JP2001162716A - Gas barrier film - Google Patents

Gas barrier film

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JP2001162716A
JP2001162716A JP35414399A JP35414399A JP2001162716A JP 2001162716 A JP2001162716 A JP 2001162716A JP 35414399 A JP35414399 A JP 35414399A JP 35414399 A JP35414399 A JP 35414399A JP 2001162716 A JP2001162716 A JP 2001162716A
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gas barrier
barrier film
protective layer
film according
film
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JP35414399A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Kanetaka
武志 金高
Ryukichi Matsuo
龍吉 松尾
Yoshihiro Hino
好弘 日野
Kenji Hayashi
建二 林
Riri Kitahara
吏里 北原
Tsunenori Komori
常範 小森
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas barrier film excellent in transparency and disposal properties and reduced in the deterioration caused by humidity. SOLUTION: A gas barrier film 120 based on alkali metal polysilicate represented by M2O.nSi2 (wherein M is lithium or a plurality of alkali metals including lithium and n is a molar ratio of 1-20), a nitrogen compound and a water-soluble polymer is laminated on at least the single surface of a base material 110 and a protective layer 130 based on metal alkoxide, a silane coupling agent or hydrolysates of them is further provided on the film 120.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスバリアフィル
ムに関する。さらに詳しくは、食品、医薬品、電子部
材、電子機器、光学部材等が酸素や水蒸気等によって変
質や劣化したりすることを抑制する包装用フィルムとし
て好適なガスバリアフィルムに関する。
[0001] The present invention relates to a gas barrier film. More specifically, the present invention relates to a gas barrier film suitable as a packaging film for preventing foods, pharmaceuticals, electronic members, electronic devices, optical members, and the like from being deteriorated or deteriorated by oxygen, water vapor, or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】包装材料には種々の機能が要求される。
内容物の変質及び劣化は、主に酸素、水分、光、熱など
の影響により促進される。とりわけ、酸素及び水分の影
響が大きく、それらを遮断することが内容物保護性を考
える上で重要であり、すなわち、高性能なガスバリアフ
ィルムの存在が要求される。また、今日のように嗜好性
が多様化したり、各種添加剤が法規制の対象になるなど
の状況下においては、外部からの遮断のみならず、不活
性ガス充填包装や、風味、香気の退化防止など、内部か
ら外部への透過も遮断する必要がある。
2. Description of the Related Art Various functions are required for packaging materials.
Deterioration and deterioration of the contents are promoted mainly by the influence of oxygen, moisture, light, heat and the like. In particular, the influence of oxygen and moisture is great, and it is important to block them from the viewpoint of protecting the contents. That is, the presence of a high-performance gas barrier film is required. In addition, under the circumstances where tastes are diversified and various additives are subject to laws and regulations as in today, not only shielding from the outside but also inert gas filling packaging, deterioration of flavor and aroma It is necessary to block transmission from inside to outside, such as prevention.

【0003】しかしながら、プラスティックフィルム
は、一般的に単独ではガスバリア性に乏しく、特に高湿
度下でもガスバリア性を保持するプラスティックフィル
ムは、一部を除いてはない。また、その一部の例に、ポ
リ塩化ビニリデンなどの含塩素ポリマーが挙げられる
が、これは、焼却などの際に有害なダイオキシンを発生
するという疑いが持たれており、必ずしも最適であると
は言い難い。そこで、他のガスバリア性に優れた層を積
層することによってガスバリアフィルムを作製する方法
が採られている。
[0003] However, plastic films generally have poor gas barrier properties by themselves, and in particular, some plastic films that retain gas barrier properties even under high humidity are not excluded. Some examples include chlorine-containing polymers such as polyvinylidene chloride, which are suspected to generate harmful dioxins during incineration, etc., and are not always optimal. Hard to say. Therefore, a method of producing a gas barrier film by laminating another layer having excellent gas barrier properties has been adopted.

【0004】高湿度下でも有効なガスバリア層の材料と
して、テトラエトキシシランを加水分解し、後に熱縮合
させることに由来する酸化珪素を用いる例があるが、一
般にこの方法には高温が必要であり、プラスティックフ
ィルム上に積層するのには大きな障壁となる。また、低
温乾燥で製造できるものとしては、アルカリ金属ポリシ
リケートに由来するガスバリア被膜も考案されている
が、湿度劣化は避けられていない。さらに、湿度劣化、
湿度依存のないガスバリアフィルムとしては、含塩素ポ
リマーのエマルジョンを塗布する方法が挙げられるが、
前述の通り廃棄性に大きな問題を抱えている。
[0004] As a material of the gas barrier layer which is effective even under high humidity, there is an example of using silicon oxide derived from hydrolyzing tetraethoxysilane and then thermally condensing it. However, this method generally requires a high temperature. It is a great barrier for laminating on plastic film. Further, a gas barrier film derived from an alkali metal polysilicate has been devised as a material which can be manufactured by low-temperature drying, but humidity deterioration is inevitable. In addition, humidity degradation,
As a gas barrier film having no humidity dependency, a method of applying an emulsion of a chlorine-containing polymer may be mentioned.
As mentioned above, there is a major problem with disposability.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】透明で、廃棄性に優
れ、なおかつ湿度劣化や湿度劣化の少ないガスバリアフ
ィルムは現在製造されていない。本発明は、上記課題を
解決し、透明で、廃棄性に優れ、湿度劣化の少ないガス
バリアフィルムを提供する。
A gas barrier film which is transparent, excellent in disposability, and has little deterioration in humidity or humidity is not manufactured at present. The present invention solves the above problems and provides a gas barrier film that is transparent, has excellent disposal properties, and has little humidity deterioration.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために鋭意検討した結果であり、本発明の第1の
発明は、図1に示すように、基材(110)の少なくと
も片面にM 2O・nSiO 2(Mはリチウムまたはリチ
ウムを含む複数のアルカリ金属、nはモル比で1〜20
の範囲内)で表されるアルカリ金属ポリシリケートと窒
素化合物と水溶性高分子を主成分とするガスバリア性被
膜(120)を積層し、さらにその上に金属アルコキシ
ド及びまたはシランカップリング剤もしくはそれらの加
水分解物を主成分とする保護層(130)を設けること
を特徴とするガスバリアフィルム(100)である。
Means for Solving the Problems The present invention is a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, and the first invention of the present invention comprises at least a substrate (110) as shown in FIG. On one surface, M 2 O.nSiO 2 (M is lithium or a plurality of alkali metals containing lithium, n is 1 to 20 in molar ratio)
A gas barrier coating (120) composed mainly of an alkali metal polysilicate represented by the formula (1), a nitrogen compound and a water-soluble polymer, and further thereon a metal alkoxide and / or a silane coupling agent or a silane coupling agent thereof. A gas barrier film (100) comprising a protective layer (130) containing a hydrolyzate as a main component.

【0007】次に、本発明の第2の発明は、上記窒素化
合物が、アミノ基含有シランカップリング剤であること
を特徴とする第1の発明に記載するガスバリアフィルム
である。
Next, a second invention of the present invention is the gas barrier film according to the first invention, wherein the nitrogen compound is an amino group-containing silane coupling agent.

【0008】次に、本発明の第3の発明は、上記水溶性
高分子が糖類、ポリビニルアルコール、ポリエチレンイ
ミンまたはそれらの誘導体であることを特徴とする第1
の発明または第2の発明に記載のガスバリアフィルムで
ある。
Next, a third invention of the present invention is characterized in that the water-soluble polymer is a saccharide, polyvinyl alcohol, polyethyleneimine or a derivative thereof.
The gas barrier film according to the first or second aspect of the present invention.

【0009】次に、本発明の第4の発明は、上記ガスバ
リア性被膜中のSiO 2成分/(窒素化合物+水溶性高
分子)の重量比率が50/50〜99.99/0.01
の範囲であることを特徴とする第1の発明乃至第3の発
明に記載のガスバリアフィルムである。
Next, according to a fourth aspect of the present invention, the weight ratio of SiO 2 component / (nitrogen compound + water-soluble polymer) in the gas barrier coating is 50/50 to 99.99 / 0.01.
The gas barrier film according to any one of the first to third inventions, wherein

【0010】次に、本発明の第5の発明は、上記保護層
の金属アルコキシドの金属が珪素、チタン、アルミニウ
ム、ジルコニウム、ニオブの少なくとも1種類以上を含
むことを特徴とする第1の発明乃至第4の発明に記載の
ガスバリアフィルムである。
Next, a fifth invention of the present invention is characterized in that the metal of the metal alkoxide of the protective layer contains at least one of silicon, titanium, aluminum, zirconium and niobium. A gas barrier film according to a fourth aspect.

【0011】次に、本発明の第6の発明は、上記金属ア
ルコキシドがテトラエトキシシラン、テトラメトキシシ
ランもしくはそれらの重合物のうち少なくとも1種類以
上を含むことを特徴とする第1の発明乃至第5の発明に
記載のガスバリアフィルムである。
Next, a sixth invention of the present invention is characterized in that said metal alkoxide contains at least one of tetraethoxysilane, tetramethoxysilane and a polymer thereof. It is a gas barrier film as described in the invention of Claim 5.

【0012】次に、本発明の第7の発明は、上記保護層
のシランカップリング剤がエポキシ基を有していること
を特徴とする第1の発明乃至第6の発明に記載のガスバ
リアフィルムである。
Next, a seventh aspect of the present invention is the gas barrier film according to the first to sixth aspects, wherein the silane coupling agent of the protective layer has an epoxy group. It is.

【0013】次に、本発明の第8の発明は、上記保護層
を作製するにあたり、金属アルコキシドまたはその加水
分解物を含む混合物にルイス酸を添加することを特徴と
する第1の発明乃至第7の発明に記載のガスバリアフィ
ルムである。
Next, an eighth invention of the present invention is characterized in that a Lewis acid is added to a mixture containing a metal alkoxide or a hydrolyzate thereof when forming the above-mentioned protective layer. It is a gas barrier film as described in 7th invention.

【0014】次に、本発明の第9の発明は、上記ルイス
酸がスズ、チタン、アルミニウム、ホウ素、亜鉛の化合
物のうち1種類以上を含むことを特徴とする第1の発明
乃至第8の発明に記載のガスバリアフィルムである。
Next, a ninth aspect of the present invention is the first to eighth aspects, wherein the Lewis acid contains at least one compound selected from the group consisting of tin, titanium, aluminum, boron and zinc. It is a gas barrier film according to the invention.

【0015】次に、本発明の第10の発明は、上記保護
層のシランカップリング剤がイソシアネート基を有して
いることを特徴とする第1の発明乃至第6の発明に記載
のガスバリアフィルムである。
Next, a tenth aspect of the present invention is the gas barrier film according to the first to sixth aspects, wherein the silane coupling agent of the protective layer has an isocyanate group. It is.

【0016】そして、本発明の第11の発明は、上記基
材がプラスチック材料または表面改質処理が施されたプ
ラスチック材料からなるプラスチックフィルムであるこ
とを特徴とする第1の発明乃至第10の発明に記載のガ
スバリアフィルムである。
In an eleventh aspect of the present invention, the base material is a plastic film made of a plastic material or a plastic material subjected to a surface modification treatment. It is a gas barrier film according to the invention.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明について詳しく説明する。
まず、ガスバリア性被膜層について説明する。ここでい
うアルカリ金属ポリシリケートとは、ガスバリア性を発
揮するためには特にリチウムポリシリケートLi 20・
nSiO 2が必須成分であるが、安価なナトリウムポリ
シリケートや耐水性を有するカリウムシリケート組み合
わせることも可能であり、リチウムポリシリケートのガ
スバリア機能を損なうことなく、低価格化、耐水化、経
時安定性向上などの特徴が付与されたアルカリ金属ポリ
シリケートを得ることが出来る。リチウム以外のアルカ
リ金属を添加する場合、ガスバリア性の維持を考慮して
Li 20/M’2 O(m’:リチウム以外のアルカリ金
属)=0.5(モル比)以上が好ましいが、これに限定
されるものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in detail.
First, the gas barrier coating layer will be described. The term “alkali metal polysilicate” used herein means particularly lithium polysilicate Li 2 O.
nSiO 2 is an essential component, but it is also possible to combine inexpensive sodium polysilicate or water-resistant potassium silicate, and to reduce the price, improve water resistance and improve stability over time without impairing the gas barrier function of lithium polysilicate. It is possible to obtain an alkali metal polysilicate having such characteristics as described above. When an alkali metal other than lithium is added, Li 20 / M ′ 2 O (m ′: alkali metal other than lithium) is preferably 0.5 (molar ratio) or more in consideration of maintaining gas barrier properties. However, the present invention is not limited to this.

【0018】リチウムポリシリケートが、ガスバリア性
材料、特に酸素バリア性を向上させる材料として有用で
あることは以前より知られている。しかし、リチウムポ
リシリケート単体でプラスチックフィルム上に被膜を形
成すると、Li 20・nSiO 2で表されるモル比がn
≦5の範囲内でないと被膜の形成ができず、またn≦5
の範囲で形成されたリチウムポリシリケート被膜も成膜
時の乾燥による急激な収縮と被膜自体が柔軟性に欠ける
ため、低温で長時間ゆっくりと乾燥させなければ柔軟な
プラスチック基材に追従できずに、クラック(ひび割
れ)などのダメージが生じて酸素バリア性が低下してし
まう。
It has long been known that lithium polysilicate is useful as a gas barrier material, particularly as a material for improving oxygen barrier properties. However, when a film is formed on a plastic film using only lithium polysilicate, the molar ratio represented by Li 2 0 · nSiO 2 becomes n
If it is not within the range of ≦ 5, a film cannot be formed, and n ≦ 5
Lithium polysilicate coatings formed in the above range also have a sudden shrinkage due to drying during film formation and the coating itself lacks flexibility, so it cannot follow a flexible plastic substrate unless it is dried slowly at low temperature for a long time. In addition, damages such as cracks (cracks) occur, and the oxygen barrier property is reduced.

【0019】さらに、リチウムポリシリケート単独で
も、他のゾルゲル法同様に120℃以上の高温乾燥をお
こなえばさらなるガスバリア性向上が期待できるが、基
材であるプラスチック材料が限定されてしまうことと、
乾燥被膜自身の収縮が非常に大きいため実用上困難であ
る。低温乾燥で水蒸気バリア性を付与させる方法とし
て、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウ
ム、硫黄、リン、窒素などを導入することで、酸化ケイ
素被膜の緻密化が促進されて水蒸気バリア性が向上され
るが、基材がプラスチック材料であることから、密着性
・柔軟性・飛散した場合の安全性・吸湿した場合の溶出
防止などの問題から、有機成分であるアミン類などの窒
素化合物により窒素を導入することが最も好ましい。
Further, even if lithium polysilicate is used alone, a further improvement in gas barrier properties can be expected if drying is performed at a high temperature of 120 ° C. or higher, as in other sol-gel methods. However, the plastic material as a base material is limited.
Since the shrinkage of the dry film itself is very large, it is practically difficult. By introducing sodium, potassium, calcium, magnesium, sulfur, phosphorus, nitrogen, etc. as a method of imparting a water vapor barrier property by drying at a low temperature, the densification of the silicon oxide film is promoted and the water vapor barrier property is improved. Since the base material is a plastic material, nitrogen is introduced by nitrogen compounds such as amines, which are organic components, because of problems such as adhesion, flexibility, safety in the case of scattering, and prevention of elution in the case of moisture absorption. Is most preferred.

【0020】リチウムポリシリケートに窒素を導入する
方法として、乾燥窒素ガスやアンモニアガスで置換して
加熱・加圧などにより水溶液に浸透させる気体導入法
や、常温で固体・液体のものを直接アルカリシリケート
水溶液に溶解する方法があるが、後者の方が簡素な攪拌
設備での溶解・拡散が可能であり、さらに窒素導入量を
容易に制御できるなどの特徴がある。上記窒素化合物に
は、アンモニア、ハロゲノアミン、ジハロゲノアミン、
ハロゲン化窒素、金属アミド、金属イミド、金属窒化
物、アミン類、アンモニウム塩、アルキルアンモニウム
塩、ジアルキルアンモニウム塩、トリアルキルアンモニ
ウム塩、テトラアルキルアンモニウム塩、アジ化水素、
金属アジ化物、ヒドラジン、ヒドラジウム塩、ヒドロキ
シルアミン、ヒドロキシルアンモニウム塩、硝酸塩、次
亜硝酸塩、ニトロキシル酸塩、亜硝酸塩、ペルオクソ亜
硝酸塩、ペルオクソ硝酸塩、ハロゲン化窒素、ハロゲン
化ニトロシル、ハロゲン化ニトリル、硝酸ハロゲン、シ
アン化物、シアン酸塩、チオシアン酸塩、窒化リン、硫
化窒素またはそれらの誘導体などが含まれるが、安定
性、安全性、環境性、価格、またアルカリシリケート水
溶液との相溶性、被膜強度、柔軟性、収縮防止などを考
慮すると、アルカリ性水溶液に容易に溶解し柔軟性に富
む炭化水素残基が導入できるアミン類がより好ましく、
さらにリチウムシリケートとの相互作用を考慮すると、
アルコキシシリル基を有することが好ましい。
As a method for introducing nitrogen into the lithium polysilicate, a gas introduction method in which dry nitrogen gas or ammonia gas is substituted and the solution is permeated into an aqueous solution by heating, pressurizing, or the like, or a solid or liquid material at room temperature which is directly alkali silicate. Although there is a method of dissolving in an aqueous solution, the latter is characterized in that it can be dissolved and diffused with a simple stirring device, and that the amount of nitrogen introduced can be easily controlled. The nitrogen compound includes ammonia, halogenoamine, dihalogenoamine,
Nitrogen halide, metal amide, metal imide, metal nitride, amines, ammonium salt, alkyl ammonium salt, dialkyl ammonium salt, trialkyl ammonium salt, tetraalkyl ammonium salt, hydrogen azide,
Metal azide, hydrazine, hydradium salt, hydroxylamine, hydroxylammonium salt, nitrate, hyponitrite, nitroxylate, nitrite, peroxonitrite, peroxonitrate, nitrogen halide, nitrosyl halide, nitrile halide, halogen nitrate , Cyanide, cyanate, thiocyanate, phosphorus nitride, nitrogen sulfide or their derivatives, etc., but they have stability, safety, environmental friendliness, price, compatibility with alkali silicate aqueous solution, film strength, Considering flexibility, prevention of shrinkage, etc., amines that can be easily dissolved in an alkaline aqueous solution and can introduce a highly flexible hydrocarbon residue are more preferable,
Further considering the interaction with lithium silicate,
It preferably has an alkoxysilyl group.

【0021】上記アミン類とは、アンモニアの水素原子
を炭化水素残基で置換した化合物であり、アミノ基(N
2−)を持つ1級アミン、イミノ基(−NH−)を持
つ2級アミン、水素が全て置換されている3級アミン及
び4級アンモニウム塩があり、これらの官能基を多数持
つポリアミン、ポリエチレンイミンやアミノエチル化樹
脂、アジリジニル基含有化合物などのエチレンイミン系
ポリマーなども含まれる。また、アルコキシシリル基を
持つモノアミンまたはジアミンであるアミノ基含有シラ
ンカップリング剤として、N−(2−アミノエチル)3
−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−
アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−ア
ミノプロピルトリメトキシシランなどがあり、これらを
直接導入しても、導入前にあらかじめ水溶液中で加水分
解してシラノール化させてから導入してもどちらでも良
い。
The above-mentioned amines are compounds in which a hydrogen atom of ammonia is substituted with a hydrocarbon residue, and the amino group (N
There are a primary amine having H 2 —), a secondary amine having an imino group (—NH—), a tertiary amine and a quaternary ammonium salt in which all hydrogens are substituted, and a polyamine having many of these functional groups. Also included are ethyleneimine-based polymers such as polyethyleneimine, aminoethylated resins, and aziridinyl group-containing compounds. As an amino group-containing silane coupling agent which is a monoamine or a diamine having an alkoxysilyl group, N- (2-aminoethyl) 3
-Aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-
Aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, and the like. Before introduction, they may be hydrolyzed and silanolized in an aqueous solution before introduction.

【0022】上記水溶性高分子とは、水酸基、カルボキ
シル基、アミノ基またはポリエーテル結合を有する高分
子であり、アルカリ金属ポリシリケート水溶液との相溶
性を考慮すると水溶性であることが必要である。例え
ば、ポリビニルアルコールまたはその誘導体、ポリエチ
レンイミンまたはその誘導体、エチレン−ビニルアルコ
ール共重合体、アミロース類やセルロース類に代表され
る多糖類(少糖類、オリゴ糖類を含む)、ポリアクリル
酸やポリメタクリル酸またはそれらの共重合体、ポリエ
チレングリコール、ポリオキシエチレン等を用いること
が出来る。さらに、アルカリ金属シリケートとの相溶
性、ガスバリア性を考慮すると、弱酸性から強アルカリ
性の性質を有することが好ましく、多糖類、ポリビニル
アルコール、ポリエチレンイミン、ポリエチレングリコ
ール、ポリオキシエチレン等、またはそれらの誘導体で
あることが好ましいが、この例に限定されるものではな
い。さらに水溶性高分子に関して説明を加えると、糖類
についてはガスバリア性被膜の成膜性、柔軟性を考慮す
ると、グルコースが高分子化した多糖類に属するアミロ
ース類やセルロース類及びそれら及びそれらの誘導体が
好ましい。上記ポリビニルアルコールとは、主原料であ
るカルボン酸ビニルエステル(特に酢酸ビニルが一般
的)を重合、鹸化を行って得られるポリマーを指し、本
発明で用いるポリビニルアルコールとしては、ガスバリ
ア性被膜の成膜成、柔軟性、耐水性、機械的強度、アル
カリ金属ポリシリケートとの水溶性等を考慮し、重合度
300〜3000、鹸化度95mol%以上のものがよ
り好ましい。また、ポリビニルアルコール誘導体には、
水酸基以外に共重合変性することでシラノール基、カル
ボキシル基、アミノ基、スルホン酸基、アセトアセチル
基等が10mol%以下で導入された変性ポリビニルア
ルコールや水酸基を10mol%以下ホルマール化、ア
セタール化、ブチラール化した変性ポリビニルアルコー
ルなどが含まれるが、これらは、アルカリ金属ポリシリ
ケートとの相溶性やプラスチック基材との密着性などに
応じて選択または2種類以上で混合することが可能であ
る。上記ポリエチレンイミンとは、エチレンイミンを出
発原料とした1級、2級、3級アミノ基による分岐構造
を有するポリアミンであり、特に本発明で用いるものと
しては分子量300〜100000のものが適してい
る。
The above-mentioned water-soluble polymer is a polymer having a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group or a polyether bond, and needs to be water-soluble in consideration of compatibility with an aqueous alkali metal polysilicate solution. . For example, polyvinyl alcohol or its derivatives, polyethyleneimine or its derivatives, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polysaccharides (including oligosaccharides and oligosaccharides) represented by amylose and cellulose, polyacrylic acid and polymethacrylic acid Alternatively, a copolymer thereof, polyethylene glycol, polyoxyethylene, or the like can be used. Further, in consideration of compatibility with alkali metal silicate, gas barrier properties, it is preferable to have a weakly acidic to strongly alkaline property, and polysaccharides, polyvinyl alcohol, polyethyleneimine, polyethylene glycol, polyoxyethylene and the like, or derivatives thereof. However, the present invention is not limited to this example. In addition, regarding the water-soluble polymer, for saccharides, in consideration of the film-forming properties and flexibility of the gas barrier film, amylose and cellulose belonging to the polysaccharide in which glucose is polymerized, and their derivatives. preferable. The polyvinyl alcohol refers to a polymer obtained by polymerizing and saponifying a carboxylic acid vinyl ester (particularly, vinyl acetate in general), which is a main raw material. The polyvinyl alcohol used in the present invention includes a gas barrier coating film. In consideration of the composition, flexibility, water resistance, mechanical strength, water solubility with alkali metal polysilicate, etc., those having a degree of polymerization of 300 to 3000 and a degree of saponification of 95 mol% or more are more preferable. In addition, polyvinyl alcohol derivatives include:
Modified polyvinyl alcohol in which silanol groups, carboxyl groups, amino groups, sulfonic acid groups, acetoacetyl groups, etc. are introduced at 10 mol% or less by copolymerizing and modifying hydroxyl groups and hydroxyl groups at 10 mol% or less, formalization, acetalization, butyral Although modified polyvinyl alcohols and the like are included, these can be selected or mixed in two or more types depending on the compatibility with the alkali metal polysilicate, the adhesion to the plastic substrate, and the like. The above-mentioned polyethyleneimine is a polyamine having a branched structure with primary, secondary and tertiary amino groups using ethyleneimine as a starting material. Particularly, those having a molecular weight of 300 to 100,000 are suitable for use in the present invention. .

【0023】(A)アルカリ金属ポリシリケートと
(B)窒素化合物並びに(B)水溶性高分子の混合方法
については、周知の方法が使用でき、特に限定しない。
また、配合比は、ガスバリア性や柔軟性、耐水性などを
考慮して、(A)中のSi0 2成分/(B)=50/5
0〜99.99/0.01(重量比)の範囲であること
が好ましい。(B)が50重量%以上であると、窒素化
合物や水溶性高分子の吸湿によるガスバリア性低下が起
こり、0.01重量%以下では、アルカリ金属ポリシリ
ケート被膜形成時の収縮抑制効果が得られず、また、膜
を形成しても機械的強度に優れない。
The method of mixing (A) the alkali metal polysilicate with (B) the nitrogen compound and (B) the water-soluble polymer can be a known method, and is not particularly limited.
The mixing ratio is determined by considering the gas barrier properties, flexibility, water resistance, etc., and the SiO 2 component in (A) / (B) = 50/5.
It is preferably in the range of 0 to 99.99 / 0.01 (weight ratio). When (B) is 50% by weight or more, the gas barrier property is reduced due to moisture absorption of a nitrogen compound or a water-soluble polymer, and when it is 0.01% by weight or less, an effect of suppressing shrinkage during formation of an alkali metal polysilicate coating is obtained. Also, even if a film is formed, it is not excellent in mechanical strength.

【0024】ガスバリア性被膜の形成方法としては、通
常の湿式コーティング方法を用いることができる。例え
ばディッピング法、ロールコート、グラビアコート、リ
バースコート、エアナイフコート、コンマコート、ダイ
コート、スクリーン印刷法、スプレーコート、グラビア
オフセット法等を用いることができる。これらの塗工方
式を用いて、基材の片面もしくは両面に塗布する。乾燥
する乾燥方法は、熱風乾燥、熱ロール乾燥、赤外線照射
など公知で一般的に使用される乾燥方法でよく、特に限
定はしない。
As a method for forming the gas barrier film, a usual wet coating method can be used. For example, dipping, roll coating, gravure coating, reverse coating, air knife coating, comma coating, die coating, screen printing, spray coating, gravure offset, and the like can be used. The coating is applied to one or both surfaces of the substrate by using these coating methods. A drying method for drying may be a known and commonly used drying method such as hot air drying, hot roll drying, and infrared irradiation, and is not particularly limited.

【0025】ガスバリア性被膜の厚さは、一般的には乾
燥後の厚さで0.01〜100μmの範囲になるように
コーティングすることが好ましく、さらに好ましくは
0.01〜10μmの範囲である。0.01μm以下の
場合には均一な膜が得られにくく、逆に10μmを越え
る場合は膜にクラックが入りやすくなり、また経済的に
も好ましくない。
The thickness of the gas barrier coating is generally preferably in the range of 0.01 to 100 μm, more preferably 0.01 to 10 μm, after drying. . When the thickness is less than 0.01 μm, it is difficult to obtain a uniform film. On the other hand, when the thickness exceeds 10 μm, cracks tend to occur in the film, which is not economically preferable.

【0026】次に、保護層について説明する。ここでい
う金属アルコキシドは、一般式M’’(OR) Mで表さ
れる物質で、Rは一般的なアルキル基である。M’’は
価数mの各種金属であり、限定するものではないが、一
般的なゾル−ゲル法に用いられるものがよろしく、とり
わけ珪素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ニオ
ブなどが好適である。
Next, the protective layer will be described. Here, the metal alkoxide is a substance represented by the general formula M ″ (OR) M , where R is a general alkyl group. M ″ is a variety of metals having a valence of m, but is not limited to those used in a general sol-gel method, and silicon, aluminum, titanium, zirconium, niobium and the like are particularly preferable.

【0027】また、シランカップリング剤とは、上記一
般式R 1 2 3・・R n(OR) m-nで表される物質
で、R 1 2 3・・はアルキル基、あるいは各種官能
基を有する炭化水素基である。とりわけエポキシ基を有
するものが好適であり、とりわけ2−(3,4−エポキ
シシクロヘキシル)トリメトキシシラン、2−(3,4
−エポキシシクロヘキシル)トリエトキシシラン、5,
6−エポキシヘキシルトリエトキシシラン、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
プロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピ
ルメチルジメトキシシランなどが良好であるが、これに
限定するものではない。
The silane coupling agent is the same as the above-mentioned one.
General formula R1RTwoRThree..Rn(OR) mnSubstance represented by
And R1RTwoRThree.. is an alkyl group or various functional groups
It is a hydrocarbon group having a group. Especially with epoxy group
Are preferred, especially 2- (3,4-epoxy)
(Cyclohexyl) trimethoxysilane, 2- (3,4
-Epoxycyclohexyl) triethoxysilane, 5,
6-epoxyhexyltriethoxysilane, 3-glyci
Doxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxy
Propyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyl
Such as methyldimethoxysilane is good,
It is not limited.

【0028】上記エポキシ基の開環反応に寄与し得る触
媒として、各種ルイス酸触媒を添加してもよろしく、塩
化スズ、ジブチルスズジラウリレート、塩化チタン、チ
タンテトライソプロポキシド、塩化アルミニウム、三塩
化ホウ素、三フッ化ホウ素、塩化亜鉛など公知の化合物
が使用でき、とりわけ塩化スズが良好であるが、これに
限定するものではない。
Various Lewis acid catalysts may be added as catalysts capable of contributing to the ring opening reaction of the epoxy group. Tin chloride, dibutyltin dilaurate, titanium chloride, titanium tetraisopropoxide, aluminum chloride, trichloride Known compounds such as boron, boron trifluoride, and zinc chloride can be used, and tin chloride is particularly preferable, but is not limited thereto.

【0029】また、イソシアネート基を有するものも好
適であり、とりわけγ−イソシアネートプロピルトリメ
トキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキ
シシランなどに代表される末端イソシアネートアルキル
トリアルコキシシラン類が入手しやすく良好であるが、
これに限定するものではない。
Further, those having an isocyanate group are also preferable. In particular, terminal isocyanate alkyl trialkoxysilanes represented by γ-isocyanatopropyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, etc. are easily available and are good. But,
It is not limited to this.

【0030】また、保護層の機械的強度向上、クラック
防止、柔軟性向上等の目的で樹脂やその他シランカップ
リング剤等を添加することも好適であるがこれに限定す
るものではない。
It is also preferable to add a resin or other silane coupling agent for the purpose of improving the mechanical strength of the protective layer, preventing cracks, and improving flexibility, but the present invention is not limited thereto.

【0031】保護層の形成方法としては、ガスバリア性
被膜層と同じく通常の湿式コーティング方法を用いるこ
とができる。例えばディッピング法、ロールコート、グ
ラビアコート、リバースコート、エアナイフコート、コ
ンマコート、ダイコート、スクリーン印刷法、スプレー
コート、グラビアオフセット法等が用いることができ
る。これらの塗工方式を用いて基材の片面もしくは両面
に塗布する。乾燥する乾燥方法は、熱風乾燥、熱ロール
乾燥、赤外線照射など公知で一般的に使用される乾燥方
法で、特に限定しない。
As a method for forming the protective layer, a usual wet coating method can be used similarly to the gas barrier coating layer. For example, dipping, roll coating, gravure coating, reverse coating, air knife coating, comma coating, die coating, screen printing, spray coating, gravure offset, and the like can be used. The coating is applied to one or both surfaces of the substrate by using these coating methods. The drying method for drying is a known and commonly used drying method such as hot air drying, hot roll drying, and infrared irradiation, and is not particularly limited.

【0032】ここで、被膜層を基材の片面に形成する場
合には、乾燥後の被膜層の厚さが、約0.01〜100
μmとなるようにコーティングすることが好ましく、さ
らに望ましくは0.01〜50μmとするのがよろし
い。これより薄いと塗膜が形成されにくく、また、形成
されても不安定である。逆に厚すぎる場合には不経済で
ある。
When the coating layer is formed on one side of the substrate, the thickness of the coating layer after drying is about 0.01 to 100.
It is preferable to coat so as to have a thickness of μm, and more desirably 0.01 to 50 μm. If it is thinner than this, a coating film is hardly formed, and even if formed, it is unstable. If it is too thick, it is uneconomical.

【0033】次に、基材について説明する。ここでいう
プラスチック材料とは、例えば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(PEN)
などのポリエステルフィルム、ポリエチレンやポリプロ
ピレン等のポリオレフィンフィルム、ポリスチレンフィ
ルム、6−ナイロン等のポリアミドフィルム、ポリカー
ボネートフィルム、ポリイミドフィルム等のエンプラフ
ィルム等が用いられ、さらにこれらの材料が共押出で成
膜された複合多層フィルムも含まれる。本発明のガスバ
リア性複合被膜は低温乾燥が可能であるため、延伸、未
延伸を選ばずに塗布が可能であるが、安定塗工性やフィ
ルム強度・寸法安定性・印刷適性・価格面・廃棄性・透
明性・衛生性などを考慮すると、ポリプロピレンやポリ
アミド、ポリエステルを主材料とする2軸延伸された単
層フィルムまたは共押出複合多層フィルムがより好まし
い。
Next, the base material will be described. The plastic material mentioned here is, for example, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN)
Polyester films such as polyethylene and polypropylene, polystyrene films, polystyrene films, polyamide films such as 6-nylon, polycarbonate films, engineering plastic films such as polyimide films, and the like were used, and these materials were formed by co-extrusion. Also included are composite multilayer films. Since the gas barrier composite coating of the present invention can be dried at a low temperature, it can be applied regardless of stretching or unstretching, but stable coating properties, film strength, dimensional stability, printability, price, disposal In consideration of the properties, transparency, hygiene, etc., a biaxially stretched single-layer film or a co-extruded composite multilayer film containing polypropylene, polyamide, or polyester as a main material is more preferable.

【0034】また、この基材の成分として、印刷適性、
後加工適性、充填包装適性、耐内容物適性などの包装材
料としての適性やフィルム成膜上の適性などから、周知
の種々の添加剤や安定剤、例えば帯電防止剤、可塑剤、
滑剤、酸化防止剤などが添加されていても良い。
Further, the components of the substrate include printability,
From post-processing suitability, filling and packaging suitability, suitability as a packaging material such as suitability for contents, suitability for film formation, etc., various known additives and stabilizers such as antistatic agents, plasticizers,
Lubricants, antioxidants and the like may be added.

【0035】また、ここでいう表面改質処理とは、ガス
バリア性被膜の形成を容易にすることでガスバリア機能
をより高める目的として、基材表面の片面もしくは両面
にコロナ放電処理、低温プラズマ処理、フレーム処理な
どで表面の極性を向上させたり、湿式コーティングによ
りポリエチレンイミンまたはその誘導体、シランカップ
リング剤や有機チタネート、ポリアクリル系・ポリエス
テル系・ポリウレタン系・エポキシ系・イソシアネート
系・ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系エマルジョ
ン、界面活性剤などを含んだアンカーコート層を設けた
り、酸化ケイ素や酸化アルミニウムなどのセラミック系
蒸着層を設けることであり、ガスバリア性被膜形成時の
ぬれ性や基材との密着性、さらにはセラミック蒸着層と
の相乗効果によるガスバリア機能を向上させるものであ
る。
The term “surface modification treatment” as used herein refers to the purpose of enhancing the gas barrier function by facilitating the formation of a gas barrier coating, and to perform corona discharge treatment, low-temperature plasma treatment on one or both surfaces of the substrate surface, Improve the polarity of the surface by flame treatment, etc., wet-coat polyethyleneimine or its derivatives, silane coupling agents and organic titanates, polyacrylic, polyester, polyurethane, epoxy, isocyanate, polyamide resins, polyolefins It is to provide an anchor coat layer containing a system emulsion, a surfactant, or the like, or to provide a ceramic vapor deposition layer such as silicon oxide or aluminum oxide. In addition, gas due to the synergistic effect with the ceramic deposition layer It is intended to improve the barrier function.

【0036】基材の厚さは、特に制限を受けるものでは
ないが、包装材料としての適性や他の樹脂層を積層する
場合も考慮して、実用的には3〜200μmの範囲で、
価格面や用途によっては3〜30μmの範囲であること
がより好ましい。
The thickness of the base material is not particularly limited, but is practically in the range of 3 to 200 μm in consideration of suitability as a packaging material and the case of laminating another resin layer.
It is more preferable that the thickness be in the range of 3 to 30 μm depending on the price and the application.

【0037】更にガスバリア性被膜面もしくはその反対
面に、包装材料として実用的な積層構成を設けることが
できる。例えば印刷層や熱可塑性樹脂などのヒートシー
ル層等である。
Further, a practical laminated structure as a packaging material can be provided on the gas barrier coating surface or on the opposite surface. For example, it is a printing layer or a heat sealing layer such as a thermoplastic resin.

【0038】印刷層は、包装される内容物の商品性や美
粧性、陳列表示効果などを目的としたもので、ウレタン
系、アクリル系、ニトロセルロース系、ポリアマイド、
塩酢ビ系等のインキバインダー樹脂に各色顔料及びビヒ
クル、可塑剤、乾燥剤、安定剤等の添加剤などが添加さ
れてなる印刷用インキにより構成される層で、文字、絵
柄等が形成されている。形成方法としては、例えばオフ
セット印刷法、グラビア印刷法、シルクスクリーン印刷
法等の周知の印刷方式や、ロールコート、ナイフエッジ
コート、グラビアコート等の周知の塗布方式を用いるこ
とができる。厚さは、0.1〜2.0μmの範囲で適宜
選択される。
The printed layer is used for the purpose of merchantability, cosmetics, display display effect, etc. of the contents to be packaged, and is made of urethane, acrylic, nitrocellulose, polyamide,
A layer composed of a printing ink in which additives such as a pigment, a vehicle, a plasticizer, a drying agent, and a stabilizer are added to an ink binder resin such as a polyvinyl chloride-based resin, and characters, pictures, and the like are formed. ing. As a forming method, for example, a well-known printing method such as an offset printing method, a gravure printing method, or a silk screen printing method, or a well-known coating method such as a roll coat, a knife edge coat, or a gravure coat can be used. The thickness is appropriately selected in the range of 0.1 to 2.0 μm.

【0039】また、印刷層を積層する時に多色グラビア
印刷機等を用いる場合、先にガスバリア性被膜層を設け
た後、そのまま同じ印刷機を用いてインラインで印刷層
を設けても一向に構わない。
When a multi-color gravure printing machine or the like is used for laminating the printing layers, the gas barrier coating layer may be provided first, and then the printing layers may be provided in-line using the same printing machine. .

【0040】また、ヒートシール層は、袋状包装体など
を形成する際の接着部に利用されるものであり、例えば
ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル
共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン
−メタクリル酸エステル共重合体、エチレン−アクリル
酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体及
びそれらの金属架橋物等の樹脂が用いられる。厚さは目
的に応じて決められるが、一般的には15〜200μm
の範囲で適宜選択される。
The heat seal layer is used for an adhesive portion when forming a bag-like package, for example, polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer. Resins such as ethylene-methacrylic acid ester copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer and metal cross-linked products thereof are used. The thickness is determined according to the purpose, but is generally 15 to 200 μm.
Is appropriately selected within the range.

【0041】ヒートシール層の形成方法としては、上述
樹脂からなるフィルム状のものを2液硬化型ウレタン系
接着剤を用いて貼り合わせるドライラミネート法、無溶
剤接着剤を用いて貼り合わせるノンソルベント型ドライ
ラミネート法、上述した樹脂を加熱溶融させカーテン状
に押し出し貼り合わせるエキストルージョンラミネート
法等いずれも公知の積層方法により形成することができ
る。
As a method for forming the heat seal layer, a dry laminating method in which a film-like material made of the above-mentioned resin is bonded using a two-component curable urethane-based adhesive, and a non-solvent type in which a film-shaped resin-based adhesive is bonded using a solventless adhesive are used. Any of a dry lamination method, an extrusion lamination method in which the above-described resin is heated and melted, and extruded in a curtain shape, and the like can be formed by a known lamination method.

【0042】[0042]

【実施例】本発明であるガスバリア性フィルムの具体的
な実施例を挙げて更に説明する。但し、この実施例は本
発明を限定するものではない。
EXAMPLES The gas barrier film of the present invention will be further described with reference to specific examples. However, this example does not limit the present invention.

【0043】<ガスバリア性被膜液の調製> 複合液A:リチウムシリケート水溶液(Li 2O・nS
iO 2、n=約5モル比)の固形分調製した水溶液に、
窒素化合物としてシランカップリング剤N−(2−アミ
ノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシランを溶
解した水溶液、水溶性高分子としてポリビニルアルコー
ル( (株) クラレ製TM『PVA117』、ケン化度約9
9mol%、重合度約1700)を溶解した水溶液をS
iO 2(リチウムシリケート由来)/シランカップリン
グ剤加水分解物/ポリビニルアルコールの固形分重量換
算で90/10/10になるように加えて攪拌し、複合
液Aを得た。
<Preparation of Gas Barrier Coating Solution> Composite solution A: Lithium silicate aqueous solution (Li 2 O.nS)
iO 2 , n = about 5 molar ratio)
An aqueous solution in which a silane coupling agent N- (2-aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane is dissolved as a nitrogen compound, polyvinyl alcohol (Kuraray TM ™ “PVA117”, a saponification degree of about 9) as a water-soluble polymer
9mol%, degree of polymerization of about 1700)
Complex liquid A was obtained by adding iO 2 (derived from lithium silicate) / hydrolyzate of silane coupling agent / polyvinyl alcohol so as to be 90/10/10 in terms of solid content weight and stirring.

【0044】複合液B:リチウムシリケート水溶液(L
2O・nSiO 2、n=約5モル比)の固形分調製し
た水溶液に、窒素化合物としてシランカップリング剤3
−アミノプロピルトリメトキシシランを溶解した水溶
液、水溶性高分子としてポリビニルアルコール( (株)
クラレ製TM『PVA117』、ケン化度約99mol
%、重合度約1700)を溶解した水溶液をSiO
2(リチウムシリケート由来)/シランカップリング剤
加水分解物/ポリビニルアルコールの固形分重量換算で
90/10/10になるように加えて攪拌し、複合液B
を得た。
Composite liquid B: lithium silicate aqueous solution (L
i 2 O · nSiO 2, n = about the aqueous solution solids Preparation of 5 molar ratio), nitrogen compound as the silane coupling agent 3
Aqueous solution of aminopropyltrimethoxysilane, polyvinyl alcohol (water-soluble polymer)
Kuraray TM "PVA117", saponification degree about 99mol
%, The degree of polymerization of about 1700)
2 (derived from lithium silicate) / hydrolyzate of silane coupling agent / polyvinyl alcohol so as to be 90/10/10 in terms of solid content weight, and stirred.
I got

【0045】複合液C:リチウムシリケート水溶液(L
2O・nSiO 2、n=約5モル比)の固形分調製し
た水溶液に、窒素化合物としてシランカップリング剤N
−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキ
シシランを溶解した水溶液、水溶性高分子としてシラノ
ール基変性ポリビニルアルコール( (株) クラレ製
TM『R−1130』、ケン化度約99mol%)を溶解
した水溶液をSiO 2(リチウムシリケート由来)/シ
ランカップリング剤加水分解物/ポリビニルアルコール
の固形分重量換算で90/10/10になるように加え
て攪拌し、複合液Cを得た。
Composite liquid C: lithium silicate aqueous solution (L
i 2 O · nSiO 2, n = the aqueous solution solids prepared from about 5 mole ratio), a silane coupling as nitrogen compound agent N
An aqueous solution in which-(2-aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane is dissolved, and a silanol group-modified polyvinyl alcohol as a water-soluble polymer (Kuraray Co., Ltd.)
An aqueous solution in which TM “R-1130”, a degree of saponification of about 99 mol%) is dissolved becomes 90/10/10 in terms of solid content weight of SiO 2 (derived from lithium silicate) / silane coupling agent hydrolyzate / polyvinyl alcohol. And the mixture was stirred to obtain a composite liquid C.

【0046】複合液D:リチウムシリケート水溶液(L
2O・nSiO 2、n=約5モル比)の固形分調製し
た水溶液に、窒素化合物としてシランカップリング剤N
−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキ
シシランを溶解した水溶液、水溶性高分子としてセルロ
ース(東京化成工業 (株) 製ヒドロキシエチルセルロー
ス、4500〜6500cps2%water)を溶解
した水溶液をSiO 2(リチウムシリケート由来)/シ
ランカップリング剤加水分解物/セルロースの固形分重
量換算で90/10/10になるように加えて攪拌し、
複合液Dを得た。
Complex liquid D: lithium silicate aqueous solution (L
i 2 O · nSiO 2, n = the aqueous solution solids prepared from about 5 mole ratio), a silane coupling as nitrogen compound agent N
- (2-aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane aqueous solution prepared by dissolving cellulose (Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd. hydroxyethyl cellulose, 4500~6500cps2% water) as a water-soluble polymer SiO 2 an aqueous solution prepared by dissolving ( (From lithium silicate) / silane coupling agent hydrolyzate / cellulose in a solid content of 90/10/10 in terms of weight and stirred.
A composite liquid D was obtained.

【0047】単体液E:リチウムシリケート水溶液(L
2O・nSiO 2、n=約5モル比)の固形分調製し
た水溶液を調製し、単体液Eを得た。
Single solution E: Lithium silicate aqueous solution (L
An aqueous solution having a solid content of i 2 O · nSiO 2 (n = about 5 mole ratio) was prepared to obtain a single solution E.

【0048】混合液F及びG:テトラエトキシシランと
2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)トリメトキシ
シランとの5/1(mol比)混合液f、3/1(mo
l比)混合液gを作製した。続いてこれらに0.1N塩
酸/メタノール(1/1重量比)混合液を水/Si=1
6/1(mol比)となるように加え、1時間攪拌し、
それぞれ混合液F及びGを得た。
Mixtures F and G: A mixture of tetraethoxysilane and 2- (3,4-epoxycyclohexyl) trimethoxysilane in a 5/1 (molar ratio) mixture f, 3/1 (mo)
l ratio) A mixed solution g was prepared. Subsequently, a mixed solution of 0.1N hydrochloric acid / methanol (1/1 weight ratio) was added to these with water / Si = 1.
6/1 (mol ratio) and stirred for 1 hour,
Mixtures F and G were obtained, respectively.

【0049】混合液H:γ−イソシアネートプロピルト
リメトキシシランを濃度調整し、酢酸エチル溶液の混合
液Hを得た。
Mixed solution H: The concentration of γ-isocyanatopropyltrimethoxysilane was adjusted to obtain a mixed solution H of an ethyl acetate solution.

【0050】混合液I:テトラエトキシシランと2−
(3,4−エポキシシクロヘキシル)トリメトキシシラ
ンの5/1(mol比)混合液を作製し、続いてこれら
に0.1N塩酸/メタノール(1/1重量比)混合液を
水/Si=16/1(mol比)となるように加え、1
時間攪拌し、酢酸エチルにて濃度調整ののちHを加え混
合液Iを得た。
Mixture I: tetraethoxysilane and 2-
A 5/1 (molar ratio) mixed solution of (3,4-epoxycyclohexyl) trimethoxysilane was prepared, and then a 0.1N hydrochloric acid / methanol (1/1 weight ratio) mixed solution was added thereto with water / Si = 16. / 1 (mol ratio)
After stirring for an hour and adjusting the concentration with ethyl acetate, H was added to obtain a mixed solution I.

【0051】<実施例1>ウレタン系の下引層を設けた
厚さ12μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフ
ィルムの片面にガスバリア性被膜として複合液Aをグラ
ビアコート法により塗布し80℃のオーブンで乾燥させ
ることにより厚さ約1μmの被膜を形成し、さらに同様
の手順でグラビアコート法により混合液Fを塗布し80
℃のオーブンで乾燥させることにより厚さ約1μmの被
膜を形成し、ガスバリアフィルムを得た。
Example 1 A composite liquid A was applied as a gas barrier coating to one side of a biaxially stretched polyethylene terephthalate film having a thickness of 12 μm provided with a urethane undercoat layer by a gravure coating method and dried in an oven at 80 ° C. To form a coating film having a thickness of about 1 μm, and further apply a mixed solution F by a gravure coating method in the same procedure.
By drying in an oven at ℃, a coating having a thickness of about 1 μm was formed to obtain a gas barrier film.

【0052】<実施例2>バリア被膜形成において複合
液Bを用いたこと以外は実施例1と同様にガスバリアフ
ィルムを得た。
<Example 2> A gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composite solution B was used in forming the barrier film.

【0053】<実施例3>バリア被膜形成において複合
液Cを用いたこと以外は実施例1と同様にガスバリアフ
ィルムを得た。
Example 3 A gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composite solution C was used in forming the barrier film.

【0054】<実施例4>バリア被膜形成において複合
液Dを用いたこと以外は実施例1と同様にガスバリアフ
ィルムを得た。
<Example 4> A gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composite liquid D was used in forming the barrier film.

【0055】<実施例5>保護被膜形成において混合液
Gを用いたこと以外は実施例1と同様にガスバリアフィ
ルムを得た。
<Example 5> A gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mixed solution G was used in forming the protective film.

【0056】<実施例6>ウレタン系の下引層を設けた
厚さ12μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフ
ィルムの片面にガスバリア性被膜として複合液Aをグラ
ビアコート法により塗布し80℃のオーブンで乾燥させ
ることにより厚さ約1μmの被膜を形成し、さらに同様
の手順でグラビアコート法により混合液Hを塗布し80
℃のオーブンで乾燥させることにより厚さ約1μmの被
膜を形成し、ガスバリアフィルムを得た。
Example 6 A composite liquid A was applied as a gas barrier coating to one surface of a biaxially stretched polyethylene terephthalate film having a thickness of 12 μm provided with a urethane undercoat layer by a gravure coating method and dried in an oven at 80 ° C. To form a coating film having a thickness of about 1 μm.
By drying in an oven at ℃, a coating having a thickness of about 1 μm was formed to obtain a gas barrier film.

【0057】<実施例7>バリア被膜形成において複合
液Bを用いたこと以外は実施例6と同様にガスバリアフ
ィルムを得た。
Example 7 A gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 6, except that the composite solution B was used in forming the barrier film.

【0058】<実施例8>バリア被膜形成において複合
液Cを用いたこと以外は実施例6と同様にガスバリアフ
ィルムを得た。
Example 8 A gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 6, except that the composite solution C was used in forming the barrier film.

【0059】<実施例9>バリア被膜形成において複合
液Dを用いたこと以外は実施例6と同様にガスバリアフ
ィルムを得た。
Example 9 A gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 6, except that the composite solution D was used in forming the barrier film.

【0060】<比較例1>保護被膜を形成しないこと以
外は実施例1と同様にガスバリアフィルムを得た。
Comparative Example 1 A gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 1 except that no protective film was formed.

【0061】<比較例2>保護被膜を形成しないこと以
外は実施例2と同様にガスバリアフィルムを得た。
Comparative Example 2 A gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 2 except that no protective film was formed.

【0062】<比較例3>保護被膜を形成しないこと以
外は実施例3と同様にガスバリアフィルムを得た。
Comparative Example 3 A gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 3 except that no protective film was formed.

【0063】<比較例4>保護被膜を形成しないこと以
外は実施例4と同様にガスバリアフィルムを得た。
Comparative Example 4 A gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 4 except that no protective film was formed.

【0064】<比較例5>バリア被膜形成に単体液Eを
用い、保護被膜を形成しないこと以外は実施例1と同様
にガスバリアフィルムを得た。
<Comparative Example 5> A gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the simple solution E was used for forming the barrier film and the protective film was not formed.

【0065】<比較例6>保護被膜を形成しないこと以
外は実施例6と同様にガスバリアフィルムを得た。
Comparative Example 6 A gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 6, except that no protective film was formed.

【0066】<比較例7>保護被膜を形成しないこと以
外は実施例7と同様にガスバリアフィルムを得た。
Comparative Example 7 A gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 7, except that the protective film was not formed.

【0067】<比較例8>保護被膜を形成しないこと以
外は実施例8と同様にガスバリアフィルムを得た。
Comparative Example 8 A gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 8 except that no protective film was formed.

【0068】<比較例9>保護被膜を形成しないこと以
外は実施例9と同様にガスバリアフィルムを得た。
Comparative Example 9 A gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 9 except that no protective film was formed.

【0069】<比較例10>バリア被膜形成に単体液E
を用い、保護被膜を形成しないこと以外は実施例6と同
様にガスバリアフィルムを得た。
<Comparative Example 10> A single solution E was used for forming a barrier film.
And a gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 6, except that no protective film was formed.

【0070】<評価1>上述の実施例1乃至5及び比較
例1乃至5の10種類のガスバリアフィルムについて、
その酸素透過度をモダンコントロール社製MOCON−
OXTRAN10/50Aを用いて測定した。測定条件
は30℃、90RHであり、その結果を表1に示す。ま
た、40℃、90%RH条件下で2週間曝露した後の酸
素透過度た測定した。その結果も合わせて表1に示す。
<Evaluation 1> For the ten types of gas barrier films of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 described above,
MOCON- manufactured by Modern Control Co., Ltd.
It was measured using OXTRAN 10 / 50A. The measurement conditions were 30 ° C. and 90 RH, and the results are shown in Table 1. In addition, the oxygen permeability after exposure at 40 ° C. and 90% RH for 2 weeks was measured. Table 1 also shows the results.

【0071】[0071]

【表1】 [Table 1]

【0072】<評価2>上述の実施例6乃至10及び比
較例6乃至10の10種類のガスバリアフィルムについ
て、その酸素透過度をモダンコントロール社製MOCO
N−OXTRAN10/50Aを用いて測定した。測定
条件は30℃、90RHであり、その結果を表1に示
す。また、40℃、90%RH条件下で2週間曝露した
後の酸素透過度た測定した。その結果も合わせて表2に
示す。なお、同時に、それぞれの被膜形成面にセロテー
プを貼り、そのセロテープを剥がしたときに、被膜が剥
がれないかどうか目視にて観察した。その結果も合わせ
て表2に示す。
<Evaluation 2> The oxygen permeability of each of the ten types of gas barrier films of Examples 6 to 10 and Comparative Examples 6 to 10 was measured using MOCO manufactured by Modern Control.
It measured using N-OXTRAN10 / 50A. The measurement conditions were 30 ° C. and 90 RH, and the results are shown in Table 1. In addition, the oxygen permeability after exposure at 40 ° C. and 90% RH for 2 weeks was measured. Table 2 also shows the results. At the same time, a cellophane tape was stuck on each of the film formation surfaces, and when the cellophane tape was peeled off, it was visually observed whether or not the film was peeled. Table 2 also shows the results.

【0073】[0073]

【表2】 [Table 2]

【0074】<評価結果>評価1及び評価2の結果よ
り、リチウムポリシリケート、アミノ基含有シランカッ
プリング剤、ポリビニルアルコールを成分にもつバリア
層の上に、テトラエトキシシラン及びまたは2−(3,
4−エポキシシクロヘキシル)トリメトキシシランの加
水分解物を成分にもつ保護層を設けたガスバリアフィル
ムが高湿度条件で曝露されても高いガスバリア性を有す
ることが分かった。また、セロテープ密着性も良好であ
ることが分かった。
<Evaluation Results> From the results of Evaluation 1 and Evaluation 2, on the barrier layer having lithium polysilicate, an amino group-containing silane coupling agent and polyvinyl alcohol as components, tetraethoxysilane and / or 2- (3,
It has been found that a gas barrier film provided with a protective layer having a hydrolyzate of 4-epoxycyclohexyl) trimethoxysilane as a component has high gas barrier properties even when exposed under high humidity conditions. It was also found that the cellophage tape adhesion was good.

【0075】[0075]

【発明の効果】本発明によれば、酸素透過度が低く、保
存適性に優れたガスバリアフィルムを従来よりも低温条
件で得ることが可能である。
According to the present invention, a gas barrier film having low oxygen permeability and excellent storage suitability can be obtained at a lower temperature condition than before.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のガスバリアフィルムの構成を示す説明
図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a gas barrier film of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100……ガスバリアフィルム 110……基材 120……ガスバリア性被膜 130……保護層 100 gas barrier film 110 substrate 120 gas barrier film 130 protective layer

フロントページの続き (72)発明者 林 建二 東京都台東区台東1丁目5番1号 凸版印 刷株式会社内 (72)発明者 北原 吏里 東京都台東区台東1丁目5番1号 凸版印 刷株式会社内 (72)発明者 小森 常範 東京都台東区台東1丁目5番1号 凸版印 刷株式会社内 Fターム(参考) 4F100 AA17B AA20B AA33B AH02C AH03B AH06C AH08C AJ03B AK01A AK01B AK21B AK31B AK42 AT00A BA03 BA10A BA10C EH46 EJ38 EJ67B EJ67C EJ91 GB15 JB09B JD02B JD03 JK06 JL00 JL09 JL11 JN01 Continuing from the front page (72) Inventor Kenji Hayashi 1-5-1, Taito, Taito-ku, Tokyo Toppan Printing Co., Ltd. (72) Inventor Risato Kitahara 1-15-1 Taito, Taito-ku, Tokyo Letterpress stamp (72) Inventor: Tomonori Komori 1-5-1, Taito, Taito-ku, Tokyo Letterpress Printing Co., Ltd. F-term (reference) BA10A BA10C EH46 EJ38 EJ67B EJ67C EJ91 GB15 JB09B JD02B JD03 JK06 JL00 JL09 JL11 JN01

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基材の少なくとも片面にM 2O・nSiO
2(Mはリチウムまたはリチウムを含む複数のアルカリ
金属、nはモル比で1〜20の範囲内)で表されるアル
カリ金属ポリシリケートと窒素化合物と水溶性高分子を
主成分とするガスバリア性被膜を積層し、さらにその上
に金属アルコキシド及びまたはシランカップリング剤も
しくはそれらの加水分解物を主成分とする保護層を設け
ることを特徴とするガスバリアフィルム。
(1) M 2 O · nSiO is provided on at least one surface of a substrate.
2 (M is lithium or a plurality of alkali metals containing lithium, n is a molar ratio in the range of 1 to 20) Gas barrier coating mainly composed of an alkali metal polysilicate, a nitrogen compound and a water-soluble polymer , And a protective layer mainly comprising a metal alkoxide and / or a silane coupling agent or a hydrolyzate thereof is provided thereon.
【請求項2】上記窒素化合物が、アミノ基含有シランカ
ップリング剤であることを特徴とする請求項1に記載す
るガスバリアフィルム。
2. The gas barrier film according to claim 1, wherein said nitrogen compound is an amino group-containing silane coupling agent.
【請求項3】上記水溶性高分子が、糖類、ポリビニルア
ルコール、ポリエチレンイミンまたはそれらの誘導体で
あることを特徴とする請求項1または2に記載するガス
バリア性フィルム。
3. The gas barrier film according to claim 1, wherein the water-soluble polymer is a saccharide, polyvinyl alcohol, polyethyleneimine or a derivative thereof.
【請求項4】上記ガスバリア性被膜中のSiO 2成分/
(窒素化合物+水溶性高分子)の重量比率が50/50
〜99.99/0.01の範囲であることを特徴とする
請求項1乃至3に記載するガスバリアフィルム。
4. The composition of claim 2 , wherein said SiO 2 component in said gas barrier coating is
The weight ratio of (nitrogen compound + water-soluble polymer) is 50/50
The gas barrier film according to any one of claims 1 to 3, wherein the gas barrier film is in a range of from 99.99 / 0.01.
【請求項5】上記保護層の金属アルコキシドの金属が珪
素、チタン、アルミニウム、ジルコニウム、ニオブの少
なくとも1種類以上を含むことを特徴とする請求項1乃
至4に記載するガスバリアフィルム。
5. The gas barrier film according to claim 1, wherein the metal of the metal alkoxide of the protective layer contains at least one of silicon, titanium, aluminum, zirconium and niobium.
【請求項6】上記保護層の金属アルコキシドがテトラエ
トキシシラン、テトラメトキシシランもしくはそれらの
重合物のうち少なくとも1種類以上を含むことを特徴と
する請求項1乃至5に記載するガスバリアフィルム。
6. The gas barrier film according to claim 1, wherein the metal alkoxide of the protective layer contains at least one of tetraethoxysilane, tetramethoxysilane and a polymer thereof.
【請求項7】上記保護層のシランカップリング剤がエポ
キシ基を有していることを特徴とする請求項1乃至6に
記載するガスバリアフィルム。
7. The gas barrier film according to claim 1, wherein the silane coupling agent of the protective layer has an epoxy group.
【請求項8】上記保護層を作成するにあたり、金属アル
コキシドまたはその加水分解物を含む混合物にルイス酸
を添加することを特徴とする請求項1乃至7に記載する
ガスバリアフィルム。
8. The gas barrier film according to claim 1, wherein a Lewis acid is added to a mixture containing a metal alkoxide or a hydrolyzate thereof in forming the protective layer.
【請求項9】上記ルイス酸がスズ、チタン、アルミニウ
ム、ホウ素、亜鉛の化合物のうち1種類以上を含むこと
を特徴とする請求項1乃至8に記載するガスバリアフィ
ルム。
9. The gas barrier film according to claim 1, wherein the Lewis acid contains at least one compound of tin, titanium, aluminum, boron and zinc.
【請求項10】上記保護層のシランカップリング剤がイ
ソシアネート基を有していることを特徴とする請求項1
乃至6に記載する積層用ガスバリアフィルム。
10. The method according to claim 1, wherein the silane coupling agent in the protective layer has an isocyanate group.
7. The gas barrier film for lamination according to any one of items 1 to 6.
【請求項11】上記基材がプラスチック材料または表面
改質処理が施されたプラスチック材料からなるプラステ
ィックフィルムであることを特徴とする請求項1乃至1
0に記載するガスバリアフィルム。
11. The method according to claim 1, wherein the base material is a plastic film made of a plastic material or a plastic material subjected to a surface modification treatment.
0. A gas barrier film described in 0.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002067214A (en) * 2000-09-01 2002-03-05 Toppan Printing Co Ltd Barrier laminated film
JP2010042655A (en) * 2008-03-19 2010-02-25 Tohcello Co Ltd Laminated film and packing material made of the same

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002067214A (en) * 2000-09-01 2002-03-05 Toppan Printing Co Ltd Barrier laminated film
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