JP2004018636A - Method for manufacturing gas barrier film - Google Patents

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JP2004018636A
JP2004018636A JP2002174254A JP2002174254A JP2004018636A JP 2004018636 A JP2004018636 A JP 2004018636A JP 2002174254 A JP2002174254 A JP 2002174254A JP 2002174254 A JP2002174254 A JP 2002174254A JP 2004018636 A JP2004018636 A JP 2004018636A
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film
gas barrier
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Tetsuya Yamamoto
山本 哲也
Chiho Yokoe
横江 千帆
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Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the productivity in manufacturing a gas barrier film having a structure of lamination of a coating layer composed of a polysiloxane polymer on a base film. <P>SOLUTION: In the method for manufacturing the gas barrier film by laminating the coating layer composed of the polysiloxane polymer on the base film which comprises a step of preparing the base film and a step of forming the coating layer composed of the polysiloxane polymer on the base film, the base film is previously allowed to absorb water before coating the prescribed composition on the base film. By using this method, the time necessary for aging the gas barrier film can be shortened. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸素、二酸化炭素、水蒸気などの気体の透過度が極めて小さいガスバリア用フィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、包装、医療等の分野において、酸素、窒素、二酸化炭素、水蒸気などの気体の透過度が極めて小さいガスバリア用フィルムに対する需要が増大している。
【0003】
本発明者らは、ガスバリア用コーティング剤およびこれを用いてポリシロキサン系重合体を含む膜を基材フィルム表面に形成したガスバリア用フィルムを既に提案している(特開平8−295848号公報など)。かかるガスバリア用フィルムは、高いガスバリア性を保持し、耐湿性、環境性、透明性、可撓性に優れたものであり、各種用途に適用するに当たり、非常に高い有用性を有するものといえる。
【0004】
特開平8−295848号公報に記載の基本構造を有するガスバリア用フィルムは、このように優れた特性を有するものである。しかしながら、製造コストをより削減して製品競争力を高める等の要請から、生産性の向上が所望されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的とするところは、基材フィルムとポリシロキサン系重合体からなる被覆層とが積層した構造を有するガスバリア用フィルムの製造の際における生産性を向上させることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基材フィルム(A)を準備する段階と、活性水素が結合した窒素原子を分子内に有する有機化合物(b−i)、ならびに前記活性水素と反応して前記窒素原子と化学結合を形成しうる官能基および下記式(1):
【0007】
【化4】

Figure 2004018636
【0008】
(式中、Rは、水素原子またはアルキル基である)
で表される官能基を分子内に有する有機化合物(b−ii)を反応させて得られた組成物を前記基材フィルム(A)上に塗布して、被覆層(B)を形成する段階と、を含むガスバリア用フィルムの製造方法であって、前記組成物を前記基材フィルム(A)上に塗布する前に、前記基材フィルム(A)に水分を吸収させることを特徴とするガスバリア用フィルムの製造方法である。
【0009】
また本発明は、基材フィルム(A)を準備する段階と、活性水素が結合した窒素原子を分子内に有する有機化合物(b−i)、前記活性水素と反応して前記窒素原子と化学結合を形成しうる官能基および前記式(1)で表される官能基を分子内に有する有機化合物(b−ii)、ならびに下記式(2):
【0010】
【化5】
Figure 2004018636
【0011】
(式中、Rは水素原子または前記活性水素と反応しない官能基を有していてもよいアルキル基であり、Rは水素原子またはアルキル基であり、xは0以上の整数であり、yは1以上の整数であり、x+y=4であり、xまたはyが2以上の場合にはRまたはRは異なっていてもよい)
で表される有機ケイ素化合物(b−iii)および/またはその加水分解縮合物(b−iv)を反応させて得られた組成物を前記基材フィルム(A)上に塗布して、被覆層(B)を形成する段階と、を含むガスバリア用フィルムの製造方法であって、前記組成物を前記基材フィルム(A)上に塗布する前に、前記基材フィルム(A)に水分を吸収させることを特徴とするガスバリア用フィルムの製造方法である。
【0012】
前記基材フィルム(A)への水分の吸収は、前記基材フィルム(A)を加湿炉内部に設置すること、前記基材フィルム(A)に水蒸気を供給すること、または前記基材フィルム(A)に水分を供給することによってなされることが好ましい。
【0013】
また、被覆層(B)を形成した後であって熟成前に、前記ガスバリア用フィルムが巻き取られることが好ましい。
【0014】
本発明者らは、ガスバリア用フィルムの製造工程において生産性を向上させうる工程を探求した。そして、上記記載の本発明の方法を用いることによって、基材フィルムと被覆層とを積層させた後の、熟成工程に要する時間を短縮し、ガスバリア用フィルムの生産性を有意義に向上させうることを見出した。
【0015】
本発明に関するガスバリア用フィルムは、基材フィルム上にポリシロキサン系重合体からなる被覆層が積層されてなる構造を有する。被覆層を積層させた後は、例えば40℃で熟成させることによって、アルコキシシリル基(Si−OR:Rはアルキル基を表す)を加水分解させ、アルコールを除去する。かような加水分解反応(縮合)とアルコール除去とを充分に進行させることによって、ガスバリア用フィルムのガスバリア性がさらに向上する。しかしながら、熟成にはある程度の時間が必要であり、ガスバリア用フィルム製造の生産性を低下させる原因となっていた。特に、工業的な生産過程においては、基材フィルム上に被覆層を形成した後、巻き取ってロール状にすることが一般的である。このため、加水分解に必要な水分を充分に供給することができず、加水分解反応の反応速度が小さくなり、熟成に要する時間が長くなる傾向があることを見出した。また、熟成に要する時間が長くなるのみならず、加水分解反応が充分に進行せず、ガスバリア性が不充分になる傾向があることを見出した。
【0016】
本発明においては、被覆層用組成物を基材フィルム上に塗布する前に、予め基材フィルムに強制的に水分を吸収させる。このような処理を講じておくことによって、熟成工程におけるアルコキシシリル基の加水分解反応を促進させることができ、熟成工程に要する時間を短縮させることが可能となる。基材フィルムがロール状に捲回される場合にあっては、捲回した状態における被覆層への水分の供給は、大気中からの自発的な供給はもちろん、強制的に供給することも困難である。かような場合であっても、本発明の方法においては、予め水分を供給しておくため、アルコキシシリル基の加水分解反応を十分な反応速度で進行させることが可能である。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明は、少なくとも基材フィルム(A)と被覆層(B)とが積層されてなるガスバリア用フィルムの製造方法に関する。以下、製造方法について、工程ごとに説明する。
【0018】
まず、基材フィルム(A)を準備する。基材フィルム(A)の種類や、形状、厚さなどに関しては、後述する通りである。
【0019】
別途、被覆層(B)を形成するために用いられる被覆層用組成物を準備する。被覆層形成用組成物についても、組成や配合量などについては後述する。
【0020】
次に、基材フィルム(A)に水分を吸収させる。本発明においては、各種水分供給手段を用いて強制的に水分を基材フィルム(A)に供給する。基材フィルム(A)への水分供給手段は、特に限定されるものではないが、加湿炉、水蒸気の供給、水の供給などの手段を用いることができる。
【0021】
加湿炉を用いる場合には、基材フィルム(A)を加湿炉内部に供給する実施形態を用いることができる。加湿炉を用いた加湿は、50〜100℃、5〜30%Rhの雰囲気下に基材フィルム(A)を1〜10分間晒すことによってなし得る。水分以外に存在する雰囲気ガスは、大気を用いることができる。必要に応じて窒素やアルゴンなどの不活性ガスを用いてもよい。加湿炉は、基材フィルム(A)をバッチ処理する形式でも連続処理する形式でもいずれでもよいが、生産性を考慮するとある程度の長さの基材フィルム(A)を連続処理できる加湿炉を用いることが好ましい。ただし、連続処理する場合には、加湿炉内部の雰囲気ガスの組成や湿度が一定の範囲に保たれるように制御することが、基材フィルム(A)の水分吸収量を一定にするためには必要となる。加湿炉の壁部の材料や、湿度や温度の制御手段に関しては、特に限定されるものではなく、従来公知の材料や制御手段を用いればよい。
【0022】
基材フィルム(A)への水蒸気を供給する場合には、基材フィルム(A)の表面近傍へ、強制的に所定の温度の水蒸気を供給する。なお、本発明において「水蒸気を供給」とは、水蒸気供給手段を用いて水蒸気リッチガスを基材フィルム(A)近傍へ供給する形態を意味する。なお、一定の空間を仕切り、内部雰囲気における水蒸気含有量を一定範囲に保ち、その空間に基材フィルム(A)を供給する実施形態は、前述の加湿炉を用いた実施形態に包含されるものとする。即ち、水蒸気含有量が一定範囲に保たれる空間が仕切られている場合には、そのような空間は加湿炉を構成しているものと定義する。したがって、「水蒸気を供給」する実施形態は、明確に仕切られていない空間に水蒸気リッチガスを強制的に供給する実施形態を意味する。水蒸気の供給は、まず水蒸気リッチなガスを準備し、バルブなどの制御手段を用いて供給すればよい。水蒸気供給手段は、基材フィルム(A)への水分の供給を連続的に行う場合に好適である。基材フィルム(A)が搬送されるベルトコンベアなどの近傍に水蒸気リッチガスを放出するバルブを設け、水蒸気リッチガスが流れている状態で、一定速度で基材フィルム(A)を搬送するとよい。水蒸気リッチガスの組成や温度などは、基材フィルム(A)の材質や搬送速度、水蒸気リッチガスを放出するバルブの数などによって異なるため、一義的に規定できない。水蒸気以外のガス組成に関しては特に限定はなく、大気成分のガスに水蒸気を強制的に過剰に混入させた組成であっても、水蒸気以外のガス成分を不活性ガスとしてもよい。また、バルブを設ける場合には、基材フィルム(A)の幅に応じて、基材フィルム(A)における水分吸収量に偏りが生じないように複数設けることが好ましい。
【0023】
水を供給する場合には、基材フィルム(A)の表面に水を噴霧する実施形態や、基材フィルム(A)を水中に浸漬させる実施形態を用いうる。なお、本発明において「水を供給」とは、基材フィルム(A)の表面に液体の水を供給することを意味する。基材フィルム(A)の表面に水を噴霧する実施形態や基材フィルム(A)を水中に浸漬させる実施形態は、基材フィルム(A)を連続的に処理する際に好適である。水を噴霧する実施形態においては、一定速度で搬送される基材フィルム(A)に固定化されたスプレーを用いて水を噴霧すればよい。また、水中に浸漬させる実施形態においては、一定速度で搬送される基材フィルム(A)が貯水領域を通過する際に水中に漬かるようにすればよい。ただし、水を供給する場合には、必要以上の水分が基材フィルム(A)の表面に付着する傾向がある。このため、過剰の水分を取り除く手段を別途設けることが好ましい。具体的には、余剰の水分を取り除くローラーや、余剰の水分を蒸発させるための加温手段などを用いることが可能である。
【0024】
続いて、水分を吸収した基材フィルム(A)上に被覆層用組成物をコーティングする。これにより、基材フィルム(A)と被覆層(B)とが積層したガスバリア用フィルムを得る。被覆層用組成物を塗布するには、各種コーティング法や印刷法などを用いることができる。例えば、ロールコーティング法、ディップコーティング法、バーコーティング法、ノズルコーティング法、ダイコーティング法、スプレーコーティング法、スピンコーティング法、カーテンコーティング法、フローコーティング法、スクリーン印刷、グラビア印刷、曲面印刷などの各種印刷法などが挙げられる。これらを組み合わせてもよい。通常は、被覆層用組成物は、乾燥後の被覆層(B)の厚さが0.1〜3.0μm、好ましくは0.3〜1.5μmになるように供給される。被覆層(B)の乾燥後の厚さが0.1μm未満であると、充分なガスバリア性が発現しない恐れがある。一方、被覆層(B)の乾燥後の厚さが3.0μmを超えると、クラックの発生や不充分な密着強度によって、ガスバリア性が低下する恐れがある。
【0025】
コーティング後は、被覆層用組成物の硬化および乾燥を行う。加熱を行う場合には、基材フィルム(A)の耐熱温度以下で加熱することが好ましい。ここで、基材フィルムの耐熱温度とは、実質上基材フィルム(A)の特性が保持できる上限の温度のことを意味し、ガラス転移点、結晶化温度または分解点を意味する。硬化および乾燥の条件は、特に限定されないが、迅速に被覆層(B)を形成するためには60〜120℃で1〜180秒間処理するとよい。乾燥は、水蒸気やミスト存在下で行ってもよい。
【0026】
なお、被覆層用組成物をコーティングして被覆層(B)を形成するにあたっては、同一組成の被覆層用組成物を数回に渡ってコーティングしてもよいし、異なる組成の被覆層用組成物を数回に渡ってコーティングして被覆層(B)を多層構造にしてもよい。
【0027】
被覆層(B)を乾燥させた後、ガスバリア性を向上させるために、熟成処理を行う。工業的な生産過程においては、基材フィルム(A)と被覆層(B)とが積層したガスバリア用フィルムは、ロール状に巻き取られる。本発明は、上述のようにガスバリア用フィルムがロール状に巻き取られ、その状態で熟成処理が行われる場合であっても、予め水分が供給されているため、効果的な熟成が可能である。即ち、ロール状に巻き取られている場合には、被覆層(B)に水分を後から供給することが困難であるが、予め基材フィルム(A)に水分を供給しておくことによって、アルコキシシリル基の加水分解反応(縮合)を十分な反応速度で進行させることを可能にしている。熟成処理によって、アルコキシシリル基の加水分解反応(縮合)が進行し、ハードコート性、ガスバリア性に優れる被覆層(B)の形成が可能となる。また、被覆層(B)の密着性も向上する。
【0028】
熟成処理の条件は、用いる被覆層用組成物に応じて決定する必要があるが、一般的には、加熱処理やコロナ処理を用いる。加熱処理の条件は、40〜60℃が一般的である。本発明の方法に従って予め水分を基材フィルム(A)に供給しておくことによって、熟成に要する時間を短縮できる。例えば、ロール状に捲回されたガスバリア用フィルムに加熱処理を行って、同等のガスバリア性を有するガスバリア用フィルムを製造する実施形態においては、例えば加熱処理に要する時間を1/2以下に短縮することが可能である。ただし、本発明の技術的範囲は、かような短縮度合いを実現する態様に限定されるものではない。
【0029】
なお、ガスバリア用フィルムには、さらにシーラント層(C)を積層させてもよい。シーラント層(C)を含めたガスバリア用フィルムの積層順序は、基材フィルム(A)/被覆層(B)/シーラント層(C)が一般的であるが、必ずしもこの順序に積層させなければならないものではなく、場合によっては、順序を変えてもよい。また、シーラント層(C)を積層させるための接着層など、公知の層を追加してもよい。
【0030】
以下、本発明のガスバリア用フィルムの製造に用いられる基材フィルム(A)、被覆層(B)、シーラント層(C)の材料や製法について詳細に説明する。
【0031】
[基材フィルム(A)]
基材フィルム(A)は、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルムなどを用いることができる。熱安定性の観点からは、ポリエステルフィルムまたはポリアミドフィルムがより好ましい。フィルム強度も考慮すると、ポリエステルフィルムが特に好ましい。
【0032】
ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステルが挙げられる。ポリアミドとしては、ポリε−カプロラクタム、ポリヘキサメチレンアジポアミド、ポリメタキシリレンアジポアミドなどが挙げられる。基材フィルム(A)は無延伸のものであっても良いし、一軸あるいは二軸に延伸あるいは圧延されているものであっても構わない。また、これらの基材フィルム(A)は重合により合成してもよいし、市販されているフィルムを用いてもよい。
【0033】
基材フィルム(A)の形状は、特に限定されるものではなく、使用用途や作業性などを考慮して決定すればよい。厚さに関しても特に限定されるものではないが、薄すぎるとフィルム強度が不充分なものとなる恐れがあり、厚すぎると被覆層(B)を乾燥させるために要する時間が長くなる。このため、基材フィルム(A)一般的には5〜500μm、好ましくは7〜50μm、より好ましくは10〜50μmである。
【0034】
[被覆層(B)]
被覆層(B)は、被覆層(B)を形成するために用いられる組成物(以下、「被覆層用組成物」とも記載)を予め調製し、これを塗布することによって形成される。被覆層用組成物の調製方法については、特開平8−295848号公報などに記載されている手法を適宜参照することができる。
【0035】
被覆層用組成物は、加水分解縮合をし得るアルコキシシリル基を有する。被覆層用組成物の一実施形態は、活性水素が結合した窒素原子を分子内に有する有機化合物(b−i)、ならびに前記活性水素と反応して前記窒素原子と化学結合を形成しうる官能基および前記式(1)で表される官能基を分子内に有する有機化合物(b−ii)を反応させて得られた組成物からなる。被覆層用組成物は、さらに前記式(2)で表される有機ケイ素化合物(b−iii)および/またはその加水分解縮合物(b−iv)を含む溶液を反応させたものであってもよい。即ち、被覆層用組成物の他の実施形態は、活性水素が結合した窒素原子を分子内に有する有機化合物(b−i)、前記活性水素と反応して前記窒素原子と化学結合を形成しうる官能基および前記式(1)で表される官能基を分子内に有する有機化合物(b−ii)、ならびに前記式(2)で表される有機ケイ素化合物(b−iii)および/またはその加水分解縮合物(b−iv)を反応させて得られた組成物からなる。被覆層用組成物を調製する上で使用する化合物は、得られる特性を考慮して後述する(b−i)〜(b−iv)から選択すればよい。
【0036】
[有機化合物(b−i)]
有機化合物(b−i)は、活性水素が結合した窒素原子を分子内に有するものであれば特に限定されるものではない。本願において活性水素とは、反応性が強く各種の試薬と反応する水素原子をいい、具体的には、−NH−(式中、Nには他に水素原子が結合していない)または−NHとして分子中に存在する。有機化合物(b−i)からなる成分が被覆層用組成物に含まれる場合、形成される被覆層(B)の可撓性を高める上で特に効果がある。
【0037】
有機化合物(b−i)の分子量は特に限定されるものではないが、形成される被覆層(B)の製膜性や可撓性を高める観点からは、高分子化合物が好ましい。有機化合物(b−i)としての高分子化合物は、数平均分子量が小さすぎると形成された被覆層(B)の可撓性が劣る恐れや、基材フィルム(A)や他の被覆層(B)上にコーティングして積層する際の製膜性が劣る恐れがある。このため、有機化合物(b−i)としての高分子化合物の数平均分子量は250以上であることが好ましく、300以上であることがより好ましい。一方、数平均分子量が大きすぎると形成される被覆層(B)の透明性が劣る恐れがあり、また、被覆層(B)の可撓性が劣る恐れがある。このため、有機化合物(b−i)としての高分子化合物の数平均分子量は200000以下であることが好ましく、100000以下であることがより好ましく、10000以下であることが特に好ましい。ただし、数平均分子量では計測できない複雑な構造を持つものも有機化合物(b−i)として使用可能であり、本発明においてはこれらのものを排除するものではない。
【0038】
有機化合物(b−i)の具体例としては、エタノールアミンなどの低分子化合物や、ポリアルキレンイミン、ポリアリルアミンなどの高分子化合物が挙げられる。
【0039】
ポリアルキレンイミンとしては、ポリメチレンイミン、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、ポリイソプロピレンイミン、ポリブチレンイミン、ポリイソブチレンイミンなどが挙げられる。ポリアルキレンイミンは各種公知の合成方法を用いて調製することができ、また、市販品を用いてもよい。例えば、株式会社日本触媒製のエポミンシリーズ;エポミンSP−003、エポミンSP−006、エポミンSP−012、エポミンSP−018、エポミンSP−103、エポミンSP−110、エポミンSP−200、エポミンSP−300、エポミンSP−1000、エポミンSP−1020(いずれも商品名)等のポリエチレンイミンを用いることができる。ポリアリルアミンとしては、各種公知の方法で合成したものを用いることができるほか、日東紡績株式会社製のPAA−L、PAA−H(いずれも商品名)などを用いることができる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用して用いてもよい。上記列挙した有機化合物(b−i)のなかでは、被覆層(B)の透明性、耐熱性、可撓性、密着性を考慮すると、ポリアルキレンイミンが好ましく、ポリエチレンイミンが特に好ましい。
【0040】
[有機化合物(b−ii)]
有機化合物(b−ii)は、有機化合物(b−i)に含まれる窒素原子に結合した活性水素と反応してこの窒素原子と化学結合を形成しうる官能基(以下、「活性水素反応基」とも記載)、および前記式(1)で表される官能基(以下、「SiOR基」とも記載)を分子内に有するものであれば特に限定されるものではない。活性水素反応基としては、特に制限されるものではないが、エポキシ基、カルボキシル基、イソシアネート基、チオイソシアネート基、オキサゾリニル基、(メタ)アクリル基、アルデヒド基、ケトン基、アルキルハライド基などが挙げられる。窒素原子に結合した活性水素との反応容易性、耐熱水性を考慮すると、エポキシ基を有するエポキシ化合物が好ましい。前記式(1)において、Rは、水素原子またはアルキル基である。アルキル基は直鎖状アルキル基、分岐状アルキル基、環状(脂環式)アルキル基のいずれであってもよく、炭素数1〜4であることが好ましい。アルキル基の中では、被覆層(B)を緻密にする観点からは、メチル基またはエチル基が好ましい。
【0041】
有機化合物(b−ii)の具体例としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイソプロポキシシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリイソプロポキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジエトキシシラン等のエポキシ基とSiOR基を有するシランカップリング剤(以下、単にエポキシ基含有シランカップリング剤と省略することがある);γ−イソシアノプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアノプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアノプロピルメチルジエトキシシラン等のイソシアネート基およびSiOR基を有するシランカップリング剤などが挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよいし、または2種以上を併用して用いてもよい。
【0042】
[有機ケイ素化合物(b−iii)]
有機ケイ素化合物(b−iii)は、前記式(2)で表される。式(2)において、Rは水素原子またはアルキル基である。アルキル基は、炭素数1〜4のアルキル基であることが好ましく、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基といった直鎖アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基といった分岐アルキル基、シクロプロピル基、シクロブチル基といった環状(脂環式)アルキル基が挙げられる。このなかでは、緻密な被覆層(B)を形成する上での反応容易性の観点から、メチル基またはエチル基が好ましい。また、これらのアルキル基は、有機化合物(b−i)に含まれる前記活性水素と反応しない官能基を有していても良い。有機化合物(b−i)に含まれる前記活性水素と反応しない官能基としては、特に限定されるものではないが、ビニル基が挙げられる。ビニル基を有する場合、耐熱性が向上する効果がある。なお、Rは、xが2以上の場合には、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【0043】
前記式(2)において、Rは水素原子またはアルキル基である。アルキル基は、炭素数1〜4のアルキル基であることが好ましく、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基といった直鎖アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基といった分岐アルキル基、シクロプロピル基、シクロブチル基といった環状(脂環式)アルキル基が挙げられる。このなかでは、緻密な被覆層(B)を形成する上での反応容易性の観点から、メチル基またはエチル基が好ましい。なお、Rは、yが2以上の場合には、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【0044】
前記式(1)において、xは0以上の整数であり、yは1以上の整数であり、x+y=4である。特に限定されるものではないが、形成される被覆層(B)の耐熱性、耐煮沸性、耐水性を考慮すると、x=0であり、y=4であることが好ましい。
【0045】
有機ケイ素化合物(b−iii)の具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジイソプロポキシシラン、ジメチルジブトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジイソプロポキシシラン、ジエチルジブトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等のアルコキシシラン類およびこれらの錯体化合物、メチルトリアセトキシシラン、トリメチルシラノール、並びにこれらの化合物を含む高分子有機ケイ素化合物類が挙げられる。この中では、被覆層(B)の耐湿性、耐水性などを考慮すると、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランが好ましい。なお、これらは、1種単独で用いてもよいし、または2種以上を併用して用いてもよい。
【0046】
[有機ケイ素化合物の加水分解縮合物(b−iv)]
有機ケイ素化合物の加水分解縮合物(b−iv)は、上記式(1)で表される有機ケイ素化合物(b−iii)の加水分解縮合によって得られる化合物である。被覆層用組成物の他の実施形態において、有機ケイ素化合物(b−iii)の代わりに、または有機ケイ素化合物(b−iii)に加えて、有機ケイ素化合物の加水分解縮合物(b−iv)を含んでもよいとしたのは、被覆層(B)を形成する際における有機化合物(b−ii)および有機ケイ素化合物(b−iii)の不本意な乾燥を防止するためには、これらを予め加水分解縮合させておくことが作業上好適な場合があることを考慮したものである。つまり、本発明の被覆層用組成物の他の実施形態においては、有機ケイ素化合物(b−iii)を含むものであってもよく、有機ケイ素化合物(b−iii)の加水分解縮合物(b−iii)を含むものであってもよい。両者を含むものであってもよいことは勿論である。これらの加水分解縮合反応は、空気中に存在する水分によっても進行するが、酸または塩基等の公知の触媒を用いて反応効率を向上させてもよい。また、作業性を考慮すると、加水分解反応は溶媒中で行うことが好ましい。
【0047】
なお、有機ケイ素化合物(b−iii)およびその加水分解縮合物(b−iv)は、有機化合物(b−i)が有する窒素原子に結合した活性水素と反応し得る官能基を有さない点で、有機化合物(b−ii)とは明確に異なるものである。
【0048】
[被覆層用組成物の調製]
被覆層用組成物を得るためには、まず、上述の(b−i)および(b−ii)、必要に応じて(b−iii)および/または(b−iv)を反応させて、これらが反応した組成物を調製する。反応の媒体は、後述する溶媒(b−v)と同一の化合物を用いることができる。上述の(b−i)〜(b−iv)を反応させて組成物を得る際の配合量は、他の添加剤の使用の有無などに応じて決定されるべきものであり、一義的に規定することはできないが、通常の量を以下に規定する。
【0049】
有機化合物(b−i)の配合量は、被覆層用組成物の構成成分(ただし、溶媒(b−v)を除く)の合計配合量に対して、通常5〜70質量%、好ましくは10〜60質量%、より好ましくは15〜40質量%の範囲である。
【0050】
有機化合物(b−ii)の配合量は、被覆層用組成物の構成成分(ただし、溶媒(b−v)を除く)の合計配合量に対して、通常5〜50質量%、好ましくは7〜35質量%、より好ましくは10〜20質量%の範囲である。
【0051】
有機ケイ素化合物(b−iii)および/またはその加水分解縮合物(b−iv)を配合する場合には、その配合量は、被覆層用組成物の構成成分(ただし、溶媒(b−v)を除く)の合計配合量に対して、通常10〜80質量%、好ましくは20〜70質量%、より好ましくは30〜60質量%の範囲である。なお、「有機ケイ素化合物(b−iii)および/またはその加水分解縮合物(b−iv)の配合量」とは、両者の合計の配合量を意味するものであり、いずれか一方のみが被覆層用組成物中に含まれる場合には、一方の配合量を意味するものである。
【0052】
(b−i)〜(b−iv)が配合される溶媒(b−v)は、有機化合物(b−i)、有機化合物(b−ii)、有機ケイ素化合物(b−iii)および/または有機ケイ素化合物の加水分解縮合物(b−iv)、ならびにこれらの反応反応物を溶解しうるものであれば特に限定されるものではなく、具体的には、メタノール、エタノール、2−プロパノール、ブタノール、エチレングリコール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の炭化水素類;メチルアセテート、エチルアセテート等のアセテート類;その他、エチルフェノールエーテル、プロピルエーテル、テトラヒドロフラン、水などが挙げられる。この中では、加水分解反応時の安定性や保存安定性に優れている点で、メタノール、エタノールなどのアルコール類が好ましい。溶媒は、使用する成分(b−i)〜(b−iv)との相性を考慮して選択するとよい。
【0053】
溶媒(b−v)の配合量は、特に限定されないが、被覆層用組成物(ここでは、溶媒(b−v)を含む)の全質量を100質量%としたときに、通常20〜97質量%、好ましくは50〜95質量%、より好ましくは70〜95質量%、特に好ましくは75〜90質量%の範囲である。溶媒(b−v)の配合量が20質量%未満の場合には、被覆層用組成物の反応安定性に劣ることがあり、また塗工中に、被覆層用組成物の粘度が上昇して均一塗工ができなくなる可能性がある。一方、97質量%を超える場合には、被覆層(B)を形成する際の生産性が劣ることがあるほか、有効成分が低濃度となり過ぎるため、必要な被覆層(B)の厚さを確保できない場合がある。
【0054】
また、硬化触媒、濡れ性改良剤、可塑剤、消泡剤、増粘剤などの各種添加剤を、被覆層用組成物の特性を損なわない範囲でさらに適量配合してもよい。
【0055】
被覆層用組成物の製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、以下の方法を用いることができる。
【0056】
(1) 有機化合物(b−i)と、有機化合物(b−ii)と、有機ケイ素化合物(b−iii)および/またはその加水分解縮合物(b−iv)と、溶媒(b−v)とを含む配合成分(他の任意成分を含んでいても良い)を反応させる方法、
(2) 予め溶媒(b−v)中で、有機化合物(b−i)と有機化合物(b−ii)とを反応させて、その後、有機ケイ素化合物(b−iii)および/またはその加水分解縮合物(b−iv)を加える方法、
(3) 有機化合物(b−i)を含む溶媒(b−v)中で、有機化合物(b−ii)と有機ケイ素化合物(b−iii)とを加水分解縮合する方法、
などが挙げられるが、これらに何ら制限されるべきものではない。なお、溶媒(b−v)は、その調製段階や方法に応じて適当なものを適時、補充ないし追加することが望ましい。
【0057】
反応条件は、組成物中に有機化合物(b−i)の未反応物が実質的に残存しない条件とすることが好ましい。未反応の有機化合物(b−i)が残存していると、得られる被覆層(B)の安定性が低下する恐れがあるからである。例えば、30〜80℃程度で、0.5〜5時間程度反応させればよい。
【0058】
[シーラント層(C)]
シーラント層(C)としては、ポリオレフィンフィルム、エチレンビニルアルコール共重合体フィルムなど各種ヒートシール性を有するフィルムを用いることができる。より好ましい例としては、低密度ポリエチレンフィルム、無延伸ポリプロピレンフィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルムが挙げられる。シーラント層(C)の厚さは、10〜200μmが好ましく、20〜100μmがより好ましく、30〜70μmが特に好ましい。
【0059】
【実施例】
続いて、実施例および比較例を用いて、本発明の有用性について具体的に説明する。なお、各物性の測定に用いた装置および条件は以下の通りである。
【0060】
<酸素透過度測定>
モダンコントロールズ社製酸素透過度測定装置MHを用いた。測定は、20℃30%Rhおよび20℃90%Rhで測定した。
【0061】
<合成例1:被覆層用組成物1の調製>
有機化合物(b−i)としてポリエチレンイミン(2.6kg:株式会社日本触媒製エポミンSP−018)、有機化合物(b−ii)としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(2.0kg)、および溶媒(b−v)としてメタノール(54kg)を含む混合液を、60℃で3時間反応させ、室温まで冷却した。次に、この反応液に水(1.5kg)とメタノール(70kg)との混合液を加えて、室温で24時間反応させて、被覆層用組成物1とした。
【0062】
<合成例2:被覆層用組成物2の調製>
有機化合物(b−i)としてポリエチレンイミン(2.6kg:株式会社日本触媒製エポミンSP−018)、有機化合物(b−ii)としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(2.3kg)、および溶媒(b−v)としてメタノール(54kg)を含む混合液を、60℃で3時間反応させ、室温まで冷却した。次に、この反応液に水(1.0kg)とメタノール(5.4kg)との混合液を加えて30分間反応させ、さらに有機ケイ素化合物の加水分解縮合物(b−iv)としてテトラメトキシシランの加水分解縮合物(11.3kg:多摩化学工業株式会社製、Mシリケート51)とメタノール(24kg)との混合液を加えた。これを室温で24時間反応させて、被覆層用組成物2とした。
【0063】
<実施例1>
基材フィルム(A)として、厚さ12μmのPETフィルム(長さ:2000m)を準備した。このフィルムを90℃20%Rhの雰囲気下にある加湿炉を1分間通過させることにより、PETフィルムに水分を供給した。引き続いて、PETフィルム上に、合成例1で得られた被覆層用組成物1を乾燥後の厚みが0.7μmなるようにバーコーターで塗布し、90℃10%Rhで10秒間乾燥し、さらに100℃で10秒間乾燥させた。その後、長さ2000mのフィルムをロール状に巻き取った。このガスバリア用フィルムを40℃10%Rhで熟成させた。熟成時間とガスバリア用フィルムの酸素透過度との関係を調査したところ、表1に示すような結果が得られた。
【0064】
<比較例1>
PETフィルム上に被覆層用組成物1を塗布する前に、PETフィルムに水分を供給する工程を除去した以外は、実施例1と同様にしてロール状に巻き取られたガスバリア用フィルムを得た。このガスバリア用フィルムを40℃10%Rhで熟成させた。熟成時間とガスバリア用フィルムの酸素透過度との関係を調査したところ、表1に示すような結果が得られた。
【0065】
<実施例2>
基材フィルム(A)として、厚さ15μmのナイロンフィルムを用い、被覆層用組成物として合成例2で得られた被覆層用組成物2を用いた以外は、実施例1と同様の方法でガスバリア用フィルムを得た。このガスバリア用フィルムを40℃10%Rhで熟成させた。熟成時間とガスバリア用フィルムの酸素透過度との関係を調査したところ、表1に示すような結果が得られた。
【0066】
<比較例2>
ナイロンフィルム上に被覆層用組成物2を塗布する前に、ナイロンフィルムに水分を供給する工程を除去した以外は、実施例2と同様にしてロール状に巻き取られたガスバリア用フィルムを得た。このガスバリア用フィルムを40℃10%Rhで熟成させた。熟成時間とガスバリア用フィルムの酸素透過度との関係を調査したところ、表1に示すような結果が得られた。
【0067】
<実施例3>
基材フィルム(A)として、厚さ20μmの延伸ポリプロピレンフィルム(延伸PP)を用いた以外は、実施例2と同様の方法でガスバリア用フィルムを得た。このガスバリア用フィルムを40℃10%Rhで熟成させた。熟成時間とガスバリア用フィルムの酸素透過度との関係を調査したところ、表1に示すような結果が得られた。
【0068】
<比較例3>
延伸PP上に被覆層用組成物2を塗布する前に、延伸PPに水分を供給する工程を除去した以外は、実施例3と同様にしてロール状に巻き取られたガスバリア用フィルムを得た。このガスバリア用フィルムを40℃10%Rhで熟成させた。熟成時間とガスバリア用フィルムの酸素透過度との関係を調査したところ、表1に示すような結果が得られた。
【0069】
【表1】
Figure 2004018636
【0070】
表1に示すように、本発明の方法に従って、予め水分を基材フィルム(A)に供給しておくことによって、熟成に要する時間を短縮できることが示された。
【0071】
【発明の効果】
本発明においては、被覆層用組成物を基材フィルム上に塗布する前に、予め基材フィルムに強制的に水分を吸収させる。このような処理を講じておくことによって、熟成工程におけるアルコキシシリル基の加水分解反応を促進させることができ、熟成工程に要する時間を短縮させることが可能となる。即ち、ガスバリア用フィルム製造の生産性を向上させることができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas barrier film having a very low permeability for gases such as oxygen, carbon dioxide, and water vapor.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, in the fields of packaging, medical treatment, and the like, there has been an increasing demand for a gas barrier film having an extremely low permeability for gases such as oxygen, nitrogen, carbon dioxide, and water vapor.
[0003]
The present inventors have already proposed a gas barrier film and a gas barrier film in which a film containing a polysiloxane polymer is formed on the surface of a base film using the same (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-295848). . Such a gas barrier film retains high gas barrier properties, is excellent in moisture resistance, environmental properties, transparency, and flexibility, and can be said to have extremely high utility when applied to various uses.
[0004]
The gas barrier film having the basic structure described in JP-A-8-295848 has such excellent characteristics. However, there is a demand for improving productivity by further reducing manufacturing costs and increasing product competitiveness.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to improve the productivity in producing a gas barrier film having a structure in which a base film and a coating layer made of a polysiloxane polymer are laminated.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a step of preparing a base film (A), an organic compound (bi) having a nitrogen atom to which active hydrogen is bonded in a molecule, and reacting with the active hydrogen to form a chemical bond with the nitrogen atom. And the following formula (1):
[0007]
Embedded image
Figure 2004018636
[0008]
(Where R 1 Is a hydrogen atom or an alkyl group)
Forming a coating layer (B) by applying a composition obtained by reacting an organic compound (b-ii) having a functional group represented by the formula in the molecule onto the base film (A). And a method of producing a gas barrier film, comprising: before applying the composition onto the base film (A), causing the base film (A) to absorb moisture. This is a method for producing a film for use.
[0009]
The present invention also provides a step of preparing a base film (A), an organic compound (bi) having a nitrogen atom to which active hydrogen is bonded in a molecule, and reacting with the active hydrogen to form a chemical bond with the nitrogen atom. And a compound (b-ii) having a functional group capable of forming a compound represented by the formula (1) in the molecule and a compound represented by the following formula (2):
[0010]
Embedded image
Figure 2004018636
[0011]
(Where R 2 Is a hydrogen atom or an alkyl group which may have a functional group which does not react with the active hydrogen, 3 Is a hydrogen atom or an alkyl group, x is an integer of 0 or more, y is an integer of 1 or more, x + y = 4, and when x or y is 2 or more, R 2 Or R 3 May be different)
A composition obtained by reacting the organosilicon compound (b-iii) and / or its hydrolyzed condensate (b-iv) represented by the formula: (B) forming a gas barrier film comprising: (A) absorbing water into the base film (A) before applying the composition onto the base film (A); A method for producing a gas barrier film.
[0012]
The absorption of moisture into the base film (A) can be performed by installing the base film (A) inside a humidifying furnace, supplying steam to the base film (A), or setting the base film ( It is preferably done by supplying water to A).
[0013]
Further, it is preferable that the gas barrier film be wound after forming the coating layer (B) and before aging.
[0014]
The present inventors have sought a process that can improve productivity in the process of manufacturing a gas barrier film. Then, by using the method of the present invention described above, after laminating the base film and the coating layer, the time required for the aging step can be reduced, and the productivity of the gas barrier film can be significantly improved. Was found.
[0015]
The gas barrier film according to the present invention has a structure in which a coating layer made of a polysiloxane polymer is laminated on a base film. After the coating layer is laminated, the alkoxysilyl group (Si-OR: R represents an alkyl group) is hydrolyzed by, for example, aging at 40 ° C. to remove the alcohol. By sufficiently proceeding the hydrolysis reaction (condensation) and the alcohol removal, the gas barrier properties of the gas barrier film are further improved. However, aging requires a certain amount of time, which causes a decrease in productivity of gas barrier film production. In particular, in an industrial production process, it is common to form a coating layer on a base film and then wind it up into a roll. For this reason, it was found that the water required for hydrolysis could not be sufficiently supplied, the reaction rate of the hydrolysis reaction was reduced, and the time required for ripening tended to be longer. In addition, it has been found that not only the time required for ripening is prolonged, but also that the hydrolysis reaction does not proceed sufficiently and the gas barrier properties tend to be insufficient.
[0016]
In the present invention, before the composition for a coating layer is applied on a substrate film, the substrate film is forcibly absorbed in advance in moisture. By taking such a treatment, the hydrolysis reaction of the alkoxysilyl group in the aging step can be promoted, and the time required for the aging step can be reduced. When the base film is wound into a roll, it is difficult to supply water to the coating layer in the wound state, as well as spontaneous supply from the atmosphere, as well as forced supply. It is. Even in such a case, in the method of the present invention, since the water is supplied in advance, the hydrolysis reaction of the alkoxysilyl group can proceed at a sufficient reaction rate.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a gas barrier film in which at least a base film (A) and a coating layer (B) are laminated. Hereinafter, the manufacturing method will be described for each process.
[0018]
First, a base film (A) is prepared. The type, shape, thickness, and the like of the base film (A) are as described below.
[0019]
Separately, a coating layer composition used for forming the coating layer (B) is prepared. Regarding the composition for forming the coating layer, the composition and the amount of the composition will be described later.
[0020]
Next, moisture is absorbed by the base film (A). In the present invention, water is forcibly supplied to the base film (A) using various water supply means. The means for supplying moisture to the base film (A) is not particularly limited, but means such as a humidifier, a supply of steam, and a supply of water can be used.
[0021]
When a humidifying furnace is used, an embodiment in which the base film (A) is supplied into the humidifying furnace can be used. Humidification using a humidification furnace can be performed by exposing the base film (A) to an atmosphere of 50 to 100 ° C. and 5 to 30% Rh for 1 to 10 minutes. Air can be used as the atmospheric gas other than moisture. If necessary, an inert gas such as nitrogen or argon may be used. The humidifying furnace may be either a batch processing type or a continuous processing type of the base film (A), but a humidifying furnace capable of continuously processing the base film (A) having a certain length is used in consideration of productivity. Is preferred. However, in the case of continuous treatment, it is necessary to control the composition and humidity of the atmosphere gas inside the humidifying furnace so as to be kept within a certain range, in order to keep the moisture absorption of the base film (A) constant. Is required. The material of the wall of the humidifying furnace and the means for controlling the humidity and temperature are not particularly limited, and conventionally known materials and control means may be used.
[0022]
When supplying steam to the base film (A), steam at a predetermined temperature is forcibly supplied to the vicinity of the surface of the base film (A). In the present invention, “supplying steam” means a mode in which a steam-rich gas is supplied to the vicinity of the base film (A) using a steam supply unit. The embodiment in which a certain space is partitioned, the water vapor content in the internal atmosphere is maintained in a certain range, and the base film (A) is supplied to the space is included in the above-described embodiment using the humidifying furnace. And That is, when a space in which the water vapor content is kept within a certain range is partitioned, such a space is defined as constituting a humidifying furnace. Therefore, the embodiment of “supplying steam” means an embodiment in which a steam-rich gas is forcibly supplied to a space that is not clearly partitioned. The supply of steam may be performed by first preparing a gas rich in steam and then using a control means such as a valve. The water vapor supply means is suitable for the case where the supply of moisture to the base film (A) is continuously performed. It is preferable to provide a valve for releasing a steam-rich gas near a belt conveyor or the like on which the substrate film (A) is transported, and to transport the substrate film (A) at a constant speed while the steam-rich gas is flowing. The composition and temperature of the steam-rich gas cannot be univocally defined because they differ depending on the material and the transport speed of the base film (A), the number of valves that release the steam-rich gas, and the like. There is no particular limitation on the gas composition other than water vapor, and a gas composition other than water vapor may be used as an inert gas even if the composition is such that water vapor is forcibly mixed into a gas of the atmospheric component. Moreover, when providing a valve | bulb, it is preferable to provide two or more according to the width | variety of the base material film (A) so that the amount of water absorption in the base material film (A) may not be biased.
[0023]
When supplying water, an embodiment in which water is sprayed on the surface of the base film (A) or an embodiment in which the base film (A) is immersed in water can be used. In the present invention, “supplying water” means supplying liquid water to the surface of the base film (A). The embodiment in which water is sprayed on the surface of the base film (A) and the embodiment in which the base film (A) is immersed in water are suitable for continuously processing the base film (A). In the embodiment in which water is sprayed, water may be sprayed using a spray fixed to the base film (A) conveyed at a constant speed. In the embodiment in which the base film (A) conveyed at a constant speed is immersed in water, the base film (A) may be immersed in water. However, when water is supplied, more water than necessary tends to adhere to the surface of the base film (A). Therefore, it is preferable to provide a separate means for removing excess moisture. Specifically, it is possible to use a roller for removing excess moisture, a heating means for evaporating excess moisture, and the like.
[0024]
Subsequently, the composition for a coating layer is coated on the substrate film (A) that has absorbed moisture. Thereby, a gas barrier film in which the base film (A) and the coating layer (B) are laminated is obtained. Various coating methods, printing methods, and the like can be used to apply the coating layer composition. For example, roll coating, dip coating, bar coating, nozzle coating, die coating, spray coating, spin coating, curtain coating, flow coating, screen printing, gravure printing, curved surface printing, etc. Law and the like. These may be combined. Usually, the coating layer composition is supplied such that the thickness of the coating layer (B) after drying is 0.1 to 3.0 μm, preferably 0.3 to 1.5 μm. If the thickness of the coating layer (B) after drying is less than 0.1 μm, sufficient gas barrier properties may not be exhibited. On the other hand, if the thickness of the coating layer (B) after drying exceeds 3.0 μm, the gas barrier properties may be reduced due to the occurrence of cracks or insufficient adhesion strength.
[0025]
After coating, the composition for the coating layer is cured and dried. When performing heating, it is preferable to perform heating at a temperature equal to or lower than the heat resistant temperature of the base film (A). Here, the heat-resistant temperature of the substrate film means a temperature substantially at an upper limit at which characteristics of the substrate film (A) can be maintained, and means a glass transition point, a crystallization temperature, or a decomposition point. The conditions for curing and drying are not particularly limited, but treatment at 60 to 120 ° C. for 1 to 180 seconds is preferable in order to quickly form the coating layer (B). Drying may be performed in the presence of steam or mist.
[0026]
In forming the coating layer (B) by coating the coating layer composition, the coating layer composition having the same composition may be coated several times, or a coating composition having a different composition may be coated. The coating layer (B) may have a multilayer structure by coating the object several times.
[0027]
After drying the coating layer (B), an aging treatment is performed to improve gas barrier properties. In an industrial production process, the gas barrier film in which the base film (A) and the coating layer (B) are laminated is wound into a roll. According to the present invention, even when the gas barrier film is wound into a roll as described above and the aging treatment is performed in that state, since the water is supplied in advance, effective aging is possible. . That is, when it is wound in a roll, it is difficult to supply moisture to the coating layer (B) later, but by supplying moisture to the base film (A) in advance, This allows the hydrolysis reaction (condensation) of the alkoxysilyl group to proceed at a sufficient reaction rate. By the aging treatment, the hydrolysis reaction (condensation) of the alkoxysilyl group proceeds, and the coating layer (B) having excellent hard coat properties and gas barrier properties can be formed. Further, the adhesion of the coating layer (B) is also improved.
[0028]
The conditions of the aging treatment need to be determined according to the composition for the coating layer to be used, but generally, a heat treatment or a corona treatment is used. The condition of the heat treatment is generally 40 to 60 ° C. By supplying water to the base film (A) in advance according to the method of the present invention, the time required for ripening can be reduced. For example, in an embodiment in which a heat treatment is performed on a gas barrier film wound in a roll shape to produce a gas barrier film having equivalent gas barrier properties, for example, the time required for the heat treatment is reduced to 以下 or less. It is possible. However, the technical scope of the present invention is not limited to a mode for achieving such a degree of shortening.
[0029]
The sealant layer (C) may be further laminated on the gas barrier film. The lamination order of the gas barrier film including the sealant layer (C) is generally a base film (A) / coating layer (B) / sealant layer (C). Instead, the order may be changed in some cases. Further, a known layer such as an adhesive layer for laminating the sealant layer (C) may be added.
[0030]
Hereinafter, the materials and the production method of the base film (A), the coating layer (B), and the sealant layer (C) used for producing the gas barrier film of the present invention will be described in detail.
[0031]
[Base film (A)]
As the base film (A), a polypropylene film, a polyester film, a polyamide film, or the like can be used. From the viewpoint of thermal stability, a polyester film or a polyamide film is more preferable. Considering the film strength, a polyester film is particularly preferable.
[0032]
Examples of the polyester include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), and polyethylene naphthalate (PEN). Examples of the polyamide include poly-ε-caprolactam, polyhexamethylene adipamide, and polymethaxylylene adipamide. The base film (A) may be unstretched or may be uniaxially or biaxially stretched or rolled. In addition, these base films (A) may be synthesized by polymerization, or commercially available films may be used.
[0033]
The shape of the base film (A) is not particularly limited, and may be determined in consideration of the intended use and workability. The thickness is not particularly limited, but if it is too thin, the film strength may be insufficient, and if it is too thick, the time required to dry the coating layer (B) becomes longer. Therefore, the base film (A) generally has a thickness of 5 to 500 μm, preferably 7 to 50 μm, and more preferably 10 to 50 μm.
[0034]
[Coating layer (B)]
The coating layer (B) is formed by preparing in advance a composition used to form the coating layer (B) (hereinafter, also referred to as “composition for coating layer”) and applying the composition. The method described in JP-A-8-295848 or the like can be appropriately referred to for the method of preparing the composition for a coating layer.
[0035]
The composition for a coating layer has an alkoxysilyl group capable of hydrolytic condensation. One embodiment of the composition for a coating layer is an organic compound (bi) having in its molecule a nitrogen atom to which active hydrogen is bonded, and a functional group capable of reacting with the active hydrogen to form a chemical bond with the nitrogen atom. It is composed of a composition obtained by reacting an organic compound (b-ii) having a group and a functional group represented by the formula (1) in a molecule. The composition for a coating layer may be obtained by further reacting a solution containing the organosilicon compound (b-iii) represented by the formula (2) and / or a hydrolyzed condensate (b-iv) thereof. Good. That is, in another embodiment of the composition for a coating layer, an organic compound (bi) having a nitrogen atom to which active hydrogen is bonded in a molecule, reacts with the active hydrogen to form a chemical bond with the nitrogen atom. Organic compound (b-ii) having in its molecule a functional group represented by the formula (1) and an organosilicon compound (b-iii) represented by the formula (2) and / or It consists of a composition obtained by reacting a hydrolysis condensate (b-iv). The compound used for preparing the composition for the coating layer may be selected from the following (bi) to (b-iv) in consideration of the obtained properties.
[0036]
[Organic compound (bi)]
The organic compound (bi) is not particularly limited as long as it has a nitrogen atom to which active hydrogen is bonded in the molecule. In the present application, active hydrogen refers to a hydrogen atom which is highly reactive and reacts with various reagents, specifically, -NH- (where no other hydrogen atom is bonded to N) or -NH 2 As present in the molecule. When the component comprising the organic compound (bi) is contained in the composition for a coating layer, it is particularly effective in increasing the flexibility of the coating layer (B) to be formed.
[0037]
The molecular weight of the organic compound (bi) is not particularly limited, but a polymer compound is preferable from the viewpoint of improving the film forming property and flexibility of the formed coating layer (B). If the number average molecular weight of the polymer compound as the organic compound (bi) is too small, the flexibility of the coating layer (B) formed may be poor, or the base film (A) or other coating layers ( B) There is a possibility that the film-forming property when coating and laminating on the film may be poor. Therefore, the number average molecular weight of the polymer compound as the organic compound (bi) is preferably 250 or more, more preferably 300 or more. On the other hand, if the number average molecular weight is too large, the transparency of the coating layer (B) formed may be poor, and the flexibility of the coating layer (B) may be poor. Therefore, the number average molecular weight of the polymer compound as the organic compound (bi) is preferably 200,000 or less, more preferably 100,000 or less, and particularly preferably 10,000 or less. However, a compound having a complicated structure that cannot be measured by the number average molecular weight can be used as the organic compound (bi), and these are not excluded in the present invention.
[0038]
Specific examples of the organic compound (bi) include a low molecular compound such as ethanolamine and a high molecular compound such as polyalkyleneimine and polyallylamine.
[0039]
Examples of the polyalkylene imine include polymethylene imine, polyethylene imine, polypropylene imine, polyisopropylene imine, polybutylene imine, polyisobutylene imine, and the like. Polyalkylenimine can be prepared using various known synthesis methods, and a commercially available product may be used. For example, Epomin series manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd .; Epomin SP-003, Epomin SP-006, Epomin SP-012, Epomin SP-018, Epomin SP-103, Epomin SP-110, Epomin SP-200, Epomin SP- Polyethylene imines such as 300, Epomin SP-1000, and Epomin SP-1020 (all are trade names) can be used. As the polyallylamine, those synthesized by various known methods can be used, and PAA-L and PAA-H (all trade names) manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd. can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among the above-listed organic compounds (bi), in consideration of the transparency, heat resistance, flexibility, and adhesion of the coating layer (B), polyalkyleneimine is preferable, and polyethyleneimine is particularly preferable.
[0040]
[Organic compound (b-ii)]
The organic compound (b-ii) is a functional group capable of reacting with active hydrogen bonded to a nitrogen atom contained in the organic compound (bi) to form a chemical bond with the nitrogen atom (hereinafter referred to as an “active hydrogen reactive group”). And a functional group represented by the formula (1) (hereinafter referred to as “SiOR”). 1 Group) is also not particularly limited as long as it has in the molecule. Examples of the active hydrogen reactive group include, but are not particularly limited to, an epoxy group, a carboxyl group, an isocyanate group, a thioisocyanate group, an oxazolinyl group, a (meth) acryl group, an aldehyde group, a ketone group, and an alkyl halide group. Can be An epoxy compound having an epoxy group is preferable in consideration of easiness of reaction with active hydrogen bonded to a nitrogen atom and hot water resistance. In the above formula (1), R 1 Is a hydrogen atom or an alkyl group. The alkyl group may be any of a linear alkyl group, a branched alkyl group, and a cyclic (alicyclic) alkyl group, and preferably has 1 to 4 carbon atoms. Among the alkyl groups, a methyl group or an ethyl group is preferable from the viewpoint of making the coating layer (B) dense.
[0041]
Specific examples of the organic compound (b-ii) include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriisopropoxysisilane, γ-glycidoxy Propylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, β- (3 Epoxy groups such as 3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriisopropoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylmethyldimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylmethyldiethoxysilane and SiOR 1 Group-containing silane coupling agent (hereinafter sometimes abbreviated simply as epoxy group-containing silane coupling agent); γ-isocyanopropyltrimethoxysilane, γ-isocyanopropyltriethoxysilane, γ-isocyanopropylmethyl Isocyanate groups such as dimethoxysilane and γ-isocyanopropylmethyldiethoxysilane and SiOR 1 And a silane coupling agent having a group. These may be used alone or in combination of two or more.
[0042]
[Organosilicon compound (b-iii)]
The organosilicon compound (b-iii) is represented by the formula (2). In the formula (2), R 2 Is a hydrogen atom or an alkyl group. The alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, specifically, a linear alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, a branched alkyl group such as an isopropyl group and an isobutyl group, and a cycloalkyl group. And cyclic (alicyclic) alkyl groups such as propyl group and cyclobutyl group. Of these, a methyl group or an ethyl group is preferable from the viewpoint of ease of reaction in forming the dense coating layer (B). Further, these alkyl groups may have a functional group which does not react with the active hydrogen contained in the organic compound (bi). The functional group that does not react with the active hydrogen contained in the organic compound (bi) is not particularly limited, but includes a vinyl group. When it has a vinyl group, it has the effect of improving heat resistance. Note that R 1 May be the same or different when x is 2 or more.
[0043]
In the above formula (2), R 3 Is a hydrogen atom or an alkyl group. The alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, specifically, a linear alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, a branched alkyl group such as an isopropyl group and an isobutyl group, and a cycloalkyl group. And cyclic (alicyclic) alkyl groups such as propyl group and cyclobutyl group. Of these, a methyl group or an ethyl group is preferable from the viewpoint of ease of reaction in forming the dense coating layer (B). Note that R 3 May be the same or different when y is 2 or more.
[0044]
In the above formula (1), x is an integer of 0 or more, y is an integer of 1 or more, and x + y = 4. Although not particularly limited, x = 0 and y = 4 are preferable in consideration of heat resistance, boiling resistance, and water resistance of the formed coating layer (B).
[0045]
Specific examples of the organosilicon compound (b-iii) include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetrabutoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriisopropoxysilane, and methyltributoxy. Silane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, ethyltributoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldiisopropoxysilane, dimethyldibutoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane Silane, diethyldiisopropoxysilane, diethyldibutoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, Alkoxysilanes such as niltributoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane and complex compounds thereof, methyl Examples include triacetoxysilane, trimethylsilanol, and high-molecular-weight organosilicon compounds containing these compounds. Among them, tetramethoxysilane and tetraethoxysilane are preferable in consideration of the moisture resistance, water resistance, and the like of the coating layer (B). In addition, these may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more types.
[0046]
[Hydrolysis condensate of organosilicon compound (b-iv)]
The hydrolysis condensate (b-iv) of the organosilicon compound is a compound obtained by hydrolytic condensation of the organosilicon compound (b-iii) represented by the above formula (1). In another embodiment of the composition for a coating layer, a hydrolyzed condensate (b-iv) of an organosilicon compound instead of or in addition to the organosilicon compound (b-iii) May be included in order to prevent undesired drying of the organic compound (b-ii) and the organosilicon compound (b-iii) when forming the coating layer (B). This is in consideration of the fact that hydrolytic condensation may be preferable in some cases in terms of work. That is, in another embodiment of the composition for a coating layer of the present invention, the composition for an organic silicon compound (b-iii) may be contained, and the hydrolyzed condensate (b-iii) of the organic silicon compound (b-iii) may be used. -Iii). Of course, both may be included. Although these hydrolysis-condensation reactions proceed with moisture present in the air, the reaction efficiency may be improved using a known catalyst such as an acid or a base. Further, in consideration of workability, the hydrolysis reaction is preferably performed in a solvent.
[0047]
The organosilicon compound (b-iii) and the hydrolytic condensate (b-iv) do not have a functional group capable of reacting with active hydrogen bonded to the nitrogen atom of the organic compound (bi). And is clearly different from the organic compound (b-ii).
[0048]
[Preparation of composition for coating layer]
In order to obtain the composition for a coating layer, first, (b-i) and (b-ii) described above, and if necessary, (b-iii) and / or (b-iv) are reacted, and Is prepared. As the reaction medium, the same compound as the solvent (bv) described later can be used. The amount of the composition to be obtained by reacting the above (bi) to (b-iv) to obtain a composition is to be determined depending on whether or not other additives are used, and is uniquely determined. Although not specified, the usual amounts are specified below.
[0049]
The compounding amount of the organic compound (bi) is usually 5 to 70% by mass, preferably 10% by mass, based on the total compounding amount of the components (excluding the solvent (bv)) of the coating layer composition. -60 mass%, more preferably 15-40 mass%.
[0050]
The compounding amount of the organic compound (b-ii) is usually 5 to 50% by mass, and preferably 7% by mass, based on the total compounding amount of the components of the coating layer composition (excluding the solvent (bv)). The range is from about 35% by weight to about 35% by weight, and more preferably from 10% by weight to 20% by weight.
[0051]
When the organosilicon compound (b-iii) and / or its hydrolyzed condensate (b-iv) are blended, the amount of the organosilicon compound (b-iii) depends on the composition of the coating layer composition (provided that the solvent (b-v) ) Is usually in the range of 10 to 80% by mass, preferably 20 to 70% by mass, and more preferably 30 to 60% by mass. In addition, "the compounding amount of the organosilicon compound (b-iii) and / or its hydrolytic condensate (b-iv)" means the total compounding amount of both, and only one of them is coated. When it is contained in the composition for a layer, it means one blending amount.
[0052]
The solvent (bv) in which (bi) to (b-iv) are blended is an organic compound (bi), an organic compound (b-ii), an organosilicon compound (b-iii) and / or The hydrolysis-condensation product (b-iv) of the organosilicon compound and any one capable of dissolving these reaction products are not particularly limited. Specifically, methanol, ethanol, 2-propanol, butanol Alcohols such as ethylene glycol and the like; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; aromatic hydrocarbons such as toluene, benzene and xylene; hydrocarbons such as hexane, heptane and octane; acetates such as methyl acetate and ethyl acetate; Other examples include ethyl phenol ether, propyl ether, tetrahydrofuran, water and the like. Among them, alcohols such as methanol and ethanol are preferable because they are excellent in stability during hydrolysis reaction and storage stability. The solvent may be selected in consideration of compatibility with the components (bi) to (b-iv) used.
[0053]
The amount of the solvent (bv) is not particularly limited, but is usually 20 to 97 when the total mass of the coating layer composition (including the solvent (bv)) is 100% by mass. %, Preferably 50 to 95% by mass, more preferably 70 to 95% by mass, particularly preferably 75 to 90% by mass. If the amount of the solvent (bv) is less than 20% by mass, the reaction stability of the coating layer composition may be poor, and the viscosity of the coating layer composition may increase during coating. May not be able to perform uniform coating. On the other hand, if it exceeds 97% by mass, the productivity in forming the coating layer (B) may be inferior, and the active ingredient may be too low in concentration. In some cases, it cannot be secured.
[0054]
Further, various additives such as a curing catalyst, a wettability improver, a plasticizer, an antifoaming agent, and a thickener may be further blended in an appropriate amount as long as the properties of the coating layer composition are not impaired.
[0055]
The method for producing the coating layer composition is not particularly limited, and for example, the following method can be used.
[0056]
(1) Organic compound (bi), organic compound (b-ii), organosilicon compound (b-iii) and / or hydrolyzed condensate thereof (b-iv), and solvent (bv) A method of reacting a compounding component (which may contain other optional components) containing
(2) The organic compound (bi) and the organic compound (b-ii) are reacted in advance in the solvent (bv), and thereafter, the organic silicon compound (b-iii) and / or its hydrolysis. A method of adding a condensate (b-iv),
(3) a method of hydrolyzing and condensing the organic compound (b-ii) and the organic silicon compound (b-iii) in a solvent (bv) containing the organic compound (bi),
And the like, but should not be limited to these. The solvent (bv) is desirably replenished or supplemented with an appropriate solvent at an appropriate time according to its preparation step or method.
[0057]
The reaction conditions are preferably such that substantially no unreacted organic compound (bi) remains in the composition. If the unreacted organic compound (bi) remains, the stability of the obtained coating layer (B) may be reduced. For example, the reaction may be performed at about 30 to 80 ° C. for about 0.5 to 5 hours.
[0058]
[Sealant layer (C)]
As the sealant layer (C), films having various heat sealing properties such as a polyolefin film and an ethylene vinyl alcohol copolymer film can be used. More preferred examples include a low-density polyethylene film, a non-oriented polypropylene film, and an ethylene-vinyl acetate copolymer film. The thickness of the sealant layer (C) is preferably from 10 to 200 μm, more preferably from 20 to 100 μm, and particularly preferably from 30 to 70 μm.
[0059]
【Example】
Subsequently, the usefulness of the present invention will be specifically described using Examples and Comparative Examples. In addition, the apparatus and conditions used for the measurement of each physical property are as follows.
[0060]
<Oxygen permeability measurement>
An oxygen permeability measuring device MH manufactured by Modern Controls was used. The measurement was performed at 20 ° C. 30% Rh and 20 ° C. 90% Rh.
[0061]
<Synthesis Example 1: Preparation of composition 1 for coating layer>
Polyethyleneimine (2.6 kg: Epomin SP-018 manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) as the organic compound (bi), γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (2.0 kg) as the organic compound (b-ii), and A mixed solution containing methanol (54 kg) as a solvent (bv) was reacted at 60 ° C. for 3 hours, and cooled to room temperature. Next, a mixed solution of water (1.5 kg) and methanol (70 kg) was added to the reaction solution, and the mixture was reacted at room temperature for 24 hours to obtain a composition 1 for a coating layer.
[0062]
<Synthesis Example 2: Preparation of composition 2 for coating layer>
Polyethyleneimine (2.6 kg: Epomin SP-018 manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) as the organic compound (bi), γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (2.3 kg) as the organic compound (b-ii), and A mixed solution containing methanol (54 kg) as a solvent (bv) was reacted at 60 ° C. for 3 hours, and cooled to room temperature. Next, a mixed solution of water (1.0 kg) and methanol (5.4 kg) was added to the reaction solution and reacted for 30 minutes, and tetramethoxysilane was further converted as a hydrolysis condensate (b-iv) of the organosilicon compound. (11.3 kg: Tama Chemical Industry Co., Ltd., M silicate 51) and a mixed solution of methanol (24 kg) were added. This was reacted at room temperature for 24 hours to obtain a coating layer composition 2.
[0063]
<Example 1>
As the base film (A), a PET film (length: 2000 m) having a thickness of 12 μm was prepared. Water was supplied to the PET film by passing this film through a humidifying furnace in an atmosphere of 90 ° C. and 20% Rh for 1 minute. Subsequently, the coating layer composition 1 obtained in Synthesis Example 1 was applied on a PET film using a bar coater so that the thickness after drying was 0.7 μm, and dried at 90 ° C. and 10% Rh for 10 seconds. Further, it was dried at 100 ° C. for 10 seconds. Thereafter, a film having a length of 2000 m was wound into a roll. This gas barrier film was aged at 40 ° C. and 10% Rh. When the relationship between the aging time and the oxygen permeability of the gas barrier film was investigated, the results shown in Table 1 were obtained.
[0064]
<Comparative Example 1>
A gas barrier film wound into a roll was obtained in the same manner as in Example 1, except that the step of supplying water to the PET film was removed before the coating layer composition 1 was applied on the PET film. . This gas barrier film was aged at 40 ° C. and 10% Rh. When the relationship between the aging time and the oxygen permeability of the gas barrier film was investigated, the results shown in Table 1 were obtained.
[0065]
<Example 2>
The same method as in Example 1 was used except that a nylon film having a thickness of 15 μm was used as the base film (A), and the coating layer composition 2 obtained in Synthesis Example 2 was used as the coating layer composition. A gas barrier film was obtained. This gas barrier film was aged at 40 ° C. and 10% Rh. When the relationship between the aging time and the oxygen permeability of the gas barrier film was investigated, the results shown in Table 1 were obtained.
[0066]
<Comparative Example 2>
Before applying the coating layer composition 2 on the nylon film, a gas barrier film wound into a roll was obtained in the same manner as in Example 2 except that the step of supplying water to the nylon film was removed. . This gas barrier film was aged at 40 ° C. and 10% Rh. When the relationship between the aging time and the oxygen permeability of the gas barrier film was investigated, the results shown in Table 1 were obtained.
[0067]
<Example 3>
A gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 2, except that a stretched polypropylene film (stretched PP) having a thickness of 20 μm was used as the base film (A). This gas barrier film was aged at 40 ° C. and 10% Rh. When the relationship between the aging time and the oxygen permeability of the gas barrier film was investigated, the results shown in Table 1 were obtained.
[0068]
<Comparative Example 3>
Before applying the coating layer composition 2 on the stretched PP, a gas barrier film wound into a roll was obtained in the same manner as in Example 3, except that the step of supplying water to the stretched PP was removed. . This gas barrier film was aged at 40 ° C. and 10% Rh. When the relationship between the aging time and the oxygen permeability of the gas barrier film was investigated, the results shown in Table 1 were obtained.
[0069]
[Table 1]
Figure 2004018636
[0070]
As shown in Table 1, it was shown that the time required for ripening can be reduced by supplying water to the base film (A) in advance according to the method of the present invention.
[0071]
【The invention's effect】
In the present invention, before the composition for a coating layer is applied on a substrate film, the substrate film is forcibly absorbed in advance in moisture. By taking such a treatment, the hydrolysis reaction of the alkoxysilyl group in the aging step can be promoted, and the time required for the aging step can be reduced. That is, the productivity of the gas barrier film production can be improved.

Claims (4)

基材フィルム(A)を準備する段階と、
活性水素が結合した窒素原子を分子内に有する有機化合物(b−i)、ならびに前記活性水素と反応して前記窒素原子と化学結合を形成しうる官能基および下記式(1):
Figure 2004018636
(式中、Rは、水素原子またはアルキル基である)
で表される官能基を分子内に有する有機化合物(b−ii)を反応させて得られた組成物を前記基材フィルム(A)上に塗布して、被覆層(B)を形成する段階と、を含むガスバリア用フィルムの製造方法であって、
前記組成物を前記基材フィルム(A)上に塗布する前に、前記基材フィルム(A)に水分を吸収させることを特徴とするガスバリア用フィルムの製造方法。
Preparing a base film (A);
An organic compound (bi) having a nitrogen atom bonded to an active hydrogen in the molecule, a functional group capable of forming a chemical bond with the nitrogen atom by reacting with the active hydrogen, and the following formula (1):
Figure 2004018636
(Wherein, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group)
Forming a coating layer (B) by applying a composition obtained by reacting an organic compound (b-ii) having a functional group represented by the formula in the molecule onto the base film (A). And a method for producing a gas barrier film comprising:
A method for producing a film for a gas barrier, characterized in that the base film (A) absorbs moisture before applying the composition on the base film (A).
基材フィルム(A)を準備する段階と、
活性水素が結合した窒素原子を分子内に有する有機化合物(b−i)、前記活性水素と反応して前記窒素原子と化学結合を形成しうる官能基および下記式(1):
Figure 2004018636
(式中、Rは、水素原子またはアルキル基である)
で表される官能基を分子内に有する有機化合物(b−ii)、ならびに下記式(2):
Figure 2004018636
(式中、Rは水素原子または前記活性水素と反応しない官能基を有していてもよいアルキル基であり、Rは水素原子またはアルキル基であり、xは0以上の整数であり、yは1以上の整数であり、x+y=4であり、xまたはyが2以上の場合にはRまたはRは異なっていてもよい)
で表される有機ケイ素化合物(b−iii)および/またはその加水分解縮合物(b−iv)を反応させて得られた組成物を前記基材フィルム(A)上に塗布して、被覆層(B)を形成する段階と、を含むガスバリア用フィルムの製造方法であって、
前記組成物を前記基材フィルム(A)上に塗布する前に、前記基材フィルム(A)に水分を吸収させることを特徴とするガスバリア用フィルムの製造方法。
Preparing a base film (A);
An organic compound (bi) having in its molecule a nitrogen atom to which active hydrogen is bonded, a functional group capable of reacting with the active hydrogen to form a chemical bond with the nitrogen atom, and the following formula (1):
Figure 2004018636
(Wherein, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group)
An organic compound (b-ii) having a functional group represented by the following formula in the molecule, and the following formula (2):
Figure 2004018636
(Wherein, R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group which may have a functional group which does not react with the active hydrogen, R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group, x is an integer of 0 or more, y is an integer of 1 or more, x + y = 4, and when x or y is 2 or more, R 2 or R 3 may be different)
A composition obtained by reacting the organosilicon compound (b-iii) and / or its hydrolyzed condensate (b-iv) represented by the formula: (B) forming a gas barrier film comprising:
A method for producing a film for a gas barrier, characterized in that the base film (A) absorbs moisture before applying the composition on the base film (A).
前記基材フィルム(A)への水分の吸収は、前記基材フィルム(A)を加湿炉内部に供給すること、前記基材フィルム(A)に水蒸気を供給すること、または前記基材フィルム(A)に水分を供給することによってなされることを特徴とする請求項1または2に記載のガスバリア用フィルムの製造方法。The absorption of moisture into the base film (A) can be performed by supplying the base film (A) into a humidifying furnace, supplying steam to the base film (A), or forming the base film ( The method for producing a gas barrier film according to claim 1, wherein the method is performed by supplying water to A). 被覆層(B)を形成した後であって熟成前に、前記ガスバリア用フィルムが巻き取られることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のガスバリア用フィルムの製造方法。The method for producing a gas barrier film according to any one of claims 1 to 3, wherein the gas barrier film is wound after forming the coating layer (B) and before aging.
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