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JP6776497B2 - Gas barrier resin composition - Google Patents
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Description

本発明は、ガスバリア性樹脂組成物に関するものであり、さらに詳しくは、以下の(a)〜(d)全ての特徴を持つ6角板状のアルミナ粒子が含有してなるガスバリア性樹脂組成物であり、アルミナ粒子は、40重量部を超えて含み、樹脂は、水溶性透明樹脂、非水溶性透明樹脂、シランカップリング剤から選ばれる少なくとも1種以上を含むものであり、従来を超えるガスバリア性を持つガスバリア性樹脂組成物を提供すること及び、ガスバリア性の付与方法に関する。(a)最も大きな面積を持つ面の対角長さと厚さの比が20以上1000以下、(b)最も大きな面積を持つ面の対角長さが100nm以上5000nm以下、(c)厚さが1nm以上20nm以下、(d)アルミナ粒子の結晶がギブサイトのアルミナ粒子 The present invention relates to a gas barrier resin composition, and more particularly, a gas barrier resin composition containing hexagonal plate-shaped alumina particles having all the following characteristics (a) to (d). Yes, the alumina particles are contained in an amount of more than 40 parts by weight, and the resin contains at least one selected from a water-soluble transparent resin, a water-insoluble transparent resin, and a silane coupling agent, and has a gas barrier property exceeding the conventional level. The present invention relates to a gas barrier resin composition having a gas barrier property, and a method for imparting a gas barrier property. (A) The ratio of the diagonal length to the thickness of the surface with the largest area is 20 or more and 1000 or less, (b) The diagonal length of the surface with the largest area is 100 nm or more and 5000 nm or less, and (c) the thickness is 1 nm or more and 20 nm or less, (d) Alumina particles whose alumina particles are gibsite

近年エレクトロニクス分野や食品包装分野では耐熱性やバリア性に優れた高機能なフィルムが求められている。前者においてはエレクトロルミネセンス(EL)や液晶表示素子など大型化や軽量化の要求に加え、柔軟性を求む要望が増え、従来使用してきたガラスに代わる基板開発が行われている。例えばプラスチック製のフィルムに代える試みが盛んにおこなわれており、軽量でフレキシビリティーに優れていることから用途拡大につながると期待されている。また、透明性も非常に重要な特性であるが、これらの全ての要求を単独の樹脂のみで満たすことは困難であった。
また包装用途においては、食品包装のみならず医薬品等の包材などの、より品質の安定化等に高い性能を求められている。
このような要求に対し、樹脂中にフィラーを含有させた複合材料フィルムが知られている。
In recent years, in the fields of electronics and food packaging, high-performance films having excellent heat resistance and barrier properties have been demanded. In the former case, in addition to the demand for larger size and lighter weight such as electroluminescence (EL) and liquid crystal display element, the demand for flexibility is increasing, and a substrate that replaces the conventionally used glass is being developed. For example, attempts to replace plastic films are being actively made, and it is expected that they will lead to expansion of applications because they are lightweight and have excellent flexibility. Transparency is also a very important property, but it has been difficult to meet all of these requirements with a single resin alone.
Further, in packaging applications, high performance is required not only for food packaging but also for packaging materials for pharmaceuticals and the like for more stable quality.
In response to such a demand, a composite material film in which a filler is contained in a resin is known.

特許文献1では、樹脂フィルム中にセルロース材料からなる繊維状フィラーを含有させ高い寸法安定性及び、ガスバリア性を有した複合フィルムに関する特許が開示されている。しかし、セルロース材料からなる繊維状フィラーは、腐敗を防ぐために保存を行うには、防腐剤を共存させる必要があり、工業的に用いることが可能な組成物を構成する場合には、これらが影響を与える場合があり、なお改善の余地が有る。 Patent Document 1 discloses a patent relating to a composite film having a fibrous filler made of a cellulose material contained in a resin film and having high dimensional stability and gas barrier properties. However, fibrous fillers made of cellulosic materials need to be co-existing with preservatives in order to be preserved to prevent spoilage, which has an effect when forming industrially usable compositions. May be given, and there is still room for improvement.

特許文献2では、基剤フィルム上に蒸着により無機薄膜を形成し、蒸着工程における異物の混入、屈曲や擦れなどの物理的な要因により欠陥をポリマーシリカ粒子からなる分散液を塗工して無機薄膜のピンホールを塞ぐことでガスバリア性を向上される技術が記載されている。しかし、この手法では、形成される蒸着膜の欠損を補うために別途ポリマーシリカ粒子で被覆を行う必要があり、簡便にガスバリア性を付与する為には、なお改善の余地が有る。
ガスバリア性が発現する機構は、添加したフィラー粒子が気体分子のフィルム透過時に防壁として働くことにより、気体分子がフィラー粒子の隙間を縫って透過せざるを得ないためである。先行技術1、2に使用したフィラー粒子形状はそれぞれ繊維状、球状でありガスバリア性を付与するフィラー剤としては、なお改善の余地が有る。
In Patent Document 2, an inorganic thin film is formed on a base film by vapor deposition, and defects are coated with a dispersion liquid composed of polymer silica particles due to physical factors such as foreign matter contamination, bending and rubbing in the vapor deposition process. A technique for improving gas barrier properties by closing the pinholes of a thin film is described. However, in this method, it is necessary to separately coat with polymer silica particles in order to make up for the defect of the formed vapor-film film, and there is still room for improvement in order to easily impart gas barrier properties.
The mechanism by which the gas barrier property is exhibited is that the added filler particles act as a barrier when the gas molecules permeate the film, so that the gas molecules have to sew through the gaps between the filler particles and permeate. The filler particle shapes used in the prior arts 1 and 2 are fibrous and spherical, respectively, and there is still room for improvement as a filler agent that imparts gas barrier properties.

特許文献3では、膨潤性無機層状化合物、例えば粘土鉱物を使用したバリアフィルムが開示されている。しかし粘土粒子は高湿度下では粒子が膨潤し亀裂や割れなどを起こす問題があり、高度な寸法精度や安定性を求められる用途においては、これらの問題を解決する必要がある。 Patent Document 3 discloses a barrier film using a swellable inorganic layered compound, for example, a clay mineral. However, clay particles have a problem of swelling and causing cracks and cracks under high humidity, and it is necessary to solve these problems in applications requiring high dimensional accuracy and stability.

特開2006−282923JP 2006-2829223 特開2008−36863Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-36863 特開2002−293984JP-A-2002-293984

従来に無い無機酸化物を含有するガスバリア性樹脂組成物を提供する。 Provided is a gas barrier resin composition containing an inorganic oxide that has never existed before.

前記課題を解決するための手段は、
(1)ガスバリア性樹脂組成物であって、次の(a)〜(d)全てを満たす6角板状の形状を持つアルミナ粒子を含有する組成物。
(a)アルミナ粒子の最も大きな面積を持つ面の対角長さと厚さの比が20以上1000以下
(b)アルミナ粒子の最も大きな面積を持つ面の対角長さが100nm以上5000nm以下
(c)アルミナ粒子の厚さが1nm以上20nm以下
(d)アルミナ粒子の結晶がギブサイト
(2)(1)記載のガスバリア性樹脂組成物は、アルミナ粒子を40重量部を超えて99重量部以下含むことを特徴とする組成物。
(3)(1)記載の樹脂が、水溶性透明樹脂、非水溶性透明樹脂または、シランカップリング剤から選ばれる少なくとも1種以上を含むことを特徴とするガスバリア性樹脂組成物である。
(4)次の(a)〜(d)全てを満たす6角板状の形状を持つアルミナ粒子を含有する樹脂組成物を用いることを特徴とする、ガスバリア性の付与方法である。
(a)アルミナ粒子の最も大きな面積を持つ面の対角長さと厚さの比が20以上1000以下
(b)アルミナ粒子の最も大きな面積を持つ面の対角長さが100nm以上5000nm以下
(c)アルミナ粒子の厚さが1nm以上20nm以下
(d)アルミナ粒子の結晶がギブサイト
The means for solving the above problems is
(1) A gas barrier resin composition containing alumina particles having a hexagonal plate shape that satisfies all of the following (a) to (d).
(A) The ratio of the diagonal length to the thickness of the surface having the largest area of the alumina particles is 20 or more and 1000 or less (b) The diagonal length of the surface having the largest area of the alumina particles is 100 nm or more and 5000 nm or less (c) ) Alumina particle thickness is 1 nm or more and 20 nm or less (d) Alumina particle crystal is gibsite (2) The gas barrier resin composition according to (1) contains alumina particles in an amount of more than 40 parts by weight and 99 parts by weight or less. A composition characterized by.
(3) The gas barrier resin composition according to (1), wherein the resin contains at least one selected from a water-soluble transparent resin, a water-insoluble transparent resin, and a silane coupling agent.
(4) A method for imparting gas barrier properties, which comprises using a resin composition containing alumina particles having a hexagonal plate shape that satisfies all of the following (a) to (d).
(A) The ratio of the diagonal length to the thickness of the surface having the largest area of the alumina particles is 20 or more and 1000 or less (b) The diagonal length of the surface having the largest area of the alumina particles is 100 nm or more and 5000 nm or less (c) ) Alumina particle thickness is 1 nm or more and 20 nm or less (d) Alumina particle crystals are gibsite

ガスバリア性樹脂組成物において、次の(a)〜(d)全てを満たす6角板状の形状を持つアルミナ粒子を含有する樹脂組成物であることで、特段のガスバリア性を示すことができる。
(a)最も大きな面積を持つ面の対角長さと厚さの比が20以上1000以下
(b)最も大きな面積を持つ面の対角長さが100nm以上5000nm以下
(c)厚さが1nm以上20nm以下
(d)アルミナ粒子の結晶がギブサイト
前記の特徴を持つアルミナ粒子が、40重量部を超えて99重量部以下含まれることにより、従来に無い高いガスバリア性を付与することが出来る。前記樹脂が水溶性透明樹脂、非水溶性透明樹脂または、シランカップリング剤から選ばれる少なくとも1種以上を含むことにより、透明であり基板樹脂との追従性に優れ、簡便にガスバリア性を付与することができる。次の(a)〜(d)全てを満たす6角板状の形状を持つアルミナ粒子を含有する樹脂組成物を用いることで、従来に無い高いガスバリア性を付与する方法を提供することが出来る。
(a)最も大きな面積を持つ面の対角長さと厚さの比が20以上1000以下
(b)最も大きな面積を持つ面の対角長さが100nm以上5000nm以下
(c)厚さが1nm以上20nm以下
(d)アルミナ粒子の結晶がギブサイト
本発明は、特定の形状を持つアルミナ粒子を高充填率で樹脂に添加した樹脂組成物に関すものであり、これまでに無い優れたガスバリア性を発現し広く産業の発展に寄与することが出来る。具体的には、食品包装フィルム、医薬品包装フィルムやディスプレイ部材などの透明性を必要とするガスバリアフィルムとしての展開が期待できる。
In the gas barrier property resin composition, a resin composition containing alumina particles having a hexagonal plate shape satisfying all of the following (a) to (d) can exhibit a special gas barrier property.
(A) The ratio of the diagonal length to the thickness of the surface with the largest area is 20 or more and 1000 or less (b) The diagonal length of the surface with the largest area is 100 nm or more and 5000 nm or less (c) The thickness is 1 nm or more 20 nm or less (d) Alumina particles crystal is gibbsite When the alumina particles having the above-mentioned characteristics are contained in an amount of more than 40 parts by weight and 99 parts by weight or less, it is possible to impart unprecedented high gas barrier properties. When the resin contains at least one selected from a water-soluble transparent resin, a water-insoluble transparent resin, and a silane coupling agent, it is transparent, has excellent followability with the substrate resin, and easily imparts gas barrier properties. be able to. By using a resin composition containing alumina particles having a hexagonal plate shape that satisfies all of the following (a) to (d), it is possible to provide a method for imparting a high gas barrier property that has never been seen before.
(A) The ratio of the diagonal length to the thickness of the surface with the largest area is 20 or more and 1000 or less (b) The diagonal length of the surface with the largest area is 100 nm or more and 5000 nm or less (c) The thickness is 1 nm or more Crystals of (d) alumina particles of 20 nm or less give Gibbsite The present invention relates to a resin composition in which alumina particles having a specific shape are added to a resin at a high filling rate, and exhibits an unprecedented excellent gas barrier property. It can contribute widely to the development of industry. Specifically, it can be expected to be developed as a gas barrier film that requires transparency, such as food packaging films, pharmaceutical packaging films, and display members.

図1は、実施例1に用いた6角板状アルミナ粒子のTEM写真である。FIG. 1 is a TEM photograph of the hexagonal plate-shaped alumina particles used in Example 1.

本発明を構成する6角板状のアルミナ粒子は、1次粒子として結晶の大部分(おおよそ8割以上)が略6角形の板状の形状を持ち、分散液にあっては、アルミナ粒子が分散している状態を維持できる範囲において1次粒子の一部が凝集して2次粒子を形成することができ、最も大きな面積を持つ面の平均対角長さ(長辺とも称する)と平均厚さ(短辺とも称する)の比は(アスペクト比とも称する)、20〜1000であり、好ましい平均アスペクト比は、30〜900である。アルミナ粒子の平均アスペクト比が20未満の場合は、粒子の自己組織化による配向性が低く、高いバリア性を発現する緻密な構造が得られず、粒子の平均アスペクト比が1000を超えると透明性を持たず膜中に亀裂が発生しやすく緻密な組成物とならないため好ましくない。また、異方性を持たない形状のアルミナ粒子は、配向性を持たないことから組成物中に亀裂が発生しやすく強度の高い緻密な組成物とならず、バリア性の高い組成物が得られないため好ましくない。本発明でいう異方性を持つとは、粒子の最も大きな面積を持つ面の平均対角長さと厚さが異なっているものを意味し、辺を持たない球状や、全ての辺の長さが等しい正三角錐や正方形等の形状は含まれない。また、本発明でいう配向性を持つとは、異方性を持つ粒子の大部分が基材上に等しい特定の面を一定方向に向けて配置している状態を意味し、粒子の向きが基材上に無規則に配置されている状態は含まれない。異方性や配向性を持つことは、公知の走査型電子顕微鏡(SEMとも称する)または、透過電子顕微鏡(TEMとも称する)を用いて3万倍以上にガスバリア性組成物の表面または、組成物を形成するのに用いる分散液を拡大してアルミナ粒子を観察することで確認することができる。 Most of the crystals (about 80% or more) of the hexagonal plate-shaped alumina particles constituting the present invention have a substantially hexagonal plate-like shape as primary particles, and in the dispersion liquid, the alumina particles are A part of the primary particles can be aggregated to form secondary particles within the range where the dispersed state can be maintained, and the average diagonal length (also called the long side) and the average of the surface having the largest area. The thickness (also referred to as the short side) ratio (also referred to as the aspect ratio) is 20 to 1000, and the preferred average aspect ratio is 30 to 900. When the average aspect ratio of the alumina particles is less than 20, the orientation of the particles is low due to self-organization, and a dense structure expressing high barrier properties cannot be obtained. When the average aspect ratio of the particles exceeds 1000, the particles are transparent. It is not preferable because it does not have an aspect ratio and cracks are likely to occur in the film and the composition is not dense. Further, since the alumina particles having a shape having no anisotropy do not have orientation, cracks are likely to occur in the composition and the composition does not become a dense composition having high strength, and a composition having a high barrier property can be obtained. Not preferable because it does not exist. Having anisotropy in the present invention means that the average diagonal length and thickness of the surface having the largest area of the particle are different, and the spherical shape having no side or the length of all the sides. Shapes such as regular triangular pyramids and squares with the same equality are not included. Further, having orientation in the present invention means a state in which most of the anisotropic particles are arranged with a specific surface equal to that on the base material in a certain direction, and the orientation of the particles is It does not include the state of being irregularly arranged on the substrate. Having anisotropy or orientation means that the surface or composition of the gas barrier composition is 30,000 times or more using a known scanning electron microscope (also referred to as SEM) or a transmission electron microscope (also referred to as TEM). It can be confirmed by magnifying the dispersion liquid used for forming the above and observing the alumina particles.

本発明を構成する6角板状のアルミナ粒子の厚さは、1次粒子として1〜20nmであり、好ましくは3〜15nmである。1nm未満ではアルミナ粒子が媒体に分散したゾル状態での分散性が低く均一な組成物を形成することが困難になることから好ましくなく、20nmを超えると樹脂と複合化した際に透明性が低下し、高透明性を求められる用途では問題となる場合があり好ましくない。本発明を構成するアルミナ粒子の最も大きな面積を持つ面の平均対角長さは、1次粒子として100〜5000nmであり、好ましくは200〜3000nmである。100nm未満では十分なガスバリア性を示さない場合があり好ましくなく、5000nmを超えると透明性が低下し、高透明性を求められる用途では問題となる場合があり好ましくない。粒子が上記形状と大きさを持つことは、同様にSEMやTEMを用いて3万倍以上に拡大して観察することでも確認することができる。 The thickness of the hexagonal plate-shaped alumina particles constituting the present invention is 1 to 20 nm, preferably 3 to 15 nm as the primary particles. If it is less than 1 nm, the dispersibility in the sol state in which the alumina particles are dispersed in the medium is low and it becomes difficult to form a uniform composition, which is not preferable. If it exceeds 20 nm, the transparency is lowered when compounded with the resin. However, it may be a problem in applications that require high transparency, which is not preferable. The average diagonal length of the surface having the largest area of the alumina particles constituting the present invention is 100 to 5000 nm, preferably 200 to 3000 nm as the primary particles. If it is less than 100 nm, it may not show sufficient gas barrier property, which is not preferable, and if it exceeds 5000 nm, the transparency is lowered, which may cause a problem in applications requiring high transparency, which is not preferable. The fact that the particles have the above-mentioned shape and size can also be confirmed by observing the particles at a magnification of 30,000 times or more using SEM or TEM.

本発明を構成するガスバリア性樹脂組成物は、分散媒を除いた重量としてアルミナ粒子を40重量部を超えて含み、40重量部を超えて99重量部以下含まれることにより格段のガスバリア性を示すことができる。アルミナの含有量が、40重量部以下または、99重量部を超えると十分なガスバリア性を示さない場合があり好ましくない。 The gas barrier resin composition constituting the present invention exhibits remarkable gas barrier properties by containing more than 40 parts by weight of alumina particles and 99 parts by weight or less of more than 40 parts by weight as the weight excluding the dispersion medium. be able to. If the content of alumina is 40 parts by weight or less or more than 99 parts by weight, sufficient gas barrier properties may not be exhibited, which is not preferable.

本発明を構成するアルミナ粒子の結晶系は、主たる結晶形がギブサイトであり、ガスバリア性に影響を与えない範囲で他の結晶形を含むことができる。本願でいう主たる結晶形とは、アルミナを構成する結晶のうち、8割以上がギブサイトであることであり、主たる結晶形がギブサイトであることは、ガスバリア性組成物の表面または、組成物を形成するのに用いる分散液をエックス線回析により得られるピーク強度比を比較することで確認することができる。主たる結晶が他の結晶系では、本願にて特徴とする形状の結晶を得るには、過酷な反応条件を必要とし簡便に提供するには難があることから好ましくない。 The crystal system of the alumina particles constituting the present invention has a main crystal form of gibbsite, and can include other crystal forms as long as it does not affect the gas barrier property. The main crystal form referred to in the present application means that 80% or more of the crystals constituting alumina are gibbsite, and the fact that the main crystal form is gibbsite forms the surface or composition of the gas barrier composition. It can be confirmed by comparing the peak intensity ratios obtained by X-ray diffraction of the dispersion liquid used for the crystallization. When the main crystal is another crystal system, it is not preferable to obtain a crystal having a shape characterized by the present application because it requires harsh reaction conditions and is difficult to provide easily.

次に本発明の耐熱性被覆物の製造方法について説明する。本発明のガスバリア性樹脂組成物に用いるアルミナ結晶の製造方法には、公知の方法が適用可能であり(例えば色材協会誌Vol.50,No.9,P500−504等)、特に規定されるものではないが典型例として以下の方法が挙げられる。 Next, the method for producing the heat-resistant coating of the present invention will be described. A known method can be applied to the method for producing an alumina crystal used in the gas barrier resin composition of the present invention (for example, Japan Society of Color Material Vol. 50, No. 9, P500-504, etc.), and is particularly specified. Although not a typical example, the following method can be mentioned.

厚さが1〜20nm、最も大きな面積を持つ面の平均対角長さが100〜5000nmであり、かつアスペクト比が20〜1000である6角板状のアルミナ水和物粒子が分散している水性アルミナゾルを樹脂と混合して分散液とし基材に塗布し過剰な分散液を除去し、分散媒を除去する方法を説明する。 Hexagonal plate-shaped alumina hydrate particles having a thickness of 1 to 20 nm, an average diagonal length of the surface having the largest area of 100 to 5000 nm, and an aspect ratio of 20 to 1000 are dispersed. A method of mixing an aqueous alumina sol with a resin to prepare a dispersion liquid and applying it to a base material to remove an excess dispersion liquid and removing a dispersion medium will be described.

前記の水性アルミナゾルは、有機酸や無機酸を添加した酸性条件下で加水分解性アルミニウム化合物を加水分解し解膠することにより製造することができる。加水分解性アルミニウム化合物の種類および、加水分解や解膠の条件を、公知の手法により適宜選択することにより、特定の形状を持つギブサイトであるアルミナ水和物粒子からなる水性アルミナゾルを製造することができる。 The aqueous alumina sol can be produced by hydrolyzing and degluing a hydrolyzable aluminum compound under acidic conditions to which an organic acid or an inorganic acid is added. By appropriately selecting the type of hydrolyzable aluminum compound and the conditions for hydrolysis and gelatinization by a known method, it is possible to produce an aqueous alumina sol composed of alumina hydrate particles which are gibbsite having a specific shape. it can.

加水分解性アルミニウム化合物には、各種の有機性の基を有するアルミニウム化合物を用いることができる。有機性の基を有するアルミニウム化合物としては、炭酸アルミニウムアンモニウム塩、酢酸アルミニウムなどのカルボン酸塩、アルミニウムエトキシド、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムn−ブトキシド、アルミニウムsec−ブトキシドなどのアルミニウムアルコキシド、環状アルミニウムオリゴマー、ジイソプロポキシ(エチルアセトアセタト)アルミニウム、トリス(エチルアセトアセタト)アルミニウムなどのアルミニウムキレート、アルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物などが例示される。
これらの化合物のうち、適度な加水分解性を有し、副生成物の除去が容易であることなどから、アルミニウムアルコキシドが好ましく、炭素数2〜5のアルコキシル基を有するものが特に好ましい。加水分解に要する水の量は特に限定されないが、少なくともアルミニウム原子1molに対して3molを必要とし、これを一度に加えても段階的に加えても差し支えは無い。前記の加える水の量が3molを下回ると加水分解反応が完結せず、一定の形状を持つアルミナ粒子を得ることが困難であることから好ましくない。
As the hydrolyzable aluminum compound, an aluminum compound having various organic groups can be used. Examples of the aluminum compound having an organic group include aluminum alkoxides such as ammonium carbonate and aluminum acetate, aluminum ethoxydos, aluminum isopropoxides, aluminum n-butoxides, aluminum sec-butoxides and the like, and cyclic aluminum oligomers. , Aluminum chelate such as diisopropoxy (ethylacetacetate) aluminum, tris (ethylacetacetate) aluminum, organic aluminum compound such as alkylaluminum, and the like are exemplified.
Among these compounds, aluminum alkoxides are preferable, and those having an alkoxyl group having 2 to 5 carbon atoms are particularly preferable because they have appropriate hydrolyzability and can easily remove by-products. The amount of water required for hydrolysis is not particularly limited, but at least 3 mol is required for 1 mol of aluminum atoms, and this may be added at once or in stages. If the amount of water added is less than 3 mol, the hydrolysis reaction is not completed and it is difficult to obtain alumina particles having a certain shape, which is not preferable.

酸性条件としては、特に限定されるものでは無いが一般にpH1〜6であり、pH1〜4の範囲が特に好ましいが、アルカリ性では、厚い結晶となるため好ましくない。無機酸としては、塩酸、硫酸、硝酸等があげられ、有機酸としては、ギ酸、酢酸等に代表されるアルキルカルボン酸類、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ドデシルスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等のスルホン酸類を使用することができ、無機酸としてはステンレスを侵食しない硝酸、有機酸としては、安価で入手の容易なギ酸、酢酸が好ましい。解膠の温度は、−10〜130℃の範囲から選択することができ、反応時間は0.5〜48時間の中から選択することができ、反応終了後の熟成時間を所望する結晶の大きさに合わせて適時選択することができる。反応温度が130℃を超えると、ギブサイトが減少してγ−アルミナの割合が増加し、−10℃未満では工業的に利用可能な時間で反応が完結しない場合があり好ましくない。反応時間は、0.5時間を下回ると反応が完結しない場合があり、48時間を超える反応時間は、工業的な量産には向かないため好ましくない。反応時間を延ばすまたは、反応終了後の熟成時間を延ばすと結晶のアスペクト比が大きくなり、反応時間を短くするまたは、熟成時間を短縮すると小さなアスペクト比の結晶が得られ、これらを適時調整することにより所望の大きさの結晶を得ることができる。 The acidic conditions are not particularly limited, but are generally pH 1 to 6, and a range of pH 1 to 4 is particularly preferable, but alkaline conditions are not preferable because thick crystals are formed. Examples of the inorganic acid include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and the like, and examples of the organic acid include alkylcarboxylic acids typified by formic acid and acetic acid, methanesulfonic acid, toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, dodecylsulfonic acid and dodecylbenzene. Sulfonic acids such as sulfonic acid can be used, and the inorganic acid is preferably nitrate which does not erode stainless steel, and the organic acid is preferably formic acid or acetic acid which is inexpensive and easily available. The thawing temperature can be selected from the range of -10 to 130 ° C., the reaction time can be selected from 0.5 to 48 hours, and the desired aging time after the reaction is completed. It can be selected in a timely manner according to the situation. When the reaction temperature exceeds 130 ° C., gibbsite decreases and the proportion of γ-alumina increases, and when the reaction temperature is lower than -10 ° C., the reaction may not be completed in an industrially available time, which is not preferable. If the reaction time is less than 0.5 hours, the reaction may not be completed, and a reaction time of more than 48 hours is not suitable for industrial mass production, which is not preferable. If the reaction time is extended or the aging time after the reaction is completed, the aspect ratio of the crystals is increased, and if the reaction time is shortened or the aging time is shortened, crystals with a small aspect ratio are obtained, and these should be adjusted in a timely manner. A crystal of a desired size can be obtained.

反応の濃度は、水性アルミナゾル中のギブサイト粒子が、0.1〜30重量部になるように調整することが好ましく、更に好ましくは、0.5〜20重量部になるように調整する。
水性アルミナゾル中のアルミナ粒子の濃度が0.1重量部以下の場合は、適切な膜厚を作成するのに塗布‐乾燥の操作を繰り返す必要があり、操作が煩雑となるため好ましくなく、30重量部以上の場合は、分散液の粘度が高く樹脂との混合が困難となり、均一な厚さの被膜が得られ難いのみならず、1度に厚膜を形成することにより分散媒の除去後に応力が増大し亀裂の発生や被膜が剥離するために好ましくない。
The concentration of the reaction is preferably adjusted so that the gibbsite particles in the aqueous alumina sol are 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 0.5 to 20 parts by weight.
When the concentration of alumina particles in the aqueous alumina sol is 0.1 part by weight or less, it is necessary to repeat the coating-drying operation in order to obtain an appropriate film thickness, which is not preferable because the operation becomes complicated and 30 weight by weight. In the case of more than one part, the viscosity of the dispersion liquid is high and it is difficult to mix with the resin, and not only is it difficult to obtain a film with a uniform thickness, but also the stress after removing the dispersion medium by forming a thick film at one time. Is not preferable because the amount of particles increases, cracks occur, and the film peels off.

本発明のガスバリア性樹脂組成物の製造において、使用する6角板状アルミナ分散液のpHは、2〜9であることが安定な分散液を形成することができることから好適であり、pH調整試薬として水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、アンモニア、アルキルアミン、アルカノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、尿素、芳香族アミンなどの有機アミン類などを用いることができる。
無機水酸化物、炭酸塩などは、分散媒を除去した際に透明性を損なう場合があるため、これらが望ましくない用途に用いるには、有機アミン類を用いることが好ましい。更に、被覆する基材及び、または被覆操作がpHの影響を受けない場合には、この種の調整剤の添加は特に必要とせず、pH調整用添加物は、特にとらわれるものではなく、特に限定されるものではない。
また、上記に挙げたpH調整の他にイオン交換樹脂やRO膜等を用いて脱イオン処理を施しpH調整することも可能である。
In the production of the gas barrier resin composition of the present invention, the pH of the hexagonal plate-shaped alumina dispersion used is preferably 2 to 9 because a stable dispersion can be formed, and a pH adjusting reagent is preferable. As, organic amines such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, ammonia, alkylamines, alkanolamines, tetramethylammonium hydroxides, ureas, and aromatic amines can be used.
Inorganic hydroxides, carbonates, and the like may impair transparency when the dispersion medium is removed. Therefore, it is preferable to use organic amines in order to use them in undesired applications. Furthermore, if the substrate to be coated and / or the coating operation is not affected by pH, the addition of this type of regulator is not particularly required and the pH adjusting additive is not particularly limited and is particularly limited. It is not something that is done.
In addition to the pH adjustment described above, it is also possible to perform deionization treatment using an ion exchange resin, RO membrane, or the like to adjust the pH.

本発明に係るアルミナ粒子は、製造時に使用した水に分散した状態のまま用いることもできるが、金属酸化物の分散媒が水であることにより樹脂との混合または、基材への塗布が困難な場合には、炭素数1〜3の1価アルコール、DMF等の水溶性有機溶媒を加えて塗布性を改善する他に、エチルアシッドホスフェート、ブチルアシッドホスフェート、ブチルピロホスフェート、ブトキシエチルアシッドホスフェート、2−エチルヘキシルアシッドホスフェート、オレイルアシッドホスフェート、テトラコシルアシッドホスフェート、フェニルアシッドホスフェート、ジフェニルアシッドホスフェート、ベンジルアシッドホスフェート、n -オクチルアシッドホスフェート、(2−ヒドロキシエチル)メタクリレートアシッドホスフェート、ジブチルホスフェート、ビス(2−エチルへキシル)ホスフェート、ラウリルアシッドホスフェート、ステアリルアシッドホスフェート、エチレングリコールモノエチルエーテルアシッドホスフェート、トリエチレングリコールモノエチルエーテルアシッドホスフェート、トリエチレングリコールモノブチルエーテルアシッドホスフェートなどのリン化合物、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸などのアルキルスルホン酸類、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、スチレンスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸などの芳香族スルホン酸類、及びこれらの低級アルコールとのエステル類、アルカリ金属塩、アンモニウム塩などのスルホン酸類、多価アルコール類、カルボン酸化合物、界面活性剤等を用いる公知の手法により、トルエン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エステル等の非水溶性有機溶媒に分散するよう公知の手法によりアルミナの表面改質を行い、オルガノゾルとして用いることも出来る。 The alumina particles according to the present invention can be used in a state of being dispersed in the water used at the time of production, but it is difficult to mix with the resin or apply to the base material because the dispersion medium of the metal oxide is water. In this case, in addition to improving the coatability by adding a monovalent alcohol having 1 to 3 carbon atoms or a water-soluble organic solvent such as DMF, ethyl acid phosphate, butyl acid phosphate, butyl pyrophosphate, butoxyethyl acid phosphate, etc. 2-Ethylhexyl acid phosphate, oleyl acid phosphate, tetracosyl acid phosphate, phenyl acid phosphate, diphenyl acid phosphate, benzyl acid phosphate, n-octyl acid phosphate, (2-hydroxyethyl) methacrylate acid phosphate, dibutyl phosphate, bis (2) -Ethylhexyl) phosphate, lauryl acid phosphate, stearyl acid phosphate, ethylene glycol monoethyl ether acid phosphate, triethylene glycol monoethyl ether acid phosphate, phosphorus compounds such as triethylene glycol monobutyl ether acid phosphate, methanesulfonic acid, ethanesulfon Alkyl sulfonic acids such as acids, benzene sulfonic acids, p-toluene sulfonic acids, styrene sulfonic acids, aromatic sulfonic acids such as alkyl benzene sulfonic acids, and esters with these lower alcohols, alkali metal salts, ammonium salts and the like Alumina by a known method using an acid, a polyhydric alcohol, a carboxylic acid compound, a surfactant, etc. so as to disperse in a water-insoluble organic solvent such as toluene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, acetic acid ester, etc. It can also be used as an organosol by modifying the surface of.

アルミナ粒子分散液は、分散媒が水である場合には、アルミナ粒子に対して40重量部未満の樹脂を1種または、2種以上を混合して被膜を形成することができ、混合する樹脂は、重合した樹脂を混合しても、モノマーを混合後に重合しても差し支えは無い。水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸類、ポリエチレンイミン、ポリイミド等を用いることができ、特にポリビニルアルコールが好ましい。さらに、本発明のガスバリア性樹脂組成物を構成する合成樹脂は、公知の2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等のシランカップリング剤などを用いることができる。分散媒が有機溶媒であるオルガノゾルの場合には、ポリカーボネート、アクリル樹脂も同様に用いることができる。アルミナに対して樹脂組成物が40重量部を超えるまたは、1重量部を下回るとガスバリア性が低下するため好ましくない。 When the dispersion medium is water, the alumina particle dispersion liquid can form a film by mixing one or more of less than 40 parts by weight of the resin with respect to the alumina particles, and the resin to be mixed. There is no problem whether the polymerized resin is mixed or the monomer is mixed and then polymerized. As the water-soluble resin, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acids, polyethyleneimine, polyimide and the like can be used, and polyvinyl alcohol is particularly preferable. Further, the synthetic resin constituting the gas barrier resin composition of the present invention is known as 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl. Trimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxy A silane coupling agent such as silane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, or 3-methacryloxypropyltriethoxysilane can be used. When the dispersion medium is an organosol which is an organic solvent, polycarbonate and acrylic resin can be used in the same manner. If the amount of the resin composition exceeds 40 parts by weight or less than 1 part by weight with respect to alumina, the gas barrier property is lowered, which is not preferable.

アルミナ樹脂組成物液は、各種の一般的な基材への塗布方法を採用することができ、基材としては、熱硬化性樹脂もしくは高エネルギー線硬化性樹脂などの硬化性樹脂、又は熱可塑性樹脂としては、硬化性樹脂前駆体が熱により架橋、硬化する樹脂を、また、高エネルギー線硬化性樹脂とは、紫外線や電子線などの高エネルギー線により架橋、硬化する樹脂を、更に、熱可塑性樹脂とは、加熱により軟化、溶融する樹脂であり、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリイミド、フェノール樹脂、メラミン樹脂や尿素樹脂などのアミノ樹脂、不飽和ポリエステル、ポリウレタンなどがあげられる、高エネルギー線硬化性樹脂には、アクリル樹脂、光カチオン重合を利用して得られるエポキシ樹脂などがあげられ、熱可塑性樹脂には、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンオキシド−プロピレンオキシド共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール(部分鹸化物を含む)、ポリビニルアセタール(部分アセタール化物を含む)、ポリビニルピロリドン、ポリテトラフルオロエチレン、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどの飽和ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアミドイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルスルホンなどを使用することができる。樹脂以外の基材としては、ガラス等のセラミックス部材を選択することもできる。 The alumina resin composition liquid can be applied to various general base materials, and the base material is a curable resin such as a thermosetting resin or a high-energy ray-curable resin, or a thermoplastic. The resin is a resin in which the curable resin precursor is cross-linked and cured by heat, and the high-energy ray-curable resin is a resin that is cross-linked and cured by high-energy rays such as ultraviolet rays and electron beams. A plastic resin is a resin that softens and melts when heated, and includes epoxy resin, thermosetting polyimide, phenol resin, amino resin such as melamine resin and urea resin, unsaturated polyester, and polyurethane, and high energy ray curing. Examples of the sex resin include acrylic resins and epoxy resins obtained by utilizing photocationic polymerization, and examples of the thermoplastic resin include polyethylene, polypropylene, ethylene oxide-propylene oxide copolymer, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, and the like. Saturated polyesters such as polyethylene glycol, polyethylene oxide, polyvinyl alcohol (including partially saponified products), polyvinyl acetal (including partially acetal products), polyvinylpyrrolidone, polytetrafluoroethylene, acrylic resin, polyethylene terephthalate, polyamide, polycarbonate, polyamideimide , Thermoplastic polyimide, polyether sulfone and the like can be used. As the base material other than the resin, a ceramic member such as glass can be selected.

基材への塗布方法としては、例えば、水に分散させたアルミナ分散液をスプレーで支持体に均一に塗布させる方法、ロールコート等で表面に塗布する方法または、均一に分散させたアルミナ-樹脂分散液に基材を一定時間浸漬後、一定速度で引き上げ、余分なアルミナ分散液を除去し、乾燥させるディップ法などが挙げられる。 Examples of the coating method on the base material include a method of uniformly coating the support with an alumina dispersion dispersed in water, a method of coating on the surface by a roll coat or the like, or a uniformly dispersed alumina-resin. Examples thereof include a dip method in which the base material is immersed in the dispersion for a certain period of time, then pulled up at a constant speed to remove excess alumina dispersion, and then dried.

基材に分散液を塗布した後に分散媒を除去する方法としては、公知の蒸発法が好ましく、常温から使用した樹脂または、基材の耐熱限界以下のいずれか低い方の温度の範囲から所望の作業環境に好適な温度を選択することができ、分散媒の蒸発時間に合わせて1分〜24時間程度乾燥することにより、本発明のガスバリア性樹脂組成物が得られる。 As a method for removing the dispersion medium after applying the dispersion liquid to the base material, a known evaporation method is preferable, and the resin used from room temperature or the desired temperature range below the heat resistance limit of the base material, whichever is lower. The temperature suitable for the working environment can be selected, and the gas barrier resin composition of the present invention can be obtained by drying for about 1 minute to 24 hours according to the evaporation time of the dispersion medium.

本発明のガスバリア性樹脂組成物を被覆する場合の膜の厚さは、分散媒中アルミナ粒子の濃度および塗布時の液膜厚により容易に調節が可能である。アルミナ粒子の濃度が低い場合には、薄膜が形成され、高い場合には厚膜が形成され、濃度を調整することで所望の膜厚とすることができる。一回の塗布で得られる膜の厚さは特に限定されるものではないが、一般に0.01〜100μmの範囲の被膜が作製可能であり、必要に応じて被覆操作を繰り返し所望の厚さの被膜とすることもできる。被膜の厚さに制限は無いが、一般に0.05〜50μmが十分なガスバリア性を持つ透明被膜を形成することができ好ましい。基材に形成された被膜の厚さは、基材に対する被覆物の増加した厚みを公知の高精度マイクロメータ(例えば株式会社ミツトヨ製 高精度デジマチックマイクロメータ MDH−25M)等を用いて測定する他に、公知の走査型電子顕微鏡(SEMとも称する)を用いて断面を1万倍程度に拡大して観察することでも確認することができる。 The thickness of the film when coating the gas barrier resin composition of the present invention can be easily adjusted by the concentration of alumina particles in the dispersion medium and the liquid film thickness at the time of coating. When the concentration of the alumina particles is low, a thin film is formed, and when the concentration is high, a thick film is formed, and the desired film thickness can be obtained by adjusting the concentration. The thickness of the film obtained by one application is not particularly limited, but in general, a film in the range of 0.01 to 100 μm can be produced, and the coating operation is repeated as necessary to obtain the desired thickness. It can also be a film. The thickness of the coating film is not limited, but generally 0.05 to 50 μm is preferable because a transparent coating film having sufficient gas barrier properties can be formed. The thickness of the coating film formed on the base material is measured by measuring the increased thickness of the coating material with respect to the base material using a known high-precision micrometer (for example, high-precision digital micrometer MDH-25M manufactured by Mitutoyo Co., Ltd.) or the like. Alternatively, it can be confirmed by observing the cross section at a magnification of about 10,000 times using a known scanning electron microscope (also referred to as SEM).

本発明がガスバリア性を示すことは、樹脂フィルムにガスバリア性樹脂組成物を形成したガスバリアフィルムと、基材である樹脂フィルムの酸素透過速度を比較することで確認することができる。本発明でいうガスバリア性とは、ガスバリア性樹脂組成物を用いることで基材単独の酸素透過速度と比べて、3割以上ガス透過速度を低下させるものを指す。酸素透過速度の低下が3割未満の場合には、実用に供した際に有意な差が見られない場合があり好ましくない。 It can be confirmed that the present invention exhibits gas barrier properties by comparing the oxygen permeation rate of the gas barrier film in which the gas barrier resin composition is formed on the resin film and the resin film as the base material. The gas barrier property as used in the present invention refers to a resin composition having a gas barrier property that reduces the gas permeation rate by 30% or more as compared with the oxygen permeation rate of the base material alone. When the decrease in oxygen permeation rate is less than 30%, no significant difference may be seen when it is put into practical use, which is not preferable.

次に本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によってなんら限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

(実施例1)
平均重合度1,000、完全ケン化型のポリビニルアルコール(PVA)の10wt%水溶液:10gと固形分含量10wt%の6角板状ギブサイトゾル(平均厚さ:5nm、最も面積の大きな平面の平均対角長さ:200nm、アスペクト比40)90gを混合し、10分間撹拌した後に減圧で気泡を除去して乳白色の混合分散液を作製した。この混合分散液を厚さ12μmのPETフィルム(酸素透過速度130cc/m・day・atm)上にワイヤーバーを使用して液膜厚6μmで塗布した。室温で2時間、50℃で30分乾燥することによりPETフィルム上に6角板状-PVA透明複合膜を作製した。このフィルムの膜厚は0.5μmであり、酸素透過速度を測定した結果、43cc/m・day・atmであった。
(Example 1)
Hexagonal plate-shaped gibsite sol with an average degree of polymerization of 1,000 and a 10 wt% aqueous solution of completely saponified polyvinyl alcohol (PVA): 10 g and a solid content of 10 wt% (average thickness: 5 nm, average of the plane with the largest area) Diagonal length: 200 nm, aspect ratio 40) 90 g was mixed, stirred for 10 minutes, and then bubbles were removed under reduced pressure to prepare a milky white mixed dispersion. This mixed dispersion was applied onto a PET film having a thickness of 12 μm (oxygen permeation rate: 130 cc / m 2 , day, atm) using a wire bar with a liquid thickness of 6 μm. A hexagonal plate-PVA transparent composite film was prepared on a PET film by drying at room temperature for 2 hours and at 50 ° C. for 30 minutes. The film thickness of this film was 0.5 μm, and as a result of measuring the oxygen permeation rate, it was 43 cc / m 2 · day · atm.

(実施例2)
10wt%のポリビニルアルコール水溶液を40gと固形分含量10wt%の6角板状ギブサイトゾル(平均厚さ:5nm、最も面積の大きな平面の平均対角長さ:200nm、アスペクト比20)60gの混合液を使用した以外は実施例1と同様に操作し、PETフィルム上に透明な6角板状-シリカ複合膜を作製した。このフィルムの膜厚は0.5μmであり、酸素透過速度を測定した結果、63cc/m・day・atmであった。
(Example 2)
A mixture of 40 g of a 10 wt% polyvinyl alcohol aqueous solution and 60 g of a hexagonal plate-shaped gibsite sol (average thickness: 5 nm, average diagonal length of the largest plane: 200 nm, aspect ratio 20) with a solid content of 10 wt%. A transparent hexagonal plate-silica composite film was prepared on the PET film by the same operation as in Example 1 except that the above was used. The film thickness of this film was 0.5 μm, and as a result of measuring the oxygen permeation rate, it was 63 cc / m 2 · day · atm.

(実施例3)
ポリビニルアルコールの代わりに10wt%の3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越ポリマー社製 KBM403)メタノール溶液に変更した以外は実施例1と同様に操作し、PETフィルム上に透明な6角板状-シリカ複合膜を作製した。このフィルムの膜厚は0.5μmであり、酸素透過速度を測定した結果、86cc/m・day・atmであった。
(Example 3)
The procedure was the same as in Example 1 except that a 10 wt% 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM403 manufactured by Shin-Etsu Polymer Co., Ltd.) methanol solution was used instead of polyvinyl alcohol, and a transparent hexagonal plate was formed on the PET film. -A silica composite film was prepared. The film thickness of this film was 0.5 μm, and as a result of measuring the oxygen permeation rate, it was 86 cc / m 2 · day · atm.

(実施例4)
10wt%のポリビニルアルコール水溶液を1.0gと固形分含量10wt%の6角板状ギブサイトゾル(平均厚さ:5nm、最も面積の大きな平面の平均対角長さ:200nm、アスペクト比40)99gの混合液を使用した以外は実施例1と同様に操作し、PETフィルム上に透明な6角板状-PVA複合膜を作製した。このフィルムの膜厚は0.5μmであり、酸素透過速度を測定した結果、82cc/m・day・atmであった。
(Example 4)
1.0 g of 10 wt% polyvinyl alcohol aqueous solution and 99 g of hexagonal plate-shaped gibsite sol (average thickness: 5 nm, average diagonal length of the largest plane: 200 nm, aspect ratio 40) with a solid content of 10 wt%. A transparent hexagonal plate-PVA composite film was prepared on the PET film by the same operation as in Example 1 except that the mixed solution was used. The film thickness of this film was 0.5 μm, and as a result of measuring the oxygen permeation rate, it was 82 cc / m 2 · day · atm.

(比較例1)
ポリビニルアルコールを90g、6角板状ギブサイトゾル10gの混合比率に変更した以外は実施例1と同様に操作し、PETフィルム上に透明な6角板状-PVA複合膜を作製した。このフィルムの膜厚は0.5μmであり、酸素透過速度を測定した結果、131cc/m・day・atmであった。
(Comparative Example 1)
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the mixing ratio of polyvinyl alcohol was changed to 90 g and 10 g of hexagonal plate-shaped gibbsite sol to prepare a transparent hexagonal plate-PVA composite film on the PET film. The film thickness of this film was 0.5 μm, and as a result of measuring the oxygen permeation rate, it was 131 cc / m 2 · day · atm.

(比較例2)
6角板状ギブサイトゾルの代わりに20nm×20nmの1次粒子径を持つ10wt%ベーマイトゾルに変更した以外は実施例1と同様に操作し、PETフィルム上に透明なベーマイト-PVA複合膜を作製した。このフィルムの膜厚は0.5μmであり、酸素透過速度を測定した結果、132cc/m・day・atmであった。
(Comparative Example 2)
A transparent boehmite-PVA composite film was prepared on a PET film by the same operation as in Example 1 except that the hexagonal plate-shaped gibbsite sol was changed to a 10 wt% boehmite sol having a primary particle size of 20 nm × 20 nm. did. The film thickness of this film was 0.5 μm, and as a result of measuring the oxygen permeation rate, it was 132 cc / m 2 · day · atm.

(比較例3)
ポリビニルアルコール使用せずに、6角板状ギブサイトゾル(平均厚さ:5nm、最も面積の大きな平面の平均対角長さ:200nm)のみにした以外は実施例1と同様に操作し、PETフィルム上に6角板状ギブサイト膜を作製した。このフィルムの膜厚は0.5μmであり、酸素透過速度を測定した結果、98cc/m・day・atmであった。
(Comparative Example 3)
The PET film was operated in the same manner as in Example 1 except that the hexagonal plate-shaped gibsite sol (average thickness: 5 nm, average diagonal length of the plane having the largest area: 200 nm) was used without using polyvinyl alcohol. A hexagonal plate-shaped gibsite film was prepared on the top. The film thickness of this film was 0.5 μm, and as a result of measuring the oxygen permeation rate, it was 98 cc / m 2 · day · atm.

実施例1の結果と比較例1の結果を比較すると、アルミナの添加量を減少させると、基材のPETフィルム単独での酸素透過速度と差は見られず、ガスバリア性を示さなかった。実施例1の結果と比較例2の結果を比較すると、特定の形状を持たないアルミナ粒子を用いると、基材のPETフィルム単独での酸素透過速度と差は見られず、ガスバリア性を示さなかった。同様に、実施例4の結果と比較例3の結果を比較すると、樹脂が含まれないアルミナ単独で用いた場合には、ガスバリア性は向上するものの十分な値は示さなかったが、樹脂を1wt%添加することで格段のガスバリア性の効果を示した。
以上の結果より、特定の形状を持つギブサイトであるアルミナを、40重量部を超えて99重量部以下含む樹脂と混合した組成物とすることにより、透明で格段のガスバリア性を示すことを確認した。
Comparing the results of Example 1 with the results of Comparative Example 1, when the amount of alumina added was reduced, no difference was observed from the oxygen permeation rate of the PET film as a base material alone, and no gas barrier property was exhibited. Comparing the results of Example 1 and the results of Comparative Example 2, when alumina particles having no specific shape were used, no difference was observed from the oxygen permeation rate of the PET film as a base material alone, and no gas barrier property was exhibited. It was. Similarly, when the results of Example 4 and the results of Comparative Example 3 were compared, when alumina alone containing no resin was used, the gas barrier property was improved but a sufficient value was not shown, but the resin was 1 wt. The addition of% showed a remarkable gas barrier effect.
From the above results, it was confirmed that the composition obtained by mixing alumina, which is a gibbsite having a specific shape, with a resin containing more than 40 parts by weight and 99 parts by weight or less, exhibits a transparent and remarkably gas barrier property. ..

Claims (5)

ガスバリア性樹脂組成物であって、次の(a)〜(d)全てを満たす6角板状の形状を持つアルミナ粒子及び完全ケン化型ポリビニルアルコールを含有し、分散媒を除いた前記ガスバリア性樹脂組成物100重量部中、前記アルミナ粒子の含有量が40重量部を超えて99重量部以下であり、前記完全ケン化型ポリビニルアルコールの含有量が1重量部以上40重量部以下である組成物。
(a)アルミナ粒子の最も大きな面積を持つ面の対角長さと厚さの比が20以上1000以下
(b)アルミナ粒子の最も大きな面積を持つ面の対角長さが100nm以上5000nm以下
(c)アルミナ粒子の厚さが1nm以上20nm以下
(d)アルミナ粒子の結晶がギブサイト
The gas barrier property of the gas barrier resin composition, which contains alumina particles having a hexagonal plate shape and a completely saponified polyvinyl alcohol satisfying all of the following (a) to (d) and excluding the dispersion medium. In 100 parts by weight of the resin composition, the content of the alumina particles exceeds 40 parts by weight and is 99 parts by weight or less, and the content of the completely saponified polyvinyl alcohol is 1 part by weight or more and 40 parts by weight or less. Stuff.
(A) The ratio of the diagonal length to the thickness of the surface having the largest area of the alumina particles is 20 or more and 1000 or less (b) The diagonal length of the surface having the largest area of the alumina particles is 100 nm or more and 5000 nm or less (c) ) Alumina particle thickness is 1 nm or more and 20 nm or less (d) Alumina particle crystals are gibsite
前記アルミナ粒子の含有量が60重量部以上99重量部以下である請求項1記載のガスバリア性樹脂組成物。 The gas barrier resin composition according to claim 1, wherein the content of the alumina particles is 60 parts by weight or more and 99 parts by weight or less. 0.05μ以上50μm以下の厚さを有する被膜である請求項1又は2記載のガスバリア性樹脂組成物。 The gas barrier resin composition according to claim 1 or 2, which is a coating film having a thickness of 0.05 μm or more and 50 μm or less. 次の(a)〜(d)全てを満たす6角板状の形状を持つアルミナ粒子及び完全ケン化型ポリビニルアルコールを含有するガスバリア性樹脂組成物であって分散媒を除いた前記ガスバリア性樹脂組成物100重量部中、前記アルミナ粒子の含有量が40重量部を超えて99重量部以下であり、前記完全ケン化型ポリビニルアルコールの含有量が1重量部以上40重量部以下であるガスバリア性樹脂組成物を用いることを特徴とする、ガスバリア性の付与方法
(a)アルミナ粒子の最も大きな面積を持つ面の対角長さと厚さの比が20以上1000以下
(b)アルミナ粒子の最も大きな面積を持つ面の対角長さが100nm以上5000nm以下
(c)アルミナ粒子の厚さが1nm以上20nm以下
(d)アルミナ粒子の結晶がギブサイト
A gas-barrier resin composition containing alumina particles having a hexagonal plate shape and a completely saponified polyvinyl alcohol that satisfy all of the following (a) to (d), and the gas-barrier resin excluding the dispersion medium. Gas barrier property in which the content of the alumina particles exceeds 40 parts by weight and is 99 parts by weight or less in 100 parts by weight of the composition, and the content of the completely saponified polyvinyl alcohol is 1 part by weight or more and 40 parts by weight or less . A method for imparting gas barrier properties, which comprises using a resin composition .
(A) The ratio of the diagonal length to the thickness of the surface having the largest area of the alumina particles is 20 or more and 1000 or less (b) The diagonal length of the surface having the largest area of the alumina particles is 100 nm or more and 5000 nm or less (c) ) Alumina particle thickness is 1 nm or more and 20 nm or less (d) Alumina particle crystals are gibsite
前記ガスバリア性樹脂組成物を分散媒に分散させた分散液を、基材上に塗布及び乾燥して、厚さ0.05μm以上50μm以下の被膜を形成する請求項4記載のガスバリア性の付与方法。 The method for imparting gas barrier properties according to claim 4, wherein a dispersion liquid in which the gas barrier resin composition is dispersed in a dispersion medium is applied and dried on a substrate to form a film having a thickness of 0.05 μm or more and 50 μm or less. ..
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JPS60186460A (en) * 1984-03-05 1985-09-21 三菱化学株式会社 Manufacture of mullite molded body
JP5416657B2 (en) * 2010-06-03 2014-02-12 積水化学工業株式会社 Gas barrier film and solar cell back surface protection sheet using the same
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