JP6286996B2 - 機能性シーラント - Google Patents
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Description
1.少なくとも液体成分を含有する内容物を充填する包装容器に用いられるオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂フィルムの内容物と接する表面に、フッ素官能基を含有するシランカップリング剤により形成される撥水撥油層が形成され、シランカップリング剤が、表面エネルギーが20mN/m以下のフッ素化合物を含有することを特徴としたシーラント、及びこのシーラントの撥水撥油層同士をヒートシールすることにより容器が形成されるパウチ包材又はレトルト包材。
2.大気中でのコロナ放電処理又は酸素プラズマ処理が実施された樹脂フィルムの内容物が接する表面に、フッ素官能基を有するシランカップリング剤を含む塗料を塗布して上記の撥水撥油層を形成したことを特徴としたシーラント、及びこのシーラントの撥水撥油層同士をヒートシールすることにより容器が形成されるパウチ包材又はレトルト包材。
特に、フッ素官能基を含有するシランカップリング剤は、コロナ放電や酸素プラズマ等の親水化処理により樹脂フィルム表面に生成される水酸基やカルボキシル基との脱水反応に伴う縮合が可能となり、シランカップリング剤と樹脂フィルム表面との強固な密着性が得られるので、安定的に撥水撥油性が得られると共に内容物へのフッ素含有化合物の混入等の危険性が大きく低下する。
樹脂フィルム1には、軟包材として使用可能な公知の樹脂フィルムを使用することが可能であり、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール等が挙げられる。特に、低温ヒートシール、フィルム加工性等の点からポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂を主成分とした樹脂フィルムが、汎用材料として一般的である。また、樹脂フィルム1が内容物と接触する層であるのならば、酸素や水蒸気等のバリア性や、包装材としての基本的特性である密封性等の機械的強度を得るため等、各種特性を考慮した積層体の樹脂フィルムを使用することも可能である。樹脂フィルム1の厚みは特に限定されず、用途や形態に応じた樹脂フィルムの仕様に基づいたフィルム構成に対して、任意に選定することが可能である。
撥水撥油層2を構成するフッ素官能基3を含有するシランカップリング剤は、樹脂フィルム1の表面に対して均一な膜を得られ、かつ、撥水撥油性が得られれば、特に限定されない。シランカップリング剤は、ケイ素を中心にアルコキシ基やアルキル基等の官能基が結合している構造であり、アルコキシ基に対して、水分により加水分解が行われシラノールが生成される。水分は、シランカップリング剤が配合された塗料に含まれる水分、樹脂フィルム1表面への吸着水、大気中の水分等が利用できる。シラノールは、樹脂フィルム1の表面に存在する水酸基との脱水縮合反応によりシロキサン結合を形成するため、樹脂フィルム1と強固な結合を得ることができる。このため、フッ素化合物の樹脂フィルム1からの脱落が大きく抑制され、安定性を得ることが可能となる。反応性の点からアルコキシ基の数は多いほうがよく、アルコキシ基を3つ含有するシランカップリング剤は、基材との縮合以外に、隣接したシランカップリング剤同士の縮合による3次元的な架橋構造を得ることが可能となり、結果的に得られた撥水撥油層2の強度が向上する等、安定性の面からは有利である。アルコキシ基は、-OCH3、-OC2H5が反応性及び汎用性の点から好ましい。
オレフィン系多層フィルム(品名:MZ180、厚み:55μm、接液面の樹脂:ポリエチレン系、片面コロナ放電処理、タマポリ株式会社製)と、PETフィルム(品名:E5100、厚み:12μm、片面コロナ放電処理、東洋紡株式会社製)とが、アンカー層を介して貼り合わされた構成の樹脂フィルムを使用した。アンカー層には、ポリウレタン系樹脂(品名:タケラックA−525、三井化学株式会社製)、イソシアネート系硬化剤(品名:タケネートA−52、三井化学株式会社製)、及び酢酸エチルを使用した。樹脂/硬化剤/酢酸エチル=90/10/100(重量比)の配合比からなるアンカー層塗料を作製した後、ワイヤーバーを使用してPETフィルムのコロナ放電処理面側へ塗料の塗布を行い、80℃3分の乾燥後の厚みが5μmとなるように成膜した。アンカー層が成膜されたPETフィルムについて、オレフィン系多層フィルムのコロナ放電処理面に対してハンドローラによりラミネートを行った後、50℃の恒温槽において2日間のエージングを実施し、樹脂フィルム1を作製した。フッ素官能基3を含有するシランカップリング剤は、フッ素系表面処理剤(品名:オプツールDSX、ダイキン化学工業株式会社製)を使用した。このフッ素系表面処理剤をパーフルオロヘキサンにより濃度が0.1wt%となるように希釈して塗料を作製した。予め塗料を塗布する側の表面張力がぬれ指示薬にて40〜42dyne/cmとなるように大気中でコロナ放電処理を行った樹脂フィルム1に対して、ディップコータ(型式:DC4300(ST200)、株式会社マイディ製)により撥水撥油層2の成膜を行った。なお、浸漬速度10mm/秒、浸漬時間1分、引き上げ速度6mm/秒とした。成膜後の樹脂フィルム1を、70℃に設定した恒温槽を使用し、1時間のエージングを行い樹脂フィルム1へのシランカップリング剤の脱水縮合処理を行った。
比較例は、上記実施例における撥水撥油層2が成膜される樹脂フィルム1表面へのコロナ放電処理と表面処理剤を使用した成膜とを未実施とした以外は、すべて同様のサンプル構成とした。
2 撥水撥油層
3 フッ素官能基
Claims (5)
- 少なくとも液体成分を含有する内容物を充填する容器に形成されるシーラントであって、
前記容器に使用されるオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂フィルムの前記内容物と接する表面に、フッ素官能基を含有するシランカップリング剤により撥水撥油層が形成され、
前記シランカップリング剤が、表面エネルギーが20mN/m以下のフッ素化合物を含有することを特徴とした、シーラント。 - 前記撥水撥油層は、大気中でコロナ放電処理が実施された前記樹脂フィルムの前記内容物と接する表面に、前記フッ素官能基を有するシランカップリング剤を含む塗料を塗布して形成されていることを特徴とした、請求項1に記載のシーラント。
- 前記撥水撥油層は、酸素プラズマ処理が実施された前記樹脂フィルムの前記内容物と接する表面に、前記フッ素官能基を有するシランカップリング剤を含む塗料を塗布して形成されていることを特徴とした,請求項1に記載のシーラント。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載されたシーラントの前記撥水撥油層同士をヒートシールすることにより容器が形成される、パウチ包材。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載されたシーラントの前記撥水撥油層同士をヒートシールすることにより容器が形成される、レトルト包材。
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