JP2000218725A - 積層体の製法 - Google Patents
積層体の製法Info
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Abstract
の酸素ガスバリヤー性の優れた積層体の製法を提供す
る。 【解決手段】 少なくとも炭素数が4以下のα−オレフ
ィンを10モル%より大、20モル%以下含有するポリ
ビニルアルコール系重合体(A)を基材フィルム上に塗
布し塗膜を形成した後、そのポリビニルアルコール系重
合体(A)上にジルコニウム化合物(B)からなる溶液
を塗布し積層体を得ることを特徴とする積層体の製法。
Description
装用フィルム用として好適な酸素ガスバリヤー性積層体
の製法に関する。
を用いた包装材は既に多く知られている。最も完璧な酸
素ガスバリヤー性を有するものとしてはアルミニウム
(以下「Al」)箔があるが、単独ではピンホール強度
が弱く、特殊な例を除いて使用できず、ほとんどラミネ
ートフィルムの中間層として使用される。このラミネー
トフィルムのガスバリヤー性はほぼ完璧なものである
が、不透明のため内容物が見えないこと等の欠点があ
る。
ポリ塩化ビニリデン(以下「PVDC」)のフィルムお
よびPVDCコーティングフィルムがよく知られてい
る。特にPVDCのコーティングフィルムはよく知ら
れ、酸素ガスおよび水蒸気のバリヤー性が必要な場合、
ラミネート用基材フィルムとしてよく使用されている。
PVDCは吸湿性が殆どなく、高湿下でも良好なガスバ
リヤー性を有するため、種々の基材にコーティングされ
て用いられる。例えば二軸延伸ポリプロピレン(OP
P)、二軸延伸ナイロン(ON)、二軸延伸ポリエチレ
ンテレフタレート(OPET)、セロファン等のフィル
ムが使用されている。そしてラミネートされたフィルム
はガスバリヤー性を生かし、乾燥・水物を問わず、種々
の食品包装に利用されている。しかしこれらの包装材料
は利用された後、家庭から一般廃棄物として廃棄される
こととなるが、PVDCは燃焼により塩化水素ガスを生
じることから、他材料への移行が強く望まれている。し
かし性能やコスト面からこのPVDCに代わる素材はま
だ現れていないのが現状である。
て従来公知のポリビニルアルコール(以下「PVA」)
系フィルムもよく知られている。PVAフィルムは吸湿
の少ない状態では非常に酸素ガスバリヤー性の良いフィ
ルムであるが、吸湿が激しく、相対湿度が70%を越え
るあたりから酸素ガスバリヤー性は急激に悪化し、実用
性に乏しいと考えられている。またベースフィルムとし
て用いられるOPP、OPETとの接着性が低いという
問題点も有している。PVAの吸湿性を改良するため、
エチレンを20モル%以上共重合させてエチレン・ビニ
ルアルコール共重合体(以下「EVOH」)としたり、
PVAの両面にPVDCをコーティングして防湿対策を
施したものも提案されている。しかしEVOHの場合溶
液コートするためには有機溶剤を多量に用いなければな
らず、さらにバリアー性が不足であり、またPVDCを
コーティングしたものは、焼却時に塩化水素ガスが発生
するという問題点は前述の通りである。また、高湿度下
での酸素ガスバリヤー性を向上させる目的で、PVAと
ジルコニウム化合物とを混合し、混合液をベースフィル
ム上に塗布する方法も提案されている。しかしこの場
合、混合液の粘度安定性が著しく悪く、塗膜の厚みむら
が大きい等の致命的問題点があった。
現状を踏まえ、PVDCに代わる安価な材料で、高湿度
下での酸素ガスバリヤー性の優れた積層体の製法を提供
することにある。
を解決すべく鋭意検討した結果、少なくとも炭素数が4
以下のα−オレフィンを10モル%より大、20モル%
以下含有するポリビニルアルコール系重合体(A)を基
材フィルム上に塗布し塗膜を形成した後、そのポリビニ
ルアルコール系重合体(A)上にジルコニウム化合物
(B)からなる溶液を塗布し積層体を得ることを特徴と
する積層体の製法により上記問題点を解決できることを
見出し本発明を完成させるに至った。
する。本発明は、少なくとも炭素数が4以下のα−オレ
フィンを10モル%より大、20モル%以下含有するポ
リビニルアルコール系重合体(A)を基材フィルム上に
塗布し塗膜を形成した後、そのポリビニルアルコール系
重合体(A)上にジルコニウム化合物(B)からなる溶
液を塗布し積層体を得ることを特徴とする積層体の製法
であり、好ましくはポリビニルアルコール系重合体のけ
ん化度は90〜99.99モル%であり、酢酸ナトリウ
ム含有量が0.01〜2.0重量%であり、さらに好ま
しくは、シリル基を5モル%以下含有し、ポリビニルア
ルコール系重合体(A)とジルコニウム化合物(B)の
重量比率(A)/(B)が99.9/0.1〜50/5
0であり、ポリビニルアルコール系重合体を塗布する基
材フィルムが、ポリオレフィンフィルム、ポリアミドフ
ィルムまたはポリエステルフィルムであり、2wt%以
下の珪素を含有する積層体の製法である。
ル系重合体層上にヒートシール層をラミネートして多層
化しガスバリヤー性フィルムを得る。
用いるポリビニルアルコール系重合体の炭素数が4以下
のα−オレフィンの変性度は10モル%より大、20モ
ル%以下であり、好ましくは12モル%〜18モル%、
さらに好ましくは13モル%〜17モル%である。20
モル%を越える場合は溶液安定性が低下し、水系での塗
工が困難となり、またバリヤー性にも悪影響を及ぼす。
合体のけん化度は、90〜99.99モル%が好まし
く、より好ましくは97〜99.95モル%以上、さら
に好ましくは98.5〜99.90モル%以上である。
99.99モル%を越えるけん化度は工業的に得ること
が困難であり、けん化度90モル%未満では十分なバリ
ヤー性は得られない。
合体は特定量の酢酸ナトリウムを含有することが好まし
く、その含有量は0.01〜2.0重量%以下が好まし
く、より好ましくは0.02〜1重量%以下、さらに好
ましくは0.03〜0.5重量%以下、最も好ましくは
0.35〜0.45重量%以下である。酢酸ナトリウム
含有量が0.01〜2.0重量%の範囲にないときは十
分なバリヤー性は得られない。
合体は特定量のシリル基を含有することが好ましく、そ
の含有量は5モル%以下が好ましく、より好ましくは3
モル%以下、さらに好ましくは0.1モル%〜1.5モ
ル%である。シリル基含有量が5モル%を越えると該ポ
リビニルアルコール溶液が著しく不安定となる。
合体のα−オレフィンの種類は炭素数が4以下であれば
特に制限はないが、エチレン、プロピレンが好適に用い
られる。
合体の重合度は特に制限は無いが、2000以下のもの
が好適に用いられ、より好ましくは1000以下、さら
に好ましくは600以下、最も好ましくは100以上4
00以下である。重合度が2000を越える場合、溶液
粘度が高くなりすぎ、扱いにくい。
合体の製造方法は従来公知の方法であれば特に制限はな
い。
は、本発明の目的を損なわない範囲であれば、カルボキ
シル基、スルホン酸基、アミノ基またはこれらの塩を側
鎖または分子末端に有しても良い。通常その変性量は
0.02〜10モル%であり、好ましくは0.05〜5
モル%、さらに好ましくは0.1〜2モル%である。変
性度が10モル%を超える場合はバリヤー性が著しく低
下する。
通常単体で用いても良いが、さらに耐水性を付与する目
的で一般公知の架橋剤を併用し組成物として使用するこ
とが可能である。架橋剤としては、エポキシ化合物、イ
ソシアネート化合物、アルデヒド化合物、シリカ化合
物、アルミ化合物、硼素化合物等が上げられるが、コロ
イダルシリカ、アルキルシリケート等、シリカ化合物が
好適に用いられる。これら架橋剤の添加量は、本発明の
目的を損なわない程度であれば特に制限はないが通常ポ
リビニルアルコール系重合体100部に対して5部〜6
0部であり、好ましくは10部〜40部、さらに好まし
くは15部〜30部である。架橋剤添加量が60部を越
える場合は、バリヤー性に悪影響を与えることがある。
関し詳述する。本発明のジルコニウム化合物(B)とし
ては、酸塩化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジ
ルコニウム、酢酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウム、炭
酸ジルコニウムアンモニウム、ステアリン酸ジルコニウ
ム、オクチル酸ジルコニウム、珪酸ジルコニウムなどが
挙げられる。これらのジルコニウム化合物のなかでも塩
素を持たないものが好ましい。具体的には硫酸ジルコニ
ウム、硝酸ジルコニウム、酢酸ジルコニウム、炭酸ジル
コニウムアンモニウムが挙げられる。これらのジルコニ
ウム化合物は必ずしも単独で使用する必要はなく、必要
に応じて2種以上混合して用いることもできる。ジルコ
ニウム化合物は水溶液、水性分散液、有機溶剤溶液とし
て用いられる。
(A)とジルコニウム化合物(B)の重量比率(A)/
(B)は99.9/0.1〜50/50が好ましく、よ
り好ましくは99.85/0.15〜90/10であ
り、さらに好ましくは99.5/0.5〜95/5であ
る。
る。本発明の積層体は、まずポリオレフィンフィルム、
ポリエステルフィルムあるいはポリアミドフィルム等の
基材フィルム上に前述のポリビニルアルコール系重合体
を塗布し、塗膜を形成した後、該ポリビニルアルコール
系重合体側に前述のジルコニウム化合物を塗布すること
が必要である。
るいは水と低級脂肪族アルコールの混合溶液として塗布
される。水溶液あるいは水と低級脂肪族アルコールの混
合溶液の濃度は特に制限はないが、通常5wt%〜50
wt%の範囲から選択することが望ましい。濃度が5w
t%未満では乾燥負荷が大きくなり、50wt%を越え
る場合は溶液粘度が高くなり取り扱い性が問題となる。
溶剤として低級脂肪族アルコールを用いる場合、その含
量は全溶媒中50wt%以下であることが必要であり、
好ましくは0.5wt%〜40wt%、さらに好ましく
は1wt%〜20wt%、最も好ましくは3wt%〜1
0wt%である。低級脂肪族アルコールの含量が50w
t%を越える場合、該ポリビニルアルコール系重合体の
溶解度が低下する。低級脂肪族アルコールとしては水と
混合可能であれば特に制限はないが、メタノール、エタ
ノール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコ
ール等が好適に用いられる。ポリビニルアルコール系重
合体よりなる樹脂溶液を塗布する際、界面活性剤、レベ
リング剤等を添加しても良い。また、本発明のポリビニ
ルアルコール系重合体溶液に防黴剤、防腐剤等を添加す
ることを何ら制限するものではない。
行われ、塗工方法もグラビアロールコーティング法、リ
バースグラビアコーティング法、リバースロールコーテ
ィング法、マイヤーバーコーティング法等一般公知の方
法が好適に用いられる。
ール層の厚みは何ら制限はないが、通常0.1ミクロン
〜20ミクロンである。
ステルフィルムあるいはポリアミドフィルム等の基材フ
ィルムには珪素(Si)が含まれていることが好まし
い。その含有量は2wt%以下であることが好ましく、
さらに好ましくは1wt%以下、より好ましくは0.1
〜0.5wt%である。珪素含有量が0.1〜2wt%
の範囲でポリオレフィンフィルム、ポリエステルフィル
ムあるいはポリアミドフィルム層と本発明のフィルム塗
布用樹脂との接着性が向上する。用いられる珪素はシリ
カ化合物より導入されるものであり、酸化珪素、アルキ
ルシリケート等、一般公知のシリカ化合物が用いられる
が、コロイダルシリカ(SiO2)が好適に用いられ
る。シリカ化合物の導入方法はポリオレフィンフィル
ム、ポリエステルフィルムあるいはポリアミドフィルム
の成膜時にあらかじめ樹脂中に混合する方法が一般的で
ある。
いはその組成物層と該ポリオレフィンフィルム、ポリエ
ステルフィルムあるいはポリアミドフィルム層との間
に、接着層として一般公知のアンカーコート剤層をもう
けることは何ら問題ない。
ィルムあるいはポリアミドフィルム上に該ポリビニルア
ルコール系重合体を塗布、乾燥した後した後、ジルコニ
ウム化合物の溶液を塗布する。この塗布の方法は先のポ
リビニルアルコール系重合体の時と同様の方法が好適に
用いられる。すなわち塗工時液温度は20℃〜80℃で
好適に行われ、塗工方法もグラビアロールコーティング
法、リバースグラビアコーティング法、リバースロール
コーティング法、マイヤーバーコーティング法等一般公
知の方法が好適に用いられる。
ム、ポリエステルフィルムあるいはポリアミドフィルム
上にポリビニルアルコール系重合体を塗布し、乾燥して
塗膜を形成した後、ジルコニウム化合物を塗布して得ら
れるが、延伸の有無、熱処理温度等、またはそれらの手
順については特に制限はない。一般的には、基材フィル
ムを延伸あるいは熱処理、またはその両者を施した後ポ
リビニルアルコール系重合体を塗布する方法、あるい
は、基材フィルムにポリビニルアルコール系重合体を塗
布した後、熱処理、またはその両者を施す方法が一般的
である。熱処理温度、延伸倍率等も従来公知の範囲で好
適に行われる。
は、通常ジルコニウムを塗布した側にヒートシール樹脂
層が形成される。ヒートシール樹脂層の形成は、通常押
し出しラミネート法あるいはドライラミネート法により
なされる。ヒートシール樹脂としてはHDPE,LDP
E、LLDPEなどのポリエチレン樹脂類、PP樹脂、
エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン・α−オレフ
ィンランダム共重合体、アイオノマー樹脂など、通常ヒ
ートシール樹脂として使用されるものがそのまま使用で
きる。
具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。
A)を撹拌下徐々に添加し、均一に分散させたあと、約
95℃に加熱して完全に溶解させた。次いで濾過をして
から冷まし、20%のPVA溶液を調製した。表1に示
すコロナ処理を施された基材フィルムに、グラビアコー
ターにてウレタン系アンカーコート剤を0.2μmの厚
みで塗布し、続いて上記PVA溶液を50℃でコーティ
ングし、100℃で乾燥した。得られたPVAコーティ
ング層厚みは1.3μm〜5.8μmであった。次に得ら
れたPVAコーティング層の上に、表1に示すジルコニ
ウム化合物の水溶液を同じくグラビアコーターにて50
℃でコーティングし、100℃で乾燥して積層体を得
た。得られた積層体の酸素透過量(OTR)を測定し
た。なお酸素透過量測定フィルムは温度20℃、相対湿
度85%の状態で5日間放置したものを用い、同条件で
酸素透過量を測定した。得られた結果を2μm厚みに換
算して表1に示す。[OTRの単位:cc・2μm/m2
・day・atm]
分間熱処理を行った以外は、実施例5と同様の方法でサ
ンプル調製、酸素透過量測定を行った。
後、表1に示すジルコニウム化合物を得られた溶液中に
添加したが、数分後にゲル化して流動性を失ったため、
基材フィルム上へ塗工できず、積層体が得られなかっ
た。
る安価な材料で、高湿度下での酸素ガスバリヤー性の優
れた積層体を提供することができる。
Claims (7)
- 【請求項1】 少なくとも炭素数が4以下のα−オレフ
ィンを10モル%より大、20モル%以下含有するポリ
ビニルアルコール系重合体(A)を基材フィルム上に塗
布し塗膜を形成した後、そのポリビニルアルコール系重
合体(A)上にジルコニウム化合物(B)からなる溶液
を塗布し積層体を得ることを特徴とする積層体の製法。 - 【請求項2】 ポリビニルアルコール系重合体(A)の
けん化度が90〜99.99モル%である請求項1記載
の積層体の製法。 - 【請求項3】 ポリビニルアルコール系重合体(A)が
酢酸ナトリウムを0.01〜2.0重量%含有する請求
項1又は2記載の積層体の製法。 - 【請求項4】 ポリビニルアルコール系重合体(A)が
シリル基を5モル%以下含有する請求項1乃至3記載の
積層体の製法。 - 【請求項5】 ポリビニルアルコール系重合体(A)と
ジルコニウム化合物(B)の重量比率(A)/(B)が
99.9/0.1〜50/50である請求項1乃至4記
載の積層体の製法。 - 【請求項6】 基材フィルムが、ポリオレフィンフィル
ム、ポリアミドフィルムまたはポリエステルフィルムで
ある請求項1乃至5記載の積層体の製法。 - 【請求項7】 基材フィルムが、2重量%以下の珪素を
含有する請求項1乃至6記載の積層体の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02370599A JP4021088B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 積層体の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02370599A JP4021088B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 積層体の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000218725A true JP2000218725A (ja) | 2000-08-08 |
| JP4021088B2 JP4021088B2 (ja) | 2007-12-12 |
Family
ID=12117787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02370599A Expired - Lifetime JP4021088B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 積層体の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4021088B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6627017B1 (ja) * | 2018-07-18 | 2019-12-25 | 株式会社クラレ | 多層構造体 |
-
1999
- 1999-02-01 JP JP02370599A patent/JP4021088B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6627017B1 (ja) * | 2018-07-18 | 2019-12-25 | 株式会社クラレ | 多層構造体 |
| WO2020017527A1 (ja) * | 2018-07-18 | 2020-01-23 | 株式会社クラレ | 多層構造体 |
| US11958954B2 (en) | 2018-07-18 | 2024-04-16 | Kuraray Co., Ltd. | Multilayer structure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4021088B2 (ja) | 2007-12-12 |
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