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JP6878925B2 - Gas barrier laminate and method for manufacturing gas barrier laminate - Google Patents
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JP6878925B2 JP2017019654A JP2017019654A JP6878925B2 JP 6878925 B2 JP6878925 B2 JP 6878925B2 JP 2017019654 A JP2017019654 A JP 2017019654A JP 2017019654 A JP2017019654 A JP 2017019654A JP 6878925 B2 JP6878925 B2 JP 6878925B2
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Description

本発明は、ガスバリア性に優れた、ガスバリア用の積層体及び該積層体の製造方法に関する。
本発明による積層体は、高度なバリア性を要求される様々な分野の製品に適用することができる。例えば、包装製品や、太陽電池、有機発光ダイオード、波長変換シート、および表示装置等の電気・電子製品に用いることができる。
本発明による積層体は、包装材料として特に好適に用いることができる。例えば、医薬品、化粧品、化学品、飲食品等の用途に用いることができる。
The present invention relates to a laminated body for a gas barrier having excellent gas barrier properties and a method for producing the laminated body.
The laminate according to the present invention can be applied to products in various fields that require a high degree of barrier property. For example, it can be used for packaging products, electric / electronic products such as solar cells, organic light emitting diodes, wavelength conversion sheets, and display devices.
The laminate according to the present invention can be particularly preferably used as a packaging material. For example, it can be used for pharmaceuticals, cosmetics, chemicals, foods and drinks, and the like.

基材フィルム上に酸化アルミニウムや酸化ケイ素のような無機酸化物を蒸着させて、酸素及び水蒸気に対するガスバリア性を有するガスバリア性積層体を得ることが知られている。また、このような無機酸化物蒸着膜は、印刷やラミネート等の後処理工程においてダメージを受けて剥離し易く、これを防ぐために、無機酸化物蒸着層の表面に透明プライマー層を設けることが知られている(特許文献1)。 It is known that an inorganic oxide such as aluminum oxide or silicon oxide is vapor-deposited on a base film to obtain a gas-barrier laminate having a gas-barrier property against oxygen and water vapor. Further, it is known that such an inorganic oxide-deposited film is easily damaged and peeled off in a post-treatment step such as printing or laminating, and in order to prevent this, a transparent primer layer is provided on the surface of the inorganic oxide-deposited layer. (Patent Document 1).

基材上に原子層堆積方式等で形成されたAl23に代表されるバリア層と、該バリア層を保護するための、シリカナノ粒子と硬化性バインダーとを含む保護層とを有する積層体が知られているが、ガスバリア性の主体はAl23層であって、Al23に層を必須とし、Al23層を形成するために複雑な工程を必要とするものである。(特許文献2)。 A laminate having a barrier layer typified by Al 2 O 3 formed on a base material by an atomic layer deposition method or the like, and a protective layer containing silica nanoparticles and a curable binder for protecting the barrier layer. those are known, the gas barrier properties of the principal is an Al 2 O 3 layer, which is an essential layer in the Al 2 O 3, requires a complicated process for forming Al 2 O 3 layer is there. (Patent Document 2).

基材上に金属または金属酸化物の層、具体的にはAlを真空蒸着させた層と、平均粒径15nm未満のシリカコロイドとを含むコーティング層を有する積層体が知られているが、該金属または金属酸化物の層を必須とするものであり、該金属または金属酸化物の層を形成するために複雑な工程を必要とするものである。(特許文献3)。 A laminate having a metal or metal oxide layer, specifically a layer obtained by vacuum-depositing Al on a substrate, and a coating layer containing a silica colloid having an average particle size of less than 15 nm is known. A layer of metal or metal oxide is essential and requires complex steps to form the layer of metal or metal oxide. (Patent Document 3).

基材フィルムにシリカナノ粒子と非水溶性樹脂微粒子と水溶性高分子とを含有する樹脂組成物から形成されるバリア層が知られているが、長時間の乾燥が必要であり、また、良好な製膜性を有しクラックを生じないためには非水溶性樹脂微粒子が有る程度以上含有される必要がある。(特許文献4)。 A barrier layer formed from a resin composition containing silica nanoparticles, water-insoluble resin fine particles, and a water-soluble polymer in a base film is known, but it requires long-term drying and is also good. In order to have film-forming properties and not cause cracks, it is necessary to contain water-insoluble resin fine particles to a certain extent or more. (Patent Document 4).

特開平5−269914号Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-269914 特表2016−504214Special table 2016-504214 特開2016−163994JP 2016-163994 特開2009−269218JP-A-2009-269218

本発明は、フィルム全面にわたって均一であり且つ優れたガスバリア性を有するガスバリア積層体、及びその製造方法を提供するものである。 The present invention provides a gas barrier laminate that is uniform over the entire surface of the film and has excellent gas barrier properties, and a method for producing the same.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究し、本発明における樹脂組成物を塗布して得られる層を基材等上に形成することにより、得られた積層体全面にわたって均一なガスバリア性を提供することができるガスバリア積層体を見出した。
具体的には、プラスチック材料からなる基材フィルムの一方の面に、必要に応じて接着層を介して、本願発明における樹脂組成物を塗布し、低温短時間で乾燥し、必要に応じて低温エージングすることで、上記目的のガスバリア積層体が得られた。
本発明は、以下の点を特徴とする。
The present inventors have studied diligently to solve the above problems, and by forming a layer obtained by applying the resin composition of the present invention on a base material or the like, the obtained laminate is uniform over the entire surface. We have found a gas barrier laminate that can provide gas barrier properties.
Specifically, the resin composition of the present invention is applied to one surface of a base film made of a plastic material via an adhesive layer, if necessary, dried at a low temperature for a short time, and at a low temperature if necessary. By aging, the above-mentioned target gas barrier laminate was obtained.
The present invention is characterized by the following points.

1.基材層(X)と、樹脂組成物を用いて形成された層(Y)とを有する、ガスバリア積層体であって、前記樹脂組成物は、少なくとも、シリカナノ粒子と、加水分解性金属元素含有化合物と、水溶性有機高分子化合物と、溶剤とを含有する混合物が、ゾルゲル法により加水分解縮合した成分を含み、前記加水分解性金属元素含有化合物は、加水分解により水酸基を2個以上有し得るものであり、前記シリカナノ粒子の平均一次粒径は、7nm以上、60nm以下であり、前記シリカナノ粒子のSi原子と、加水分解性金属元素含有化合物の金属原子との、モル比 Si/金属が、1.2以上、9以下である、ガスバリア積層体。
2.前記加水分解性金属元素含有化合物が、加水分解性珪素化合物である、上記1に記載の、ガスバリア積層体。
3.前記加水分解性金属元素含有化合物が、珪素アルコキシドである、上記1または2に記載の、ガスバリア積層体。
4.前記加水分解性金属元素含有化合物が、テトラエトキシシランである、上記1〜3の何れかに記載の、ガスバリア積層体。
5.前記水溶性有機高分子化合物の、層(Y)中の含有率が、1質量%以上、20質量%以下である、上記1〜4の何れかに記載の、ガスバリア積層体。
1. 1. A gas barrier laminate having a base material layer (X) and a layer (Y) formed by using a resin composition, wherein the resin composition contains at least silica nanoparticles and a hydrolyzable metal element. A mixture containing a compound, a water-soluble organic polymer compound, and a solvent contains a component hydrolyzed and condensed by a sol-gel method, and the hydrolyzable metal element-containing compound has two or more hydroxyl groups by hydrolysis. The average primary particle size of the silica nanoparticles is 7 nm or more and 60 nm or less, and the molar ratio Si / metal of the Si atom of the silica nanoparticles and the metal atom of the hydrolyzable metal element-containing compound is , 1.2 or more, 9 or less, gas barrier laminate.
2. The gas barrier laminate according to 1 above, wherein the hydrolyzable metal element-containing compound is a hydrolyzable silicon compound.
3. 3. The gas barrier laminate according to 1 or 2 above, wherein the hydrolyzable metal element-containing compound is silicon alkoxide.
4. The gas barrier laminate according to any one of 1 to 3 above, wherein the hydrolyzable metal element-containing compound is tetraethoxysilane.
5. The gas barrier laminate according to any one of 1 to 4, wherein the content of the water-soluble organic polymer compound in the layer (Y) is 1% by mass or more and 20% by mass or less.

6.前記水溶性有機高分子化合物の、前記樹脂組成物の加水分解前の全非溶剤成分中の含有率が、0.5質量%以上、10質量%以下である、上記1〜5の何れかに記載の、ガスバリア積層体。
7.前記水溶性有機高分子化合物が、水酸基を有する水溶性有機高分子化合物である、上記1〜6の何れかに記載の、ガスバリア積層体。
8.前記水溶性有機高分子化合物が、アルコール性水酸基を有する水溶性有機高分子化合物である、上記1〜7の何れかに記載の、ガスバリア積層体。
9.前記水溶性有機高分子化合物が、脂肪族主骨格からなる水溶性有機高分子化合物である、上記1〜8の何れかに記載の、ガスバリア積層体。
10.前記水溶性有機高分子化合物が、ポリビニルアルコールである、上記1〜9の何れかに記載の、ガスバリア積層体。
11.前記層(Y)の厚みが、0.05μm以上、2μm以下である、上記1〜10の何れかに記載の、ガスバリア積層体。
12.上記1〜11の何れかに記載の積層体を用いて作製した、ガスバリア包装材料。
13.上記1〜11の何れかに記載のガスバリア積層体を製造するための製造方法であって、少なくとも、下記a)、b)、c)、d)、e)の工程を含む、ガスバリア積層体の製造方法。
a)前記加水分解性金属元素含有化合物の加水分解物を含む溶液Aを調製する工程。
b)前記シリカナノ粒子が分散した溶液Bと、前記水溶性有機高分子化合物とを混合して、溶液Cを調製する工程。
c)溶液Cと溶液Aとを少量ずつ混合して、前記シリカナノ粒子のSi原子と前記加水分解性金属元素含有化合物の金属原子とのモル比 Si/金属が、1.2以上、9以下である、溶液Dを調製する工程。
d)溶液Dを基材層(X)に塗布して、塗工物Eを得る工程。
e)塗工物Eを、40℃以上、120℃以下の温度で加熱して、層(Y)を形成する工程。
6. The content of the water-soluble organic polymer compound in all non-solvent components of the resin composition before hydrolysis is 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, according to any one of 1 to 5 above. The described gas barrier laminate.
7. The gas barrier laminate according to any one of 1 to 6 above, wherein the water-soluble organic polymer compound is a water-soluble organic polymer compound having a hydroxyl group.
8. The gas barrier laminate according to any one of 1 to 7 above, wherein the water-soluble organic polymer compound is a water-soluble organic polymer compound having an alcoholic hydroxyl group.
9. The gas barrier laminate according to any one of 1 to 8 above, wherein the water-soluble organic polymer compound is a water-soluble organic polymer compound composed of an aliphatic main skeleton.
10. The gas barrier laminate according to any one of 1 to 9 above, wherein the water-soluble organic polymer compound is polyvinyl alcohol.
11. The gas barrier laminate according to any one of 1 to 10 above, wherein the thickness of the layer (Y) is 0.05 μm or more and 2 μm or less.
12. A gas barrier packaging material produced by using the laminate according to any one of 1 to 11 above.
13. A production method for producing the gas barrier laminate according to any one of 1 to 11 above, which comprises at least the steps a), b), c), d), and e) below. Production method.
a) A step of preparing a solution A containing a hydrolyzate of the hydrolyzable metal element-containing compound.
b) A step of preparing a solution C by mixing the solution B in which the silica nanoparticles are dispersed and the water-soluble organic polymer compound.
c) Solution C and solution A are mixed little by little, and the molar ratio of the Si atom of the silica nanoparticles to the metal atom of the hydrolyzable metal element-containing compound is 1.2 or more and 9 or less. A step of preparing solution D.
d) A step of applying the solution D to the base material layer (X) to obtain a coated product E.
e) A step of heating the coated product E at a temperature of 40 ° C. or higher and 120 ° C. or lower to form a layer (Y).

本発明のガスバリア積層体は、基材層(X)と、平均一次粒径7〜60nmのシリカナノ粒子と加水分解性金属元素含有化合物と水溶性有機高分子化合物と溶剤とを含有する混合物がゾルゲル法により加水分解縮合した成分を含む樹脂組成物を用いて形成された、ガスバリア層である層(Y)とを含むものであり、層(Y)は真空蒸着のような特別な装置や複雑な工程や、高温や長時間の乾燥を必要とせず、塗布及び低温短時間加熱して得られるものであり、前記加水分解性金属元素含有化合物が、加水分解により水酸基を2個以上有し得るものであり、前記シリカナノ粒子のSi原子と、加水分解により水酸基を2個以上有し得る金属化合物の金属原子とのモル比Si/金属が1.2以上、9以下であることによって優れたガスバリア性と安定した製膜状態を発揮する積層体である。 The gas barrier laminate of the present invention is a sol-gel containing a base material layer (X), silica nanoparticles having an average primary particle size of 7 to 60 nm, a hydrolyzable metal element-containing compound, a water-soluble organic polymer compound, and a solvent. It contains a layer (Y) which is a gas barrier layer formed by using a resin composition containing a component hydrolyzed and condensed by a method, and the layer (Y) is a special device such as vacuum vapor deposition or a complicated one. It is obtained by coating and heating at a low temperature for a short time without requiring a step, high temperature or long-time drying, and the hydrolyzable metal element-containing compound can have two or more hydroxyl groups by hydrolysis. The molar ratio Si / metal of the Si atom of the silica nanoparticles and the metal atom of the metal compound capable of having two or more hydroxyl groups by hydrolysis is 1.2 or more and 9 or less, so that the gas barrier property is excellent. It is a laminated body that exhibits a stable film-forming state.

また、積層体を低温短時間加熱で得られることから、基材層(X)に低耐熱材を適用することも可能である。
さらにまた、本発明による積層体は、高度なバリア性を要求される様々な分野の製品に適用することができる。例えば、包装製品や、太陽電池、有機発光ダイオード、波長変換シート、および表示装置等の電気・電子製品に用いることができ、包装製品の包装材料として特に好適に用いることができる。例えば、医薬品、化粧品、化学品、飲食品等の用途に用いることができる。
Further, since the laminate can be obtained by heating at a low temperature for a short time, it is possible to apply a low heat resistant material to the base material layer (X).
Furthermore, the laminate according to the present invention can be applied to products in various fields that require a high degree of barrier property. For example, it can be used for packaging products, electric / electronic products such as solar cells, organic light emitting diodes, wavelength conversion sheets, and display devices, and can be particularly preferably used as a packaging material for packaging products. For example, it can be used for pharmaceuticals, cosmetics, chemicals, foods and drinks, and the like.

本発明に係るガスバリア積層体の層構成の一態様を示す概略的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows one aspect of the layer structure of the gas barrier laminated body which concerns on this invention. 本発明に係るガスバリア積層体の層構成の一態様を示す概略的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows one aspect of the layer structure of the gas barrier laminated body which concerns on this invention. 本発明に係るガスバリア積層体の層構成の一態様を示す概略的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows one aspect of the layer structure of the gas barrier laminated body which concerns on this invention.

本発明について、以下に図面等を用いてさらに詳しく説明する。以下、本明細書において使用される樹脂名は、業界において慣用されるものが用いられる。また、本発明は、記載された具体例に限定されるものでもない。 The present invention will be described in more detail below with reference to drawings and the like. Hereinafter, the resin names used in the present specification will be those commonly used in the industry. Moreover, the present invention is not limited to the specific examples described.

<本発明のガスバリア積層体の層構成>
図1は、本発明のガスバリア積層体の層構成について、その態様を示す概略的断面図である。図1に示されるように、本発明のガスバリア積層体は、1の基材層(X)と、2のガスバリア層(Y)とを、場合により接着層を介して積層してなるものであってよい。
図2は、本発明のガスバリア積層体の層構成について、その態様を示す概略的断面図である。図2に示されるように、本発明のガスバリア積層体は、1の基材層(X)と、2aのガスバリア層(Y)と、2bのガスバリア層(Y)とを、場合により接着層を介して積層してなるものであってよい。
あるいは、図3に示されるように、2のガスバリア層(Y)の、1の基材層(X)との反対面に、さらなる3のシーラント層を有するものであってもよい。
<Layer structure of the gas barrier laminate of the present invention>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an aspect of the layer structure of the gas barrier laminate of the present invention. As shown in FIG. 1, the gas barrier laminate of the present invention is formed by laminating 1 base material layer (X) and 2 gas barrier layers (Y), in some cases, via an adhesive layer. You can do it.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an aspect of the layer structure of the gas barrier laminate of the present invention. As shown in FIG. 2, the gas barrier laminate of the present invention has 1 base material layer (X), 2a gas barrier layer (Y), and 2b gas barrier layer (Y), and in some cases, an adhesive layer. It may be laminated through.
Alternatively, as shown in FIG. 3, the two gas barrier layers (Y) may have three additional sealant layers on the opposite surface to the one base material layer (X).

<ガスバリア性を有する層(Y)>
本発明において、ガスバリア性を有する層(Y)は、樹脂組成物から形成されるものである。該樹脂組成物は、少なくとも、シリカナノ粒子と、加水分解により水酸基を2個以上有し得る加水分解性金属元素含有化合物と、水溶性有機高分子化合物と、溶剤とを含有する混合物が、ゾルゲル法により加水分解縮合した成分を含むものであり、加水分解縮合生成物と、加水分解性金属元素含有化合物の未加水分解物、シリカナノ粒子の未縮合物、等の未反応物や反応の途中段階のものも含まれている。
<Layer with gas barrier property (Y)>
In the present invention, the layer (Y) having a gas barrier property is formed from a resin composition. The resin composition is a sol-gel process in which a mixture containing at least silica nanoparticles, a hydrolyzable metal element-containing compound capable of having two or more hydroxyl groups by hydrolysis, a water-soluble organic polymer compound, and a solvent is used. It contains components hydrolyzed and condensed by the above, and is unreacted products such as hydrolyzed condensation products, unhydrolyzed products of hydrolyzable metal element-containing compounds, uncondensed products of silica nanoparticles, etc. Things are also included.

[シリカナノ粒子]
シリカナノ粒子とは、一般的には、平均粒径が1nm以上、100nm以下のシリカ粒子であるが、本発明においては、特に、平均一次粒径7nm以上、60nm以下のものが
用いられ、目的に応じて、上記の範囲の任意の平均一次粒径のものを適宜選択することができ、好ましくは8nm以上、55nm以下であり、更に好ましくは、9nm以上、50nm以下であり、最も好ましくは、10nm以上、45nm以下である。
[Silica nanoparticles]
The silica nanoparticles are generally silica particles having an average particle size of 1 nm or more and 100 nm or less, but in the present invention, those having an average primary particle size of 7 nm or more and 60 nm or less are used for the purpose. Therefore, any average primary particle size in the above range can be appropriately selected, preferably 8 nm or more and 55 nm or less, more preferably 9 nm or more and 50 nm or less, and most preferably 10 nm. Above, it is 45 nm or less.

層(Y)でのクラック発生を抑制するためには、平均一次粒径が7nm以上、60nm以下であることがよく、更に、平均一次粒径が7nmよりも小さい場合には、樹脂組成物のチクソ性が高くなりすぎて塗布性が低下する傾向になり、平均一次粒径が60nmよりも大きい場合には、層(Y)の平滑性が低下する傾向にある。 In order to suppress the occurrence of cracks in the layer (Y), the average primary particle size is preferably 7 nm or more and 60 nm or less, and further, when the average primary particle size is smaller than 7 nm, the resin composition The tix property tends to be too high and the coatability tends to decrease, and when the average primary particle size is larger than 60 nm, the smoothness of the layer (Y) tends to decrease.

シリカナノ粒子の平均一次粒径は一般的な各種方法で測定可能であるが、透過型電子顕微鏡(TEM)の撮影画像のシリカ粒子の一次粒子の粒径を測定することが好ましく、本発明においては、一次粒子が真球状で無い場合は、その一次粒子の最長径と最短径との平均値をその一次粒子の粒径であるとし、更には、ランダムに選択した例えば100個の一次粒子の粒径の平均値を平均一次粒径と定義する。 Although the average primary particle size of the silica nanoparticles can be measured by various general methods, it is preferable to measure the particle size of the primary particles of the silica particles in the image taken by the transmission electron microscope (TEM), and in the present invention. When the primary particles are not spherical, the average value of the longest diameter and the shortest diameter of the primary particles is regarded as the particle size of the primary particles, and further, for example, 100 particles of the primary particles selected at random. The average value of the diameter is defined as the average primary particle size.

シリカナノ粒子の形状は、真球状、楕円球状、破砕状、フレーク状等、何れの形状のものも用いることができる。
シリカナノ粒子の表面には、通常のシリカと同様に、反応性の水酸基(シラノール基)が多数存在しており、化学反応させることによって、多種の化学修飾や架橋が可能である。
また、シリカナノ粒子は二次凝集を生じ易いため、溶液中に分散させて用いることが好ましい。
As the shape of the silica nanoparticles, any shape such as a true spherical shape, an elliptical spherical shape, a crushed shape, and a flake shape can be used.
Similar to ordinary silica, many reactive hydroxyl groups (silanol groups) are present on the surface of silica nanoparticles, and various chemical modifications and crosslinks are possible by chemically reacting them.
Further, since silica nanoparticles are likely to cause secondary aggregation, it is preferable to disperse them in a solution for use.

[加水分解性金属元素含有化合物]
本発明において、加水分解とは、金属元素に結合したアルコキシ基やフェノキシや水素等に、水分子が反応して、アルコール類やフェノール類や水素分子と、金属原子に水酸基が付いた化合物を生成する化学反応のことであり、縮合とは、逆に、アルコール類やフェノール類や水素と、金属に水酸基が付いた化合物とが結合して、アルコキシ基やフェノキシ等と水とが生成される化学反応のことであり、加水分解縮合とは、加水分解と縮合との両反応を指しており、シリカナノ粒子と加水分解により水酸基を2個以上有し得る金属元素含有化合物とを含有する混合物が加水分解縮合するということは、金属元素含有化合物が加水分解し、次いで、シリカナノ粒子同士の縮合、シリカナノ粒子と金属元素含有化合物の加水分解生成物との縮合、金属元素含有化合物の加水分解生成物同士の縮合が進行するということを指す。
[Hydrolytic metal element-containing compound]
In the present invention, hydrolysis refers to the reaction of water molecules with an alkoxy group, phenoxy, hydrogen, etc. bonded to a metal element to generate alcohols, phenols, hydrogen molecules, and a compound in which a metal atom has a hydroxyl group. On the contrary, condensation is a chemical reaction in which alcohols, phenols, hydrogen, and a compound having a hydroxyl group attached to a metal are combined to form an alkoxy group, phenoxy, etc., and water. Hydrolysis condensation refers to both reactions of hydrolysis and condensation, and a mixture containing silica nanoparticles and a metal element-containing compound capable of having two or more hydroxyl groups by hydrolysis is hydrolyzed. Decomposition and condensation means that the metal element-containing compound is hydrolyzed, then the silica nanoparticles are condensed with each other, the silica nanoparticles and the metal element-containing compound are hydrolyzed, and the metal element-containing compound is hydrolyzed with each other. It means that the condensation of

本発明における、加水分解性金属元素含有化合物とは、上記の加水分解により水酸基を2個以上有し得る金属元素含有化合物であり、加水分解により水酸基を生じ得る官能基としてはアルコキシ基やフェノキシ基や水素等が挙げられ、具体的には、金属アルコキシドや金属フェノキシド、金属ハイドライド、及びそれらのオリゴマー、等が挙げられる。 The hydrolyzable metal element-containing compound in the present invention is a metal element-containing compound capable of having two or more hydroxyl groups by the above hydrolysis, and examples of the functional group capable of generating hydroxyl groups by hydrolysis include an alkoxy group and a phenoxy group. , Hydrogen, etc., and specific examples thereof include metal alkoxides, metal phenoxides, metal hydrides, and oligomers thereof.

具体的な金属元素としては、珪素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、スズ、鉛、ボラン、等が挙げられ、具体的な脱離基としては、水素、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基、3−アクリロキシ基、フェノキシ基、等のアルコキシ基またはフェノキシ基が挙げられる。 Specific metal elements include silicon, aluminum, titanium, zirconium, tin, lead, borane, etc., and specific desorbing groups include hydrogen, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i. -Alkoxy groups or phenoxy groups such as propoxy group, butoxy group, 3-acryloxy group, phenoxy group and the like can be mentioned.

具体的な加水分解性珪素化合物としては、シラン、メチルシラン、ジメチルシラン等の各種シランや、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラフェノキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、メチルトリフェノキ
シシラン、フェニルフェノキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、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、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、p−スチリ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メトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、1,6−ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン等の各種アルコキシシランやフェノキシシラン等が挙げられる。
Specific examples of the hydrolyzable silicon compound include various silanes such as silane, methylsilane, and dimethylsilane, trimethoxysilane, triethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetraisopropoxysilane, and tetrabutoxy. Silane, tetraphenoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltributoxysilane, methyltriphenoxysilane, phenylphenoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyl Diethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, isopropyltrimethoxysilane, isopropyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxy Silane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacry Loxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, trifluoromethyltrimethoxysilane, 1,6-bis (trimethoxysilyl) hexane Various alkoxysilanes such as phenoxysilane, phenoxysilane, and the like can be mentioned.

加水分解性アルミニウム化合物として、水素化アルミニウムや、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムトリスエチルアセトナート、等の各種アルコキシアルミニウム等が挙げられる。 Examples of the hydrolyzable aluminum compound include aluminum hydride, various alkoxyaluminums such as acetalkoxyaluminum diisopropylate, aluminum triisopropoxide, and aluminum trisethylacetonate.

加水分解性チタン化合物としては、水素化チタンや、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラオクチルチタネート、テトラターシャリーブチルチタネート、テトラステアリルチタネート、ジイソプロポキシチタニウムビスアセチルアセトナート、等の各種アルコキシチタンが挙げられる。 Examples of the hydrolyzable titanium compound include titanium hydride, tetraisopropyl titanate, tetranormal butyl titanate, butyl titanate dimer, tetraoctyl titanate, tetraterchary butyl titanate, tetrastearyl titanate, diisopropoxytitanium bisacetylacetonate, and the like. Various types of alkoxytitanium are mentioned.

ジルコニウム元素含有化合物としては、水素化ジルコニウム、ジルコニウムテトラブトキシド、ジルコニウムテトラキスアセチルアセトナート、等の各種アルコキシジルコニウム等が挙げられる。
他に、水素化鉛、水素化スズ、トリメトキシボラン等が挙げられる。
Examples of the zirconium element-containing compound include various alkoxyzirconium such as zirconium hydride, zirconium tetrabutoxide, zirconium tetrakisacetylacetonate, and the like.
Other examples include lead hydride, tin hydride, trimethoxyborane and the like.

これらの中でも、反応性に優れることから、加水分解性珪素化合物が好ましく、加水分解性珪素化合物の中では珪素アルコキシドが更に好ましく、珪素アルコキシドの中でもテトラエトキシシランが特に好ましく用いられる。 Among these, a hydrolyzable silicon compound is preferable because of its excellent reactivity, a silicon alkoxide is more preferable among the hydrolyzable silicon compounds, and a tetraethoxysilane is particularly preferably used among the silicon alkoxides.

ここで、シリカナノ粒子表面のシラノール基と、加水分解性金属元素含有化合物が加水分解して生成した水酸基との縮合反応を進行することによって、シリカナノ粒子と加水分解性金属元素含有化合物の加水分解物とが結合し、加水分解性金属元素含有化合物の加水分解物が2個以上の水酸基を有していることによって、シリカナノ粒子間を加水分解性金属元素含有化合物の加水分解物が架橋した形で連続したマトリックスを生成するものであり、シリカナノ粒子の平均一次粒径が7nm以上、60nm以下であり、シリカナノ粒子のSi原子と加水分解性金属元素含有化合物の金属原子とのモル比 Si/金属が、1.2以上、9以下、好ましくは1.3以上、8.5以下であることによって、クラックが無く優れたガスバリア性を有し、諸特性とのバランスに優れた層(Y)を得ることができる。 Here, a hydrolyzate of the silica nanoparticles and the hydrolyzable metal element-containing compound is produced by advancing the condensation reaction between the silanol group on the surface of the silica nanoparticles and the hydroxyl group generated by hydrolyzing the hydrolyzable metal element-containing compound. The hydrolyzate of the hydrolyzable metal element-containing compound has two or more hydroxyl groups, so that the hydrolyzate of the hydrolyzable metal element-containing compound is crosslinked between the silica nanoparticles. It produces a continuous matrix, the average primary particle size of the silica nanoparticles is 7 nm or more and 60 nm or less, and the molar ratio of the Si atom of the silica nanoparticles to the metal atom of the hydrolyzable metal element-containing compound is Si / metal. , 1.2 or more and 9 or less, preferably 1.3 or more and 8.5 or less, thereby obtaining a layer (Y) having excellent gas barrier properties without cracks and having an excellent balance with various characteristics. be able to.

シリカナノ粒子と加水分解性金属元素含有化合物との加水分解縮合物の層(Y)中の含有量は、80質量%以上、99質量%以下が好ましく、85質量%以上、95質量%以下が特に好ましく、89質量%以上、92質量%以下が最も好ましい。含有量が99質量%よりも大きい場合には、層(Y)を塗工する際の塗工性が劣ったり、得られた層(Y)が脆くなる傾向にあり、含有量が80質量%よりも小さい場合には、ガスバリア性が低下する傾向にある。 The content of the hydrolyzed condensate of the silica nanoparticles and the hydrolyzable metal element-containing compound in the layer (Y) is preferably 80% by mass or more and 99% by mass or less, and particularly 85% by mass or more and 95% by mass or less. Most preferably, it is 89% by mass or more and 92% by mass or less. When the content is larger than 99% by mass, the coatability when coating the layer (Y) tends to be poor, or the obtained layer (Y) tends to be brittle, and the content is 80% by mass. If it is smaller than, the gas barrier property tends to decrease.

シリカナノ粒子と加水分解性金属元素含有化合物との層(Y)を形成するための樹脂組
成物の加水分解前の全非溶剤成分中の含有率は、90質量%以上、99.5質量%以下であることが好ましく、91質量%以上、98質量%以下が特に好ましく、92質量%以上、96質量%以下が最も好ましい。含有量が99.5質量%よりも大きい場合には、層(Y)を塗工する際の塗工性が劣ったり、得られた層(Y)が脆い傾向にあり、含有量が90質量%よりも小さい場合には、ガスバリア性が低下する傾向にある。
The content of the resin composition for forming the layer (Y) of the silica nanoparticles and the hydrolyzable metal element-containing compound in the total non-solvent component before hydrolysis was 90% by mass or more and 99.5% by mass or less. It is preferably 91% by mass or more and 98% by mass or less, and most preferably 92% by mass or more and 96% by mass or less. When the content is larger than 99.5% by mass, the coatability when coating the layer (Y) tends to be poor, or the obtained layer (Y) tends to be brittle, and the content is 90% by mass. If it is less than%, the gas barrier property tends to decrease.

[水溶性有機高分子化合物]
本発明における水溶性有機高分子化合物は、層(Y)に優れた塗工性を与えるものであり、また、層(Y)にクラックを生じにくくし、安定したガスバリア性を与えるものである。
水溶性有機高分子化合物は、水酸基を有しているものが好ましく、水酸基を有していることによって、水溶性に優れ、加水分解性金属元素化合物及びその加水分解物、更にはシリカナノ粒子との親和性が良く、場合によっては架橋マトリクスの一部になり、製膜性に優れ、均質な層(Y)を得ることができる。
[Water-soluble organic polymer compound]
The water-soluble organic polymer compound in the present invention gives the layer (Y) excellent coatability, and also makes the layer (Y) less likely to crack and gives a stable gas barrier property.
The water-soluble organic polymer compound preferably has a hydroxyl group, and by having a hydroxyl group, it is excellent in water solubility, and has a hydrolyzable metal element compound, a hydrolyzate thereof, and silica nanoparticles. It has good affinity, becomes a part of the cross-linking matrix in some cases, has excellent film-forming property, and can obtain a homogeneous layer (Y).

水溶性有機高分子化合物の水酸基は、フェノール性水酸基とアルコール性水酸基のどちらでもよいが、アルコール性水酸基が好ましい。分子骨格の主鎖の構造は、芳香族主鎖または脂肪族主鎖のどちらでもよいが、柔軟性に優れるため、脂肪族主鎖が好ましい。 The hydroxyl group of the water-soluble organic polymer compound may be either a phenolic hydroxyl group or an alcoholic hydroxyl group, but an alcoholic hydroxyl group is preferable. The structure of the main chain of the molecular skeleton may be either an aromatic main chain or an aliphatic main chain, but an aliphatic main chain is preferable because of its excellent flexibility.

水溶性有機高分子化合物の層(Y)中の含有量は、1質量%以上、20質量%以下が好ましく、5質量%以上、15質量%以下が更に好ましく、8質量%以上、11質量%以下が最も好ましい。含有量が1質量%よりも小さい場合には、層(Y)を塗工する際の塗工性が劣ったり、得られた層(Y)が脆くなる傾向にあり、含有量が20質量%よりも大きい場合には、ガスバリア性が低下する傾向にある。 The content of the water-soluble organic polymer compound in the layer (Y) is preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less, more preferably 5% by mass or more and 15% by mass or less, and 8% by mass or more and 11% by mass. The following are the most preferable. When the content is less than 1% by mass, the coatability when coating the layer (Y) tends to be poor, or the obtained layer (Y) tends to be brittle, and the content is 20% by mass. If it is larger than, the gas barrier property tends to decrease.

水溶性有機高分子化合物の、層(Y)を形成するための樹脂組成物の加水分解前の全非溶剤成分中の含有率は、0.5質量%以上、10質量%以下であることが好ましく、2質量%以上、9質量%以下が特に好ましく、4質量%以上、8質量%以下が最も好ましい。含有量が0.5質量%よりも小さい場合には、層(Y)を塗工する際の塗工性が劣ったり、得られた層(Y)が脆い傾向にあり、含有量が10質量%よりも大きい場合には、ガスバリア性が低下する傾向にある。 The content of the water-soluble organic polymer compound in the total non-solvent component before hydrolysis of the resin composition for forming the layer (Y) is 0.5% by mass or more and 10% by mass or less. Preferably, 2% by mass or more and 9% by mass or less are particularly preferable, and 4% by mass or more and 8% by mass or less are most preferable. When the content is less than 0.5% by mass, the coatability when coating the layer (Y) tends to be poor, or the obtained layer (Y) tends to be brittle, and the content is 10% by mass. If it is larger than%, the gas barrier property tends to decrease.

水溶性有機高分子化合物の重合度は、良好な樹脂組成物の塗工性及び柔軟な層(Y)を得る為には、500〜5000であることが好ましく、1000〜4000であることが更に好ましく、1500〜3000であることが特に好ましい。
水溶性有機高分子化合物の分子量は、良好な樹脂組成物の塗工性及び柔軟な層(Y)を得る為には、1万〜20万であることが好ましく、5万〜15万であることが更に好ましく、7万〜12万であることが特に好ましい。
水溶性有機高分子化合物の1分子中の水酸基の平均個数は、2個以上であることが好ましく、3個以上であることが更に好ましい。
The degree of polymerization of the water-soluble organic polymer compound is preferably 500 to 5000, more preferably 1000 to 4000, in order to obtain a good coatability of the resin composition and a flexible layer (Y). It is preferably 1500 to 3000, and particularly preferably 1500 to 3000.
The molecular weight of the water-soluble organic polymer compound is preferably 10,000 to 200,000, preferably 50,000 to 150,000, in order to obtain a good coatability and a flexible layer (Y) of the resin composition. It is more preferable, and it is particularly preferable that it is 70,000 to 120,000.
The average number of hydroxyl groups in one molecule of the water-soluble organic polymer compound is preferably 2 or more, and more preferably 3 or more.

水溶性有機高分子化合物の具体的な化合物としては、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリ2−ハイドロキシメチルメタクリレート、ポリ2−ハイドロキシエチルメタクリレート、ポリエチレングリコール等が挙げられる。ここで、これらは単一モノマーの重合体の名称であるが、改質の為に、他のモノマーを併用された共重合体であってもよい。更には、2官能フェノール化合物と2官能エポキシ化合物との重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体等の、2成分以上が重合した線状ポリマーが挙げられ、これらの中で、柔軟性と親和性に優れることから、ポリビニルアルコールが好ましく、特に、ケン化度が95%以上であることが好ましく、97%以上が更に好ましく、98%以上が最も好ましい。 Specific examples of the water-soluble organic polymer compound include polyacrylic acid, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, poly2-hydroxymethylmethacrylate, poly2-hydroxyethylmethacrylate, polyethylene glycol and the like. Here, these are the names of polymers of a single monomer, but they may be copolymers in which other monomers are used in combination for modification. Further, a linear polymer in which two or more components are polymerized, such as a polymer of a bifunctional phenol compound and a bifunctional epoxy compound and an ethylene-vinyl alcohol copolymer, can be mentioned, and among these, flexibility and affinity. Polyvinyl alcohol is preferable, and the degree of saponification is preferably 95% or more, more preferably 97% or more, and most preferably 98% or more.

[溶剤]
本発明における溶剤は、水溶性であり、シリカナノ粒子と、加水分解性金属元素含有化合物及びその加水分解物、加水分解縮合物、及び水溶性有機高分子化合物とを、均一に溶解または分散させ得るものであればよく、水または有機溶剤でもよく、オクタノール/水分配係数Log Powが、0.5以下であることが好ましく、1種でも、または2種以上を混合して使用してもよい。
具体的な溶剤としては、水、メタノール(Log Pow:−0.77)、エタノール(Log Pow:−0.30)、1−プロパノール(Log Pow:0.25)、2−プロパノール(Log Pow:0.05)、及びこれらの混合物等が挙げられる。
[solvent]
The solvent in the present invention is water-soluble and can uniformly dissolve or disperse silica nanoparticles and a hydrolyzable metal element-containing compound and its hydrolyzate, hydrolyzed condensate, and water-soluble organic polymer compound. Any compound may be used, and water or an organic solvent may be used, and the octanol / water partitioning coefficient Log Power is preferably 0.5 or less, and one kind or a mixture of two or more kinds may be used. ..
Specific solvents include water, methanol (Log P ow: -0.77), ethanol (Log P ow: -0.30), 1- propanol (Log P ow: 0.25), 2- propanol ( Log Power : 0.05), and mixtures thereof and the like.

[層(Y)の形成]
層(Y)は、前記樹脂組成物を基材層(X)等に塗布し、40〜120℃の、加熱による乾燥、更には必要に応じて、加熱によるエージングによって形成される。
本発明において、乾燥とは、塗工液中の水溶媒の除去を主目的とするものであり、本発明の積層体は、低温かつ短時間での乾燥が可能である。乾燥温度は、水が蒸発する温度を必要とするため、70℃以上、120℃以下が好ましく、80℃以上、110℃以下が更に好ましい。乾燥時間は、樹脂組成物の組成によるが、上記の温度範囲において、5秒以上、30分以下が好ましく、10秒以上、10分以下が更に好ましい。
[Formation of layer (Y)]
The layer (Y) is formed by applying the resin composition to the base material layer (X) or the like, drying it at 40 to 120 ° C. by heating, and, if necessary, aging by heating.
In the present invention, the main purpose of drying is to remove the water solvent in the coating liquid, and the laminate of the present invention can be dried at a low temperature and in a short time. Since the drying temperature requires a temperature at which water evaporates, it is preferably 70 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, and more preferably 80 ° C. or higher and 110 ° C. or lower. The drying time depends on the composition of the resin composition, but is preferably 5 seconds or more and 30 minutes or less, and more preferably 10 seconds or more and 10 minutes or less in the above temperature range.

本発明において、エージング(焼成)とは、脱水縮合反応を進めることを目的とするものである。本発明の積層体は、エージング条件に特に制約はないが、60℃以下でのエージングが可能であり、高温化すれば反応はより早く進行するために短時間化が可能である。エージング温度は40〜80℃が好ましく、50〜70℃が更に好ましい。エージング時間は1〜70日が好ましい。また、エージング時には副生成物として水が生成するが、生成量は少量なので問題は無い。
よって、層(Y)は40〜120℃という低温での加熱によって形成可能であり、低耐熱基材を適用した積層体を、一般的な塗工機及び簡易な加熱設備を用いて得ることができる。
In the present invention, the aging (calcination) is intended to promote the dehydration condensation reaction. The laminate of the present invention is not particularly limited in aging conditions, but can be aged at 60 ° C. or lower, and the reaction proceeds faster at higher temperatures, so that the time can be shortened. The aging temperature is preferably 40 to 80 ° C, more preferably 50 to 70 ° C. The aging time is preferably 1 to 70 days. In addition, water is produced as a by-product during aging, but there is no problem because the amount produced is small.
Therefore, the layer (Y) can be formed by heating at a low temperature of 40 to 120 ° C., and a laminate to which a low heat resistant base material is applied can be obtained by using a general coating machine and a simple heating facility. it can.

層(Y)の厚みは、0.01〜2μmが好ましく、0.1〜1.5μmが更に好ましく、0.2〜1μmが特に好ましい。0.01μmよりも小さいと、ガスバリア性が十分に発揮されない傾向にあり、2μmよりも大きいと、柔軟性に劣る傾向にある。
また、層(Y)は、同一または異なる組成の、2層以上の層からなることも可能であり、目的とする作用を分担することによって、多種のガスへのバリア性や、諸特性とのバランスをとることが可能になる。
The thickness of the layer (Y) is preferably 0.01 to 2 μm, more preferably 0.1 to 1.5 μm, and particularly preferably 0.2 to 1 μm. If it is smaller than 0.01 μm, the gas barrier property tends not to be sufficiently exhibited, and if it is larger than 2 μm, the flexibility tends to be inferior.
Further, the layer (Y) can be composed of two or more layers having the same or different composition, and by sharing the desired action, the barrier property to various gases and various characteristics can be obtained. It becomes possible to balance.

<基材層(X)>
本発明において、基材層は、包装される内容物の種類や、物流において要求される機械的強度、耐薬品性、耐溶剤性、製造性等に応じて、種々の材料が適用され得る。例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、直鎖状(線状)低密度ポリエチレン(LLDPE)等ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂、及びこれ
らの樹脂の混合物等の各種の樹脂を含むフィルムを使用することができるが、これらの樹脂に限定されない。特に本発明においては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、または、ポリアミド系樹脂からなるフィルムが好ましく、特に、ポリエステル系樹脂が好ましい。
<Base material layer (X)>
In the present invention, various materials can be applied to the base material layer depending on the type of contents to be packaged, mechanical strength, chemical resistance, solvent resistance, manufacturability and the like required in physical distribution. For example, polyethylene resins such as low density polyethylene (LDPE), medium density polyethylene (MDPE), high density polyethylene (HDPE), linear (linear) low density polyethylene (LLDPE), polypropylene resins, cyclic polyolefin resins, Fluorine resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), polyvinyl chloride resin, fluorine resin, poly (meth) acrylic resin, Polycarbonate resin, polyethylene terephthalate (PET), polyester resin such as polyethylene naphthalate, polyamide resin such as various nylons, polyimide resin, polyamideimide resin, polyarylphthalate resin, silicone resin, polysulfone resin , Polyphenylene sulfide resin, polyether sulfone resin, polyurethane resin, acetal resin, cellulose resin, and films containing various resins such as mixtures of these resins can be used. Not limited. In particular, in the present invention, a film made of a polyethylene-based resin, a polypropylene-based resin, a polyester-based resin, or a polyamide-based resin is preferable, and a polyester-based resin is particularly preferable.

本発明において、上記基材層は、押出し法、キャスト成形法、Tダイ法、切削法、インフレーション法等の製膜化法を用いて単層、又は多層製膜したものを用いることができる。また、基材層の厚みは、包装用途に応じて、当業者が適宜に決定することができるが、好ましくは6〜100μm、より好ましくは9〜50μmである。 In the present invention, the base material layer may be a single layer or a multilayer film formed by a film forming method such as an extrusion method, a cast molding method, a T-die method, a cutting method, or an inflation method. The thickness of the base material layer can be appropriately determined by those skilled in the art depending on the packaging application, but is preferably 6 to 100 μm, more preferably 9 to 50 μm.

また、本発明の積層体における基材層には、積層体の加工性、耐熱性、耐候性、機械的性質、寸法安定性、抗酸化性、滑り性、離形性、難燃性、抗カビ性、電気的特性、強度等を改良、改質する目的で、種々のプラスチック配合剤や添加剤等を添加することができる。この場合、これら添加剤を基材層に、極微量〜数10質量%まで、その目的に応じて任意に含有させればよい。本発明においては、一般的な添加剤としては、滑剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸着剤、光安定剤、充填剤、帯電防止剤、滑剤、アンチブロッキング剤、染料、顔料等の着色剤等を任意に含有させることができる。 Further, the base material layer in the laminate of the present invention has workability, heat resistance, weather resistance, mechanical properties, dimensional stability, antioxidant properties, slipperiness, releasability, flame retardancy, and resistance of the laminate. Various plastic compounding agents, additives and the like can be added for the purpose of improving and modifying mold properties, electrical properties, strength and the like. In this case, these additives may be arbitrarily contained in the base material layer from a very small amount to several tens of mass% depending on the purpose. In the present invention, as general additives, colorants such as lubricants, cross-linking agents, antioxidants, ultraviolet adsorbents, light stabilizers, fillers, antistatic agents, lubricants, antiblocking agents, dyes and pigments. Etc. can be arbitrarily contained.

また、改質用樹脂等を添加することもできる。
またさらには、基材層は、高伸縮性、耐ピンホール性を付与するために、種々の材料の樹脂層を有することもできる。例えば、6ナイロン、66ナイロン、6/66ナイロン共重合体、低密度ポリエチレン、EVOH等の層を有することができ、特に6/66ナイロン共重合体の層を有することが好ましい。
Further, a resin for modification or the like can be added.
Furthermore, the base material layer can also have resin layers of various materials in order to impart high elasticity and pinhole resistance. For example, it can have layers of 6 nylon, 66 nylon, 6/66 nylon copolymer, low density polyethylene, EVOH, etc., and it is particularly preferable to have a layer of 6/66 nylon copolymer.

また、本発明において、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状(線状)低密度ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)とは、旧JIS K6748:1995やJIS K6899−1:2000にて定義されたものを指す。 Further, in the present invention, low-density polyethylene (LDPE), linear (linear) low-density polyethylene (LLDPE), high-density polyethylene (HDPE), and medium-density polyethylene (MDPE) are the former JIS K6748: 1995 and JIS. Refers to the one defined in K6897-1: 2000.

<積層体>
本発明の積層体は、基材層(X)と、樹脂組成物を用いて形成された、ガスバリア性を有する層(Y)とを有する積層体であるが、用途に応じて、シール層や接着層等の種々の層を有することができる。
<Laminated body>
The laminate of the present invention is a laminate having a base material layer (X) and a layer (Y) having a gas barrier property formed by using a resin composition. It can have various layers such as an adhesive layer.

また、本発明の積層体は、層(Y)以外の、公知又は市販のガスバリア層や遮光層等の各種バリア層を有することもできる。具体的には、PET、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリビニルアルコール、エチレン・ビニルアルコール共重合体等の樹脂及びそれらの混合物の樹脂フィルム、上述のガスバリア性フィルムの少なくともいずれか一方の面上にシリカ蒸着膜や酸化アルミニウム蒸着膜等の蒸着フィルム、アルミニウム箔等の金属箔、等を使用すること、及び2種以上を組み合わせて使用することができるが、これらに限定されない。上記フィルムの中でも、シリカ蒸着フィルム、酸化アルミニウム蒸着フィルム、アルミニウム箔を使用することが、ガスバリア性に優れている点から好ましい。また特に、アルミニウム箔を使用することによって遮光性を付与して、光照射による積層体と充填物の劣化を抑えることができ、好適に用いることができる。また、高強度を有するフィルムを適用した場合は、積層体を目的に応じて適度な突き刺し強度を有するように調整可能とすることができる。 Further, the laminate of the present invention may have various barrier layers other than the layer (Y), such as a known or commercially available gas barrier layer or a light-shielding layer. Specifically, a resin film such as PET, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyamide, polyimide, polyvinyl alcohol, ethylene / vinyl alcohol copolymer and a mixture thereof, and at least one of the above-mentioned gas barrier films. A vapor-deposited film such as a silica vapor-deposited film or an aluminum oxide vapor-deposited film, a metal foil such as an aluminum foil, or the like can be used on the surface of the surface, and two or more kinds can be used in combination, but the present invention is not limited thereto. Among the above films, it is preferable to use a silica-deposited film, an aluminum oxide-deposited film, or an aluminum foil from the viewpoint of excellent gas barrier properties. Further, in particular, by using an aluminum foil, it is possible to impart a light-shielding property and suppress deterioration of the laminate and the filler due to light irradiation, and it can be preferably used. Further, when a film having high strength is applied, the laminated body can be adjusted so as to have an appropriate piercing strength according to the purpose.

本発明において、これらの層の積層方法は特に限定されず、公知または慣用の製膜方法を適用することができ、エクストルージョンコーティングやインフレーション法やキャスト法により共押出しにより形成することができる。 In the present invention, the method for laminating these layers is not particularly limited, and a known or conventional film forming method can be applied, and the layers can be formed by coextrusion by an extrusion coating, an inflation method or a casting method.

エクストルージョンコーティングにおいては、まず、該層を形成する樹脂組成物を加熱し溶融させて、Tダイスで必要な幅方向に拡大伸張させてカーテン状に押出し、該溶融樹脂を被積層面上へ流下させて、ゴムロールと冷却した金属ロールとで挟持することで、被積層面への接着と積層を同時に行う。エクストルージョンコーティングにより積層する場合、樹脂組成物のメルトフローレート(MFR)は、0.2〜50g/10分であることが好ましく、より好ましくは0.5〜30g/10分である。MFRが0.2g/分未満、又は50g/分以上では加工適正の面で有効ではない。 In the extrusion coating, first, the resin composition forming the layer is heated and melted, expanded and stretched in the required width direction with a T-die, extruded into a curtain shape, and the molten resin flows down onto the surface to be laminated. By sandwiching it between a rubber roll and a cooled metal roll, adhesion to the surface to be laminated and lamination are performed at the same time. When laminated by extrusion coating, the melt flow rate (MFR) of the resin composition is preferably 0.2 to 50 g / 10 minutes, more preferably 0.5 to 30 g / 10 minutes. If the MFR is less than 0.2 g / min or 50 g / min or more, it is not effective in terms of processing suitability.

例えば、インフレーション法を用いる場合、樹脂組成物のメルトフローレート(MFR)は、0.2〜4.0g/10minであることが好ましく、より好ましくは0.2〜3.0g/10minである。MFRが0.2g/10min未満、又は4.0g/10min以上では加工適正の面で劣る傾向にある。なお、本明細書において、MFRとはJIS K7210、JIS K 6922−2に準拠した手法から測定された値である。または、予め製膜されたフィルムを、ドライラミネーション、ノンソルベントラミネーション、サンドラミネーション等により、接着層を介してラミネートしてもよい。 For example, when the inflation method is used, the melt flow rate (MFR) of the resin composition is preferably 0.2 to 4.0 g / 10 min, more preferably 0.2 to 3.0 g / 10 min. If the MFR is less than 0.2 g / 10 min or 4.0 g / 10 min or more, it tends to be inferior in terms of processing suitability. In this specification, MFR is a value measured by a method based on JIS K7210 and JIS K 6922-2. Alternatively, the film formed in advance may be laminated via the adhesive layer by dry lamination, non-solvent lamination, sand lamination or the like.

<接着層>
本発明では、基材層(X)内の層間、層(Y)内の層間、他の層間、及び、基材層(X)、層(Y)、他の層との各層間に、接着層を設けて積層することも可能である。
本発明の一態様において、接着層は、エクストリュージョンコート層(ECコート層)、ドライラミネート用接着剤、ノンソルベントラミネート用接着剤等からなる層であってよい。
<Adhesive layer>
In the present invention, the layers in the base material layer (X), the layers in the layer (Y), the other layers, and the layers of the base material layer (X), the layer (Y), and the other layers are adhered to each other. It is also possible to provide layers and stack them.
In one aspect of the present invention, the adhesive layer may be a layer composed of an extraction coat layer (EC coat layer), an adhesive for dry laminating, an adhesive for non-solvent laminating, and the like.

接着層としてエクストリュージョンコート層(ECコート層)を用いる場合は、接着剤を加熱し溶融させて、Tダイスで必要な幅方向に拡大伸張させてカーテン状に押出し、該溶融接着剤を接着対象のフィルム上へ流下させて、ゴムロールと冷却した金属ロールとで挟持することで、接着層の形成と接着と積層を同時に行う。
接着層としてドライラミネート用接着剤を用いる場合は、溶媒へ分散または溶解した接着剤を一方のフィルム上に塗布し乾燥させて、もう一方のフィルムを重ねて積層した後に、30〜120℃で数時間〜数日間エージングすることで、接着剤を硬化させて積層する。
When an extension coat layer (EC coat layer) is used as the adhesive layer, the adhesive is heated and melted, expanded and stretched in the required width direction with a T-die, extruded into a curtain shape, and the molten adhesive is adhered. By flowing down onto the target film and sandwiching it between a rubber roll and a cooled metal roll, an adhesive layer is formed, adhered and laminated at the same time.
When a dry laminating adhesive is used as the adhesive layer, an adhesive dispersed or dissolved in a solvent is applied onto one film, dried, and the other film is laminated and then laminated at 30 to 120 ° C. By aging for hours to several days, the adhesive is cured and laminated.

ノンソルベントラミネート用接着剤を用いる場合は、溶媒へ分散または溶解せずに接着剤自身をフィルム上に塗布し乾燥させて、もう一方のフィルムを重ねて積層した後に、30〜120℃で数時間〜数日間エージングすることで、接着剤を硬化させて積層する。 When using a non-solvent laminating adhesive, the adhesive itself is applied onto a film without being dispersed or dissolved in a solvent, dried, and the other film is laminated and then laminated at 30 to 120 ° C. for several hours. By aging for several days, the adhesive is cured and laminated.

これらの接着剤は、熱硬化型、紫外線硬化型、電子線硬化型等であってよい。このような接着剤としては、ポリ酢酸ビニルや酢酸ビニル−エチレン共重合体等のポリ酢酸ビニル系接着剤、ポリアクリル酸とポリスチレン、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル等との共重合体からなるポリアクリル酸系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、エチレンと酢酸ビニル、アクリル酸エチル、アクリル酸、メタクリル酸等のモノマーとの共重合体からなるエチレン共重合体系接着剤、セルロース系接着剤、ポリウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリイミド系接着剤、ポリオレフィン系接着剤、尿素樹脂又はメラミン樹脂等からなるアミノ樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、エポキシ系接着剤、反応型(メタ)アクリル系接着剤、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム等からなるエラストマー系接着剤、シリコーン系接着剤、アルカリ金属シリケート、低融点ガラス等からなる無機系接着剤等が挙げられる。 These adhesives may be a thermosetting type, an ultraviolet curing type, an electron beam curing type, or the like. Examples of such an adhesive include a polyvinyl acetate-based adhesive such as polyvinyl acetate and a vinyl acetate-ethylene copolymer, and a polyacrylic acid composed of a copolymer of polyacrylic acid and polystyrene, polyester, polyvinyl acetate and the like. Ethylene copolymer adhesives, cyanoacrylate adhesives, ethylene copolymer adhesives consisting of copolymers of ethylene and monomers such as vinyl acetate, ethyl acrylate, acrylic acid, and methacrylic acid, cellulose adhesives, and polyurethane adhesives. , Polyester adhesive, Polyamide adhesive, Polygon adhesive, Polyethylene adhesive, Amino resin adhesive composed of urea resin, melamine resin, etc., Phenolic resin adhesive, Epoxy adhesive, Reactive type (meta) ) Examples thereof include an acrylic adhesive, an elastomer adhesive made of chloroprene rubber, nitrile rubber, styrene-butadiene rubber, etc., a silicone adhesive, an alkali metal silicate, an inorganic adhesive made of low melting point glass, and the like.

また、上記接着剤は、水性型、溶液型、エマルジョン型、分散型等のいずれの形態でも
よく、また、その性状は、フィルム/シート状、粉末状、固形状等のいずれの形態でもよく、更に、接着機構については、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型等のいずれの形態でもよい。
Further, the adhesive may be in any form such as an aqueous type, a solution type, an emulsion type and a dispersed type, and the properties thereof may be any form such as a film / sheet form, a powder form and a solid form. Further, the bonding mechanism may be in any form such as a chemical reaction type, a solvent volatilization type, a heat melting type, and a hot pressure type.

接着層は、上記接着剤を、例えばロールコート、グラビアロールコート、キスコート等で施すことにより形成され、そのコーティング量としては、0.05〜10g/m2(乾燥状態)位が望ましい。接着剤のコーティング量を上記範囲とすることで、良好な接着性が得られる。 The adhesive layer is formed by applying the above adhesive with, for example, a roll coat, a gravure roll coat, a kiss coat, or the like, and the coating amount thereof is preferably about 0.05 to 10 g / m 2 (dry state). Good adhesiveness can be obtained by setting the coating amount of the adhesive within the above range.

本発明の別の態様において、上記の基材層(X)内の層間、層(Y)内の層間、他の層間、及び、基材層(X)、層(Y)、他の層との各層間を、サンドラミネーションにより積層してもよい。この場合、接着層は、加熱溶融させて押出機で適用可能な任意の樹脂を用いることができる。具体的には、上記のヒートシール性を有する熱可塑性樹脂として挙げた樹脂を好ましく使用できる。 In another aspect of the present invention, with the above-mentioned layers in the base material layer (X), layers in the layer (Y), other layers, and the base material layer (X), layer (Y), and other layers. Each layer of the above may be laminated by sand lamination. In this case, any resin that can be melted by heating and applied in an extruder can be used as the adhesive layer. Specifically, the resins listed as the above-mentioned thermoplastic resins having heat-sealing properties can be preferably used.

本発明のさらに別の態様において、シール層は、積層体上にエクストルージョンコーティングすることにより積層される。この場合、積層体−シール層間に設けられる接着層は、任意のアンカーコート剤からなってよく、例えば、有機チタン系、イソシアネート系、ポリエチレンイミン系、酸変性ポリエチレン系、ポリブタジエン系等のアンカーコート剤を使用することができる。 In yet another aspect of the invention, the seal layer is laminated by extrusion coating on the laminate. In this case, the adhesive layer provided between the laminate-seal layer may be made of any anchor coating agent, for example, an anchor coating agent such as organic titanium-based, isocyanate-based, polyethyleneimine-based, acid-modified polyethylene-based, or polybutadiene-based. Can be used.

<包装材料>
本発明による積層体は、包装材料として特に好適に用いることができる。例えば、医薬品、化粧品、化学品、飲食品等の用途に用いることができる。
<Packaging material>
The laminate according to the present invention can be particularly preferably used as a packaging material. For example, it can be used for pharmaceuticals, cosmetics, chemicals, foods and drinks, and the like.

<包装体>
本発明の包装体は、本発明の包装材料を製袋してなるものであり、ヒートシール面が対向するように、積層フィルムを折り曲げるかまたは2枚を重ね合せ、その周辺端部を例えば、側面シール型、二方シール型、三方シール型、四方シール型、封筒貼りシール型、合掌貼りシール型(ピローシール型)、ひだ付シール型、平底シール型、角底シール型、ガゼット型等のヒートシール形態によりヒートシールすることにより作製することができる。
本発明においては、ヒートシールの方法としては、例えばバーシール、回転ロールシール、ベルトシール、インパルスシール、高周波シール、超音波シール等の公知方法を適用することができる。
<Packaging body>
The packaging body of the present invention is made by making a bag of the packaging material of the present invention, and the laminated film is bent or two sheets are overlapped so that the heat-sealing surfaces face each other, and the peripheral end thereof is, for example, Side seal type, two-way seal type, three-way seal type, four-way seal type, envelope-attached seal type, gassho-attached seal type (pillow seal type), fold-attached seal type, flat-bottom seal type, square-bottom seal type, gusset type, etc. It can be produced by heat-sealing according to the heat-sealing form.
In the present invention, as the heat sealing method, known methods such as bar sealing, rotary roll sealing, belt sealing, impulse sealing, high frequency sealing, and ultrasonic sealing can be applied.

<その他用途製品>
本発明による積層体は、包装製品以外の高度なバリア性を要求される様々な分野の製品にも適用することができる。例えば、太陽電池、有機発光ダイオード、波長変換シート、および表示装置等の電気・電子製品に用いることができる。
<Products for other uses>
The laminate according to the present invention can be applied to products in various fields other than packaged products, which require a high degree of barrier property. For example, it can be used for electric / electronic products such as solar cells, organic light emitting diodes, wavelength conversion sheets, and display devices.

実施例及び比較例に用いた主な原材料の詳細は下記のとおりである。
シリカナノ粒子分散液A:スノーテックスST−O−40(日産化学工業(株)社製、固形分濃度40質量%、平均一次粒径23nm)
シリカナノ粒子分散液B:スノーテックスST−OS(日産化学工業(株)社製、固形分濃度20質量%、平均一次粒径10nm)
シリカナノ粒子分散液C:スノーテックスST−OL(日産化学工業(株)社製、固形分濃度20質量%、平均一次粒径45nm)
シリカナノ粒子分散液D:スノーテックスST−OXS(日産化学工業(株)社製、固
形分濃度10質量%、平均一次粒径5nm)
シリカナノ粒子分散液E:スノーテックスST−OYL(日産化学工業(株)社製、固形分濃度20質量%、平均一次粒径65nm)
水溶性有機高分子化合物溶液A:けん化度98.5%、重合度約2500のポリビニルアルコールと蒸留水とを混合して、4質量%ポリビニルアルコール水溶液になるように調製した。
PETフィルムA:ユニチカ(株)社製、エンブレット。厚み12μm、片面コロナ処理済み。
Details of the main raw materials used in the examples and comparative examples are as follows.
Silica nanoparticle dispersion liquid A: Snowtex ST-O-40 (manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd., solid content concentration 40% by mass, average primary particle size 23 nm)
Silica nanoparticle dispersion liquid B: Snowtex ST-OS (manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd., solid content concentration 20% by mass, average primary particle size 10 nm)
Silica nanoparticle dispersion C: Snowtex ST-OL (manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd., solid content concentration 20% by mass, average primary particle size 45 nm)
Silica nanoparticle dispersion D: Snowtex ST-OXS (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., solid content concentration 10% by mass, average primary particle size 5 nm)
Silica nanoparticle dispersion E: Snowtex ST-OYL (manufactured by Nissan Chemical Industry Co., Ltd., solid content concentration 20% by mass, average primary particle size 65 nm)
Water-soluble organic polymer compound solution A: Polyvinyl alcohol having a saponification degree of 98.5% and a degree of polymerization of about 2500 was mixed with distilled water to prepare a 4 mass% polyvinyl alcohol aqueous solution.
PET film A: Emblet manufactured by Unitika Ltd. 12 μm thick, single-sided corona treated.

(加水分解性金属元素含有化合物の加水分解液Aの調製)
下記の原料を混合し、液温が10℃となるように冷却した。
蒸留水 129.20質量部
イソプロピルアルコール 22.33質量部
0.5N塩酸 3.05質量部
次いで、液温が10℃となるように冷却しながら、下記を混合して、加水分解液Aを得た。
テトラエトキシシラン 95.42質量部
(Preparation of hydrolyzed solution A of hydrolyzable metal element-containing compound)
The following raw materials were mixed and cooled so that the liquid temperature became 10 ° C.
Distilled water 129.20 parts by mass Isopropyl alcohol 22.33 parts by mass 0.5N hydrochloric acid 3.05 parts by mass Next, while cooling so that the liquid temperature becomes 10 ° C., the following is mixed to obtain hydrolyzed liquid A. It was.
Tetraethoxysilane 95.42 parts by mass

(実施例1)
下記の配合比で、シリカナノ粒子分散液Aに蒸留水を加え、更に水溶性有機高分子化合物溶液Aを混合し均一になるように撹拌した。
シリカナノ粒子分散液A 2.28重量部
蒸留水 9.76重量部
水溶性有機高分子化合物溶液A 3.38重量部
更に、得られた混合液を撹拌しながら、下記分量の加水分解液Aを滴下して加え、滴下終了後も1時間撹拌して、コーティング液を得た。
加水分解液A 4.58質量部
(Example 1)
Distilled water was added to the silica nanoparticle dispersion liquid A at the following blending ratio, and the water-soluble organic polymer compound solution A was further mixed and stirred so as to be uniform.
Silica nanoparticle dispersion liquid A 2.28 parts by weight Distilled water 9.76 parts by weight Water-soluble organic polymer compound solution A 3.38 parts by weight Further, while stirring the obtained mixture, add the following amount of hydrolysis liquid A. The mixture was added dropwise, and the mixture was stirred for 1 hour after the completion of the dropping to obtain a coating solution.
Hydrolyzed solution A 4.58 parts by mass

上記で得られたコーティング液を、基材層(X)であるPETフィルムAのコロナ処理面に塗工して、得られた塗工物を110℃で5分間加熱して乾燥してガスバリア層の前駆体層を形成し、更に60℃で10日間エージングして、厚み0.3μmのガスバリア層である層(Y)を形成して、積層体を得た。
得られた積層体の層(Y)表面のクラック有無を観察し、酸素透過度を測定した。表1に結果を記す。
The coating liquid obtained above is applied to the corona-treated surface of the PET film A which is the base material layer (X), and the obtained coated product is heated at 110 ° C. for 5 minutes to be dried and dried to form a gas barrier layer. The precursor layer of No. 1 was formed and further aged at 60 ° C. for 10 days to form a layer (Y) which is a gas barrier layer having a thickness of 0.3 μm to obtain a laminated body.
The presence or absence of cracks on the surface of the layer (Y) of the obtained laminate was observed, and the oxygen permeability was measured. The results are shown in Table 1.

また、シリカナノ粒子のSi原子と加水分解性金属元素含有化合物の金属原子とのモル比 Si/金属と、加水分解前の樹脂組成物中の水溶性有機高分子化合物の含有率を、配合比から算出した。更に、層(Y)中の水溶性有機高分子化合物の含有率を、加水分解性金属元素含有化合物の水酸基が全て脱離及び縮合して加水分解縮合が完結したものと仮定して、算出した。 In addition, the molar ratio of the Si atom of the silica nanoparticles to the metal atom of the hydrolyzable metal element-containing compound Si / metal and the content of the water-soluble organic polymer compound in the resin composition before hydrolysis are determined from the blending ratio. Calculated. Further, the content of the water-soluble organic polymer compound in the layer (Y) was calculated on the assumption that all the hydroxyl groups of the hydrolyzable metal element-containing compound were eliminated and condensed to complete the hydrolysis condensation. ..

[実施例2〜6、比較例1〜6]
表1の配合に従って各原料を用い、実施例1と同様に操作して、コーティング液を得て、更には積層体を得て、実施例1と同様に評価した。表1に結果を記す。
[Examples 2 to 6, Comparative Examples 1 to 6]
Using each raw material according to the formulation shown in Table 1, the same operation as in Example 1 was carried out to obtain a coating liquid, and further, a laminate was obtained and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

<各種評価方法>
[塗工性]
コーティング液を基材層(X)に塗工した際の塗工物の外観を目視により判断した。
[クラック有無]
エージング処理して得られた積層体の層(Y)の表面を、走査電子顕微鏡(SEM。日
立ハイテク(株)社製 S−4800)を用いて、一つの試験片について、ランダムに20箇所を5,000倍の倍率で観察し、クラックの有無を検出した。表1には下記の要領で記載した。
有り:クラック有り
無し:クラック無し
<Various evaluation methods>
[Paintability]
The appearance of the coated product when the coating liquid was applied to the base material layer (X) was visually judged.
[Presence / absence of crack]
Using a scanning electron microscope (SEM. S-4800 manufactured by Hitachi High-Tech Co., Ltd.), the surface of the layer (Y) of the laminate obtained by the aging treatment was randomly placed at 20 points on one test piece. The presence or absence of cracks was detected by observing at a magnification of 5,000 times. Table 1 shows the following procedure.
Yes: With crack No: No crack

[酸素透過度]
酸素透過度測定装置(MOCON社製 OX−TRAN 2/22)を用いて、JIS
K−7126−2に準拠して、得られた積層体の酸素透過度を測定した。測定条件は下記の通り。
温度:23℃
相対湿度:90%
[Oxygen permeability]
JIS using an oxygen permeability measuring device (OX-TRAN 2/22 manufactured by MOCON)
The oxygen permeability of the obtained laminate was measured according to K-7126-2. The measurement conditions are as follows.
Temperature: 23 ° C
Relative humidity: 90%

[シリカナノ粒子の粒径の測定]
シリカナノ粒子の平均一次粒径は、透過型電子顕微鏡写真(TEM)(日立ハイテク製
H−7650)にて一次粒子像を測定し、各々の一次粒子の最長径と最短径との平均値を算出して各々の一次粒子の粒径とし、ランダムに選択した100個の一次粒子の粒径の平均値を、平均一次粒径とした。
[Measurement of particle size of silica nanoparticles]
For the average primary particle size of silica nanoparticles, the primary particle image is measured by a transmission electron micrograph (TEM) (H-7650 manufactured by Hitachi High-Tech), and the average value of the longest diameter and the shortest diameter of each primary particle is calculated. Then, the particle size of each primary particle was used, and the average value of the particle size of 100 randomly selected primary particles was used as the average primary particle size.

Figure 0006878925
Figure 0006878925

<結果まとめ>
実施例1〜6は、層(Y)にクラックは無く、良好な酸素バリア性を示したが、シリカナノ粒子のSi原子と加水分解性金属元素含有化合物の金属原子とのモル比 Si/金属が低すぎる比較例1と、高すぎる比較例2と、シリカナノ粒子の平均一次粒径が小さすぎ
る比較例3と、大きすぎる比較例4と、シリカナノ粒子を含まない比較例5は、酸素バリア性が低下し、特に、比較例1、3、5は、層(Y)にクラックが発生したために、正確な酸素透過度の測定はできなかった。また、水溶性有機高分子化合物を含まない比較例6は、塗工性が悪いために塗工物を得られず、以降の評価を実施できなかった。
<Summary of results>
In Examples 1 to 6, there were no cracks in the layer (Y) and good oxygen barrier properties were exhibited, but the molar ratio of the Si atom of the silica nanoparticles to the metal atom of the hydrolyzable metal element-containing compound Si / metal was high. Comparative Example 1 which is too low, Comparative Example 2 which is too high, Comparative Example 3 in which the average primary particle size of the silica nanoparticles is too small, Comparative Example 4 which is too large, and Comparative Example 5 which does not contain silica nanoparticles have oxygen barrier properties. In particular, in Comparative Examples 1, 3 and 5, the oxygen permeability could not be accurately measured because the layer (Y) was cracked. Further, in Comparative Example 6 containing no water-soluble organic polymer compound, a coated product could not be obtained due to poor coatability, and subsequent evaluation could not be performed.

1. 基材層(X)
2、2a、2b. ガスバリア層(Y)
3. シーラント層
1. 1. Base material layer (X)
2, 2a, 2b. Gas barrier layer (Y)
3. 3. Sealant layer

Claims (12)

基材層(X)と、樹脂組成物を用いて形成された層(Y)とを有する、ガスバリア積層体であって、
前記樹脂組成物は、少なくとも、シリカナノ粒子と、加水分解性金属元素含有化合物と、水溶性有機高分子化合物と、溶剤とを含有する混合物が、ゾルゲル法により加水分解縮合した成分を含み、
前記水溶性有機高分子化合物の、層(Y)中の含有率が、1質量%以上、20質量%以下であり、
前記加水分解性金属元素含有化合物は、加水分解により水酸基を2個以上有し得るものであり、
前記シリカナノ粒子の平均一次粒径は、7nm以上、60nm以下であり、
前記シリカナノ粒子のSi原子と、加水分解性金属元素含有化合物の金属原子との、モル比 Si/金属が、1.2以上、9以下である、ガスバリア積層体。
A gas barrier laminate having a base material layer (X) and a layer (Y) formed by using a resin composition.
The resin composition contains at least a component in which a mixture containing silica nanoparticles, a hydrolyzable metal element-containing compound, a water-soluble organic polymer compound, and a solvent is hydrolyzed and condensed by a sol-gel method.
The content of the water-soluble organic polymer compound in the layer (Y) is 1% by mass or more and 20% by mass or less.
The hydrolyzable metal element-containing compound can have two or more hydroxyl groups by hydrolysis.
The average primary particle size of the silica nanoparticles is 7 nm or more and 60 nm or less.
A gas barrier laminate in which the molar ratio Si / metal of the Si atom of the silica nanoparticles and the metal atom of the hydrolyzable metal element-containing compound is 1.2 or more and 9 or less.
前記加水分解性金属元素含有化合物が、加水分解性珪素化合物である、請求項1に記載の、ガスバリア積層体。 The gas barrier laminate according to claim 1, wherein the hydrolyzable metal element-containing compound is a hydrolyzable silicon compound. 前記加水分解性金属元素含有化合物が、珪素アルコキシドである、請求項1または2に記載の、ガスバリア積層体。 The gas barrier laminate according to claim 1 or 2, wherein the hydrolyzable metal element-containing compound is a silicon alkoxide. 前記加水分解性金属元素含有化合物が、テトラエトキシシランである、請求項1〜3の何れか1項に記載の、ガスバリア積層体。 The gas barrier laminate according to any one of claims 1 to 3, wherein the hydrolyzable metal element-containing compound is tetraethoxysilane. 前記水溶性有機高分子化合物の、前記樹脂組成物の加水分解前の全非溶剤成分中の含有率が、0.5質量%以上、10質量%以下である、請求項1〜の何れか1項に記載の、ガスバリア積層体。 Any of claims 1 to 4 , wherein the content of the water-soluble organic polymer compound in the total non-solvent component of the resin composition before hydrolysis is 0.5% by mass or more and 10% by mass or less. The gas barrier laminate according to item 1. 前記水溶性有機高分子化合物が、水酸基を有する水溶性有機高分子化合物である、請求項1〜の何れか1項に記載の、ガスバリア積層体。 The gas barrier laminate according to any one of claims 1 to 5 , wherein the water-soluble organic polymer compound is a water-soluble organic polymer compound having a hydroxyl group. 前記水溶性有機高分子化合物が、アルコール性水酸基を有する水溶性有機高分子化合物である、請求項1〜の何れか1項に記載の、ガスバリア積層体。 The gas barrier laminate according to any one of claims 1 to 6 , wherein the water-soluble organic polymer compound is a water-soluble organic polymer compound having an alcoholic hydroxyl group. 前記水溶性有機高分子化合物が、脂肪族主骨格からなる水溶性有機高分子化合物である、請求項1〜の何れか1項に記載の、ガスバリア積層体。 The gas barrier laminate according to any one of claims 1 to 7 , wherein the water-soluble organic polymer compound is a water-soluble organic polymer compound composed of an aliphatic main skeleton. 前記水溶性有機高分子化合物が、ポリビニルアルコールである、請求項1〜の何れか1項に記載の、ガスバリア積層体。 The gas barrier laminate according to any one of claims 1 to 8 , wherein the water-soluble organic polymer compound is polyvinyl alcohol. 前記層(Y)の厚みが、0.05μm以上、2μm以下である、請求項1〜の何れか1項に記載の、ガスバリア積層体。 The gas barrier laminate according to any one of claims 1 to 9 , wherein the thickness of the layer (Y) is 0.05 μm or more and 2 μm or less. 請求項1〜10の何れか1項に記載の積層体を用いて作製した、ガスバリア包装材料。 A gas barrier packaging material produced by using the laminate according to any one of claims 1 to 10. 請求項1〜10の何れか1項に記載のガスバリア積層体を製造するための製造方法であって、少なくとも、下記a)、b)、c)、d)、e)の工程を含む、ガスバリア積層体の製造方法。
a)前記加水分解性金属元素含有化合物の加水分解物を含む溶液Aを調製する工程。
b)前記シリカナノ粒子が分散した溶液Bと、前記水溶性有機高分子化合物とを混合して、溶液Cを調製する工程。
c)溶液Cと溶液Aとを少量ずつ混合して、前記シリカナノ粒子のSi原子と前記加水分解性金属元素含有化合物の金属原子とのモル比 Si/金属が、1.2以上、9以下である、溶液Dを調製する工程。
d)溶液Dを基材層(X)に塗布して、塗工物Eを得る工程。
e)塗工物Eを、40℃以上、120℃以下の温度で加熱して、層(Y)を形成する工程。
A production method for producing the gas barrier laminate according to any one of claims 1 to 10 , which comprises at least the steps a), b), c), d), and e) below. A method for manufacturing a laminate.
a) A step of preparing a solution A containing a hydrolyzate of the hydrolyzable metal element-containing compound.
b) A step of preparing a solution C by mixing the solution B in which the silica nanoparticles are dispersed and the water-soluble organic polymer compound.
c) Solution C and solution A are mixed little by little, and the molar ratio of the Si atom of the silica nanoparticles to the metal atom of the hydrolyzable metal element-containing compound is 1.2 or more and 9 or less. A step of preparing solution D.
d) A step of applying the solution D to the base material layer (X) to obtain a coated product E.
e) A step of heating the coated product E at a temperature of 40 ° C. or higher and 120 ° C. or lower to form a layer (Y).
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