JPS61258748A - 不透過性オレフイン・フイルム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ガスや蒸気に対する不透過性を向上させたポ
リオレフィン・フィルム及びその製造方法に関するもの
である。さらに詳しくは、フィルムが滑らかでブロッキ
ングを起こすことがない、とくに容器、小型の封筒や袋
、入れ物及び主として包装工業用の一般的加工品に好適
な、ガスや蒸気に対し優れた不透過性を有する゛ポリオ
レフィン・フィルムに関するものである。

従来の技術 本出願人名により提出されたこれまでの特許に記載があ
シ公知のものは、主としてアイソタクチック構造のアル
ファーオレフィン重合体から得られるフィルムであり、
さらに詳しくは、アイソタクチック構造の高分子で主と
して構成され、立体特異性触媒で製造されるポリプロピ
レンから得られ友ものである。

この様フィルム、とくにポリプロピレン・フィルムの機
械的特性、保護性能及び光学的特性は包装分野における
使用にとくに適している。

しかしこの種フィルムは、ガスや蒸気に対する不透過性
という点で、とくに、例えば、非常に高い不透過性が要
求される食品分野への採用には充分に満足すべきものと
はいえない。

オレフィン・フィルムのガス、蒸気及ヒ香！７　Ｋ対す
る不透過性全向上するため、フィルムを適当な材料で被
覆することは通常の技術である。

一般的には、被覆は融触状態で基材フィルムにラッカー
を押出して行う（押出し被覆）；二枚のフィルムを接着
性物質を介在させ、又は介在させることなく６ラミネー
ト”して行う；または、適当な溶剤に、できれば被覆の
基材への接着性をよくする下塗り剤（プライマー）と共
に溶解した被覆物質を糊引き（スプレッド）して行うこ
とにより達成される。しばしばプライマー、または１い
かり効果剤″は、基材フィルムを化学薬品、非貫通性放
電、火炎またはその類のもので前処理することで代用す
るか、またはそれを併用する。

ポリオレフィン・フィルムの被覆に適する材料としては
多くの化合物の記載があり示唆されている。それは主と
して重合体化合物であり、一般に有機溶剤中の溶液の形
で用いられる。有機溶剤は直後に被覆フィルムから蒸発
により除去するが、その使用は溶剤の回収のため装置を
設けることが必要であり、ま友作業場に蒸気がないよう
にする仕掛けが必要となる。さらに、周辺の大気汚染や
廃水汚染を防ぐための新しい対策が必要である。

これまでに、水性分散液の形でフィルムに塗る重合体被
覆材料が示唆されている。

ポリオレフィン・フィルムの被覆全水溶液または水性分
散液で実施する可能性は、溶剤の回収や環境衛生・汚染
に関連する問題解決のための複雑かつ高価な設備を不要
とし、また製造工程をより複雑なものにしないので、製
造にとって相当の救済になる。

しかし、公知の水に可溶な、または水に分散可能な重合
体材料をもって被覆したフィルムは、ガスや蒸気、香９
に対し不透過性がほとんどないかまたは不満足なもので
あり、食品包装には不適である。

発明が解決しようとする問題点 問題点を解決するための手段 そこで本発明の目的は、水溶液または水性分散液の形で
実施することに適すると共に、被覆フィルム上でガス、
蒸気及び香りに対し高度の障壁効果をもたらすポリオレ
フィン・フィルム用のＭ４Ｎ剤を提供することにある。

上述の必要条件を持った被覆剤は、水酸官能基及びカル
ボキシル官能基及びできる限りエステル官能基を含有す
る共重合体であり、それは不飽和エステル及び不飽和酸
ま几は対応する無水物からなる共重合体の部分的なまた
は完全な加水分解により入手されることが見出された。

本発明の目的は、一方または両方の表面を水酸官能基及
びカルボキシル官能基及び、できる限択官能性のエステ
ル基を含有する共重合体で被覆したポリオレフィン・フ
ィルムの提供にあシ、共重合体は不飽和エステル及び不
飽和酸または対応する無水物からなる共重合体の部分的
または完全な加水分解により入手するというものである
。

不飽和エステル及び不飽和酸からなる共重合体は広範囲
の生成物の中から選べるが、酢酸ビニル、ステアリン酸
ビニル及び同類のビニル−エステル又はアクリル酸、メ
タクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸及びそ
の同類、また当該不飽和酸に対応する無水物などである
。共重合体を生成するために用いられる単量体の対応す
る割合は様々であるが、一般に、ビニルエステル９５〜
５０重量％、それに対し不飽和酸５〜５０重量％である
。

不飽和エステル／不飽和酸共重合体の加水分解は公知の
方法により、水中または有機溶剤中で、例えば塩化水素
、硫酸、ペンゾールスルホン酸、トルエンスルホ〉′酸
のような有機または無機酸の存在において；スルホン基
またはホスホン基及びその同類を含有するイオン交換樹
脂の存在において；またはナトリウム、カリウム、カル
シウム、アンモニウム水化物類、ナトリウムメチレート
水化物のような有機または無機塩基の存在において、ま
たは塩基性官能基を含有するイオン交換樹脂の存在にお
いて操作し実行される。

被覆剤をフィルムにコートする前に、フィルム表面は、
「はがれ」現象を免れるよう、完全で強力な接着性全確
保するため処理される。この処理方法は、放電または火
炎または化学的酸化による方法のような公知技術により
行われる。

被覆剤は二方向延伸フィルム、無延伸または一方向のみ
に延伸したフィルムにも使用される。

フィルムへの被覆のより強力な接着、つまシ上記の方法
の一つでフィルムの表面処理をして得られる接着性より
強力なものを必要とする実施にお　　″いては、フィル
ムに対する本発明の被覆組成物の接着性を向上するため
に中間層にプライマーを採用するとよい。

この場合、フィルム表面をまず上記方法の一つ、好まし
くは電気的処理全もって処理し、続いてその表面にプラ
イマーの連続塗布を行う。

この「プライマー」は画業技術者に公知であシ、一般に
ポリエチレン−イミンからなるものである。

プライマーは被処理基体フィルムに対し、溶液の形で、
例えば薄もの用の在来型スプレッド機械を用いるような
これまでの被覆技術により塗布する。

被覆剤は水溶液または水性分散液の形で、例えば糊引き
（スプレッド塗装）、浸漬（ディッピング）、霧吹きの
ような公知の方法で使用される。

過剰の溶液または分散液はローラー間の圧搾により、ま
たは輪転−システム（ｒｏｔｏ−ｓｙｓｔｅｍ）あるい
はドージング・バー（ｄｏｓｉｎｇ　ｂａｒ　）付き「
逆転」システムにより除去される。

被覆の厚さは、被覆フィルムにガス、蒸気及び香りに対
する不透過性及びフィルムの滑らかさにおいて、所要の
特性が付与されるように定められる。被覆の厚さの全体
は、好ましくは１〜２０ミクロンの間である。

抗粘着剤（一般に抗ブロツキング剤として知られている
）を要するときは、被覆の共重合体にその種薬剤を添加
して、フィルムの２表面またはそれ以上の表面が相互に
押しつけられる、例えば、ロールの場合のような際に、
フィルム同士がくっつき合う傾向を防ぐことができる。

好適な抗ブロツキング剤はワックス類またはそれと類似
の材料で、在庫温度よシ融解温度は高く、その温度で被
覆剤に不溶のものである。

その種抗ブロッキング剤の実例としてＳパラフィンワッ
クス、マイクロクリスタリンワックス、カルノーバワッ
クス（ｃａｒｎａｕｂａ　−ｗａｘ　）、木ろう、山ろ
う（ｍｏｕｎｔａｉｎ　−ｗａｘ　）その他の天然ワッ
クス及び水素化ヒマシ油、塩素化炭化水素ワックス、長
鎖脂肪酸のアミド類その他の合成ワックスがあげられる
。

本発明の被覆剤を使用するフィルムは、立体特異性触媒
により調製されたオレフィン重合体、とくに主としてア
イソタクチック高分子で構成されるポリプロピレン、結
晶性プロピレン／エチレン共重合体（ランダム型及びブ
ロック型の双方）、ポリエチレン及びそれらの混合物を
押出して得られる。フィルム形成工程以前に、重合体に
は安定剤、潤滑剤、染料、帯電防止剤、可塑化充填剤そ
の他の添加物が加えられる。

公知技術によって行われた押出し工程の後、フィルムは
できる限り加熱し一方向または二方向に延伸して配向性
を与え、上述のように表面処理に付して後、本発明の目
的である被覆組成物で塗布する。

本発明による水性分散液で被覆されたポリオレフィン・
フィルムは優れた接着性、ガス、蒸気及び香りに対する
高度の不透過性、良好な光学特性、及び良好な滑性を示
す。

本発明の目的である被覆フィルムは、積層材及び結合材
の部材として使用されるが、また、さらにラッカーまた
は防水保護層で被覆されて用いられる。

同様にこのフィルムは、積層材や結合材の製造に使用さ
れる前に、金属層、とくにアルミニウム層を真空蒸着に
よジ被覆し、フィルムのガス、蒸気、香シへの抵抗力を
さらに強化することができる。

本発明の目的である被覆フィルムの特性を評価するため
、以下の度合をみることとした：・基体フィルムへの被
覆の接着の度合（スコッチテープ命試験）・・・・・・
・セルロース接着テープの細片（ストリップ）を被覆フ
ィルム表面に接触させて押しつげ、続けて直ちにフィル
ム表面からセルローステープを引きはがし取る。接着性
の良い被覆剤は基体フィルムに必ずしつかシと固着して
いるが、接着性が貧弱または不良な被覆剤は基体フィル
ムから部分的に或は全体的に剥がれる。

・ガス、蒸気及び香りに対する不透過性の度合・・・・
・・・ＡＳＴＭ−Ｅ−９６基準にょシ酸素の透過性を測
定して決める。

実施例 以下に掲げる実施例は本発明全説明する几めに示された
ものでちゃ本発明全限定する意味のものではない。

実施例１ パイレックス耐熱ガラス製、容量２ｔのフラスコ（攪拌
機、温度計、還流冷却器、装入漏斗つき）中に、室温下
、以下のものを導入した：・メタノール：　１２５ゴ ・酢酸ビニル／クロトン酸（９０／１０）共重合体：　
２５り ・ナトリウムメタル−トのメタノール溶液：溶解したナ
トリウムメタル−ト２４りを含有する７０ゴ ５分後、黄色味をおびた塊が分離。これは共重合体の加
水分解生成物からなるものであり、それヲ水への溶解と
エタノール／酢酸エチル５０１５０容積チ混合物による
沈殿とを反復して分離精製した。

真空下５０℃で乾燥後、共重合体は次の分析結果を示し
た： ・水酸基：３１．７優 ・カルボキシル基：９．３％ ・エステル基：　なし ・粘度（１５％水溶液）　：　　７０’ｐｃｓ。

実施例２ 実施例と同じ条件下で同量全もって操作し、酢酸ビニル
／無水マレイン酸（重量比５０１５０）共重合体を加水
分解した。

加水分解した共重合体は、真空下５０℃で乾燥後、次の
分析結果を示した： ・水　酸　基：１１．７係 ｅカルボキシル基：５４．１％ ・エステル基：　なし ・粘度（１５％水溶液）　：　　１１０　ｐｃｓ。

実施例３ 実施例１と同じ操作条件下で、ステアリン酸ビニル／ア
クリル酸（８５／１５重量組成）共重合体を加水分解し
た。

加水分解し几共重合体は、真空下５０℃で乾燥後、以下
の分析結果を示した： ・水　酸　基：１７．２％ ・カルボキシル基：３４．５％ ・エステル基：　なし ・粘度（１５％水溶液）　：　　８５　ｐｃｓ。

実施例４ 実施例１と同様の条件下と同量を用いて操作し、酢酸ビ
ニル／クロトン酸（９０／１０重量組成）共重合体を加
水分解した。

加水分解し友共重合体は、真空下５０℃で乾燥後、以下
の分析結果を示した： ・水　酸　基：１７．３％ ｅカルボキシル基：５．１％ ・エステル基：　２ｚ９％ ・粘度（１５％水溶液）　：　　１４５　ｐｃｓ。

実施例５〜８ 固有粘度＝２−６、ヘプタン抽出残渣＝　９８．２％、
灰分＝　４５　ｐ、ｐ、ｍ、を有するポリプロピレンを
押出して入手したポリプロピレン・フィルムで、延伸後
、厚さ２５ミクロンのもの１ｓＯＡＥ型装置によりミ気
処理し、続いてその表面の一つに、通常の糊引き機によ
りポリエチレンイミンの１チ水溶液を塗布した。

フィルムは続いてオープン中で乾燥し、実施例１〜４の
方法で調製され、水酸官能基とカルボキシル官能基の両
方を含有する共重合体の一つからなる第２の層が塗布さ
れた。

この共重合体は１５チ水溶液で用いられた。塗布後、被
覆フィルムは１１０℃で乾燥、第１表に報告された特性
を示した。

真空蒸着による厚さ０．０３ミクロンのアルミニウム層
を有するラッカー表面を被覆した同フィルムは、酸素に
対し第１表に記される透過性を示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水酸官能基、カルボキシル官能基及び或はエステル
   官能基を含有する共重合体であることを特徴とする被覆
   剤で、一面または両面を塗布したガス、蒸気及び香りに
   対し不透過性のポリオレフィン・フィルム。 ２、水酸官能基、カルボキシル官能基及び或はエステル
   官能基を含有する共重合体は、不飽和エステル及び不飽
   和酸からなる対応する共重合体の部分的または全体的な
   加水分解により得ることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のポリオレフィン・フィルム。 ３、共重合体は不飽和エステル９５〜５０％及び不飽和
   酸５〜５０％を含有することを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載のポリオレフィン・フィルム。 ４、共重合体は酢酸ビニルまたはステアリン酸ビニル及
   び不飽和酸からなる共重合体の中から選ばれることを特
   徴とする特許請求の範囲第１、２、３項記載のポリオレ
   フィン・フィルム。 ５、不飽和酸はアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸
   、フマル酸、クロトン酸及びこれらに対応する無水物を
   含む類から選ばれることを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項記載のポリオレフィン・フィルム。 ６、フィルムは金属層とくにアルミニウム層で被覆され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１、２、３、４、
   ５項記載のポリオレフィン・フィルム。 ７、フィルムは、主としてアイソタクチック高分子で構
   成されプロピレンの立体特異性重合により得られたポリ
   プロピレンで作られることを特徴とする特許請求の範囲
   第１、２、３、４、５、６項記載のポリオレフィン・フ
   ィルム。 ８、水酸官能基、カルボキシル官能基及び或はエステル
   官能基を含有する共重合体からなる被覆剤を水溶液また
   は水性分散液の形で、化学薬剤、非穿孔性（貫通）連続
   放電または火炎により前処理され、ポリアルキレンイミ
   ンのごときプライマーを塗布したポリオレフィン・フィ
   ルムの一面または両面に塗布することを特徴とする、ガ
   ス、蒸気及び香りに不透過性のポリオレフィン・フィル
   ムの製造方法。