JP2005081700A - Manufacturing method for gas barrier laminate - Google Patents

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Masami Yamada
正実 山田
Kunihiko Ozaki
邦彦 尾崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for a gas barrier laminate (2) capable of industrially and continuously manufacturing the gas barrier laminate, which has higher gas barrier properties than before under a high humidity condition though a water soluble polymer is used, under a mild condition not bringing about the thermal deterioration of a plastic base material or a gas barrier layer ready to be formed. <P>SOLUTION: The gas barrier laminate (1) is manufactured by applying a coating agent (A) for forming the gas barrier layer at least to one side of a plastic film directly or applying the same to the coating layer of other coating agent (B) provided at least on one side of the plastic film and heat-treating the coated plastic film. This laminate (1) is fed through a moist heat treatment tank held to a high temperature and high humidity state with a temperature of 60-100°C and a relative humidity of 80% or above by spraying water containing a divalent or above metal compound along with steam under atmospheric pressure to be subjected to moist heat treatment. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ガスバリア性積層体の製造方法に関する。詳しくは、高湿度下においても優れたガスバリア性を有するガスバリア性積層体を連続的に工業的に製造する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a gas barrier laminate. Specifically, the present invention relates to a method for continuously industrially producing a gas barrier laminate having excellent gas barrier properties even under high humidity.

ポリアミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム等の熱可塑性樹脂フィルムは、強度、透明性、成形性に優れていることから、包装材料として幅広い用途に使用されている。しかし、これらの熱可塑性樹脂フィルムは酸素等のガス透過性が大きいため、一般食品、レトルト処理食品、化粧品、医療用品、農薬等の包装に使用した場合、長期保存中にフィルムを透過した酸素等のガスにより内容物の変質が生じることがある。   Thermoplastic resin films such as polyamide film, polyester film, and polyolefin film are excellent in strength, transparency, and moldability, and are therefore used in a wide range of applications as packaging materials. However, since these thermoplastic resin films have large gas permeability such as oxygen, when used for packaging general foods, retort-treated foods, cosmetics, medical supplies, agricultural chemicals, etc., oxygen that has permeated the film during long-term storage, etc. The contents of the contents may be altered by the gas.

そこで、熱可塑性樹脂の表面にポリ塩化ビニリデン(以下PVDCと略記する)のエマルジョン等をコーティングし、ガスバリア性の高いPVDC層を形成せしめた積層フィルムが食品包装等に幅広く使用されてきた。しかし、PVDCは焼却時に酸性ガス等の有機物質を発生するため、近年環境への関心が高まるとともに他材料への移行が強く望まれている。   Therefore, a laminated film in which a thermoplastic resin surface is coated with a polyvinylidene chloride (hereinafter abbreviated as PVDC) emulsion or the like to form a PVDC layer having a high gas barrier property has been widely used for food packaging and the like. However, since PVDC generates an organic substance such as acid gas during incineration, interest in the environment has increased in recent years, and a shift to other materials has been strongly desired.

PVDCに代わる材料としてポリビニルアルコール(以下PVAと略記する)は有毒ガスの発生もなく、低湿度雰囲気下でのガスバリア性も高いが、湿度が高くなるにつれて急激にガスバリア性が低下するので、水分を含む食品等の包装には用いることが出来ない。また、湿潤環境での保存に耐えられない。   Polyvinyl alcohol (hereinafter abbreviated as PVA) as an alternative to PVDC does not generate toxic gas and has a high gas barrier property in a low humidity atmosphere. However, as the humidity increases, the gas barrier property decreases rapidly. It cannot be used for packaging foods. In addition, it cannot withstand storage in a humid environment.

水溶性のポリマーからなる液状組成物をフィルムにコートし、高湿度下でも高いガスバリア性を発現させる方法として、PVAまたは糖類とポリアクリル酸またはポリメタクリル酸の部分中和物とからなる水溶液をフィルムにコートし熱処理することにより、両ポリマーをエステル結合により架橋する方法が提案されている(特許文献1:特開平06−220221号公報、特許文献2:同07−102083号公報、特許文献3:同07−205379号公報、特許文献4:同07−266441号公報、特許文献5:同08−041218号公報、特許文献6:同10−237180号公報、特許文献7:同特開2000−000931号公報等参照)。
しかし、上記公報に提案される方法では、高度なガスバリア性を発現させるためには高温長時間の加熱処理が必要であり、製造時に多量のエネルギーを要するため環境への負荷が少なくない。
また、高温長時間で熱処理すると、バリア層を構成するPVA等の変色や分解の恐れが生じる他、バリア層を積層しているプラスチックフィルム等の基材に収縮や皺が生じるなどの変形が生じ、また基材の熱劣化による機械強度の低下等が起こり、包装用材料として用いた場合、強度不足や変形部分での接着性不足による破袋等が起こり易くなり実用に適さなくなる。プラスチック基材の劣化を防ぐためには、高温加熱に十分耐え得るような特殊な耐熱性フィルムを基材とする必要があるが、汎用性、経済性の点で難がある。
一方、熱処理温度が低いと、非常に長時間処理する必要があり、生産性が低下するという問題点が生じる。
As a method for coating a film with a liquid composition comprising a water-soluble polymer and exhibiting a high gas barrier property even under high humidity, an aqueous solution comprising a partially neutralized product of PVA or saccharide and polyacrylic acid or polymethacrylic acid is used. A method is proposed in which both polymers are crosslinked by an ester bond by coating and heat treatment (Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 06-220221, Patent Document 2: JP 07-0102083, Patent Document 3: JP-A-07-205379, Patent Document 4: JP-A-07-266441, Patent Document 5: JP-A-08-041218, Patent Document 6: JP-A-10-237180, Patent Document 7: JP-A 2000-000931. No. publication etc.).
However, the method proposed in the above publication requires high-temperature and long-time heat treatment in order to develop a high level of gas barrier properties, and a large amount of energy is required during production, so the load on the environment is not small.
In addition, when heat treatment is performed at a high temperature for a long time, there is a risk of discoloration or decomposition of PVA or the like constituting the barrier layer, and deformation such as shrinkage or wrinkle occurs in the base material such as a plastic film on which the barrier layer is laminated. In addition, when the substrate is used as a packaging material due to thermal deterioration of the base material, bag breakage or the like due to insufficient strength or insufficient adhesion at a deformed portion is likely to occur, making it unsuitable for practical use. In order to prevent the deterioration of the plastic substrate, it is necessary to use a special heat-resistant film that can sufficiently withstand high-temperature heating as a substrate, but there are difficulties in terms of versatility and economy.
On the other hand, when the heat treatment temperature is low, it is necessary to perform the treatment for a very long time, which causes a problem that productivity is lowered.

PVAのような水溶性のポリマーを用いながらも高湿度下でも高いガスバリア性を有するガスバリア性積層体を、従来よりも低温もしくは短時間の加熱処理で得る方法が提案されている(特許文献8:特開2001−323204号公報、特許文献9:同2002−020677号公報、特許文献10:同2002−241671号公報参照)。   A method of obtaining a gas barrier laminate having a high gas barrier property even under high humidity while using a water-soluble polymer such as PVA by a heat treatment at a lower temperature or in a shorter time than before has been proposed (Patent Document 8: Japanese Patent Laid-Open No. 2001-323204, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-323204, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-020677, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-241671.

特許文献8〜10に記載されるコート剤は、水溶性のポリマーを用いながらも特許文献1〜7に記載されるコート剤よりも低温もしくは短時間の加熱で高湿度下で従来よりも高いガスバリア性を有するガスバリア性積層体を形成し得る。   The coating agent described in Patent Documents 8 to 10 uses a water-soluble polymer, but has a higher gas barrier than conventional coatings under high humidity at a lower temperature or in a shorter time than the coating agent described in Patent Documents 1 to 7. A gas barrier laminate having properties can be formed.

しかし、特許文献1〜10に記載される、加熱によって、PVA中の水酸基とポリアクリル酸中もしくはエチレン−マレイン酸共重合体中のCOOHとをエステル化反応させたり、金属架橋構造を導入したりするという方法では、高湿度下におけるガスバリア性の向上には限界があった。即ち、加熱条件をより高温長時間にしてもある一定の値以上酸素透過度は小さくはならず、むしろ大きくなってしまうと逆転現象が生じた。過酷な加熱条件によって、プラスチック基材や形成されつつあるバリア層が熱劣化したためと考えられる。また、高温長時間という加熱条件は、プラスチック基材や形成されつつあるバリア層の着色やカールをも生起し、この点でも好ましくない。
以上の結果、高湿度下におけるガスバリア性のさらなる向上が益々要求されつつある今日、特許文献1〜10に記載されるコート剤を加熱、硬化するだけでは、より厳しい要求には応えられなかった。
However, as described in Patent Documents 1 to 10, by heating, a hydroxyl group in PVA and COOH in polyacrylic acid or ethylene-maleic acid copolymer are esterified, or a metal cross-linked structure is introduced. However, there is a limit in improving the gas barrier property under high humidity. That is, the oxygen permeability did not decrease beyond a certain value even if the heating conditions were higher for a longer time, but when it increased, the reverse phenomenon occurred. It is considered that the plastic substrate and the barrier layer being formed were thermally deteriorated due to severe heating conditions. Further, the heating condition of high temperature and long time also causes coloring and curling of the plastic substrate and the barrier layer being formed, which is not preferable in this respect.
As a result of the above, today, further improvement of gas barrier properties under high humidity is being increasingly demanded, and it has not been possible to meet more stringent requirements simply by heating and curing the coating agent described in Patent Documents 1-10.

特開平06−220221号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-220221 特開平07−102083号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-102083 特開平07−205379号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-205379 特開平07−266441号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-266441 特開平08−041218号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-041218 特開平10−237180号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-237180 特開2000−000931号公報JP 2000-000931 A 特開2001−323204号公報JP 2001-323204 A 特開2002−020677号公報JP 2002-020677 A 特開2002−241671号公報JP 2002-241671 A

本発明の課題は、水溶性ポリマーを用いながらも高湿度下で従来よりも高いガスバリア性を有するガスバリア性積層体を、プラスチック基材や形成されつつあるバリア層の熱劣化を引き起こさない穏和な条件で、工業的に連続的に製造することである。   An object of the present invention is to provide a gas barrier laminate having a gas barrier property higher than that of a conventional one under a high humidity while using a water-soluble polymer, and a mild condition that does not cause thermal deterioration of a plastic substrate or a barrier layer that is being formed. Therefore, it is to manufacture industrially continuously.

第1の発明は、ガスバリア層形成用コート剤(A)を、プラスチックフィルムの少なくとも一方の面に直接もしくはプラスチックフィルムの少なくとも一方の面に設けられた他のコート剤(B)のコーティング層上に塗工し、熱処理してなるガスバリア性積層体(1)を、大気圧下で水蒸気と共に2価以上の金属化合物を含有する水を噴霧した、温度60℃以上100℃以下でかつ相対湿度80%以上の高温多湿状態の湿熱処理槽中を搬送して、湿熱処理を行なうことを特徴とするガスバリア性積層体(2)の製造方法に関する。   In the first invention, the coating agent for gas barrier layer formation (A) is applied directly on at least one surface of the plastic film or on the coating layer of another coating agent (B) provided on at least one surface of the plastic film. The gas barrier laminate (1) formed by coating and heat treatment was sprayed with water containing a metal compound having a valence of 2 or more together with water vapor under atmospheric pressure, at a temperature of 60 ° C. to 100 ° C. and a relative humidity of 80%. It is related with the manufacturing method of the gas-barrier laminated body (2) characterized by conveying in the high-temperature, high-humidity wet heat-treatment tank, and performing a wet heat treatment.

第2の発明は、ガスバリア層形成用コート剤(A)が、ポリアルコール系ポリマーとポリカルボン酸系ポリマーとを含有することを特徴とする第1の発明に記載のガスバリア性積層体の製造方法に関する。   In a second invention, the gas barrier layer-forming coating agent (A) contains a polyalcohol polymer and a polycarboxylic acid polymer, and the method for producing a gas barrier laminate according to the first invention About.

第3の発明は、2価以上の金属化合物が、水酸基もしくはカルボキシル基と反応し得ることを特徴とする第2の発明に記載のガスバリア性積層体(2)の製造方法に関する。   A third invention relates to a method for producing a gas barrier laminate (2) according to the second invention, wherein a divalent or higher valent metal compound can react with a hydroxyl group or a carboxyl group.

第4の発明は、2価以上の金属化合物が、2価以上の金属の水酸化物、炭酸塩、酢酸塩、燐酸塩のうち一種以上を含有することを特徴とする第2の発明又は第3の発明に記載のガスバリア性積層体(2)の製造方法に関する。   The fourth invention is characterized in that the divalent or higher valent metal compound contains one or more of divalent or higher metal hydroxides, carbonates, acetates and phosphates. The present invention relates to a method for producing a gas barrier laminate (2) according to the invention of 3.

第5の発明は、2価以上の金属が、MgまたはCaのいずれか1種またはこれらの混合物であることを特徴とする第3の発明ないし第4の発明にいずれか記載のガスバリア性積層体(2)の製造方法に関する。   According to a fifth invention, the gas barrier laminate according to any one of the third to fourth inventions, wherein the divalent or higher valent metal is any one of Mg or Ca or a mixture thereof. The manufacturing method of (2).

第6の発明は、ポリアルコール系ポリマーが、ポリビニルアルコール又は糖類であることを特徴とする第2の発明ないし第5の発明いずれか記載のガスバリア性積層体(2)の製造方法に関する。   A sixth invention relates to a method for producing a gas barrier laminate (2) according to any one of the second to fifth inventions, wherein the polyalcohol polymer is polyvinyl alcohol or saccharide.

第7の発明は、ポリカルボン酸系ポリマーが、ポリ(メタ)アクリル酸系ポリマーであることを特徴とする第2の発明ないし第6の発明いずれか記載のガスバリア性積層体(2)の製造方法に関する。   The seventh invention provides the gas barrier laminate (2) according to any one of the second to sixth inventions, wherein the polycarboxylic acid polymer is a poly (meth) acrylic acid polymer. Regarding the method.

第8の発明は、ポリカルボン酸系ポリマーが、炭素−炭素二重結合を有する二塩基酸を必須成分とするモノマーを付加重合してなるポリマーであることを特徴とする第2の発明ないし第6の発明いずれか記載のガスバリア性積層体(2)の製造方法に関する。   The eighth invention is characterized in that the polycarboxylic acid polymer is a polymer formed by addition polymerization of a monomer having a dibasic acid having a carbon-carbon double bond as an essential component. The invention relates to a method for producing a gas barrier laminate (2) according to any one of the inventions.

第9の発明は、炭素−炭素二重結合を有する二塩基酸を必須成分とするモノマーを付加重合してなるポリマーが、オレフィン−マレイン酸共重合体又はポリイタコン酸系ポリマーであることを特徴とする第8の発明に記載のガスバリア性積層体(2)の製造方法に関する。   The ninth invention is characterized in that the polymer formed by addition polymerization of a monomer containing a dibasic acid having a carbon-carbon double bond as an essential component is an olefin-maleic acid copolymer or a polyitaconic acid polymer. The present invention relates to a method for producing a gas barrier laminate (2) according to an eighth invention.

第10の発明は、オレフィン−マレイン酸共重合体が、エチレン−マレイン酸共重合体、メチルビニルエーテル−マレイン酸共重合体、及びイソブチレン−マレイン酸共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする第9の発明に記載のガスバリア性積層体(2)の製造方法に関する。   In a tenth aspect of the invention, the olefin-maleic acid copolymer is at least one selected from the group consisting of an ethylene-maleic acid copolymer, a methyl vinyl ether-maleic acid copolymer, and an isobutylene-maleic acid copolymer. The present invention relates to a method for producing a gas barrier laminate (2) according to the ninth invention.

本発明により、従来よりも高いガスバリア性を有するガスバリア性積層体を、プラスチック基材や形成されつつあるバリア層の熱劣化を引き起こさない穏和な条件で、工業的に連続的に得ることができる。   According to the present invention, a gas barrier laminate having a higher gas barrier property than conventional ones can be obtained industrially continuously under mild conditions that do not cause thermal deterioration of a plastic substrate or a barrier layer that is being formed.

以下、図を参照しながら本発明を説明する。
図1は、ガスバリア性積層体(1)を、大気圧下に湿熱処理槽中へ、水蒸気と2価以上の金属化合物含有する水を同時に、またはそれぞれを交互に、あるいはそれぞれを全く独立に噴霧して、高温多湿状態とした湿熱処理槽内を搬送させ、連続的にガスバリア性積層体(2)を得る方法を示す概念図である。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows that a gas barrier laminate (1) is sprayed into a wet heat treatment tank under atmospheric pressure simultaneously with water vapor and water containing a metal compound having a valence of 2 or more, or alternately or completely independently of each other. And it is a conceptual diagram which shows the method of conveying the inside of the wet heat processing tank made into the hot and humid state, and obtaining a gas-barrier laminated body (2) continuously.

[ガスバリ性積層体(1)]
ガスバリ性積層体(1)を得るには、以下のような工程を経る。
(1) 後述のプラスチックフィルム上に直接に、又は後述のプラスチックフィルム上に設けたアンカーコート剤(B)層上に、後述のガスバリア層形成用コート剤(A)を塗工する。
例えば、ポリアルコール系ポリマーとポリカルボン酸系ポリマーの水溶液とを混合してなるガスバリア層形成用コート剤(A)を、種々の装置を用いて、所望の厚さのバリア層を形成し得るようにコーティングする。塗工装置としては、エアーナイフコーター、キスロールコーター、メタリングバーコーター、グラビアロールコーター、リバースロールコーター、デイップコーター、ダイコーター、コンマコーター、リップコーター、カーテンコーター等が挙げられ、これら装置は単独で用いることもできるし、複数の装置を組み合わせることもできる。
形成されるバリア層の厚みは、使用する用途に応じて適宜決めることが出来、0.05μm〜100μmの厚みであることが好ましく、0.1μm〜50μmの厚みであることがより好ましく、0.3μm〜10μmの厚みであると特に好ましい。0.05μm未満の厚みでは十分なガスバリア性を発現する事が困難となり、一方、100μmを越える厚みになると、塗工等の生産工程において困難を生じやすく、また乾燥及びバリア層形成時の加熱に要するエネルギー量も多くなりすぎる。
[Gas Barrier Laminate (1)]
In order to obtain the gas-barrier laminate (1), the following steps are performed.
(1) A gas barrier layer forming coating agent (A) described later is applied directly on a plastic film described later or on an anchor coating agent (B) layer provided on a plastic film described later.
For example, the coating agent (A) for forming a gas barrier layer obtained by mixing a polyalcohol polymer and an aqueous solution of a polycarboxylic acid polymer can be used to form a barrier layer having a desired thickness using various apparatuses. To coat. Examples of coating devices include air knife coaters, kiss roll coaters, metering bar coaters, gravure roll coaters, reverse roll coaters, dip coaters, die coaters, comma coaters, lip coaters, curtain coaters, and the like. It can also be used, or a plurality of devices can be combined.
The thickness of the barrier layer to be formed can be appropriately determined according to the application to be used, and is preferably 0.05 μm to 100 μm, more preferably 0.1 μm to 50 μm. A thickness of 3 μm to 10 μm is particularly preferable. If the thickness is less than 0.05 μm, it will be difficult to develop sufficient gas barrier properties. On the other hand, if the thickness exceeds 100 μm, it will be difficult to produce in the production process such as coating, and heating during drying and barrier layer formation will occur. The amount of energy required is too much.

(2) ガスバリア層形成用コート剤(A)を塗工後、次いで種々の加熱装置を用いて、コート剤(A)中の液状媒体、例えば水分を蒸発・乾燥すると共に、ガスバリア層形成用コート剤(A)中の水溶性ポリマーを反応させてバリア層を形成し、ガスバリア性積層体(1)を得る。種々の加熱装置としては、アーチドライヤー、ストレートバスドライヤー、タワードライヤー、ドラムドライヤーおよびフローティングドライヤー等の装置が挙げられ、これら装置は単独で用いることもできるし、複数の装置を組み合わせることもできる。 (2) After coating the coating agent (A) for forming the gas barrier layer, the liquid medium in the coating agent (A), for example, moisture is evaporated and dried using various heating devices, and the coating for forming the gas barrier layer A water-soluble polymer in the agent (A) is reacted to form a barrier layer to obtain a gas barrier laminate (1). Examples of the various heating devices include devices such as an arch dryer, a straight bath dryer, a tower dryer, a drum dryer, and a floating dryer. These devices can be used alone, or a plurality of devices can be combined.

[ガスバリ性積層体(2)]
ガスバリア性積層体(1)を、以下に詳述するような方法に従って、大気圧下に、水蒸気と2価以上の金属化合物含有する水を同時に、、またはそれぞれを交互に、あるいはそれぞれを全く独立に湿熱処理槽中へ噴霧して、温度60℃以上100℃以下でかつ相対湿度が80%以上の高温多湿状態とした湿熱処理槽内中に搬送することによって、ガスバリア性積層体(1)の有していたガスバリア性を著しく向上させたガスバリア性積層体(2)を連続して得ることができる。
即ち、図1に示すようにガスバリア性積層体(1)を巻き出し装置2に取り付け、ガスバリア性積層体(1)を巻き出し、巻き出したガスバリア性積層体(1)を、水蒸気と共に2価以上の金属化合物を含有する水を噴霧して、温度60℃以上100℃以下でかつ相対湿度が80%以上の高温多湿状態とした湿熱処理槽中を搬送し、必要に応じて乾燥装置4で水分を乾燥し、巻き取り装置3を用いて巻き取ることによって、ガスバリア性積層体(2)を連続的に得ることができる。
また、図1に示してはいないが、湿熱処理槽1から搬出されたガスバリア性積層体(2)を2価以上の金属化合物を含有しない水で洗浄してから乾燥し、巻き取ることもできる。洗浄の方法は、ガスバリア性積層体(2)を2価以上の金属化合物を含有しない水中を搬送してもよいし、ガスバリア性積層体(2)に2価以上の金属化合物を含有しない水をシャワー状に吹き付けてもよい。
なお、ガスバリア性積層体(1)を一端巻き取ることなく、得られたガスバリア性積層体(1)を直ちに湿熱処理槽1に搬入し、湿熱処理しても良い。
[Gas Barrier Laminate (2)]
According to the method described in detail below, the gas barrier laminate (1) is subjected to water vapor and water containing a divalent or higher metal compound at the same time, alternately with each other, or completely independent of each other under atmospheric pressure. Of the gas barrier laminate (1) by spraying it into the wet heat treatment tank and transporting it into a wet heat treatment tank having a temperature of 60 ° C. to 100 ° C. and a relative humidity of 80% or more. The gas barrier laminate (2) having the gas barrier property that has been remarkably improved can be obtained continuously.
That is, as shown in FIG. 1, the gas barrier laminate (1) is attached to the unwinding device 2, the gas barrier laminate (1) is unwound, and the unrolled gas barrier laminate (1) is divalent with water vapor. The water containing the above metal compound is sprayed, and is transported through a wet heat treatment tank having a temperature of 60 ° C. or higher and 100 ° C. or lower and a relative humidity of 80% or higher. The gas barrier laminate (2) can be continuously obtained by drying the moisture and winding it using the winding device 3.
Although not shown in FIG. 1, the gas barrier laminate (2) carried out from the wet heat treatment tank 1 can be washed with water containing no divalent or higher metal compound, dried, and wound up. . The cleaning method may be to transport the gas barrier laminate (2) in water that does not contain a divalent or higher metal compound, or water that does not contain a divalent or higher metal compound in the gas barrier laminate (2). You may spray it like a shower.
The obtained gas barrier laminate (1) may be immediately carried into the wet heat treatment tank 1 and wet heat treated without winding up the gas barrier laminate (1).

水蒸気と2価以上の金属化合物を噴霧して高温多湿状態とした湿熱処理槽内の温度は、60℃以上100℃以下であることが必須であり、80℃以上100℃以下であることがより好ましい。60℃以下であると高いバリア性を得る為には長時間の湿熱処理が必要となる。また大気圧下であるため、100℃以上にはならない。
また、湿熱処理槽内の相対湿度は80%以上であることが必須であり、90%以上であることがより好ましい。さらに、一部結露している状態でも特に支障はない。
The temperature in the wet heat treatment tank in which water vapor and a metal compound having a valence of 2 or more are sprayed to form a high-temperature and high-humidity state is essential to be 60 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. preferable. In order to obtain a high barrier property at 60 ° C. or lower, a long heat treatment is required. Moreover, since it is under atmospheric pressure, it does not exceed 100 ° C.
Moreover, it is essential that the relative humidity in the wet heat treatment tank is 80% or more, and more preferably 90% or more. Furthermore, there is no particular problem even in the state of partial condensation.

湿熱処理槽の通過時間は、目的とするガスバリア性能により異なるが、1秒以上60分以内であることが好ましく、15秒以上30分以下であることがより好ましい。1秒より短いと十分な金属架橋が得られなく高いバリア性が得られない。一方、60分以上であると処理時間がかかりすぎるため工業的な製造には適さない。   The passage time of the wet heat treatment tank varies depending on the target gas barrier performance, but is preferably 1 second to 60 minutes, and more preferably 15 seconds to 30 minutes. If it is shorter than 1 second, sufficient metal crosslinking cannot be obtained and high barrier properties cannot be obtained. On the other hand, if it is 60 minutes or longer, it takes too much processing time and is not suitable for industrial production.

図1に示すように湿熱処理槽中を通過させる際、ロールのような方向変換手段を用いて、ガスバリア性積層体(1)を複数回、方向を転換させることが工業的に好ましい。方向転換を複数回繰り返すことによって、高速で搬送する場合においても、湿熱処理槽内により長い時間滞留させることができ、湿熱処理時間を長くすることができる。
尚、図1は、ガスバリア性積層体(1)を上下に方向転換させる場合を示すが、図2〜3に示すような方向転換を繰り返してもよい。
As shown in FIG. 1, it is industrially preferable to change the direction of the gas barrier laminate (1) a plurality of times using a direction changing means such as a roll when passing through the wet heat treatment tank. By repeating the direction change a plurality of times, even when transporting at a high speed, it can be retained in the wet heat treatment tank for a longer time, and the wet heat treatment time can be extended.
1 shows a case where the gas barrier laminate (1) is turned up and down, the direction turning as shown in FIGS.

湿熱処理槽は、内部に高温多湿な状態を作るため、一個以上の、水蒸気を噴霧する噴霧口6と、一個以上の、2価以上の金属化合物を有する水を噴霧する噴霧口5を具備する。
図1は、湿熱処理槽1の上部および側壁部に噴霧口5と噴霧口6が複数個を具備する場合を示す。
噴霧口5および6は、湿熱処理槽の内部であればどこへ取り付けてもかまわないが、噴霧口5については、湿熱処理槽内へ噴霧された水中に溶解している2価以上の金属化合物が、ガスバリア性積層体(1)を連続的に湿熱処理する間に、ガスバリア層へ取り込まれて金属架橋を形成しガスバリア性を向上させるため、より効率的にガスバリア層へ取り込まれるように、積層体のガスバリア層を形成している側へ、2価以上の金属化合物を有する水を噴霧するように取り付けることがより好ましい。
また、水蒸気と2価以上の金属化合物を有する水を噴霧して高温多湿な状態となった湿熱処理槽内を、マイクロ波などを利用してさらに加熱することもできる。
The wet heat treatment tank includes one or more spray ports 6 for spraying water vapor and one or more spray ports 5 for spraying water containing a metal compound having a valence of 2 or more in order to create a hot and humid state inside. .
FIG. 1 shows a case where a plurality of spray ports 5 and spray ports 6 are provided in the upper portion and the side wall portion of the wet heat treatment tank 1.
The spray ports 5 and 6 may be attached anywhere as long as they are inside the wet heat treatment tank, but the spray port 5 is a divalent or higher metal compound dissolved in the water sprayed into the wet heat treatment tank. However, during continuous wet heat treatment of the gas barrier laminate (1), the gas barrier layer is incorporated into the gas barrier layer to form a metal bridge and improve the gas barrier property. It is more preferable to attach so that the water which has a metal compound more than bivalence may be sprayed to the side which forms the gas barrier layer of a body.
In addition, the inside of the wet heat treatment tank that has been sprayed with water vapor and water having a metal compound having a valence of 2 or more to be in a hot and humid state can be further heated using microwaves or the like.

乾燥装置4は、アーチドライヤー、ストレートバスドライヤー、タワードライヤー、ドラムドライヤーおよびフローティングドライヤー等の装置、あるいはそれらを組み合わせた装置などを例示でき、必要に応じて、得られたガスバリア性積層体(2)中の水分を乾燥させる目的で、熱風を吹き付けたり、赤外線照射などにより加熱できる装置である。   Examples of the drying device 4 include devices such as arch dryers, straight bath dryers, tower dryers, drum dryers, and floating dryers, or devices that combine them. If necessary, the obtained gas barrier laminate (2) It is a device that can be heated by blowing hot air or irradiating it with infrared rays for the purpose of drying the water inside.

〔水〕
本発明に用いられる2価以上の金属化合物を含有する水について説明する。
本発明に用いられる噴霧される水は、2価以上の金属化合物を含有することが必須である。即ち、水蒸気と共に、湿熱処理槽内へ噴霧された水中に溶解している2価以上の金属化合物(C)が、ガスバリア性積層体(1)を連続的に湿熱処理する間に、ガスバリア層へ取り込まれて金属架橋を形成してガスバリア性を向上させ、高湿度下でも優れたガスバリア性を発現させる。
後述の金属化合物(C)を金属イオンの濃度として3ppm〜3000ppm含有することが好ましく、10ppm〜500ppm含有することがより好ましく、20ppm〜300ppm含有することがさらに好ましく、30ppm〜200ppm含有することが最も好ましい。
金属イオン濃度で3ppm未満の場合は、ガスバリア性積層体(1)中に導入され架橋に寄与する金属量が少なくなり、バリア性向上がほとんど期待できなくなる。一方、3000ppmを越えて含有する場合には、湿熱処理後のフィルム表面に金属化合物が析出し易くなり、表面が汚れ易くなる。従って、別途湿熱処理後にフィルム表面の金属化合物を洗い流す工程が必要となり、工程数が増えてしまう為好ましくない。
〔water〕
The water containing a divalent or higher-valent metal compound used in the present invention will be described.
It is essential that the water to be sprayed used in the present invention contains a divalent or higher metal compound. That is, the divalent or higher valent metal compound (C) dissolved in the water sprayed into the wet heat treatment tank together with the water vapor is subjected to the wet heat treatment of the gas barrier laminate (1) to the gas barrier layer. Incorporated to form metal crosslinks to improve gas barrier properties and to exhibit excellent gas barrier properties even under high humidity.
It is preferable to contain the metal compound (C) described later as a metal ion concentration of 3 ppm to 3000 ppm, more preferably 10 ppm to 500 ppm, more preferably 20 ppm to 300 ppm, most preferably 30 ppm to 200 ppm. preferable.
When the metal ion concentration is less than 3 ppm, the amount of metal introduced into the gas barrier laminate (1) and contributing to crosslinking decreases, and almost no improvement in barrier properties can be expected. On the other hand, when the content exceeds 3000 ppm, the metal compound is likely to be deposited on the film surface after the wet heat treatment, and the surface is likely to become dirty. Therefore, a separate step of washing away the metal compound on the film surface after the wet heat treatment is required, which increases the number of steps, which is not preferable.

〔2価以上の金属化合物(C)〕
本発明において用いられる2価以上の金属化合物(C)について説明する。
金属化合物(C)は、2価以上の金属化合物であり、カルボキシル基もしくは水酸基と反応し得るものである。形成されたガスバリア性積層体(2)に水が作用し、熱水中に含有される金属化合物(C)がガスバリア性積層体(2)へ移行し、ガスバリア層形成用コート剤(A)由来のカルボキシル基ないし水酸基と反応することによって、好適に架橋構造を形成するものと考えられる。ここで生じる架橋構造は、イオン結合、共有結合はもちろん配位的な結合であってもよい。
[Divalent or higher metal compound (C)]
The divalent or higher valent metal compound (C) used in the present invention will be described.
The metal compound (C) is a divalent or higher valent metal compound and can react with a carboxyl group or a hydroxyl group. Water acts on the formed gas barrier laminate (2), and the metal compound (C) contained in the hot water moves to the gas barrier laminate (2), resulting in the gas barrier layer forming coating agent (A). It is considered that a crosslinked structure is suitably formed by reacting with a carboxyl group or a hydroxyl group. The cross-linked structure generated here may be a coordinate bond as well as an ionic bond and a covalent bond.

カルボキシル基と反応し得る金属化合物(C)としては、
2価以上の金属のハロゲン化物、水酸化物、酸化物、炭酸塩、リン酸塩、亜リン酸塩、次亜リン酸塩、硫酸塩もしくは亜硫酸塩(C1)、
ジルコニウム錯塩、ハロゲン化ジルコニウム、無機酸のジルコニウム塩もしくは有機酸のジルコニウム塩(C2)等が挙げられ、金属化合物(C1)が好ましい。2価以上の金属化合物(C)としては、各群から選ばれる1種を単独で使用することもできるし、各郡内の2種以上を併用することもできるし、各群から選ばれる1種以上を併用することもできる。
As the metal compound (C) capable of reacting with a carboxyl group,
Bivalent or higher metal halide, hydroxide, oxide, carbonate, phosphate, phosphite, hypophosphite, sulfate or sulfite (C1),
Zirconium complex salts, zirconium halides, zirconium salts of inorganic acids, zirconium salts of organic acids (C2) and the like can be mentioned, and metal compounds (C1) are preferred. As a bivalent or more metal compound (C), 1 type chosen from each group can also be used independently, 2 or more types in each group can also be used together, and 1 chosen from each group. More than one species can be used in combination.

金属化合物(C1)としては、2価以上の金属の水酸化物、酸化物、炭酸塩、リン酸塩、亜リン酸塩、次亜リン酸塩、硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩等が好ましい。これらは1種類を使用する事もできるし、2種類以上を併用することもできる。
2価以上の金属としては、Mg、Ca、Zn、Cu、Co、Fe、Ni、AlもしくはZrが好ましく、Mg、Caがより好ましく、Mgがさらに好ましい。
Mg化合物としては、MgO、Mg(OH)2、MgSO4、MgCl2、MgCO3、Mg(CH3COOH) 2、Mg3(PO4) 2等が挙げられ、Ca化合物としては、CaO、Ca(OH)2、CaSO4、CaCl2、CaCO3、Ca(CH3COOH) 2、Ca3(PO4) 2等が挙げられる。
ガスバリア性積層体(1)を湿熱処理するために噴霧される水に含有される金属化合物としては、Mg(OH)2、MgCO2、Mg(CH3COOH) 2、Mg3(PO4) 2等のMg化合物や、Ca(OH)2、CaCO3、Ca(CH3COOH) 2、Ca3(PO4) 2等のCa化合物が好ましく、Mg(OH)2、MgCO3、Ca(OH)2、CaCO3がさらに好ましい。
As the metal compound (C1), metal hydroxides, oxides, carbonates, phosphates, phosphites, hypophosphites, sulfates, hydrochlorides, nitrates and the like of divalent or higher metals are preferable. One of these can be used, or two or more can be used in combination.
As a metal more than bivalence, Mg, Ca, Zn, Cu, Co, Fe, Ni, Al, or Zr is preferable, Mg and Ca are more preferable, and Mg is more preferable.
Examples of the Mg compound include MgO, Mg (OH) 2 , MgSO 4 , MgCl 2 , MgCO 3 , Mg (CH 3 COOH) 2 , Mg 3 (PO 4 ) 2 , and the Ca compound includes CaO and Ca. (OH) 2, CaSO 4, CaCl 2, CaCO 3, Ca (CH 3 COOH) 2, Ca 3 (PO 4) 2 and the like.
Examples of the metal compound contained in the water sprayed to wet-heat-treat the gas barrier laminate (1) include Mg (OH) 2 , MgCO 2 , Mg (CH 3 COOH) 2 , Mg 3 (PO 4 ) 2. And Mg compounds such as Ca (OH) 2 , CaCO 3 , Ca (CH 3 COOH) 2 , and Ca 3 (PO 4 ) 2 are preferable. Mg (OH) 2 , MgCO 3 , and Ca (OH) 2 and CaCO 3 are more preferable.

金属化合物(C2)としては、例えば、オキシ塩化ジルコニウム、ヒドロキシ塩化ジルコニウム、4塩化ジルコニウム、臭化ジルコニウム等のハロゲン化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、塩基性硫酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウムなどの鉱酸のジルコニウム塩、蟻酸ジルコニウム、酢酸ジルコニウム、プロピオン酸ジルコニウム、カプリル酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウムなどの有機酸のジルコニウム塩、炭酸ジルコニウムアンモニウム、硫酸ジルコニウムナトリウム、酢酸ジルコニウムアンモニウム、蓚酸ジルコニウムナトリウム、クエン酸ジルコニウムナトリウム、クエン酸ジルコニウムアンモニウムなどのジルコニウム錯塩、などがあげられ、炭酸ジルコニウムアンモニウムが好ましい。炭酸ジルコニウムアンモニウムとしては、ニューテックス(株)製の「ジルコゾールAC−7」が挙げられる。   Examples of the metal compound (C2) include zirconium halides such as zirconium oxychloride, hydroxyzirconium chloride, zirconium tetrachloride and zirconium bromide, zirconium salts of mineral acids such as zirconium sulfate, basic zirconium sulfate and zirconium nitrate, and formic acid. Zirconium salt, zirconium salt of organic acid such as zirconium acetate, zirconium propionate, zirconium caprylate, zirconium stearate, ammonium zirconium carbonate, sodium zirconium sulfate, ammonium zirconium acetate, sodium zirconium oxalate, sodium zirconium citrate, zirconium ammonium citrate, etc. Zirconium complex salts are preferred, and ammonium zirconium carbonate is preferred. Examples of ammonium zirconium carbonate include “Zircosol AC-7” manufactured by Newtex Corporation.

また、ガスバリア性積層体(1)を湿熱処理するために噴霧される水に含有される金属化合物として、Mg(OH)2、MgCO3、Ca(OH)2、CaCO3、を用いる場合、これらの化合物のみを用いても良いが、これらの化合物は水に対する溶解度が低いため、他の金属化合物、例えば、Mg、Ca、Na等の硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩等と併用してもよい。 As the metal compound contained in the water to be sprayed to wet heat treatment gas barrier laminate (1), when using Mg (OH) 2, MgCO 3 , Ca (OH) 2, CaCO 3,, these However, since these compounds have low solubility in water, they may be used in combination with other metal compounds such as sulfates such as Mg, Ca and Na, hydrochlorides, nitrates and the like.

〔ガスバリア層形成用コート剤(A)〕
本発明で用いるガスバリア層形成用コート剤(A)は、ガスバリア性を有する層を形成できるコート剤であれば特に種類は何でもよいが、ポリアルコール系ポリマーとポリカルボン酸系ポリマーとを含有するコート剤が好ましい。プラスチックフィルム等上に該コート剤を塗工後、加熱することによって、ポリアルコール系ポリマー中の水酸基とポリカルボン酸系ポリマー中のカルボキシル基とがエスルテル化反応し、ガスバリア層を形成する。
[Gas barrier layer forming coating agent (A)]
The coating agent for forming a gas barrier layer (A) used in the present invention is not particularly limited as long as it is a coating agent that can form a layer having gas barrier properties, but a coating containing a polyalcohol polymer and a polycarboxylic acid polymer. Agents are preferred. When the coating agent is applied to a plastic film or the like and then heated, the hydroxyl group in the polyalcohol polymer and the carboxyl group in the polycarboxylic acid polymer undergo an esterification reaction to form a gas barrier layer.

本発明で用いるポリアルコール系ポリマーとは、分子内に2個以上の水酸基を有するアルコール系重合体であり、PVAや糖類および澱粉類、水酸基を含有する(メタ)アクリル酸エステル類の重合体を含むものである。   The polyalcohol polymer used in the present invention is an alcohol polymer having two or more hydroxyl groups in the molecule, and a polymer of PVA, saccharides and starches, and (meth) acrylic acid esters containing hydroxyl groups. Is included.

PVAはケン化度が好ましくは95%以上、さらに好ましくは98%以上であり、数平均重合度が通常300〜1500である。   PVA preferably has a saponification degree of 95% or more, more preferably 98% or more, and a number average polymerization degree of usually 300 to 1500.

糖類としては、単糖類、オリゴ糖類および多糖類を使用する。これらの糖類には、糖アルコールや各種置換体・誘導体、サイクロデキストリンのような環状オリゴ糖なども含まれる。これらの糖類は、水に溶解性のものが好ましい。澱粉類は、前記多糖類に含まれるが本発明で使用される澱粉類としては小麦澱粉、トウモロコシ澱粉、モチトウモロコシ澱粉、馬鈴薯澱粉、タピオカ澱粉、米澱粉、甘藷澱粉、サゴ澱粉などの生澱粉(未変性澱粉)のほか、各種の加工澱粉がある。加工澱粉としては、物理的変性澱粉、酵素変性澱粉、化学分解変性澱粉、化学変性澱粉、澱粉類にモノマーをグラフト重合したグラフト澱粉などが挙げられる。これらの澱粉類の中でも、焙焼デキストリン等やそれらの還元性末端をアルコール化した還元澱粉糖化物等の水に可溶性の加工澱粉が好ましい。澱粉類は、含水物であってもよい。また、これらの澱粉類は、それぞれ単独で、或いは2種以上を組み合わせて使用することができる。   As the saccharide, monosaccharide, oligosaccharide and polysaccharide are used. These saccharides include sugar alcohols, various substitution products and derivatives, and cyclic oligosaccharides such as cyclodextrins. These saccharides are preferably soluble in water. Starch is contained in the polysaccharide, but starch used in the present invention includes wheat starch, corn starch, waxy corn starch, potato starch, tapioca starch, rice starch, sweet potato starch, sago starch, etc. In addition to unmodified starch, there are various modified starches. Examples of the modified starch include physically modified starch, enzyme-modified starch, chemically decomposed modified starch, chemically modified starch, and grafted starch obtained by graft polymerization of monomers on starch. Among these starches, processed starch that is soluble in water, such as roasted dextrin and the like, and reduced starch saccharified products obtained by alcoholating the reducing ends thereof are preferable. The starch may be a hydrated product. Moreover, these starches can be used individually or in combination of 2 or more types, respectively.

水酸基を含有する(メタ)アクリル酸エステル類は、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセリン(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート(CH2CH2Oユニットの繰り返しが1〜6のものが好ましい)n=1〜6)、水酸基末端ウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられ、1種または2種以上を共重合して得ることができる。2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセリン(メタ)アクリレートが好ましく、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリセリン(メタ)アクリレートがより好ましく、特にグリセリン(メタ)アクリレートが好ましい。 Examples of (meth) acrylic acid esters containing a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate. , 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, glycerin (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate (preferably having a repetition of CH 2 CH 2 O units of 1 to 6) n = 1 to 6), hydroxyl-terminated urethane (meth) acrylates, and the like, which can be obtained by copolymerizing one or more of them. 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl ( (Meth) acrylate and glycerin (meth) acrylate are preferred, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and glycerin (meth) acrylate are more preferred, and glycerin (meth) acrylate is particularly preferred.

本発明で用いるポリカルボン酸系ポリマーとは、分子内に2個以上のカルボキシル基を有する(共)重合体であり、(メタ)アクリル酸系ポリマーの他、オレフィン−マレイン酸共重合体、イタコン酸(共)重合体、シトラコン酸(共)重合体、フマル酸(共)重合体などのように炭素−炭素二重結合を有する二塩基酸を必須成分とするモノマーを付加重合してなる(共)重合体を例示することができる。   The polycarboxylic acid polymer used in the present invention is a (co) polymer having two or more carboxyl groups in the molecule. In addition to a (meth) acrylic acid polymer, an olefin-maleic acid copolymer, itacon It is formed by addition polymerization of a monomer having a dibasic acid having a carbon-carbon double bond as an essential component, such as an acid (co) polymer, a citraconic acid (co) polymer, a fumaric acid (co) polymer ( Co) polymers can be exemplified.

本発明で使用されるオレフィン−マレイン酸共重合体は、無水マレイン酸とビニル系モノマーを溶液ラジカル重合などの公知の方法で共重合することで得られるものである。
共重合可能なオレフィンモノマーとしては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテルなどの炭素数3〜30までのアルキルビニルエーテル類、エチレン、プロピレン、イソブチレンなどの炭素数2〜30のオレフィンなどが上げられ、これらの混合物を用いることもできる。また、これらのオレフィンモノマーの他(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル等の(メタ)アクリル酸エステル類、ぎ酸ビニル、酢酸ビニルなどのビニルエステル類、スチレン、p−スチレンスルホン酸やこれらの混合物を用いることもできる。このうち、アルキルビニルエーテル類、低級オレフィン類などがガスバリア性の向上の点で好ましい。
好適なビニルポリマーの例として、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体などが挙げられ、中でもエチレン−無水マレイン酸共重合体は高度なガスバリア性を得ることができ、もっとも好ましい。
The olefin-maleic acid copolymer used in the present invention is obtained by copolymerizing maleic anhydride and a vinyl monomer by a known method such as solution radical polymerization.
Examples of the copolymerizable olefin monomer include alkyl vinyl ethers having 3 to 30 carbon atoms such as methyl vinyl ether and ethyl vinyl ether, and olefins having 2 to 30 carbon atoms such as ethylene, propylene, and isobutylene. It can also be used. In addition to these olefin monomers, (meth) acrylic acid esters such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate and butyl (meth) acrylate, vinyl esters such as vinyl formate and vinyl acetate, Styrene, p-styrene sulfonic acid or a mixture thereof can also be used. Of these, alkyl vinyl ethers, lower olefins, and the like are preferable in terms of improving gas barrier properties.
Examples of suitable vinyl polymers include methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer, ethylene-maleic anhydride copolymer, isobutylene-maleic anhydride copolymer, etc., among which ethylene-maleic anhydride copolymer is A high gas barrier property can be obtained, and is most preferable.

共重合の際のモノマーの仕込み比率や反応条件により、得られるポリマーにおけるビニル系モノマーとマレイン酸の成分比が変化するが、本発明では、オレフィン−マレイン酸共重合体としてマレイン酸単位を10モル%以上含有することが必須である。ポリマー中のマレイン酸単位が先述のポリアルコール系ポリマー中のアルコール単位と反応して架橋構造を形成することにより高度なガスバリア性が発現する。オレフィン−マレイン酸共重合体中のマレイン酸単位が10モル%未満の場合、架橋密度が低くなるためガスバリア性が発現しにくい。   The component ratio of the vinyl monomer and maleic acid in the resulting polymer varies depending on the monomer charge ratio and reaction conditions during copolymerization. In the present invention, 10 moles of maleic acid units are used as the olefin-maleic acid copolymer. It is essential to contain at least%. The maleic acid unit in the polymer reacts with the alcohol unit in the aforementioned polyalcohol polymer to form a cross-linked structure, thereby exhibiting a high gas barrier property. When the maleic acid unit in the olefin-maleic acid copolymer is less than 10 mol%, the crosslink density is low, so that the gas barrier property is hardly exhibited.

好ましいポリマーとしてはメチルビニルエーテル−マレイン酸共重合体、エチレン−マレイン酸共重合体、イソブチレン−マレイン酸共重合体のうち1種またはこれらの混合物が挙げられる。   Preferred polymers include one or a mixture of methyl vinyl ether-maleic acid copolymer, ethylene-maleic acid copolymer, and isobutylene-maleic acid copolymer.

なお、本発明で用いるマレイン酸単位を含有するオレフィン−マレイン酸共重合体中のマレイン酸単位は乾燥状態では隣接カルボキシル基が脱水環化した無水マレイン酸構造を取りやすく、一方、湿潤時や水溶液中では開環してマレイン酸構造を取りやすくなるが、本発明ではこれら閉環、開環を区別せずマレイン酸として記述している。   The maleic acid unit in the olefin-maleic acid copolymer containing a maleic acid unit used in the present invention is likely to have a maleic anhydride structure in which the adjacent carboxyl group is dehydrocyclized in a dry state, while wet or in an aqueous solution. In the present invention, the ring-opening facilitates the formation of a maleic acid structure. However, in the present invention, these ring-closing and ring-opening are not distinguished and are described as maleic acid.

本発明で用いるポリ(メタ)アクリル酸系ポリマーとは、アクリル酸およびメタクリル酸系の重合体であって、カルボキシル基を2個以上含有し、それらのカルボン酸系ポリマーおよびカルボン酸系ポリマーの部分中和物を含めた総称である。具体的には、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸とメタクリル酸との共重合体、あるいはこれらの2種以上の混合物ならびにそれらの部分中和物である。また、水に可溶な範囲でアクリル酸、メタクリル酸とそれらのメチルエステル、エチルエステルとの共重合体を用いることもできる。これらの中では、アクリル酸またはメタクリル酸のホモポリマーや両者の共重合体が好ましく、アクリル酸のホモポリマーやアクリル酸が優位量となるメタクリル酸との共重合体が、酸素ガスバリヤー性の点で、特に好適なものである。ポリ(メタ)アクリル酸系ポリマーの数平均分子量は、特に限定されないが、2,000〜250,000の範囲が好ましい。   The poly (meth) acrylic acid polymer used in the present invention is a polymer of acrylic acid and methacrylic acid, and contains two or more carboxyl groups, and the carboxylic acid polymer and carboxylic acid polymer part thereof. This is a general term including neutralized products. Specifically, it is polyacrylic acid, polymethacrylic acid, a copolymer of acrylic acid and methacrylic acid, or a mixture of two or more thereof, and a partially neutralized product thereof. Moreover, the copolymer of acrylic acid and methacrylic acid, those methyl ester, and ethyl ester can also be used in the range soluble in water. Among these, a homopolymer of acrylic acid or methacrylic acid or a copolymer of both is preferable, and a homopolymer of acrylic acid or a copolymer with acrylic acid, in which acrylic acid is a dominant amount, has oxygen gas barrier properties. Therefore, it is particularly suitable. The number average molecular weight of the poly (meth) acrylic acid polymer is not particularly limited, but is preferably in the range of 2,000 to 250,000.

ポリ(メタ)アクリル酸の部分中和物は、ポリ(メタ)アクリル酸のカルボキシル基をアルカリで部分的に中和する(即ち、カルボン酸塩とする)ことにより得ることができる。アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、水酸化アンモニウムなどが挙げられる。部分中和物は、通常、ポリ(メタ)アクリル酸の水溶液にアルカリを添加し、反応させることにより得ることができる。従って、この部分中和物は、アルカリ金属塩またはアンモニウム塩などである。このアルカリ金属塩は一価の金属イオンを有する構造体として本発明のフィルム形成に寄与する。ポリ(メタ)アクリル酸の部分中和物を用いると、成形品の熱による着色を抑えることがあり得るので、場合によりこれを用いることが好ましい。ポリ(メタ)アクリル酸とポリ(メタ)アクリル酸の部分中和物とを混合して使用することも好ましい。   The partially neutralized product of poly (meth) acrylic acid can be obtained by partially neutralizing the carboxyl group of poly (meth) acrylic acid with an alkali (that is, forming a carboxylate). Examples of the alkali include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, lithium hydroxide, and potassium hydroxide, and ammonium hydroxide. The partially neutralized product can be usually obtained by adding an alkali to an aqueous solution of poly (meth) acrylic acid and allowing it to react. Therefore, this partially neutralized product is an alkali metal salt or an ammonium salt. This alkali metal salt contributes to the film formation of the present invention as a structure having a monovalent metal ion. If a partially neutralized product of poly (meth) acrylic acid is used, it is possible to suppress coloring of the molded product due to heat. It is also preferable to use a mixture of poly (meth) acrylic acid and a partially neutralized product of poly (meth) acrylic acid.

ポリ(メタ)アクリル酸の部分中和物を得るには、ポリ(メタ)アクリル酸とアルカリの量比を調節することにより、所望の中和度とすることができる。ポリ(メタ)アクリル酸の部分中和物の中和度は最終製品であるガスバリア性フィルムの酸素ガスバリア性の程度を基準として、選択することが好ましい。この中和度がある程度以上高くなると、酸素ガスバリア性が低下する傾向を示す。   In order to obtain a partially neutralized product of poly (meth) acrylic acid, a desired degree of neutralization can be achieved by adjusting the amount ratio of poly (meth) acrylic acid and alkali. The degree of neutralization of the partially neutralized poly (meth) acrylic acid is preferably selected based on the degree of oxygen gas barrier property of the gas barrier film as the final product. When the degree of neutralization becomes higher than a certain level, the oxygen gas barrier property tends to decrease.

なお、中和度は、式:中和度(%)=(N/N0)×100により求めることができる。ここで、Nは部分中和されたポリカルボン酸1g中の中和されたカルボキシル基のモル数、N0は部分中和する前のポリカルボン酸1g中のカルボキシル基のモル数である。 The degree of neutralization can be determined by the formula: degree of neutralization (%) = (N / N 0 ) × 100. Here, N is the number of moles of neutralized carboxyl groups in 1 g of partially neutralized polycarboxylic acid, and N 0 is the number of moles of carboxyl groups in 1 g of polycarboxylic acid before partial neutralization.

ポリ(メタ)アクリル酸(A)がポリ(メタ)アクリル酸の部分中和物を含む場合は、その中和度がポリ(メタ)アクリル酸(A)とポリアルコール系ポリマー(B)とのエステル架橋反応の速度に影響する。具体的には、中和度が好ましくは20%以下がポリ(メタ)アクリル酸(A)とポリアルコール系ポリマー(B)とのエステル架橋反応の速度が大きく、フィルムの製造速度の観点で有利である。中和度が20%を越える場合には、ポリ(メタ)アクリル酸(A)とポリアルコール系ポリマー(B)とのエステル架橋反応の速度が低下する。さらに好ましくは、ポリ(メタ)アクリル酸の部分中和物の中和度が15%以下の場合には、両ポリマー成分の混合割合の広い範囲内で、未中和物を用いた場合と比較して、エステル架橋反応の速度が大きく、フィルムの製造速度の観点で有利である。酸素ガスバリヤー性の観点からは、ポリ(メタ)アクリル酸の部分中和物の中和度は、好ましくは20%以下、さらに好ましくは15%以下とすることが望ましい。   When poly (meth) acrylic acid (A) contains a partially neutralized product of poly (meth) acrylic acid, the degree of neutralization of poly (meth) acrylic acid (A) and polyalcohol polymer (B) Affects the rate of ester crosslinking reaction. Specifically, when the degree of neutralization is preferably 20% or less, the rate of ester cross-linking reaction between poly (meth) acrylic acid (A) and polyalcohol polymer (B) is large, which is advantageous from the viewpoint of film production rate. It is. When the degree of neutralization exceeds 20%, the rate of the ester crosslinking reaction between the poly (meth) acrylic acid (A) and the polyalcohol polymer (B) decreases. More preferably, when the degree of neutralization of the partially neutralized product of poly (meth) acrylic acid is 15% or less, it is compared with the case of using an unneutralized product within a wide range of the mixing ratio of both polymer components. Thus, the rate of the ester crosslinking reaction is large, which is advantageous from the viewpoint of the production rate of the film. From the viewpoint of oxygen gas barrier properties, the degree of neutralization of the partially neutralized poly (meth) acrylic acid is preferably 20% or less, more preferably 15% or less.

〔他のコート剤(B)〕
他のコート剤(B)は、基材であるプラスチックフィルムとバリア層との接着性を確保、向上するために用いることができる。そこで、他のコート剤(B)をアンカーコート剤(AC剤)、他のコート剤(B)から形成される層をアンカーコート層(AC層)とも言う。
[Other coating agents (B)]
Another coating agent (B) can be used in order to ensure and improve the adhesiveness of the plastic film which is a base material, and a barrier layer. Therefore, the other coating agent (B) is also referred to as an anchor coating agent (AC agent), and a layer formed from the other coating agent (B) is also referred to as an anchor coating layer (AC layer).

他のコート剤(B)は、ウレタン系、ポリエステル系、アクリル系、エポキシ系等種々のポリマーから形成され特に限定されないが、ポリオール成分とポリイソシアネートとを含有するウレタン系コート剤が好ましい。   The other coating agent (B) is formed from various polymers such as urethane, polyester, acrylic, and epoxy, and is not particularly limited, but a urethane coating agent containing a polyol component and a polyisocyanate is preferable.

AC剤層の形成に供されるポリオール成分としては、ポリエステルポリオールが好ましい。ポリエステルポリオールとしては、多価カルボン酸もしくはそれらのジアルキルエステルまたはそれらの混合物と、グリコール類もしくはそれらの混合物とを反応させて得られるポリエステルポリオールが挙げられる。
多価カルボン酸としては、例えばイソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族多価カルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸,シクロヘキサンジカルボン酸の脂肪族多価カルボン酸が挙げられる。
グリコールとしては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,6ーヘキサンジオールなどが挙げられる。
As the polyol component used for forming the AC agent layer, a polyester polyol is preferable. Examples of polyester polyols include polyester polyols obtained by reacting polyvalent carboxylic acids or their dialkyl esters or mixtures thereof with glycols or mixtures thereof.
Examples of the polyvalent carboxylic acid include aromatic polyvalent carboxylic acids such as isophthalic acid, terephthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid, and aliphatic polyvalent carboxylic acids such as adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, and cyclohexanedicarboxylic acid.
Examples of the glycol include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, and 1,6-hexanediol.

これらのポリエステルポリオールの数平均分子量は1000〜10万のものが好ましく,3000〜5万のものがより好ましく,1万〜4万のものがさらに好ましい。   The number average molecular weight of these polyester polyols is preferably from 1,000 to 100,000, more preferably from 3,000 to 50,000, and even more preferably from 10,000 to 40,000.

AC剤層の形成に供されるポリイソシアネートとしては、
例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フエニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフエニレンジイソシアネート、3,3’−ジクロロ−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、1,5−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート、
テトラメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジ イソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,3−シクロヘキシレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキシレンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート、
上記ポリイソシアネート単量体から誘導されたイソシアヌレート、ビューレット、アロファネート等の多官能ポリイソシアネート化合物、あるいはトリメチロールプロパン、グリセリン等の3官能以上のポリオール化合物との反応により得られる末端イソシアネート基含有の多官能ポリイソシアネート化合物等を挙げることができる。ヘキサメチレンジイソシアネート(以下、HMDIともいう)の三量体である3官能イソシアヌレート体が好ましい。
As the polyisocyanate used for forming the AC agent layer,
For example, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,2'- Diphenylmethane diisocyanate, 3,3′-dimethyl-4,4′-biphenylene diisocyanate, 3,3′-dimethoxy-4,4′-biphenylene diisocyanate, 3,3′-dichloro-4,4′-biphenylene diisocyanate, Aromatic polyisocyanates such as 1,5-naphthalene diisocyanate, 1,5-tetrahydronaphthalene diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethyl xylylene diisocyanate,
Tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,3-cyclohexylene diisocyanate, 1,4-cyclohexylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, lysine diisocyanate, isophorone diisocyanate, Aliphatic polyisocyanates such as 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, 3,3′-dimethyl-4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate,
It contains terminal isocyanate groups obtained by reaction with polyfunctional polyisocyanate compounds such as isocyanurates, burettes and allophanates derived from the above polyisocyanate monomers, or trifunctional or higher functional polyol compounds such as trimethylolpropane and glycerin. A polyfunctional polyisocyanate compound etc. can be mentioned. A trifunctional isocyanurate which is a trimer of hexamethylene diisocyanate (hereinafter also referred to as HMDI) is preferable.

ポリエステルポリオールとポリイソシアネートの重量比は10:90〜99:1のものが好ましく,30:70〜90:10のものがより好ましく,50:50〜85:15のものがさらに好ましい。   The weight ratio of polyester polyol to polyisocyanate is preferably 10:90 to 99: 1, more preferably 30:70 to 90:10, and even more preferably 50:50 to 85:15.

AC剤層の膜厚は、使用する用途に応じて適宜決めることが出来るが、0.01μm〜10μmの厚みであることが好ましく、0.01μm〜5μmの厚みであるとより好ましく、0.01μm〜1μmの厚みであることが特に好ましい。0.01μm未満の厚みでは接着性を発現する事が困難となり、一方10μmを越える厚みになると塗工等の生産工程において困難を生じやすくなる。   The thickness of the AC agent layer can be appropriately determined according to the application to be used, but is preferably 0.01 μm to 10 μm, more preferably 0.01 μm to 5 μm, and 0.01 μm. A thickness of ˜1 μm is particularly preferred. When the thickness is less than 0.01 μm, it is difficult to develop adhesiveness. On the other hand, when the thickness exceeds 10 μm, it is likely to cause difficulty in a production process such as coating.

〔プラスチックフイルム〕
本発明で用いられるプラスチック基材は、熱成形可能な熱可塑性樹脂から押出成形、射出成形、ブロー成形、延伸ブロー成形或いは絞り成形等の手段で製造された、フィルム状基材のようなフィルム状であることが好ましい。
また、プラスチック基材は、単一の層から構成されるものであってもよいし、あるいは例えば同時溶融押出しや、その他のラミネーションによって複数の層から構成されるものであってもよい。
[Plastic film]
The plastic substrate used in the present invention is a film-like substrate such as a film-like substrate produced from a thermoformable thermoplastic resin by means of extrusion molding, injection molding, blow molding, stretch blow molding or draw molding. It is preferable that
Further, the plastic substrate may be composed of a single layer, or may be composed of a plurality of layers by, for example, simultaneous melt extrusion or other lamination.

プラスチック基材を構成する熱可塑性樹脂としては、オレフィン系共重合体、ポリエステル、ポリアミド、スチレン系共重合体、塩化ビニル系共重合体、アクリル系共重合体、ポリカーボネート等が挙げられ、オレフィン系共重合体、ポリエステル、ポリアミドが好ましい。   Examples of the thermoplastic resin constituting the plastic substrate include olefin copolymers, polyesters, polyamides, styrene copolymers, vinyl chloride copolymers, acrylic copolymers, polycarbonates, and the like. Polymers, polyesters and polyamides are preferred.

オレフィン系共重合体としては、低−、中−或いは高−密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−共重合体、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体等が、
ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート/イソフタレート、ポリエチレンナフタレート等が、
ポリアミドとしては、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン6,10、メタキシリレンアジパミド等のポリアミド;
スチレン系共重合体としては、ポリスチレン、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体(ABS樹脂)等が、
塩化ビニル系共重合体としては、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等が、
アクリル系共重合体としては、ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレート・エチルアクリレート共重合体等がそれぞれ挙げられる。
これらの熱可塑性樹脂は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合し使用しても良い。
Olefin-based copolymers include low-, medium- or high-density polyethylene, linear low density polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-butene-copolymer, ionomer, ethylene-vinyl acetate copolymer. Coalesce, ethylene-vinyl alcohol copolymer, etc.
Examples of polyester include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate / isophthalate, polyethylene naphthalate,
Examples of polyamides include polyamides such as nylon 6, nylon 6,6, nylon 6,10, and metaxylylene adipamide;
Examples of the styrene copolymer include polystyrene, styrene-butadiene block copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene-acrylonitrile copolymer (ABS resin), and the like.
Examples of the vinyl chloride copolymer include polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer,
Examples of the acrylic copolymer include polymethyl methacrylate and methyl methacrylate / ethyl acrylate copolymer.
These thermoplastic resins may be used alone or in combination of two or more.

次に、本発明を実施例にとってより具体的に説明する。なお、例中、「部」および「%」はそれぞれ「重量部」および「重量%」を示す。   Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. In the examples, “parts” and “%” represent “parts by weight” and “% by weight”, respectively.

<酸素透過度>
各積層体を、水蒸気と共に2価以上の金属化合物を含有する水を噴霧して高温多湿状態とした湿熱処理槽中を、各条件下に搬送させ後に、Modern Control社製、酸素透過試験器OX−TRAN TWINを用い、25℃、80%RHにおける酸素透過度を求めた。具体的には、25℃、80%RHに加湿した酸素ガス及び窒素ガス(キャリアーガス)を用いた。酸素透過度(ml/m2・24Hr・1atm)が3ml未満を○、3ml以上10ml未満を△、10ml以上を×で示した。
<Oxygen permeability>
Each laminate was sprayed with water containing a metal compound having a valence of 2 or more together with water vapor, and was transferred to a wet and heat-treated tank under various conditions. Using -TRAN TWIN, oxygen permeability at 25 ° C. and 80% RH was determined. Specifically, oxygen gas and nitrogen gas (carrier gas) humidified at 25 ° C. and 80% RH were used. The oxygen permeability (ml / m 2 · 24Hr · 1 atm) was indicated as “◯” when less than 3 ml, “Δ” when more than 3 ml but less than 10 ml, and “×” when more than 10 ml.

[製造例1]
ポリマー(A)としてポリビニルアルコール(ユニチカケミカル社製、UF040G、ケン化度98.4%、平均重合度400)を純水に溶解し、固形分10%とし、ここへ残存アセチル基量の1.1倍当量の水酸化ナトリウムを加えて、70℃で3時間、攪拌し、水溶液を得た。この操作で得られたポリビニルアルコールのケン化度は99.9%であった。
別途、ポリマー(B)としてエチレン−マレイン酸交互共重合体(ALDRICH社製、重量平均分子量100,000)を用い、エチレン−マレイン酸交互共重合体のカルボキシル基に対して10モル%の水酸化ナトリウムを含む水に溶解し、固形分10%の水溶液とした。
各ポリマーの固形分比が30/70となるようにポリマー(A)水溶液とポリマー(B)水溶液とを混合、攪拌して固形分10%のガスバリア層形成用コート剤(1)液を得た。
[Production Example 1]
As a polymer (A), polyvinyl alcohol (manufactured by Unitika Chemical Co., Ltd., UF040G, saponification degree 98.4%, average polymerization degree 400) is dissolved in pure water to obtain a solid content of 10%. 1 equivalent of sodium hydroxide was added and stirred at 70 ° C. for 3 hours to obtain an aqueous solution. The saponification degree of the polyvinyl alcohol obtained by this operation was 99.9%.
Separately, an ethylene-maleic acid alternating copolymer (manufactured by ALDRICH, weight average molecular weight 100,000) is used as the polymer (B), and 10 mol% of hydroxylation relative to the carboxyl group of the ethylene-maleic acid alternating copolymer. It melt | dissolved in the water containing sodium, and it was set as the aqueous solution of 10% of solid content.
The polymer (A) aqueous solution and the polymer (B) aqueous solution were mixed and stirred so that the solid content ratio of each polymer was 30/70, and a gas barrier layer forming coating agent (1) solution having a solid content of 10% was obtained. .

[製造例2]
ポリマー(C)としてポリアクリル酸(和光純薬工業(株)製(30℃で8000〜12000センチポイズ、重量平均分子量150000)の25%水溶液を用いて、水酸化ナトリウムで中和度10%に部分中和し純水にて希釈して固形分10%にすることにより調整した。
製造例1と同様にして、各ポリマーの固形分比が30/70となるようにポリマー(A)水溶液とポリマー(C)水溶液とを混合、攪拌して固形分10%のガスバリア層形成用コート剤(2)液を得た。
[Production Example 2]
Using 25% aqueous solution of polyacrylic acid (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (8000-12000 centipoise at 30 ° C., weight average molecular weight 150,000)) as polymer (C), partially neutralized with sodium hydroxide to 10% The mixture was neutralized and diluted with pure water to obtain a solid content of 10%.
In the same manner as in Production Example 1, the polymer (A) aqueous solution and the polymer (C) aqueous solution were mixed and stirred so that the solid content ratio of each polymer was 30/70, and the coating for forming a gas barrier layer having a solid content of 10%. Agent (2) solution was obtained.

[製造例3]
ポリマー(D)として、セパラブル4口フラスコに温度制御レギュレーター、冷却管、撹拌装置を取り付けて純水70部を仕込み、80℃に昇温し反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりグリセリンメタクリレート(以下、GLM)(日本油脂(株)製、「ブレンマーGLM」)30部、純水20部、アゾ化合物(和光純薬工業(株)製「V−50」)0.3部を1時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、重合終了後、純水179.7部を十分に撹拌しながら添加し、固形分10重量%のポリグリセリンメタクリレート水溶液を得た。
製造例1と同様にして、各ポリマーの固形分比が30/70となるようにポリマー(D)水溶液とポリマー(B)水溶液とを混合、攪拌して固形分10%のガスバリア層形成用コート剤(3)液を得た。
[Production Example 3]
As a polymer (D), a separable four-necked flask was equipped with a temperature control regulator, a cooling tube, and a stirring device, charged with 70 parts of pure water, heated to 80 ° C. and purged with nitrogen in the reaction vessel, and then glycerin methacrylate from the dropping tube. (Hereinafter GLM) (Nippon Yushi Co., Ltd., “Blemmer GLM”) 30 parts, pure water 20 parts, azo compound (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. “V-50”) 0.3 parts 1 hour It was dripped over. After completion of the dropwise addition, the reaction was further continued for 3 hours. After completion of the polymerization, 179.7 parts of pure water was added with sufficient stirring to obtain a polyglycerol methacrylate aqueous solution having a solid content of 10% by weight.
In the same manner as in Production Example 1, the polymer (D) aqueous solution and the polymer (B) aqueous solution are mixed and stirred so that the solid content ratio of each polymer is 30/70, and stirred to form a 10% solid content gas barrier layer coating. Agent (3) solution was obtained.

[製造例4]
ポリマー(E)としてセパラブル4口フラスコに温度制御レギュレーター、冷却管、撹拌装置を取り付けて純水89.7部を仕込み、80℃に昇温し反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりグリセリンメタクリレート(以下、GLM)(日本油脂(株)製、「ブレンマーGLM」)2部、アクリル酸(以下、AA)18部、純水25部、アゾ化合物(和光純薬工業(株)製「V−50」)0.24部を1時間かけて滴下し、滴下終了後、更に3時間反応を継続し固形分15%のGLM−AA共重合体水溶液を得た。
ポリマー(E)水溶液を用い、カルボキシル基の5モル%を水酸化ナトリウムにより中和し、純水で希釈して固形分10重量%のガスバリア層形成用コート剤(4)液を得た。
[Production Example 4]
As a polymer (E), a separable four-necked flask was equipped with a temperature control regulator, a cooling tube, and a stirring device, charged with 89.7 parts of pure water, heated to 80 ° C. and purged with nitrogen in the reaction vessel. 2 parts of methacrylate (hereinafter referred to as GLM) (manufactured by NOF Corporation, “Blemmer GLM”), 18 parts of acrylic acid (hereinafter referred to as AA), 25 parts of pure water, “V” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. −50 ”) 0.24 part was added dropwise over 1 hour, and after completion of the addition, the reaction was continued for 3 hours to obtain a GLM-AA copolymer aqueous solution having a solid content of 15%.
Using an aqueous polymer (E) solution, 5 mol% of the carboxyl groups were neutralized with sodium hydroxide and diluted with pure water to obtain a coating agent (4) solution for forming a gas barrier layer having a solid content of 10 wt%.

[製造例5]AC剤
ポリエステル(東洋紡(株)製、バイロン200(Tg67℃)、Mn=17000)をトルエン/MEK混合溶媒に溶解した。この溶液に、ポリイソシアネート(住友化学(株)製、スミジュール3300)を、ポリエステルとポリイソシアネートの重量比が60/40になるように調整し、混合溶液を得た。この混合溶液にジブチルすずラウリレート1%MEK溶液、MEKおよび酢酸エチルを混合し、固形分約14%のアンカーコート用組成物(=アンカーコート層形成用組成物)を得た。
[Production Example 5] AC agent Polyester (manufactured by Toyobo Co., Ltd., Byron 200 (Tg 67 ° C.), Mn = 17000) was dissolved in a toluene / MEK mixed solvent. To this solution, polyisocyanate (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., Sumidur 3300) was adjusted so that the weight ratio of polyester to polyisocyanate was 60/40 to obtain a mixed solution. Dibutyltin laurate 1% MEK solution, MEK and ethyl acetate were mixed with this mixed solution to obtain an anchor coat composition (= an anchor coat layer forming composition) having a solid content of about 14%.

[製造例6]
グラビアコーターを用いて、延伸PETフィルム(厚み12μm、融点264℃)の一方の面に、製造例5で得たアンカーコート剤を塗工し、80℃にコントロールした乾燥室に導入し溶剤を除去し、0.2μmのアンカーコート層を形成した。
ついで、形成したアンカーコート層の上に製造例1で得たガスバリア層形成用コート剤(1)を塗工し、90℃にコントロールした乾燥室に導入して水を除去した後、160℃にコントロールした焼き付け室を2分間で通過させて焼付し、熱水に対して不溶性で、厚み2.2μmのガスバリア層を有するガスバリア性積層体(1−1)を得た。
[Production Example 6]
Using a gravure coater, apply the anchor coating agent obtained in Production Example 5 to one side of a stretched PET film (thickness 12 μm, melting point 264 ° C.), and introduce the solvent into the drying chamber controlled at 80 ° C. Then, an anchor coat layer of 0.2 μm was formed.
Next, the coating agent (1) for forming the gas barrier layer obtained in Production Example 1 was applied onto the formed anchor coat layer, introduced into a drying chamber controlled at 90 ° C., water was removed, and then the temperature was increased to 160 ° C. Baking was performed by passing through a controlled baking chamber for 2 minutes to obtain a gas barrier laminate (1-1) which was insoluble in hot water and had a gas barrier layer having a thickness of 2.2 μm.

[製造例7]〜[製造例9]
製造例6で用いたガスバリア層形成用コート剤(1)の代わりに、それぞれガスバリア層形成用塗料(2)〜(4)を用いた以外は製造例6と同様にして、ガスバリア性積層体(1−2)〜(1−4)を得た。
[Production Example 7] to [Production Example 9]
In the same manner as in Production Example 6 except that gas barrier layer-forming coating materials (2) to (4) were used instead of the gas barrier layer-forming coating agent (1) used in Production Example 6, a gas barrier laminate ( 1-2) to (1-4) were obtained.

[製造例10]
グラビアコーターを用いて、延伸ナイロン6フィルム(厚み15μm、融点220℃)の一方の面に、製造例1で得たガスバリア層形成用塗料(1)を塗工し、90℃にコントロールした乾燥室に導入して水を除去した後、160℃にコントロールした焼き付け室を2分間で通過させて焼付し、熱水に対して不溶性で、厚み2.2μmのガスバリア層を有するガスバリア性積層体(1−5)を得た。
[Production Example 10]
Using a gravure coater, the gas barrier layer-forming paint (1) obtained in Production Example 1 was applied to one surface of a stretched nylon 6 film (thickness 15 μm, melting point 220 ° C.) and controlled at 90 ° C. After removing water by introducing it into a gas barrier laminate (1) having a gas barrier layer having a thickness of 2.2 μm which is insoluble in hot water and baked in a baking chamber controlled at 160 ° C. for 2 minutes. -5) was obtained.

[製造例11]
製造例10で用いたガスバリア層形成用コート剤(1)の代わりに、ガスバリア層形成用コート剤(2)を用いた以外は製造例10と同様にして、ガスバリア性積層体(1−6)を得た。
[Production Example 11]
Gas barrier laminate (1-6) in the same manner as in Production Example 10 except that the gas barrier layer forming coating agent (2) was used instead of the gas barrier layer forming coating agent (1) used in Production Example 10. Got.

Figure 2005081700
Figure 2005081700

[実施例1]
図1に示した湿熱処理装置を用いて湿熱処理を行なった。
図1中の巻き出し装置2に製造例9で得たガスバリア性積層体(1−4)を取り付け、該積層体を連続的に湿熱処理槽中へ搬送して連続的に湿熱処理をした後、110℃に設定した乾燥装置4を1分間で通過させてガスバリア性積層体中の水分を除去し、巻き取り装置3で巻き取りガスバリア性積層体(2−4)を得た。このとき、圧力2.7atm、温度130℃の水蒸気を噴霧口6より湿熱処理槽へ噴霧した。また水蒸気と共に噴霧口5より湿熱処理槽内へ噴霧した2価以上の金属化合物を含む水には、CaCO3とCa(OH)2が合計で100ppm含有され、湿熱処理槽内の温度は90℃、相対湿度は100%、湿熱処理時間は30分であった。
[Example 1]
Wet heat treatment was performed using the wet heat treatment apparatus shown in FIG.
After attaching the gas barrier laminate (1-4) obtained in Production Example 9 to the unwinding device 2 in FIG. 1, continuously transporting the laminate into the wet heat treatment tank and continuously performing the wet heat treatment The moisture in the gas barrier laminate was removed by passing through the drying device 4 set at 110 ° C. in 1 minute, and the take-up device 3 obtained a take-up gas barrier laminate (2-4). At this time, water vapor having a pressure of 2.7 atm and a temperature of 130 ° C. was sprayed from the spray port 6 to the wet heat treatment tank. The water containing the divalent or higher metal compound sprayed into the wet heat treatment tank from the spray port 5 together with water vapor contains 100 ppm of CaCO 3 and Ca (OH) 2 in total, and the temperature in the wet heat treatment tank is 90 ° C. The relative humidity was 100% and the wet heat treatment time was 30 minutes.

[実施例2]
実施例1中の製造例9で得たガスバリア性積層体(1−4)の代わりに製造例6で得たガスバリア性積層体(1−1)を用いて、湿熱処理槽内の温度を90℃、相対湿度を90%、湿熱処理時間を60分とした以外は実施例1と同様にして、ガスバリア性積層体(2−1)を得た。
[Example 2]
Using the gas barrier laminate (1-1) obtained in Production Example 6 instead of the gas barrier laminate (1-4) obtained in Production Example 9 in Example 1, the temperature in the wet heat treatment tank was set to 90. A gas barrier laminate (2-1) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature, the relative humidity was 90%, and the wet heat treatment time was 60 minutes.

[実施例3]〜[実施例5]
実施例1中の製造例9で得たガスバリア性積層体(1−4)の代わりに、それぞれ製造例8で得たガスバリア性積層体(1−3)、製造例10で得たガスバリア性積層体(1−5)、製造例11で得たガスバリア性積層体(1−6)を用いて、
湿熱処理槽内の温度を90℃、相対湿度を100%、湿熱処理時間を30分とした以外は製造例1と同様にして、ガスバリア性積層体(2−3)、ガスバリア性積層体(2−5)、ガスバリア性積層体(2−6)を得た。
[Example 3] to [Example 5]
Instead of the gas barrier laminate (1-4) obtained in Production Example 9 in Example 1, the gas barrier laminate (1-3) obtained in Production Example 8 and the gas barrier laminate obtained in Production Example 10, respectively. Body (1-5), using the gas barrier laminate (1-6) obtained in Production Example 11,
A gas barrier laminate (2-3) and a gas barrier laminate (2) were prepared in the same manner as in Production Example 1 except that the temperature in the wet heat treatment tank was 90 ° C., the relative humidity was 100%, and the wet heat treatment time was 30 minutes. -5) A gas barrier laminate (2-6) was obtained.

[実施例6]
実施例1中の製造例9で得たガスバリア性積層体(1−4)の代わりに製造例7で得たガスバリア性積層体(1−2)を用いて、湿熱処理槽内の温度を95℃、相対湿度を100%、湿熱処理時間を15分とした以外は実施例1と同様にして、ガスバリア性積層体(2−2)を得た。
[Example 6]
Using the gas barrier laminate (1-2) obtained in Production Example 7 instead of the gas barrier laminate (1-4) obtained in Production Example 9 in Example 1, the temperature in the wet heat treatment tank was set to 95. A gas barrier laminate (2-2) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature, the relative humidity was 100%, and the wet heat treatment time was 15 minutes.

[比較例1]、[比較例2]
製造例6で得たガスバリア性積層体(1−1)、製造例10で得たガスバリア性積層体(1−5)を、湿熱処理を一切しないでそのまま用いた。
[Comparative Example 1], [Comparative Example 2]
The gas barrier laminate (1-1) obtained in Production Example 6 and the gas barrier laminate (1-5) obtained in Production Example 10 were used as they were without any wet heat treatment.

得られたガスバリア性積層体の酸素透過度を測定した結果を表2に示す。   Table 2 shows the results of measuring the oxygen permeability of the obtained gas barrier laminate.

Figure 2005081700
Figure 2005081700

本発明のガスバリア性積層体の製造方法の態様の1つを示す。One of the aspects of the manufacturing method of the gas-barrier laminated body of this invention is shown. 本発明のガスバリア性積層体の製造方法の他の態様の1つを示す。One of the other aspects of the manufacturing method of the gas-barrier laminated body of this invention is shown. 本発明のガスバリア性積層体の製造方法の他の態様の1つを示す。One of the other aspects of the manufacturing method of the gas-barrier laminated body of this invention is shown.

符号の説明Explanation of symbols

1:湿熱処理槽
2:巻き出し装置
3:巻き取り装置
4:乾燥装置
5:2価以上の金属化合物を含有する水の噴霧口
6:水蒸気噴霧口
7:ガスバリア性積層体(1)
8:ガスバリア性積層体(2)

1: Humidity heat treatment tank 2: Unwinding device 3: Winding device 4: Drying device 5: Spraying port for water containing a metal compound having a valence of 2 or more 6: Steam spraying port 7: Gas barrier laminate (1)
8: Gas barrier laminate (2)

Claims (10)

ガスバリア層形成用コート剤(A)を、プラスチックフィルムの少なくとも一方の面に直接もしくはプラスチックフィルムの少なくとも一方の面に設けられた他のコート剤(B)のコーティング層上に塗工し、熱処理してなるガスバリア性積層体(1)を、大気圧下で水蒸気と共に2価以上の金属化合物を含有する水を噴霧した、温度60℃以上100℃以下でかつ相対湿度80%以上の高温多湿状態の湿熱処理槽中を搬送して、湿熱処理を行なうことを特徴とするガスバリア性積層体(2)の製造方法。 The gas barrier layer-forming coating agent (A) is applied directly on at least one surface of the plastic film or on the coating layer of another coating agent (B) provided on at least one surface of the plastic film, and heat-treated. The gas barrier laminate (1) is sprayed with water containing a divalent or higher metal compound together with water vapor under atmospheric pressure, and is in a high temperature and high humidity state at a temperature of 60 ° C. or higher and 100 ° C. or lower and a relative humidity of 80% or higher. A method for producing a gas barrier laminate (2), comprising carrying out a wet heat treatment by transporting through a wet heat treatment tank. ガスバリア層形成用コート剤(A)が、ポリアルコール系ポリマーとポリカルボン酸系ポリマーとを含有することを特徴とする請求項1記載のガスバリア性積層体の製造方法。 The method for producing a gas barrier laminate according to claim 1, wherein the gas barrier layer forming coating agent (A) contains a polyalcohol polymer and a polycarboxylic acid polymer. 2価以上の金属化合物が、水酸基もしくはカルボキシル基と反応し得ることを特徴とする請求項2記載のガスバリア性積層体(2)の製造方法。 The method for producing a gas barrier laminate (2) according to claim 2, wherein the divalent or higher-valent metal compound can react with a hydroxyl group or a carboxyl group. 2価以上の金属化合物が、2価以上の金属の水酸化物、炭酸塩、酢酸塩、燐酸塩のうち一種以上を含有することを特徴とする請求項2又は3記載のガスバリア性積層体(2)の製造方法。 The gas barrier laminate according to claim 2 or 3, wherein the divalent or higher valent metal compound contains at least one of a divalent or higher valent metal hydroxide, carbonate, acetate, and phosphate. 2) Production method. 2価以上の金属が、MgまたはCaのいずれか1種またはこれらの混合物であることを特徴とする請求項3ないし4いずれか記載のガスバリア性積層体(2)の製造方法。 The method for producing a gas barrier laminate (2) according to any one of claims 3 to 4, wherein the divalent or higher-valent metal is any one of Mg and Ca or a mixture thereof. ポリアルコール系ポリマーが、ポリビニルアルコール又は糖類であることを特徴とする請求項2〜5いずれか記載のガスバリア性積層体(2)の製造方法。 The method for producing a gas barrier laminate (2) according to any one of claims 2 to 5, wherein the polyalcohol polymer is polyvinyl alcohol or saccharide. ポリカルボン酸系ポリマーが、ポリ(メタ)アクリル酸系ポリマーであることを特徴とする請求項2〜6いずれか記載のガスバリア性積層体(2)の製造方法 The method for producing a gas barrier laminate (2) according to any one of claims 2 to 6, wherein the polycarboxylic acid polymer is a poly (meth) acrylic acid polymer. ポリカルボン酸系ポリマーが、炭素−炭素二重結合を有する二塩基酸を必須成分とするモノマーを付加重合してなるポリマーであることを特徴とする請求項2〜6いずれか記載のガスバリア性積層体(2)の製造方法。 The gas barrier laminate according to any one of claims 2 to 6, wherein the polycarboxylic acid polymer is a polymer obtained by addition polymerization of a monomer having a dibasic acid having a carbon-carbon double bond as an essential component. Manufacturing method of body (2). 炭素−炭素二重結合を有する二塩基酸を必須成分とするモノマーを付加重合してなるポリマーが、オレフィン−マレイン酸共重合体又はポリイタコン酸系ポリマーであることを特徴とする請求項8記載のガスバリア性積層体(2)の製造方法。 9. The polymer obtained by addition polymerization of a monomer containing a dibasic acid having a carbon-carbon double bond as an essential component is an olefin-maleic acid copolymer or a polyitaconic acid polymer. A method for producing a gas barrier laminate (2). オレフィン−マレイン酸共重合体が、エチレン−マレイン酸共重合体、メチルビニルエーテル−マレイン酸共重合体、及びイソブチレン−マレイン酸共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項9記載のガスバリア性積層体(2)の製造方法。

The olefin-maleic acid copolymer is at least one selected from the group consisting of an ethylene-maleic acid copolymer, a methyl vinyl ether-maleic acid copolymer, and an isobutylene-maleic acid copolymer. The manufacturing method of the gas-barrier laminated body (2) of Claim 9.

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006341531A (en) * 2005-06-10 2006-12-21 Unitika Ltd Method of manufacturing gas barrier laminated product
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