモポリマー又はコポリマー、ポリアミド、ポリカー
ボネート、及び特に合成線状ポリエステルである。前記
ポリエステルは、1又はそれ以上のジカルボン酸もしく
はそれらの低級アルキル(炭素原子数6以下)ジエステ
ル、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、
2,5−、2,6−又は2,7−ナフタリンジカルボン
酸、コハク酸、セバシン酸、アジピン酸、アゼライン
酸、4,4′−ジフェニルジカルボン酸、ヘキサヒドロ
−テレフタル酸、もしくは1,2−ビス−pカルボキシ
フェノキシエタン(随意に、モノカルボン酸、例えばピ
バリン酸を伴なってもよい)を1もしくはそれ以上のグ
リコール、特に脂肪族グリコール、例えばエチレングリ
コール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジ
オール、ネオペンチルグリコール及び1,4−シクロヘ
キサンジメタノールと縮合させることにより得られる。
【0010】ポリエチレンテレフタレートフィルムが特
に好ましく、就中、一般に例えば英国特許No.83
8,708に記載されているように70〜125℃の温
度で互に直角な2つの方向に逐次延伸して2軸配向し、
好ましくは、150〜250℃の温度でヒートセットし
たフィルムが好ましい。
【0011】基体は、ポリアリルエーテル又はそのチオ
対応体、特にポリアリールエーテルケトン、ポリアリー
ルスルホン、ポリアリールエーテルエーテルケトン、ポ
リアリールエーテルエーテルスルホン、もしくはそれら
のコポリマー又はそれらのチオ対応体からなっていても
よい。これらポリマーの例は、EP−A−1879、E
P−A−184458及びUS−A−4008203に
開示されており、特に適当な材料はICI PLC社か
ら登録商標STABARの下に販売されているものであ
る。前記基体はポリ(アリ−レンサルファイド)、特に
ポリ−p−フェニレンサルファイド又はそのコポリマー
からなっていてもよい。
【0012】適当な熱硬化性樹脂基体材料としては、付
加重合樹脂、例えばアクリル樹脂、ビニル樹脂、ビスマ
レイミド樹脂及び不飽和ポリエステル、ホルムアルデヒ
ド縮合樹脂、例えば尿素、メラミン又はフェノールとの
縮合物、シアネート樹脂、官能化ポリエステルポリアミ
ド又はポリイミドがある。
【0013】本発明の被覆フィルムの製造用のポリマー
フィルム基体は未延伸又は一軸延伸であってもよいが、
機械的及び物理的性質の満足な組合わせを得るために、
好ましくはフィルム平面内で互に直角な2つの方向に延
伸し2軸配向する。同時2軸配向は、熱可塑性ポリマー
チューブを押出し、続いてこれを急冷し、再加熱し、次
いで内部ガス圧で横方向の配向をさせ、縦方向の配向を
起こすような速度で引張ることにより行ないうる。逐次
延伸は、テンター法で、熱可塑性基体材料を平らに押出
し、続いてこれを始めに1方向に延伸し、次いで他の互
に直角な方向に延伸することにより行ないうる。一般
に、始めに縦方向、即ち進行方向にフィルム延伸機によ
り延伸し、次いで横方向に延伸するのが好ましい。延伸
基体フィルムは寸法を束縛してそのガラス転移温度より
高い温度でヒートセットすることにより寸法安定性をよ
くしてもよく、その方が好ましい。
【0014】基体の厚さは6〜300μm、特に6〜1
00μm、更には6〜25μmが適当である。
【0015】「架橋剤」とは、被覆層の形成の間に化学
的に反応してポリマー樹脂を形成し、好ましくは、それ
自身及び下に横たわる表面の両方と共有結合を形成して
架橋を形成しこれによって該表面との接着を改善する材
料の意味である。この架橋剤は、有機材料であり、好ま
しくは、被覆層の形成の前にモノマー及び/又はオリゴ
マー種、特に好ましくはモノマー種であるのが適当であ
る。この架橋剤の分子量は、好ましくは5000未満、
より好ましくは2000未満、特に好ましくは1000
未満、特別に好ましくは250〜500である。加え
て、この架橋剤は、好ましくは溶剤の浸透に対して保護
を与えるために内部架橋可能であるべきである。
【0016】適当な架橋剤としては、エポキシ樹脂、ア
ルキッド樹脂、アミン誘導体、例えばヘキサメトキシメ
チルメラミン、及び/又はアミン、例えばメラミン、ダ
イアジン、尿素、環状エチレン尿素、環状プロピレン尿
素、チオ尿素、環状エチレンチオ尿素、アジリジン、ア
ルキルメラミン類、アリールメラミン類、ベンゾグアナ
ミン類、グアナミン類、アルキルグアナミン類及びアリ
ールグアナミン類と、アルデヒド、例えばホルムアルデ
ヒドとの縮合生成物を含みうる。好ましい架橋剤はメラ
ミンとホルムアルデヒドとの縮合生成物である。この縮
合生成物は随意にアルコキシル化してもよい。この架橋
剤の架橋作用を促進するために触媒を用いるのも好まし
い。架橋メラミンホルムアルデヒド用の好ましい触媒と
しては、パラトルエンスルホン酸、塩基と反応させて安
定化したマレイン酸、及びパラトルエンスルホン酸モル
ホリンがある。
【0017】層状鉱物は、好ましくは、フィルム形成性
の2:1フィロシリケート層鉱物のプレートレット(p
latelets)を含む。フィロシリケート層鉱物の
組成と構造についての情報をうるには、“Clay Mineral
s : Their Structure, Behavior & Use", Proceedings
of Royal Society Discussion Meeting, 9 & 10 Novemb
er 1983, London, The Royal Society, 1984(特に222
〜223 ,232 〜235 頁)を参照するとよい。
【0018】「プレートレット」なる用語は、この明細
書では、層状鉱物を化学的離層過程にかけてこの鉱物の
高アスペクト比の粒子の水性コロイド分散液を形成して
(この粒子からフィルムを形成しうる)得られる層状鉱
物の小さな粒子の意味で用いている。
【0019】好ましくは、この層状鉱物は、スメクタイ
ト、(好ましくはヘクトライト及びモンモリロナイト)
並びに特にバーミキュライトからなる群から選ばれる。
【0020】「バーミキュライト」なる用語は、この明
細書では、鉱物学的に及び商業的にバーミキュライトと
して知られている全ての材料の意味で用いている。バー
ミキュライト鉱石は、天然産の鉱物であり、相の混合物
(例えばバーミキュライト、黒雲母、ハイドロバイオタ
イト等)及び層間カチオン(例えばMg2+,Ca2+,K
+ )の混合物を含む。バーミキュライトプレートレット
の水性懸濁液又はスラリーの生成は適切な顕微鏡的膨潤
を生じさせるためのイオン交換(通常不完全である)に
たよっている。膨潤した、完全に又は部分的にイオン交
換したバーミキュライトゲルは、次いで、微粉砕しバー
ミキュライトプレートレットのフィルム形成性水性懸濁
液を製造しうる。バーミキュライト粒子を金属(特にア
ルカリ金属)塩又はアルキルアンモニウム塩の1又はそ
れ以上の水溶液で処理し、続いて水中で膨潤させ、次い
で微粉砕してバーミキュライトを離層させることは周知
であり、例えばGB−A−1016385,GB−A−
1119305,GB−A−1585104,GB−A
−1593382及びUS−A−4130687に記載
されている。
【0021】ガスバリヤー性、特に酸素バリヤー性を示
す被覆フィルムが必要なときは、バーミキュライトは特
に適当な層状鉱物である。本発明の被覆フィルムは、酸
素透過性が50cc/m2 /日未満、好ましくは20cc/
2 /日未満、より好ましくは10cc/m2 /日未満、
特に好ましくは5cc/m2 /日未満、特別に好ましくは
1cc/m2 /日未満であるのが適当である。
【0022】本発明の好ましい具体例は、プレートレッ
トの数の50%超、好ましくは55〜99.9%、より
好ましくは60〜99%、特に好ましくは70〜95%
の粒度(プレートレットの最大巾の寸法をいう)が0.
5〜5.0μmであるバーミキュライトプレートレット
の被覆層を含む。バーミキュライトプレートレットの数
の80〜99.9%、より好ましくは85〜99.9
%、特に好ましくは90〜99.9%が粒度0.1〜
5.0μmを持つことも好ましい。バーミキュライトプ
レートレットの平均粒度(これはプレートレットの最大
巾の平均値の意味である。)は、好ましくは1.0〜
3.0μm、より好ましくは1.2〜2.2μm、特に
好ましくは1.3〜1.6μmである。
【0023】バーミキュライトプレートレットの厚さは
約10〜60Å、特に約25〜40Åであることが好ま
しい。加えて、バーミキュライトプレートレットの数の
60〜100%、より好ましくは70〜99%、特に好
ましくは90〜95%が厚さ10〜60Åであることが
好ましい。バーミキュライトプレートレットの平均厚さ
は好ましくは25〜50Å、より好ましくは25〜40
Å、特に好ましくは25〜30Åである。
【0024】被覆層は、適切には5μmまで、好ましく
は2μmまで、より好ましくは0.2μmまでのどんな
実際的な厚さの実質的に連続的なプレートレット層を持
っていてもよいが、望ましい性質、例えば大気中酸素に
対する驚く程改善されたバリヤー性を示す被覆フィルム
は非常に薄い厚さ、例えば0.01μmまでの厚さ、特
に0.02〜0.2μm、特別に0.025〜0.1μ
mの厚さで実質的に連続的なプレートレット層を有す
る。
【0025】被覆層は、好ましくは架橋剤の架橋によっ
て得られる樹脂の層を20重量%超80重量%未満、よ
り好ましくは25重量%超70重量%未満、特に好まし
くは30重量%超60重量%未満、特別に好ましくは3
0重量%超50重量%未満含む。この被覆層は、好まし
くは層状鉱物の層を20重量%超80重量%未満、より
好ましくは30重量%超75重量%未満、特に好ましく
は40重量%超70重量%未満、特別に好ましくは50
重量%超70重量%未満含む。
【0026】本発明の好ましい態様においては、被覆層
は、追加的に1−オレフィンとビニルモノマーとのコポ
リマーを含む。適当な1−オレフィンとしてはエチレ
ン、プロピレン及びブテン−1がある。エチレンが特に
好ましい。前記ビニルモノマーは、好ましくはビニルエ
ステル、例えばクロロ酢酸ビニル、安息香酸ビニル、及
び特に酢酸ビニルである。エチレン/酢酸ビニルコポリ
マーが特に好ましい。このコポリマー中に存在する1−
オレフィン対ビニルモノマーの量の比は好ましくは5:
1〜1:5、より好ましくは4:1〜1:2特に好まし
くは3:1〜1:1である。
【0027】被覆層中に1−オレフィンとビニルモノマ
ーとのコポリマーが存在すれば、驚ろくべきことに、層
状鉱物被覆層のポリマー基体への接着力が更に向上す
る。1−オレフィンとビニルモノマーとのコポリマーの
量は、好ましくは被覆層の重量の1〜30%、より好ま
しくは2〜20%、特に好ましくは2.5〜15%、特
別に好ましくは2.5〜4%である。1−オレフィンと
ビニルモノマーとのコポリマーは、好ましくは架橋剤を
被覆組成物に加える前に、層状鉱物と混合する。
【0028】層状鉱物プレートレット、架橋剤及び好ま
しくは1−オレフィンとビニルモノマーとのコポリマー
を含む被覆組成物をスラリー又は分散液として塗布し、
そして分散媒を除いて凝集性の層を形成することにより
被覆層を形成する。好ましくは、この分散媒は水からな
り、スラリー又は分散液は0.5〜20重量%、より好
ましくは1〜10重量%の層状鉱物のプレートレットを
含む。
【0029】被覆層組成物は、配向フィルムの製造にお
ける延伸操作の前、中又は後に塗布しうる。被覆層組成
物は、例えば、熱可塑性フィルム2軸延伸操作の2つの
段階(縦方向と横方向)の間に、フィルム基体に塗布し
うる。そのような延伸と被覆との順序は、被覆線状ポリ
エステルフィルム基体の製造に適しているであろう。こ
のフィルムは、好ましくは、始めに一連の回転ローラー
を通して縦方向に延伸し、被覆し、次いでテンターオー
ブン中で横方向に延伸し、好ましくは続いてヒートセッ
トする。被覆組成物は、好ましくは、すでに配向された
フィルム基体、例えば2軸配向ポリエステル、特にポリ
エチレンテレフタレートのフィルムに塗布し、好ましく
はこれを加熱する。
【0030】被覆したフィルムを加熱する温度は、とり
わけ、ポリマー基体の組による。被覆されたポリエステ
ル、特にポリエチレンテレフタレートの基体は、水媒
体、又は溶剤を用いた組成物ではその溶剤を乾燥するた
めに、そしてこの層の架橋が起こるようにするために、
そして又、皮膜が連続的な一様な層に凝集し形成するの
を助けるように、100〜240℃に加熱するのが適当
であり、好ましくは160〜220℃に加熱するのが適
当である。これと対照的に被覆されたポリオレフィン、
特にポリプロピレンは85〜95℃に加熱するのが適当
である。
【0031】被覆層組成物は、好ましくは、適当などん
な従来法によってでもポリマーフィルム基体に塗布され
る。この従来法としては浸漬塗布、ビード(bead)
塗布、リバースローラー塗布又はスロット(slot)
塗布がある。
【0032】塗布層のポリマー基体への塗布重量は、好
ましくは、0.25〜100mgdm-2、より好ましくは
0.5〜40mgdm-2、特に好ましくは1.0〜20.0
mgdm-2である。両面に被覆されたフィルムでは、そのよ
うな層の被覆重量は、好ましいとされた範囲である。
【0033】本発明の好ましい態様においては、追加の
プライマー層が、層状鉱物被覆層で被覆する前に、基体
層に塗布される。本発明によって、ポリマーフィルムの
プライマーを存在させると酸素バリヤー性において驚く
べき改善がもたらされる。
【0034】連続的な、好ましくは均一な被膜を形成し
え、支持基体に接着性でありえ、好ましくは光学的透明
性を有しうるものとして当技術分野で既知のどんなポリ
マーであってもよい少なくとも1つのポリマー樹脂を、
プライマー層は含む。
【0035】適当なポリマー樹脂には次のものがある。
【0036】(a)代表的にはメラミンとホルムアルデ
ヒドとのアルコキシル化縮合生成物、例えばヘキサメト
キシメチルメラミンホルムアルデヒド、トリメトキシト
リメチロールメラミンホルムアルデヒドであるアミン又
はアミドとアルデヒドとの反応で調製できる「アミノプ
ラスト」樹脂;
【0037】(b)ホモポリエステル、例えばポリエチ
レンテレフタレート;
【0038】(c)コポリエステル、特にジカルボン酸
のスルホ誘導体、例えばスルホテレフタル酸及び/又は
スルホイソフタル酸から誘導されるもの;
【0039】(d)スチレンと1又はそれ以上のエチレ
ン性不飽和コモノマー、例えば無水マレイン酸又はイタ
コン酸とのコポリマー、特にGB−A−1540067
に記載されたコポリマー;
【0040】(e)アクリル酸及び/又はメタクリル酸
及び/又はそれらの低級アルキル(炭素原子数6以下)
エステルのコポリマー、例えばエチルアクリレートとメ
チルメタクリレートとのコポリマー、メチルメタクリレ
ート/ブチルアクリレート/アクリル酸のコポリマー、
代表的にはモル比率が55/27/18%のもの及び3
6/24/40%のもの;
【0041】(f)スチレン/アクリルアミドのコポリ
マー、特にGB−A−1174328及びGB─A−1
134876に記載されている種類のもの;
【0042】(g)官能化ポリオレフィン、特にマレイ
ン化ポリブタジエン;
【0043】(h)セルロース性材料、例えばニトロセ
ルロース、エチルセルロース及びヒドロキシエチルセル
ロース;並びに
【0044】(i)ポリビニルアルコール。
【0045】プライマー層の好ましい樹脂成分は、アク
リルアミド及び/又はその誘導体、例えば低級アルキ
ル、好ましくはn−ブトキシ誘導体、及び/又はメタク
リルアミド及び/又はその誘導体、例えば低級アルコキ
シ、好ましくはn−ブトキシ誘導体、及びそれらと共重
合性の少なくとも1つの他のエチレン性不飽和コモノマ
ーを含む。その例としては、アクリル酸とそのエステ
ル、例えばアルキルエステル、例えばメチルアクリレー
ト、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エ
チル−ヘキシルアクリアクリレート、イソブチルアクリ
レート、ヘキシルアクリレート及びオクチルアクリレー
ト;メタクリル酸とそのエステル、例えばメチルメタク
リレート、エチルメタクリレート及びブチルメタクリレ
ートのコポリマーがある。他の適当なモノマーとしては
アクリロニトリル、スチレン、モノメチルスチレン、ビ
ニルトルエン、無水マレイン酸及びビニルエステルがあ
る。スチレンとアルキルアクリレートは特に好ましいモ
ノマーである。ジエン、例えばブタジエン又はクロロプ
レンもプライマー層コポリマー中に存在してよい。
【0046】プライマー層は好ましくは少なくとも1つ
の自由官能性酸基(例えばペンダントのカルボキシル
基、又はスルホネート基)を含むのが好ましい。これ
は、コポリマーを形成する重合反応に関与しない基であ
り、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸及び
イタコン酸である。適当には25重量%まで、好ましく
は10重量%まで、特に好ましくは5重量%までの自由
官能性酸基含有コモノマーを用いうる。
【0047】プライマー層のポリマー樹脂成分は、好ま
しくは、90重量%までのスチレン、80重量%までの
アルキルアクリレート、15重量%までのメタクリル酸
及び5〜40重量%のアクリルアミドであってコポリマ
ー中の各アミド基毎に0.2〜3g当量のホルムアルデ
ヒドを含むホルムアルデヒドのブタノール溶液で縮合し
たものから得られるコポリマーを含む。特に好ましいコ
ポリマーは、スチレン/2−エチルヘキシルアクリレー
ト/メタクリル酸/n−ブトキシメチルアクリルアミド
でその比率が20〜40/30〜50/1〜5/20〜
30重量%のものである。GB−A−1174328及
びGB−A−1134876は、上述のプライマー層コ
ポリマーの適当な合成法を記述している。
【0048】プライマー層のポリマー樹脂は、好ましく
は、追加の酸性成分、例えば硫酸、硝酸、酢酸又はいず
れかの鉱酸、例えば塩酸と相溶性であり、プライマー層
被覆組成物中にこれらを含んでいる。追加の酸性成分
は、好ましくは、プライマー層被覆組成物中にポリマー
樹脂に関して0.5〜15、より好ましくは1〜10、
特に好ましくは4〜8重量%の濃度で存在する。硫酸が
好ましい酸性成分である。
【0049】プライマー層のポリマー樹脂の分子量は広
い範囲にわたりうるが、重量平均分子量は、好ましく
は、10,000〜300,000、より好ましくは1
5,000〜100,000である。
【0050】プライマー層被覆組成物のポリマーは一般
に水不溶性である。しかしながら水不溶性ポリマーを含
むプライマー層組成物は、ポリマーフィルム基体に、水
性分散液又は有機溶媒溶液として塗布しうる。
【0051】プライマー層被覆材料は延伸操作の前、中
又は後に塗布しうる。特に、被覆材料は、2軸延伸操作
の2段階(縦方向及び横方向)の間にフィルム基体に塗
布しうる。そのような延伸と被覆の順序は、被覆した線
状ポリエステルフィルム基体、例えば被覆されたポリエ
チレンテレフタレートフィルムの製造に適している。こ
れは、好ましくは、フィルムを始めに一連の回転ローラ
ーを通して縦方向に延伸し、塗布し、次いでテンターオ
ーブン中で横方向に延伸し、好ましくは続いてヒートセ
ットするものである。
【0052】プライマー層被覆組成物は、ポリマーフィ
ルムに、水分散液又は有機溶媒溶液として、適当な従来
の塗布法、例えば浸漬塗布、ビード(bead)塗布、
リバースローラー塗布又はスロット(slot)塗布の
いずれかにより塗布しうる。
【0053】プライマー層被覆材料は、好ましくはすで
に配向したフィルム基体、例えば2軸配向ポリエステ
ル、特にポリエチレンテレフタレートフィルムに塗布す
る。
【0054】ポリマー基体上にプライマー層又は被覆層
を配置するに先立って、所望ならば、基体表面を化学的
又は物理的表面変性処理して、その表面とその後に適用
されるプライマー層又は被覆層との間の接着性を改善し
てもよい。好ましい処理は,その簡単さと有効さの故
に、そしてこれは特にポリオレフィン基体の処理に適し
ているのであるが、基体の表面にコロナ放電を伴なう高
電圧電気応力をかけることである。これに代えて、基体
ポリマーに溶媒作用又は膨潤作用を及ぼすことが当技術
分野で知られている処理剤で基体を予備処理してもよ
い。そのような処理剤の例としては、これは特にポリエ
ステル基体の処理に適しているのであるが、普通の有機
溶媒に溶解したハロゲン化フェノール、例えばp−クロ
ロ−m−クレゾール、2,4−ジクロロフェノール、
2,4,5−又は2,4,6−トリクロロフェノール又
は4−クロロレゾルシノールをアセトン又はメタノール
に溶かしたものがある。
【0055】プライマー層は、好ましくはポリマー基体
に皮膜重量0.1〜10mgdm-1、特に1.0〜6mgdm-1
で塗布する。両面に被覆したフィルムについては、各層
は好ましくは、上記の好ましいとされた皮膜重量とす
る。
【0056】プライマー層の表面の変成、例えば火炎処
理、イオン衝撃、エレクトロンビーム処理、紫外線処理
又は好ましくはコロナ放電処理は、その後に塗布される
層状鉱物を含む被覆層の接着を改善するであろうが、満
足な接着を得るために不可欠なものとはいえないであろ
う。
【0057】コロナ放電による好ましい処理は、空気中
で大気圧下に、高周波高電圧発生器を用いる従来の装
置、好ましくは電圧1〜100KVで出力1〜20KWを持
ったもので行ないうる。放電は、フィルムを放電ステー
ションの絶縁性支持ローラーを線速度好ましくは1.0
〜500m/分で通過させて行なうのが便利である。放
電電極は動いているフィルム表面から0.1〜10.0
mmの所に位置させてよい。
【0058】基体の厚さに対するプライマー層の厚さ
は、広い範囲で変わりうるが、プライマー層の厚さは、
好ましくは基体のそれの0.004%以上10%以下で
あるべきである。実際、プライマー層の厚さは、望まし
くは少なくとも0.005μmであり、好ましくは1.
0μmを大きく上まわるべきでない。
【0059】被覆層の上に追加のオーバーコート層を塗
ってもよい。このオーバーコート層は、適当なフィルム
形成性ポリマー樹脂なら何でもよく、例えば、ここにプ
ライマー層に用いるものとして記載したものがある。
【0060】ここに述べたポリマーフィルムは包装用フ
ィルムとして適当であり、特にオーバーコート層として
ポリエチレンフィルムをラミネートしたときは、そうで
ある。このポリエチレンフィルムは、好ましくは被覆層
のポリマーフィルムに、中間接着剤層、特にポリウレタ
ン層により接着する。
【0061】本発明のポリマーフィルムの層即ち基体
層、プライマー層、被覆層及び/又はオーバーコート層
の1又はそれ以上は、ポリマーフィルムの製造に従来用
いられてきた添加剤のいずれかを含んでいても便利であ
る。従って、染料、顔料、気孔形成剤、滑剤、酸化防止
剤、ブロッキング防止剤、界面活性剤、スリップ助剤、
光沢改良剤、プロデグレイダント(prodegrad
ant)、紫外線安定剤、粘度調節剤、及び分散安定剤
等の添加剤を基体及び/又は被覆層に、適宜添加してよ
い。特に、基体は粒状充填材、例えば小さな粒度のシリ
カを含んでいてもよい。もし基体層に充填材を用いるの
であれば、これは望ましくは、基体の重量の0.5%以
下、好ましくは0.2%以下の少量で存在すべきであ
る。
【0062】本発明を添付の図面を引用して説明する。
【0063】図1は、基体層と被覆層を有する被覆フィ
ルムの実際の寸法に比例しない断面模式図である。
【0064】図2は、基体層と被覆層との間に追加のプ
ライマー層を有する被覆フィルムの同様な断面模式図で
ある。
【0065】図3は、図2に示したフィルムにおいて被
覆層の遠い方の表面上に追加のオーバーコートを有する
フィルムの同様な断面模式図である。
【0066】図1において、フィルムは、ポリマー基体
層1がその1つの表面3に接合された被覆層を有してな
る。
【0067】図2のフィルムは基体層1の表面3及び被
覆層2の表面5に接合された追加のプライマー層4を含
む。
【0068】図3のフィルムは、更に、被覆層2の遠い
方の表面7に接合された追加のオーバーコート層6を含
む。
【0069】
【実施例】以下に実施例を示して本発明を更に説明す
る。
【0070】以下の試験方法を用いた。
【0071】接着試験 基体への被覆層の接着性、又はプライマー層への被覆層
のそれ及び基体へのプライマー層のそれを以下の方法で
測定した。接着テープの2つのストリップをフィルムの
被覆層に乗せ、テープの背中を上下に3回こすって接着
した。接着テープの第1のストリップを180°でピー
ル端(peel edge)までゆっくりとピールバッ
クした(=遅引)。接着テープの第2のストリップをフ
ィルム表面から直接迅速に引きはがした(=速引)。次
いで、このフィルムサンプルをライトボックスで観察
し、皮膜の取除かれた量を、良(=肉眼では皮膜に損傷
なし)、普通(=皮膜がいくらか損傷している)、不良
(=皮膜の過半が除かれている)、として評価した。
【0072】酸素バリヤー Mocon(商標)1050(Modern Cont
rols Inc.)試験器を用いて、フィルムの酸素
透過性を測定した。フィルムサンプルをこの器械の中に
置き、バックグラウンドの読みが得られるように窒素キ
ャリヤーガスをこのフィルムの上下両側に流した。フィ
ルムの上方の窒素を酸素に置き代え、このフィルムを透
過しうる酸素の量をキャリヤーガス中でセンサーを用い
て測定した。
【0073】(例1)以下の方法でバーミキュライト懸
濁液を調製した:
【0074】100gのバーミキュライト鉱石(ex−
Carolina,US)をINくえん酸リチウム溶液
ILで、80℃で4時間還流し、室温で5日間放置し
た。これにより、鉱石100g中45.3mg当量のリチ
ウムカチオンの交換を生じた。このイオン交換したバー
ミキュライト鉱石を脱イオン水で5回洗浄して過剰の塩
を除き、一夜放置して大体積(即ちバーミキュライトの
体積の10倍)の脱イオン水中で膨潤させた。この膨潤
したバーミキュライトをGreaves(商標)高剪断
ミキサ中7200rpm で40分間微粉砕し、バーミキュ
ライトプレートレットの懸濁液を作った。次いで、この
プレートレット懸濁液孔径106μmの機械的に攪拌さ
れたフィルターを通してふるいにかけた。
【0075】ポリエチレンテレフタレートフィルムを溶
融押出しし、冷却された回転ドラム上に流延し、押出し
方向に当初の寸法の約3倍に延伸した。このフィルムを
テンターオーブン中に通し、ここで巾方向に当初の寸法
の約3倍に延伸した。この2軸延伸フィルムを常法によ
り約220℃でヒートセットした。最終フィルム厚さは
23μmであった。
【0076】この2軸配向ポリエチレンテレフタレート
フィルムの片面に、グラビアコーターを用いて、次の成
分からなる被覆層組成物を被覆した:
【0077】 〔表1〕 バーミキュライト 16L (7.5%w/w水分散液) Cymel(商標)385 800mL (分子量348のメラミンホルムアルデヒド) パラトルエンスルホン酸 100mL (10%w/w水溶液) Synperonic(商標) NP 10 150mL (ノニルフェノールエトキシレート(ICI販売)の10%w/w水溶液) 脱イオン水 20Lにする
【0078】この被覆フィルムを180℃で乾燥し、こ
の被覆層の乾燥皮膜重量は約2mgdm -2であった。この被
覆層の厚さは約0.1μmであった。
【0079】基体への被覆層の接着性を、上述の接着試
験を用いて測定したところ遅引及び速引の両方で「良」
であった。
【0080】酸素透過性を測定することにより被覆フィ
ルムについて酸素バリヤー性を測定したところ9.5cc
/m2 /日であった。非被覆ポリエチレンテレフタレー
トフィルムの酸素透過性も測定したところ、50.0cc
/m2 /日であった。
【0081】(例2)2軸配向ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムの片面に、始めにプライマー層材料を被覆
する他は例1の過程をくり返した。このプライマー層材
料ストック溶液は50重量%のポリマーを含み、重量%
割合19/78/3のn−ブタノール/トルエン/キシ
レンの溶媒混合物に重量%割合30.9/38.9/
2.1/28.1のスチレン/エチルヘキシルアクリレ
ート/メタクリル酸/n−ブトキシメチルアクリルアミ
ドを溶解したものである。被覆の前にプライマー層材料
ストック溶液をイソプロピルアルコールで4重量%に稀
釈し、ポリマーの重量の6%の硫酸を加えた。このプラ
イマー層材料をグラビアコーターを用いて被覆した。被
覆後、フィルムを、90℃に保ったホットエアオーブン
中で乾燥し、乾燥皮膜重量1.0mgdm-2及び厚さ約0.
1μmのプライマー層を有するフィルムを得た。
【0082】次いで、このプライマー層を被覆したポリ
エチレンテレフタレートフィルムのプライマー層の上に
例1で述べた被覆層組成物を被覆した。
【0083】プライマー層に対する被覆層の接着性及び
基体に対するプライマー層の接着性を上述の接着試験で
測定したところ、遅引及び速引のいずれも「良」であっ
た。
【0084】酸素透過性を測定することによりフィルム
の酸素バリヤー性を測定したところ0.5cc/m2 /日
であった。
【0085】(例3)この例は本発明に従わない比較例
である。前記被覆層組成物がCymel385及びパラ
トルエンスルホン酸を含まない他は例2の過程をくり返
した。
【0086】プライマー層への被覆層の接着性及び基体
へのプライマー層の接着性を上述の接着試験で測定した
ところ遅引及び速引のいずれも「不良」であった。
【0087】(例4)被覆層組成物が次の成分からなっ
ている他は例1の過程をくり返した。
【0088】 〔表2〕 HTS−SE 8L (バーミキュライトに対して5重量%の エチレン/酢酸ビニルコポリマーを含む バーミキュライトの8.3%w/w水分散液 (発明者の分析による)、W.R.Grace, Massachusettsより入手) Cymel(商標)385 450mL (分子量348のメラミンホルムアルデヒド) パラトルエンスルホン酸 180mL (10%w/w水溶液) Synperonic(商標) NP 10 200mL (ノニルフェノールエトキシレート(ICIより 入手)の10%w/w水溶液) 脱イオン水 20Lにする
【0089】基体に対する被覆層の接着性を、上述の接
着試験を用いて測定したところ遅引、速引のいずれも
「良」であった。
【0090】更に、基体への被覆層の接着強度を追加の
試験で測定した。この試験では、グラビア系とポリウレ
タン接着剤(ポリウレタンプレポリマー(製品No.1
0−2525/3)及び多価アルコール(製品No.1
0−2526/3、いずれもHolden Surfa
ce Coatings Ltd,Englandから
入手した)を混合して調製した。)とを用いて被覆層を
被覆し、炉中で80℃で乾燥し、このフィルムとポリエ
チレンフィルムの2つを120℃に加熱したニップロー
ラーに通してポリエチンフィルムをラミネートした。得
られたラミネートを、「インストロン」テストメーター
を用い、ピール速度200mm/分で引き剥がすことによ
り接着性を測定した。ピール強度は250g/25mm
(98Nm-1)であった。これに対して例1で作った被覆
フィルムを用いて形成したラミネートはピール強度が1
0g/25mm(3.9Nm-1)であった。
【0091】上記例は、本発明の被覆フィルムの改善さ
れた性質を説明する。
【0092】好ましい特徴
【0093】ここに述べたように、本発明のポリマーフ
ィルムは次の好ましい特徴−各独立に、又はいずれの組
合わせにおいても−を示す。
【0094】1.被覆層は、この層の重量の20%超、
80%未満の層状鉱物及びこの層の重量の20%超、8
0%未満の架橋材から得られる樹脂を含む。
【0095】2.被覆層は追加的に1−オレフィンとビ
ニルモノマーとのコポリマーを含む。
【0096】3.架橋剤は分子量が2000未満であ
る。
【0097】4.層状鉱物はフィルム形成性の2:1フ
ィロシリケートのプレートレットを含む。
【0098】5.2:1フィロシリケートはバーミキュ
ライトからなる。
【0099】6.基体と被覆層との間にポリマー樹脂を
含むプライマー層が存在する。
【0100】7.プライマー層は酸性である。
【0101】8.プライマー層はアクリルアミド及び/
又はその誘導体及び/又はメタクリルアミド及び/又は
その誘導体、及びそれらと共重合性の少なくとも1つの
他のエチレン性不飽和コモノマーからなるコポリマーを
含む。
【図面の簡単な説明】
【図1】基体層と被覆層を有する被覆フィルムの実際の
寸法に比例しない断面模式図。
【図2】基体層と被覆層との間に追加のプライマー層を
有する被覆フィルムの同様な断面模式図。
【図3】図2に示したフィルムにおいて被覆層の遠い方
の表面上に追加のオーバーコートを有するフィルムの同
様な断面模式図。
【符号の説明】
1…ポリマー基体層 2…被覆層 3…ポリマー基体層1の1つの表面 4…追加のプライマー層 5…被覆層2の表面 6…オーバーコート層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイリアム ネビル ユージン メレディ ス イギリス国,ティーエス6 8ジェイイ ー,クリーブランド,ミドルスブロー,ウ ィルトン,ピーオー ボックス 90 (72)発明者 デビッド エドワード ヒギンス イギリス国,ティーエス6 8ジェイイ ー,クリーブランド,ミドルスブロー,ウ ィルトン,ピーオー ボックス 90

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリマー材料の基体層が、その少なくと
    も1つの面に層状鉱物と架橋剤から得られる樹脂とを含
    む組成物から形成された被覆層を有し、前記被覆層は1
    0重量%超、90重量%未満の層状鉱物の層及び10重
    量%超、90重量%未満の、架橋剤から得られる樹脂層
    を含むポリマーフィルム。
  2. 【請求項2】 ポリマー材料の基体層を形成し、その少
    なくとも1つの面に、層状鉱物と架橋剤から得られる樹
    脂とを含む組成物から形成された被覆層を適用し、前記
    被覆層は10重量%超、90重量%未満の層状鉱物の層
    及び10重量%超、90重量%未満の架橋剤から得られ
    る樹脂層を含む、ポリマーフィルムの製造方法。
JP04153771A 1991-06-14 1992-06-12 ポリマーフィルム Expired - Lifetime JP3103847B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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GB919112827A GB9112827D0 (en) 1991-06-14 1991-06-14 Polymeric film
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