JP2006175780A - Gas-barrier laminate - Google Patents

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Takashi Kawamukai
隆 河向
Takuji Nakagawa
卓治 中川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas-barrier laminate which has excellent gas-barrier properties even if the gas-barrier laminate is left to stand in the atmosphere under a high-humidity condition over a long period of time, and which is suitable for a packing material. <P>SOLUTION: In this gas-barrier laminate where a gas-barrier layer is formed on at least one side of a substrate, the gas-barrier layer includes alkali metal silicate (A), colloidal silica (B), and colloidal silica (C); the mean particle diameter of the colloidal silica (B) is in the range of 1-50 nm; the mean particle diameter of the colloidal silica (C) is in the range of 10-1,000 nm; and the mean particle diameter of the colloidal silica (C) is 2-20 times as large as that of the colloidal silica (B). <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、各種包装材料、成形材料として好適なガスバリア性積層体に関する。   The present invention relates to a gas barrier laminate suitable as various packaging materials and molding materials.

食品などの包装に用いられる包装材料においては、内容物の品質を保護する観点からガスバリア性、特に酸素、水蒸気、二酸化炭素及び香気(アロマ、フレーバー)のバリア性が重要な品質である。
このようなバリア性素材を使用した包装材料は菓子袋、カツオパック、レトルトパウチ、ハムやソーセージなどの肉類包装、魚介類の包装、乳製品の包装、みそ類の包装、茶・コーヒー類の包装、炭酸ガス飲料容器、化粧品、農薬及び医薬品の包装など、多くの分野で利用されている。
一方、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステル樹脂、ナイロン6やナイロン66などのポリアミド系樹脂、ポリスチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂は、強度、耐熱性、透明性などが優れているため広く包装材料として用いられている。
しかし、これらの熱可塑性樹脂からなるフィルムを包装素材として用いる場合、ガスバリア性が不十分なため、ガスバリア性を有する熱可塑性樹脂や、アルミ箔、アルミ蒸着フィルム、珪素蒸着フィルムなどと積層して包装材料とする方法が一般的である。
In packaging materials used for packaging foods and the like, gas barrier properties, particularly oxygen, water vapor, carbon dioxide, and aroma (aroma, flavor) barrier properties are important qualities from the viewpoint of protecting the quality of the contents.
Packaging materials using such barrier materials include confectionery bags, bonito packs, retort pouches, meat packaging such as ham and sausage, seafood packaging, dairy packaging, miso packaging, tea and coffee packaging. It is used in many fields such as carbon dioxide beverage containers, cosmetics, agricultural chemicals and pharmaceutical packaging.
On the other hand, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyamide resins such as nylon 6 and nylon 66, polystyrene, ethylene vinyl acetate copolymer, etc. Plastic resins are widely used as packaging materials because of their excellent strength, heat resistance, transparency, and the like.
However, when films made of these thermoplastic resins are used as packaging materials, the gas barrier properties are insufficient, so they are laminated with thermoplastic resins having gas barrier properties, aluminum foil, aluminum vapor deposited films, silicon vapor deposited films, etc. The method used as a material is common.

ガスバリア性の高い熱可塑性樹脂としては、ポリビニルアルコール(以下PVA)、ポリエチレンビニルアルコール(EVOH、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物)、ポリアルコール(ポリケトンの還元物)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)などが挙げられるが、PVAやEVOHのような水酸基による水素結合によってバリア性を発揮している高水素結合性樹脂は、高湿度(例えば20℃・80%RH以上)でのバリア性が急激に低下する問題がある。また、PVDCは高湿度条件下でのバリア性は優れているが高温時でのバリア性の低下が大きい。また、PVDCは塩素化合物であるため、焼却時にダイオキシンの発生などの問題が生じるおそれがあり、地球環境問題に対する意識の高まりのため包装材料としての使用を極力控えようとするのが最近の情勢である。   Examples of the thermoplastic resin having high gas barrier properties include polyvinyl alcohol (hereinafter referred to as PVA), polyethylene vinyl alcohol (EVOH, saponified ethylene-vinyl acetate copolymer), polyalcohol (reduced product of polyketone), and polyvinylidene chloride (PVDC). However, high hydrogen bonding resins that exhibit barrier properties due to hydrogen bonding by hydroxyl groups such as PVA and EVOH have sharp barrier properties at high humidity (for example, 20 ° C. and 80% RH or more). There is a problem that decreases. PVDC is excellent in barrier properties under high humidity conditions, but has a large decrease in barrier properties at high temperatures. Moreover, since PVDC is a chlorinated compound, there is a possibility that problems such as the generation of dioxins may occur during incineration, and the recent situation is to refrain from using it as a packaging material as much as possible due to the increased awareness of global environmental problems. is there.

また、珪酸アルカリ金属塩溶液によりガスバリア層を形成する従来技術がある。例えば、珪酸アルカリ金属塩溶液とカップリング剤からなる水性液を重合体成形品の表面に塗布して薄膜を形成させてガスバリア性積層体を得る方法(特許文献1)や、珪酸ナトリウム水溶液と珪酸リチウム水溶液を混合し、この混合物からコーティング組成物を得る方法(特許文献2)、さらに、水ガラスと複数の酸性官能基を有する水溶性重合体を含む液状組成物を塗布してガスバリア性成形体を得る方法(特許文献3)が挙げられる。
これらはいずれも、蒸着などの操作を施すことなく、ガスバリア性積層体を安価に製造できる利点があるが、ガスバリア性が未だ不十分であり、また塗膜強度や耐水性が劣るという問題が残る。
また、特許文献4には、多層構造の二軸延伸ポリオレフィンフィルムの少なくとも片面に、アルカリ金属ポリシリケート(珪酸アルカリ金属の珪酸縮合物)と水溶性高分子あるいは窒素化合物を主成分とするガスバリア性被膜を被覆させてガスバリア性積層体を得る技術が開示されている。しかし、この方法における基材の多層構造は防湿性の高いサイクリックオレフィンコポリマー層の片側あるいは両側に安価なポリプロピレンを積層する技術であり、基材の構成や物性とガスバリア性については全く考慮されていない。また、ガスバリア性については長期間高湿環境下にさらされた時の経時変化や白華現象、耐クラック、耐湿密着性については不十分な品質である。また、特許文献4には、アルカリ金属ポリシリケートと水溶性高分子あるいは窒素化合物を含むガスバリア層を設ける技術が開示されているが、耐湿ガスバリア性や白華、耐クラック、耐湿密着性が不十分である。アクリル樹脂とイソシアネート化合物からなるアンカー層を設ける技術も開示されているが、前記問題点を解決するにはいたらない。
Further, there is a conventional technique for forming a gas barrier layer with an alkali metal silicate solution. For example, an aqueous liquid composed of an alkali metal silicate solution and a coupling agent is applied to the surface of a polymer molded article to form a thin film to obtain a gas barrier laminate (Patent Document 1), an aqueous solution of sodium silicate and silicic acid A method of mixing a lithium aqueous solution and obtaining a coating composition from this mixture (Patent Document 2), and further applying a liquid composition containing water glass and a water-soluble polymer having a plurality of acidic functional groups to form a gas barrier property (Patent Document 3).
All of these have the advantage that the gas barrier laminate can be produced at low cost without performing operations such as vapor deposition, but the gas barrier properties are still insufficient, and the problems of poor coating strength and water resistance remain. .
Patent Document 4 discloses a gas barrier coating mainly comprising an alkali metal polysilicate (silica condensate of alkali metal silicate) and a water-soluble polymer or nitrogen compound on at least one surface of a biaxially stretched polyolefin film having a multilayer structure. A technique for obtaining a gas barrier laminate by coating a metal is disclosed. However, the multi-layer structure of the base material in this method is a technique of laminating inexpensive polypropylene on one side or both sides of a highly permeable cyclic olefin copolymer layer, and the structure, physical properties and gas barrier properties of the base material are completely considered. Absent. In addition, the gas barrier properties are insufficient in terms of changes over time when exposed to a high humidity environment for a long period of time, white flower phenomenon, crack resistance, and moisture resistance adhesion. Patent Document 4 discloses a technique for providing a gas barrier layer containing an alkali metal polysilicate and a water-soluble polymer or nitrogen compound, but has insufficient moisture-resistant gas barrier properties, white flower, crack resistance, and moisture-resistant adhesion. It is. A technique for providing an anchor layer made of an acrylic resin and an isocyanate compound is also disclosed, but it does not solve the above problem.

特許文献5には、ポリオレフィン系樹脂などからなる基材表面に、コロイダルシリカと水系ポリウレタン樹脂からなるプライマー層、金属ポリシリケートと水溶性高分子からなるガスバリア層を、順次積層されたガスバリアフィルムに関する技術が開示されている。しかし、この技術においても、特許文献4と同様に、ガスバリア層(珪酸アルカリ金属塩の縮合物層)の耐湿性や白華などの問題点が解決できていない。
特許文献6には、ポリオレフィン系樹脂などからなる基材表面に、ウレタン結合やウレア結合を有する有機高分子からなる耐アルカリ性に優れたアンカーコート層、アルカリ金属ポリシリケートを主成分とするガスバリア層を順次積層したガスバリアフィルムが提案されている。しかし、この方法も、特許文献4と同様に、ガスバリア層(珪酸アルカリ金属塩の縮合物層)の耐湿性や白華などの問題点が解決できていない。
Patent Document 5 discloses a technology relating to a gas barrier film in which a primer layer made of colloidal silica and a water-based polyurethane resin, and a gas barrier layer made of a metal polysilicate and a water-soluble polymer are sequentially laminated on a substrate surface made of a polyolefin-based resin or the like. Is disclosed. However, even in this technique, as in Patent Document 4, problems such as moisture resistance and whiteness of the gas barrier layer (condensate layer of alkali metal silicate) cannot be solved.
In Patent Document 6, an anchor coat layer made of an organic polymer having a urethane bond or urea bond and a gas barrier layer mainly composed of an alkali metal polysilicate are formed on the surface of a base material made of a polyolefin resin or the like. Sequentially laminated gas barrier films have been proposed. However, this method also cannot solve problems such as moisture resistance of the gas barrier layer (condensate layer of alkali metal silicate) and white flower as in Patent Document 4.

特許文献7には、基材の片面に、アルカリ金属ポリシリケートと窒素化合物と水溶性高分子を主成分とするガスバリア層を積層し、ガスバリア層に金属アルコキシドやシランカップリング剤などを主成分とする保護層を設ける技術が開示されている。該保護層により、高湿度条件下に暴露させることによるガスバリア性の劣化や密着強度の低下を防ぐ試みであるが、実施例の酸素透過度の結果から明らかのように、保護層による効果はある程度認められるものの、高湿度環境暴露によるガスバリア性の劣化が大きいといった問題がある。   In Patent Document 7, a gas barrier layer mainly composed of an alkali metal polysilicate, a nitrogen compound, and a water-soluble polymer is laminated on one side of a base material, and a metal alkoxide, a silane coupling agent, or the like is mainly contained in the gas barrier layer. A technique for providing a protective layer is disclosed. The protective layer is an attempt to prevent deterioration of gas barrier properties and decrease in adhesion strength due to exposure under high humidity conditions. As is clear from the results of oxygen permeability in Examples, the protective layer has some effect. Although recognized, there is a problem that the gas barrier property is greatly deteriorated by exposure to a high humidity environment.

特許文献8には、基材表面に、ウレタン結合やウレア結合を有する有機高分子からなる耐アルカリ性に優れたアンカーコート層、アルカリ金属ポリシリケートを主成分とするガスバリア層、耐湿の優れる有機高分子からなるオーバーコート層を順次積層したガスバリアフィルムが提案されている。しかし、この技術はラミネートなどによる後工程でガスバリア層が損傷を受けるのをオーバーコートで物理的に保護する技術であり、高湿環境下におけるガスバリア層の劣化を防ぐことができない。   In Patent Document 8, an anchor coat layer made of an organic polymer having a urethane bond or a urea bond on the surface of the substrate, having an excellent alkali resistance, a gas barrier layer mainly composed of an alkali metal polysilicate, and an organic polymer having an excellent moisture resistance. There has been proposed a gas barrier film in which overcoat layers made of the above are sequentially laminated. However, this technique is a technique that physically protects the gas barrier layer from being damaged by an overcoat in a subsequent process such as lamination, and cannot prevent deterioration of the gas barrier layer in a high humidity environment.

特許文献9には、コロナ放電やプラズマ処理などの方法によって表面改質処理された基材に、アルカリ金属ポリシリケートに有機珪素化合物を導入することで耐水性や耐クラック性を付与する試みが提案されている。該特許文献には、有機珪素化合物由来の有機成分を導入することで無機酸化物被膜形成時に起こる乾燥時の脱水・縮合による被膜収縮を軽減してクラックのない均一被膜を形成させ、折れや引張りなどのストレスに耐えうる柔軟性に富む被膜を得ることができる、との記述や、加水分解性のあるアルコキシシラン末端を持つことでアルカリ金属ポリシリケートと相分離することなく均一に分散、相溶することができるため、有機成分の導入量を増加させることができ、異成分間の密着に起因する耐水性(有機/無機成分の界面に水分が浸透することによる強度劣化及び被膜クラック発生防止)も向上させることができる、との記述がある。しかし、実施例から明らかなように、40℃90%3日間という短期間で、酸素透過度が20倍以上大きくなって(バリア性が劣化して)おり、高湿度条件下でのバリア性劣化を防止するには至っていない。   Patent Document 9 proposes an attempt to impart water resistance and crack resistance by introducing an organosilicon compound into an alkali metal polysilicate on a substrate that has been surface-modified by a method such as corona discharge or plasma treatment. Has been. In this patent document, by introducing an organic component derived from an organosilicon compound, the shrinkage of the film due to dehydration and condensation during drying that occurs during the formation of the inorganic oxide film is reduced, and a uniform film without cracks is formed. It is possible to obtain a highly flexible film that can withstand stress such as, and it has a hydrolyzable alkoxysilane terminal so that it can be uniformly dispersed and compatible without phase separation from alkali metal polysilicate. The amount of organic components introduced can be increased, and the water resistance due to adhesion between different components (strength deterioration due to moisture permeating the organic / inorganic component interface and prevention of coating cracks) There is a description that can be improved. However, as is clear from the examples, the oxygen permeability increased 20 times or more (the barrier property deteriorated) in a short period of 40 ° C. and 90% for 3 days, and the barrier property deteriorated under high humidity conditions. It has not yet been prevented.

以上のように、珪酸アルカリ金属を利用してガスバリア性積層体を製造する試みは数多くあるが、珪酸アルカリ金属に起因する高湿度条件下でのガスバリア性の劣化に対する技術が未だ見出されていないのが現状である。   As described above, there are many attempts to produce a gas barrier laminate using an alkali metal silicate, but no technology has yet been found for the deterioration of gas barrier properties under high humidity conditions caused by the alkali metal silicate. is the current situation.

一方、本発明者らは、珪酸アルカリ水溶液を基材に塗布、乾燥して珪酸アルカリの縮合膜を形成しガスバリア性積層体を製造する技術を開発してきた。   On the other hand, the present inventors have developed a technique for producing a gas barrier laminate by applying an alkali silicate aqueous solution to a substrate and drying to form an alkali silicate condensation film.

特許文献10には、ポリプロピレン系フィルム支持体上に、第1ガスバリア層として樹脂と平板状顔料からなり、第2ガスバリア層が珪酸縮合物及び無機化合物からなる積層体を提案し、密着性と耐湿バリア性を向上させている。しかしながら、やはり高湿状態でのバリア性は十分とは言いがたいものである。   Patent Document 10 proposes a laminate comprising a polypropylene-based film support made of a resin and a flat pigment as the first gas barrier layer, and the second gas barrier layer made of a silicic acid condensate and an inorganic compound. Improves barrier properties. However, it is difficult to say that the barrier property in a high humidity state is sufficient.

特許文献11には、ポリアルキレンイミンなどの含窒素化合物を含む第一の層、珪酸アルカリ金属塩などの珪酸縮合物と平板状顔料を含む第二の層、高水素結合性樹脂を含む第三の層を有する積層体が本発明者らによって提案されている。本技術は珪酸縮合物を含む第二の層に含まれるシラノール基と第三の層に含まれる高水素結合性樹脂の官能基とがイオン結合や共有結合を形成し強固な膜を形成し耐屈曲性や高湿度条件下での耐白華性を大幅に向上させる技術である。本発明の技術により高湿度条件下での使用に耐えられるガスバリア性積層体を提供できるようになったが、さらなる高湿度条件下での耐湿ガスバリア性が求められていた。
特許文献12には、高水素結合性樹脂と含窒素化合物を含む第一のガスバリア層層と、珪酸縮合物、平板状顔料、ホウ素を含む第二のガスバリア層を支持体上に順次積層して形成した積層体が本発明者によって提案されている。本発明の技術は、第一のガスバリア層と第二のガスバリア層を相互に反応させ、傾斜構造を相互にもたせることで、大幅な耐湿ガスバリア性や耐湿密着性の向上に成功している。しかしながら、さらなる高湿度条件下での耐湿ガスバリア性が求められていた。
Patent Document 11 discloses a first layer containing a nitrogen-containing compound such as polyalkyleneimine, a second layer containing a silicic acid condensate such as an alkali metal silicate and a flat pigment, and a third layer containing a high hydrogen bonding resin. The present inventors have proposed a laminate having these layers. In this technology, the silanol group contained in the second layer containing the silicic acid condensate and the functional group of the high hydrogen bonding resin contained in the third layer form ionic bonds or covalent bonds to form a strong film and resist This is a technology that greatly improves the whiteness resistance under bending and high humidity conditions. Although the technology of the present invention has made it possible to provide a gas barrier laminate that can withstand use under high humidity conditions, moisture gas barrier resistance under further high humidity conditions has been demanded.
In Patent Document 12, a first gas barrier layer layer containing a high hydrogen bonding resin and a nitrogen-containing compound, and a second gas barrier layer containing a silicic acid condensate, a flat pigment, and boron are sequentially laminated on a support. The formed laminate has been proposed by the present inventors. The technology of the present invention has succeeded in greatly improving the moisture-resistant gas barrier property and the moisture-resistant adhesion property by causing the first gas barrier layer and the second gas barrier layer to react with each other and causing the inclined structures to mutually react. However, a moisture-resistant gas barrier property under further high humidity conditions has been demanded.

特許文献13には、珪酸アルカリ金属塩などの珪酸縮合物、平板状顔料、珪酸以外の酸性物質で形成された中和塩含むガスバリア層を有する積層体を本発明者らが提案している。本発明は、珪酸アルカリ金属塩に含まれる過剰のアルカリ金属塩を酸性物質で中和することで、ガスバリア性積層体を高湿度条件を長時間放置(72時間)した時のバリア性や耐白華を大幅に向上させる技術である。しかしながら、さらなる高湿度条件下での耐湿ガスバリア性が求められていた。
特許文献14には、珪酸アルカリ金属塩などの珪酸縮合物を含む第一ガスバリア層、高水素結合性樹脂と酸性物質を含む第二ガスバリア層を支持体上に順次積層した積層体を本発明者らが提案している。本発明により耐湿ガスバリア性が大幅に向上しているものの。さらなる高湿度条件下での耐湿ガスバリア性が求められていた。
In Patent Document 13, the present inventors have proposed a laminate having a gas barrier layer containing a silicic acid condensate such as an alkali metal silicate, a flat pigment, and a neutralized salt formed of an acidic substance other than silicic acid. The present invention neutralizes an excess alkali metal salt contained in a silicate alkali metal salt with an acidic substance, so that the barrier property and white resistance when the gas barrier laminate is left in a high humidity condition for a long time (72 hours). It is a technology that greatly improves the flower. However, a moisture-resistant gas barrier property under further high humidity conditions has been demanded.
Patent Document 14 discloses a laminate in which a first gas barrier layer containing a silicic acid condensate such as an alkali metal silicate and a second gas barrier layer containing a high hydrogen bonding resin and an acidic substance are sequentially laminated on a support. Proposed. Although the present invention has greatly improved the resistance to moisture gas barrier. There has been a demand for moisture gas barrier resistance under further high humidity conditions.

特開平8−238711号公報JP-A-8-238711 特開平7−18202号公報JP-A-7-18202 特開平05−295299号公報JP 05-295299 A 特開2001−071425号公報JP 2001-071425 A 特開2001−096676号公報JP 2001-096676 A 特開2001−129915号公報JP 2001-129915 A 特開2001−162716号公報JP 2001-162716 A 特開2002−307601号公報JP 2002-307601 A 特開2002−316382号公報JP 2002-316382 A 特開2001−212917号公報JP 2001-212917 A 特開2002−036417号公報JP 2002-036417 A 特開2002−086610号公報JP 2002-086610 A 特開2003−071971号公報JP 2003-071971 A 特開2003−170522号公報JP 2003-170522 A

本発明は、高湿度条件下大気中に長期間放置した場合においても優れたガスバリア性を有する、包装用材料として好適なガスバリア性積層体を提供するものである。   The present invention provides a gas barrier laminate that is excellent as a packaging material and has excellent gas barrier properties even when left in the atmosphere for a long period of time under high humidity conditions.

本発明は上記課題を解決するために下記に示された手段をとる。
即ち、本発明の第1は、支持体の少なくとも片面にガスバリア層を形成したガスバリア性積層体において、ガスバリア層が、珪酸アルカリ金属塩(A)、コロイダルシリカ(B)、及びコロイダルシリカ(C)を含み、コロイダルシリカ(B)の平均粒子径が1〜50nm、コロイダルシリカ(C)の平均粒子径が10〜1000nmであり、コロイダルシリカ(C)の平均粒子径がコロイダルシリカ(B)の平均粒子径の2〜20倍であるガスバリア性積層体である。
In order to solve the above problems, the present invention takes the following means.
That is, according to the first aspect of the present invention, in the gas barrier laminate in which the gas barrier layer is formed on at least one surface of the support, the gas barrier layer comprises an alkali metal silicate (A), colloidal silica (B), and colloidal silica (C). The colloidal silica (B) has an average particle diameter of 1 to 50 nm, the colloidal silica (C) has an average particle diameter of 10 to 1000 nm, and the colloidal silica (C) has an average particle diameter of the average of the colloidal silica (B). It is a gas barrier laminate having a particle diameter of 2 to 20 times.

本発明の第2は、支持体とガスバリア層の間にアンカー層を有する本発明の第1に記載のガスバリア性積層体である。   2nd of this invention is a gas-barrier laminated body as described in 1st of this invention which has an anchor layer between a support body and a gas barrier layer.

本発明の第3は、ガスバリア層上にオーバーコート層を設けた本発明の第1〜2のいずれかに記載のガスバリア性積層体である。   A third aspect of the present invention is the gas barrier laminate according to any one of the first and second aspects, wherein an overcoat layer is provided on the gas barrier layer.

本発明によって、高湿度条件下、大気中で長期間経過した場合においても優れたガスバリア性を有し、白華現象を防止して、包装用材料として好適なガスバリア性積層体を提供することが可能となった。   According to the present invention, it is possible to provide a gas barrier laminate that has excellent gas barrier properties even when it has passed for a long time in the atmosphere under high humidity conditions, prevents white bloom, and is suitable as a packaging material. It has become possible.

以下に本発明について詳述する。
本発明者等は異なる粒子径を有する珪酸化合物あるいは珪酸縮合物を組み合わせた塗料を基材上に塗布乾燥してガスバリア層を形成してそのガスバリア性を検討した。通常、粒子径の異なるコロイダルシリカ(珪酸縮合物)を2種類以上組み合わせた乾燥被膜は、大きい粒子径の空隙に小さい粒子径のコロイダルシリカがパッキングして緻密な構造をとるといわれている(The Chemistry of Silica,Ralph K. Iler,A Wiley-Interscience Publication,P369-P372,P519-P525,1979)。
しかし本発明者らの検討では、過去の文献に例示されているようなコロイダルシリカの組み合わせではガスバリア性が全く得られないことを見出した。
例えば、単に粒径の異なるコロイダルシリカ(例えば粒子径10nmのコロイダルシリカと粒子径50nmのコロイダルシリカの組み合わせ)を混合しただけでは、塗料乾燥中にコロイダルシリカどうしが凝集してしまい、緻密な膜にならないため、ガスバリア性を得ることができないと考えられる。
また、珪酸アルカリ金属塩のみからなる層や、珪酸アルカリ金属塩と一種類のコロイダルシリカからなる層(例えば粒子径1nm以下の珪酸縮合物である珪酸リチウムと粒子径10nmのコロイダルシリカの組み合わせ)の場合は、ある程度のガスバリア性は得られるが、高い耐湿ガスバリア性を得ることはできない。
そこで、さらに鋭意検討したところ、珪酸アルカリ金属塩の存在下で、特定の粒子径を有する複数のコロイダルシリカを組み合わせると、極めて高い耐湿ガスバリア性を発揮することを見出した。
例えば、珪酸アルカリ金属塩である珪酸リチウムと粒子径15nmのコロイダルシリカと粒子径65nmのコロイダルシリカを特定の混合比で配合した塗料により形成したガスバリア性積層体が非常に良好であることを見出して本発明に至った。
The present invention is described in detail below.
The present inventors examined the gas barrier property by forming a gas barrier layer by applying and drying a paint combining a silicate compound or a silicate condensate having different particle sizes on a substrate. In general, a dry film in which two or more types of colloidal silica (silica condensate) having different particle diameters are combined is said to have a dense structure by packing small particle diameter colloidal silica into voids having a large particle diameter (The Chemistry of Silica, Ralph K. Iler, A Wiley-Interscience Publication, P369-P372, P519-P525, 1979).
However, the present inventors have found that the gas barrier property cannot be obtained at all by the combination of colloidal silica as exemplified in the past literature.
For example, simply mixing colloidal silica having different particle diameters (for example, a combination of colloidal silica having a particle diameter of 10 nm and colloidal silica having a particle diameter of 50 nm) causes the colloidal silica to aggregate during drying of the paint, resulting in a dense film. Therefore, it is considered that gas barrier properties cannot be obtained.
In addition, a layer made of only an alkali metal silicate or a layer made of an alkali metal silicate and one kind of colloidal silica (for example, a combination of lithium silicate which is a silicic acid condensate having a particle diameter of 1 nm or less and colloidal silica having a particle diameter of 10 nm). In such a case, a certain level of gas barrier properties can be obtained, but high moisture-resistant gas barrier properties cannot be obtained.
As a result of further intensive studies, it was found that when a plurality of colloidal silicas having specific particle diameters were combined in the presence of an alkali metal silicate, extremely high moisture gas barrier properties were exhibited.
For example, it was found that a gas barrier laminate formed by a paint in which lithium silicate, which is an alkali metal silicate, colloidal silica having a particle size of 15 nm, and colloidal silica having a particle size of 65 nm was blended in a specific mixing ratio was very good. The present invention has been reached.

本発明のメカニズムは次のように考えられる。
珪酸アルカリ金属塩の存在下で、粒子径の異なる二種類以上のコロイダルシリカを均一に分散した塗料を乾燥すると、珪酸アルカリ金属塩のアルカリ金属がコロイダルシリカ表面のシラノールを中和し、コロイダルシリカ同士の凝集を防ぐ。粒子径の異なるコロイダルシリカを珪酸アルカリ金属塩に添加することで、ガスバリア塗料のレベリング性が向上し、また、成膜時の非常に微細なクラックを防止できると考えられる。
粒子径の小さいコロイダルシリカは単位質量あたりの表面積が大きくなり、結果としてシラノール基の数が多くなり、珪酸アルカリ金属塩のアルカリ金属イオンを中和する役割を果たす。
また、粒子径の大きなコロイダルシリカは、成膜時のレベリング性を向上させ、また、微小なクラックを防止する役割があると考えられる。
The mechanism of the present invention is considered as follows.
When a paint in which two or more types of colloidal silica with different particle sizes are uniformly dispersed is dried in the presence of an alkali metal silicate, the alkali metal of the alkali metal silicate neutralizes the silanol on the surface of the colloidal silica, Prevent aggregation. By adding colloidal silica having different particle diameters to the alkali metal silicate, the leveling property of the gas barrier coating is improved, and it is considered that very fine cracks during film formation can be prevented.
Colloidal silica having a small particle diameter has a large surface area per unit mass, resulting in an increase in the number of silanol groups, and serves to neutralize alkali metal ions of the alkali metal silicate.
Moreover, it is thought that colloidal silica with a large particle diameter improves the leveling property at the time of film-forming, and has a role which prevents a micro crack.

本発明における、珪酸アルカリ金属塩(A)(以下(A)とする)と、より小さい平均粒子径を有するコロイダルシリカであるコロイダルシリカ(B)(以下(B)とする)と、より大きい平均粒子径を有するコロイダルシリカであるコロイダルシリカ(C)(以下(C)とする)の平均粒子径の組み合わせは、(B)が1nm〜50nm、(C)が10〜1000nmであって、(C)が(B)の平均粒子径の2〜20倍であり、この条件を全て満たす組み合わせによって優れた耐湿ガスバリア性向上の効果が得られる。
(B)の平均粒子径が1nm未満になると、珪酸アルカリ金属塩に非常に近い物性を示すため、耐湿ガスバリア性向上効果が認められなくなる。
また、(B)の平均粒子径が50nmを越えて大きくなると、単位質量あたりの表面積が小さく(シラノール基の数が少なく)なり、アルカリ金属イオンの中和効果が小さくなり、耐湿ガスバリア性向上効果が認められなくなる。
また、(C)の平均粒子径が、(B)の平均粒子径の2倍未満になると、(C)によるレベリング性向上効果が発揮できず、また(B)の凝集を防ぐ効果が得られなくなる。
また、(C)の平均粒子径が(B)の平均粒子径の20倍を越えて大きくなった場合も、レベリング性向上効果が発揮できず、また(B)の凝集を防ぐことができなくなる。
なお、本発明において、使用する珪酸アルカリ金属塩(A)の平均粒子径は、1nm以下であることが好ましい。
さらに好ましい平均粒子径の組み合わせは、(A)が0.2nm〜1nm、(B)が3nm〜40nm、(C)が15〜600nmであって、かつ(B)の粒子径の2.5倍〜15倍である。
この条件を満たす組み合わせによって、23℃90%条件の酸素透過度として10cc/m・24hr未満の優れた耐湿ガスバリア層を得ることが可能となる。
本発明において、最も好ましい平均粒子径の組み合わせは、(A)が0.3nm〜1nm、(B)が5nm〜30nm、(C)が20〜300nmであって、かつ(B)の粒子径の3〜10倍である。
この条件を満たす組み合わせによって、23℃90%条件の酸素透過度として5cc/m・24hr未満の優れた耐湿ガスバリア層を得ることが可能となる。
また、(C)の粒子径は、ガスバリア層の厚さの2倍以下とすることが好ましい。ガスバリア層の厚さの2倍を越えた粒子径とすると、(C)を起点としてクラックが生成しやすくなり、ガスバリア性が悪化するために好ましくない。
In the present invention, alkali metal silicate (A) (hereinafter referred to as (A)), colloidal silica (B) (hereinafter referred to as (B)) which is colloidal silica having a smaller average particle diameter, and a larger average The combination of the average particle sizes of colloidal silica (C) (hereinafter referred to as (C)), which is colloidal silica having a particle size, is (B) 1 nm to 50 nm, (C) 10 to 1000 nm, and (C ) Is 2 to 20 times the average particle diameter of (B), and a combination of satisfying all of these conditions provides an excellent effect of improving the moisture-resistant gas barrier property.
When the average particle diameter of (B) is less than 1 nm, the physical properties very close to those of the alkali metal silicate are exhibited, so that the effect of improving the moisture gas barrier resistance is not recognized.
Further, when the average particle size of (B) is larger than 50 nm, the surface area per unit mass is reduced (the number of silanol groups is reduced), the neutralizing effect of alkali metal ions is reduced, and the moisture-resistant gas barrier property is improved. Is no longer allowed.
Further, when the average particle size of (C) is less than twice the average particle size of (B), the effect of improving the leveling property by (C) cannot be exhibited, and the effect of preventing the aggregation of (B) is obtained. Disappear.
In addition, when the average particle size of (C) exceeds 20 times the average particle size of (B), the leveling improvement effect cannot be exhibited, and the aggregation of (B) cannot be prevented. .
In the present invention, the average particle diameter of the alkali metal silicate (A) used is preferably 1 nm or less.
More preferable combinations of average particle diameters are (A) 0.2 nm to 1 nm, (B) 3 nm to 40 nm, (C) 15 to 600 nm, and 2.5 times the particle diameter of (B). ~ 15 times.
A combination satisfying this condition makes it possible to obtain an excellent moisture-resistant gas barrier layer having an oxygen permeability of 23 ° C. and 90% under 10 cc / m 2 · 24 hr.
In the present invention, the most preferable combinations of average particle sizes are (A) 0.3 nm to 1 nm, (B) 5 nm to 30 nm, (C) 20 to 300 nm, and (B) 3 to 10 times.
A combination satisfying this condition makes it possible to obtain an excellent moisture-resistant gas barrier layer having an oxygen permeability of 23 ° C. and 90% under 5 cc / m 2 · 24 hr.
Moreover, it is preferable that the particle diameter of (C) shall be 2 times or less of the thickness of a gas barrier layer. If the particle diameter exceeds twice the thickness of the gas barrier layer, cracks are likely to be generated starting from (C), and gas barrier properties deteriorate, which is not preferable.

上記の珪酸化合物の配合比は、好ましくはガスバリア層中の質量固形分比で、(A)/(B)/(C)=100/70〜2/30〜0.5であり、より好ましくは(A)/(B)/(C)=100/50〜3/20〜1、最も好ましくは(A)/(B)/(C)=100/30〜3/15〜1.5である。
また、(C)は(B)に対して50%以下であることが好ましい。
珪酸アルカリ金属塩(A)100部に対して、コロイダルシリカ(B)が70部を越えて大きいか、あるいは(C)が30部を越えて大きいと、ガスバリア層が密にパッキングできず、ガスバリア性が低下したり、塗膜にクラックが生じたりして好ましくない。
また、珪酸アルカリ金属塩(A)100部に対して、コロイダルシリカ(B)が2部未満か、あるいは(C)が0.5部未満の場合は、ガスバリアの湿度劣化が大きくなり好ましくない。
The compounding ratio of the silicic acid compound is preferably (A) / (B) / (C) = 100/70 to 2/30 to 0.5, more preferably in terms of mass / solid content in the gas barrier layer. (A) / (B) / (C) = 100/50 to 3/20 to 1, most preferably (A) / (B) / (C) = 100/30 to 3/15 to 1.5. .
Further, (C) is preferably 50% or less with respect to (B).
If the colloidal silica (B) is larger than 70 parts or larger than (C) is larger than 30 parts relative to 100 parts of the alkali metal silicate (A), the gas barrier layer cannot be densely packed, and the gas barrier It is not preferable because the properties are lowered and cracks occur in the coating film.
Further, when the colloidal silica (B) is less than 2 parts or the (C) is less than 0.5 parts with respect to 100 parts of the alkali metal silicate (A), the humidity deterioration of the gas barrier becomes large, which is not preferable.

本発明における、珪酸アルカリ金属塩(A)とは、MO・nSiO(Mはアルカリ金属、n>0)で表される化合物である。通常は濃厚水溶液として取り扱われるが、濃度が高いと粒子径が大きくなり、濃度が低いと粒子径が小さくなる。
アルカリ金属Mは、リチウム、ナトリウム、カリウム等である。また、本発明においては、アンモニウムなどのカチオン性イオンもMの範疇に含まれるものとする。nはモル比ともいい、0.5〜10程度の範囲が好適である。モル比0.5未満では珪酸アルカリ金属塩の縮合による膜形成能が低下したり、アルカリ金属塩の含有量が多すぎるため、耐水性、耐湿性が低下する場合が多く、白華現象も起きやすい。また、モル比が10を越えた場合には、クラックの発生などの塗工面の不具合が発生する恐れがある。また、モル比が小さいほど粒子径が小さく、モル比が大きいほど粒子径が大きくなる。
In the present invention, the alkali metal silicate (A) is a compound represented by M 2 O.nSiO 2 (M is an alkali metal, n> 0). Usually, it is handled as a concentrated aqueous solution, but the particle size increases when the concentration is high, and the particle size decreases when the concentration is low.
The alkali metal M is lithium, sodium, potassium or the like. In the present invention, a cationic ion such as ammonium is also included in the category of M. n is also called a molar ratio, and a range of about 0.5 to 10 is preferable. If the molar ratio is less than 0.5, the film-forming ability due to the condensation of alkali metal silicate is reduced, or the content of alkali metal salt is too high, so the water resistance and moisture resistance are often lowered, and the white flower phenomenon also occurs. Cheap. On the other hand, when the molar ratio exceeds 10, there may be a problem in the coated surface such as the occurrence of cracks. Further, the smaller the molar ratio, the smaller the particle diameter, and the larger the molar ratio, the larger the particle diameter.

なお、モル比が10を越える高モル比の珪酸アルカリ金属塩は一般には市販されていないが、無定形シリカやコロイダルシリカに各種アルカリ金属水酸化物を添加して溶解する方法や、市販の珪酸アルカリ金属塩に、無定形シリカやコロイダルシリカを溶解する方法にて調製することが可能であり、このように調製された珪酸アルカリ金属塩も本発明では使用可能である。   Note that alkali metal silicates having a high molar ratio exceeding 10 are generally not commercially available, but a method of adding various alkali metal hydroxides to amorphous silica or colloidal silica and dissolving them, or commercially available silicic acid It can be prepared by a method of dissolving amorphous silica or colloidal silica in an alkali metal salt, and the alkali metal silicate prepared in this way can also be used in the present invention.

珪酸アルカリ金属塩としては、アルカリ金属がナトリウムである珪酸ナトリウムの場合、モル比0.5のオルト珪酸ナトリウム(NaO・1/2SiOあるいはNaSiO)、モル比0.67のセスキ珪酸ナトリウム(3NaO・2SiOあるいはNaSi)、モル比1のメタ珪酸ナトリウム(NaO・SiOあるいはNaSiO)、モル比2の二珪酸ナトリウム(NaO・2SiOあるいはNaSi)、モル比4の四珪酸ナトリウム(NaO・4SiOあるいはNaSi、別名:珪酸ソーダ4号)などがある、また、日本工業規格JIS−K−1408で定められた珪酸ソーダ1号(モル比2)、2号(モル比2.5)、3号(モル比3)、メタ珪酸ナトリウム1種、メタ珪酸ナトリウム2種がある。 Examples of the alkali metal silicate include sodium orthosilicate (Na 2 O.1 / 2SiO 2 or Na 4 SiO 4 ) having a molar ratio of 0.57 and sesquioxide having a molar ratio of 0.67 when the alkali metal is sodium silicate. sodium silicate (3Na 2 O · 2SiO 2 or Na 6 Si 2 O 7), sodium metasilicate molar ratio 1 (Na 2 O · SiO 2 or Na 2 SiO 3), sodium disilicate molar ratio 2 (Na 2 O・ 2SiO 2 or Na 2 Si 2 O 5 ), sodium tetrasilicate with a molar ratio of 4 (Na 2 O.4SiO 2 or Na 2 Si 4 O 9 , also known as: sodium silicate No. 4), etc. Sodium silicate No. 1 (molar ratio 2), No. 2 (molar ratio 2.5), No. 3 (molar ratio 3), metasilicate sodium specified in JIS-K-1408 Helium one, there are sodium metasilicate two.

アルカリ金属がカリウムである珪酸カリウムにおいてもその組成は種々なものがあるが、一例としてメタ珪酸カリウム(KO・SiO)、四珪酸カリウム(KO・4SiO・HO、別名二珪酸水素カリウム)が挙げられる。アルカリ金属がリチウムである珪酸リチウムは、オルト珪酸リチウム(LiO・1/2SiO)、メタ珪酸リチウム(LiO・SiO)、3.5珪酸リチウム、7.5珪酸リチウム(LiO・7.5SiO)などがある。 There are various compositions of potassium silicate in which the alkali metal is potassium, but examples include potassium metasilicate (K 2 O · SiO 2 ), potassium tetrasilicate (K 2 O · 4SiO 2 · H 2 O, also known as Potassium dihydrogen silicate). Lithium silicate whose alkali metal is lithium is lithium orthosilicate (Li 2 O · 1 / 2SiO 2 ), lithium metasilicate (Li 2 O · SiO 2 ), 3.5 lithium silicate, 7.5 lithium silicate (Li 2 O.7.5SiO 2 ).

また、例えばテトラメチルアンモニウムイオンをカウンターイオンとする珪酸アンモニウムのようなアンモニウム塩も、本発明においては珪酸アルカリ金属塩の範疇とする。   For example, ammonium salts such as ammonium silicate using tetramethylammonium ions as counter ions are also included in the category of alkali metal silicates in the present invention.

これら珪酸アルカリ金属塩は、モル比によって縮合度が異なり、粒子径も異なってくる。その大きさはモル比が小さくなると液中への溶解度が大きくなるなどして明確に決めることはできないが、動的光散乱法から類推すると数nm以下のものが大部分である。また、珪酸アルカリ金属化合物の粒子径は濃度が低くなるにつれて粒子径が小さくなり、濃度が10%未満の場合は、そのほとんどが1nm以下と考えられる。これら珪酸アルカリ金属塩は、二種類上混合して使用することが可能である。   These alkali metal silicates have different degrees of condensation and different particle sizes depending on the molar ratio. The size cannot be clearly determined because the solubility in the liquid increases as the molar ratio decreases, but most are those of several nm or less by analogy with the dynamic light scattering method. In addition, the particle diameter of the alkali metal silicate compound decreases as the concentration decreases. When the concentration is less than 10%, most of the particle diameter is considered to be 1 nm or less. These alkali metal silicates can be used as a mixture of two kinds.

本発明で使用できるコロイダルシリカ(B)、及びコロイダルシリカ(C)は、珪酸ナトリウムの無機酸での中和や、シリコンエステルやシリコンハライドを加水分解することによって得ることができる。
また、珪酸ナトリウムなど珪酸アルカリ金属塩をカチオンイオン交換樹脂層に通した後、アルカリでpHを調整し、その後加熱してコロイダルシリカの核を生成し、その液にさらに上記カチオン交換樹脂層を通した珪酸ナトリウム液を滴下することにより得ることができる。この際、滴下速度が速いと、縮合が急激に進み、アグリゲーションが発生しポーラスな構造となるため好ましくない。滴下速度をゆるやかにすることで核表面のシラノール基に順次モノマーがデポジットして粒子が成長する。pHを適度に調整し、滴下速度をゆるやかにすることでコロイダルシリカを数nmから数μmの任意の大きさまで成長させることができる。
The colloidal silica (B) and colloidal silica (C) that can be used in the present invention can be obtained by neutralizing sodium silicate with an inorganic acid or hydrolyzing a silicon ester or a silicon halide.
In addition, after passing an alkali metal silicate such as sodium silicate through the cation ion exchange resin layer, the pH is adjusted with an alkali, and then heated to produce a core of colloidal silica, and the cation exchange resin layer is further passed through the liquid. It can obtain by dripping the sodium silicate liquid which was made. At this time, if the dropping speed is high, the condensation proceeds rapidly, aggregation is generated, and a porous structure is obtained. By slowing the dropping speed, the monomer deposits on the silanol groups on the surface of the nucleus to grow particles. Colloidal silica can be grown to an arbitrary size of several nm to several μm by adjusting pH appropriately and slowing the dropping rate.

なお、本発明におけるガスバリア層には、上記珪酸化合物(A)、(B)、(C)の他に、ホウ素化合物や、水溶性高分子、水性合成樹脂エマルジョン、含窒素化合物を含むことが可能である。ホウ素化合物や含窒素化合物はガスバリア層の耐湿バリア性を向上させ、水溶性高分子や水性合成樹脂エマルジョンはガスバリア膜の柔軟性を向上させる。   The gas barrier layer in the present invention can contain a boron compound, a water-soluble polymer, an aqueous synthetic resin emulsion, and a nitrogen-containing compound in addition to the silicic acid compounds (A), (B), and (C). It is. Boron compounds and nitrogen-containing compounds improve the moisture barrier property of the gas barrier layer, and water-soluble polymers and aqueous synthetic resin emulsions improve the flexibility of the gas barrier film.

本発明における支持体は、合成樹脂を素材とする成形体であって、その形状としては、フィルムやシート状など、必要に応じて適宜選択できる。
支持体を構成する合成樹脂の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソプレン、脂環式構造を有するポリオレフィンなどのポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリコハク酸エステル、ポリ乳酸エステル、ポリ酪酸エステルなどのポリエステル樹脂、ナイロン6やナイロン66などのポリアミド系樹脂、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、ポリスチレン、ポリスルファン等である。また、これらの樹脂を任意の方法で積層したものや、樹脂を混合して得た支持体を用いることも可能である。
これらの樹脂の中でも、特にポリプロプレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン66が好適に使用される。
また、支持体となるフィルムとして、一軸延伸や二軸延伸のフィルムを使用することができる。なお、本発明に用いる支持体としては、二軸延伸ポリプロピレンフィルムが防湿性に優れるために最も好適である。
なお、上記の支持体には、酸化防止剤、耐候安定剤、光安定剤、帯電防止剤、顔料、染料、可塑剤、難燃剤、無機充填材、例えばシリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、タルク、カオリン、クレー、ゼオライト、マイカ、カーボンブラック、ガラス繊維などの各種添加剤が必要に応じて含まれていてもよい。
The support in the present invention is a molded body made of a synthetic resin, and the shape thereof can be appropriately selected as necessary, such as a film or a sheet.
Specific examples of the synthetic resin constituting the support include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polyisoprene, and polyolefin having an alicyclic structure, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polysuccinic acid ester, polylactic acid ester, polybutyric acid ester. Polyester resins such as nylon 6 and nylon 66, acrylic resins such as polymethyl methacrylate, ethylene vinyl acetate copolymer, polyvinyl alcohol, ethylene vinyl alcohol, polystyrene, and polysulfane. Moreover, it is also possible to use what laminated | stacked these resin by arbitrary methods, and the support body obtained by mixing resin.
Among these resins, particularly, polypropylene, polyethylene terephthalate, and nylon 66 are preferably used.
Moreover, a uniaxially stretched or biaxially stretched film can be used as the film to be the support. In addition, as a support body used for this invention, since a biaxially stretched polypropylene film is excellent in moisture resistance, it is the most suitable.
The above support includes an antioxidant, weathering stabilizer, light stabilizer, antistatic agent, pigment, dye, plasticizer, flame retardant, inorganic filler, such as silica, alumina, calcium carbonate, talc, kaolin. Various additives such as clay, zeolite, mica, carbon black, and glass fiber may be included as necessary.

これらの合成樹脂からなるフィルム等の支持体上に本発明のガスバリア層を積層する場合、支持体上に直接ガスバリア層を設けても良いが、ガスバリア層と支持体との密着性を向上させるために、支持体表面を活性化処理することがさらに望ましい。
合成樹脂支持体表面の活性化方法としては、コロナ放電処理、プラズマ放電処理、クロ混酸液処理、発煙硫酸処理、硫酸液処理、電子線処理、紫外線処理、火炎処理等である。この中でも、コロナ放電処理、プラズマ放電処理、火焔処理が、基材に対する濡れ向上の効果や生産性に優れるという理由により好適である。
これらの処理を施すことにより、合成樹脂の支持体表面に、水酸基、カルボニル基、エステル基、カルボン酸基、エーテル結合、アミノ基、イミノ基、アミド基、硫酸基、アミド基などの親水性成分を導入することができる。
このように処理した合成樹脂の支持体表面にガスバリア性塗料を塗工すると、ハジキやブツが発生するの防ぐと共にガスバリア層と基材との密着を良好にする効果がある。
When laminating the gas barrier layer of the present invention on a support such as a film made of these synthetic resins, the gas barrier layer may be provided directly on the support, but in order to improve the adhesion between the gas barrier layer and the support. Further, it is more desirable to activate the support surface.
Examples of the method for activating the surface of the synthetic resin support include corona discharge treatment, plasma discharge treatment, black mixed acid solution treatment, fuming sulfuric acid treatment, sulfuric acid solution treatment, electron beam treatment, ultraviolet ray treatment, and flame treatment. Among these, a corona discharge treatment, a plasma discharge treatment, and a flame treatment are preferable for the reason that the effect of improving the wettability to the substrate and the productivity are excellent.
By performing these treatments, hydrophilic components such as hydroxyl groups, carbonyl groups, ester groups, carboxylic acid groups, ether bonds, amino groups, imino groups, amide groups, sulfuric acid groups, amide groups are formed on the surface of the synthetic resin support. Can be introduced.
Applying a gas barrier coating to the surface of the synthetic resin support thus treated has the effect of preventing the occurrence of repellency and irregularities and improving the adhesion between the gas barrier layer and the substrate.

このような支持体の表面処理だけでは密着性が十分に得られない場合(基材がポリオレフィン系樹脂の場合など)は、支持体表面にアンカー層を設けたり、表面処理した支持体にさらにアンカー層を設けることが望ましい。
本発明におけるアンカー層は、含窒素化合物を含むアンカー層が好適である。その理由としては、表面処理を施した支持体表面のカルボン酸基やカルボニル基あるいは水酸基などのアニオン性の官能基と、カチオン性を示す含窒素化合物が、イオン結合を形成することによって、耐湿性に優れたアンカー層を形成することが挙げられる。
さらに、ガスバリア層中の珪酸縮合物に含まれる珪酸(SiOH)と、含窒素化合物がイオンコンプレックスを形成したり、珪酸縮合物の架橋を促進するために、ガスバリア層の耐湿ガスバリア性を向上させる役割がある。
When sufficient adhesion cannot be obtained only by such surface treatment of the support (when the base material is a polyolefin resin, etc.), an anchor layer is provided on the surface of the support, or anchors are further added to the surface-treated support. It is desirable to provide a layer.
The anchor layer in the present invention is preferably an anchor layer containing a nitrogen-containing compound. The reason for this is that the anionic functional group such as a carboxylic acid group, a carbonyl group or a hydroxyl group on the surface of the support subjected to the surface treatment and a nitrogen-containing compound exhibiting a cationic property form an ionic bond, thereby providing moisture resistance. Forming an anchor layer excellent in
Furthermore, the silicic acid (SiOH) contained in the silicic acid condensate in the gas barrier layer and the nitrogen-containing compound form an ion complex or promote the cross-linking of the silicic acid condensate, thereby improving the moisture gas barrier resistance of the gas barrier layer There is.

含窒素化合物としては、イミン化合物やアミン化合物と称せられるものが代表である。これらのうちイミン化合物としてはポリアルキレンイミンが代表であり、ポリエチレンイミン、アルキルあるいはシクロペンチル変性ポリエチレンイミン、エチレン尿素のイミン付加物、ポリ(エチレンイミン−尿素)及びポリアミンポリアミドのエチレンイミン付加物、又は、これらのアルキル変性体、アルケニル変性体、ベンジル変性体、もしくは、脂肪族環状炭化水素変性体、ポリアミドイミド、ポリイミドワニスからなる群より選ばれたポリイミン系化合物がある。   Typical nitrogen-containing compounds are those called imine compounds and amine compounds. Among these, as the imine compound, polyalkyleneimine is representative, polyethyleneimine, alkyl or cyclopentyl modified polyethyleneimine, imine adduct of ethylene urea, poly (ethyleneimine-urea) and ethyleneimine adduct of polyamine polyamide, or There are polyimine compounds selected from the group consisting of these alkyl-modified products, alkenyl-modified products, benzyl-modified products, or aliphatic cyclic hydrocarbon-modified products, polyamideimides, and polyimide varnishes.

また、アミン化合物としてはポリアルキレンポリアミンがある。例えばポリエチレンポリアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどの化合物である。また同様の効果を示すものとしては、ポリアミドのポリエチレンイミド付加物などの化合物などのポリアミド、ヒドラジン化合物、ポリアミンポリアミドのエピクロロヒドリン付加物(炭素数3〜10の飽和二塩基性カルボン酸とポリアルキレンポリアミンとからポリアミドをエピクロルヒドリンと反応させて得られる水溶性で陽イオン性の熱硬化性樹脂)などのポリアミンアミド化合物、4級窒素含有アクリルポリマー、4級窒素含有ベンジルポリマー、ウレタン、カルボン酸アミン塩基を有する化合物、メチロール化メラミン、カチオン性ポリウレタンなどの化合物などの含窒素4級塩化合物がある。また、カチオン変性ポリウレタン樹脂、ポリビニルピロリドン、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体、第3級窒素含有アクリル系樹脂等などのカチオン樹脂が挙げられる(カチオン樹脂については特開平8−90898号公報、特開昭63−162275号公報、特開昭62−148292号公報等に記載)。
含窒素化合物の中でもポリアルキレンイミンが耐湿ガスバリア性及び耐湿密着性の点で最も好適である。
Examples of amine compounds include polyalkylene polyamines. For example, there are compounds such as polyethylene polyamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine. In addition, examples of the same effect include polyamides such as polyamidoimide adducts of polyamides, hydrazine compounds, and epichlorohydrin adducts of polyamine polyamides (saturated dibasic carboxylic acids having 3 to 10 carbon atoms and polyamines). Polyamineamide compounds such as water-soluble and cationic thermosetting resins obtained by reacting polyamides with epichlorohydrin from alkylene polyamines, quaternary nitrogen-containing acrylic polymers, quaternary nitrogen-containing benzyl polymers, urethanes, carboxylate amines There are nitrogen-containing quaternary salt compounds such as compounds having a base, compounds such as methylolated melamine, and cationic polyurethane. Further, cationic resins such as cation-modified polyurethane resins, polyvinyl pyrrolidone, vinyl pyrrolidone-vinyl acetate copolymers, tertiary nitrogen-containing acrylic resins and the like can be mentioned (for cation resins, JP-A-8-90898, JP (Described in JP-A 63-162275, JP-A 62-148292, etc.).
Among the nitrogen-containing compounds, polyalkylenimine is most preferable in terms of moisture gas barrier property and moisture adhesion resistance.

ポリアルキレンイミンとしては、ポリエチレンイミン及びポリプロピレンイミンが好ましく、特にポリエチレンイミンが耐湿性の点で最も好ましい。これらのポリアルキレンイミンは単独で使用しても、また酢酸、p−トルエンスルホン酸、硫酸、塩酸等との塩を形成して使用しても良い。   As the polyalkyleneimine, polyethyleneimine and polypropyleneimine are preferable, and in particular, polyethyleneimine is most preferable in terms of moisture resistance. These polyalkyleneimines may be used alone or in the form of a salt with acetic acid, p-toluenesulfonic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid or the like.

本発明のアンカー層には、高水素結合性の水溶性樹脂やコロイダルシリカ、シランカップリング剤を含むことが望ましい。特に、含窒素化合物と高水素結合性の水溶性樹脂とコロイダルシリカの三成分を組み合わせると、耐湿ガスバリア性や耐湿密着性が向上し、含窒素化合物と高水素結合性の水溶性樹脂とコロイダルシリカとシランカップリング剤の四成分を組み合わせると、さらに耐湿ガスバリア性や耐湿密着性が向上する。   The anchor layer of the present invention preferably contains a highly hydrogen-bonding water-soluble resin, colloidal silica, or a silane coupling agent. In particular, combining the three components of nitrogen-containing compounds, highly hydrogen-bonding water-soluble resins, and colloidal silica improves moisture-resistant gas barrier properties and moisture-resistant adhesion, and nitrogen-containing compounds, highly hydrogen-bonding water-soluble resins, and colloidal silica. When the four components of silane coupling agent are combined, the moisture-resistant gas barrier property and moisture-resistant adhesion are further improved.

高水素結合性樹脂は、アンカー層を均一に成膜する役目を果たし、さらにコロイダルシリカと含窒素化合物の凝集を防ぐ、コロイダルシリカの保護コロイドの役目も果たす。コロイダルシリカはアンカー層に耐湿性を付与させる効果がある。特に高水素結合性の水溶性樹脂とアンカー層中でコンプレックスを形成することで耐湿性を高める。さらにカップリング剤は、基材表面と反応したり、コロイダルシリカ表面のシラノール基や高水素結合性樹脂の官能基と反応、架橋させることで耐湿性を向上させる。
高水素結合性の水溶性樹脂としてはポリビニルアルコールやデンプン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリアクリル酸、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどが挙げられる。これらの中でも成膜性という点でポリビニルアルコールが好ましく使用できる。ポリビニルアルコールの中でも、シリル基で変性したポリビニルアルコールがコロイダルシリカやシランカップリング剤との相溶性に優れるため好適である。
The high hydrogen bonding resin serves to form an anchor layer uniformly, and also serves as a protective colloid of colloidal silica that prevents aggregation of the colloidal silica and the nitrogen-containing compound. Colloidal silica has the effect of imparting moisture resistance to the anchor layer. In particular, moisture resistance is enhanced by forming a complex in the anchor layer with a water-soluble resin having high hydrogen bonding properties. Furthermore, the coupling agent improves moisture resistance by reacting with the surface of the base material, reacting with a silanol group on the surface of colloidal silica, or a functional group of a high hydrogen bonding resin, and crosslinking.
Examples of the high hydrogen bonding water-soluble resin include polyvinyl alcohol, starch, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polyacrylic acid, hydroxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose and the like. Among these, polyvinyl alcohol can be preferably used from the viewpoint of film formability. Among polyvinyl alcohols, polyvinyl alcohol modified with a silyl group is preferable because of its excellent compatibility with colloidal silica and silane coupling agents.

アンカー層に含まれるコロイダルシリカとしては、粒子径が1〜400nm、より好ましくは2〜200nm、より好ましくは3〜100nmのコロイダルシリカが使用できる。耐水性の点からアンモニア中和のコロイダルシリカが好適に使用できる。   As the colloidal silica contained in the anchor layer, colloidal silica having a particle diameter of 1 to 400 nm, more preferably 2 to 200 nm, and more preferably 3 to 100 nm can be used. From the viewpoint of water resistance, colloidal silica neutralized with ammonia can be preferably used.

シランカップリング剤としては、例えばビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロ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、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−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メチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシランフェニルトリエトキシシラン、γ−フルオロプロピルトリメトキシシラン、及びN−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。これらの中でも、耐湿ガスバリア性や耐湿密着性の点で、アミノ基含有のシランカップリング剤が好適に使用できる。   Examples of the silane coupling agent include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, and γ-glycidoxy. Propyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilanephenyltriethoxysilane, and γ-fluoropropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, and the like. Among these, amino group-containing silane coupling agents can be suitably used from the viewpoint of moisture-resistant gas barrier properties and moisture-resistant adhesion.

また、本発明においては、耐湿密着性やガスバリア性向上、印刷適性向上のために、ガスバリア層上にオーバーコート層を設けることができる。
本発明におけるオーバーコート層は、水酸基含有高水素結合性樹脂、ホウ素化合物、コロイダルシリカから選ばれる少なくとも1種を含むことがより好ましい。
In the present invention, an overcoat layer can be provided on the gas barrier layer in order to improve moisture adhesion, gas barrier properties, and printability.
The overcoat layer in the present invention more preferably contains at least one selected from a hydroxyl group-containing highly hydrogen bonding resin, a boron compound, and colloidal silica.

本発明のガスバリア積層体で、フィルムを基材とするものは、そのガスバリア層やオーバーコート層の表面に、ポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルム等を接着剤を介して積層、もしくはポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂を押出しラミネートするなどの手段によってシーラント層を設け、ヒートシール性を有するガスバリア性積層体とすることができる。
このようなガスバリア性積層体は、食品用、カイロ用、電子部品の包装などに好適に使用される。
The gas barrier laminate of the present invention, which is based on a film, is formed by laminating a polyethylene film or polypropylene film with an adhesive on the surface of the gas barrier layer or overcoat layer, or extruding a polyethylene resin or polypropylene resin. By providing a sealant layer by means of laminating or the like, a gas barrier laminate having heat sealability can be obtained.
Such a gas barrier laminate is suitably used for foods, warmers, packaging of electronic parts, and the like.

以下、本発明の実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明する。
なお、文中の配合、濃度、添加量などを示す数値は固形分又は有効成分の質量基準の数値である。
<ガスバリア塗料Aの調製>
珪酸アルカリ金属塩(A)としてモル比3.5の珪酸リチウム塩溶液(商品名:珪酸リチウム35、固形分LiO・SiOとして23%、粒子径1nm以下、日本化学工業製)を使用し、水で希釈して得られた固形分3%の珪酸リチウム水溶液100部に、コロイダルシリカ(B)として平均粒子径5nmのコロイダルシリカ(商品名:スノーテックスXS、ナトリウム安定型コロイダルシリカ、pH9.0〜10.0、固形分20%、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液18部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、コロイダルシリカ(C)として平均粒子径50nmのコロイダルシリカ(商品名:スノーテックスXL、Na安定型コロイダルシリカ、pH9−11、固形分40%、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液7部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、酸化硼素(和光純薬製、1級試薬)を水で溶解して得られた固形分3%の酸化硼素水溶液3部を加え、混合してガスバリア性塗料Aとした。
EXAMPLES Hereinafter, the Example and comparative example of this invention are shown and this invention is demonstrated concretely.
In addition, the numerical value which shows the mixing | blending, density | concentration, addition amount, etc. in a sentence is a numerical value on the mass basis of solid content or an active ingredient.
<Preparation of gas barrier paint A>
A lithium silicate salt solution having a molar ratio of 3.5 (trade name: lithium silicate 35, 23% as solid content Li 2 O.SiO 2 , particle size of 1 nm or less, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) is used as the alkali metal silicate (A). Then, 100 parts of a lithium silicate aqueous solution having a solid content of 3% obtained by dilution with water was added to colloidal silica (trade name: SNOWTEX XS, sodium stable colloidal silica, pH 9) as colloidal silica (B). 0.01 to 10.0, solid content 20%, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) diluted with water to 3% solid content was added and stirred.
To the resulting aqueous solution, colloidal silica (trade name: Snowtex XL, Na-stable colloidal silica, pH 9-11, solid content 40%, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) is solidified with water as colloidal silica (C). 7 parts of an aqueous solution diluted to 3% was added and stirred.
A gas barrier coating material A was prepared by adding 3 parts of an aqueous solution of boron oxide having a solid content of 3% obtained by dissolving boron oxide (manufactured by Wako Pure Chemicals, first grade reagent) with water to the obtained aqueous solution and mixing them.

<ガスバリア塗料Bの調製>
珪酸アルカリ金属塩(A)としてモル比3.5の珪酸リチウム塩溶液(珪酸リチウム35、日本化学工業製)を使用し、水で希釈して得られた固形分3%の珪酸リチウム水溶液100部に、コロイダルシリカ(B)として平均粒子径5nmのコロイダルシリカ(商品名:スノーテックスNXS、アンモニア安定型コロイダルシリカ、pH9.0〜10.0,固形分20%、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液18部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、コロイダルシリカ(C)として平均粒子径90nmのコロイダルシリカ(商品名:スノーテックスZL、Na安定型コロイダルシリカ、pH9−11、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液7部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、酸化硼素(和光純薬製、1級試薬)を水で溶解して得られた固形分3%の酸化硼素水溶液3部を加え、混合してガスバリア性塗料Bとした。
<Preparation of gas barrier paint B>
100 parts of a lithium silicate aqueous solution having a solid content of 3% obtained by diluting with a lithium silicate salt solution (lithium silicate 35, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) having a molar ratio of 3.5 as the alkali metal silicate (A). In addition, colloidal silica (trade name: Snowtex NXS, ammonia stable colloidal silica, pH 9.0 to 10.0, solid content 20%, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) is solidified with water as colloidal silica (B). 18 parts of an aqueous solution diluted to 3% was added and stirred.
In the resulting aqueous solution, colloidal silica (C name) having an average particle diameter of 90 nm (trade name: Snowtex ZL, Na stable colloidal silica, pH 9-11, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) is diluted with water to a solid content of 3%. 7 parts of the aqueous solution was added and stirred.
A gas barrier coating material B was obtained by adding 3 parts of a 3% solid boron oxide aqueous solution obtained by dissolving boron oxide (manufactured by Wako Pure Chemicals, first grade reagent) with water to the obtained aqueous solution and mixing them.

<ガスバリア塗料Cの調製>
珪酸アルカリ金属塩(A)としてモル比3.5の珪酸リチウム塩溶液(珪酸リチウム35、日本化学工業製)を使用し、水で希釈して得られた固形分3%の珪酸リチウム水溶液100部に、コロイダルシリカ(B)として平均粒子径10nmのコロイダルシリカ(商品名:スノーテックスS、ナトリウム安定型コロイダルシリカ、pH9.5〜10.0,固形分30%、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液18部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、コロイダルシリカ(C)として平均粒子径25nmのコロイダルシリカ(商品名:スノーテックス50、Na安定型コロイダルシリカ、pH8.5〜9.5、固形分48%、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液7部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、酸化硼素(和光純薬製、1級試薬)を水で溶解して得られた固形分3%の酸化硼素水溶液3部を加え、混合してガスバリア性塗料Cとした。
<Preparation of gas barrier paint C>
100 parts of a lithium silicate aqueous solution having a solid content of 3% obtained by diluting with a lithium silicate salt solution (lithium silicate 35, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) having a molar ratio of 3.5 as the alkali metal silicate (A). And colloidal silica (B) having an average particle diameter of 10 nm (trade name: Snowtex S, sodium-stable colloidal silica, pH 9.5 to 10.0, solid content 30%, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) in water. 18 parts of an aqueous solution diluted to 3% was added and stirred.
In the obtained aqueous solution, colloidal silica having an average particle size of 25 nm as colloidal silica (C) (trade name: Snowtex 50, Na-stable colloidal silica, pH 8.5 to 9.5, solid content 48%, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) 7 parts of an aqueous solution diluted to 3% solids with water was added and stirred.
A gas barrier coating material C was prepared by adding 3 parts of a 3% solid boron oxide aqueous solution obtained by dissolving boron oxide (manufactured by Wako Pure Chemicals, first grade reagent) with water to the obtained aqueous solution and mixing them.

<ガスバリア塗料Dの調製>
珪酸アルカリ金属塩(A)としてモル比3.5の珪酸リチウム塩溶液(珪酸リチウム35、日本化学工業製)を使用し、水で希釈して得られた固形分3%の珪酸リチウム水溶液100部に、コロイダルシリカ(B)として平均粒子径15nmのコロイダルシリカ(商品名:スノーテックスN、アンモニウム安定型コロイダルシリカ、pH9.0〜10.0,固形分20%、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液18部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、コロイダルシリカ(C)として平均粒子径65nmのコロイダルシリカ(商品名:スノーテックスYL、Na安定型コロイダルシリカ、pH9.0〜10.0、固形分40%、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液7部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、酸化硼素(和光純薬製、1級試薬)を水で溶解して得られた固形分3%の酸化硼素水溶液3部を加え、混合してガスバリア性塗料Dとした。
<Preparation of gas barrier paint D>
100 parts of a lithium silicate aqueous solution having a solid content of 3% obtained by diluting with a lithium silicate salt solution (lithium silicate 35, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) having a molar ratio of 3.5 as the alkali metal silicate (A). And colloidal silica (B) having an average particle diameter of 15 nm (trade name: Snowtex N, ammonium stable colloidal silica, pH 9.0 to 10.0, solid content 20%, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) in water. 18 parts of an aqueous solution diluted to 3% was added and stirred.
Colloidal silica having an average particle size of 65 nm as colloidal silica (C) is added to the obtained aqueous solution (trade name: Snowtex YL, Na-stable colloidal silica, pH 9.0 to 10.0, solid content 40%, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) 7 parts of an aqueous solution diluted to 3% solids with water was added and stirred.
A gas barrier coating material D was prepared by adding 3 parts of an aqueous solution of boron oxide having a solid content of 3% obtained by dissolving boron oxide (manufactured by Wako Pure Chemicals, first grade reagent) with water to the obtained aqueous solution and mixing them.

<ガスバリア塗料Eの調製>
珪酸アルカリ金属塩(A)としてモル比3.5の珪酸リチウム塩溶液(珪酸リチウム35、日本化学工業製)を使用し、水で希釈して得られた固形分3%の珪酸リチウム水溶液100部に、コロイダルシリカ(B)として平均粒子径15nmのコロイダルシリカ(スノーテックスN、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液18部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、コロイダルシリカ(C)として平均粒子径90nmのコロイダルシリカ(スノーテックスZL、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液7部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、酸化硼素(和光純薬製、1級試薬)を水で溶解して得られた固形分3%の酸化硼素水溶液3部を加え、混合してガスバリア性塗料Eとした。
<Preparation of gas barrier paint E>
100 parts of a lithium silicate aqueous solution having a solid content of 3% obtained by diluting with a lithium silicate salt solution (lithium silicate 35, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) having a molar ratio of 3.5 as the alkali metal silicate (A). Then, 18 parts of an aqueous solution obtained by diluting colloidal silica (Snowtex N, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter of 15 nm with water to 3% solid content as colloidal silica (B) was added and stirred.
To the obtained aqueous solution, 7 parts of an aqueous solution obtained by diluting colloidal silica (Snowtex ZL, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter of 90 nm with water to 3% solid content was added and stirred as colloidal silica (C).
A gas barrier coating material E was prepared by adding 3 parts of a 3% solid boron oxide aqueous solution obtained by dissolving boron oxide (manufactured by Wako Pure Chemicals, first grade reagent) with water to the obtained aqueous solution and mixing them.

<ガスバリア塗料Fの調製>
珪酸アルカリ金属塩(A)としてモル比3.5の珪酸リチウム塩溶液(珪酸リチウム35、日本化学工業製)を使用し、水で希釈して得られた固形分3%の珪酸リチウム水溶液100部に、コロイダルシリカ(B)として平均粒子径25nmのコロイダルシリカ(スノーテックス50、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液18部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、コロイダルシリカ(C)として平均粒子径90nmのコロイダルシリカ(スノーテックスZL、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液7部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、酸化硼素(和光純薬製、1級試薬)を水で溶解して得られた固形分3%の酸化硼素水溶液3部を加え、混合してガスバリア性塗料Fとした。
<Preparation of gas barrier paint F>
100 parts of a lithium silicate aqueous solution having a solid content of 3% obtained by diluting with a lithium silicate salt solution (lithium silicate 35, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) having a molar ratio of 3.5 as the alkali metal silicate (A). Then, 18 parts of an aqueous solution obtained by diluting colloidal silica (Snowtex 50, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter of 25 nm to 3% solid content with water as colloidal silica (B) was added and stirred.
To the obtained aqueous solution, 7 parts of an aqueous solution obtained by diluting colloidal silica (Snowtex ZL, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter of 90 nm with water to 3% solid content was added and stirred as colloidal silica (C).
A gas barrier coating material F was prepared by adding 3 parts of a 3% solid boron oxide aqueous solution obtained by dissolving boron oxide (manufactured by Wako Pure Chemicals, first grade reagent) with water to the obtained aqueous solution and mixing them.

<ガスバリア塗料Gの調製>
珪酸アルカリ金属塩(A)としてモル比3.5の珪酸リチウム塩溶液(珪酸リチウム35、日本化学工業製)を使用し、水で希釈して得られた固形分3%の珪酸リチウム水溶液100部に、コロイダルシリカ(B)として平均粒子径45nmのコロイダルシリカ(商品名:スノーテックス20L、ナトリウム安定型コロイダルシリカ、pH9.5〜11.0,固形分20%、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液18部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、コロイダルシリカ(C)として平均粒子径200nmのコロイダルシリカ(商品名:スノーテックスMP−2040、Na安定型コロイダルシリカ、pH8.0〜10.0、固形分40%、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液7部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、酸化硼素(和光純薬製、1級試薬)を水で溶解して得られた固形分3%の酸化硼素水溶液3部を加え、混合してガスバリア性塗料Gとした。
<Preparation of gas barrier paint G>
100 parts of a lithium silicate aqueous solution having a solid content of 3% obtained by diluting with a lithium silicate salt solution (lithium silicate 35, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) having a molar ratio of 3.5 as the alkali metal silicate (A). And colloidal silica (B) having an average particle diameter of 45 nm (trade name: Snowtex 20L, sodium stable colloidal silica, pH 9.5 to 11.0, solid content 20%, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) in water. 18 parts of an aqueous solution diluted to 3% was added and stirred.
Colloidal silica (trade name: Snowtex MP-2040, Na-stable colloidal silica, pH 8.0-10.0, solid content 40%, Nissan Chemical Co., Ltd.) 7 parts of an aqueous solution diluted with water to a solid content of 3% was added and stirred.
A gas barrier coating material G was prepared by adding 3 parts of an aqueous solution of boron oxide having a solid content of 3% obtained by dissolving boron oxide (manufactured by Wako Pure Chemicals, first grade reagent) with water to the obtained aqueous solution and mixing them.

<ガスバリア塗料Hの調製>
珪酸アルカリ金属塩(A)としてモル比3.5の珪酸リチウム塩溶液(珪酸リチウム35、日本化学工業製)を使用し、水で希釈して得られた固形分3%の珪酸リチウム水溶液100部に、コロイダルシリカ(B)として平均粒子径15nmのコロイダルシリカ(スノーテックスN、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液36部を加え攪拌した。得られた水溶液に、コロイダルシリカ(C)として平均粒子径65nmのコロイダルシリカ(スノーテックスYL、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液14部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、酸化硼素(和光純薬製、1級試薬)を水で溶解して得られた固形分3%の酸化硼素水溶液3部を加え、混合してガスバリア性塗料Hとした。
<Preparation of gas barrier paint H>
100 parts of a lithium silicate aqueous solution having a solid content of 3% obtained by diluting with a lithium silicate salt solution (lithium silicate 35, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) having a molar ratio of 3.5 as the alkali metal silicate (A). Then, 36 parts of an aqueous solution obtained by diluting colloidal silica (Snowtex N, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter of 15 nm with water to 3% solid content was added and stirred as colloidal silica (B). To the obtained aqueous solution, 14 parts of an aqueous solution obtained by diluting colloidal silica (Snowtex YL, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter of 65 nm with water to 3% solid content was added and stirred as colloidal silica (C).
A gas barrier coating material H was prepared by adding 3 parts of a 3% solid boron oxide aqueous solution obtained by dissolving boron oxide (manufactured by Wako Pure Chemicals, first grade reagent) with water to the obtained aqueous solution and mixing them.

<ガスバリア塗料Iの調製>
珪酸アルカリ金属塩(A)としてモル比3.5の珪酸リチウム塩溶液(珪酸リチウム35、日本化学工業製)を使用し、水で希釈して得られた固形分3%の珪酸リチウム水溶液100部に、コロイダルシリカ(B)として平均粒子径15nmのコロイダルシリカ(スノーテックスN、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液10部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、コロイダルシリカ(C)として平均粒子径65nmのコロイダルシリカ(スノーテックスYL、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液4部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、酸化硼素(和光純薬製、1級試薬)を水で溶解して得られた固形分3%の酸化硼素水溶液3部を加え、混合してガスバリア性塗料Iとした。
<Preparation of gas barrier paint I>
100 parts of a lithium silicate aqueous solution having a solid content of 3% obtained by diluting with a lithium silicate salt solution (lithium silicate 35, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) having a molar ratio of 3.5 as the alkali metal silicate (A). Then, 10 parts of an aqueous solution obtained by diluting colloidal silica (Snowtex N, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter of 15 nm to 3% solid content with water as colloidal silica (B) was added and stirred.
To the obtained aqueous solution, 4 parts of an aqueous solution obtained by diluting colloidal silica (Snowtex YL, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter of 65 nm with water to a solid content of 3% was added and stirred as colloidal silica (C).
A gas barrier coating material I was obtained by adding 3 parts of a 3% solid boron oxide aqueous solution obtained by dissolving boron oxide (manufactured by Wako Pure Chemicals, first grade reagent) with water to the obtained aqueous solution and mixing them.

<ガスバリア塗料Jの調製>
珪酸アルカリ金属塩(A)としてモル比3.5の珪酸リチウム塩溶液(珪酸リチウム35、日本化学工業製)を使用し、水で希釈して得られた固形分3%の珪酸リチウム水溶液100部に、コロイダルシリカ(B)として平均粒子径15nmのコロイダルシリカ(スノーテックスN、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液10部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、コロイダルシリカ(C)として平均粒子径65nmのコロイダルシリカ(スノーテックスYL、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液4部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、酸化硼素(和光純薬製、1級試薬)を水で溶解して得られた固形分3%の酸化硼素水溶液3部を加え、混合してガスバリア性塗料Jとした。
<Preparation of gas barrier paint J>
100 parts of a lithium silicate aqueous solution having a solid content of 3% obtained by diluting with a lithium silicate salt solution (lithium silicate 35, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) having a molar ratio of 3.5 as the alkali metal silicate (A). Then, 10 parts of an aqueous solution obtained by diluting colloidal silica (Snowtex N, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter of 15 nm to 3% solid content with water as colloidal silica (B) was added and stirred.
To the obtained aqueous solution, 4 parts of an aqueous solution obtained by diluting colloidal silica (Snowtex YL, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter of 65 nm with water to a solid content of 3% was added and stirred as colloidal silica (C).
A gas barrier coating material J was prepared by adding 3 parts of a 3% solid boron oxide aqueous solution obtained by dissolving boron oxide (manufactured by Wako Pure Chemicals, first grade reagent) with water to the obtained aqueous solution, and mixing them.

<ガスバリア塗料Kの調製>
珪酸アルカリ金属塩(A)としてモル比3.5の珪酸リチウム塩溶液(珪酸リチウム35、日本化学工業製)を使用し、水で希釈して得られた固形分3%の珪酸リチウム水溶液100部に、酸化硼素(和光純薬製、1級試薬)を水で溶解して得られた固形分3%の酸化硼素水溶液3部を加え混合してガスバリア性塗料Kとした。
<Preparation of gas barrier paint K>
100 parts of a lithium silicate aqueous solution having a solid content of 3% obtained by diluting with a lithium silicate salt solution (lithium silicate 35, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) having a molar ratio of 3.5 as the alkali metal silicate (A). A gas barrier paint K was prepared by adding 3 parts of a 3% solid boron oxide aqueous solution obtained by dissolving boron oxide (manufactured by Wako Pure Chemicals, first grade reagent) with water.

<ガスバリア塗料Lの調製>
珪酸アルカリ金属塩(A)としてモル比3.5の珪酸リチウム塩溶液(珪酸リチウム35、日本化学工業製)を使用し、水で希釈して得られた固形分3%の珪酸リチウム水溶液100部に、コロイダルシリカ(B)として平均粒子径15nmのコロイダルシリカ(スノーテックスN、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液18部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、酸化硼素(和光純薬製、1級試薬)を水で溶解して得られた固形分3%の酸化硼素水溶液3部を加え、混合してガスバリア性塗料Lとした。
<Preparation of gas barrier paint L>
100 parts of a lithium silicate aqueous solution having a solid content of 3% obtained by diluting with a lithium silicate salt solution (lithium silicate 35, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) having a molar ratio of 3.5 as the alkali metal silicate (A). Then, 18 parts of an aqueous solution obtained by diluting colloidal silica (Snowtex N, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter of 15 nm with water to 3% solid content was added and stirred as colloidal silica (B).
A gas barrier coating material L was obtained by adding 3 parts of a 3% solid boron oxide aqueous solution obtained by dissolving boron oxide (manufactured by Wako Pure Chemicals, first grade reagent) with water to the obtained aqueous solution, and mixing them.

<ガスバリア塗料Mの調製>
珪酸アルカリ金属塩(A)としてモル比3.5の珪酸リチウム塩溶液(珪酸リチウム35、日本化学工業製)を使用し、水で希釈して得られた固形分3%の珪酸リチウム水溶液100部に、コロイダルシリカ(C)として平均粒子径65nmのコロイダルシリカ(スノーテックスYL、日産化学製)を水で固形分3%に希釈した水溶液7部を加え攪拌した。
得られた水溶液に、酸化硼素(和光純薬製、1級試薬)を水で溶解して得られた固形分3%の酸化硼素水溶液3部を加え、混合してガスバリア性塗料Mとした。
以下表1に、ガスバリア塗料A〜Mの構成を示す。
<Preparation of gas barrier paint M>
100 parts of a lithium silicate aqueous solution having a solid content of 3% obtained by diluting with a lithium silicate salt solution (lithium silicate 35, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) having a molar ratio of 3.5 as the alkali metal silicate (A). 7 parts of an aqueous solution obtained by diluting colloidal silica (Snowtex YL, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter of 65 nm to 3% solid content with water was added and stirred as colloidal silica (C).
A gas barrier coating material M was obtained by adding 3 parts of an aqueous solution of boron oxide having a solid content of 3% obtained by dissolving boron oxide (manufactured by Wako Pure Chemicals, first grade reagent) with water to the obtained aqueous solution and mixing them.
Table 1 below shows the configurations of the gas barrier coatings A to M.

Figure 2006175780
<アンカー塗料(1)の調製>
水100質量部にIPA12質量部を添加した溶液に、平均粒子径15nmのコロイダルシリカ(スノーテックスN、日産化学製)5質量部、水酸基含有水溶性樹脂であるポリビニルアルコール(商品名:PVA−117、ケン化度99%、クラレ製)の5%水溶液を80質量部順次添加して1時間以上攪拌した。
その後、含窒素有機化合物であるポリエチレンイミン(商品名:エポミンP−1000、固形分30%、分子量70,000、比重1.04、アミン価18(mgeq/g・solid)、アミン比 1級/2級/3級=25/50/25、日本触媒製)の5%水溶液を11質量部添加して攪拌し、固形分3%のアンカー塗料(1)とした(pH10.5、動的表面張力58dyne/cm、静的表面張力50dyne/cm)。
Figure 2006175780
<Preparation of anchor paint (1)>
To a solution obtained by adding 12 parts by mass of IPA to 100 parts by mass of water, 5 parts by mass of colloidal silica (Snowtex N, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter of 15 nm, polyvinyl alcohol which is a hydroxyl group-containing water-soluble resin (trade name: PVA-117) 80% by mass of a 5% aqueous solution of 99% saponification, manufactured by Kuraray Co., Ltd. was sequentially added and stirred for 1 hour or more.
Then, polyethyleneimine (trade name: Epomin P-1000, solid content 30%, molecular weight 70,000, specific gravity 1.04, amine value 18 (mgeq / g · solid), amine ratio 1st grade / 11 parts by mass of a 5% aqueous solution of 2nd grade / 3rd grade = 25/50/25, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. was added and stirred to obtain an anchor coating (1) having a solid content of 3% (pH 10.5, dynamic surface Tension 58dyne / cm, static surface tension 50dyne / cm).

<アンカー塗料(2)の調製>
水100質量部にIPA12質量部を添加した溶液に平均粒子径15nmのコロイダルシリカ(スノーテックスN、日産化学製)5質量部、水酸基含有水溶性樹脂であるシリル変性ポリビニルアルコール(商品名:PVA−R1130、ケン化度99%、クラレ製)の5%水溶液を80質量部順次添加して1時間以上攪拌した。
その後、含窒素有機化合物であるポリエチレンイミン(エポミンP−1000、日本触媒製)の5%水溶液を11質量部添加して攪拌し、更に、アミノ変性シランカップリング剤(商品名:KBM903、化学名:3-アミノプロピルトリメトキシシラン、化学式(CH3O)3SiCH2CH2CH2NH3、信越化学製)を5%水溶液とし、30分以上攪拌して加水分解した後33質量部添加して攪拌し、固形分3%のアンカー塗料(2)とした(pH10.5、動的表面張力58dyne/cm、静的表面張力50dyne/cm)。
<Preparation of anchor paint (2)>
To a solution obtained by adding 12 parts by mass of IPA to 100 parts by mass of water, 5 parts by mass of colloidal silica (Snowtex N, manufactured by Nissan Chemical Industries) having an average particle size of 15 nm, silyl-modified polyvinyl alcohol (trade name: PVA-) which is a hydroxyl group-containing water-soluble resin 80 parts by mass of a 5% aqueous solution of R1130 (degree of saponification 99%, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was sequentially added and stirred for 1 hour or more.
Thereafter, 11 parts by mass of a 5% aqueous solution of polyethyleneimine (Epomin P-1000, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.), which is a nitrogen-containing organic compound, is added and stirred. Further, an amino-modified silane coupling agent (trade name: KBM903, chemical name) : 3-aminopropyltrimethoxysilane, chemical formula (CH 3 O) 3 SiCH 2 CH 2 CH 2 NH 3 , manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is made into a 5% aqueous solution, hydrolyzed by stirring for 30 minutes or more, and then 33 parts by mass are added. The mixture was stirred to give an anchor paint (2) having a solid content of 3% (pH 10.5, dynamic surface tension 58 dyne / cm, static surface tension 50 dyne / cm).

<オーバーコート塗料の調製>
水120質量部に平均粒子径15nmのコロイダルシリカ(スノーテックスN、日産化学製)8質量部にシリル基を有する水酸基含有水溶性樹脂であるシリル変性ポリビニルアルコール(商品名:PVA−R2105、ケン化度88%、クラレ製)の5%水溶液を150質量部添加、攪拌後、ホウ素化合物である酸化ホウ素(B、和光純薬製)の1%水溶液を50質量部添加、攪拌して、固形分1%のオーバーコート塗料とした(pH=9.5、動的表面張力63dyne/cm、静的表面張力59dyne/cm)。
<Preparation of overcoat paint>
Silyl-modified polyvinyl alcohol (trade name: PVA-R2105, saponification) which is a hydroxyl group-containing water-soluble resin having silyl groups in 8 parts by mass of colloidal silica (Snowtex N, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter of 15 nm in 120 parts by mass of water After adding 150 parts by mass of a 5% aqueous solution of 88%, manufactured by Kuraray) and stirring, 50 parts by mass of a 1% aqueous solution of boron oxide (B 2 O 3 , manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), which is a boron compound, is added and stirred. And an overcoat paint having a solid content of 1% (pH = 9.5, dynamic surface tension 63 dyne / cm, static surface tension 59 dyne / cm).

<実施例1>
アンカー塗料(1)を、二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:PY101、20μm厚さ、塗工側表面粗さRmax191nm、Rz128nm、非塗工側表面粗さRmax625nm、Rz331nm、王子製紙製)の表面にコロナ処理した後、グラビアコーター(ダイレクトリバースグラビア、180メッシュ、塗工スピード100m/min、乾燥温度95℃)で塗工量が固形分換算で0.12g/mになるように塗工してアンカー層を有する積層体を製造した。
次にガスバリア塗料Aを前記アンカー層を有する積層体のアンカー層上に、グラビアコーター(ダイレクトリバースグラビア、180メッシュ、塗工スピード100m/min、乾燥温度90℃)で塗工量が固形分換算で0.12g/mになるように塗工してガスバリア性積層体を製造した。
<Example 1>
Anchor paint (1) is applied to the surface of a biaxially oriented polypropylene film (trade name: PY101, 20 μm thick, coating-side surface roughness Rmax 191 nm, Rz 128 nm, non-coating side surface roughness Rmax 625 nm, Rz 331 nm, made by Oji Paper Co., Ltd.) After corona treatment, coat with a gravure coater (direct reverse gravure, 180 mesh, coating speed 100 m / min, drying temperature 95 ° C.) so that the coating amount is 0.12 g / m 2 in terms of solid content. A laminate having an anchor layer was produced.
Next, the gas barrier coating A is applied on the anchor layer of the laminate having the anchor layer with a gravure coater (direct reverse gravure, 180 mesh, coating speed 100 m / min, drying temperature 90 ° C.) in solid content conversion. A gas barrier laminate was produced by coating at 0.12 g / m 2 .

<実施例2〜10>
ガスバリア塗料としてB〜Jを使用したこと以外は、実施例1と同様にしてガスバリア性積層体を製造した。
<Examples 2 to 10>
A gas barrier laminate was produced in the same manner as in Example 1 except that B to J were used as the gas barrier paint.

<実施例11>
アンカー塗料(1)を、二軸延伸ポリプロピレンフィルム(PY101、王子製紙製)の表面にコロナ処理した後、グラビアコーター(ダイレクトリバースグラビア、180メッシュ、塗工スピード100m/min、乾燥温度95℃)で塗工量が固形分換算で0.12g/mになるように塗工してアンカー層を有する積層体を製造した。
次にガスバリア塗料Dを前記アンカー層を有する積層体のアンカー層上に、グラビアコーター(ダイレクトリバースグラビア、180メッシュ、塗工スピード100m/min、乾燥温度90℃)で塗工量が固形分換算で0.12g/mになるように塗工してガスバリア層を有する積層体を形成した。
さらに、ガスバリア層上に、オーバーコート塗料をグラビアコーター(正転グラビア、180メッシュ、塗工スピード100m/min、乾燥温度95℃)で塗工量が固形分換算で0.04g/mになるように塗工してオーバーコート層を積層してガスバリア性積層体を製造した。
<Example 11>
After the anchor paint (1) is corona-treated on the surface of a biaxially stretched polypropylene film (PY101, manufactured by Oji Paper), a gravure coater (direct reverse gravure, 180 mesh, coating speed 100 m / min, drying temperature 95 ° C.) Coating was performed so that the coating amount was 0.12 g / m 2 in terms of solid content, and a laminate having an anchor layer was manufactured.
Next, the gas barrier coating D is applied on the anchor layer of the laminate having the anchor layer with a gravure coater (direct reverse gravure, 180 mesh, coating speed 100 m / min, drying temperature 90 ° C.) in a solid content conversion. A laminate having a gas barrier layer was formed by coating at 0.12 g / m 2 .
Furthermore, an overcoat paint is applied on the gas barrier layer by a gravure coater (normal gravure, 180 mesh, coating speed 100 m / min, drying temperature 95 ° C.), and the coating amount becomes 0.04 g / m 2 in terms of solid content. Thus, an overcoat layer was laminated to produce a gas barrier laminate.

<実施例12>
アンカー塗料(2)を、二軸延伸ポリプロピレンフィルム(PY101、王子製紙製)の表面にコロナ処理した後、グラビアコーター(ダイレクトリバースグラビア、180メッシュ、塗工スピード100m/min、乾燥温度95℃)で塗工量が固形分換算で0.12g/mになるように塗工してアンカー層を有する積層体を製造した。
次にガスバリア塗料Dを前記アンカー層を有する積層体のアンカー層上に、グラビアコーター(ダイレクトリバースグラビア、180メッシュ、塗工スピード100m/min、乾燥温度90℃)で塗工量が固形分換算で0.12g/mになるように塗工してガスバリア層を有する積層体を製造した。
さらに、ガスバリア層上にオーバーコート塗料をグラビアコーター(正転グラビア、180メッシュ、塗工スピード100m/min、乾燥温度95℃)で塗工量が固形分換算で0.04g/mになるように塗工してオーバーコート層を積層してガスバリア性積層体を製造した。
<Example 12>
After the anchor paint (2) is corona-treated on the surface of a biaxially stretched polypropylene film (PY101, manufactured by Oji Paper), a gravure coater (direct reverse gravure, 180 mesh, coating speed 100 m / min, drying temperature 95 ° C.) Coating was performed so that the coating amount was 0.12 g / m 2 in terms of solid content, and a laminate having an anchor layer was manufactured.
Next, the gas barrier coating D is applied on the anchor layer of the laminate having the anchor layer with a gravure coater (direct reverse gravure, 180 mesh, coating speed 100 m / min, drying temperature 90 ° C.) in a solid content conversion. A laminate having a gas barrier layer was produced by coating at 0.12 g / m 2 .
Furthermore, an overcoat paint is applied on the gas barrier layer with a gravure coater (forward gravure, 180 mesh, coating speed 100 m / min, drying temperature 95 ° C.) so that the coating amount becomes 0.04 g / m 2 in terms of solid content. Then, an overcoat layer was laminated to produce a gas barrier laminate.

<比較例1〜3>
ガスバリア塗料としてガスバリア塗料K〜Mを使用したこと以外は実施例1と同様にして積層体を製造した。
<Comparative Examples 1-3>
A laminate was produced in the same manner as in Example 1 except that the gas barrier paints K to M were used as the gas barrier paint.

<比較例4>
比較例1のガスバリア層上に、オーバーコート塗料をグラビアコーター(正転グラビア、180メッシュ、塗工スピード100m/min、乾燥温度95℃)で塗工量が固形分換算で0.04g/mになるように塗工してオーバーコート層を積層して積層体を製造した。
<Comparative example 4>
On the gas barrier layer of Comparative Example 1, an overcoat paint was coated with a gravure coater (normal gravure, 180 mesh, coating speed 100 m / min, drying temperature 95 ° C.), and the coating amount was 0.04 g / m 2 in terms of solid content. Then, an overcoat layer was laminated to produce a laminate.

実施例及び比較例で得たガスバリア性積層体を、以下の方法で測定、評価し、その結果を表2に示す。
<試験方法>
1)珪酸アルカリ金属塩及びコロイダルシリカの平均粒子径
コロイダルシリカの粒子径は、動的光散乱式粒径分布装置 LB−550(株式会社堀場製作所製)を用いて測定し、メジアン径(体積基準の粒度分布の50%に相当する粒子径)を粒子径とした。
なお、粒子径の明確なピークが出ない場合や、粒子径のピークが1nm以下と予測できるような粒度分布の結果になった場合は、粒子径を1nm以下とした
The gas barrier laminates obtained in Examples and Comparative Examples were measured and evaluated by the following methods, and the results are shown in Table 2.
<Test method>
1) Average particle diameter of alkali metal silicate and colloidal silica The particle diameter of colloidal silica was measured using a dynamic light scattering particle size distribution device LB-550 (manufactured by Horiba, Ltd.), and the median diameter (volume basis). The particle diameter corresponding to 50% of the particle size distribution) was defined as the particle diameter.
In addition, when there is no clear peak of the particle size or when the particle size distribution results such that the particle size peak can be predicted to be 1 nm or less, the particle size is set to 1 nm or less.

2)酸素透過度
実施例1〜5、及び比較例1〜7で製造したガスバリア性積層体を、塗工層が23℃90%RHの雰囲気に接する状態で1週間放置した後、JIS−K−7126 B法(等圧法)で塗工面を酸素検出器側にして23℃90%RH条件で測定した(酸素透過度測定装置:OX−TRAN100型、MOCON社製)。
酸素透過度はサンプルをセットした後、72時間後の値を酸素透過度とした。
酸素透過度は20cc/m・24hr以下が好ましく、10cc/m・24hr以下がより好ましく、5cc/m・24hr以下がさらに好ましい。
2) Oxygen permeability The gas barrier laminates produced in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 7 were left for 1 week in a state where the coating layer was in contact with an atmosphere of 23 ° C. and 90% RH, and then JIS-K. -7126 Measurement was carried out under the condition of 23 ° C. and 90% RH with the coated surface being the oxygen detector side by the B method (isobaric method) (oxygen permeability measuring device: OX-TRAN100 type, manufactured by MOCON).
The oxygen permeability was 72 hours after setting the sample and was taken as the oxygen permeability.
Oxygen permeability is preferably at most 20cc / m 2 · 24hr, more preferably not more than 10cc / m 2 · 24hr, more preferably not more than 5cc / m 2 · 24hr.

Figure 2006175780
Figure 2006175780

Claims (3)

支持体の少なくとも片面にガスバリア層を形成したガスバリア性積層体において、ガスバリア層が、珪酸アルカリ金属塩(A)、コロイダルシリカ(B)、及びコロイダルシリカ(C)を含み、コロイダルシリカ(B)の平均粒子径が1〜50nm、コロイダルシリカ(C)の平均粒子径が10〜1000nmであり、コロイダルシリカ(C)の平均粒子径がコロイダルシリカ(B)の平均粒子径の2〜20倍であることを特徴とするガスバリア性積層体。 In the gas barrier laminate in which the gas barrier layer is formed on at least one surface of the support, the gas barrier layer contains an alkali metal silicate (A), colloidal silica (B), and colloidal silica (C), and the colloidal silica (B) The average particle diameter is 1 to 50 nm, the average particle diameter of the colloidal silica (C) is 10 to 1000 nm, and the average particle diameter of the colloidal silica (C) is 2 to 20 times the average particle diameter of the colloidal silica (B). A gas barrier laminate characterized by the above. 支持体とガスバリア層の間にアンカー層を有することを特徴とする請求項1に記載のガスバリア性積層体。 The gas barrier laminate according to claim 1, further comprising an anchor layer between the support and the gas barrier layer. ガスバリア層上にオーバーコート層を設けたことを特徴とする請求項1〜2のいずれかに記載のガスバリア性積層体。
The gas barrier laminate according to claim 1, wherein an overcoat layer is provided on the gas barrier layer.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014194020A (en) * 2008-05-19 2014-10-09 Sun Chemical Bv Gas barrier coatings
WO2018147334A1 (en) * 2017-02-07 2018-08-16 東レ株式会社 Biaxially oriented polypropylene film

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014194020A (en) * 2008-05-19 2014-10-09 Sun Chemical Bv Gas barrier coatings
JP2016163994A (en) * 2008-05-19 2016-09-08 サン ケミカル ビー.ヴィー. Gas barrier coatings
US9598599B2 (en) 2008-05-19 2017-03-21 Sun Chemical, B.V. Gas barrier coatings
US9982148B2 (en) 2008-05-19 2018-05-29 Sun Chemical Corporation Gas barrier coatings
WO2018147334A1 (en) * 2017-02-07 2018-08-16 東レ株式会社 Biaxially oriented polypropylene film

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