JPH0737127B2 - 被覆フィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は被覆フィルムに関する。更に詳しくは、ガス遮
断性、水蒸気遮断性、耐ブロッキング性、透明性、印刷
適性のいずれも優れた被覆フィルムに関する。

（従来の技術） 紙、フィルム、金属箔、プラスチックびんに塩化ビニリ
デン系共重合体樹脂を被覆して、ガス遮断性、水蒸気遮
断性、ヒートシール性を賦与することは広く行われてい
る。なかでもポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフ
ィルム、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、
ポリビニルアルコールフィルム、ポリ塩化ビニルフィル
ム等のプラスチックフィルム及びセロハン（再生セルロ
ーズフィルム）の透明フィルムへの塩化ビニルデン系共
重合体樹脂の被覆は多用されている。これら塩化ビニリ
デン系共重合体被覆透明フィルムの主用途は包装であ
る。

塩化ビニリデン系共重合体樹脂を被覆した透明フィルム
に求められる機能としてガス遮断性、水蒸気遮断性、印
刷適性、透明性等がある。ガス遮断性及び水蒸気遮断性
は内容物の品質維持に大きく影響する。商品を包装した
透明フィルムには品名、規格、使用法等を印刷してある
場合が多く、「もの言わぬセールスマン」の機能も有す
る。透明フィルムは、凹版印刷の一種であるグラビア印
刷で印刷される場合が多い。グラビア印刷は版の深さを
変化させることにより色に濃淡をつけることが可能であ
り、容易に写真印刷ができる。

塩化ビニリデン系共重合体樹脂は通常、有機溶剤溶液も
しくは水性分解液の形態で連続的に透明フィルムに塗工
され、ロール状に巻き取られる。塩化ビニリデンホモポ
リマーは溶解性、成膜性、柔軟性、熱安定性、印刷適
性、ラミネート適性、ヒートシール適性に劣り、アクリ
ロニトリル、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エス
テル類、スチレン、塩化ビニル、酢酸ビニル等との共重
合によりこれら欠点を改善している。ガス遮断性、水蒸
気遮断性の賦与が目的の透明フィルム塗工用塩化ビニリ
デン系共重合体樹脂中に塩化ビニリデン含量は通常85〜
95重量％であり、そのときの二次転移点は−10〜＋30℃
の範囲にある（呉羽化学工業（株）技術資料“塩化ビニ
リデン共重合体ラテックス”昭和58年６月30日発行、P1
4）。塩化ビニリデン系共重合体樹脂塗工層は、有機溶
剤溶液から得られるものも水性分散液から得られるもの
も塗工直後は結晶化度が低く、ガス遮断性、水蒸気遮断
性、耐溶剤性、すべり性、耐熱水性等に問題がある。こ
の問題を解決すべく、特公昭54−第1756号公報、特開昭
58−第145734号公報が提案されている。いずれも塗工後
ロール状に持き取り、ロール状のままで35〜60℃で加熱
成熟する方法である。しかしながら前述の様にこれら塩
化ビニリデン系共重合体樹脂の二次転移点は−10〜30℃
の範囲にあり、しかもほとんど結晶化していない塗工直
後の塗工層は非常に柔かく、きわめてブロッキングしや
すい状態にある。この様な塩化ビニリデン系共重合体樹
脂塗工層のブロッキングを防止する方法としてワックス
類、ポリマー系微粒子及び／又は無機系微粒子を添加す
る方法が提案されている。例えば特公昭53−第14107号
公報は球形ポリアミド微粒子を添加する方法、特開昭49
−第96074号公報はマイクロクリスタリンワックスを添
加する方法、特開昭49−第99638号公報はビニルポリマ
ーの水性分散液を添加する方法、特公昭61−第34391号
公報は無機滑剤、有機滑剤及びワックスエマルジョンを
添加する方法、特公昭59−第49890号公報は塩化ビニリ
デン系樹脂粉末を添加する方法、特開昭57−第12030号
公報は架橋性樹脂微粉末を添加する方法、特開昭57−第
12031号公報はポリエチレン微粉末を添加する方法、特
開昭57−第59756及び59757号公報はポリオレフィン系微
粒子を添加する方法、特開昭60−第215039号公報はワッ
クスと有機及び／又は無機滑剤を添加する方法、等であ
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらこれら開示の方法ではガス遮断性、水蒸気
遮断性、耐ブロッキング性、透明性、印刷適性等をすべ
て満足するには至っていない。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは前記問題点を解決すべく鋭意検討した結
果、塩化ビニリデン系共重合体樹脂塗工層に特定の微粒
子をブロッキング防止剤として添加することによりこれ
ら問題点をことごとく解決できることを見い出し、本発
明に到達したものである。

すなわち、本発明は塩化ビニリデン系共重合体樹脂100
重量部、及び式:0≦Ｄ＋σ/2−ｔ≦ｔ t:塗工層厚さ（μｍ） D:平均粒子径（μｍ） σ：粒子径の標準偏差（μｍ） を満足する実質的に真球状のシリカ微粒子0.02〜１重量
部を含む塗工層を有することを特徴とする被覆フィルム
である。

本発明に適用するフィルムは透明であればかまわない。
例えば、セロハン（再生セルローズフィルム）、アセテ
ートフィルム等のセルローズエステル系フィルム、塩化
ビニルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレ
ンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリエチレンテレ
フタレートフィルム等のポリエステル系フィルム、ポリ
ヘキサメチレンアジパミドフィルム等のポリアミド系フ
ィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレン−酢
酸ビニル共重合体ケン化物フィルム、ポリアクリロニト
リルフィルム、ふっ化ビニリデンフィルム等のふっ素樹
脂系フィルム等が例示されるがこれらに限定されるもの
ではない。

これら透明フィルムは必要に応じて漏れ性、接着性改善
を目的として、コロナ放電処理、低温プラズマ処理、火
炎処理、クロム酸混液処理等の物理的、科学的表面処理
を施してもよい。更にまた、有機溶剤溶液、水溶液、水
性分散液等からなる下塗剤を被覆してもよい。

塗工層の主体である塩化ビニリデン共重合体樹脂の塩化
ビニリデン含量は85〜95重量％が好ましい。85％未満で
あるとガス遮断性、水蒸気遮断性、耐溶剤性、耐熱水性
に劣る。95重量％を越えると溶解性、成膜性、柔軟性が
問題になる。共重合に使用するビニルモノマーは塩化ビ
ニリデンと共重合できるモノマーであればよく、その用
途により選択することができる。例えば塩化ビニル、ス
チレン、アクリロニトリル、アクリル酸、メタクリル
酸、アクリル酸アルキルエステル類、メタクリル酸アル
キルエステル類、酢酸ビニル、グリシジルメタクリレー
ト、ヒドロキシエチルメタクリレート等が挙げられるが
これらに限定されるものではない。

塩化ビニリデン系共重合体樹脂にはブロッキング防止の
ため式:0≦Ｄ＋σ/2−ｔ≦ｔを満足す t:塗工層厚さ（μｍ） D:平均粒子径（μｍ） σ：粒子径の標準偏差（μｍ） る実質的に真球状のシリカ微粒子を配合する。実質的は
真球状微粒子とは粒子の電子顕微鏡観察において短径／
長径が0.90以上である一次粒子のことを言い、以後単に
真球の表示する。無機系のフィラーの中ではシリカが真
比重が小さく、分散安定性の点で好ましい。また微粒子
は外形が真球であれば細孔があってもなくてもかまわな
い。平均粒子径Ｄが０＞Ｄ＋σ/2−ｔであれば、塗工層
表面に粒子の一部がほとんどでていないため、耐ブロッ
キング性に劣る。Ｄ＋σ/2−ｔ＞ｔであれば、粒子径が
塗工層厚さに比べ大きすぎるため印刷の際インキ抜けが
おこりやすく印刷適性に劣り、更に、粒子が塗工層に保
持されにくく脱落して塗膜欠陥をつくりやすいためガス
遮断性及び水蒸気遮断性も劣る。

真球でない微粒子は一般的に短径が塗工層の厚み方向と
一致しており、同一粒子径（体積平均値）では真球微粒
子に比較し、塗工層よりの突起が小さい。そのため耐ブ
ロッキング性に劣る。この耐ブロッキング性を満足させ
るためには添加率を大きくする必要があり、その結果と
して、透明性、ガス遮断性、水蒸気遮断性及び印刷適性
に悪影響をもたらし、本発明の目的を満足しない。

前出の式:0≦Ｄ＋σ/2−ｔ≦ｔを満足する真球微粒子で
あってもポリマー系の微粒子はガス遮断性、水蒸気遮断
性を満足することはない。

この真球シリカ微粒子の添加率は塩化ビニリデン系共重
合体樹脂100重量部に対して、0.02〜１重量部が好まし
い。0.02重量部未満であると、塗工層表面に一部でてい
る粒子数が少なすぎ耐ブロッキング性が悪く、１重量部
を超えると、粒子数が多すぎて透明性及び印刷適性に悪
影響し、更に、塗工層より脱落して塗膜欠陥となる場合
が多く、ガス遮断性及び水蒸気透過性にも悪影響を及ぼ
す。

塩化ビニリデン系共重合体樹脂には真球シリカ微粒子の
他に必要に応じ、ワックス類、帯電防止剤、紫外線吸収
剤、酸化防止剤等を配合してもよい。

塩化ビニリデン系共重合体樹脂配合物の塗工層は塩化ビ
ニリデン系重合体樹脂の有機溶剤溶液もしくは水性分解
液に真球シリカ微粒子、必要に応じその他添加剤を分散
・溶解せしめ、塗布・乾燥することにより形成できる。
シリカ微粒子は、分散効率の点よりシリカ分散液とした
後、塩化ビニリデン系共重合体樹脂溶液に添加するのが
好ましい。

また、おおむね50μｍ以上の粗大粒子が残っていると塗
膜欠陥となるため、該シリカ分散液は濾過精度25μｍ程
度のフィルターで遮過する。

本発明におけるシリカ微粒子の平均粒子径（体積平均
値）及び粒子径の標準偏差は濾過後のシリカ分散液につ
いて測定したものである。

以上のようにして調製した塩化ビニリデン系樹脂配合物
の有機溶剤系塗液もしくは水系塗液の塗布には、メイヤ
ーバーコーター、グラビアロールコーター、キス／メイ
ヤーバーコーター、リバースロールコーター、キス／エ
アナイフコーター、ディップコーター等の既知のコータ
ーが使用できる。塗布された塗液の乾燥には熱風ドライ
ヤー、赤外ドライヤー、マイクロウェーブドライヤー等
の既知のドライヤーが使用できる。

塗工層の厚さは、その機能、コスト及び生産上の制約
上、通常１〜10μｍ、好ましくは２〜５μｍである。

次に、塩化ビニリデン系共重合体樹脂配合物の塗工層を
形成した透明フィルムは、ロール状に巻き取られる。前
述の様に塗工直後に塩化ビニリデン系共重合体樹脂は結
晶化度が低い。該樹脂のガス遮断性、水蒸気遮断性、耐
熱水性、耐溶剤性等を所定のレベル迄向上させるために
は、加熱熟成することが好ましい。熟成温度は35〜60℃
が好ましい。35℃未満の場合、熟成に長時間を要する。
60℃を越えるとフィルムの変形が顕著になり、フィルム
の品質上好ましくない。

（作用及び効果） 本発明による塩化ビニリデン系共重合体樹脂配合物被覆
フィルムは、塩化ビニリデン系共重合体樹脂塗工層に、
式:0≦Ｄ＋σ/2−ｔ≦ｔを満足する真球シリカ微粒子を
0.02〜１重量部含んでいるため、透明性をそこなうこと
なく耐ブロッキング性に優れ、かつガス遮断性、水蒸気
遮断性及び印刷適性のいずれも優れた被覆フィルムであ
る。

（実施例） 以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明
はこれによって限定されるものではない。なお、実施例
中に用いた評価方法、測定方法は次のとおりである。

（１） 平均粒子径及び標準偏差 微粒子を一次粒子まで分散した後、カネボウカネフィル
ターR2410（濾過精度25μｍの濾過筒，カネボウ（株）
製）を用いて濾過し、（株）日科機製コールターカウン
ターTA−IIによる体積平均値及び標準偏差を測定した。

（２） 耐ブロッキング性 塗工直後で未熟成の塗工フィルムを50mm×60mmの大きさ
にサンプリングし数枚重ねたものを、２枚のガラス板に
はさみ、40℃で24時間270g/cm²の荷重をかけた。該サン
プルを室温に放冷後、下記の基準により評価した。

１級：力を加えなくともフィルムは１枚１枚に分かれ
る。

２級：少し力を加えるとフィルムは分かれる。

３級：両手の指でつまんで分けないと分かれない。

４級：両手の指でつまむと分かれるが、塗工層が部分的
に剥がれる。

５級：密着がひどく、全く分かれない。

（３） 曇価 JIS K6714により透明性を評価した。

（４） 酸素透過度 ASTM D3984による。20℃−100％R
H （５） 透湿度 JIS ZO208による。

（６） 印刷適性 ザーンカップ＃３で粘度20秒に調整した大日精化工業
（株）製のセラミックF220 711紅を用い、コンベンショ
ナル法で製版した175線５μｍ、15μｍ、22μｍ、36μ
ｍの深さを持つグラビアシリンダーにて、被覆面を印刷
し、インキ抜け（ピンホール）の程度を次のように評価
した。

１級：全くインキの抜け（ピンボール）はない。

２級:5μｍの部分に一部インキの抜けがある。

３級:15μｍの部分に一部インキの抜けがある。

４級:22μｍの部分に一部インキの抜けがある。

５級:36μｍの部分に一部インキの抜けがある。

実施例１〜２、比較例１〜５ 片面にコロナ放電処理した二軸延伸６ナイロンフィルム
15μｍ（（株）興人製“ボニール”）のコロナ放電処理
面に武田薬品工業（株）製のポリウレタン系接着剤タケ
ラックＡ−310/タケネートＡ−３を酢酸エチルで稀釈し
てメイヤーバーで塗工し乾燥して0.5g/m²の下塗層を形
成した。この下塗面に、、呉羽化学工業（株）製の塩化
ビニリデン系共重合体樹脂水性分解液、クレハロンラテ
ックス DO−821Sの固型分100重量部に対し表−１に示
す微粒子分散液を添加した配合塗液をメイヤーバーにて
塗工し、乾燥して3.0μｍの塗工層を形成した。該未熟
成フィルムの一部は耐ブロッキング性の評価に供し、他
は50℃で48時間加熱熟成した後特性を評価した。結果を
まとめて、表−１に示す。

表−１より明らかなように、本発明である実施例１〜２
によって得られた被覆フィルムは、耐ブロッキング性、
透明性、ガス遮断性、水蒸気遮断性及び印刷適性のいず
れも優れたものである。一方、比較例１〜５は実施例１
〜２と比較し少くとも一つ以上劣った項目が確認される 実施例３〜６、比較例６〜８ 片面にコロナ放電処理した二軸延伸ポリエチレンテレフ
タレートフィルム12μｍ（ダイアホイル（株）製“ダイ
アホイル”）のコロナ放電処理面に日本曹達（株）製の
ポリイソシアネート系接着剤チタボンド−104を酢酸エ
チルで稀釈してメイヤーバーで塗工し乾燥して0.4g/m²
の下塗層を形成した。この下塗面に、旭化成工業（株）
製の塩化ビニリデン系共重合体樹脂水性分散液、サラン
ラテックスＬ−520の固型分100重量部にカルナウバワッ
クスエマルジョンを固型分で0.3重量部及び表−２に示
す微粒子分散液を添加した配合塗液をメイヤーバーにて
塗工し乾燥して、5.0μｍの塗工層を形成した。該未熟
成フィルムの一部は耐ブロッキング性の評価に供し、他
は40℃で72時間加熱熟成した後特性を評価した。結果を
まとめて表−２に示す。

表−２より明らかなように、本発明である実施例３〜６
によって得られた被覆フィルムは耐ブロッキング性、透
明性、ガス遮断性、水蒸気遮断性、及び印刷適性のいず
れも優れたものである。一方、比較例６〜８は実施例３
〜６に比較し、少くとも一項目以上に欠点がある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塩化ビニリデン系共重合体樹脂100重量
   部、及び式:0≦Ｄ＋σ/2−ｔ≦ｔを満足する実質的 t:塗工層厚さ（μｍ） D:平均粒子径（μｍ） σ：粒子径の標準偏差（μｍ） に真球状のシリカ微粒子0.02〜１重量部を含む塗工層を
   有することを特徴とする被覆フィルム。