JP2000202969A - ガスバリア性フィルム - Google Patents
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Abstract
し、ボイル処理やレトルト処理後においてもその優れた
ガスバリア性を損なうことなく、また耐屈曲性も良好で
落下衝撃にも十分に耐える強度特性を有し、工業的に有
利に製造できるガスバリア性フィルムを提供する。 【解決手段】 脂肪族ポリアミド樹脂(X)を主成分と
するA層と脂肪族ポリアミド樹脂(Y)を主成分とする
B層が、A層/B層またはA層/B層/A層の層構成を
なす基材ポリアミドフィルムの一方または両方のA層上
に、無機蒸着層が形成されてなり、かつ当該脂肪族ポリ
アミド樹脂(X)の吸水率(a)と当該脂肪族ポリアミ
ド樹脂(Y)の吸水率(b)の比、(a)/(b)が
0.5以下であることを特徴とするガスバリア性フィル
ム。
Description
品、医療品、医療機器、電子部品等の包装用フィルムに
おいて重要な特性とされるガスバリア性や防湿性に優
れ、かつ透明性および取扱性に優れたガスバリア性フィ
ルムまたはシート(以下、これらをまとめてガスバリア
性フィルムという)に関する。
よって食品の包装形態も大幅に変わってきており、包装
用のフィルムやシート(以下、これらをまとめてフィル
ムという)に対する要求特性はますます厳しくなってき
ている。
紫外線、更には細菌やカビ等の微生物の影響による製品
の品質低下は、販売上の損失を招くのみならず食品衛生
面からも大きな問題である。このような品質低下を防止
する方法として、従来は酸化防止剤や防腐剤等を食品に
直接添加していたが、最近では、消費者保護の立場から
食品添加物の規制が厳しくなり、添加量の減少もしくは
無添加が求められている。このような状況の下で、気体
や水分の透過度が小さく、しかも冷凍加工やボイル処
理、レトルト処理等によっても食品としての品質低下を
起こさないような包装フィルムへの要望が高まってい
る。
は、蛋白質や油脂等の酸化や変質を抑制し、味や鮮度を
保持することが重要であり、そのためには、ガスバリア
性の良好な包装材を用いて空気の透過を遮断することが
望まれる。しかもガスバリア性の良好な包装材で包装す
ると、内容物の香気が保持されると共に水分の透過も阻
止されるので、乾燥物では吸湿劣化が抑制され、含水物
の場合は水分の揮発による変質や固化が抑制され、包装
時の新鮮な風味を長時間維持することが可能となる。
品、バター、チーズ等の乳製品、味噌、茶、コーヒー、
ハム・ソーセージ類、インスタント食品、カステラ、ビ
スケット等の菓子類の包装フィルムにおいては、ガスバ
リア性や防湿性が極めて重要な特性とされている。これ
らの特性は食品包装用フィルムに限られるものではな
く、無菌状態での取扱いが必要とされる医療品、あるい
は防錆性が必要な電子部品等の包装用フィルムとしても
極めて重要となる。
プラスチックフィルム上にアルミニウム等の金属箔を積
層したもの、塩化ビニリデンやエチレンビニルアルコー
ル共重合体をコーティングしたものが知られている。
バリア性フィルムに、印刷層、さらにその上に、接着剤
を介してドライラミネート法によってシーラント層を設
けるか、あるいは押出ラミネート法によりシーラント層
を設ける等して積層体とし、これを用いて袋を作成し内
容物を充填後、開口部をヒートシールして、例えば、味
噌や醤油等の調味料、スープやレトルト食品等の水分含
有食品あるいは薬品等包装して一般消費者に提供してい
る。
ルムには、それぞれ次のような問題点が指摘されてい
る。ガスバリア層として金属箔を積層したものは、経済
性やガスバリア性において優れているが、不透明である
ため包装した時に内容物が見えず、またマイクロ波を透
過しないため電子レンジによる処理ができない。また、
塩化ビニリデンやエチレンビニルアルコール共重合体を
コーティングしたものは、水蒸気や酸素等に対するガス
バリア性が十分でなく、特に高温処理による性能低下が
著しい。しかも塩化ビニリデン系については、焼却時の
塩素ガスの発生等により大気汚染を招くことも懸念され
る。
スバリア層として酸化珪素や酸化アルミニウム等の無機
蒸着層を形成したガスバリア性フィルムが提案された。
酸化珪素や酸化アルミニウム等が蒸着される基材フィル
ムとしては、従来より寸法安定性の良いポリエステルフ
ィルム(PET)が使用されてきた。
/PET/接着層/未延伸ポリプロピレン(CPP)の
ような積層構造とするのが通例となっている。しかし、
このような積層構造のフィルムでは、落下衝撃に対する
強度不足が問題となる。そこで、落下衝撃に対する強度
を向上させるため、強度に優れる延伸ナイロンが積層さ
れたガスバリア性積層フィルムが提案された。例えば、
PET/蒸着層/接着層/延伸ナイロン(ONY)/接
着層/未延伸ポリプロピレン(CPP)のような積層構
造の場合、先の場合に比べて、落下衝撃に対する強度は
向上したが、延伸ナイロンの収縮により、ボイル処理や
レトルト処理後のガスバリア性が劣ったり、コストが高
くなるという問題が生じる。
れたナイロンを積層したフィルム(特開平7−2765
71号公報)が提案されている。しかし、製造工程や搬
送・保管時のプロセスが繁雑になるので経済性に劣るこ
とや、フィルムが厚くなるため取り扱いが困難になる等
実用にそぐわない。
たガスバリア性フィルムも検討されたが、ナイロンフィ
ルムは吸湿や加熱による寸法変化が大きいためガスバリ
ア性が不安定であり、特にボイル処理やレトルト処理後
のガスバリア性が劣るという問題が生じる。
熱処理により予め収縮率が低減された延伸ナイロンを蒸
着基材として使用した積層フィルム(特公平7−126
49号公報)が提案されている。しかし、製造工程や搬
送・保管時のプロセスが繁雑になるため実用にそぐわな
い。また、高温処理時の収縮率が小さいナイロン(特公
平7−12649号公報では、120℃で5分間加熱し
たときの縦方向および横方向の寸法変化率の絶対値の和
が2%以下)であっても、高温熱水処理であるボイル処
理では優れたガスバリア性を維持できない。
た場合、ナイロンフィルムと無機蒸着層の間に水が浸入
すると、ナイロンフィルムと無機蒸着層との接着力が著
しく低下し、包装袋として用いたとき破袋の原因となる
だけではなくガスバリア性の低下にもつながると考えら
れる。さらに、落下衝撃や屈曲に対する強度を向上させ
るため、ナイロンフィルムにポリアミドエラストマーを
添加しているが、コストが高いという問題もある。
の無機蒸着層を設けた積層構造のガスバリア性フィルム
は強度が必ずしも十分でなく、コストも高くなるという
欠点がある。また、ナイロンフィルムを蒸着基材に用い
たガスバリア性フィルムはボイル処理やレトルト処理に
よるガスバリア性の劣化が指摘される。
きかつ電子レンジへの適用が可能なガスバリア性フィル
ムとして、特公昭51−48511号公報に、合成樹脂
基材の表面にSixOy系(例えばSiO2 )を蒸着し
たガスバリア性フィルムが提案されている。ところが、
ガスバリア性の良好なSiOx系(x=l.3〜1.
8)蒸着膜はやや褐色を有しており、透明ガスバリアフ
ィルムとしては、品質において十分なものとは言えな
い。
化アルミニウムを主体とする無機蒸着層を設けたものが
記載されているが、これはガスバリア性が不十分である
ばかりでなく、耐屈曲性も不充分である。
スバリア層として、特開平2−194944号公報にA
l2 O3 ・SiO2 を積層したものが提案されている。
しかし、ガスバリア層の形成が煩雑でかつ大掛かりな装
置を必要とする。しかもガスバリア性と耐屈曲性を両立
させるという観点からすると依然として不十分と言わざ
るを得ない。即ち、ボイル処理後やレトルト処理後でも
優れたガスバリア性を与えるには、ある程度以上(例え
ば2000Å程度以上)の膜厚が要求されるのに対し、
膜厚を厚くすると耐屈曲性が劣り落下衝撃に耐えなくな
るという問題がある。従って、十分なガスバリア性を備
え、かつボイル処理後やレトルト処理後でもガスバリア
性が良好であり、更には耐屈曲性に優れ落下衝撃にも十
分に耐え得るような透明なガスバリア性フィルムは現在
のところ提案されていない。
点を解決しようとするものであり、その目的は、優れた
透明性、ガスバリア性、接着性を有し、ボイル処理やレ
トルト処理後並びに印刷工程後においてもその優れたガ
スバリア性を損なうことなく、また耐屈曲性も良好で落
下衝撃にも十分に耐える強度特性を有し、工業的に有利
に製造できるガスバリア性フィルムを提供することであ
る。
脂(X)を主成分とするA層と脂肪族ポリアミド樹脂
(Y)を主成分とするB層が、A層/B層またはA層/
B層/A層の層構成をなす基材ポリアミドフィルムの一
方または両方のA層上に、無機蒸着層が形成されてな
り、かつ当該脂肪族ポリアミド樹脂(X)の吸水率
(a)と当該脂肪族ポリアミド樹脂(Y)の吸水率
(b)の比、(a)/(b)が0.5以下であることを
特徴とするガスバリア性フィルム。 (2)脂肪族ポリアミド樹脂(X)が、ナイロン12、ナ
イロン612、ナイロン7、ナイロン11およびナイロ
ン6/ナイロン12共重合体からなる群より選択される
少なくとも1つであり、かつ脂肪族ポリアミド樹脂
(Y)が、ナイロン6、ナイロン4、ナイロン46およ
びナイロン66からなる群より選択される少なくとも1
つである上記(1) 記載のガスバリア性フィルム。 (3)95℃の熱水中で30分間のボイル処理後の基材ポ
リアミドフィルムと無機蒸着層との密着強度が100g
/15mm以上である上記(1) 記載のガスバリア性フィ
ルム。 (4)基材ポリアミドフィルムと無機蒸着層の間に、疎水
性ポリエステル樹脂に少なくとも1種以上の重合性不飽
和単量体がグラフト重合された自己架橋性ポリエステル
系グラフト共重合体を主成分とする樹脂組成物からなる
接着改質層が形成されてなる上記(1) 〜(3) のいずれか
に記載のガスバリア性フィルム。 (5)重合性不飽和単量体が、二重結合を有する酸無水物
から選択される少なくとも1つを含む上記(4) 記載のガ
スバリア性フィルム。 (6)重合性不飽和単量体が、マレイン酸無水物とスチレ
ンである上記(4) 記載のガスバリア性フィルム。 (7)接着改質層が、自己架橋性ポリエステル系グラフト
共重合体を含有する塗布液を、未延伸または一軸延伸さ
れた基材ポリアミドフィルムに塗布、乾燥した後、当該
フィルムを一軸またはそれ以上で延伸し、熱固定するこ
とにより形成されてなる層である上記(4) 記載のガスバ
リア性フィルム。 (8)無機蒸着層が、酸化珪素および酸化アルミニウムを
含有する層である上記(1) 〜(7) のいずれかに記載のガ
スバリア性フィルム。 (9)無機蒸着層中の酸化アルミニウムの含有量が、5重
量%以上45重量%以下である上記(8) 記載のガスバリ
ア性フィルム。 (10)無機蒸着層上に、ポリオレフィン樹脂を含有する組
成物からなるヒートシール層が形成されてなる上記(1)
〜(9) のいずれかに記載のガスバリア性フィルム。
フィルムは、実際の使用形態においては初期およびボイ
ル処理やレトルト処理後においても優れたガスバリア性
と接着性を有し、かつ透明性、耐屈曲性に優れたガスバ
リア性フィルムである。
ルムについて詳細に説明する。
て、基材であるポリアミドフィルムは、A層/B層また
はA層/B層/A層の層構成を有するものである。
成分とする層であり、脂肪族ポリアミド樹脂(X)とし
ては、ナイロン7、ナイロン11、ナイロン12、ナイ
ロン612およびこれらの共重合体が挙げられるが、こ
れらの中でもナイロン12、ナイロン612、ナイロン
6/ナイロン12共重合体が好ましい。
成分とする層であり、脂肪族ポリアミド樹脂(Y)とし
ては、ナイロン4、ナイロン6、ナイロン46、ナイロ
ン66およびこれらの共重合体が挙げられるが、これら
の中でもコストの点でナイロン6、ナイロン66が好ま
しい。
(X)の吸水率(a)と脂肪族ポリアミド樹脂(Y)の
吸水率(b)の比、(a)/(b)が0.5以下、好ま
しくは0.3以下、より好ましくは0.2以下であるこ
とが必要である。この比が0.5を超える場合、ボイル
処理、レトルト処理後のA層の寸法変化が大きく、無機
蒸着層に割れが生じてガスバリア性が低下する。言うま
でもなく、脂肪族ポリアミド樹脂(X)および脂肪族ポ
リアミド樹脂(Y)の選択は、比(a)/(b)が0.
5以下となるように行われる。
ムがA層/B層またはA層/B層/A層で、各層を構成
する樹脂の吸水率比が上記の範囲のため、当該基材の吸
水による寸法変化が少なく安定であり、従って、このよ
うなガスバリア性フィルムをボイル処理またはレトルト
処理しても、無機蒸着層に割れ、剥離が生じにくく、良
好なガスバリア性が維持されると考えられる。また、脂
肪族ポリアミド樹脂をA層およびB層の成分として使用
するので、ガスバリア性フィルムの落下衝撃や屈曲に対
する強度が大きい。
するという点から、さらに耐屈曲疲労性改良剤を含有す
ることが好ましい。耐屈曲疲労性改良剤としては、例え
ば、ブロックポリエステルアミド、ブロックポリエーテ
ルアミド、ポリエーテルエステルアミド系エラストマ
ー、ポリエステル系エラストマー、変性エチレンプロピ
レンゴム、エチレン−アクリレート共重合体等が挙げら
れる。
のブロッキング防止、滑り性の向上のため、滑り性付与
剤を含有してもよい。滑り性付与剤としては、例えば、
シリカ、アルミナや炭酸カルシウムなどの無機系粒子や
架橋アクリル粒子、架橋ポリスチレン粒子などの有機系
粒子の粒子系滑剤;ステアリン酸アミド、べへン酸アミ
ド、エルカ酸アミド、N−ステアリルステアリン酸アミ
ド、エチレンビスべへン酸アミド、エチレンビスステア
リン酸アミド等の高級脂肪酸アミドや脂肪酸金属塩、脂
肪酸エステル等の有機系潤滑剤が挙げられる。なお、粒
子系滑剤、有機系潤滑剤はそれぞれ単独で使用しても良
いし、場合によっては両者を併用しても構わない。ま
た、これら粒子系滑剤や有機系潤滑剤は、A層、B層の
どちらか片方に添加しても良いし、両方ともに添加して
も良い。
方法により製造することができる。即ち、各層を構成す
る樹脂組成物を別々の押出機を用いて溶融し、共押出に
より製造する方法、各層を構成する樹脂組成物をラミネ
ートにより積層する方法、およびこれらを組み合わせた
方法等を採用することができる。さらに、当該基材ポリ
アミドフィルムは、未延伸のままあるいは延伸された状
態のどちらでも使用することができるが、フィルムの加
工適性を向上させる点で、一軸または二軸方向に延伸し
て使用することが望ましい。延伸方法としては、テンタ
ー式遂次二軸延伸方法、テンター式同時二軸延伸方法、
チューブラー法等の公知の方法を用いることができる。
くはフィルム全体に対して50%以下、より好ましくは
5〜30%、特に好ましくは10〜20%である。
り各種添加剤、例えば、滑剤、酸化防止剤、耐候剤、ゲ
ル化防止剤、ブロッキング防止剤、顔料、帯電防止剤等
を適宜配合しても良い。これらの添加剤は、その性能を
より発揮できる点から、最外層であるA層を構成する樹
脂組成物に配合することが好ましい。
一方または両方のA層上に、ガスバリア層である無機蒸
着層が形成される。当該無機蒸着層は、酸化珪素、酸化
アルミニウム、酸化マグネシウムやこれらの混合物等を
含有するものである。なお、本発明でいう酸化珪素とは
SiOやSiO2 等の各種珪素酸化物の混合物からな
り、酸化アルミニウムとはAlOやAl2 O3 等の各種
アルミニウム酸化物の混合物からなり、酸化マグネシウ
ムとはMgO等の各種マグネシウム酸化物の混合物から
なるものである。各酸化物中の酸素の結合量はそれぞれ
の作製条件によって異なってくる。
有する無機蒸着層は、透明で、ボイル処理やレトルト処
理あるいはゲルボ試験(耐屈曲性試験)にも耐え得る優
れたガスバリア性を付与できることから、本発明におけ
るガスバリア層として特に好ましい。この場合、無機蒸
着層中の酸化アルミニウムの含有率は、好ましくは5重
量%以上45重量%以下、より好ましくは10重量%以
上35重量%以下、特に好ましくは15重量%以上25
重量%以下である。酸化アルミニウム量含有率が5重量
%未満の場合、無機蒸着層中に格子欠陥が生じて十分な
ガスバリア性が得られないおそれがあり、逆に45重量
%を超えると、無機蒸着層の柔軟性が低下し、ガスバリ
ア性フィルムをボイル処理した時に、基材ポリアミドフ
ィルムの寸法変化により、無機蒸着層の破壊(割れや剥
離)が生じ易くなってガスバリア性が低下するおそれが
あり、好ましくない。
化アルミニウムと酸化珪素以外に他の酸化物等を微量
(せいぜい3重量%まで)含んでいても構わない。
00Å、好ましくは50〜2000Åである。膜厚が1
0Å未満では満足のいくガスバリア性が得られ難く、ま
た5000Åを超えて過度に厚くしても、それに相当す
るガスバリア性向上効果は得られず、耐屈曲性や製造コ
ストの点で却って不利となる。
ッタリング法、イオンプレーティング法等の物理蒸着
法、あるいはCVD等の化学蒸着法等が適宜用いられ
る。例えば真空蒸着法を採用する場合は、蒸着原料とし
てSiO2 とAl2 O3 の混合物、あるいはSiO2 と
Alの混合物等が用いられる。加熱には、抵抗加熱、誘
導加熱、電子線加熱等を採用することができ、また、反
応ガスとして酸素、窒素、水素、アルゴン、炭酸ガス、
水蒸気等を導入したり、オゾン添加、イオンアシスト等
の手段を用いた反応性蒸着を採用することも可能であ
る。更に、基材ポリアミドフィルムにバイアスを印加し
たり、加熱したりあるいは冷却する等、成膜条件も任意
に変更することができる。上記蒸着材料、反応ガス、基
板バイアス、加熱・冷却等は、スパッタリング法やCV
D法を採用する場合にも同様に変更可能である。
は、基材ポリアミドフィルムと無機蒸着層との密着強度
が大きく関係しており、密着強度が大きいほどガスバリ
ア性は向上する。そして本発明者らの検討結果によれ
ば、優れたガスバリア性を有し、かつボイル処理後にお
いてもその優れたガスバリア性を維持させるには、95
℃の熱水中で30分間のボイル処理後の密着強度を10
0g/15mm以上、好ましくは150g/15mm以
上、より好ましくは200g/15mm以上、特に好ま
しくは250g/15mm以上にすべきであることを確
認している。密着強度が100g/15mm未満の場
合、ボイル処理やレトルト処理によりガスバリア性が悪
くなる傾向にある。この理由は、密着強度が大きけれ
ば、ボイル処理やレトルト処理によって基材ポリアミド
フィルムに若干の収縮が起こった場合でも、無機蒸着層
の剥離が起こり難くなるためと考えられる。
段としては、無機蒸着層の形成前に、基材ポリアミドフ
ィルムの表面にコロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、
グロー放電処理、逆スパッタ処理、粗面化処理等を施し
たり、あるいは基材ポリアミドフィルム上に接着改質層
を形成する等の方法があり、中でも接着力の持続性の点
から接着改質層の形成が好ましい。以下、接着改質層に
ついて説明する。
質層は、疎水性ポリエステル樹脂に少なくとも1種以上
の重合性不飽和単量体がグラフト重合された自己架橋性
ポリエステル系グラフト共重合体を主成分とする樹脂組
成物からなることが好ましい。なお、本発明において
「グラフト重合」とは、幹ポリマー主鎖に当該主鎖とは
異なる重合体からなる枝ポリマーを導入することであ
る。
脂とは、本来それ自身で水に分散または溶解しない本質
的に水不溶性であるポリエステル樹脂である。
分は、芳香族ジカルボン酸60〜99.5モル%、脂肪
族ジカルボン酸および/または脂環族ジカルボン酸0〜
40モル%、重合性不飽和二重結合を有するジカルボン
酸0.5〜10モル%であることが好ましい。芳香族ジ
カルボン酸が60モル%未満である場合や脂肪族ジカル
ボン酸および/または脂環族ジカルボン酸が40モル%
を超える場合は、基材ポリアミドフィルムと無機蒸着層
との密着強度が低下するおそれがある。
ルボン酸が0.5モル%未満の場合、後にグラフト重合
される重合性不飽和単量体の効率的なグラフト重合が行
われにくくなり、逆に10モル%を超える場合は、グラ
フト重合反応の後期に粘度が上昇しすぎて、反応の均一
な進行を妨げるので好ましくない。より好ましくは、芳
香族ジカルボン酸70〜98モル%、脂肪族ジカルボン
酸および/または脂環族ジカルボン酸0〜30モル%、
重合性不飽和二重結合を有するジカルボン酸2〜7モル
%である。
レフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、ナフタレ
ンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸等が挙げられ
る。脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、
アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカ
ルボン酸、ダイマー酸等が挙げられる。脂環族ジカルボ
ン酸としては、例えば、1,4−シクロへキサンジカル
ボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2
−シクロヘキサンジカルボン酸とその酸無水物等が挙げ
られる。
酸としては、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、
イタコン酸、シトラコン酸等のα,β−不飽和ジカルボ
ン酸;2,5−ノルボルネンジカルボン酸無水物、テト
ラヒドロ無水フタル酸等の脂環族ジカルボン酸等が挙げ
られ、これらの中でも、重合性の点から、フマル酸、マ
レイン酸、2,5−ノルボルネンジカルボン酸が好まし
い。
としては、炭素数2〜10の脂肪族グリコール、炭素数
6〜12の脂環族グリコール、エーテル結合含有グリコ
ールが挙げられる。炭素数2〜10の脂肪族グリコール
としては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロ
ピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4
−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペ
ンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、3−メ
チル−1,5−ペンタンジオール、1,9−ノナンジオ
ール、2−エチル−2−ブチルプロパンジオール等が挙
げられ、炭素数6〜12の脂環族グリコールとしては、
例えば、1,4−シクロヘキサンジメタノール等が挙げ
られる。
えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、さらにはビスフェノール
類の二つのフェノール性水酸基にエチレンオキサイドま
たはプロピレンオキサイドを付加して得られるグリコー
ル類〔例えば2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシフ
ェニル)プロパン等〕等が挙げられる。ポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチ
レングリコールも必要により使用し得る。
の3官能以上のポリカルボン酸および/またはポリオー
ルを共重合成分とすることもできる。3官能以上のポリ
カルボン酸としては、例えば、(無水)トリメリット
酸、(無水)ピロメリット酸、(無水)ベンゾフェノン
テトラカルボン酸、トリメシン酸、エチレングリコール
ビス(アンヒドロトリメリテート)、グリセロールトリ
ス(アンヒドロトリメリテート)等が挙げられる。3官
能以上のポリオールとしては、例えば、グリセリン、ト
リメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタ
エリスリトール等が挙げられる。3官能以上のポリカル
ボン酸やポリオールは、それぞれ全ジカルボン酸成分あ
るいは全グリコール成分中、好ましくは0〜5モル%、
より好ましくは0〜3モル%の範囲で共重合されるが、
5モル%を超えると重合時のゲル化が起こりやすく、好
ましくない。
は、重量平均分子量で5000〜50000の範囲が好
ましい。当該分子量が5000未満の場合は基材ポリア
ミドフィルムと無機蒸着層との密着強度が低下するおそ
れがあり、逆に50000を超えると重合時のゲル化等
の問題が起きるおそれがある。
れる重合性不飽和単量体としては、例えば、フマル酸;
フマル酸モノエチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジブ
チル等のフマル酸のモノエステルまたはジエステル類;
マレイン酸とその無水物;マレイン酸モノエチル、マレ
イン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル等のマレイン酸の
モノエステルまたはジエステル類;イタコン酸とその無
水物;イタコン酸のモノエステルまたはジエステル類;
フェニルマレイミド等のマレイミド類;スチレン、α−
メチルスチレン、t−ブチルスチレン、クロロメチルス
チレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン等のスチレ
ン誘導体や、アクリル重合性単量体として、例えば、ア
ルキル(メタ)アクリレート(アルキル基としてはメチ
ル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n
−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、2−エチル
ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル
基、フェニルエチル基等);2−ヒドロキシエチルアク
リレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−
ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロ
ピルメタクリレート等のヒドロキシ基含有(メタ)アク
リル単量体;アクリルアミド、メタクリルアミド、N−
メチルメタクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、
N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタク
リルアミド、N,N−ジメチロールアクリルアミド、N
−メトキシメチルアクリルアミド、N−メトキシメチル
メタクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド等のア
ミド基含有(メタ)アクリル単量体;N,N−ジエチル
アミノエチルアクリレート、N,N−ジエチルアミノエ
チルメタクリレート等のアミノ基含有(メタ)アクリル
単量体;グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリ
レート等のエポキシ基含有(メタ)アクリル単量体;ア
クリル酸、メタクリル酸およびそれらの塩(ナトリウム
塩、カリウム酸、アンモニウム塩)等のカルボキシル基
含有(メタ)アクリル単量体等が挙げられる。上記単量
体は1種もしくは2種以上を用いて共重合させることが
できる。これらの中でも、スチレン、マレイン酸無水物
が好ましい。
テル樹脂と重合性不飽和単量体の重量比率、即ち疎水性
ポリエステル樹脂/重合性不飽和単量体は、好ましくは
40/60〜95/5、より好ましくは55/45〜9
3/7、特に好ましくは60/40〜90/10であ
る。疎水性ポリエステル樹脂の重量比率が40重量%未
満の場合、疎水性ポリエステル樹脂の優れた接着性を発
揮することができないおそれがあり、逆に95重量%を
超えると、疎水性ポリエステル樹脂の欠点であるブロッ
キングが起こりやすくなる。
は、一般には、疎水性ポリエステル樹脂を有機溶剤中に
溶解させた状態で、重合開始剤および重合性不飽和単量
体を添加して反応させることにより得られる。グラフト
重合反応終了後の反応生成物は、所望のグラフト共重合
体の他に、グラフト重合を受けなかった疎水性ポリエス
テル樹脂および疎水性ポリエステル樹脂にグラフト重合
しなかった重合性不飽和単量体からなる重合体も含有し
ているが、本発明において、グラフト共重合体はこれら
すべてを含む。
は、600当量/106 g以上、特に1200当量/1
06 g以上であることが好ましい。当該酸価が600当
量/106 g未満の場合、基材ポリアミドフィルムと無
機蒸着層との接着性が不十分となるおそれがある。
液または分散液あるいは水系溶媒の溶液または分散液の
形態になる。特に、水系溶媒の分散液、即ち水分散樹脂
の形態が作業環境、塗布性の点で好ましい。このような
水分散樹脂を得るには、通常、有機溶媒中で、前記疎水
性ポリエステル樹脂に、親水性重合性不飽和単量体を含
む重合性不飽和単量体をグラフト重合し、次いで、水添
加、有機溶媒留去により達成される。
水基を有するか、親水基に変化し得る基を有する重合性
不飽和単量体をいう。親水基としては、例えば、カルボ
キシル基、水酸基、リン酸基、亜リン酸基、スルホン酸
基、アミド基、第4級アンモニウム塩基等が挙げられ、
親水基に変化し得る基としては、例えば、酸無水物基、
グリシジル基、クロル基等を挙げることができる。これ
らの中で、水分散性の点およびグラフト共重合体の酸価
が高くなる点から、カルボキシル基を有するか、カルボ
キシル基に変化し得る基(例えば酸無水物基)を有する
重合性不飽和単量体を使用することが好ましい。このよ
うな親水性重合性不飽和単量体は、前述の重合性不飽和
単量体として例示されたもののうち、カルボキシル基、
酸無水物基、水酸基、アミノ基等を有する単量体が挙げ
られ、中でも酸無水物基を有する単量体、特にマレイン
酸無水物が好ましい。
合、グラフト共重合体中の枝ポリマーである重合性不飽
和単量体の重合体成分の重量平均分子量は500〜50
000であるのが好ましい。当該重合体成分の重量平均
分子量を500以下にコントロールすることは一般に困
難であり、グラフト効率が低下し、疎水性ポリエステル
樹脂への親水基の付与が十分に行なわれない傾向があ
る。また、グラフト共重合体中の重合性不飽和単量体の
重合体成分は分散粒子の水和層を形成するが、十分な厚
みの水和層をもたせ、安定な分散体を得るためには当該
重合体成分の重量平均分子量は500以上であることが
望ましい。また当該重合体成分の重量平均分子量の上限
は溶液重合における重合性の点で50000が好まし
い。この範囲内での分子量のコントロールは、重合開始
剤の使用量、単量体滴下時間、重合時間、反応溶媒、単
量体組成あるいは必要に応じて連鎖移動剤や重合禁止剤
を適宜組み合わせることにより行なうことができる。
粒子径の水分散樹脂が得られるが、レーザー光散乱法に
より測定される平均粒子径が10〜500nmであるこ
とが適当であり、分散安定性の点で400nm以下が好
ましく、より好ましくは300nm以下である。500
nmを超えると造膜性が低下して被覆膜が不均一となっ
て、被覆膜表面の光沢の低下により被覆物の透明性が低
下し、逆に10nm未満では接着改質層の耐水性が劣る
おそれがあり、好ましくない。
ト重合は、沸点が50〜250℃の水性有機溶媒を反応
溶媒とすることが好ましい。ここで水性有機溶媒とは2
0℃における水に対する溶解性が少なくとも10g/l
以上、望ましくは20g/l以上であるものをいう。沸
点が250℃を超えるものは、蒸発速度が遅く塗膜の高
温焼付によっても充分に取り除くことができず、逆に沸
点が50℃未満では、それを溶媒としてグラフト重合す
ると、50℃未満の温度でラジカルに解裂する開始剤を
用いる必要があるので取扱上の危険が増大し、好ましく
ない。このような水性有機溶媒として以下の第1群の水
性有機溶媒および/または第2群の水性有機溶媒が挙げ
られる。
つ親水性重合性不飽和単量体を含む重合性不飽和単量体
およびそれと疎水性ポリエステル樹脂とのグラフト共重
合体を比較的良く溶解する溶媒である第1群の水性有機
溶媒としては、エステル類例えば酢酸エチル;ケトン類
例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、
シクロヘキサノン;環状エーテル類例えばテトラヒドロ
フラン、ジオキサン、1,3−ジオキソラン;グリコー
ルエーテル類例えばエチレングリコールジメチルエーテ
ル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレン
グリコールプロピルエーテル、エチレングリコールエチ
ルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル;カル
ビトール類例えばメチルカルビトール、エチルカルビト
ール、ブチルカルビトール;グリコール類若しくはグリ
コールエーテルの低級エステル類例えばエチレングリコ
ールジアセテート、エチレングリコールエチルエーテル
アセテート;ケトンアルコール類例えばダイアセトンア
ルコール、更にはN−置換アミド類例えばジメチルホル
ムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリド
ン等が挙げられる。
ないが、親水性重合性不飽和単量体を含む重合性不飽和
単量体およびそれと疎水性ポリエステル樹脂とのグラフ
ト共重合体を比較的よく溶解する溶媒である第2群の水
性有機溶媒として、水、低級アルコール類、低級カルボ
ン酸類、低級アミン類等が挙げられるが、特に好ましい
ものとしては炭素数1〜4のアルコール類およびグリコ
ール類である。
第1群の水性有機溶媒からただ一種を選んで行なうこと
ができる。混合溶媒で行なう場合は第1群の水性有機溶
媒からのみ複数種選ぶ場合と、第1群の水性有機溶媒か
ら少なくとも一種を選びそれに第2群の水性有機溶媒か
ら少なくとも一種を加える場合がある。グラフト重合反
応の進行挙動、グラフト共重合体およびそれから導かれ
る水分散体の外観、性状等を考慮すると、第1群および
第2群の水性有機溶媒のそれぞれ一種からなる混合溶媒
を使用するのがよい。
媒中では広がりの大きい鎖ののびた状態にあり、第1群
/第2群の混合溶媒中では広がりの小さい糸まり状に絡
まった状態にあることがこれら溶液中の疎水性ポリエス
テル樹脂の粘度測定により確認された。疎水性ポリエス
テル樹脂の溶解状態を調整し分子間架橋を起こりにくく
することがゲル化防止に有効である。効率の高いグラフ
ト重合とゲル化抑制の両立は後者の混合溶媒系において
達成される。第1群/第2群の混合溶媒の重量比率は好
ましくは95/5〜10/90、より好ましくは90/
10〜20/80、特に好ましくは85/15〜30/
70の範囲である。最適の混合比率は使用する疎水性ポ
リエステル樹脂の溶解性等に応じて決定される。
えば、公知の有機過酸化物類や有機アゾ化合物類を用い
得る。有機過酸化物として、ベンゾイルパーオキサイ
ド、t−ブチルパーオキシピバレート等が挙げられ、有
機アゾ化合物として、2,2’−アゾビスイソブチロニ
トリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロ
ニトリル)等が挙げられる。グラフト重合を行うための
重合開始剤の使用量は、重合性不飽和単量体に対して、
少なくとも0.2重量%以上、好ましくは0.5重量%
以上である。
節するための連鎖移動剤、例えば、オクチルメルカプタ
ン、メルカプトエタノール、3−t−ブチル−4−ヒド
ロキシアニソールなどを必要に応じて用い得る。この場
合、重合性不飽和単量体に対して0〜5重量%の範囲で
添加されるのが望ましい。
基性化合物で中和することが好ましく、中和することに
よって容易に水分散化することができる。塩基性化合物
としては塗膜形成時あるいは硬化剤配合による焼付硬化
時に揮散する化合物が望ましく、アンモニアや、トリエ
チルアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N,
N−ジメチルエタノールアミン、アミノエタノールアミ
ン、N−メチル−N,N−ジエタノールアミン、イソプ
ロピルアミン、イミノビスプロピルアミン、エチルアミ
ン、ジエチルアミン、3−エトキシプロピルアミン、3
−ジエチルアミノプロピルアミン、sec−ブチルアミ
ン、プロピルアミン、メチルアミノプロピルアミン、ジ
メチルアミノプロピルアミン、メチルイミノビスプロピ
ルアミン、3−メトキシプロピルアミン、モノエタノー
ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン
等の有機アミンが挙げられる。塩基性化合物は、グラフ
ト共重合体中のカルボキシル基含有量に応じて、部分中
和もしくは完全中和によって水分散体のpH値が5.0
〜9.0の範囲となるように使用するのが望ましい。沸
点が100℃以下の塩基性化合物を使用すると、乾燥後
の塗膜中の残留塩基性化合物も少なく、基材ポリアミド
フィルムと無機蒸着層との接着性が優れ、また接着改質
層の耐水性や耐熱水接着性が優れたものとなる。
に重合性不飽和単量体をグラフト重合させたグラフト共
重合体は自己架橋性を有する。常温では架橋しないが、
塗布後乾燥時の熱で、1)グラフト共重合体中に存在す
るカルボキシル基の脱水反応、または2)熱ラジカルに
よる水素引き抜き反応等の分子間反応、を行い架橋剤な
しで架橋する。これにより初めて、基材ポリアミドフィ
ルムと無機蒸着層との接着性、接着改質層の耐水性を発
現できる。塗膜の架橋性については、様々の方法で評価
できるが、グラフト共重合体を溶解するクロロホルム中
での不溶分率で調べることができる。80℃以下で乾燥
し、120℃で5分間熱処理して得られる塗膜の不溶分
率が、好ましくは50%以上、より好ましくは70%以
上である。塗膜の不溶分率が50%未満の場合は、接着
性、耐水性が十分でないばかりでなく、ブロッキングも
起こしてしまう。
改質層を形成し得るが、さらに架橋剤(硬化用樹脂)を
配合して硬化を行うことにより、接着改質層に高度の耐
水性を付与し得る。
ノール類、クレゾール類等とホルムアルデヒドとの縮合
物であるフェノールホルムアルデヒド樹脂;尿素、メラ
ミン、ベンゾグアナミン等とホルムアルデヒドとの付加
物;この付加物と炭素原子数が1〜6のアルコールから
なるアルキルエーテル化合物等のアミノ樹脂;多官能性
エポキシ化合物;多官能性イソシアネート化合物;ブロ
ックイソシアネート化合物:多官能性アジリジン化合
物;オキサゾリン化合物等が挙げられる。
は、例えば、アルキル化(メチル、エチル、プロピル、
イソプロピルまたはブチル)フェノール、p−t−アミ
ルフェノール、4,4’−sec−ブチリデンフェノー
ル、p−t−ブチルフェノール、o−、m−、p−クレ
ゾール、p−シクロヘキシルフェノール、4,4’−イ
ソプロピリデンフェノール、p−ノニルフェノール、p
−オクチルフェノール、3−ペンタデシルフェノール、
フェノール、フェニルo−クレゾール、p−フェニルフ
ェノール、キシレノール等のフェノール類とホルムアル
デヒドとの縮合物が挙げられる。
メチロール尿素、メトキシ化メチロールN,N−エチレ
ン尿素、メトキシ化メチロールジシアンジアミド、メト
キシ化メチロールメラミン、メトキシ化メチロールベン
ゾグアナミン、ブトキシ化メチロールメラミン、ブトキ
シ化メチロールベンゾグアナミン等が挙げられ、好まし
くはメトキシ化メチロールメラミン、ブトキシ化メチロ
ールメラミン、メチロール化ベンゾグアナミン等が挙げ
られる。
ば、ビスフェノールAのジグリシジルエーテルおよびそ
のオリゴマー、水素化ビスフェノールAのジグリシジル
エーテルおよびそのオリゴマー、オルソフタル酸ジグリ
シジルエステル、イソフタル酸ジグリシジルエステル、
テレフタル酸ジグリシジルエステル、p−オキシ安息香
酸ジグリシジルエステル、テトラハイドロフタル酸ジグ
リシジルエステル、ヘキサハイドロフタル酸ジグリシジ
ルエステル、コハク酸ジグリシジルエステル、アジピン
酸ジグリシジルエステル、セバシン酸ジグリシジルエス
テル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロ
ピレングリコールジグリシジルエーテル、1,4−ブタ
ンジオールジグリシジルエーテル、1,6−へキサンジ
オールジグリシジルエーテルおよびポリアルキレングリ
コールジグリシジルエーテル類、トリメリット酸トリグ
リシジルエステル、トリグリシジルイソシアヌレート、
1,4−ジグリシジルオキシベンゼン、ジグリシジルプ
ロピレン尿素、グリセロールトリグリシジルエーテル、
トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペン
タエリスリトールトリグリシジルエーテル、グリセロー
ルアルキレンオキサイド付加物のトリグリシジルエーテ
ル等が挙げられる。
例えば、低分子または高分子の芳香族、脂肪族のジイソ
シアネート、3価以上のポリイソシアネートが挙げられ
る。ポリイソシアネートとしては、テトラメチレンジイ
ソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トル
エンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネ
ート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、キシ
リレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシア
ネート、イソホロンジイソシアネート、およびこれらの
イソシアネート化合物の3量体がある。さらに、これら
のイソシアネート化合物の過剰量と、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、
グリセリン、ソルビトール、エチレンジアミン、モノエ
タノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノール
アミン等の低分子活性水素化合物、またはポリエステル
ポリオール類、ポリエーテルポリオール類、ポリアミド
類等の高分子活性水素化合物とを反応させて得られる末
端イソシアネート基含有化合物が挙げられる。
ネート化合物とブロック化剤とを従来公知の適宜の方法
より付加反応させて調製し得る。イソシアネートブロッ
ク化剤としては、例えば、フェノール、クレゾール、キ
シレノール、レゾルシノール、ニトロフェノール、クロ
ロフェノール等のフェノール類;チオフェノール、メチ
ルチオフェノール等のチオフェノール類;アセトキシ
ム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキ
シム等のオキシム類;メタノール、エタノール、プロパ
ノール、ブタノール等のアルコール類;エチレンクロル
ヒドリン、1,3−ジクロロ−2−プロパノール等のハ
ロゲン置換アルコール類;t−ブタノール、t−ペンタ
ノール等の第3級アルコール類;ε−カプロラクタム、
δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタム、β−プロピ
ルラクタム等のラクタム類;芳香族アミン類;イミド
類;アセチルアセトン、アセト酢酸エステル、マロン酸
エチルエステル等の活性メチレン化合物;メルカプタン
類;イミン類;尿素類;ジアリール化合物類;重亜硫酸
ソーダ等が挙げられる。
種以上混合して用い得る。架橋剤の配合量としては、グ
ラフト共重合体100重量部に対して、5重量部〜40
重量部が好ましい。架橋剤の配合方法としては、(1)
架橋剤が水溶性である場合、直接グラフト共重合体の水
系溶媒溶液または分散液中に溶解または分散させる方
法、または(2)架橋剤が油溶性である場合、グラフト
化反応終了後、反応液に添加する方法がある。これらの
方法は、架橋剤の種類、性状により適宜選択し得る。さ
らに架橋剤には、硬化剤あるいは促進剤を併用し得る。
テル系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル樹脂、それらの
共重合体、各種水溶性樹脂等や各種機能性樹脂(例えば
ポリアニリンやポリピロール等の導電性樹脂や抗菌性樹
脂、紫外線吸収性樹脂、ガスバリア性樹脂)を配合して
接着改質層を形成してもかまわない。
わない範囲で、各種界面活性剤、帯電防止剤、無機滑
剤、有機滑剤、紫外線吸収剤等の添加剤を含有させるこ
ともできる。
有機溶媒溶液または分散液あるいは水系溶媒の溶液また
は分散液、好ましくは水系溶媒分散液を、好ましくは未
延伸または一軸延伸された基材ポリアミドフィルムに塗
布、乾燥することにより行われる。上記溶液または分散
液中のグラフト共重合体の固形分含有量は、通常1重量
%〜50重量%、好ましくは3重量%〜30重量%であ
る。
ス方式、ダイ方式、バー方式、ディップ方式等の公知の
方法が採用される。塗布液の塗布量は、固形分として
0.005〜10g/m2 、好ましくは0.02〜0.
5g/m2 である。塗布量が0.005g/m2 未満に
なると、基材ポリアミドフィルムと無機蒸着層との十分
な密着強度が得られない。10g/m2 を超えるとブロ
ッキングが発生し、実用上問題がある。
ラフト共重合体のもつ自己架橋性を発現するためには、
基材ポリアミドフィルムおよびグラフト共重合体に熱劣
化が起こらない範囲内で、熱量を多くする条件が好まし
い。具体的には80℃〜250℃、さらに好ましくは1
50℃〜220℃である。ただし乾燥時間を長くするこ
とにより、比較的低い温度でも十分な自己架橋性を発現
するため上記の条件に限らない。
ミドフィルムに上記塗布液を塗布、乾燥後、当該フィル
ムを一軸またはそれ以上で延伸する場合、塗布後の乾燥
温度はその後の延伸に影響しない範囲の条件で乾燥する
必要があり、基材ポリアミドフィルムの場合、塗膜の水
分率を2%以下にして延伸し、その後200℃以上で熱
固定を行うことにより塗膜が強固になり、接着改質層と
基材ポリアミドフィルムとの接着性が飛躍的に向上す
る。水分率が2%を超えると乾燥温度にもよるが、横延
伸工程中に結晶化が起こり易くなり、平面性の悪化や延
伸性が損なわれる場合がある。
上記塗布液を塗布する場合、基材ポリアミドフィルムと
接着改質層との接着性をさらに良くするため、接着改質
層の形成前に基材ポリアミドフィルムにコロナ処理、火
炎処理、電子線照射等による表面処理をしてもよい。
し、本発明においてはその上には無機蒸着層が形成され
るが、さらに接着性をよくするために、無機蒸着層形成
前に当該接着改質層にさらにコロナ処理、火炎処理、電
子線照射等による表面処理をしても良い。
表面には、主に熱接着性を与える為のポリオレフィン系
樹脂よりなるヒートシール層が形成される。ヒートシー
ル層を構成するポリオレフィン系樹脂としては、例え
ば、LDPE、LLDPE、CPP等が例示される。当
該ヒートシール層は必ずしも単層である必要はなく複層
であってもよく、複層構造とするときの各層を構成する
樹脂も、同種の樹脂の組合せはもとより、異種ポリマー
の共重合物や変性物、ブレンド物等を積層したものであ
ってもよい。例えば、ラミネート性やヒートシール性を
高めるため、ベースとなる熱可塑性ポリオレフィン系樹
脂のガラス転移温度(Tg)や融点よりも低いポリマー
を配合したり、耐熱性を付与するため逆にTgや融点の
高いポリマーを配合することも可能である。
は、必要に応じて各種の添加剤、例えば、可塑剤、熱安
定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色剤、フィラー、
帯電防止剤、抗菌剤、滑剤、耐ブロッキング剤、他の樹
脂等をブレンドすることも可能である。
ライラミネート法やウェットラミネート法、更には溶融
押出ラミネート法や共押出ラミネート法等によって、無
機樹脂層の上にヒートシール層として形成され得るが、
ヒートシール層は無機蒸着層の保護層としての機能も有
しており、その機能を有効に果たす上で、該無機蒸着層
とヒートシール層との接着力を高めることは極めて有効
であり、その為の手段として、無機蒸着層とヒートシー
ル層との間に接着剤層を設けることは極めて有効であ
る。
移温度が−10℃〜40℃の範囲の樹脂、例えばポリウ
レタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、
塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリエチレン系
樹脂、ポリプロピレン系樹脂、メラミン系樹脂、アクリ
ル系樹脂等が好ましく、これらは単独であるいは2種以
上を併用してもよい。また、カルボキシル基、酸無水物
基、(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリル酸エステル
骨格を有する化合物;グリシジル基やグリシジルエーテ
ル基を有するエポキシ化合物;オキサゾリン基、イソシ
アネート基、アミノ基、水酸基等の反応性官能基を有す
る硬化剤もしくは硬化促進剤を配合した接着剤組成物を
使用することも有効である。
ィルムは、その優れたガスバリア性およびボイル処理や
レトルト処理後のガスバリア持続性および2次加工特性
を生かし、味噌、漬物、惣菜、ベビーフード、佃煮、こ
んにゃく、ちくわ、蒲鉾、水産加工品、ミートボール、
ハンバーグ、ジンギスカン、ハム、ソーセージ、その他
の畜肉加工品、茶、コーヒー、紅茶、鰹節、昆布、ポテ
トチップス、バターピーナッツ等の油菓子、米菓、ビス
ケット、クッキー、ケーキ、饅頭、カステラ、チーズ、
バター、切り餅、スープ、ソース、ラーメン、わさび等
の食品や、練り歯磨きなどの包装用材料として有効に利
用することができ、ペットフード、農薬、肥料、輸液パ
ック、あるいは半導体や精密材料の包装用材料や、さら
には医療、電子、化学、機械等の産業材料の包装用材料
にも有効に活用することができる。
袋、フタ材、カップ、チューブ、スタンディングパック
等に幅広く適用できる。
る。本発明はもとより下記実施例によって制限を受ける
ものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当
に変更を加えて実施することももちろん可能であり、そ
れらはいずれも本発明技術的範囲に包含される。また、
下記実施例で採用した各種の性能試験は次の方法によっ
て行った。
(「OX−TRAN 10/50A」 Medern Controls
社製)を使用し、湿度0%、温度25℃で測定した。
(「PERMATRAN」 Medern Controls社製)を使
用し、湿度0%、温度25℃で測定した。
ロンUTM2」を用いて、無機蒸着層と基材ポリアミド
フィルム間の界面に水を付着させながら180度剥離
し、無機蒸着層と基材ポリアミドフィルム間のS−Sカ
ーブを測定して求めた。
下、ゲルボ試験)は、理学工業社製のゲルボフレックス
テスターを用いて評価した。条件としては、(MIL−
B131H)DE112インチ×8インチの試験片を直
径3(1/2)インチの円筒状とし、両端を保持し、初
期把握間隔7インチとし、ストロークの3(1/2)イ
ンチで、400度のひねりを加える。この動作の操り返
し往復運動を40回/minの速さで、1000回行な
う。測定雰囲気は、20℃、相対湿度は65%である。
このときのピンホール数を数えた。
肪族ポリアミド樹脂(a)および(b)について、樹脂
(a)および(b)を各々単層フィルムとし、各々をA
STM D570に準拠して23℃水中に24時間浸漬
した後、浸漬前後の重量より吸水率を求め、その値から
(a)/(b)を計算した。
応力歪み測定装置TMA(真空理工社製)およびガス加
湿装置の組み合わせにより吸湿寸法伸びを測定した。基
材ポリアミドフィルムを長さ50mm、幅4mmに試料
を切りTMA装置にセットする。ガス加湿装置で水蒸気
を徐々に送り込み80%RH→35%RH→73
%RH→35%RHに相対湿度を変更した。但し、各
々の設定では、30分間応答が安定した後湿度を変更し
た。吸湿伸びの算出方法は次式に従った。 湿度変更〜時の基材ポリアミドフィルムの幅方向の
伸び:x1 (%) 湿度変更〜時の基材ポリアミドフィルムの幅方向の
伸び:x2 (%) 湿度変更〜時の基材ポリアミドフィルムの湿度差:
y1 (%) 湿度変更〜時の基材ポリアミドフィルムの湿度差:
y2 (%) これらの値より、湿度60%当たりの基材ポリアミドフ
ィルムの幅方向の伸びを以下の式で計算した。 z1 =x1 /y1 ×60 z2 =x2 /y2 ×60 吸湿寸法伸び率(%)は、z1 とz2 の平均値とした。
この吸湿寸法伸び率(%)が2.0以下のものを良品と
した。なお、基材ポリアミドフィルムの「幅方向」と
は、フィルムの流れ方向に対して直交する方向のことを
いう。
機、温度計、および部分還流式冷却器を具備したステン
レススチール製オートクレーブに、ジメチルテレフタレ
ート345重量部、1,4−ブタンジオール211重量
部、エチレングリコール270重量部、およびテトラ−
n−ブチルチタネート0.5重量部を仕込み、160℃
から220℃まで、4時間かけてエステル交換反応を行
った。次いで、フマル酸14重量部およびセバシン酸1
60重量部を加え、200℃から220℃まで1時間か
けて昇温し、エステル化反応を行った。次いで255℃
まで昇温し、反応系を徐々に減圧した後、0.22mm
Hgの減圧下で1時間30分反応させ、ポリエステルを
得た。得られたポリエステルは、淡黄色透明であった。
00であり、組成は以下のようであった(単位モル
%)。 テレフタル酸:70 セバシン酸:26 フマル酸:4 エチレングリコール:50 1,4−ブタンジオール:50
攪拌機、温度計、還流装置と定量滴下装置を備えた反応
器に上記疎水性ポリエステル樹脂75重量部、メチルエ
チルケトン56重量部およびイソプロピルアルコール1
9重量部を入れ、65℃で加熱、攪拌し、樹脂を溶解し
た。樹脂が完溶した後、無水マレイン酸15重量部をポ
リエステル溶液に添加した。次いで、スチレン10重量
部、およびアゾビスジメチルバレロニトリル1.5重量
部を12重量部のメチルエチルケトンに溶解した溶液を
0.1ml/分でポリエステル溶液中に滴下し、さらに
2時間攪拌を続けた。反応溶液から分析用のサンプリン
グを行った後、メタノール5重量部を添加した。次い
で、水300重量部とトリエチルアミン15重量部を反
応溶液に加え1時間攪拌した。その後、反応器内温を1
00℃に上げ、メチルエチルケトン、イソプロピルアル
コール、過剰のアンモニアを蒸留により留去し、水分散
グラフト共重合体を得た。当該グラフト共重合体は淡黄
色透明であった。当該グラフト共重合体を固形分濃度1
0重量%になるように水:イソプロピルアルコール=
9:1(重量比)で希釈して塗布液を調製した。
ルズ社製、ダイアミドD1940)、B層として100
重量部のナイロン6をTダイから積層しながら溶融押出
し、20℃の回転ドラム上で冷却して厚さ180μmの
未延伸ポリアミドフィルムを得た。このフィルムはA層
/B層/A層の層構成であり、各層の厚みはA層:B
層:A層=1.5:7.0:1.5での厚みで溶融共押
出し積層した。この未延伸フィルムを50℃で3.0倍
に縦延伸した後、上記水分散グラフト共重合体含有塗布
液を乾燥後の厚さが約0.1μmとなるように塗布し乾
燥した。次いで125℃で横方向に4.0倍延伸し、2
15℃で熱固定を行い、厚み15μmの2軸延伸フィル
ムを得た。
ンバー内を1×10-5Torrの圧力に保持し、SiO
2 70重量%とAl2 O3 30重量%の混合酸化物を1
5kwの電子線加熱によって蒸発させ、厚さ200Åの
無色透明な無機蒸着層を接着改質層上に形成した。次い
でこの無機蒸着層上に、シーラント層として無延伸ポリ
エチレン(厚さ:55μm)を接着剤(武田薬品社製
「A310/Al0」、塗布量2g/m2 )でドライラ
ミネートし、45℃で4日間エージングしてガスバリア
性フィルムを得た。基材ポリアミドフィルムに使用した
脂肪族ポリアミド樹脂(a)および(b)の各々の単層
フィルム、基材ポリアミドフィルムおよびガスバリア性
フィルムについて、 (1)吸水率比:(a)/(b) (2)吸湿寸法伸び:幅方向(%) (3)耐屈曲疲労試験後(1000回屈曲)のピンホー
ル数(個) (4)耐屈曲疲労試験後(3000回屈曲)のピンホー
ル数(個) (5)未処理フィルムの酵素透過度(cc/m2 ・at
m・day) (6)95℃の熱水中に30分浸漬後、lh放置後のフ
ィルムの酸素透過度(cc/m2 ・atm・day) (7)95℃の熱水中に30分浸漬後、lh放置後のフ
ィルムの水蒸気透過度(g/m2 ・day) (8)95℃の熱水中に30分浸漬後、lh放置後のフ
ィルムの基材ポリアミドフィルムと無機蒸着層の剥離界
面に水を滴下したときの基材ポリアミドフィルムと無機
蒸着層との密着強度(g/15mm) を測定した。その結果を表1に示す。
612を用いたこと以外は、実施例1と全く同様に行な
い、ガスバリア性フィルムを得た。
ミドフィルム各層の厚みをA層:B層:A層=0.5:
9.0:0.5としたこと以外は、実施例1と全く同様
に行ない、ガスバリア性フィルムを得た。
6を用いたことと、接着改質層塗布液としてポリエステ
ル系コート剤(疎水性ポリエステルにアクリルグラフト
した水分散液、東洋紡績株式会社「AGN131」)を
使用したこと以外は、実施例1と全く同様に行ない、ガ
スバリア性フィルムを得た。
得られたガスバリア性フィルムは、基材ポリアミドフィ
ルムに使用された脂肪族アミン樹脂(a)および(b)
の吸水率比(a)/(b)が0.5以下であり、いずれ
も基材ポリアミドフィルムの吸湿寸法伸びが少なく、ボ
イル処理後においてもガスバリア性が良好であり、また
基材ポリアミドフィルムと無機蒸着層との密着強度およ
び耐屈曲性が良好であった。しかし、比較例1で得られ
たガスバリア性フィルムは、脂肪族アミン樹脂(a)お
よび(b)の吸水率比(a)/(b)が0.5を超える
ものであり、基材ポリアミドフィルムの吸湿寸法伸びが
大きく、ボイル処理後の基材と無機蒸着層との密着強度
およびガスバリア性は劣り、また耐屈曲性も劣るもので
あった。
ガスバリア性フィルムは、基材ポリアミドフィルムがA
層/B層またはA層/B層/A層で、各層を構成する樹
脂の吸水率比が上記の範囲のため、当該基材の吸水によ
る寸法変化が少なく安定であり、従って、このようなガ
スバリア性フィルムをボイル処理またはレトルト処理し
ても、無機蒸着層に割れ、剥離が生じにくく、良好なガ
スバリア性が維持されると考えられる。また、脂肪族ポ
リアミド樹脂をA層およびB層の成分として使用するの
で、ガスバリア性フィルムの落下衝撃や屈曲に対する強
度が大きい。さらに、基材ポリアミドフィルムと無機蒸
着層との間に接着改質層を形成することにより、ボイル
処理やレトルト処理を行っても接着改質層の耐水性が良
好であるため、無機蒸着層と基材ポリアミドフィルムの
界面における水の進入が少ない。従って、無機蒸着層の
基材ポリアミドフィルム表面からの剥離・浮きあるいは
無機蒸着層の化学変化による劣化が抑制される。
Claims (10)
- 【請求項1】 脂肪族ポリアミド樹脂(X)を主成分と
するA層と脂肪族ポリアミド樹脂(Y)を主成分とする
B層が、A層/B層またはA層/B層/A層の層構成を
なす基材ポリアミドフィルムの一方または両方のA層上
に、無機蒸着層が形成されてなり、かつ当該脂肪族ポリ
アミド樹脂(X)の吸水率(a)と当該脂肪族ポリアミ
ド樹脂(Y)の吸水率(b)の比、(a)/(b)が
0.5以下であることを特徴とするガスバリア性フィル
ム。 - 【請求項2】 脂肪族ポリアミド樹脂(X)が、ナイロ
ン12、ナイロン612、ナイロン7、ナイロン11お
よびナイロン6/ナイロン12共重合体からなる群より
選択される少なくとも1つであり、かつ脂肪族ポリアミ
ド樹脂(Y)が、ナイロン6、ナイロン4、ナイロン4
6およびナイロン66からなる群より選択される少なく
とも1つであることを特徴とする請求項1記載のガスバ
リア性フィルム。 - 【請求項3】 95℃の熱水中で30分間のボイル処理
後の基材ポリアミドフィルムと無機蒸着層との密着強度
が100g/15mm以上であることを特徴とする請求
項1記載のガスバリア性フィルム。 - 【請求項4】 基材ポリアミドフィルムと無機蒸着層の
間に、疎水性ポリエステル樹脂に少なくとも1種以上の
重合性不飽和単量体がグラフト重合された自己架橋性ポ
リエステル系グラフト共重合体を主成分とする樹脂組成
物からなる接着改質層が形成されてなることを特徴とす
る請求項1〜3のいずれかに記載のガスバリア性フィル
ム。 - 【請求項5】 重合性不飽和単量体が、二重結合を有す
る酸無水物から選択される少なくとも1つを含むことを
特徴とする請求項4記載のガスバリア性フィルム。 - 【請求項6】 重合性不飽和単量体が、マレイン酸無水
物とスチレンであることを特徴とする請求項4記載のガ
スバリア性フィルム。 - 【請求項7】 接着改質層が、自己架橋性ポリエステル
系グラフト共重合体を含有する塗布液を、未延伸または
一軸延伸された基材ポリアミドフィルムに塗布、乾燥し
た後、当該フィルムを一軸またはそれ以上で延伸し、熱
固定することにより形成されてなる層であることを特徴
とする請求項4記載のガスバリア性フィルム。 - 【請求項8】 無機蒸着層が、酸化珪素および酸化アル
ミニウムを含有する層であることを特徴とする請求項1
〜7のいずれかに記載のガスバリア性フィルム。 - 【請求項9】 無機蒸着層中の酸化アルミニウムの含有
量が、5重量%以上45重量%以下であることを特徴と
する請求項8記載のガスバリア性フィルム。 - 【請求項10】 無機蒸着層上に、ポリオレフィン樹脂
を含有する組成物からなるヒートシール層が形成されて
なることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の
ガスバリア性フィルム。
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