JP4903370B2 - Gas barrier laminate - Google Patents
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Description
この発明は、フィルムにガスバリア性層を積層させたガスバリア性フィルムに関する。 The present invention relates to a gas barrier film in which a gas barrier layer is laminated on a film.
食品や薬品の包装分野において、内容物の品質劣化を防ぐ目的で、酸素ガスバリア性等のガスバリア性に優れている包装材料が使用されている。このようなガスバリア性フィルムとしては、ポリ塩化ビニリデンを積層したフィルム、ポリビニルアルコール系樹脂を用いたフィルム等が知られている。特に、上記ポリ塩化ビニリデンを積層したフィルムは、食品包装用として幅広く使用されている。 In the field of food and medicine packaging, packaging materials having excellent gas barrier properties such as oxygen gas barrier properties are used for the purpose of preventing quality deterioration of contents. As such a gas barrier film, a film in which polyvinylidene chloride is laminated, a film using a polyvinyl alcohol resin, and the like are known. In particular, a film in which the above-mentioned polyvinylidene chloride is laminated is widely used for food packaging.
しかし、上記ポリ塩化ビニリデンを積層したフィルムは、近年のダイオキシンをはじめとする環境問題から、使用が控えられる傾向にある。また、上記ポリビニルアルコール系樹脂を用いたフィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂が水酸基を含有するため、高湿度下でのガスバリア性が低下する問題点を有する。 However, the film in which the polyvinylidene chloride is laminated tends to be refrained from use due to environmental problems such as dioxin in recent years. Moreover, since the film using the said polyvinyl alcohol-type resin contains a hydroxyl group, it has the problem that the gas barrier property under high humidity falls.
これに対して、高湿度下でのガスバリア性を向上させる方法として、ゾル−ゲル法重縮合により得られる無機物質と水溶性樹脂との複合ポリマーからなる組成物をフィルムに塗工した例が、特許文献1及び2に開示されている。 On the other hand, as a method for improving the gas barrier property under high humidity, an example in which a composition comprising a composite polymer of an inorganic substance obtained by sol-gel polycondensation and a water-soluble resin is applied to a film, Patent Documents 1 and 2 disclose this.
しかし、これらの文献に記載のガスバリア組成物では、組成物をフィルムに塗工する際に、短時間乾燥、低温度乾燥の熱処理条件にすると、高湿度下におけるガスバリア性が、必ずしも十分でなくなってしまう。このため、実際に大量生産を行うには時間と加熱に要するエネルギーとがかかりすぎて、ガスバリア性組成物の製造には向かなかった。 However, in the gas barrier composition described in these documents, when the composition is applied to a film, the gas barrier property under high humidity is not always sufficient when the heat treatment conditions are short-time drying and low-temperature drying. End up. For this reason, in order to actually perform mass production, it took too much time and energy required for heating, and it was not suitable for production of a gas barrier composition.
そこで特許文献3に、高湿度下におけるガスバリア性の向上と、基材との密着性の向上のために、極性基を有するフィルム等の支持体の表面に、まず窒素含有化合物を含むアンカー層を設け、その上に金属アルコキシドの加水分解縮合物と水素結合性樹脂との反応生成物及び平板状顔料とを含む層を設けたガスバリア性積層体が開示されている。 Therefore, in Patent Document 3, an anchor layer containing a nitrogen-containing compound is first formed on the surface of a support such as a film having a polar group in order to improve gas barrier properties under high humidity and improve adhesion to a substrate. There is disclosed a gas barrier laminate in which a layer containing a reaction product of a hydrolysis condensate of a metal alkoxide and a hydrogen bonding resin and a flat pigment is provided thereon.
また特許文献4には、水蒸気バリア性と湿度依存性の小さい酸素バリア性を両立させるために、ゾル−ゲル法重縮合により得られる無機物質と水溶性樹脂との複合ポリマーと、水分散性の層状珪酸塩を含有する層とが積層されてなる積層フィルムが開示されている。 Patent Document 4 discloses a composite polymer of an inorganic substance obtained by sol-gel polycondensation and a water-soluble resin, and a water dispersibility in order to achieve both a water vapor barrier property and an oxygen barrier property with small humidity dependency. A laminated film in which a layer containing a layered silicate is laminated is disclosed.
しかしながら、特許文献3に開示されるガスバリア性積層体は、それでもなお高湿度下における酸素バリア性が不十分である。また、曲路効果をもたらす平板状顔料をガスバリア層に含んでいるものの、水蒸気バリア性は基材であるフィルムに依存するところが大きく、結果として酸素バリア性も水蒸気バリア性も十分ではない。 However, the gas barrier laminate disclosed in Patent Document 3 still has insufficient oxygen barrier properties under high humidity. Further, although the gas barrier layer contains a flat pigment providing a curved path effect, the water vapor barrier property largely depends on the film as the base material, and as a result, neither the oxygen barrier property nor the water vapor barrier property is sufficient.
また、特許文献4に開示された積層フィルムは、積層順を限定しておらず、複合ポリマー層塗工時に、下層の水分散性の層状珪酸塩を含有する層が上層の複合ポリマー層に溶け出して酸素バリア性が低下することがあり、作業を早めようとして連続塗工を行うと、複合ポリマー層と水分散性の層状珪酸塩を含有する層とが反応してヒビを生じるおそれもあった。さらに、得られるバリア層のヘイズ(曇値)が高くなるため透明性が不十分であった。 In addition, the laminated film disclosed in Patent Document 4 does not limit the order of lamination, and when the composite polymer layer is applied, the layer containing the lower water-dispersible layered silicate is dissolved in the upper composite polymer layer. Oxygen barrier properties may be reduced, and continuous coating to speed up the work may cause the composite polymer layer and the layer containing the water-dispersible layered silicate to react and cause cracks. It was. Furthermore, since the haze (cloudiness value) of the obtained barrier layer was increased, the transparency was insufficient.
そこでこの発明は、湿度依存性が小さく、水蒸気バリア性、酸素バリア性及び透明性に優れたガスバリア性積層体を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a gas barrier laminate having a small humidity dependency and excellent in water vapor barrier properties, oxygen barrier properties and transparency.
この発明は、高分子樹脂フィルムからなる基材の少なくとも片面に、(A層)数平均分子量が5000〜100万である有機塩基を含有する層、(B層)第1水溶性高分子と、金属アルコキシド加水分解物及び/又はその縮合物と、アルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩とを含有する層、(C層)膨潤性合成フッ素雲母系鉱物と第2水溶性高分子とからなる層を、上記基材側から順次塗布形成したガスバリア性積層体により上記の課題を解決したのである。 The present invention comprises (A layer) a layer containing an organic base having a number average molecular weight of 5,000 to 1,000,000, (B layer) a first water-soluble polymer, on at least one surface of a substrate made of a polymer resin film, A layer containing a metal alkoxide hydrolyzate and / or a condensate thereof, an alkali metal salt and / or an alkaline earth metal salt, (C layer) a swellable synthetic fluoromica-based mineral and a second water-soluble polymer The above-mentioned problem was solved by the gas barrier laminate in which the layers to be formed were sequentially applied and formed from the substrate side.
フィルムに接触するA層に高分子系の有機塩基を用いることにより、B層に反応性の高い第1水溶性高分子と金属アルコキシド加水分解物との縮合物を塗工しても、これがまずA層の有機塩基との間で反応を起こすために、C層として塗工される膨潤性合成フッ素雲母系鉱物と第2水溶性高分子が、B層との間に起こす急激な反応を抑え、その反応によるガスバリア性の低下を抑えることができる。これにより、酸素バリア性及び水蒸気バリア性を維持し、かつ透明性の高いガスバリア性積層体を得ることができる。 Even if a highly reactive first water-soluble polymer and a condensate of a metal alkoxide hydrolyzate are applied to the B layer by using a polymer organic base for the A layer in contact with the film, In order to cause a reaction with the organic base of the A layer, the swellable synthetic fluoromica-based mineral coated as the C layer and the second water-soluble polymer suppress the abrupt reaction that occurs between the B layer. , A decrease in gas barrier properties due to the reaction can be suppressed. Thereby, an oxygen barrier property and a water vapor barrier property are maintained, and a highly transparent gas barrier laminate can be obtained.
以下、この発明について詳細に説明する。この発明は、図1のように、高分子樹脂フィルムからなる基材11の少なくとも片面に、A層12、B層13及びC層14を、上記基材11側から順次塗布形成したガスバリア性積層体である。
The present invention will be described in detail below. In the present invention, as shown in FIG. 1, a gas barrier laminate in which an
上記高分子樹脂フィルムとしては、ガス透過性の有無に関わらず、基材11としての強度を有していればよく、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46等のポリアミド樹脂からなるポリアミド系フィルム、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等のポリエステル樹脂からなるポリエステル系フィルム、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂からなるポリオレフィン系フィルム、及びそれらの混合樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂からなる高分子樹脂フィルム、又はそれらの高分子樹脂フィルムの積層体があげられる。この高分子樹脂フィルムは、未延伸フィルムであってもよく、また、延伸フィルムであってもよい。これらの中でも特に、ポリオレフィン系フィルムが望ましく、二軸延伸ポリプロピレンフィルムがもっとも望ましい。
The polymer resin film only needs to have strength as the
なお、上記高分子樹脂フィルムの表面には、接着性を向上させるため、公知のコロナ放電処理、火炎処理、紫外線処理、アンカーコート剤塗布処理などを行ってもよい。 In addition, in order to improve adhesiveness, you may perform the well-known corona discharge process, a flame process, an ultraviolet-ray process, an anchor coating agent application | coating process, etc. on the surface of the said polymer resin film.
上記のA層12は、数平均分子量が5000〜100万である有機塩基を含有する塗工剤を塗布形成させて得る。この有機塩基が、上記A層12上に積層される上記B層13に対してあらかじめ反応を起こすことによって、上記B層13上に上記C層14を積層させた際に生じる反応を抑えることで、得られるガスバリア積層体のガスバリア性の低下を抑えることができる。この数平均分子量が5000未満であったり、100万を超えたりすると、製膜性や塗工性が十分でないため、平滑な塗膜が得られにくく、この抑制効果が十分に発揮されない場合がある。この有機塩基としては、例えばポリエチレンイミンが挙げられる。上記有機塩基がポリエチレンイミンである場合、数平均分子量が1万〜20万であるとより好ましい。
The
上記A層12の乾燥後における塗工量は、0.005〜0.1g/m2であることが望ましく、0.02〜0.06g/m2であるとより望ましい。0.005g/m2未満であると、塗工量が少なすぎるため基材11に対して均一に塗工することが難しくなり、一方で、0.1g/m2を超えると、上記B層13を形成する際に上記A層12を構成する上記有機塩基が大量に溶け出してゲル化が起こり、塗工面が白濁してガスバリア性が得られなくなってしまう。
The coating amount after drying of the
上記のB層13は、上記第1水溶性高分子、金属アルコキシド加水分解物及び/又はその縮合物と、アルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩とを含有する塗工剤を、上記A層12上に塗布形成させて得る。これは、上記B層13には、上記第1水溶性高分子及び金属アルコキシド加水分解物が含まれている場合と、上記第1水溶性高分子と金属アルコキシドとの縮合物が含まれている場合と、これらの両方が含まれている場合のいずれかを意味する。
The
上記第1水溶性高分子を構成する水溶性高分子とは、水溶性を有する高分子物質をいい、官能基として、水酸基、アミノ基、酸アミド基、チオール基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等を有するものがあげられる。この水溶性高分子の例としては、ポリビニルアルコール系重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、カルボキシメチルセルロース、 ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、アミロース、アミロペクチン、プルラン、カードラン、ザンタン、キチン、キトサン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、 ポリベンゼンスルホン酸、ポリベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、ポリアクリルアミド、ゼラチン、ポリビニルピロリドン等や、これらの共重合体、変性体等の誘導体があげられる。これらは少なくとも1種が使用され、1種のみを使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。これらの中でも、上記第1水溶性高分子としては、高分子中に窒素含有官能基を含有する水溶性高分子が好ましく、ポリアクリルアミドが特に好ましい。ポリアクリルアミドを用いることにより、上記A層12との密着性が向上し、より良好な性能が得られるためである。
The water-soluble polymer constituting the first water-soluble polymer refers to a water-soluble polymer substance, and as a functional group, a hydroxyl group, an amino group, an acid amide group, a thiol group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, Those having a phosphate group and the like can be mentioned. Examples of the water-soluble polymer include polyvinyl alcohol polymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, amylose, amylopectin, pullulan, curdlan, xanthan, chitin, chitosan, and polyacryl. Derivatives such as acid, sodium polyacrylate, polybenzene sulfonic acid, sodium polybenzene sulfonate, polyethyleneimine, polyallylamine, polyacrylamide, gelatin, polyvinyl pyrrolidone, and their copolymers and modified products are exemplified. At least one of these may be used, and only one may be used, or two or more may be mixed and used. Among these, as the first water-soluble polymer, a water-soluble polymer containing a nitrogen-containing functional group in the polymer is preferable, and polyacrylamide is particularly preferable. By using polyacrylamide, the adhesiveness with the
上記水溶性高分子の重量平均分子量は、特に限定されないが、500〜2000万が好ましく、5000〜1500万がより好ましい。500より小さいと、最終的に得られる塗工剤のガスバリア性が悪くなる傾向がある。一方、2000万より大きいと、水溶液とした場合の粘度が高くなりすぎる傾向がある。 Although the weight average molecular weight of the said water-soluble polymer is not specifically limited, 500-20 million are preferable and 5000-15 million are more preferable. If it is less than 500, the gas barrier property of the finally obtained coating agent tends to be poor. On the other hand, when it is larger than 20 million, the viscosity of the aqueous solution tends to be too high.
上記の金属アルコキシド加水分解物や金属アルコキシド縮合物に用いる金属アルコキシドとは、下記の化学式(1)で表される化合物をいう。 The metal alkoxide used in the above metal alkoxide hydrolyzate or metal alkoxide condensate refers to a compound represented by the following chemical formula (1).
R1 mM(OR2)n (1)
上記式(1)において、Mは金属元素であり、ケイ素、チタン、ジルコニウム、アルミニウム等から選ばれる少なくとも一種の金属元素であると望ましい。R1は、水素原子又は炭素数1〜4の低級アルキル基であると望ましく、R2は炭素数1〜4のアルキル基であると望ましい。R1とR2とは同一であってもよいし、違っていてもよい。また、mは0以上、nは1以上の整数で、かつ、m+nは金属元素Mの原子価と一致するものである。
R 1 m M (OR 2 ) n (1)
In the above formula (1), M is a metal element, and is preferably at least one metal element selected from silicon, titanium, zirconium, aluminum and the like. R 1 is preferably a hydrogen atom or a lower alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 1 and R 2 may be the same or different. M is an integer of 0 or more, n is an integer of 1 or more, and m + n corresponds to the valence of the metal element M.
上記金属アルコキシドは、その加水分解物及び/又はその縮合物を使用するので、触媒の作用で加水分解及び縮合するものであれば特に限定されない。この金属アルコキシドの例としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、テトラ−tert−ブトキシシラン、テトラ−sec−ブトキシシラン等のアルコキシシラン化合物、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラ−n−プロポキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テトラ−tert−ブトキシチタン、テトラ−sec−ブトキシチタン等のチタンアルコキシド化合物、テトラメトキシジルコニウム、テトラエトキシジルコニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、テトラ−n−プロポキシジルコニウム、テトラ−n−ブトキシジルコニウム、テトラ−tert−ブトキシジルコニウム、テトラ−sec−ブトキシジルコニウム等のジルコニウムアルコキシド化合物、トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、トリ−n−プロポキシアルミニウム、トリ−n−ブトキシアルミニウム、トリ−tert−ブトキシアルミニウム、トリ−sec−ブトキシアルミニウム等のアルミニウムアルコキシド化合物等があげられる。これらの中でも、アルコキシシラン化合物が最も好適である。これらは、少なくとも1種が使用され、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Since the said metal alkoxide uses the hydrolyzate and / or its condensate, if it hydrolyzes and condenses by the effect | action of a catalyst, it will not specifically limit. Examples of the metal alkoxide include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriisopropoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, and n-propyl. Triethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, trimethylmethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-n- Alkoxysilane compounds such as butoxysilane, tetra-tert-butoxysilane, tetra-sec-butoxysilane, tetramethoxy titanium, tetraethoxy titanium, teto Titanium alkoxide compounds such as isopropoxy titanium, tetra-n-propoxy titanium, tetra-n-butoxy titanium, tetra-tert-butoxy titanium, tetra-sec-butoxy titanium, tetramethoxy zirconium, tetraethoxy zirconium, tetraisopropoxy zirconium, Zirconium alkoxide compounds such as tetra-n-propoxyzirconium, tetra-n-butoxyzirconium, tetra-tert-butoxyzirconium, tetra-sec-butoxyzirconium, trimethoxyaluminum, triethoxyaluminum, triisopropoxyaluminum, tri-n- Propoxyaluminum, tri-n-butoxyaluminum, tri-tert-butoxyaluminum, tri-sec-butoxyaluminum Aluminum alkoxide compounds such as beam and the like. Of these, alkoxysilane compounds are most preferred. At least one of these may be used, and only one may be used, or two or more may be used in combination.
上記金属アルコキシドの添加量は、上記水溶性高分子100重量部に対して、対応する金属酸化物換算で80〜1000重量部がよく、140〜800重量部が好ましく、160〜500重量部であればより好ましい。80重量部より少ないと、十分なガスバリア性や耐熱水性が発現しにくくなる傾向にある。また、1000重量部より多いと、得られるガスバリア性塗工剤からなるガスバリア性塗工層の脆性が増し、性能が悪くなる傾向がある。 The amount of the metal alkoxide added is preferably 80 to 1000 parts by weight, preferably 140 to 800 parts by weight, and preferably 160 to 500 parts by weight in terms of the corresponding metal oxide with respect to 100 parts by weight of the water-soluble polymer. More preferable. When the amount is less than 80 parts by weight, sufficient gas barrier properties and hot water resistance tend to be hardly exhibited. On the other hand, when the amount is more than 1000 parts by weight, the brittleness of the resulting gas barrier coating layer made of the gas barrier coating agent increases, and the performance tends to deteriorate.
上記金属アルコキシドから上記金属アルコキシド加水分解物及び縮合物を得るための加水分解反応や縮合反応を行うためには、水、加水分解反応や縮合反応を行う触媒、及び有機溶媒が用いられる。さらに、上記の水溶性高分子と金属アルコキシドの加水分解物及び/又はその縮合物との結合性をより向上するため、下記の一般式(2)で示される有機官能基及び加水分解基を有するシラン化合物(以下、「特定シラン化合物」と称する。)を添加してもよい。 In order to perform the hydrolysis reaction or condensation reaction for obtaining the metal alkoxide hydrolyzate and condensate from the metal alkoxide, water, a catalyst for performing the hydrolysis reaction or the condensation reaction, and an organic solvent are used. Furthermore, in order to further improve the binding property between the water-soluble polymer and the hydrolyzate of metal alkoxide and / or its condensate, it has an organic functional group and a hydrolyzable group represented by the following general formula (2). A silane compound (hereinafter referred to as “specific silane compound”) may be added.
R3 pSi(OR4)q (2) R 3 p Si (OR 4 ) q (2)
上記式(2)において、R3は上記水溶性高分子と反応し得る有機官能基であるビニル基、メルカプト基、アミノ基、エポキシ基、イソシアネート基のうち少なくとも一種類を、少なくとも一つ含有していることが望ましく、エポキシ基を含有していればより望ましい。また、R4は炭素数1〜4のアルキル基であることが望ましい。なお、p及びqは1以上の整数であり、かつ、p+q=4の等式が成り立つ。 In the above formula (2), R 3 contains at least one of at least one of a vinyl group, a mercapto group, an amino group, an epoxy group, and an isocyanate group, which are organic functional groups capable of reacting with the water-soluble polymer. It is desirable that it contains an epoxy group, and it is more desirable. R 4 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Note that p and q are integers of 1 or more, and the equation p + q = 4 holds.
また、B層13に上記第1水溶性高分子と、上記金属アルコキシド加水分解物及び/又はその縮合物が含まれる場合には、これらの重縮合反応により得られる化合物として含まれていてもよい。
Further, when the first water-soluble polymer and the metal alkoxide hydrolyzate and / or the condensate thereof are contained in the
上記金属アルコキシドの加水分解反応及びその縮合反応、又はそれらの反応生成物と上記第1水溶性高分子との重縮合反応は、酸性条件、塩基性条件のいずれの条件下においても促進される。なお、上記ガスバリア性塗工剤には、ガスバリア性が劣化しない範囲内で、上記の加水分解反応及び重縮合反応を起こすための、一般に知られている触媒を添加してもよい。 The hydrolysis reaction of the metal alkoxide and the condensation reaction thereof, or the polycondensation reaction between the reaction product and the first water-soluble polymer are promoted under both acidic conditions and basic conditions. The gas barrier coating agent may be added with a generally known catalyst for causing the hydrolysis reaction and polycondensation reaction as long as the gas barrier property does not deteriorate.
酸性条件下における上記触媒となる酸触媒としては、例えば、塩酸、硝酸、硫酸等の鉱酸、リン酸、酢酸、クエン酸、シュウ酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸が挙げられる。また、塩基性条件下における上記触媒としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等の無機塩基、アンモニア、ピリジン、トリエチルアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン等の有機塩基が挙げられる。これらの中でも、酸性条件が好ましく、塩酸が特に好ましい。さらに、これらの触媒は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。さらにまた、触媒は、加水分解反応を目的とする触媒と、縮合反応を目的にする触媒とに分けて用いてもよい。 Examples of the acid catalyst that serves as the catalyst under acidic conditions include mineral acids such as hydrochloric acid, nitric acid, and sulfuric acid, and organic acids such as phosphoric acid, acetic acid, citric acid, oxalic acid, and p-toluenesulfonic acid. Examples of the catalyst under basic conditions include inorganic bases such as sodium hydroxide, calcium hydroxide and magnesium hydroxide, ammonia, pyridine, triethylamine, N, N-dimethylbenzylamine, tripropylamine, and tributylamine. And organic bases such as tripentylamine. Among these, acidic conditions are preferable, and hydrochloric acid is particularly preferable. Furthermore, these catalysts may use only 1 type and may use 2 or more types together. Furthermore, the catalyst may be divided into a catalyst for the hydrolysis reaction and a catalyst for the condensation reaction.
上記の触媒の添加量は、特に限定されず、溶液がゲル化しない範囲内で、任意の量を添加することができる。 The addition amount of said catalyst is not specifically limited, Arbitrary amounts can be added within the range in which a solution does not gel.
上記の加水分解反応又は縮合反応を行う際に用いる有機溶媒は、上記の金属アルコキシドを溶解させ、さらに、上記第1水溶性高分子の水溶液と相溶するものであれば特に限定はされないが、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等の低級アルコールが好ましい。これらは、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 The organic solvent used when performing the hydrolysis reaction or the condensation reaction is not particularly limited as long as it dissolves the metal alkoxide and is compatible with the aqueous solution of the first water-soluble polymer. Lower alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol are preferred. These may use only 1 type and may use 2 or more types together.
上記有機溶媒の添加量は、特に限定されないが、上記の金属アルコキシド100重量部に対し、2〜500重量部がよく、10〜300重量部が好ましい。2重量部より少ないと、上記の金属アルコキシドが十分に溶解せず、加水分解反応が抑制される。一方、500重量部より多いと、上記第1水溶性高分子の溶解性が低下する傾向がある。 Although the addition amount of the organic solvent is not particularly limited, it is preferably 2 to 500 parts by weight and preferably 10 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the metal alkoxide. When the amount is less than 2 parts by weight, the metal alkoxide is not sufficiently dissolved, and the hydrolysis reaction is suppressed. On the other hand, when the amount is more than 500 parts by weight, the solubility of the first water-soluble polymer tends to decrease.
また、上記B層13に含有されるアルカリ金属塩とアルカリ土類金属塩とのうち、上記アルカリ金属塩としては、リチウムやナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等を含有した塩が挙げられる。また、上記アルカリ土類金属塩としては、マグネシウムやカルシウム、ストロンチウム、バリウム等を含有した塩が挙げられる。これらは強酸由来の塩でも、弱酸由来の塩でも、どちらであってもよい。すなわち、上記強酸由来の塩としては、例えば、塩酸のアルカリ金属塩である塩化ナトリウムや塩化カリウム、アルカリ土類金属塩である塩化マグネシウムや塩化カルシウム、硫酸のアルカリ金属塩である硫酸ナトリウムや硫酸カリウム、硫酸のアルカリ土類金属塩である硫酸マグネシウムや硫酸カルシウム、硝酸のアルカリ金属塩である硝酸ナトリウムや硝酸カリウム、硝酸のアルカリ土類金属塩である硝酸マグネシウムや硝酸カルシウム等が挙げられる。また、上記弱酸由来の塩としては、例えば、炭酸のアルカリ金属塩である炭酸ナトリウムや炭酸カリウム、炭酸のアルカリ土類金属塩である炭酸マグネシウムや炭酸カルシウム、リン酸のアルカリ金属塩であるリン酸ナトリウムやリン酸カリウム、リン酸のアルカリ土類金属塩であるリン酸マグネシウムやリン酸カルシウム、さらには、酢酸やプロピオン酸、ブタン酸等のカルボン酸のアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩が挙げられる。また、複数のアルカリ金属元素やアルカリ土類金属元素を含有する複合塩であってもよい。さらに、上記アルカリ金属塩や上記アルカリ土類金属塩は、人工又は天然由来のどちらでも構わない。これらの塩の中では、アルカリ金属塩の方が好ましく、ナトリウム塩又はカリウム塩であればより好ましい。最も好ましいのは、ナトリウム又はカリウムの塩酸塩、すなわち、塩化ナトリウム又は塩化カリウムである。
Among the alkali metal salts and alkaline earth metal salts contained in the
上記アルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の添加量は、上記金属アルコキシドの加水分解物及び/又はその縮合物に含まれる金属元素に対して、0.05〜5mol%であるのがよく、0.1〜4mol%であれば望ましく、0.2〜3mol%であればさらに望ましい。この添加量が0.05mol%未満であったり、または、5mol%を超えてしまったりすると、得られるガスバリア性積層体の、高湿度下におけるガスバリア性が十分なものではなくなってしまうことがある。 The addition amount of the alkali metal salt and / or alkaline earth metal salt should be 0.05 to 5 mol% with respect to the metal element contained in the hydrolyzate of metal alkoxide and / or the condensate thereof. 0.1 to 4 mol% is desirable, and 0.2 to 3 mol% is more desirable. If this addition amount is less than 0.05 mol% or exceeds 5 mol%, the gas barrier property of the resulting gas barrier laminate may not be sufficient under high humidity.
上記B層13を形成させる塗工剤の調製方法について説明する。上記B層13を形成する塗工剤は、上記の各種原料を混合することにより調製する。このとき、上記の金属アルコキシドは、あらかじめ加水分解したものを用いてもよい。
A method for preparing the coating agent for forming the
上記B層13を形成する塗工剤の、各種原料の混合順序は、特に制限されるものではないが、金属アルコキシドを直接加える場合の一例を以下に示す。まず、上記第1水溶性高分子の水溶液に上記低級アルコール及び上記酸触媒を添加し、次いで、上記金属アルコキシド及び、必要に応じて上記特定シラン化合物を混合して、溶液を完全に溶解させる。その次にアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩を添加し、さらに架橋剤などの添加剤を必要に応じて加えてもよい。このようにして調製した塗工剤を、上記A層12の、上記高分子樹脂フィルムとは反対側の面上に塗工して上記B層13を形成させる。
The mixing order of various raw materials of the coating agent forming the
上記C層14は、上記B層13の、上記A層12とは反対側の面上に形成される面であり、膨潤性合成フッ素雲母系鉱物と第2水溶性高分子とからなる。このうち、上記第2水溶性高分子は、上記第1水溶性高分子を構成する水溶性高分子からなるものであり、ポリビニルアルコール系重合体であることが望ましい。また、得られるガスバリア性積層体の高湿度下でのガスバリア性をより向上させるためには、ケン化度が90mol%以上のポリビニルアルコール系重合体が好ましく、97mol%以上のポリビニルアルコール系重合体がより好ましい。
The
また、上記ポリビニルアルコール系重合体を用いる場合は、重合度は、100〜5000が好ましく、200〜2000がより好ましい。100より小さいと、ガスバリア性が低下する傾向があり、5000より大きいと、塗工液の粘度が大きく、塗工が困難となり好ましくない。 Moreover, when using the said polyvinyl alcohol-type polymer, 100-5000 are preferable and 200-2000 are more preferable. If it is less than 100, the gas barrier property tends to be lowered, and if it is more than 5000, the viscosity of the coating solution is large and coating becomes difficult, which is not preferable.
さらに、上記ポリビニルアルコール系重合体の中でも、分子中に疎水基を含有した変性ポリビニルアルコールが、高湿度下において高いガスバリア性が発現され好ましい。 Furthermore, among the polyvinyl alcohol polymers, modified polyvinyl alcohol containing a hydrophobic group in the molecule is preferable because it exhibits high gas barrier properties under high humidity.
上記の膨潤性合成フッ素雲母系鉱物とは、下記の式(3)を満たす人工鉱物であり、SiO4正四面体を基本にして、この四面体が六角網目の板状に連なっており、この上下2枚の板の間に八面体配位をとるイオンがイオン結合し、サンドイッチ層を形成している。このサンドイッチ層とサンドイッチ層の間に層間イオンと呼ばれるアルカリ金属またはアルカリ土類金属イオンが非常に弱いイオン結合で配位している構造を有する。 The above-mentioned swellable synthetic fluoromica-based mineral is an artificial mineral that satisfies the following formula (3). This tetrahedron is based on a SiO 4 regular tetrahedron and is connected to a hexagonal mesh plate. Ions having octahedral coordination are ion-bonded between the upper and lower two plates to form a sandwich layer. Between the sandwich layer and the sandwich layer, an alkali metal or alkaline earth metal ion called an interlayer ion is coordinated by a very weak ionic bond.
X0.33〜1.0Y2〜3Z4O10F2 (3) X 0.33 to 1.0 Y 2 to 3 Z 4 O 10 F 2 (3)
なお、ここで、Xは配位数12の陽イオン、Yは配位数6の陽イオン、Zは配位数4の陽イオンを表す。具体的には、Xは、Na+、K+、Ca2+、Ba2+、Rb2+、Sr2+、Li+から選ばれる1種または2種以上の陽イオン、また、Yは、Mg2+、Fe2+、Ni2+、Mn2+、Al3+、Fe3+、Li+から選ばれる1種または2種以上の陽イオン、さらに、Zは、Si4+、Ge4+、Al3+、Fe3+、B3+から選ばれる1種または2種以上の陽イオンである。 Here, X represents a cation with a coordination number of 12, Y represents a cation with a coordination number of 6, and Z represents a cation with a coordination number of 4. Specifically, X is one or more cations selected from Na + , K + , Ca 2+ , Ba 2+ , Rb 2+ , Sr 2+ , and Li + , and Y is One or more cations selected from Mg 2+ , Fe 2+ , Ni 2+ , Mn 2+ , Al 3+ , Fe 3+ , Li + , and Z is Si 4+ , Ge 4 One or more cations selected from + , Al 3+ , Fe 3+ and B 3+ .
また、一般式(3)のZに入るSiの数により、上記膨潤性合成フッ素雲母系鉱物には、二ケイ素型(ジシリシックタイプ)、三ケイ素型(トリシリシックタイプ)、四ケイ素タイプ(テトラシリシック)の各タイプが存在する。これらの中でも、四ケイ素タイプであり、上記X、すなわち、層間イオン種がNa+或いはLi+であり、結晶構造中において電荷のバランスを層間イオンが補っている四ケイ素雲母は、膨潤性を有しており、特に好ましい。 In addition, depending on the number of Si contained in Z in the general formula (3), the above-mentioned swellable synthetic fluoromica minerals include disilicon type (disilisic type), trisilicon type (trisilicic type), and tetrasilicon type. There are (Tetralithic) types. Among these, tetrasilicon mica, which is of the tetrasilicon type and has the above X, that is, the interlayer ion species is Na + or Li + and the interlayer ion compensates for the charge balance in the crystal structure, has swelling properties. It is particularly preferable.
この膨潤性合成フッ素雲母系鉱物の具体例としては、ナトリウムテトラシリシックマイカ[NaMg2.5(Si4O10)F2]、ナトリウム又はリチウムテニオライト[(NaまたはLi)Mg2Li(Si4O10)F2]、ナトリウム又はリチウムヘクトライト[(NaまたはLi)0.33Mg2.67Li0.33(Si4O10)F2]などが挙げられ、これらの中でも、ナトリウムテトラシリシックマイカ、ナトリウム又はリチウムヘクトライトがより好適に用いられる。これらは1種のみでも2種以上混合しても使用することができる。なお、上記の膨潤性合成フッ素雲母系鉱物の具体例についてのそれぞれの組成式については、理想的な組成を示しており、厳密に一致している必要はない。 Specific examples of this swellable synthetic fluoromica-based mineral include sodium tetralithic mica [NaMg 2.5 (Si 4 O 10 ) F 2 ], sodium or lithium teniolite [(Na or Li) Mg 2 Li (Si 4 O 10 ) F 2 ], sodium or lithium hectorite [(Na or Li) 0.33 Mg 2.67 Li 0.33 (Si 4 O 10 ) F 2 ] and the like. Among these, sodium tetralithic mica, sodium or lithium hector A light is used more suitably. These can be used alone or in combination of two or more. In addition, about each composition formula about the specific example of said swellable synthetic fluorine mica system mineral, the ideal composition is shown and it is not necessary to correspond exactly | strictly.
上記膨潤性合成フッ素雲母系鉱物は、原料として、目的とする膨潤性フッ素雲母の化学組成となるように、シリカ、マグネシア、フッ化マグネシウム、ケイフッ化ナトリウム、フッ化ナトリウム、フッ化リチウム、炭酸ナトリウム及び炭酸リチウム等を調合し、これを内燃式電気炉中、1400〜1500℃で溶融後、溶融体を鋳型に流出させて冷却する過程で、鋳型内にフッ素雲母系鉱物を結晶成長させる、いわゆる溶融法といわれる公知の方法によって合成することができる。 The swellable synthetic fluorinated mica-based mineral is used as a raw material so as to have the chemical composition of the desired swellable fluorinated mica, silica, magnesia, magnesium fluoride, sodium silicofluoride, sodium fluoride, lithium fluoride, sodium carbonate. And lithium carbonate and the like, and after melting this at 1400 to 1500 ° C. in an internal electric furnace, the melt is discharged into the mold and cooled, so that the fluoromica mineral is crystal-grown in the mold, so-called It can be synthesized by a known method called a melting method.
また、他の合成方法として、特開平2−149415号公報に開示されているような、タルクを出発物質として用い、これにアルカリ金属イオンをインターカレーションして、上記処理前の膨潤性フッ素雲母系鉱物を得る方法をあげることができる。この方法では、タルクにケイフッ化アルカリあるいはフッ化アルカリを混合し、磁性ルツボ内で約700〜1200℃で短時間加熱処理することによって上記処理前の膨潤性合成フッ素雲母系鉱物が得られる。 As another synthesis method, as disclosed in JP-A-2-149415, talc is used as a starting material, alkali metal ions are intercalated therein, and the swellable fluorine mica before the above treatment is used. The method of obtaining a mineral can be mentioned. In this method, an alkali silicofluoride or alkali fluoride is mixed with talc and heat-treated at about 700 to 1200 ° C. for a short time in a magnetic crucible to obtain a swellable synthetic fluoromica-based mineral before the above treatment.
上記の溶融法によって上記処理前の膨潤性合成フッ素雲母系鉱物を製造する場合、膨潤性合成フッ素雲母系鉱物とはいえない副生成物(以下、単に「副生成物」と称する。)や未反応原料等が混在する。また、この溶融法での製造時には、結晶自体は大きく良好なものが得られるが、上記副生成物として、主にクリストバライト等が混在する。 When the swellable synthetic fluorinated mica-based mineral before the above treatment is produced by the above melting method, a by-product (hereinafter simply referred to as “by-product”) that is not a swellable synthetic fluorinated mica-based mineral or not. Reaction raw materials are mixed. Further, at the time of production by this melting method, large and good crystals are obtained, but cristobalite or the like is mainly mixed as the by-product.
上記のインターカレーション法によって上記処理前の膨潤性合成フッ素雲母系鉱物を製造する場合、溶融法に比べて、副生成物や未反応原料等の不純物が少なく比較的純度の高いものが得られるものの、上記処理前の膨潤性合成フッ素雲母系鉱物に類縁する副生物(以下、単に「副生物」と称する。)が混在する。この副生物の例としては、膨潤性に乏しい相からなる合成フッ素雲母系鉱物があげられる。 When the swellable synthetic fluoromica mineral before the treatment is produced by the intercalation method, a relatively high purity can be obtained with less by-products and unreacted raw materials compared to the melting method. However, by-products (hereinafter simply referred to as “by-products”) similar to the swellable synthetic fluoromica-based mineral before the treatment are mixed. An example of this by-product is a synthetic fluoromica-based mineral composed of a phase having poor swellability.
上記のようにして製造された膨潤性合成フッ素雲母系鉱物は、クリストバライト等の副生成物、未反応原料、上記の非膨潤性合成フッ素雲母系鉱物等の副生物等(以下、「不純物」と称する。)を含有する。これらの不純物は、得られる膨潤性合成フッ素雲母系鉱物中に、数体積%〜数十体積%含有される。このような不純物を含有したままの膨潤性合成フッ素雲母系鉱物と、上記第2水溶性高分子とを混合して上記C層14を形成させようとすると、得られるガスバリア性積層体は、ヘイズ(曇値)が大きくなって、十分な透明性が得られにくくなり、かつ、平滑性やガスバリア性、特に高湿度下におけるガスバリア性が十分でなくなる傾向がある。そのため、上記C層14に塗工する前に、上記膨潤性合成フッ素雲母系鉱物から上記不純物を取り除く精製処理を行い、得られた精製膨潤性合成フッ素雲母系鉱物を用いることが望ましい。
The swellable synthetic fluoromica-based mineral produced as described above includes by-products such as cristobalite, unreacted raw materials, by-products such as the above non-swellable synthetic fluoromica-based minerals (hereinafter referred to as “impurities”). Containing). These impurities are contained in the resulting swellable synthetic fluoromica-based mineral by several volume% to several tens volume%. When the C-
上記不純物の除去は、遠心分離又はデカンテーション等により行うことができる。 The removal of the impurities can be performed by centrifugation or decantation.
具体的には、上記遠心分離は、精製前の上記膨潤性合成フッ素雲母系鉱物をホモジナイザーなどで固形分濃度が0.5〜12重量%、好ましくは2〜10重量%、さらに好ましくは3〜8重量%となるように十分水に分散させたものを、200〜100000G、好ましくは300〜50000G、より好ましくは500〜20000Gの範囲で、10秒〜30分間の条件で行い、沈殿した不純物等を取り除くことができる。200G未満だと、不純物等の分離を十分に行うのが困難となる傾向がある。一方、100000Gより大きくてもよいが、遠心分離機の性能と能力の面から、100000G程度で十分である。 Specifically, in the centrifugation, the swellable synthetic fluoromica-based mineral before purification is 0.5 to 12% by weight, preferably 2 to 10% by weight, more preferably 3 to 10% by weight, using a homogenizer or the like. What is sufficiently dispersed in water so as to be 8% by weight is 200 to 100000 G, preferably 300 to 50000 G, more preferably 500 to 20000 G, under conditions of 10 seconds to 30 minutes, precipitated impurities, etc. Can be removed. If it is less than 200 G, it tends to be difficult to sufficiently separate impurities and the like. On the other hand, it may be larger than 100,000 G, but about 100,000 G is sufficient from the viewpoint of the performance and capacity of the centrifuge.
遠心分離機の例としては、上記膨潤性合成フッ素雲母系鉱物を分散させた分散液を、回転して遠心力を付与する遠心分離部に連続的又は断続的に供給したとき、遠心分離によって上記遠心分離部の内壁に分離された不純物を、間欠的に上記遠心分離部外に排出する機構を有する遠心分離機が挙げられる。このような遠心分離機としては、ディスク型遠心分離機(デラバル型遠心分離機又は分離板型遠心分離機ともいう。)を例としてあげることができる。 As an example of a centrifugal separator, when the dispersion liquid in which the swellable synthetic fluoromica mineral is dispersed is continuously or intermittently supplied to a centrifugal separator that rotates and imparts centrifugal force, A centrifuge having a mechanism for intermittently discharging the impurities separated on the inner wall of the centrifuge unit to the outside of the centrifuge unit may be mentioned. As such a centrifuge, a disk-type centrifuge (also referred to as a DeLaval centrifuge or a separation plate centrifuge) can be given as an example.
上記の遠心分離機を用いた遠心分離処理を行う回数は、1回に限定されるものではなく、必要に応じて、2回以上の複数回行ってもよい。 The frequency | count of performing the centrifugation process using said centrifuge is not limited to 1 time, You may perform two or more times as needed.
さらに、上記デカンテーションは、精製前の上記膨潤性合成フッ素雲母系鉱物の固形分濃度が0.1〜5重量%、好ましくは0.5〜4.5重量%、さらに好ましくは1〜4重量%となるよう分散液に分散させ、ホモジナイザーなどを用いて十分分散させたものを、1〜120時間、好ましくは3〜72時間、より好ましくは8〜48時間静置させることにより、沈殿した不純物等を取り除くことができる。これらのいずれの方法でも、上澄みの懸濁液から膨潤性合成フッ素雲母系鉱物を回収することにより、上記の高純度の膨潤性合成フッ素雲母系鉱物を得ることができる。1時間より短いと、不純物等との分離が十分に行われない場合がある。また、120時間より長いと、生産性の低下を招くだけでなく、収率も低下する傾向がある。 Furthermore, in the decantation, the solid content concentration of the swellable synthetic fluoromica-based mineral before purification is 0.1 to 5% by weight, preferably 0.5 to 4.5% by weight, more preferably 1 to 4% by weight. %, Which is dispersed in a dispersion liquid to a concentration of 1%, and sufficiently dispersed using a homogenizer or the like, is allowed to stand for 1 to 120 hours, preferably 3 to 72 hours, more preferably 8 to 48 hours. Etc. can be removed. In any of these methods, the high-purity swellable synthetic fluorinated mica-based mineral can be obtained by recovering the swellable synthetic fluorinated mica-based mineral from the supernatant suspension. If it is shorter than 1 hour, it may not be sufficiently separated from impurities and the like. On the other hand, when the time is longer than 120 hours, not only the productivity is lowered but also the yield tends to be lowered.
上記の遠心分離処理とデカンテーション処理とは、いずれか一方のみを行っても、両方を続けて行ってもよい。なお、上記分散液に使用される分散媒としては、イオン交換水や蒸留水等が挙げられる。 The centrifugal separation process and the decantation process may be performed only in one or both. In addition, as a dispersion medium used for the said dispersion liquid, ion-exchange water, distilled water, etc. are mentioned.
上記の精製処理に供与される、処理前の膨潤性合成フッ素雲母系鉱物の平均粒径は、デカンテーション法を用いる場合、6〜50μmであると好ましく、7〜20μmであるとより好ましい。6μm未満であると不純分等との分離が非常に悪く、取り除くことが困難となる場合がある。一方、50μmを超えたものは、その製造が技術的に難しく、また高価である。遠心分離法を用いる場合、2〜50μmであるのが好ましく、4〜20μmがより好ましい。2μm未満であると不純分等との分離が非常に悪く、取り除くことが困難となる場合がある。一方、50μmを超えたものは、その製造が技術的に難しく、また高価である。 When the decantation method is used, the average particle size of the swellable synthetic fluorinated mica-based mineral that is provided for the above purification treatment is preferably 6 to 50 μm, and more preferably 7 to 20 μm. If it is less than 6 μm, separation from impurities and the like is very bad, and it may be difficult to remove. On the other hand, those exceeding 50 μm are technically difficult to manufacture and expensive. When using the centrifugation method, it is preferable that it is 2-50 micrometers, and 4-20 micrometers is more preferable. If it is less than 2 μm, separation from impurities and the like is very bad and it may be difficult to remove. On the other hand, those exceeding 50 μm are technically difficult to manufacture and expensive.
上記処理前の膨潤性合成フッ素雲母系鉱物を分散した分散液を遠心分離処理やデカンテーション処理を行う前に、必要に応じて、ガスバリア性、透明性、平滑性等の物性を損なわない範囲で、分散剤等を少量添加してもよい。この場合、上記処理前の膨潤性合成フッ素雲母系鉱物を上記分散媒に分散させて分散液を調整し、ここに分散剤を添加して分散処理をすることができる。 Before performing the centrifugal separation treatment or decantation treatment on the dispersion liquid containing the swellable synthetic fluoromica system mineral before the above treatment, as long as it does not impair the physical properties such as gas barrier properties, transparency and smoothness. A small amount of a dispersant or the like may be added. In this case, the swellable synthetic fluorinated mica-based mineral before the treatment can be dispersed in the dispersion medium to prepare a dispersion, and a dispersing agent can be added thereto for dispersion treatment.
上記分散剤の種類としては、高分子型、界面活性型、無機型等のものがあげられるが、中でも、高分子型、特に、ポリカルボン酸型高分子を用いるのがより好ましい。このポリカルボン酸型高分子を用いることにより、遠心分離処理時の収率がよく、さらに、最終的に得られる積層体の高湿度下でのガスバリア性、ヘイズ、及び平滑性がいずれも良好となる。 Examples of the dispersant include polymer type, surface active type, and inorganic type. Among them, it is more preferable to use a polymer type, particularly a polycarboxylic acid type polymer. By using this polycarboxylic acid type polymer, the yield at the time of centrifugation treatment is good, and furthermore, the gas barrier property, haze, and smoothness under high humidity of the finally obtained laminate are all good. Become.
上記ポリカルボン酸型高分子としては、重量平均分子量が1000〜1000000のポリカルボン酸のナトリウム塩やアンモニウム塩等があげられる。 Examples of the polycarboxylic acid type polymer include sodium salts and ammonium salts of polycarboxylic acids having a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000.
なお、上記処理前の膨潤性合成フッ素雲母系鉱物を機械的な粉砕処理にかけると、上記の遠心分離処理やデカンテーション処理を行っても、上記不純物の除去が困難となりやすく、最終的に積層体を得ても、ガスバリア性やヘイズ等の劣化が生じやすい。 In addition, if the swellable synthetic fluoromica-based mineral before the treatment is subjected to a mechanical pulverization treatment, the removal of the impurities is likely to be difficult even if the centrifugation treatment or the decantation treatment is performed. Even if a body is obtained, deterioration such as gas barrier properties and haze tends to occur.
上記の遠心分離処理やデカンテーション処理によって得られる精製膨潤性合成フッ素雲母系鉱物は、これをイオン交換水に分散濃度0.5重量%に均一に分散させたとき、この分散液の光透過度が下記の式(4)を満たすのが好ましい。 The purified swellable synthetic fluorinated mica-based mineral obtained by the above centrifugation or decantation treatment is dispersed uniformly in ion-exchanged water at a dispersion concentration of 0.5% by weight. Preferably satisfies the following formula (4).
(I/I0)×100≧30 (4) (I / I 0 ) × 100 ≧ 30 (4)
上記式(4)において、I0は、入射光(660nm)の強度を示し、Iは、透過光の強度を示す。なお、この光透過度の測定は、各種の光度計を用いて測定することができ、その測定時の光路長は1cmである。 In the above formula (4), I 0 represents the intensity of incident light (660 nm), and I represents the intensity of transmitted light. In addition, the measurement of this light transmittance can be measured using various photometers, and the optical path length at the time of the measurement is 1 cm.
また、上記式(4)の左辺の値は、30以上が好ましく、40以上がより好ましい。上記式(4)の左辺の値が30より小さいと、その膨潤性合成フッ素雲母系鉱物を含有するガスバリア性積層体は、十分なガスバリア性が得られないだけでなく、透明性や平滑性が著しく悪くなる。さらに、上記式(4)の左辺の値の上限は、100である。理論的にI≦I0なので、上記式(4)の左辺の値は、100を超えることは生じない。 Further, the value of the left side of the above formula (4) is preferably 30 or more, and more preferably 40 or more. When the value on the left side of the above formula (4) is smaller than 30, the gas barrier laminate containing the swellable synthetic fluoromica-based mineral cannot obtain sufficient gas barrier properties but also has transparency and smoothness. Remarkably worse. Furthermore, the upper limit of the value on the left side of the formula (4) is 100. Since theoretically I ≦ I 0 , the value on the left side of the above formula (4) does not exceed 100.
上記の遠心分離処理やデカンテーション処理によって得られる精製膨潤性合成フッ素雲母系鉱物に含まれる上記不純物の存在は、X線回折分析により得られる回折ピークで確認することができる。すなわち、膨潤性に乏しい相(非膨潤性合成フッ素雲母)については、面間隔dがほぼ9.6Å(9.4〜9.8Å)のピークで確認することができる。また、上記副生成物であるクリストバライトについては、面間隔dがほぼ4.0Å(3.9〜4.1Å)のピークで確認することができる。また、膨潤性合成フッ素雲母系鉱物については、面間隔dがほぼ12.4Å(12.1〜12.6Å)のピークで確認することができる。いずれも、ピークトップの強度を評価する。測定は、120℃で10時間以上乾燥した後、23℃−50%RH状態にて24時間以上放置したサンプルについて行われる。なお、サンプルの粒度は、100メッシュのふるいを通過するものに揃えた。 Presence of the impurities contained in the purified swellable synthetic fluorinated mica-based mineral obtained by the above centrifugation treatment or decantation treatment can be confirmed by a diffraction peak obtained by X-ray diffraction analysis. That is, the phase having a poor swelling property (non-swellable synthetic fluoric mica) can be confirmed with a peak having an interplanar spacing d of approximately 9.6 mm (9.4 to 9.8 mm). The cristobalite, which is a by-product, can be confirmed with a peak having an interplanar spacing d of about 4.0 mm (3.9 to 4.1 mm). Moreover, about a swelling synthetic fluorine mica type | system | group mineral, it can confirm with the peak whose surface space | interval d is about 12.4 (12.1-12.6). In either case, the intensity of the peak top is evaluated. The measurement is performed on a sample which is dried at 120 ° C. for 10 hours or more and then left at 23 ° C.-50% RH for 24 hours or more. The particle size of the sample was adjusted to pass through a 100 mesh screen.
(1)粉末X線回折分析条件
装置:理学電機(株)製RINT2000シリーズ、X線:Cu Kα線 (40kV−30mA)
カウンタモノクロメータ:全自動モノクロメータ、発散スリット:1°、散乱スリット:1°、受光スリット:0.15mm、スキャンスピード:4°/分、スキャンステップ:0.01°、走査軸:2θ/θ
(1) Powder X-ray diffraction analysis condition device: RINT2000 series manufactured by Rigaku Corporation, X-ray: Cu Kα ray (40 kV-30 mA)
Counter monochromator: fully automatic monochromator, divergence slit: 1 °, scattering slit: 1 °, light receiving slit: 0.15 mm, scan speed: 4 ° / min, scan step: 0.01 °, scan axis: 2θ / θ
(2)ピーク強度Iの算出条件
平滑化(点数9)、バックグラウンド除去(曲率0.00)、Kα2除去(Kα2/Kα1 0.5)
(2) Smoothing conditions for calculating peak intensity I (score 9), background removal (curvature 0.00), Kα2 removal (Kα2 / Kα1 0.5)
具体的には上記粉末X線回折分析において、膨潤性に乏しい相(非膨潤性合成フッ素雲母)を示す面間隔dがほぼ9.6Åの回折ピーク強度を[Id=9.6Å]、クリストバライトを示す面間隔dがほぼ4.0Åの回折ピーク強度を[Id=4.0Å]、及び膨潤性合成フッ素雲母系鉱物を示す面間隔dがほぼ12.4Åの回折ピーク強度を[Id=12.4Å]としたとき、各回折ピークの相対強度が、[Id=9.6Å]/[Id=12.4Å]×100≦2、かつ[Id=4.0Å]/[Id=12.4Å]×100≦20を満たすのがよく、さらに[Id=9.6Å]/[Id=12.4Å]=0、かつ[Id=4.0Å]/[Id=12.4Å]×100≦10であるのが好ましい。 Specifically, in the above powder X-ray diffraction analysis, the diffraction peak intensity [I d = 9.6 Å ] indicating a phase with poor swellability (non-swellable synthetic fluorine mica) having an interplanar spacing d of approximately 9.6 [was obtained, The diffraction peak intensity with an interplanar spacing d of approximately 4.0 [is [I d = 4.0 Å ], and the diffraction peak intensity with an interplanar spacing d of approximately 12.4 示 す indicating a swellable synthetic fluoromica- based mineral is [I d = 12.4 when the Å], the relative intensities of the diffraction peaks, [I d = 9.6Å] / [I d = 12.4Å] × 100 ≦ 2, and [I d = 4.0Å] / [ I d = 12.4Å] X100 ≦ 20 should be satisfied, and [I d = 9.6Å ] / [I d = 12.4Å ] = 0 and [I d = 4.0Å ] / [I d = 12.4Å ] × 100 ≦ 10 Preferably there is.
上記の条件を満たす精製膨潤性合成フッ素雲母系鉱物と上記第2水溶性高分子によって、上記C層14を形成させると、高湿度条件下においても、酸素バリア性及び水蒸気バリア性を十分に維持することができ、上記C層14の強度、透明性、平滑性が向上する。[Id=9.6Å]/[Id=12.4Å]×100>2である場合や、[Id=4.0Å]/[Id=12.4Å]×100>20である場合は、ガスバリア性が不十分となる場合があったり、コーティング層の強度、透明性、平滑性が低下したりする。
When the
上記の精製膨潤性合成フッ素雲母系鉱物は平均粒子径が0.05〜10μmであるものが望ましく、0.1〜8μmであるとより望ましい。0.05μm未満であると、高湿度下でのガスバリア性が十分発現されず、一方、10μmより大きいと、塗工面の透明性や平滑性が失われるため実用上好ましくない。なお、この平均粒径は、堀場製作所(株)製レーザー回折・散乱粒度分布測定装置LA920を使用し、分散媒としてイオン交換水を用いて測定することができる。なおこの発明でいう平均粒径とはメジアン径(粒子径基準は体積)を意味する。 The purified swellable synthetic fluoromica-based mineral preferably has an average particle size of 0.05 to 10 μm, and more preferably 0.1 to 8 μm. When the thickness is less than 0.05 μm, the gas barrier property under high humidity is not sufficiently exhibited. On the other hand, when the thickness is more than 10 μm, the transparency and smoothness of the coated surface are lost, which is not preferable in practice. The average particle diameter can be measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus LA920 manufactured by Horiba, Ltd. and using ion-exchanged water as a dispersion medium. In addition, the average particle diameter as used in this invention means a median diameter (a particle diameter reference | standard is a volume).
上記C層14を上記B層13上に形成させる方法としては、上記膨潤性合成フッ素雲母系鉱物(上記精製膨潤性合成フッ素雲母系鉱物であることが望ましい。)と上記第2水溶性高分子とを、水系溶媒に溶解又は懸濁させた組成物を調製し、この組成物を塗工させるといった方法が挙げられる。ここで上記水系溶媒としては、イオン交換水又は、蒸留水が望ましいが、これらを主成分として、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール等を添加させていてもよい。
As the method for forming the
上記第2水溶性高分子及び上記膨潤性合成フッ素雲母系鉱物の、上記水系溶媒へ溶解又は懸濁させる固形分の合計は、得られる溶液又は懸濁液の、0.5〜15重量%であることが望ましい。さらに粘度と塗工適性、塗工厚み、ガスバリア性などを考慮すると2〜10重量%が更に好ましい。0.5重量%より少ないと、フィルムへの塗工時に乾燥不十分となる場合がある。一方15重量%より多いと、塗工液の粘度が高くなりすぎる場合がある。 The total solid content of the second water-soluble polymer and the swellable synthetic fluorinated mica-based mineral dissolved or suspended in the aqueous solvent is 0.5 to 15% by weight of the resulting solution or suspension. It is desirable to be. Further, if considering the viscosity, coating suitability, coating thickness, gas barrier properties, etc., 2 to 10% by weight is more preferable. If it is less than 0.5% by weight, drying may be insufficient during coating on the film. On the other hand, if it is more than 15% by weight, the viscosity of the coating solution may become too high.
上記の第2水溶性高分子と上記膨潤性合成フッ素雲母系鉱物との添加割合は任意であるが、上記第2水溶性高分子/上記膨潤性合成フッ素雲母系鉱物(重量比)で99.5/0.5〜20/80がよく、99/1〜30/70が好ましい。上記膨潤性合成フッ素雲母系鉱物が0.5重量%より少ないと、ガスバリア性が十分でなく、80重量%より多いと上記C層14の塗工により形成される塗膜の強度が弱くなる場合がある。
The addition ratio of the second water-soluble polymer and the swellable synthetic fluorinated mica-based mineral is arbitrary, but the second water-soluble polymer / the swellable synthetic fluorinated mica-based mineral (weight ratio) is 99.99. 5 / 0.5 to 20/80 is good, and 99/1 to 30/70 is preferable. When the swellable synthetic fluoromica system mineral is less than 0.5% by weight, the gas barrier property is not sufficient, and when it is more than 80% by weight, the strength of the coating film formed by the application of the
上記第2水溶性高分子と上記膨潤性合成フッ素雲母系鉱物とから上記組成物を得る混合方法としては、どのような手順で調製してもよい。すなわち、(1)上記膨潤性合成フッ素雲母系鉱物を上記水系溶媒に分散させた後、上記第2水溶性高分子を固体のまま添加して溶解させる。(2)上記第2水溶性高分子を上記水系溶媒に溶解させた後、上記膨潤性合成フッ素雲母系鉱物を添加する。(3)上記膨潤性合成フッ素雲母系鉱物の分散液と上記第2水溶性高分子とを混合する。これらのうち、どの手順によって混合してもよい。 The mixing method for obtaining the composition from the second water-soluble polymer and the swellable synthetic fluoromica-based mineral may be prepared by any procedure. That is, (1) after the swellable synthetic fluoromica mineral is dispersed in the aqueous solvent, the second water-soluble polymer is added and dissolved as a solid. (2) After the second water-soluble polymer is dissolved in the aqueous solvent, the swellable synthetic fluoromica-based mineral is added. (3) A mixture of the swellable synthetic fluoromica mineral and the second water-soluble polymer are mixed. You may mix by any procedure among these.
上記B層13には、必要に応じて架橋剤を添加してもよい。この架橋剤を添加することにより、耐熱水性を向上させることができる。上記架橋剤としては、カルボジイミド化合物、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、オキサゾリン化合物、メラミン化合物、アジリジン化合物、チタンやジルコニウム、アルミニウム等の有機金属塩又は無機金属、ケイ素化合物等が挙げられる。これらの中でも、特に性能の向上に効果があるのは、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、イソシアネート化合物、アルデヒド化合物である。
You may add a crosslinking agent to the said
また、上記C層14には、必要に応じて膜強度向上効果がある架橋剤を添加してもよい。上記架橋剤としては、カルボジイミド化合物、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、チタンやジルコニウム、アルミニウム等の有機金属化合物又は無機金属、ケイ素化合物等が挙げられる。
Moreover, you may add the crosslinking agent which has the effect of a film | membrane strength improvement to the said
上記カルボジイミド化合物の具体例としては、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソブチルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、ジフェニルカルボジイミド等のモノカルボジイミド化合物、ポリウレタンの技術分野において公知のジイソシアネート化合物の脱炭酸反応によって得られるポリカルボジイミド化合物等があげられる。上記のポリウレタンの技術分野において公知のジイソシアネート化合物としては、メチレンジフェニルジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、テトラメチル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、水添キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、ノルボルネン・ジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等があげられる。この中でも、特に親水性のカルボジイミド化合物が好適であり、具体例としては、日清紡績(株)製:商品名 カルボジライト等があげられる。 Specific examples of the carbodiimide compound include monocarbodiimide compounds such as dicyclohexylcarbodiimide, diisobutylcarbodiimide, diisopropylcarbodiimide and diphenylcarbodiimide, and polycarbodiimide compounds obtained by decarboxylation of diisocyanate compounds known in the technical field of polyurethane. Diisocyanate compounds known in the polyurethane technical field include methylene diphenyl diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, dicyclohexyl. Examples include methane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate, norbornene diisocyanate, and trimethylhexamethylene diisocyanate. Of these, hydrophilic carbodiimide compounds are particularly suitable, and specific examples include Nisshinbo Co., Ltd. product name: Carbodilite.
上記エポキシ化合物の具体例としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリエチレングリコールジグリシジルエーテル、テトラエチレングリコールジグリシジルエーテル、ノナ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、ジプロジレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル等のジグリシジルエーテル類、グリセロールトリグリシジルエーテル等のトリグリシジルエーテル類、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル等のテトラグリシジルエーテル類などがあげられる。 Specific examples of the epoxy compound include ethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, triethylene glycol diglycidyl ether, tetraethylene glycol diglycidyl ether, nonaethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, and dipropylene glycol. Diglycidyl ether, tripropylidyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, diglycidyl ethers such as glycerol diglycidyl ether, triglycidyl ethers such as glycerol triglycidyl ether, Tetraglycidyl ethers such as pentaerythritol tetraglycidyl ether Such as Le acids, and the like.
上記イソシアネート化合物の具体例としては、ブロック化イソシアネート化合物(例えば第一工業製薬(株)製、商品名 エラストロン、エラストロンBNシリーズ)、トリレンジイソシアネート、4,4‘−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、ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4’−メチレンビスシクロへキシルジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等があげられる。 Specific examples of the isocyanate compound include blocked isocyanate compounds (for example, trade names Elastrone, Elastolon BN series, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, hexa Examples include methylene diisocyanate, 4,4′-methylenebiscyclohexyl diisocyanate, and isophorone diisocyanate.
上記アルデヒド化合物の具体例としては、グリオキザール、マロンジアルデヒド、スクシンアルデヒド、グルタルアルデヒド、ヘキサンジアール、ヘプタンジアール、オクタンジアール、ノナンジアール、デカンジアール、ドデカンジアール、2,4−ジメチルヘキサンジアール、5−メチルヘプタンジアール、4−メチルオクタンジアール、2,5−ジメチルオクタンジアール、3,6−ジメチルデカンジアール、オルトフタルアルデヒド等があげられる。 Specific examples of the aldehyde compounds include glyoxal, malondialdehyde, succinaldehyde, glutaraldehyde, hexane dial, heptane dial, octane dial, nonane dial, decandial, dodecandial, 2,4-dimethylhexane dial. 5-methylheptane dial, 4-methyloctane dial, 2,5-dimethyloctane dial, 3,6-dimethyldecandial, orthophthalaldehyde and the like.
上記チタン化合物の具体例としては、チタンアセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンエチルアセトアセテート、チタンオクタンジオレート、チタンラクテート、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレート等があげられる。 Specific examples of the titanium compound, titanium acetylacetonate, titanium tetraacetyl acetonate, poly titanium acetylacetonate, titanium ethylacetoacetate, titanium octane diolate, titanium lactate, titanium triethanol aluminate, polyhydroxy titanium stearate Rate, etc.
上記ジルコニウム化合物の具体例としては、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムモノアセチルアセトネート、ジルコニウムビスアセチルアセトネート、ジルコニウムモノエチルアセトアセテート、ジルコニウムアセチルアセトネートビスエチルアセトアセトネート、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムトリブトキシステアレート等の有機ジルコニウム化合物、オキシ塩化ジルコニウム、ヒドロキシ塩化ジルコニウム、四塩化ジルコニウム、臭化ジルコニウムなどのハロゲン化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、塩基性硫酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウムなどの鉱酸ジルコニウム塩、炭酸ジルコニウムアンモニウム、硫酸ジルコニウムナトリウム、酢酸ジルコニウムアンモニウム、シュウ酸ジルコニウムナトリウム、クエン酸ジルコニウムナトリウム、クエン酸ジルコニウムアンモニウムなどのジルコニウム錯塩があげられる。 Specific examples of the zirconium compound, di benzalkonium tetraacetyl acetonate, zirconium mono acetyl acetonate, zirconium bis acetyl acetonate, zirconium mono ethyl acetoacetate, zirconium acetyl acetonate bis ethyl acetoacetate acetonate, zirconium acetate, zirconium tri Organic zirconium compounds such as butoxy systemate, zirconium halides such as zirconium oxychloride, hydroxyzirconium chloride, zirconium tetrachloride and zirconium bromide, zirconium salts of mineral acids such as zirconium sulfate, basic zirconium sulfate and zirconium nitrate, ammonium zirconium carbonate , Sodium zirconium sulfate, ammonium zirconium acetate, sodium zirconium oxalate Zirconium citrate sodium, zirconium complex salts such as zirconium citrate ammonium and the like.
上記アルミニウム化合物の例としては、アルミニウムアセチルアセトネート、アルミニウム有機キレート等があげられる。 Examples of the aluminum compound, A Rumi pyridinium acetyl acetonate, aluminum organic chelate and the like.
上記ケイ素化合物の例としては、ケイ素アセチルアセトネート、ケイ素エチルアセトアセテート、ケイ素オクタンジオレート、ケイ素ラクテート、ケイ素トリエタノールアミネート、ポリヒドロキシケイ素ステアレート、ケイ素ノルマルプロピレート、ケイ素モノアセチルアセトネート、ケイ素ビスアセチルアセトネート、ケイ素モノエチルアセトアセテート、ケイ素ビスエチルアセトネート、ケイ素アセテート、ケイ素トリブトキシステアレート等があげられる。 Examples of the silicon compound, silicic containing acetylacetonate, silicon ethylacetoacetate, silicon octane dioleate, silicon lactate, silicon triethanolaminate, polyhydroxy silicon stearate, silicon n-propylate, silicon monoacetylacetonate , Silicon bisacetylacetonate, silicon monoethyl acetoacetate, silicon bisethylacetonate, silicon acetate, silicon tributoxy systemate and the like.
上記の架橋剤を上記B層13に添加する場合には、その添加量は特に限定されないが、水溶性高分子内の反応性基1molに対して、0.1×10-3〜1molがよく、0.5×10-3〜0.5molが好ましい。0.1×10-3molより少ないと得られるガスバリア性組成物からなる層の性能の向上に特に効果はない。一方、1molより多いと、溶液がゲル化したり、得られるガスバリア性積層体の性能が低下したりする傾向がある。
When the crosslinking agent is added to the
上記の架橋剤を上記C層14に添加する場合には、その添加量は、特に限定されないが、水溶性高分子内の反応性基1molに対して、1×10-3〜0.5molがよく、2×10-3〜0.1molがより好ましい。1×10-3molより少ないと、塗膜の強度が低くなり、一方、0.5molより多いとガスバリア性が低下したり、塗工剤がゲル化して塗工不能になったりしてしまうことがある。
When the above crosslinking agent is added to the
上記B層及び上記C層には、ガスバリア性、透明性及び平滑性等を損なわない範囲であれば、必要に応じて、各種の添加剤を混合してもよい。各種の添加剤としては、分散剤、消泡剤、酸化防止剤、耐候剤、滑剤、紫外線吸収剤、着色剤、可塑剤等が挙げられる。 If necessary, various additives may be mixed in the B layer and the C layer as long as the gas barrier property, transparency, smoothness, and the like are not impaired. Examples of various additives include dispersants, antifoaming agents, antioxidants, weathering agents, lubricants, ultraviolet absorbers, colorants, plasticizers, and the like.
上記B層13の乾燥後における塗工量は、0.1〜1.0g/m2であることが望ましく、0.25〜0.60g/m2であるとより望ましい。0.1g/m2未満であると、ガスバリア性が十分でない可能性があり、1.0g/m2を超えると、乾燥不良となり、ガスバリア性が十分でない可能性があり、また、乾燥していてもガスバリア性の格段の向上が見られず経済的ではない。
The coating amount after drying of the
上記C層14の乾燥後における塗工量は、乾燥状態で0.1〜0.8g/m2であることが望ましく、0.2〜0.4g/m2であるとより望ましい。0.1g/m2より少ないと、ガスバリア性が十分でない場合がある。一方、0.8g/m2より多いと、この層の膜強度が弱くなる傾向にある。
The coating amount after drying of the
なお、上記のB層13及びC層14の望ましい塗工量は、上記B層13や上記C層14に上記の架橋剤などの添加剤を添加した場合は、これらの添加剤を含んだ値である。
The desirable coating amount of the
上記の組成を有するA層12、B層13及びC層14を基材11である上記高分子樹脂フィルム上に順次塗布形成させることでこの発明にかかるガスバリア性積層体が得られる。
The gas barrier laminate according to the present invention is obtained by sequentially applying and forming the
上記基材11である上記高分子樹脂フィルムの少なくとも片面に、上記A層12、上記B層13、上記C層14を上記高分子樹脂フィルム側から順次塗布形成させる方法は、特に限定されないが、グラビアロールコーティング、リバースロールコーティング、ワイヤーバーコーティング、ダイコーティング等の通常の塗工方法を採用することができる。なお、コーティングはフィルムの延伸前であっても延伸後であってもよい。
A method of sequentially applying and forming the
ここで、有機塩基を含有する上記A層12を設けずに、上記高分子樹脂フィルムの表面に、第一層として上記B層13を塗布形成後、さらに連続して上記C層14を形成させた場合には、塗膜が白化する問題が生じる。また、上記高分子樹脂フィルムの表面に、第一層として有機塩基ではなくウレタン系樹脂層を形成させて、その上に上記B層13、上記C層14を順次連続して塗布形成すると、やはり塗膜が白化する問題が生じる。これらの白化現象は、上記C層14が膨潤性合成フッ素雲母系鉱物を含み塩基性であるため、上記B層13上に上記C層14を積層させた際に、上記B層13に残留するシラノール基を有する上記金属アルコキシド加水分解物の縮合反応や上記金属アルコキシド加水分解物及びその反応生成物と上記水溶性高分子との重縮合反応が急激に起こり、上記B層13の過度な塗膜収縮によって、無数の微細なヒビが上記B層13に生じるために起こる。
Here, without providing the
一方、上記基材11である上記高分子樹脂フィルムの表面に、第一層として上記B層13を塗布形成した後、又は、第一層としてウレタン系樹脂層を形成し、その上に上記B層13を塗布形成した後、数時間経過してから上記C層14を積層すると、上記B層13が白化することなく、透明な積層体を得ることができる。または、上記B層13を形成させる際に、多量の熱量をかけた乾燥処理を行っていれば、上記C層14を順次連続して積層しても、白化することはない。しかしながら、上記B層13上に上記C層14を塗工するまでに時間を要する塗工操作や、多量の熱量処理が必要となる方法は生産性に乏しい。
On the other hand, after applying and forming the
そこで、上記基材11である上記高分子樹脂フィルムの表面に、第一層として有機塩基を含有している上記A層12を設けることで、その後に、上記B層13、上記C層14を連続して、すなわち順次積層させても、得られる積層体に白化が起こることを抑えられる。この上記有機塩基としては、上記高分子樹脂フィルムへの密着性、上記B層13との密着性、塗工時の製膜容易性と膜の可とう性から、高分子量の有機塩基であることが望ましく、なかでも、上記において例示したポリエチレンイミンが望ましい。
Therefore, by providing the
上記の順序で順次塗布形成させると、少ない熱量による乾燥処理であっても、上記B層13は緻密な構造を形成し、強固なシロキサン結合によって耐水性を有するようになっているので、上記C層14を上記B層13上に塗工する際に、上記B層13の緻密な構造形成を崩壊させる溶出が起こらないため、高湿度下でも安定したガスバリア性が得られると同時に、透明性にも優れたガスバリア性積層体を得ることができる。
When the coating is sequentially formed in the above order, the
上記C層14は層状の膨潤性合成フッ素雲母系鉱物を含有しており、その曲路効果により、酸素バリア性を発現させるが、上記B層13上への上記C層14の積層が、上記C層14の曲路効果から想定される以上の酸素バリア向上効果を発揮し、高酸素バリア性が得られる。
The
上記C層14に含まれる膨潤性合成フッ素雲母系鉱物による曲路効果のみならず、上記有機塩基を含有する上記A層12、並びに、アルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩により、上記金属アルコキシド加水分解物の縮合反応や上記金属アルコキシド加水分解物及びその反応生成物と上記第1水溶性高分子との重縮合反応が進み、上記B層13のシラノール基が、塩基性である上記C層14によって穏やかに、さらなる上記の縮合反応を起こして、一層緻密な構造が形成されるため、上記の酸素バリア向上効果が発揮されると考えられる。
In addition to the curved path effect due to the swellable synthetic fluorine mica-based mineral contained in the
また、塗工順序が上記とは違っている場合、例えば、上記基材11である上記高分子樹脂フィルム表面上に上記A層12、上記C層14、上記B層13を上記基材11側から順次塗布形成させた積層体は、この発明にかかる上記A層12、上記B層13、上記C層14の順に積層させたガスバリア性積層体よりも性能、特に酸素バリア性が低下する。これは、上記B層13より上記C層14を先に塗工した場合、上記B層13の塗工の際に、あらかじめ塗工していた上記C層14の一部が新たに形成される上記B層13に溶出してしまい、上記B層13が緻密な構造を形成できず、酸素分子の透過空間ができやすくなったためと考えられる。
When the coating order is different from the above, for example, the
上記高分子樹脂フィルムへの上記各層を塗布した後の乾燥硬化方法は、特に限定されるものではないが、基材である上記高分子樹脂フィルムの融点及び軟化点以下の温度で行うことができ、架橋反応が十分に行われる温度でよい。ここで、上記A層12乃至C層14の各層は、高温・長時間での熱処理を必要としないため、150℃以下、数秒の比較的低温・短時間での乾燥・熱処理で十分である。
The drying and curing method after applying each layer to the polymer resin film is not particularly limited, but can be performed at a temperature below the melting point and softening point of the polymer resin film as a substrate. The temperature at which the crosslinking reaction is sufficiently performed may be sufficient. Here, since each of the
さらに、上記各層を塗工し乾燥させて得られたガスバリア性積層体を、エージングすることによって、形成されたガスバリア性塗工層の架橋密度を増大させ、よりバリア性を向上させることができる。このエージングの温度や時間は、特に限定されないが、20〜120℃で1〜150時間が好ましく、30〜70℃で6〜100時間がより好ましい。上記温度が20℃より低いと、エージング時間がかかりすぎる傾向にあり、一方、120℃を超えると、上記の基材である高分子樹脂フィルムにダメージを与える場合がある。また、上記時間が、1時間より短いと、十分に架橋密度を増大させることができない場合がある。一方、150時間を超えてもよいが、特に性能向上に与える効果はない。 Furthermore, by aging the gas barrier laminate obtained by coating and drying the above layers, the crosslink density of the formed gas barrier coating layer can be increased, and the barrier properties can be further improved. Although the temperature and time of this aging are not specifically limited, 1-150 hours are preferable at 20-120 degreeC, and 6-100 hours are more preferable at 30-70 degreeC. If the temperature is lower than 20 ° C., the aging time tends to be too long. On the other hand, if it exceeds 120 ° C., the polymer resin film as the base material may be damaged. If the time is shorter than 1 hour, the crosslinking density may not be increased sufficiently. On the other hand, although it may exceed 150 hours, it has no effect on performance improvement.
この発明にかかるガスバリア性積層体は、上記A層12からC層14までの乾燥後における塗工量が上記の通り、上記A層12の塗工量が0.005〜0.1g/m2であり、上記B層13の乾燥後における塗工量が0.1〜1.0g/m2であり、上記C層14の乾燥後における塗工量が0.1〜1.0g/m2であり、0.1〜0.8g/m2であることが望ましい。上記の各層の塗工量条件を満たし、かつ、上記A層12と上記B層13との上記塗工量(固形分)の比が、2≦(B層13の塗工量/A層12の塗工量)≦140であることが望ましく、5≦(B層13の塗工量/A層12の塗工量)≦40であるとより望ましく、透明性に優れ、高湿度条件下でも安定した酸素バリア性を発揮することができる。上記の(B層13の塗工量/A層12の塗工量)が2より小さいと、B層13の塗工量が少ないために、安定した酸素バリア性を得ることができなかったり、A層12の塗工量が多いためにB層13の塗工形成時にA層12が多量に溶け出し、ゲル化により塗膜が白くなってしまい、緻密な構造が形成されないので、透明性や酸素バリア性が低下した積層体フィルムになってしまう。一方で、140より大きいと、B層13の塗工量が多いにも関わらず、酸素バリア性能が格段に向上することはなく、経済的に好ましくない。
In the gas barrier laminate according to the present invention, the coating amount after drying from the
さらに、上記B層13と上記C層14との上記塗工量(固形分)の比は、0.25≦(B層13の塗工量/C層14の塗工量)≦6.5であることが好ましく、0.35≦(B層13の塗工量/C層14の塗工量)≦3.5であればより望ましい。この範囲であると、湿度依存性が小さく、優れた酸素バリア性と水蒸気バリア性を発揮することができる。上記の(B層13の塗工量/C層14の塗工量)が0.25より小さくても、水蒸気バリア性能は格段に向上することはなく、高湿度下で十分な酸素バリア性を発揮できない可能性もあり、6.5より大きいと高湿度下で十分な酸素バリア性を発揮できても、水蒸気バリア性が不十分となる可能性があり、好ましくない。
Furthermore, the ratio of the coating amount (solid content) of the
この発明にかかるガスバリア性積層体は、透明性が高いことが望ましく、ヘイズが4.0%以下であるとより望ましく、2.5%以下であるとより望ましい。透明性が高い方が、利用範囲が広く、扱いやすいためである。 The gas barrier laminate according to the present invention preferably has high transparency, more preferably has a haze of 4.0% or less, and more preferably 2.5% or less. This is because higher transparency means a wider range of use and is easier to handle.
この発明にかかるガスバリア性積層体は、酸素バリア性が高い、すなわち酸素透過度が低いことが必要であり、具体的には例えば、上記基材11として厚さ20μmの二軸延伸ポリプロピレンを用いた場合に得られるガスバリア性積層体の、23℃90%RHの環境における酸素透過度が、5.0cc/m2・day・atm以下であることが望ましく、2.0cc/m2・day・atm以下であるとより望ましい。5.0cc/m2・day・atmより大きいと、ガスバリア性包装材料とした場合の実用性に欠ける。
The gas barrier laminate according to the present invention needs to have a high oxygen barrier property, that is, a low oxygen permeability. Specifically, for example, a biaxially stretched polypropylene having a thickness of 20 μm is used as the
この発明にかかるガスバリア性積層体は、水蒸気バリア性が高い、すなわち水蒸気透過度が低いことが必要であり、具体的には例えば、上記基材11として厚さ20μmの二軸延伸ポリプロピレンを用いた場合に得られるガスバリア性積層体の、40℃90%RHの環境における水蒸気透過度が4.0g/m2・day以下であることが望ましく、2.0g/m2・day以下であるとより望ましい。
The gas barrier laminate according to the present invention needs to have a high water vapor barrier property, that is, a low water vapor permeability. Specifically, for example, a biaxially stretched polypropylene having a thickness of 20 μm is used as the
この発明にかかるガスバリア性積層体は、そのままガスバリア性フィルムとして使用する以外に、このガスバリア性積層体を、他のフィルム又はシートに少なくとも1層積層することにより、複合積層体を形成させて使用してもよい。この複合積層体も、ガスバリア性を有する積層体として使用することができる。 The gas barrier laminate according to the present invention is used by forming a composite laminate by laminating at least one layer of this gas barrier laminate on another film or sheet, in addition to using it as a gas barrier film as it is. May be. This composite laminate can also be used as a laminate having gas barrier properties.
以下、実施例によりこの発明を具体的に説明する。まず、使用する薬剤について説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. First, the chemical | medical agent to be used is demonstrated.
(有機塩基)
ポリエチレンイミン……日本触媒(株)製:エポミンP−1000、30%ポリエチレンイミンの水溶液、数平均分子量:70000
ポリエチレンイミン……和光純薬工業(株)製:試薬、数平均分子量:1800
(ポリウレタン樹脂)
2液硬化系ウレタン……東洋モートン(株)製造:EL−443A/EL−443C
(水溶性高分子)
ポリアクリルアミド……東京化成工業(株)製:試薬(10%水溶液、重量平均分子量:70万〜100万、以下「PAM」と略す。)
ポリビニルアルコール……(株)クラレ製:PVA117(平均重合度:1700、以下「PVA」と略す。)
(金属アルコキシド)
テトラエトキシシラン……コルコート(株)製:エチルシリケート(以下、「TEOS」と略す。)
(特定シラン化合物:アルコキシドと水溶性高分子の結合性向上)
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン……信越シリコーン(株)製:KBM−403
(カルボジイミド化合物:架橋剤)
ポリカルボジイミド……日清紡績(株)製:カルボジライトV−02−L2(有効成分40重量%、カルボジイミド当量385)
(Organic base)
Polyethyleneimine: Nippon Shokubai Co., Ltd .: Epomin P-1000, 30% polyethyleneimine aqueous solution, number average molecular weight: 70000
Polyethyleneimine: Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: Reagent, Number average molecular weight: 1800
(Polyurethane resin)
Two-component curing urethane: Toyo Morton Co., Ltd .: EL-443A / EL-443C
(Water-soluble polymer)
Polyacrylamide: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd .: Reagent (10% aqueous solution, weight average molecular weight: 700,000 to 1,000,000, hereinafter abbreviated as “PAM”)
Polyvinyl alcohol: manufactured by Kuraray Co., Ltd .: PVA117 (average polymerization degree: 1700, hereinafter abbreviated as “PVA”)
(Metal alkoxide)
Tetraethoxysilane: Colcoat Co., Ltd .: ethyl silicate (hereinafter abbreviated as “TEOS”)
(Specific silane compounds: improved binding between alkoxides and water-soluble polymers)
3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane: Shin-Etsu Silicone Co., Ltd .: KBM-403
(Carbodiimide compound: cross-linking agent)
Polycarbodiimide: Nisshinbo Industries, Inc .: Carbodilite V-02-L2 (active ingredient 40% by weight, carbodiimide equivalent 385)
(膨潤性合成フッ素雲母系鉱物)
アルファ・ラバル(株)製ディスク型遠心分離機BTPX205(遠心分離部(ボウル)容量3.1リットル、スラッジスペース1リットル)に、5重量%のNa型テトラシリシックマイカ(トピー工業(株)製:NTS10wt%(ゾル)、粒径:13.5μm 標準品)分散液を流量200リットル/hrで1時間流した。固形分排出感覚を70秒とし、不純物を間欠的に排出した。得られた上澄み液を精製膨潤性合成フッ素雲母系鉱物分散液とした。以下、この上澄み液を「P−NTS」と略す。このP−NTSの平均粒径をレーザー回折・散乱粒度分布測定装置((株)堀場製作所製:LA920)により測定したところ、0.9μmであった。また、粉末X線回折装置(理学電機(株)製:RINT2000)を用いて行った粉末X線回折法により得られる回折ピークの相対強度は、[Id=9.6Å]/[Id=12.4Å]×100=0、[Id=4.0Å]/[Id=12.4Å]×100=0であった。
精製モンモリロナイト……クニミネ工業(株)製:クニピアP
(Swelling synthetic fluoromica-based mineral)
Alfa Laval Co., Ltd. disk type centrifuge BTPX205 (centrifuge section (bowl) capacity 3.1 liter, sludge space 1 liter), 5 wt% Na type tetralithic mica (Topy Industries, Ltd.) : NTS 10 wt% (sol), particle size: 13.5 μm, standard product) The dispersion was allowed to flow at a flow rate of 200 liters / hr for 1 hour. The solid content was discharged for 70 seconds, and impurities were discharged intermittently. The obtained supernatant was used as a purified swellable synthetic fluoromica-based mineral dispersion. Hereinafter, this supernatant is abbreviated as “P-NTS”. The average particle size of the P-NTS was measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus (Horiba, Ltd .: LA920) and found to be 0.9 μm. The relative intensity of the diffraction peak obtained by the powder X-ray diffraction method using a powder X-ray diffractometer (manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd .: RINT2000) is [I d = 9.6 = ] / [I d = 12.4 Å] × 100 = 0, was [I d = 4.0Å] / [ I d = 12.4Å] × 100 = 0.
Purified montmorillonite …… Kunimine Kogyo Co., Ltd.:Kunipia P
(膜強度向上剤)
炭酸ジルコニウムアンモニウム溶液……キシダ化学(株)製:試薬、固形分は酸化ジルコニウム換算で13重量%(以下、「AZC」と略する。)
(溶媒)
2−プロパノール……和光純薬工業(株)製:試薬
(試薬)
塩化ナトリウム……キシダ化学(株)製:試薬
塩化マグネシウム……和光純薬工業(株)製:試薬
(Film strength improver)
Zirconium ammonium carbonate solution: manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd .: Reagent, solid content is 13 wt% in terms of zirconium oxide (hereinafter abbreviated as “AZC”).
(solvent)
2-propanol: Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: Reagent (reagent)
Sodium chloride: Kishida Chemical Co., Ltd .: Reagent Magnesium chloride: Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: Reagent
(基材)
ポリプロピレンフィルム……東洋紡績(株)製:二軸延伸ポリプロピレンフィルム:P2102、厚さ:20μm、ヘイズ1.4%
ナイロンフィルム……東洋紡績(株)製:二軸延伸ナイロンフィルム:N2102、厚さ:15μm、ヘイズ2.2%
(シーラント)
LLDPEフィルム……出光ユニテック(株)製:LS−711C 厚さ:40μm
(接着剤)
ポリウレタン系接着剤……東洋モートン(株)製:TM−319/CAT−11B
(Base material)
Polypropylene film: Toyobo Co., Ltd .: biaxially oriented polypropylene film: P2102, thickness: 20 μm, haze: 1.4%
Nylon film: Toyobo Co., Ltd .: Biaxially stretched nylon film: N2102, thickness: 15 μm, haze 2.2%
(Sealant)
LLDPE film: Idemitsu Unitech Co., Ltd .: LS-711C Thickness: 40 μm
(adhesive)
Polyurethane adhesive: Toyo Morton Co., Ltd .: TM-319 / CAT-11B
次に、各々の性質の評価方法について説明する。
(酸素バリア性評価方法)
JIS K 7126 B法に準じて、酸素透過度試験機(Modern Contorol社製、OX−TRAN2/20)を用いて測定した。測定条件は、23℃、90%RHの雰囲気下で行った。
Next, each property evaluation method will be described.
(Oxygen barrier evaluation method)
According to JIS K 7126 B method, it measured using the oxygen permeability tester (made by Modern Control, OX-TRAN 2/20). The measurement conditions were 23 ° C. and 90% RH atmosphere.
(水蒸気バリア性評価方法)
JIS K 7129 B法に準じて、水蒸気透過度試験機(Modern Contorol社製、PERMATRAN−W3/30)を用いて測定した。測定条件は40℃、90%RHの雰囲気下で行った。
(Water vapor barrier property evaluation method)
According to JIS K 7129 B method, it measured using the water-vapor-permeability tester (The product made by Modern Control, PERMATRAN-W3 / 30). The measurement conditions were 40 ° C. and 90% RH atmosphere.
(ヘイズ測定)
村上色彩技術研究所製:HM−65Wを用いて、JIS K 7105に従い、ヘイズ(曇値)を測定した。
(Haze measurement)
Murakami Color Research Laboratory product: HM-65W was used, and haze (cloudiness value) was measured according to JIS K 7105.
次に、これらを用いたバリア性塗工剤の調製について説明する。
(バリア性塗工剤1)
第1水溶性高分子として、PAM(東京化成工業(株)製:試薬)の2重量%水溶液250g(固形分5g)を調製し、次いでこれにエタノール(和光純薬工業(株)製:試薬)75gを添加した後、2N塩酸水溶液(和光純薬工業(株)製:試薬)10g添加してから、金属アルコキシドとしてTEOSを70g、特定シラン化合物としてKBM−403を5g、架橋剤としてV−02−Lを0.5g、順次添加し、液が均一になるまで攪拌した。その後、アルカリ金属塩として、塩化ナトリウムを1mol%攪拌して、塗工剤1を得た。なお、添加量のmol%とは、金属アルコキシドであるTEOSの加水分解物及び/又はその縮合物中に含まれる金属元素に対するmol%である。
Next, preparation of the barrier coating agent using these will be described.
(Barrier coating agent 1)
As a first water-soluble polymer, 250 g (solid content 5 g) of a 2 wt% aqueous solution of PAM (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd .: reagent) was prepared, and then ethanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: reagent) ) After adding 75 g, 10 g of 2N hydrochloric acid aqueous solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: Reagent) is added. 0.5-g of 02-L was added sequentially, and stirred until the liquid became uniform. Then, 1 mol% of sodium chloride was stirred as an alkali metal salt to obtain a coating agent 1. In addition, mol% of addition amount is mol% with respect to the metal element contained in the hydrolyzate of TEOS which is a metal alkoxide, and / or its condensate.
(バリア性塗工剤2)
精製した膨潤性合成フッ素雲母系鉱物(P−NTS)と水溶性高分子(PVA)とを、イオン交換水中に、全固形分濃度が5重量%、固形分重量比でP−NTS:水溶性高分子=3:7となるように混合分散した。この分散液100重量部に対し、15重量%の2−プロパノールを添加した。次いで、膜強度向上剤としてAZCを、第2水溶性高分子の水酸基1molに対してジルコニウム原子が0.05molとなるように添加して、塗工剤2を得た。
(Barrier coating agent 2)
Purified swellable synthetic fluoromica-based mineral (P-NTS) and water-soluble polymer (PVA) in ion-exchanged water with a total solid concentration of 5% by weight and a solid content weight ratio of P-NTS: water-soluble The mixture was dispersed so that the polymer was 3: 7. 15% by weight of 2-propanol was added to 100 parts by weight of this dispersion. Next, AZC was added as a film strength improver so that the zirconium atom was 0.05 mol with respect to 1 mol of the hydroxyl group of the second water-soluble polymer to obtain a coating agent 2.
(実施例1)
有機塩基としてポリエチレンイミン(数平均分子量:70000)を2−プロパノールに固形分比0.5重量%になるように溶解させた溶解液を、ポリプロピレンフィルム(P2102 厚さ:20μm)のコロナ処理面に、乾燥後の塗工量が0.03g/m2となるようにメイヤーバーで塗工し、熱風乾燥機(TABAI製:SPHH−1000)で100℃、1分間乾燥させてA層12を形成させた。
次いでこのA層12上に、塗工剤1を、乾燥後の塗工量が0.3g/m2となるように塗工し、100℃で1分間乾燥、熱処理してB層13を形成させた。
さらに連続してその上に、塗工剤2を乾燥後の塗工量が0.3g/m2となるように塗工し、100℃で2分間乾燥し、C層14を形成させて、ガスバリア性積層体を得た。得られたガスバリア性積層体の評価結果を表1に示す。
Example 1
A solution obtained by dissolving polyethyleneimine (number average molecular weight: 70,000) as an organic base in 2-propanol to a solid content ratio of 0.5% by weight is applied to the corona-treated surface of a polypropylene film (P2102 thickness: 20 μm). Then, coating with a Mayer bar so that the coating amount after drying is 0.03 g / m 2, and drying with a hot air dryer (TABAI: SPHH-1000) at 100 ° C. for 1 minute to form A layer 12 I let you.
Next, the coating agent 1 is applied onto the
Furthermore, the coating agent 2 is continuously applied thereon so that the coating amount after drying is 0.3 g / m 2, and dried at 100 ° C. for 2 minutes to form the
(実施例2)
塗工剤1を調製する際に用いた塩化ナトリウムを、塩化マグネシウムにした以外は、実施例1と同様の手順によりガスバリア性積層体を得た。得られたガスバリア性積層体の評価結果を表1に示す。
(Example 2)
A gas barrier laminate was obtained by the same procedure as in Example 1 except that magnesium chloride was used as the sodium chloride used in preparing the coating agent 1. The evaluation results of the obtained gas barrier laminate are shown in Table 1.
(実施例3)
塗工剤1を調製する際に、第1水溶性高分子をPAMからPVAに変更した以外は、実施例1と同様の手順によりガスバリア性積層体を得た。得られたガスバリア性積層体の評価結果を表1に示す。
Example 3
When preparing the coating agent 1, the gas-barrier laminated body was obtained by the procedure similar to Example 1 except having changed the 1st water-soluble polymer from PAM to PVA. The evaluation results of the obtained gas barrier laminate are shown in Table 1.
(実施例4)
塗工剤2を調製する際に、第2水溶性高分子をPVAからPAMに変更した以外は、実施例1と同様の手順によりガスバリア性積層体を得た。得られたガスバリア性積層体の評価結果を表1に示す。
Example 4
When preparing the coating agent 2, the gas-barrier laminated body was obtained by the procedure similar to Example 1 except having changed the 2nd water-soluble polymer from PVA to PAM. The evaluation results of the obtained gas barrier laminate are shown in Table 1.
(実施例5)
高分子樹脂フィルムにナイロンフィルム(N2102)を使用し、それ以外は実施例1と同様の手順によりガスバリア性積層体を得た後、ポリウレタン系接着剤を用いたドライラミネート法を行い、ラミネート法により得られたガスバリア性積層体のC層14の面に厚み40μmのLLDPEフィルムを貼り合わせた。得られたガスバリア性積層体の評価結果を表1に示す。
(Example 5)
A nylon film (N2102) is used as the polymer resin film, and a gas barrier laminate is obtained by the same procedure as in Example 1 except that a dry laminating method using a polyurethane adhesive is performed. An LLDPE film having a thickness of 40 μm was bonded to the surface of the
(比較例1)
A層12にポリエチレンイミンの代わりに2液硬化系ウレタンを塗工した以外は実施例1と同様の手順により積層体を得た。得られた積層体の評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
A laminate was obtained by the same procedure as in Example 1 except that a two-component curable urethane was applied to the
(比較例2)
塗工剤2に用いるP−NTSの代わりにモンモリロナイトを用いた以外は、実施例1と同様の手順により積層体を得た。得られた積層体の評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
A laminate was obtained by the same procedure as in Example 1 except that montmorillonite was used instead of P-NTS used for coating agent 2. The evaluation results of the obtained laminate are shown in Table 1.
(比較例3)
ポリプロピレンフィルム上にA層12を塗工した後、B層13とC層14とを塗工する順序を逆にした以外は実施例1と同様の手順により積層体を得た。得られた積層体の評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
After applying the
(比較例4)
A層12に用いる有機塩基として、数平均分子量70000のポリエチレンイミンの代わりに、数平均分子量1800のポリエチレンイミンを用いた以外は実施例1と同様の手順により積層体を得た。得られた積層体の評価結果を表1に示す。塗工したポリエチレンイミンは製膜性が十分でなく、乾燥後、はじきが生じており基材11上に点在することになった。その後のB層13として塗工剤1を塗工する際には、点在するポリエチレンイミンのために、ゲル化を起こし、塗膜が白くなった。
(Comparative Example 4)
A laminate was obtained by the same procedure as in Example 1 except that polyethyleneimine having a number average molecular weight of 1800 was used as the organic base for the
(比較例5)
B層13を塗工した際に100℃で3分間乾燥させた後、C層14を塗工しなかった以外は実施例1と同様の手順により積層体を得た。得られた積層体の評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 5)
A laminate was obtained by the same procedure as in Example 1 except that when the
(比較例6)
高分子樹脂フィルムに、二軸延伸ナイロンフィルム(N2102)を使用し、A層12にポリエチレンイミンの代わりに2液硬化系ウレタンを塗工した以外は、実施例1と同様の手順により積層体を得た。その後、ポリウレタン系接着剤を用いたドライラミネート法により、厚み40μmのLLDPEフィルムを貼り合わせた。得られた積層体の評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 6)
The laminated body was formed by the same procedure as in Example 1 except that a biaxially stretched nylon film (N2102) was used for the polymer resin film and a two-component curable urethane was applied to the
(結果)
実施例はいずれも低い酸素透過度と水蒸気透過度を実現し、かつ、ヘイズも抑えることができた。実施例に比べて、単にC層14を塗工しなかっただけの比較例5以外の比較例はいずれもヘイズが上昇した。また、いずれの比較例も、酸素透過度と水蒸気透過度とのうちの少なくともどちらかが実施例よりも高くなり、ガスバリア性が十分ではなかった。
(result)
In each of the examples, low oxygen permeability and water vapor permeability were realized, and haze could be suppressed. Compared with the Examples, the haze increased in all Comparative Examples other than Comparative Example 5 in which the
11 基材
12 A層
13 B層
14 C層
11 Base material 12 A layer 13 B layer 14 C layer
Claims (4)
(A層)数平均分子量が5000〜100万である有機塩基を含有する層、
(B層)第1水溶性高分子と、金属アルコキシド加水分解物及び/又はその縮合物と、アルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩とを含有し、膨潤性合成フッ素雲母系鉱物を含有しない層、
(C層)平均粒子径が0.05〜10μmであり、粉末X線回折分析から得られる回折ピークの相対強度が[Id=9.6Å]/[Id=12.4Å]×100≦2、かつ[Id=4.0Å]/[Id=12.4Å]×100≦20である膨潤性合成フッ素雲母系鉱物と、第2水溶性高分子とからなり、金属アルコキシド加水分解物及び/又はその縮合物を含有しない層。 A gas barrier laminate in which the following A layer, B layer and C layer are sequentially applied and formed on at least one surface of a base material made of a polymer resin film from the base material side.
(A layer) a layer containing an organic base having a number average molecular weight of 5,000 to 1,000,000,
(B layer) Contains a first water-soluble polymer, a metal alkoxide hydrolyzate and / or condensate thereof, an alkali metal salt and / or an alkaline earth metal salt, and a swellable synthetic fluoromica mineral Do not layer,
(C layer) The average particle size is 0.05 to 10 μm, and the relative intensity of the diffraction peak obtained from the powder X-ray diffraction analysis is [I d = 9.6 Å ] / [ Id = 12.4 Å ] × 100 ≦ 2 and [I d = 4.0 雲 ] / [I d = 12.4 ]] × 100 ≦ 20, a swellable synthetic fluoromica mineral and a second water-soluble polymer, and a metal alkoxide hydrolyzate And / or a layer containing no condensate thereof .
上記B層の乾燥後における塗工量が0.1〜1.0g/m2であり、
上記C層の乾燥後における塗工量が0.1〜0.8g/m2であり、
かつ、上記A層と上記B層との上記塗工量(固形分)の比が2≦(B層の塗工量/A層の塗工量)≦140であり、
上記B層と上記C層の上記塗工量(固形分)の比が0.25≦(B層の塗工量/C層の塗工量)≦6.5である、
請求項1乃至3のいずれかに記載のガスバリア性積層体。 The coating amount after drying of the A layer is 0.005 to 0.1 g / m 2 ,
The coating amount after drying of the B layer is 0.1 to 1.0 g / m 2 ,
The coating amount after drying of the C layer is 0.1 to 0.8 g / m 2 ,
And the ratio of the coating amount (solid content) of the A layer and the B layer is 2 ≦ (the coating amount of the B layer / the coating amount of the A layer) ≦ 140,
The ratio of the coating amount (solid content) of the B layer and the C layer is 0.25 ≦ (the coating amount of the B layer / the coating amount of the C layer) ≦ 6.5.
The gas barrier laminate according to any one of claims 1 to 3.
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