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JP3101659B2 - 高分子フィルム - Google Patents

高分子フィルム

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JP3101659B2
JP3101659B2 JP04017832A JP1783292A JP3101659B2 JP 3101659 B2 JP3101659 B2 JP 3101659B2 JP 04017832 A JP04017832 A JP 04017832A JP 1783292 A JP1783292 A JP 1783292A JP 3101659 B2 JP3101659 B2 JP 3101659B2
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vermiculite
film
particles
layer
vermiculite particles
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JP04017832A
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ギャリー ハリソン アンソニー
ネビル ユーゲン メレディス ウィリアム
エドワード ヒギンス デイビッド
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デュポン テイジン フィルムズ ユー．エス．リミテッド パートナーシップ
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、高分子フィルムに関し、特に、
酸素遮断性を示す高分子フィルムに関する。
【０００２】高分子フィルム、特に包装フィルムに対
し、気体、特に酸素に対するバリヤーを提供することが
産業上要求されている。高分子フィルムは通常、酸素遮
断性に乏しい。従来、酸素遮断性は、好適なポリマー、
例えばポリビニリデンクロリドでコーティングすること
により高分子フィルムに与えられていた。しかし、ポリ
ビニリデンクロリド等以外の他の材料が要求されてい
る。
【０００３】US-A-3499820は、高分子フィルム上にコー
トした場合又はその間にはさんだ場合に気体遮断性を与
えるため、他の材料、すなわち粒子の使用を開示してい
る。US-A-3499820は、粒子の形状で存在するあらゆる物
質、例えば、グラファイト、金属、N-ベンゾイルアセト
アミドのような有機材料、及び鉱物のような無機材料を
高分子フィルムにコートし、気体、特に酸素遮断性を与
えることを教示している。前記材料は天然、合成、又は
化学改質物質であってよい。特定の例に含まれる唯一の
鉱物はベントナイトクレーである。この粒子は0.005 〜
30μm の長さ及び20〜300:１の軸比を有するべきであ
る。
【０００４】日本公開特許公報第63-233836 号明細書
は、２〜１／100 の比の膨潤特性を有するシートシリケ
ート及びポリビニリデンクロリドの混合物のコーティン
グを含む、気体遮断特性を有する高分子フィルムを開示
している。このシートシリケートは、そのすぐれた平面
性及び大きな結晶サイズのため天然物質又は合成化合物
であってよい。0.6 μm の平均粒度を有するリチウムテ
ニオライトがこの明細書に含まれる唯一のシートシリケ
ートの例である。
【０００５】我々は、ポリビニリデンクロリドポリマー
を使用せず、酸素遮断性を示す限られた粒度のバーミキ
ュル石の層を含む高分子フィルムを発明した。
【０００６】本発明は、少なくとも片面にバーミキュル
石粒子を含むコーティング層を有する高分子材料の基材
層を備え、前記バーミキュル石粒子数の５０〜１００％
が０．５〜５．０μmの粒度を有し、該バーミキュル石
粒子が１．０〜３．０μmの平均粒度を有し、該バーミ
キュル石粒子数の少なくとも７０％において最小幅に対
する最大幅の比が４：１未満であり、該バーミキュル石
粒子数の少なくとも６０％が１０〜６０Åの厚さを有
し、および該バーミキュル石粒子数の少なくとも６０％
が２００〜３０００のアスペクト比を有することを特徴
とする高分子フィルムを提供する。
【０００７】本発明はまた、高分子材料の基材層を形成
し、該基材層の少なくとも片面にバーミキュル石粒子を
含むコーティング層を塗布する工程を有し、前記バーミ
キュル石粒子として、該バーミキュル石粒子数の５０〜
１００％が０．５〜５．０μmの粒度を有し、該バーミ
キュル石粒子が１．０〜３．０μmの平均粒度を有し、
該バーミキュル石粒子数の少なくとも７０％において最
小幅に対する最大幅の比が４：１未満であり、該バーミ
キュル石粒子数の少なくとも６０％が１０〜６０Åの厚
さを有し、該バーミキュル石粒子数の少なくとも６０％
が２００〜３０００のアスペクト比を有するように加工
したバーミキュル石を使用することを特徴とする高分子
フィルムの製造方法に関する。
【０００８】本発明に係るコートされたフィルムの製造
に用いるための基材は、好適には自立、不透明、もしく
は好ましくは透明なフィルム又はシートを形成できる高
分子材料を含む。
【０００９】自立フィルム又はシートとは、支持ベース
が存在しなくても独立に存在できるフィルム又はシート
を意味する。
【００１０】本発明に係るコートされたフィルムの基材
は、あらゆる合成、フィルム形成性、高分子材料より形
成してよい。好適な熱可塑性、合成材料は、エチレン、
プロピレンもしくはブテン−１、特にポリプロピレン、
のような１−オレフィンのホモポリマーもしくはコポリ
マー、ポリアミド、ポリカーボネート、及び１種以上の
ジカルボン酸もしくはその低級アルキル（６個以下の炭
素原子）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-、もしくは2,7-ナフタレンジ
カルボン酸、琥珀酸、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（所望によりピバリン酸のようなモノカルボン
酸を含む）と１種以上のグリコール、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の縮合により得ら
れる合成線状ポリエステルを含む。ポリエチレンテレフ
タレートフィルムが特に好ましく、英国特許838708に記
載されているように、典型的には70〜125 ℃の温度で２
つの互いに垂直の方向に連続延伸することにより二軸延
伸され、そして好ましくは150 〜250 ℃の温度で熱硬化
されたフィルムが特に好ましい。
【００１１】基材は、ポリアリールエーテルもしくはそ
のチオ同族体、特にポリアリールエーテルケトン、ポリ
アリールエーテルスルホン、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、
又はこれらのコポリマーもしくはチオ同族体を含んでよ
い。これらのポリマーの例は、EP-A-1879 、EP-A-18445
8 及びUS-A-4008203に開示されており、特に好適な材料
は商標STABARとしてICI PLC より販売されている。基材
はポリ（アリーレンスルフィド）、特にポリ-p−フェニ
レンスルフィドもしくはそのコポリマーを含んでよい。
前記ポリマーのブレンドも用いてよい。
【００１２】好適な熱硬化性樹脂基材材料は、アクリ
ル、ビニル、ビスマレイミド及び不飽和ポリエステルの
ような付加重合樹脂、ウレア、メラミンもしくはフェノ
ールとの縮合体のようなホルムアルデヒド縮合樹脂、シ
アネート樹脂、官能化ポリエステル、ポリアミド又はポ
リイミドを含む。
【００１３】本発明に係るコートされたフィルムを製造
するための高分子フィルム基材は未延伸もしくは一軸延
伸であってよいが、好ましくは機械及び物理特性の満足
な組合せを達成するためフィルムの面でたがいに垂直な
２つの方向に延伸することにより２軸延伸されている。
熱可塑性高分子チューブを押出し、続いて冷却し、再加
熱し、内部ガス圧により膨張させ横方向に延伸させ、縦
方向の延伸をおこす速度で延伸することにより同時二軸
延伸を行ってよい。熱可塑性基材材料を平坦な押出品と
して押出し、まず１方向に延伸し、次いで他の垂直方向
に延伸することによるテンター法で連続延伸を行ってよ
い。通常、先ず縦方向、すなわちフィルム延伸機の進行
方向に延伸し、次いで横方向に延伸することが好まし
い。延伸された基材フィルムは、そのガラス転移温度以
上の温度において寸法拘束しながら熱硬化することによ
り寸法安定化される。
【００１４】基材は、好適には６〜300 、特に６〜100
、とりわけ６〜25μm の厚さを有する。バーミキュル
石は２：１フィロシリケート層鉱物である。この鉱物の
組成及び構造は、"Clay Minerals : Their Structure,
Behavior & Use", Proceeding ofa Royal Society Disc
ussion Meeting, 9 & 10 November 1983, London, The
Royal Society, 1984、特に232 〜234 頁に示されてい
る。
【００１５】バーミキュル石とは、例えばハイドロバイ
オタイト及びクロライトのバーミキュル石の比を有する
鉱物を含むバーミキュル石のような鉱物学上公知の物質
を意味する。
【００１６】バーミキュル石粒子とは、バーミキュル石
を薬品で処理し、処理されたバーミキュル石を水中で膨
潤させ、この膨潤したバーミキュル石に水中で剪断力を
加え層を剥がし、層鉱物の小さな粒子の水性懸濁液を形
成することにより得られる層鉱物バーミキュル石の小さ
な粒子もしくはフレークを意味する。この小さな粒子は
互いに接着し、フィルムを形成する。
【００１７】バーミキュル石は相（例えばバーミキュラ
イト、バイオライト、ハイドロバイオタイト等）の混合
物及び内層（例えばMg2+、Ca2+、K + ) の混合物を含
む。バーミキュル石粒子の水性懸濁液もしくはスラリー
の製造は、適当な肉眼で見える膨潤を発生させるに十分
なカチオン（例えばn-ブチルアンモニウム、Li+ ) の膨
潤をおこすようイオン交換に依存している。膨潤の量は
通常イオン交換の程度に依存している。膨潤した、一部
交換したバーミキュル石ゲルは粉砕され、バーミキュル
石粒子のフィルム形成懸濁液を形成する。水中で膨潤さ
せ次いで粉砕しバーミキュル石を剥がした後の金属（特
にアルカリ金属）塩もしくはアルキルアンモニウム塩の
１種以上の水溶液によりバーミキュル石粒子の処理は公
知であり、例えばUK-A-1016385、UK-A-1119305、UK-A-1
585104、及びUK-A-1593382、並びにUS-A-4130687に記載
されている。
【００１８】得られるバーミキュル石の物理特性は、鉱
石の地理的出所、用いる膨潤カチオンの種類及び量、イ
オン交換及び粉砕工程において用いられる加工条件、及
びその後の分画法、例えば特定の粒度の粒子を得るため
の遠心及び篩い分けによって異なる。本発明はバーミキ
ュル石粒子を製造するための特定の方法に限定されな
い。ここに示す以外の他のバーミキュル石粒子の製造方
法は、当業者に明らかであろう。
【００１９】バーミキュル石粒子の粒度とは、粒子の最
大幅の大きさを意味する。本発明に係る高分子フィルム
は、粒子の数の好ましくは55〜99.9％、より好ましくは
60〜99％、特に70〜95％が0.5 〜5.0 μm の粒度を有す
るバーミキュル石粒子のコーティング層を含む。また、
バーミキュル石粒子の数の好ましくは80〜100 ％、より
好ましくは80〜99.9％、特に85〜99.9％、とりわけ90〜
99.9％が0.1 〜5.0 μm の粒度を有する。
【００２０】バーミキュル石粒子の平均粒度は好ましく
は1.0 〜3.0 μm 、より好ましくは1.2 〜2.2 μm 、特
に1.3 〜1.6 μm である。バーミキュル石粒子の平均粒
度とは、粒子の最大幅の平均値を意味する。
【００２１】本発明に係るフィルムに用いるためのバー
ミキュル石粒子は、その数の好ましくは０〜20％、より
好ましくは0 〜15％、特に０〜５％が0.1 μm 未満の粒
度を有する粒子を含む。さらに、本発明に係るフィルム
に用いるためのバーミキュル石粒子は、その数の好まし
くは０〜20％、より好ましくは0 〜15％、特に０〜５％
が5.0 μm より大きい粒度を有する粒子を含む。
【００２２】その数の好ましくは少なくとも70％、より
好ましくは少なくとも80％、特に少なくとも90％が、バ
ーミキュル石の最小幅に対する最大幅の比が好ましくは
４：１未満、より好ましくは２：１未満、特に1.5:１未
満である。
【００２３】本発明の好ましい実施態様において、バー
ミキュル石粒子は好適には約10〜60Å、特に約25〜40Å
の厚さを有する。バーミキュル石粒子の数の好ましくは
60〜100 ％、より好ましくは70〜99％、特に90〜95％が
10〜60Åの厚さを有する。バーミキュル石粒子の平均厚
さは好ましくは25〜50Å、より好ましくは25〜40Å、特
に25〜30Åである。
【００２４】バーミキュル石粒子の、厚さに対する最大
幅の比を意味するアスペクト比は好適には200 より大き
い。バーミキュル石粒子の数の好ましくは60〜100 ％、
より好ましくは70〜99％、特に90〜95％が200 〜3000、
より好ましくは300 〜2000、特に500 〜1500のアスペク
ト比を有する。バーミキュル石粒子の平均アスペクト比
は、好ましくは600 〜1400、より好ましくは700 〜120
0、特に800 〜1000である。
【００２５】粒子は均一な厚さを有することが好まし
く、粒子の最小厚さに対する最大厚さの平均比は、好ま
しくは1.2:１未満、より好ましくは1.1:１未満、特に1.
05：１未満である。
【００２６】コーティング層はどのような厚さのバーミ
キュル石粒子の連続層を含んでよいが、大気酸素に対す
る遮断性が驚くべきほど改良された高分子フィルムはと
ても薄い、例えば0.05μm ほどの厚さの粒子の連続層を
含むが、好ましくは層の最小厚さは少なくとも５μm で
ある。バーミキュル石層の最大厚さは好ましくは５μm
、特に2.0 μm である。
【００２７】コーティング層厚さに対する基材の比は広
範囲にわたってよいが、コーティング層の厚さは好まし
くは基材の0.1 ％未満、25％以上ではない。
【００２８】コーティング層は、好ましくは0.1 〜10mg
/dm2、特に0.5 〜10.0mg/dm2のコート重量で高分子基材
に塗布される。両面にコートされたフィルムに対して
は、各層は好ましくは好ましい範囲内のコート重量を有
する。
【００２９】バーミキュル石粒子は、コーティング層の
好ましくは少なくとも５重量％、より好ましくは10〜95
％、特に30〜90％含む。
【００３０】本発明の好ましい実施態様において、コー
ティング層はさらに、連続、好ましくは均一なコーティ
ングを形成できる当該分野において公知のポリマーであ
る物質を少なくとも１種含んでよい。この高分子物質
は、好ましくは有機樹脂であり、バーミキュル石粒子の
フィルムの形成を助けそしてそのフィルム形成能を損な
わないフィルム形成ポリマーもしくはオリゴマー又はそ
の前駆体であってよい。
【００３１】好適な高分子樹脂は、以下のものを含む。 (a) ポリエチレンテレフタレートのようなホモポリエス
テル (b) スルホテレフタル酸及び／又はスルホイソフタル酸
のような、特にジカルボン酸のスルホ誘導体より得られ
るようなコポリエステル (c) 無水マレイン酸もしくはイタコン酸のような１種以
上のエチレン系不飽和コモノマーとスチレンとのコポリ
マー、特にGB-A-1540067に記載されているコポリマー (d) アクリル酸及び／又はメタクリル酸及び／又はその
低級アルキル（６個以下の炭素原子）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
トのコポリマー、55/27/18％及び36/24/40％のモル比の
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 (e) 官能化ポリオレフィン、特にマレイン化ポリブタジ
エン (f) 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のようなセルロース材料 (g) ポリビニルアルコール
【００３２】好ましい高分子樹脂は、アクリルもしくは
メタクリル樹脂を含み、好ましくはアクリル酸のエステ
ル及び／又はメタクリル酸のエステル、特にメチル、エ
チルn-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチ
ル、ターブチル、ヘキシル、2-エチルヘキシル、ヘプチ
ル、及びn-オクチルのようなアルキル基が10個以下の炭
素原子を含む（メタ）アクリル酸のアルキルエステルよ
り得られる少なくとも１種のモノマーを含むポリマーを
含む。アクリル樹脂は、アクリル酸のエステル及び／又
はメタクリル酸のエステル、及び／又はその誘導体を好
ましくは50モル％以上、98モル％未満、特に70〜96モル
％、とりわけ80〜94モル％含む。アルキルアクリレー
ト、例えばエチルアクリレート及びブチルアクリレート
より得られるポリマーは、アルキルメタクリレートと共
に好ましい。エチルアクリレート及びメチルメタクリレ
ートを含むポリマーが特に好ましい。アクリレートモノ
マーは、好ましくは30〜65モル％存在し、メタクリレー
トモノマーは、好ましくは20〜60モル％存在する。
【００３３】３種のモノマーより得られる好ましいアク
リル樹脂は、35〜60モル％のエチルアクリレート／30〜
55モル％のメチルメタクリレート／２〜20モル％のメタ
クリルアミドを含み、特に、エチルアクリレート／メチ
ルメタクリレート／アクリルアミドもしくはメタクリル
アミドをそれぞれ46/46/８％のモル比含む。
【００３４】コーティング層の高分子樹脂の分子量は広
範囲にわたっているが、重量平均分子量は、好ましくは
2,000,000 未満、より好ましくは40,000〜1,000,000 、
特に50,000〜500,000 である。
【００３５】高分子樹脂はコーティング層の、好ましく
は95重量％未満、より好ましくは５〜90重量％、特に10
〜70重量％含む。コーティング層組成物の高分子樹脂は
通常水に不溶である。水不溶性ポリマーを含むコーティ
ング組成物は、それにもかかわらず水性分散液として高
分子フィルム基材に塗布される。
【００３６】コーティング層は、スラリーもしくは分散
液としてバーミキュル石粒子を塗布し、分散媒体を除去
し密着した層を形成することにより形成される。好まし
くは、分散媒体は水を含み、スラリーもしくは分散液は
バーミキュル石粒子を0.5 〜20重量％、特に１〜10重量
％含む。
【００３７】コーチング層組成物は、延伸フィルムの製
造において行われる延伸操作の前、間又は後で塗布して
よい。コーティング組成物は、例えば、二軸延伸操作の
２つの段階（縦及び横）の間でフィルムに塗布してよ
い。延伸及び塗布のそのような順序はコートされた線状
ポリエステルフィルム基材の製造に好適であり、好まし
くはまず回転ローラー上で縦方向に延伸し、塗布し、次
いでテンターオーブン内で横に延伸し、好ましくはその
後熱硬化させる。コーティング組成物は好ましくは、二
軸延伸されたポリエステル、特にポリエチレンテレフタ
レートフィルムのようなすでに延伸されたフィルム基材
に塗布される。
【００３８】コーティング組成物は、浸漬コーティン
グ、ビーズコーティング、逆ロールコーティング、もし
くはスロットコーティングのような従来のコーチェィン
グ法により、水性分散液又は有機溶媒中の溶液として高
分子フィルム基材に塗布される。
【００３９】コートされたフィルムが加熱される温度
は、特に高分子基材の組成によって異なる。コートされ
たポリエステル、特にポリエチレンテレフタレート基材
は、水性媒体もしくは溶媒を乾燥するため、又は連続及
び均一層へのコーティングの形成を促進するため、150
〜240 ℃、好ましくは200 〜220 ℃に加熱される。対照
的に、コートされたポリオレフィン、特にポリプロピレ
ンは85〜95℃に加熱される。
【００４０】コートされたフィルムを高分子基材に付着
する前に、所望によりその暴露表面を化学もしくは物理
改質処理し、表面とその後塗布されるコーティング層の
間の結合を改良する。その簡便性及び有効性のため、ポ
リオレフィン基材の処理に特に好適な好ましい処理は、
コロナ放電により達成される高電圧応力に基材の暴露表
面を付すことである。コロナ放電は、好ましくは１〜10
0kv の電位において１〜20kwの電力を有する、高周波
数、高電圧発生機を用いる従来の装置で、大気圧におい
て空気中で行われる。放電は、好ましくは1.0 〜500m/m
inの線速度で放電部位において耐電圧支持ローラー上に
フィルムを通すことにより行われる。放電電極は、動く
フィルム表面から0.1 〜10.0mmに配置されている。この
他に、基材ポリマーに対し溶媒もしくは膨潤作用を有す
ることが公知の試薬で基材を予備処理してよい。ポリエ
ステル基材の処理に特に好適なそのような試薬の例は、
通常の有機溶媒に溶解したハロゲン化フェノール、例え
ばアセトンもしくはメタノール中のp-クロロ-m−クレソ
ール、2,4-ジクロロフェノール、2,4,5-もしくは2,4,6-
トリクロロフェノール、又は4-クロロレソルシノールの
溶液を含む。
【００４１】鉱物層をコートする前に基材層にさらにプ
ライマー層を塗布してよい。プライマー層はあらゆる好
適なフィルム形成高分子樹脂を含んでよいが、好ましく
はアクリル樹脂、特にコーティング層中の層鉱物と共に
用いられるアクリル樹脂を含む。同じアクリル樹脂をコ
ーティング層及びプライマー層の両方に用いてよい。
【００４２】さらにオーバーコート層をコーティング層
に塗布してよい。オーバーコート層はあらゆる好適なフ
ィルム形成高分子樹脂を含んでよいが、好ましくはアク
リル樹脂、特にコーティング層中の層鉱物と共に用いら
れるアクリル樹脂を含む。同じアクリル樹脂をコーティ
ング層及びオーバーコート層の両方に用いてよい。
【００４３】本発明の他の実施態様において、高分子フ
ィルムは、順に基材層、アクリルプライマー層、層鉱物
及びアクリル樹脂を含むコーティング層、及びアクリル
オーバーコート層を含む。上の３層に同じアクリル樹脂
が存在してよい。
【００４４】本発明に係るコートされたフィルムの１つ
もしくはそれ以上の層、すなわち、基材、プライマー、
コーティングもしくはオーバーコートは、高分子フィル
ムの製造において従来用いられたどのような添加剤を含
んでもよい。染料、顔料、滑剤、抗酸化剤、粘着防止
剤、表面活性剤、スリップ助剤、光沢改良剤、紫外線安
定剤、粘度改良剤、及び分散安定剤のような添加剤を基
材及び／又はコーティング層に混入してよい。特に、基
材は、小さな粒度の、シリカのような粒状充填剤を含ん
でよい。望ましくは、充填剤は、基材層に用いる場合、
基材の重量の0.5％を越えない、好ましくは0.2 ％未満
の少量存在すべきである。
【００４５】本発明を添付する図面を参照し説明する。
図１を参照し、フィルムは、その片面(3) に結合したコ
ーティング層(2) を有する高分子基材層(1) を含む。
【００４６】図２のフィルムはさらに、基材(1) の表面
(3) 及びコーティング層(2) の表面(5) に結合したプラ
イマー層(4) を含む。図３のフィルムはさらに、コーテ
ィング層(2) の反対面(7) に結合したオーバーコート層
(6) を含む。
【００４７】以下のテスト法を用いた。粒子寸法 白金／炭素増影法を用いてバーミキュル石粒子の厚さを
測定した。この方法は以下の通りである。バーミキュル
石の約５〜20重量％水性スラリーを、所望により分散
剤、例えばナトリウムトリホスフェートを含む蒸留水で
1000倍に希釈し、２分間超音波分散させた。この分散液
約１〜1.5ml を新しいマイカ表面にのせ、乾燥させた。
このサンプルを白金/ 炭素により10°の角度でスパッタ
ーした。白金／炭素フィルムを水表面に浮かべ、伝動電
子顕微鏡（ＴＥＭ）グリッドに付着させ、乾燥し、観察
した。
【００４８】同様に超音波分散させたバーミキュル石サ
ンプルを直接ＴＥＭグリッドに付着させ、乾燥し、観察
することにより、バーミキュル石粒子の最大及び最小幅
を測定した。厚さと最大幅の測定値より、バーミキュル
石のアスペクト比を計算した。
【００４９】酸素遮断性 フィルムの酸素遮断性は、Mocon 1050 (Modern Control
s Inc.) テスト装置を用いてフィルムの酸素透過性を測
定することにより決定した。フィルムサンプルを、フィ
ルムの上下に流れる窒素キャリヤーガスで機械に入れ、
バックグラウンド値を読んだ。フィルム上の窒素を酸素
に換え、フィルムを透過できる酸素の量をセンサーを用
いキャリヤーガス内で測定した。
【００５０】例１ 良好な品質のバーミキュル石（Mediumu Grade (14A, 低
カリウム),Eucatex mine, Brasil−Eucatex SA, Ave. F
rancisco, Matarazzo 584, San Paul, Brasilより供
給）のサンプル600gをイオン交換カラム（高さ0.5m）に
入れ、１Ｎ塩化ナトリウム溶液を0.03ml/g/hr の速度で
流した。溶出液中のカリウム、マグネシウム及びカルシ
ウムの総濃度をモニターし、この濃度が10mN以下になっ
た際に流入溶液を１Ｎ塩化ブチルアンモニウムに換え、
温度を80℃に高めた。溶出液中のカリウム、マグネシウ
ム及びカルシウムの総濃度が10mN以下になった際に流入
溶液を水に換えた。ブチルアミンの溶出液濃度が20mN以
下（又は塩化物レベルが10mN未満）になった際に、バー
ミキュル石をバケツ一杯の熱脱イオン水に入れた。水の
量はバーミキュル石の重量の10〜15倍であった。この混
合物を攪拌し、冷却し、バーミキュル石がバケツのよど
んだ部分に集まらないようにした。温度が35℃に低下し
た際にバーミキュル石の膨潤を観察した。温度が30℃以
下になりそして固体粒子のすべてが分散するまで攪拌を
続けた。さらに冷却後、50μm のふるいを用いてこの混
合物をふるいわけ、小さなサイズの画分を集めた。収率
は70％であった。
【００５１】懸濁液中に存在するバーミキュル石を前記
方法を用いて分析し、73の粒子の測定からの結果を以下
に示す。
【００５２】以下の粒度を有する粒子の数 (a) 0.1 μm 未満＝０％ (b) 0.1 〜0.5 μm ＝23.3％ (c) 0.5 〜5.0 μm ＝71.2％ (d) 5.0 μm 以上＝5.5 ％
【００５３】平均粒度＝2.19μm 平均粒子厚さ＝37.5Å 平均アスペクト比＝893
【００５４】ポリエチレンテレフタレートフィルムを溶
融押出し、冷却した回転ドラム上に流し、押出方向にそ
の最初の寸法の３倍まで延伸した。このフィルムをテン
ターオーブンに通し、そこでこのフィルムを横方向にそ
の最初の寸法の３倍まで延伸した。この２軸延伸したフ
ィルムを従来の装置で約220 ℃の温度で熱硬化させた。
最終フィルム厚さは23μm であった。
【００５５】この二軸延伸したポリエチレンテレフタレ
ートフィルムのその片面にNo.4 Meyyer Bar を用いて以
下の成分を含むコーティング組成物をコートした。 バーミキュル石(5.5％水性分散液） 100ml Synperonic NP8(ICI製ノニルフェノールエトキシレート) ５ml
【００５６】このコートしたフィルムを80〜100 ℃で乾
燥した。コーティング層の厚さは0.7 μm であった。こ
のコートしたフィルムの酸素遮断性を酸素透過性を測定
することにより決定し、4.5cc/m2/dayであった。
【００５７】これは比較例であり、本発明の例ではな
い。コーティング段階を省略することを除き例１の方法
を繰り返した。未コートの二軸延伸したポリエチレンテ
レフタレートフィルムを酸素遮断性について調べ、45cc
/m2/day の酸素透過性を有することがわかった。
【００５８】例３ コーティング層配合物に用いるバーミキュル石懸濁液を
以下の方法により製造することを除き例１の方法を繰り
返した。100gのバーミキュル石(ex-Carolina, US) を１
リットルの１Ｎクエン酸ナトリウム溶液と共に80℃で４
時間還流し、室温に５日間放置した。これにより鉱石中
のリチウムカチオン100gあたり45.3mEq 交換した。この
イオン交換したバーミキュル石を脱イオン水で５回洗浄
し、過剰の塩を除去し、多量（すなわちバーミキュル石
の体積の10倍）の脱イオン水中で一晩膨潤させた。この
膨潤したバーミキュル石をGreaves 高剪断ミキサーで72
00rpm で40分間粉砕し、バーミキュル石粒子の懸濁液を
得た。この粒子懸濁液を106 μm のポアーサイズを有す
る機械攪拌フィルターに通すことによりふるいにかけ
た。
【００５９】上記方法により製造された懸濁液中に存在
するバーミキュル粒子を前記方法を用いて分析し、以下
の結果を得た。以下の粒度を有する粒子の数 (a) 0.1 μm 未満＝０％ (b) 0.1 〜0.5 μm ＝12.5％ (c) 0.5 〜5.0 μm ＝86.0％ (d) 5.0 μm 以上＝1.5 ％ 平均粒度＝1.43μm 平均粒子厚さ＝28.0Å 平均アスペクト比＝962
【００６０】例１に記載のようにして製造した二軸延伸
したポリエチレンテレフタレートフィルムの片面にNo.3
Meyyer Bar を用いて以下の成分を含むコーティング組
成物をコートした。 バーミキュル石（５％水性分散液） 100ml Synperonic NP8(ICI製ノニルフェノールエトキシレート) ５ml Fortires(ICI製マレイン化ポリブタジエン） 0.25g
【００６１】このコートしたフィルムを80〜100 ℃で乾
燥した。コーティング層の厚さは0.46μm であった。こ
のコートしたフィルムの酸素遮断性を酸素透過性を測定
することにより決定し、0.85cc/m2/day であった。
【００６２】例４ これは比較例であり、本発明の例ではない。コーティン
グ層配合物に用いるバーミキュル石懸濁液を以下の方法
により製造することを除き例１の方法を繰り返した。
【００６３】150gのバーミキュル石(Mandoval micron g
rade, ex-South Africa)をタンク内で飽和塩化ナトリウ
ム溶液と１：２のバーミキュル石：塩溶液の重量比で80
℃で30分間攪拌した。この懸濁液を遠心し、脱イオン水
で洗浄した。バーミキュル石の湿ケーキを第二のタンク
に移し、そこでバーミキュル石を1.5Nのn-ブチルアミン
ヒドロクロリドと共に（１：２ 固体：液体比）80℃で
30分間攪拌した。得られる懸濁液を遠心し脱イオン水で
洗浄し、湿ケーキを膨潤タンクに移し、そこでバーミキ
ュル石を脱イオン水中で攪拌した。この懸濁液をストー
ンタイプミルに入れ、粒子の約50％を最大寸法50μm 未
満の粒子にした。この粉砕した懸濁液をせきタイプの遠
心分類機で分類し、50μm 未満のふるいサイズを有する
軽い粒子を集めた。
【００６４】懸濁液中に存在するバーミキュル粒子を前
記方法を用いて分析し、以下の結果を得た。以下の粒度
を有する粒子の数 (a) 0.1 μm 未満＝30％ (b) 0.1 〜0.5 μm ＝60％ (c) 0.5 〜5.0 μm ＝10％ (d) 5.0 μm 以上＝0.1 ％ 平均粒度＝0.3 μm 平均粒子厚さ＝30Å 平均アスペクト比＝200
【００６５】例１に記載のようにして製造した二軸延伸
したポリエチレンテレフタレートフィルムの片面にNo.4
Meyyer Bar を用いて以下の成分を含むコーティング組
成物をコートした。 バーミキュル石（５％水性分散液） 100ml Synperonic NP8(ICI製ノニルフェノールエトキシレート) ５ml
【００６６】このコートしたフィルムを80〜100 ℃で乾
燥した。コーティング層の厚さは1.5 μm であった。こ
のコートしたフィルムの酸素遮断性を酸素透過性を測定
することにより決定し、33.3cc/m2/day であった。
【００６７】例５ 例３と同様にしてバーミキュル石懸濁液を製造した。例
１に記載のようにして製造した二軸延伸したポリエチレ
ンテレフタレートフィルムの片面に、裏ロールを有する
リバースロールコーターを用いアクリルプライマー層コ
ーティング組成物をコートした。プライマー層を乾燥
し、裏ロールを有するリバースロールコーターを用い、
以下の成分を含むコーティング組成物をコートした。 バーミキュル石（５％水性分散液） 8000ml アクリル樹脂（メタクリレート／エチルアクリレート 1300ml ／メタクリルアミド 46/46/8モルの 46％w/w 水性ラテックス） パラトルエンスルホン酸 100ml Synperonic N(ICI製 ノニルフェノールエトキシレー 150ml トの27％w/w 水溶液） 脱イオン水 20 リットルまで
【００６８】コートしたフィルムを180 ℃で乾燥した。
コーティング層の厚さは約0.5 μmであった。酸素透過
性を測定することによりこのコートされたフィルムの酸
素遮断性を決定し、6.2cc/m2/dayであった。
【００６９】上記例は本発明の高分子フィルムの改良さ
れた特性を示している。
【００７０】ここに記載したように、本発明に係る高分
子フィルムは以下の好ましい特性を有する。 １．コーティング層中のバーミキュル石粒子の数の80〜
100 ％は0.1 〜5.0 μmの粒度を有する。 ２．バーミキュル石粒子の０〜５％は0.1 μm 未満の粒
度を有する。 ３．バーミキュル石粒子の０〜10％は5.0 μm より大き
い粒度を有する。 ４．バーミキュル石粒子の数の少なくとも70％は２：１
未満の粒子の最小幅に対する最大幅の比を有する。 ５．バーミキュル石粒子の数の少なくとも60％は25〜40
Åの厚さを有する。 ６．バーミキュル石粒子の数の少なくとも60％は200 〜
3000のアスペクト比を有する。 ７．基材はポリエチレンテレフタレートの二軸延伸され
たフィルムを含む。 ８．基材はポリプロピレンの二軸延伸されたフィルムを
含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】基材及びコーティング層を有するコートされた
フィルムの略断面図である。
【図２】基材とコーティング層の間にプライマー層を有
するコートされたフィルムの略断面図である。
【図３】コーティング層の反対面にオーバーコート層を
有する、図２に示したフィルムの略断面図である。
【符号の説明】
１…基材層 ２…コーテング層 ３…表面 ４…プライマー層 ５…表面 ６…オーバーコート層 ７…表面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム ネビル ユーゲン 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，ミドルスブロウ, ウィルトン，ピー オー ボックス 90 (72)発明者 デイビッド 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，ミドルスブロウ, ウィルトン，ピー オー ボックス 90 (56)参考文献 特開 平１−313536（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−233836（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 C08J 7/04 ＥＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ) ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも片面にバーミキュル石粒子を
    含むコーティング層を有する高分子材料の基材層を備え
    た高分子フィルムであって、 前記バーミキュル石粒子数の５０〜１００％が０．５〜
    ５．０μmの粒度を有し、該バーミキュル石粒子が１．
    ０〜３．０μmの平均粒度を有し、該バーミキュル石粒
    子数の少なくとも７０％において最小幅に対する最大幅
    の比が４：１未満であり、該バーミキュル石粒子数の少
    なくとも６０％が１０〜６０Åの厚さを有し、および該
    バーミキュル石粒子数の少なくとも６０％が２００〜３
    ０００のアスペクト比を有することを特徴とする高分子
    フィルム。
  2. 【請求項２】 高分子材料の基材層を形成し、該基材層
    の少なくとも片面にバーミキュル石粒子を含むコーティ
    ング層を塗布する工程を有する高分子フィルムの製造方
    法であって、 前記バーミキュル石粒子として、該バーミキュル石粒子
    数の５０〜１００％が０．５〜５．０μmの粒度を有
    し、該バーミキュル石粒子が１．０〜３．０μmの平均
    粒度を有し、該バーミキュル石粒子数の少なくとも７０
    ％において最小幅に対する最大幅の比が４：１未満であ
    り、該バーミキュル石粒子数の少なくとも６０％が１０
    〜６０Åの厚さを有し、該バーミキュル石粒子数の少な
    くとも６０％が２００〜３０００のアスペクト比を有す
    るように加工したバーミキュル石を使用することを特徴
    とする高分子フィルムの製造方法。
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