JP2009166329A - Gas-barrier film, packaging bag, and manufacturing method of gas-barrier film - Google Patents

Gas-barrier film, packaging bag, and manufacturing method of gas-barrier film Download PDF

Info

Publication number
JP2009166329A
JP2009166329A JP2008005994A JP2008005994A JP2009166329A JP 2009166329 A JP2009166329 A JP 2009166329A JP 2008005994 A JP2008005994 A JP 2008005994A JP 2008005994 A JP2008005994 A JP 2008005994A JP 2009166329 A JP2009166329 A JP 2009166329A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas barrier
film
silicon oxide
thin film
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008005994A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5094434B2 (en
Inventor
Tokuji Manabe
篤司 真鍋
Moritoshi Kokuni
盛稔 小国
Masufumi Hayashi
益史 林
Masuhiro Kokoma
益弘 小駒
Kunihito Tanaka
邦翁 田中
Hiroshi Masutani
泰士 桝谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujimori Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Fujimori Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujimori Kogyo Co Ltd filed Critical Fujimori Kogyo Co Ltd
Priority to JP2008005994A priority Critical patent/JP5094434B2/en
Publication of JP2009166329A publication Critical patent/JP2009166329A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5094434B2 publication Critical patent/JP5094434B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas-barrier film having thermally melt-sticking property, a little residue of combustion wastes, a small environmental load, and excellent transparency, by improving oxygen barrier of a polyolefin film having thermally melt-sticking property such as polyethylene or polypropelene. <P>SOLUTION: In the gas-barrier film 1, there is formed a gas-barrier layer of a silicon oxide thin film 3 containing carbon by plasma CVD on at least one side of a substrate 2 composed of thermally melt-sticking polyolefin, with a protective layer 4 provided on the silicon oxide thin film 3, wherein the protective layer 4 is made up of a coating layer of a resin composition having no gas-barrier property. The resin composition is desirably one that substantially contains no vinylidene chloride type copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, and polyvinyl alcohol. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ガスバリア性フィルムに関するものであり、さらに詳細には、熱融着性(ヒートシール性とも呼ぶこともある)を有しており、燃焼廃棄物の残渣が少なく環境に対する負荷が小さいと共に、透明性に優れたガスバリア性フィルムとそれを用いた包装袋及びガスバリア性フィルムの製造方法に関する。   The present invention relates to a gas barrier film, and more specifically, has a heat-fusible property (sometimes referred to as heat-sealability), has a small residue of combustion waste, and has a small environmental load. The present invention relates to a gas barrier film excellent in transparency, a packaging bag using the film, and a method for producing the gas barrier film.

従来から、食品、医薬品、化学薬品、医療器具、電子部品などの包装には、水蒸気や酸素の透過を防止して内部の雰囲気を一定に保持するためのガスバリア性フィルムが使用されている。
ガスバリア性フィルムとしては、次の(1)から(3)の方法によるものが広く用いられている。
(1)基材フィルムに、アルミニウムなどの金属箔を貼り合せて積層したもの。
(2)基材フィルムに、金属や金属酸化物の薄膜を、真空蒸着法やスパッタリング法にて形成した蒸着膜によるもの。
(3)基材フィルムに、塩化ビニリデン系共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、又はポリビニルアルコールなどのガスバリア性を有する樹脂組成物をコーティングしたガスバリア性樹脂によるもの。
Conventionally, gas barrier films have been used for packaging foods, pharmaceuticals, chemicals, medical instruments, electronic parts, etc., to prevent the permeation of water vapor and oxygen and maintain a constant internal atmosphere.
As the gas barrier film, those by the following methods (1) to (3) are widely used.
(1) A substrate film laminated with a metal foil such as aluminum.
(2) A deposited film obtained by forming a thin film of metal or metal oxide on a base film by vacuum deposition or sputtering.
(3) A gas barrier resin obtained by coating a base film with a resin composition having a gas barrier property such as a vinylidene chloride copolymer, an ethylene-vinyl alcohol copolymer, or polyvinyl alcohol.

しかし、従来から使用されているこれらのガスバリア性フィルムには、次のような欠点を有している。
(1)の金属箔によるものは、水蒸気や酸素に対する優れたバリア性を有しているが、使用後の廃棄物を焼却すると焼却残渣が多くて環境に対して負荷が掛かるという問題がある。また、透視性がなく内容物を目視確認できないという使用上の問題がある。
However, these conventional gas barrier films have the following drawbacks.
The metal foil of (1) has an excellent barrier property against water vapor and oxygen, but there is a problem that incineration of waste after use increases the incineration residue and places a burden on the environment. In addition, there is a problem in use that the contents are not transparent and the contents cannot be visually confirmed.

(2)の蒸着膜によるものは、製造設備に大規模な蒸着装置を必要とするので簡単には実施することができないという問題がある。また、ガスバリア層としての金属酸化物の蒸着膜が可撓性に欠け、揉みや折り曲げにより、ひび割れを起してガスバリア性が低下してしまうという問題がある。 The method using the vapor deposition film of (2) has a problem that it cannot be easily implemented because a large-scale vapor deposition apparatus is required for the production facility. In addition, the metal oxide vapor deposition film as the gas barrier layer lacks flexibility, and there is a problem that the gas barrier property is deteriorated due to stagnation and bending.

(3)のガスバリア性樹脂によるものは、塩化ビニリデン系共重合体に関しては燃焼させると塩素が発生するという廃棄物処理における環境上の問題があり、エチレン−ビニルアルコール共重合体及びポリビニルアルコールに関しては高湿度下または高温下では酸素バリア性が著しく低下するという問題がある。 (3) Due to the gas barrier resin, the vinylidene chloride copolymer has an environmental problem in waste treatment that chlorine is generated when it is burned. Regarding the ethylene-vinyl alcohol copolymer and polyvinyl alcohol, There is a problem that the oxygen barrier property is remarkably lowered under high humidity or high temperature.

このような種々の欠点を解消するため、金属箔を用いないで、真空蒸着法、スパッタ法、プラズマCVDなどの方法を用いて、透明な金属酸化物の薄膜を基材フィルムの上に形成することが提案されている(特許文献1〜6)。
一方、包装用の資材として使用されている代表的な合成樹脂である、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリエチレンテレフタレートについて、ガスバリア性を比較すると表1のようになる(非特許文献1から抜粋)。
In order to eliminate these various drawbacks, a transparent metal oxide thin film is formed on a base film using a method such as vacuum deposition, sputtering, or plasma CVD without using a metal foil. (Patent Documents 1 to 6).
On the other hand, the gas barrier properties of polyethylene, polypropylene, and polyethylene terephthalate, which are representative synthetic resins used as packaging materials, are as shown in Table 1 (extracted from Non-Patent Document 1).

Figure 2009166329
Figure 2009166329

上記の表1によると、ポリエチレン及びポリプロピレンは、ポリエチレンテレフタレートに比べて、水蒸気透過率においては遜色がないが、酸素透過率が非常に高い。
このため、ガスバリア性を付与したガスバリア性フィルムの製造では、汎用樹脂であるポリエチレン及びポリプロピレンを基材フィルムに使用しないで、ガスバリア性に基本的に優れ、水蒸気透過率と酸素透過率が共に低いポリエチレンテレフタレート(PET)を基材フィルムとして用いて、透明な金属酸化物の蒸着膜を基材フィルムの上に形成するのが一般的である(特許文献1〜4の実施例を参照)。
特公昭51−48511号公報 特開昭62−103139号公報 特開平7−304127号公報 特開平7−80986号公報 特開平10−329286号公報 特開平11−105188号公報 瓜生敏之,堀江一之,白石振作共著、「ポリマー材料(材料テクノロジー16)」、東京大学出版会、1984年、p.110−111
According to Table 1 above, polyethylene and polypropylene are not inferior in water vapor transmission rate but very high oxygen transmission rate compared to polyethylene terephthalate.
For this reason, in the production of a gas barrier film imparted with a gas barrier property, polyethylene and polypropylene, which are general-purpose resins, are not used for the base film, but the gas barrier property is basically excellent, and the polyethylene has both a low water vapor transmission rate and a low oxygen transmission rate. In general, a vapor-deposited film of a transparent metal oxide is formed on a base film using terephthalate (PET) as a base film (see Examples in Patent Documents 1 to 4).
Japanese Patent Publication No. 51-48511 JP 62-103139 A JP-A-7-304127 Japanese Patent Laid-Open No. 7-80986 JP-A-10-329286 JP-A-11-105188 Toshiyuki Sugao, Kazuyuki Horie and Shusaku Shiraishi, “Polymer Material (Material Technology 16)”, University of Tokyo Press, 1984, p. 110-111

しかし、基材フィルムに、ポリエチレンテレフタレート(PET)を用いて、透明な金属酸化物の蒸着膜を基材フィルムの上に形成したガスバリア性フィルムは、基材フィルムが熱融着性を有していないため、包装袋の資材として用いる場合は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの熱融着性を有するポリオレフィン樹脂フィルムを、接着剤を介して積層するか、又は、これらの熱融着性を有するポリオレフィン樹脂を押出ラミネートして積層する必要があった。   However, a gas barrier film in which a transparent metal oxide vapor-deposited film is formed on a base film using polyethylene terephthalate (PET) as the base film has a base film having heat-fusibility. Therefore, when used as a material for packaging bags, a polyolefin resin film having heat fusion properties such as polyethylene and polypropylene is laminated via an adhesive, or a polyolefin resin having these heat fusion properties is used. It was necessary to laminate by extrusion lamination.

例えば、特許文献1においては、実施例2に、ポリエステルフィルムの片面に一酸化珪素を真空蒸着し、その蒸着面に低密度ポリエチレンを押出ラミネートすることが開示されている。
また、特許文献2においては、実施例1に、ポリエステルフィルムの片面に一酸化珪素を真空蒸着し、その蒸着面にポリウレタン接着剤を介してポリプロピレンフィルムを積層した包装材を得て、ポリプロピレンフィルムを内側にしてヒートシールを行い、レトルトパウチを作製することが開示されている。
For example, in Patent Document 1, Example 2 discloses that silicon monoxide is vacuum-deposited on one surface of a polyester film, and low-density polyethylene is extruded and laminated on the vapor-deposited surface.
Moreover, in patent document 2, the packaging material which vacuum-deposited silicon monoxide on the single side | surface of the polyester film in Example 1 and laminated | stacked the polypropylene film on the vapor deposition side via the polyurethane adhesive was obtained, and a polypropylene film was obtained. It is disclosed that a retort pouch is produced by heat sealing inside.

また、プラズマCVDを用いて酸化ケイ素の薄膜を形成することは知られており、例えば、特許文献3においては、プラスチック基材の少なくとも片面に酸化ケイ素の薄膜が形成されたガスバリア性包装材料が開示されている。
特許文献3の実施例では、高周波プラズマCVDを用いて、材料ガスをヘキサメチルジシロキサンと酸素ガス、不活性ガスを用い、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを基材として、酸化ケイ素の薄膜を形成している。
It is also known to form a silicon oxide thin film using plasma CVD. For example, Patent Document 3 discloses a gas barrier packaging material in which a silicon oxide thin film is formed on at least one surface of a plastic substrate. Has been.
In the example of Patent Document 3, a high-frequency plasma CVD is used, a material gas is hexamethyldisiloxane and oxygen gas, an inert gas, a biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET) film is used as a base material, and a silicon oxide thin film is used. Is forming.

また、特許文献4には、高温において高いガスバリア性を有するとした、基材フィルム層の少なくとも一方の面が、透明性を有する無機質層(ケイ素酸化物)を介して、ガスバリア性樹脂コーティング層(塩化ビニリデン系共重合体又はエチレン−ビニルアルコール共重合体)で被覆されているガスバリア性フィルムが開示されているが、実施例では、ポリエチレンテレフタレート(PET)を用いている。   Patent Document 4 discloses that at least one surface of a base film layer, which has a high gas barrier property at a high temperature, has a gas barrier resin coating layer (silicon oxide) through a transparent inorganic layer (silicon oxide). A gas barrier film coated with a vinylidene chloride copolymer or ethylene-vinyl alcohol copolymer) is disclosed, but in the examples, polyethylene terephthalate (PET) is used.

このように、従来技術においては、蒸着法やプラズマCVD法にて基材フィルムに金属酸化物の薄膜を形成する場合、基材フィルムには、水蒸気透過率と酸素透過率が共に優れているポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを使用するのが一般的であり、汎用樹脂のポリエチレンやポリプロピレンを基材フィルムに用いることは行なわれていなかった。   As described above, in the prior art, when a metal oxide thin film is formed on a base film by vapor deposition or plasma CVD, the base film is made of polyethylene having both water vapor permeability and oxygen permeability. A terephthalate (PET) film is generally used, and general-purpose resins such as polyethylene and polypropylene have not been used for a base film.

わずかに、特許文献5、6において、ポリプロピレンを基材フィルムに金属酸化物の蒸着膜を形成する技術が開示されているが、特殊なポリプロピレンフィルムを使用するものであって、汎用の熱融着性を有するポリプロピレンフィルムに関するものではない。   Slightly, Patent Documents 5 and 6 disclose a technique for forming a metal oxide vapor-deposited film on polypropylene as a base film, but a special polypropylene film is used, and general-purpose heat fusion is performed. It does not relate to a polypropylene film having properties.

例えば、特許文献5では、一般に市販されていない極めて特殊なポリプロピレンフィルムを用いたものである。特許文献5では、シンジオタクチックポリプロピレン層を有するポリプロピレンフィルム基材上に金属蒸着膜又は金属酸化物蒸着膜からなるガスバリア層が形成され、ガスバリア層上に保護層が形成されたポリプロピレン複合フィルムである。   For example, in patent document 5, the very special polypropylene film which is not generally marketed is used. Patent Document 5 is a polypropylene composite film in which a gas barrier layer made of a metal vapor deposition film or a metal oxide vapor deposition film is formed on a polypropylene film substrate having a syndiotactic polypropylene layer, and a protective layer is formed on the gas barrier layer. .

この保護層は、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びアルギン酸ナトリウムからなる群より選択される少なくとも一種である水溶性高分子と、金属アルコキシド及びその加水分解物並びに塩化錫からなる群から選択される少なくとも一種とを含有する水性塗料を塗布し乾燥することにより成膜されたものである。
また、このガスバリア層の上に形成された保護層は、ポリプロピレン複合フィルム材料のガスバリア性をより高めるために積層するものであって、単なる保護層ではない。
The protective layer comprises a water-soluble polymer that is at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, starch, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and sodium alginate, a group consisting of metal alkoxide, a hydrolyzate thereof, and tin chloride. The film is formed by applying and drying an aqueous paint containing at least one selected from the group consisting of:
Moreover, the protective layer formed on this gas barrier layer is laminated | stacked in order to improve the gas barrier property of a polypropylene composite film material more, and is not a mere protective layer.

また、特許文献6には、二軸延伸ポリプロピレンフィルム基材の一方の面に、少なくとも2種以上の無機酸化物が設けられ、第1の薄膜が、物理蒸着法による無機酸化物の蒸着膜であり、第2の薄膜が、プラズマ化学蒸着法による無機酸化物の蒸着膜である、透明バリア性ポリプロピレンフィルムが開示されている。
しかし、この場合、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを基材フィルムに使用しているため、熱融着性に欠け、別途、熱融着性を有するポリオレフィン系樹脂層を、接着剤層を介して積層する必要があった。
In Patent Document 6, at least two kinds of inorganic oxides are provided on one surface of a biaxially oriented polypropylene film substrate, and the first thin film is an inorganic oxide vapor deposition film formed by physical vapor deposition. There is disclosed a transparent barrier polypropylene film in which the second thin film is a deposited film of an inorganic oxide by a plasma chemical vapor deposition method.
However, in this case, since the biaxially stretched polypropylene film is used as the base film, the heat-fusible property is lacking, and a polyolefin-based resin layer having heat-fusible properties is separately laminated via the adhesive layer. There was a need.

このため、従来技術では提供できないガスバリア性フィルムであって、汎用樹脂であるポリエチレン及びポリプロピレンなどの熱融着性を有するポリオレフィンフィルムに、直接、透明性を有するガスバリア層が形成されており、焼却残渣が少なく環境に対する負荷が小さいと共に、透明性に優れたガスバリア性フィルムが望まれている。   For this reason, it is a gas barrier film that cannot be provided by the prior art, and a gas barrier layer having transparency is directly formed on a polyolefin film having heat fusion properties such as polyethylene and polypropylene, which are general-purpose resins, and incineration residue. Therefore, there is a demand for a gas barrier film having a small amount and a low environmental load and excellent transparency.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、汎用樹脂であるポリエチレン及びポリプロピレンなどの熱融着性を有するポリオレフィンフィルムの酸素バリア性を改善することにより、熱融着性を有しており、燃焼廃棄物の残渣が少なく環境に対する負荷が小さいと共に、透明性に優れたガスバリア性フィルムとそれを用いた包装袋及びガスバリア性フィルムの製造方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and has heat-fusibility by improving the oxygen barrier properties of polyolefin films having heat-fusibility, such as polyethylene and polypropylene, which are general-purpose resins. It is an object of the present invention to provide a gas barrier film having a small amount of combustion waste residue and a low environmental load, and having excellent transparency, a packaging bag using the film, and a method for producing the gas barrier film.

前記課題を解決するため、本発明は、熱融着性を有するポリオレフィンからなる基材の少なくとも一方の面に、プラズマCVDによる炭素を含む珪素酸化物薄膜のガスバリア層が形成され、該珪素酸化物薄膜の上に実質的にガスバリア性を有しない樹脂組成物のコーティング層からなる保護層を有することを特徴とするガスバリア性フィルムを提供する。
また、前記樹脂組成物は、塩化ビニリデン系共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、及びポリビニルアルコールを実質的に含まない樹脂組成物であることが好ましい。
また、前記樹脂組成物は、非水溶性であることが好ましい。
In order to solve the above problems, the present invention provides a silicon oxide thin film gas barrier layer containing carbon formed by plasma CVD on at least one surface of a base material made of polyolefin having heat-fusibility, and the silicon oxide Provided is a gas barrier film characterized by having a protective layer comprising a coating layer of a resin composition having substantially no gas barrier property on a thin film.
Moreover, it is preferable that the said resin composition is a resin composition which does not contain a vinylidene chloride copolymer, an ethylene- vinyl alcohol copolymer, and polyvinyl alcohol substantially.
Moreover, it is preferable that the said resin composition is water-insoluble.

また、本発明は、包装袋を構成する包装材料が、上記のガスバリア性フィルムを、少なくとも一部として含んでなることを特徴とする包装袋を提供する。
また、本発明は、熱融着性を有するポリオレフィンからなる基材の少なくとも一方の面に、有機金属珪素と酸素とを、不活性ガス中、真空グロー放電または大気圧グロー放電にて、プラズマ反応させて生成した炭素を含む珪素酸化物薄膜のガスバリア層を形成した後、該珪素酸化物薄膜の上に実質的にガスバリア性を有しない樹脂組成物のコーティング層からなる保護層を形成することを特徴とするガスバリア性フィルムの製造方法を提供する。
Moreover, this invention provides the packaging bag characterized by the packaging material which comprises a packaging bag comprising said gas barrier film as at least one part.
Further, the present invention provides a plasma reaction between an organometallic silicon and oxygen in an inert gas, in a vacuum glow discharge or an atmospheric pressure glow discharge, on at least one surface of a base material made of polyolefin having heat-fusibility. Forming a gas barrier layer of a silicon oxide thin film containing carbon produced by forming a protective layer composed of a coating layer of a resin composition having substantially no gas barrier property on the silicon oxide thin film. A method for producing a gas barrier film is provided.

本発明によれば、熱融着性を有しており、焼却廃棄物の残渣が少なく環境に対する負荷が小さいと共に、透明性に優れたガスバリア性フィルム及びその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a gas barrier film that has heat-fusibility, has little residue of incineration waste, has a low environmental load, and is excellent in transparency, and a method for producing the same.

また、本発明によれば、基材フィルムに熱融着性のポリオレフィンフィルムを使用しているので、ヒートシール性を付与するために熱融着性を有するポリオレフィンフィルムを改めて積層する必要が無く、本発明のガスバリア性フィルムを包装材として使用するのに便利であり、包装袋の製造工程数及び製造コストを低減することが可能となる。   In addition, according to the present invention, since a heat-sealable polyolefin film is used for the base film, there is no need to laminate a heat-sealable polyolefin film again in order to impart heat sealability. It is convenient to use the gas barrier film of the present invention as a packaging material, and it becomes possible to reduce the number of manufacturing steps and manufacturing cost of the packaging bag.

以下、最良の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図1は、本発明のガスバリア性フィルムを示す模式的断面図である。図2は、本発明の実施例1に示すガスバリア性フィルムであって、プラズマCVDによる珪素酸化物薄膜に保護層を形成したフィルムの表面を観察した走査型電子顕微鏡写真である。図3は、本発明の比較例3に示す、プラズマCVDによる珪素酸化物薄膜のみであって、保護層が形成されていないフィルムの表面を観察した走査型電子顕微鏡写真である。
The present invention will be described below with reference to the drawings based on the best mode.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a gas barrier film of the present invention. FIG. 2 is a scanning electron micrograph of the gas barrier film shown in Example 1 of the present invention, in which the surface of a film in which a protective layer is formed on a silicon oxide thin film by plasma CVD is observed. FIG. 3 is a scanning electron micrograph observing the surface of a film which is only a silicon oxide thin film by plasma CVD and has no protective layer shown in Comparative Example 3 of the present invention.

まず、本発明のガスバリア性フィルムの構成について、図1を参照して説明する。
本発明のガスバリア性フィルム1は、熱融着性を有するポリオレフィンからなる基材2に、珪素酸化物薄膜3のガスバリア層が形成され、該珪素酸化物薄膜の上に実質的にガスバリア性を有しない樹脂組成物のコーティング層からなる保護層4が形成されている。
First, the structure of the gas barrier film of the present invention will be described with reference to FIG.
In the gas barrier film 1 of the present invention, a gas barrier layer of a silicon oxide thin film 3 is formed on a base material 2 made of polyolefin having heat-fusibility, and substantially has gas barrier properties on the silicon oxide thin film. A protective layer 4 made of a coating layer of the resin composition not formed is formed.

上記のガスバリア層は、プラズマCVDにより形成された炭素を含む珪素酸化物薄膜からなる。また、上記の実質的にガスバリア性を有しない樹脂組成物のコーティング層からなる保護層は、塩化ビニリデン系共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、及びポリビニルアルコールを実質的に含まない樹脂組成物をコーティングしてなるものであることが好ましい。
また、前記樹脂組成物は、非水溶性であることが好ましい。
The gas barrier layer is made of a silicon oxide thin film containing carbon formed by plasma CVD. The protective layer comprising the coating layer of the resin composition having substantially no gas barrier property is a resin composition substantially free of vinylidene chloride copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, and polyvinyl alcohol. It is preferable that the product is coated.
Moreover, it is preferable that the said resin composition is water-insoluble.

上記の基材2の形態としては、シート状またはフィルム状が挙げられる。また、該基材2の熱融着性を有するポリオレフィンは、具体的には、低密度ポリエチレン(LDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、ポリプロピレン、ポリブチレン、エチレン−プロピレン共重合体などであって、通常の包装材料として使用し得る樹脂であれば特に制限はない。ポリプロピレンとしては、汎用されるアイソタクチック(isotactic)ポリプロピレンが好ましい。
本発明において、ポリオレフィンが熱融着性を有するかどうかは、少なくとも同一材料同士の熱融着が可能であれば、当該ポリオレフィンは熱融着性を有するものとする。また、目的に応じて使用可能な他の材料とポリオレフィンとが熱融着可能であれば、当該ポリオレフィンは当該他の材料に対する熱融着性を有するものとする。
As a form of said base material 2, a sheet form or a film form is mentioned. Specific examples of the polyolefin having the heat-fusibility of the base material 2 include low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), polypropylene, polybutylene, and ethylene. -A propylene copolymer etc., Comprising: If it is resin which can be used as a normal packaging material, there will be no restriction | limiting in particular. As the polypropylene, a commonly used isotactic polypropylene is preferable.
In the present invention, whether or not a polyolefin has heat-fusibility is determined so long as at least the same material can be heat-fused. In addition, if another material that can be used in accordance with the purpose and the polyolefin can be heat-sealed, the polyolefin has a heat-sealing property to the other material.

基材2の形状には、特に制限はないが、ロール状の長尺フィルムであるのが好ましい。
基材2のフィルムの厚みには特に制限はないが、一般的には5μm〜200μmの厚みとするのが取扱いの上で便利であり、より好ましくは10μm〜100μm程度である。基材フィルムの厚みが5μmよりも薄いとシワに成り易く、又、200μmよりも厚いとロール体に巻き取るのが困難である。
Although there is no restriction | limiting in particular in the shape of the base material 2, It is preferable that it is a roll-shaped long film.
Although there is no restriction | limiting in particular in the thickness of the film of the base material 2, Generally, it is convenient on handling to set it as the thickness of 5 micrometers-200 micrometers, More preferably, it is about 10 micrometers-100 micrometers. If the thickness of the substrate film is less than 5 μm, it tends to be wrinkled, and if it is thicker than 200 μm, it is difficult to wind it on a roll body.

本発明の熱融着性を有するポリオレフィンからなる基材2は、熱融着性に優れている未延伸(無延伸と呼ぶこともある)の樹脂フィルムであることが好ましい。一軸延伸、または二軸延伸させた樹脂フィルムでは、熱融着性、特に熱融着強度が低下しているからである。
基材フィルムは、慣用の成型方法にて作製される。樹脂フィルムの成型方法としては、例えば、インフレーション法やTダイ法などの溶融押出成型法や、溶融樹脂を表面が平滑なドラムやステンレス製の平滑ベルト上に流し込んで付着させ、これを加熱する工程に通して溶媒を蒸発させてフィルムを成型する溶液流延法などが挙げられる。ポリオレフィンの場合は、主に溶融押出成型法により基材フィルムが作製される。
The base material 2 made of polyolefin having heat-fusibility according to the present invention is preferably an unstretched (sometimes referred to as non-stretched) resin film having excellent heat-fusibility. This is because the resin film that has been uniaxially or biaxially stretched has reduced heat-sealing properties, particularly heat-sealing strength.
The base film is produced by a conventional molding method. As a method for molding a resin film, for example, a melt extrusion molding method such as an inflation method or a T-die method, or a step of pouring and adhering a molten resin onto a drum or a stainless steel smooth belt having a smooth surface and heating the same And a solution casting method in which the solvent is evaporated to form a film. In the case of polyolefin, a base film is produced mainly by a melt extrusion molding method.

また、この基材2のフィルムには、公知の帯電防止剤、滑剤、紫外線吸収剤、着色剤などの添加剤を加えたり、基材とガスバリア層との密着性を高めるためにコロナ処理、大気圧プラズマ処理などの公知の表面処理を施してもよい。   Further, the film of the base material 2 may be added with a known antistatic agent, lubricant, ultraviolet absorber, colorant or the like, or may be treated with a corona treatment to increase the adhesion between the base material and the gas barrier layer. A known surface treatment such as atmospheric pressure plasma treatment may be applied.

本発明において、ガスバリア層として機能する珪素酸化物薄膜は、プラズマCVDにより形成される。熱融着性を有するポリオレフィンからなる基材の少なくとも一方の面に、有機金属珪素と酸素とを、不活性ガス中、真空グロー放電または大気圧グロー放電にて、プラズマ反応させて生成した炭素を含む珪素酸化物薄膜のガスバリア層が形成される。
大気圧グロー放電にてプラズマ反応させる、いわゆる大気圧プラズマ反応装置は、大気圧下で操作され、真空排気設備を必要としないことから取扱いが比較的に簡便となる。
このため、珪素酸化物薄膜を形成するための設備としては、大気圧グロー放電によるプラズマ反応装置が、真空グロー放電によるプラズマ反応装置に比べてより好適に用いられる。
In the present invention, the silicon oxide thin film functioning as a gas barrier layer is formed by plasma CVD. Carbon produced by plasma reaction of organometallic silicon and oxygen in an inert gas in a vacuum glow discharge or atmospheric pressure glow discharge is applied to at least one surface of a base material made of polyolefin having heat-fusibility. A gas barrier layer of the silicon oxide thin film is formed.
A so-called atmospheric pressure plasma reactor that performs plasma reaction by atmospheric pressure glow discharge is operated under atmospheric pressure and does not require a vacuum evacuation facility, so that it is relatively easy to handle.
For this reason, as an apparatus for forming a silicon oxide thin film, a plasma reactor using atmospheric pressure glow discharge is more preferably used than a plasma reactor using vacuum glow discharge.

本発明において、有機金属珪素としては、プラズマCVDにおいて珪素酸化物薄膜を形成するための原料として使用される珪素化合物の1種または2種以上を特に制限なく使用できるが、取り扱い上の簡便さ及び室温での安定性等の観点から、常温で液体状である珪素アルコキシドあるいは有機シロキサンを用いることが好ましい。
より具体的には、珪素アルコキシドとしては、テトラメトキシシラン(TMOS)、テトラエトキシシラン(TEOS)、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルメトキシシラン、エチルトリメトキシシランなどが使用できる。
また、有機シロキサンとしては、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン(TMDSO)、オクタメチルテトラシロキサン、ジビニルヘキサメチルトリシロキサン、ジビニルテトラメチルジシロキサン、トリビニルペンタメチルトリシロキサンなどが使用できる。
In the present invention, as the organometallic silicon, one or more of silicon compounds used as a raw material for forming a silicon oxide thin film in plasma CVD can be used without particular limitation. From the viewpoint of stability at room temperature and the like, it is preferable to use silicon alkoxide or organosiloxane that is liquid at room temperature.
More specifically, the silicon alkoxide includes tetramethoxysilane (TMOS), tetraethoxysilane (TEOS), vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, Ethylmethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, etc. can be used.
Further, as the organic siloxane, hexamethyldisiloxane (HMDSO), 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane (TMDSO), octamethyltetrasiloxane, divinylhexamethyltrisiloxane, divinyltetramethyldisiloxane, trivinyl Pentamethyltrisiloxane can be used.

そして、これらの常温にて液体である有機金属珪素は、通常、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガスなどの不活性ガスをキャリヤーガスに使用して、グロー放電によるプラズマ反応装置に導入される。なお、有機金属珪素、例えば、テトラメトキシシラン(TMOS)に適量の酸素ガスを添加してプラズマ反応させることにより、酸素ガスバリア性が向上するが、酸素を過剰に添加し過ぎると放電が不安定になり堆積膜が不均一になる。   The organometallic silicon that is liquid at room temperature is usually introduced into a plasma reactor using glow discharge using an inert gas such as nitrogen gas, helium gas, or argon gas as a carrier gas. In addition, oxygen gas barrier property is improved by adding an appropriate amount of oxygen gas to organometallic silicon, for example, tetramethoxysilane (TMOS), and causing a plasma reaction. However, if oxygen is added excessively, discharge becomes unstable. The deposited film becomes non-uniform.

本発明のガスバリア層は、有機金属珪素として、例えばテトラメトキシシラン(TMOS)を用いて、酸素ガス、不活性ガスと共に、大気圧グロー放電によるプラズマ反応装置にて基材表面で反応させ、基材の表面に炭素を含む珪素酸化物薄膜を生成させたものである。X線光電子分光測定装置(XPS)を用いて、基材の表面に堆積した珪素酸化物薄膜の組成を分析した結果は、堆積物が純粋な二酸化珪素(SiO)でなく、炭素成分を少し含んでいるがほぼ珪素酸化物の薄膜であることが判明した(表2を参照)。このため、本発明では、炭素を含む珪素酸化物薄膜からなるガスバリア層と称している。 The gas barrier layer according to the present invention uses, for example, tetramethoxysilane (TMOS) as organometallic silicon, and is reacted with oxygen gas and inert gas on the surface of the substrate in a plasma reactor using atmospheric pressure glow discharge. The silicon oxide thin film containing carbon was produced | generated on the surface of this. As a result of analyzing the composition of the silicon oxide thin film deposited on the surface of the substrate by using an X-ray photoelectron spectrometer (XPS), the deposit was not pure silicon dioxide (SiO 2 ), but a little carbon component was obtained. It was found to be a thin film of silicon oxide (see Table 2). For this reason, in the present invention, it is called a gas barrier layer made of a silicon oxide thin film containing carbon.

Figure 2009166329
Figure 2009166329

本発明の炭素を含む珪素酸化物薄膜からなるガスバリア層の厚みは、通常、30〜500nmであることが好ましい、より好ましくは50〜400nm程度である。ガスバリア層の厚みが30nm以下であると、ガスバリア性が劣り、厚みが500nm以上であると不透明となってしまうと共にガスバリア層にクラックが入り易くなるという不都合がある。   The thickness of the gas barrier layer comprising the silicon oxide thin film containing carbon of the present invention is usually preferably 30 to 500 nm, more preferably about 50 to 400 nm. If the thickness of the gas barrier layer is 30 nm or less, the gas barrier property is inferior, and if the thickness is 500 nm or more, there is an inconvenience that the gas barrier layer becomes opaque and cracks easily occur.

本発明では、ガスバリア層として機能する珪素酸化物薄膜の上に実質的にガスバリア性を有しない樹脂組成物のコーティング層からなる保護層を形成する。
この保護層の形成に用いる樹脂組成物(以下、保護層形成用樹脂組成物という。)は、塩化ビニリデン系共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、及びポリビニルアルコールを実質的に含まない樹脂組成物であり、ガスバリア性を増加させるために積層するものではない。すなわち、本発明においては、塩化ビニリデン系共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、及びポリビニルアルコールを実質的に含まない樹脂組成物をコーティングすることで、実質的にガスバリア性を有しないコーティング層からなる保護層を形成するのである。
In this invention, the protective layer which consists of a coating layer of the resin composition which does not have gas barrier property substantially is formed on the silicon oxide thin film which functions as a gas barrier layer.
The resin composition used for forming this protective layer (hereinafter referred to as a protective layer-forming resin composition) is a resin substantially free of vinylidene chloride copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, and polyvinyl alcohol. It is a composition and is not laminated to increase gas barrier properties. That is, in the present invention, a coating layer having substantially no gas barrier property is coated by coating a vinylidene chloride copolymer, an ethylene-vinyl alcohol copolymer, and a resin composition substantially free of polyvinyl alcohol. A protective layer made of is formed.

保護層の役割は、単に、珪素酸化物薄膜がひび割れしないように外部応力を緩和する緩衝層としての機能を有するのみである。ここで、実質的にガスバリア性を有しない保護層としては、基材層に保護層のみを設けた積層体のガス透過率(以下、Tとする)が、基材層そのもののガス透過率(以下、Tとする)の80%以上であるものが好ましい。より好ましくはTがTの90%以上であり、更に好ましくは、TがTの95%以上である。 The role of the protective layer merely has a function as a buffer layer that relieves external stress so that the silicon oxide thin film does not crack. Here, as the protective layer does not substantially have a gas barrier property, gas permeability of the laminate provided with only protective layer on the substrate layer (hereinafter referred to as T 1) is a gas permeability of the substrate layer itself (hereinafter referred to as T 0) is what is preferably at least 80% of the. More preferably, T 1 is 90% or more of T 0 , and more preferably, T 1 is 95% or more of T 0 .

また、ガスバリア層として機能する珪素酸化物薄膜は、非常に水分に対して脆弱であるため、珪素酸化物薄膜の上にコーティングする保護層の樹脂組成物は、極力、水分を含有していないことが好ましい。
珪素酸化物薄膜の上にコーティングする保護層の樹脂組成物に、水系の樹脂組成物であるポリビニルアルコールを用いて保護層を形成したものは、珪素酸化物薄膜にクラックが入ってしまい、酸素透過率を測定することができなかった。
In addition, since the silicon oxide thin film functioning as a gas barrier layer is very fragile to moisture, the resin composition of the protective layer coated on the silicon oxide thin film should not contain moisture as much as possible. Is preferred.
When a protective layer is formed using polyvinyl alcohol, which is a water-based resin composition, on the resin composition of the protective layer that is coated on the silicon oxide thin film, the silicon oxide thin film is cracked and oxygen permeable The rate could not be measured.

このため、保護層形成用樹脂組成物は、珪素酸化物薄膜が水分に対して脆弱性を有することから非水溶性であることが好ましい。
本発明の実質的にガスバリア性を有しない樹脂組成物のコーティング層からなる保護層を形成するには、有機溶剤に溶解された樹脂溶液であって、水分が含有されない、もしくは水分の含有量が少ない樹脂溶液を用いる。
上記樹脂溶液に用いる樹脂としては、有機溶剤に対する溶解性を有する樹脂を使用することができる。このような樹脂としては、ポリエステル樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、エチレン−(メタ)アクリル共重合体樹脂、エポキシ樹脂、変性スチレン樹脂、変性シリコン樹脂などが挙げられ、これらの樹脂を単独であるいは2種以上組み合わせて使用することができる。
この中では、アクリル系樹脂が、約100℃の高いガラス転移温度を有する点から好適に用いられる。
For this reason, it is preferable that the resin composition for forming a protective layer is water-insoluble because the silicon oxide thin film is vulnerable to moisture.
In order to form a protective layer consisting of a coating layer of a resin composition having substantially no gas barrier property of the present invention, it is a resin solution dissolved in an organic solvent and does not contain moisture or has a moisture content of Use less resin solution.
As the resin used for the resin solution, a resin having solubility in an organic solvent can be used. Examples of such resins include polyester resins, isocyanate resins, urethane resins, (meth) acrylic resins, ethylene- (meth) acrylic copolymer resins, epoxy resins, modified styrene resins, and modified silicon resins. The resins can be used alone or in combination of two or more.
In this, acrylic resin is used suitably from the point which has a high glass transition temperature of about 100 degreeC.

また、有機溶剤としては、例えば、炭化水素(トルエン、n−ヘプタンなど)、ハロゲン化炭化水素(塩化メチレン、クロロホルムなど)、ケトン(メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)、エステル(酢酸エチル、酢酸ブチルなど)などの有機溶剤が挙げられ、これらの有機溶媒を単独であるいは2種以上組み合わせて使用することができる。   Examples of organic solvents include hydrocarbons (toluene, n-heptane, etc.), halogenated hydrocarbons (methylene chloride, chloroform, etc.), ketones (methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.), esters (ethyl acetate, butyl acetate, etc.) ) And the like, and these organic solvents can be used alone or in combination of two or more.

本発明では、珪素酸化物薄膜の上に、保護層形成用樹脂組成物をコーティングする方法は、グラビアコート、ロールコート、リバースコート、スピンコート、スプレーコートなどの方法が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   In the present invention, the method of coating the protective layer-forming resin composition on the silicon oxide thin film includes gravure coating, roll coating, reverse coating, spin coating, spray coating, and the like, but is not limited thereto. Is not to be done.

保護層形成用樹脂組成物のコーティング層の厚みは、ガスバリア性フィルムとしての可撓性を損なわない範囲で適宜選択されるが、通常、0.5〜50μm、より好ましくは1〜30μm程度である。厚みが0.5μm以下では、外部応力を緩和する緩衝層としての機能を充分に発揮することができない。また、厚みが50μm以上であると、逆に可撓性が低下してしまうという不都合がある。
プラズマCVDで作製した珪素酸化物薄膜を保護するため、珪素酸化物薄膜の形成後は、なるべく速やかに保護層形成用樹脂組成物をコーティングすることが好ましい。長尺の基材フィルムを用いてロールtoロールでガスバリア性フィルムを製造する場合は、基材フィルムをロールから繰り出した後、珪素酸化物薄膜の形成、保護層形成用樹脂組成物のコーティングおよび乾燥をして、保護層が完成した後で巻き取りを行なうことが望ましい。
Although the thickness of the coating layer of the resin composition for forming a protective layer is appropriately selected within a range that does not impair flexibility as a gas barrier film, it is usually 0.5 to 50 μm, more preferably about 1 to 30 μm. . When the thickness is 0.5 μm or less, the function as a buffer layer for relaxing external stress cannot be sufficiently exhibited. On the other hand, if the thickness is 50 μm or more, there is an inconvenience that flexibility is lowered.
In order to protect the silicon oxide thin film produced by plasma CVD, it is preferable to coat the resin composition for forming a protective layer as soon as possible after the formation of the silicon oxide thin film. When a gas barrier film is produced by roll-to-roll using a long base film, after the base film is unwound from the roll, formation of a silicon oxide thin film, coating of a resin composition for forming a protective layer, and drying Thus, it is desirable to perform winding after the protective layer is completed.

保護層の上には、必要に応じて、文字や図柄を印刷した印刷層を積層し、その上に粘着剤を介して表面被覆フィルムを貼り合せても良い。
印刷層は、包装袋などで必要とされる文字や図柄を表示するために用いるものであって、ウレタン系、アクリル系などのインキバインダー樹脂に各種顔料、乾燥剤、安定剤等の添加剤などが添加されたインキを塗布して形成される層である。
印刷層は、例えば、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの公知の印刷方法にて形成される。印刷層の厚さは、通常、0.05〜2.0μm程度で良い。
On the protective layer, if necessary, a printed layer on which characters or designs are printed may be laminated, and a surface coating film may be bonded thereto via an adhesive.
The printed layer is used to display characters and designs required for packaging bags, etc., and includes additives such as various pigments, desiccants, stabilizers, etc. for urethane and acrylic ink binder resins. Is a layer formed by applying the added ink.
The printing layer is formed by a known printing method such as an offset printing method, a gravure printing method, or a screen printing method. The thickness of the printing layer is usually about 0.05 to 2.0 μm.

本発明の包装袋は、包装袋を構成する包装材料が、本発明のガスバリア性フィルムを、少なくとも一部として含んでなるものである。本発明の包装袋は、本発明のガスバリア性フィルムのみから構成されるものでも、本発明のガスバリア性フィルムを2層以上積層してなるフィルムから構成されるものでも、本発明のガスバリア性フィルムを他の樹脂フィルムと積層してなるフィルムから構成されるものでも、本発明のガスバリア性フィルムをフィルム以外の基材と複合してなる包装材料から構成されるものでもよい。本発明のガスバリア性フィルムは熱融着性を有するポリオレフィンからなる基材を有することから、該フィルムを単独で使用しても熱融着によって包装袋を製造することができる。また、金属箔が複合された包装材料を用いることなく、内容物を透視可能な包装袋を得ることができる。   In the packaging bag of the present invention, the packaging material constituting the packaging bag comprises the gas barrier film of the present invention as at least a part. The packaging bag of the present invention may be composed only of the gas barrier film of the present invention, or may be composed of a film formed by laminating two or more layers of the gas barrier film of the present invention. It may be composed of a film formed by laminating with another resin film, or may be composed of a packaging material formed by combining the gas barrier film of the present invention with a substrate other than the film. Since the gas barrier film of the present invention has a base material made of polyolefin having heat-fusibility, a packaging bag can be produced by heat-sealing even if the film is used alone. Moreover, the packaging bag which can see through the content can be obtained, without using the packaging material with which metal foil was compounded.

以下、本発明を実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
なお、実施例における各物性の測定は、以下の測定方法に基づいて行なった。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.
In addition, the measurement of each physical property in an Example was performed based on the following measuring methods.

(酸素透過率の測定方法)
JIS K 7126に準じて、酸素透過率測定装置(Mocon社製、型式OX−TRAN 2/20)を用いて、30℃、70%RHの条件にて測定した。
(基材表面の堆積物の組成分析)
X線光電子分光測定装置(XPS)(アルバック・ファイ株式会社製、型式ESCA−5800ci)を用いて、組成分析を行なった。
(膜の表面状態の観察)
走査型電子顕微鏡(SEM)(日本電子株式会社製、型式JPS−6100)を用いて、ガスバリア層である珪素酸化物薄膜や、保護層である樹脂コーティング層の表面状態の観察を行なった。
(Measurement method of oxygen permeability)
According to JIS K 7126, it measured on 30 degreeC and 70% RH conditions using the oxygen-permeation rate measuring apparatus (The product made by Mocon, model OX-TRAN 2/20).
(Composition analysis of deposits on the substrate surface)
Composition analysis was performed using an X-ray photoelectron spectrometer (XPS) (type ULCA made by ULVAC-PHI Co., Ltd., model ESCA-5800ci).
(Observation of film surface condition)
Using a scanning electron microscope (SEM) (manufactured by JEOL Ltd., model JPS-6100), the surface state of the silicon oxide thin film as the gas barrier layer and the resin coating layer as the protective layer was observed.

(プラズマCVDによる反応生成物の分析)
有機金属珪素としてテトラメトキシシラン(TMOS)を用いて、酸素ガス、不活性ガスと共に、大気圧グロー放電によるプラズマ反応装置にて基材表面で反応させ、基材の表面及び基材表面に生成した堆積物の組成を、XPSにて分析した。
XPSの分析結果は、上記の表2に示すように、堆積物は、炭素成分を少し含んでいるがほぼ珪素酸化物の薄膜であることが判明した。なお、基材はポリオレフィンフィルム(炭素と水素のみからなる)なので、XPSでは炭素のみが検出されている。
(Analysis of reaction products by plasma CVD)
Using tetramethoxysilane (TMOS) as organometallic silicon, oxygen gas and inert gas were reacted on the surface of the substrate in a plasma reactor using atmospheric pressure glow discharge, and formed on the surface of the substrate and the surface of the substrate. The composition of the deposit was analyzed by XPS.
As shown in Table 2 above, the XPS analysis results revealed that the deposits contained a small amount of carbon components but were almost silicon oxide thin films. Since the substrate is a polyolefin film (consisting only of carbon and hydrogen), only carbon is detected by XPS.

(プラズマ反応条件)
大気圧グロー放電によるプラズマ反応装置を用いて、基材フィルムに珪素酸化物薄膜を堆積させた。テトラメトキシシラン(TMOS)に酸素ガスを添加してプラズマ反応させることにより、酸素ガスバリア性が向上するが、酸素を過剰に添加しすぎると放電が不安定になり堆積膜が不均一になる。
安定に放電できる条件としては、TMOS流量1.6mg/min、酸素ガス流量1cm/minが最良であることを見出し、以下の実施例におけるプラズマ反応条件とした。
(Plasma reaction conditions)
A silicon oxide thin film was deposited on the base film using a plasma reactor using atmospheric pressure glow discharge. By adding oxygen gas to tetramethoxysilane (TMOS) and causing a plasma reaction, the oxygen gas barrier property is improved. However, if oxygen is added excessively, the discharge becomes unstable and the deposited film becomes non-uniform.
As conditions for stable discharge, the TMOS flow rate of 1.6 mg / min and the oxygen gas flow rate of 1 cm 3 / min were found to be the best, and the plasma reaction conditions in the following examples were used.

(実施例1)
厚みが100μmの未延伸高密度ポリエチレン(HDPE)フィルム(タマポリ株式会社製、銘柄HD)を、下記の大気圧グロー放電によるプラズマ反応条件にて処理を行ない、厚みが400nmの炭素を含む珪素酸化物薄膜を形成させた。
Example 1
An unstretched high-density polyethylene (HDPE) film having a thickness of 100 μm (brand name HD, manufactured by Tamapoly Co., Ltd.) is treated under the following plasma reaction conditions by atmospheric pressure glow discharge, and a silicon oxide containing carbon having a thickness of 400 nm A thin film was formed.

(大気圧グロー放電によるプラズマ反応条件)
電源周波数 13.56MHz
パルス変調モード ON
パルス周波数 10kHz[パルス変調モードがONの場合に適用する条件]
Duty比 20%
He流量 4000cm/min
TMOS流量 0.7〜7.2mg/min
流量 1〜7cm/min
放電時間 60min
電極間距離 2mm
放電出力 100W
堆積膜厚み 400〜500nm
(Plasma reaction conditions by atmospheric pressure glow discharge)
Power frequency 13.56MHz
Pulse modulation mode ON
Pulse frequency 10 kHz [Conditions applied when pulse modulation mode is ON]
Duty ratio 20%
He flow rate 4000 cm 3 / min
TMOS flow rate 0.7-7.2mg / min
O 2 flow rate 1-7 cm 3 / min
Discharge time 60min
Distance between electrodes 2mm
Discharge output 100W
Deposited film thickness 400-500nm

次に、基材の片面に形成した珪素酸化物薄膜の上に、保護層形成用樹脂組成物として、アクリル系樹脂塗料(日本触媒製、ポリメントNK−380(Tg=100℃))を、有機溶媒(トルエン/メチルイソブチルケトン=3/1)にて10〜100%の範囲で希釈した塗布液を調製し、乾燥温度40℃にて5秒間、乾燥させて厚み5μmの保護層を形成させたものを実施例1とした。   Next, an acrylic resin paint (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., Polyment NK-380 (Tg = 100 ° C.)) is used as a protective layer-forming resin composition on the silicon oxide thin film formed on one side of the substrate. A coating solution diluted with a solvent (toluene / methyl isobutyl ketone = 3/1) in a range of 10 to 100% was prepared and dried at a drying temperature of 40 ° C. for 5 seconds to form a protective layer having a thickness of 5 μm. This was designated as Example 1.

(実施例2)
実施例1において、その他の処理条件を同じとし、保護層の厚みを20μmとしたものを実施例2とした。
(Example 2)
In Example 1, the other treatment conditions were the same, and the thickness of the protective layer was 20 μm, which was designated as Example 2.

(比較例1)
厚みが100μmの未延伸高密度ポリエチレン(HDPE)フィルム(株式会社タマポリ製、銘柄HD)を、熱融着性を有するポリオレフィンからなる基材とし、珪素酸化物薄膜及び保護層を設けないで基材そのままのものを比較例1とした。
(Comparative Example 1)
An unstretched high-density polyethylene (HDPE) film (made by Tamapoly Co., Ltd., brand HD) having a thickness of 100 μm is used as a base material made of polyolefin having heat-fusibility, and the base material is not provided with a silicon oxide thin film and a protective layer. This was used as Comparative Example 1.

(比較例2)
比較例1の基材の上に、保護層形成用樹脂組成物として、アクリル系樹脂塗料(日本触媒製、ポリメントNK−380(Tg=100℃))を、有機溶媒(トルエン/メチルイソブチルケトン=3/1)にて10〜100%の範囲で希釈した塗布液を調製し、乾燥温度40℃にて5秒間、乾燥させて厚み20μmの保護層を形成させたものを比較例2とした。
(Comparative Example 2)
On the base material of Comparative Example 1, an acrylic resin paint (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., Polyment NK-380 (Tg = 100 ° C.)) as an organic solvent (toluene / methyl isobutyl ketone = as a resin composition for forming a protective layer). A coating solution diluted in a range of 10 to 100% in 3/1) was prepared and dried at a drying temperature of 40 ° C. for 5 seconds to form a protective layer having a thickness of 20 μm as Comparative Example 2.

(比較例3)
実施例1において、基材の片面に珪素酸化物薄膜を400nmの厚みで形成し、保護層を設けないものを比較例3とした。
(Comparative Example 3)
In Example 1, a silicon oxide thin film having a thickness of 400 nm was formed on one side of the substrate, and a protective layer was not provided as Comparative Example 3.

(比較例4)
実施例1において、基材の片面に珪素酸化物薄膜を400nmの厚みで形成した後、水系の樹脂組成物(ポリビニルアルコール10%水溶液)を塗布して厚み1μmの水系樹脂組成物の保護層を形成し、比較例4とした。比較例4では、保護層の効果がなくて珪素酸化物薄膜にクラックが入ったために、酸素透過率の測定が不能であった。
(Comparative Example 4)
In Example 1, after forming a silicon oxide thin film with a thickness of 400 nm on one side of the substrate, a water-based resin composition (polyvinyl alcohol 10% aqueous solution) was applied to form a protective layer of the water-based resin composition with a thickness of 1 μm. This was formed as Comparative Example 4. In Comparative Example 4, since the protective layer was not effective and the silicon oxide thin film was cracked, it was impossible to measure the oxygen transmission rate.

実施例1,2及び比較例1〜4の酸素透過率の測定値を表3に示す。   Table 3 shows measured values of oxygen permeability of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4.

Figure 2009166329
Figure 2009166329

表3の測定結果によると、珪素酸化物薄膜と保護層の両方を有する、本発明によるガスバリア性フィルムに係わる実施例1及び2においては、基材フィルムそのままの比較例1と比べると、いずれも酸素透過率が15分の1以下に低下しており、酸素ガスバリア性が改善されていることが分かる。   According to the measurement results in Table 3, in Examples 1 and 2 relating to the gas barrier film according to the present invention having both the silicon oxide thin film and the protective layer, both are compared with Comparative Example 1 as it is as the base film. It can be seen that the oxygen permeability is reduced to 1/15 or less, and the oxygen gas barrier property is improved.

また、表3の酸素透過率の測定結果によると、基材の片面にガスバリア性を有しない保護層を設けた比較例2と、基材そのままの比較例1とを比べると、酸素透過率が略同じであり、この保護層が全くガスバリア性を有していないことが分かる。   Moreover, according to the measurement result of the oxygen transmission rate in Table 3, when the comparative example 2 in which the protective layer having no gas barrier property is provided on one side of the base material and the comparative example 1 without changing the base material, the oxygen transmission rate is It is almost the same, and it can be seen that this protective layer has no gas barrier property.

また、基材の片面に珪素酸化物薄膜のみを形成し、保護層を設けなかった比較例3と、基材そのままの比較例1とを比べると、酸素透過率が半減しているが、珪素酸化物薄膜のみではガスバリア性の改善効果が低いことが分かる。   Moreover, when the comparative example 3 which formed only the silicon oxide thin film on the single side | surface of the base material, and did not provide the protective layer, and the comparative example 1 with the base material as it is, oxygen transmission rate is reduced by half. It can be seen that only the oxide thin film has a low effect of improving the gas barrier property.

また、珪素酸化物薄膜の上に保護層を有する本発明の実施例1と、珪素酸化物薄膜の上に保護層を設けなかった比較例3とを、フィルムの表面を観察した走査型電子顕微鏡写真によって比べると、比較例3では図3の写真に示すようにクラック(図3の略横方向に現れる、白みを帯びた細線)が確認されたのに対して、実施例1では表面はほぼ均質であり、クラックは確認されなかった。このことから、比較例3ではクラックを通じたガスの透過によってガスバリア性が低下しているのに対し、実施例1では珪素酸化物薄膜のガスバリア性がクラックで損なわれることなく発揮されているものと考えられる。   Moreover, the scanning electron microscope which observed Example 1 of this invention which has a protective layer on a silicon oxide thin film, and Comparative Example 3 which did not provide the protective layer on a silicon oxide thin film observed the surface of the film Compared with the photograph, in Comparative Example 3, as shown in the photograph of FIG. 3, cracks (white lines appearing substantially in the horizontal direction in FIG. 3) were confirmed, whereas in Example 1, the surface was Almost homogeneous and no cracks were observed. Therefore, in Comparative Example 3, the gas barrier property is lowered due to gas permeation through the crack, whereas in Example 1, the gas barrier property of the silicon oxide thin film is exhibited without being impaired by the crack. Conceivable.

本発明は、上述のように、熱融着性を有するポリオレフィンからなる基材の少なくとも一方の面に、プラズマCVDによる炭素を含む珪素酸化物薄膜のガスバリア層を形成し、該珪素酸化物薄膜の上にガスバリア性を有しない樹脂組成物のコーティング層からなる保護層を形成することによってのみ、優れた酸素ガスバリア性の改善ができることを見出したことによって成されたものである。   In the present invention, as described above, a gas barrier layer of silicon oxide thin film containing carbon by plasma CVD is formed on at least one surface of a base material made of polyolefin having heat-fusibility. It was achieved by finding that an excellent oxygen gas barrier property can be improved only by forming a protective layer comprising a coating layer of a resin composition having no gas barrier property.

以上、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
例えば、基材フィルムのガスバリア層が形成されていない側の面に、粘着剤を介して剥離処理を施した剥離フィルムを積層してもよい。
また、本発明の珪素酸化物薄膜の上に形成した保護層の上に、文字や図柄を印刷した印刷層と表面被覆層とを積層したフィルムを貼り合せて包装袋の表示層を設けることもできる。
As mentioned above, although this invention has been demonstrated based on suitable embodiment, this invention is not limited to the above-mentioned example, Various modifications are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.
For example, you may laminate | stack the peeling film which gave the peeling process through the adhesive on the surface of the side in which the gas barrier layer of the base film is not formed.
In addition, a display layer of a packaging bag may be provided by laminating a film in which a printed layer printed with characters and designs and a surface coating layer is laminated on a protective layer formed on the silicon oxide thin film of the present invention. it can.

本発明のガスバリア性フィルムは、前述のように透明性を有する珪素酸化物薄膜からなるガスバリア層を用いており、金属箔や金属蒸着膜を使用していないため、焼却廃棄物の残渣が少なく、また、焼却しても塩素ガスなどの有害ガスの発生が無いので、環境に対する負荷が小さいことから、食品、医薬品、化学薬品、医療器具、電子部品などの包装材料として好適に用いることができる。   As described above, the gas barrier film of the present invention uses a gas barrier layer made of a transparent silicon oxide thin film, and does not use a metal foil or a metal vapor deposited film. Further, since no harmful gas such as chlorine gas is generated even when incinerated, the burden on the environment is small, and therefore it can be suitably used as a packaging material for foods, pharmaceuticals, chemicals, medical instruments, electronic parts and the like.

本発明のガスバリア性フィルムを示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the gas barrier film of this invention. 本発明の実施例1に示すガスバリア性フィルムであって、プラズマCVDによる珪素酸化物薄膜に保護層を形成したフィルムの表面を観察した走査型電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph which observed the surface of the film which is a gas barrier film shown in Example 1 of this invention, and formed the protective layer in the silicon oxide thin film by plasma CVD. 本発明の比較例3に示す、プラズマCVDによる珪素酸化物薄膜のみであって、保護層が形成されていないフィルムの表面を観察した走査型電子顕微鏡写真である。It is the scanning electron micrograph which observed the surface of the film which is only the silicon oxide thin film by plasma CVD shown in the comparative example 3 of this invention, and the protective layer is not formed.

符号の説明Explanation of symbols

1…ガスバリア性フィルム、2…基材、3…珪素酸化物薄膜、4…保護層。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gas barrier film, 2 ... Base material, 3 ... Silicon oxide thin film, 4 ... Protective layer.

Claims (5)

熱融着性を有するポリオレフィンからなる基材の少なくとも一方の面に、プラズマCVDによる炭素を含む珪素酸化物薄膜のガスバリア層が形成され、該珪素酸化物薄膜の上に実質的にガスバリア性を有しない樹脂組成物のコーティング層からなる保護層を有することを特徴とするガスバリア性フィルム。   A gas barrier layer of silicon oxide thin film containing carbon by plasma CVD is formed on at least one surface of a base material made of polyolefin having heat-fusibility, and substantially has gas barrier properties on the silicon oxide thin film. A gas barrier film comprising a protective layer comprising a coating layer of a resin composition that is not used. 前記樹脂組成物は、塩化ビニリデン系共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、及びポリビニルアルコールを実質的に含まない樹脂組成物であることを特徴とする請求項1に記載のガスバリア性フィルム。   2. The gas barrier film according to claim 1, wherein the resin composition is a resin composition substantially free of a vinylidene chloride copolymer, an ethylene-vinyl alcohol copolymer, and polyvinyl alcohol. 前記樹脂組成物は、非水溶性であることを特徴とする請求項1または2に記載のガスバリア性フィルム。   The gas barrier film according to claim 1 or 2, wherein the resin composition is water-insoluble. 包装袋を構成する包装材料が、請求項1〜3のいずれかに記載のガスバリア性フィルムを、少なくとも一部として含んでなることを特徴とする包装袋。   The packaging material which comprises a packaging bag comprises the gas barrier film in any one of Claims 1-3 as at least one part, The packaging bag characterized by the above-mentioned. 熱融着性を有するポリオレフィンからなる基材の少なくとも一方の面に、有機金属珪素と酸素とを、不活性ガス中、真空グロー放電または大気圧グロー放電にて、プラズマ反応させて生成した炭素を含む珪素酸化物薄膜のガスバリア層を形成した後、該珪素酸化物薄膜の上に実質的にガスバリア性を有しない樹脂組成物のコーティング層からなる保護層を形成することを特徴とするガスバリア性フィルムの製造方法。   Carbon produced by plasma reaction of organometallic silicon and oxygen in an inert gas in a vacuum glow discharge or atmospheric pressure glow discharge is applied to at least one surface of a base material made of polyolefin having heat-fusibility. A gas barrier film comprising: forming a gas barrier layer of a silicon oxide thin film containing a protective layer composed of a coating layer of a resin composition having substantially no gas barrier property on the silicon oxide thin film. Manufacturing method.
JP2008005994A 2008-01-15 2008-01-15 Method for producing gas barrier film, gas barrier film obtained thereby, and packaging bag Active JP5094434B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008005994A JP5094434B2 (en) 2008-01-15 2008-01-15 Method for producing gas barrier film, gas barrier film obtained thereby, and packaging bag

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008005994A JP5094434B2 (en) 2008-01-15 2008-01-15 Method for producing gas barrier film, gas barrier film obtained thereby, and packaging bag

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009166329A true JP2009166329A (en) 2009-07-30
JP5094434B2 JP5094434B2 (en) 2012-12-12

Family

ID=40968082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008005994A Active JP5094434B2 (en) 2008-01-15 2008-01-15 Method for producing gas barrier film, gas barrier film obtained thereby, and packaging bag

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5094434B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011104821A (en) * 2009-11-13 2011-06-02 Fujimori Kogyo Co Ltd Method for producing packaging material laminate, packaging material laminate and package using the same
JP2011222212A (en) * 2010-04-07 2011-11-04 Konica Minolta Holdings Inc Organic electronic device manufacturing method, organic electronic device and gas barrier film precursor
JP2012025407A (en) * 2010-07-21 2012-02-09 Toppan Printing Co Ltd Packaging bag
JP2020100431A (en) * 2018-12-25 2020-07-02 グンゼ株式会社 Film used for packaging bag of fruits and vegetables

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11105190A (en) * 1997-10-07 1999-04-20 Dainippon Printing Co Ltd Transparent barrier film, and laminated body and container for package using it
JP2001225409A (en) * 2000-02-16 2001-08-21 Dainippon Printing Co Ltd Transparent gas barrier film and laminated material using the same
JP2001310412A (en) * 2000-04-28 2001-11-06 Mitsui Chemicals Inc Gas barrier film
JP2003205569A (en) * 2002-01-15 2003-07-22 Dainippon Printing Co Ltd Heat-sealing material, and laminate and packaging container using the material
JP2005178137A (en) * 2003-12-18 2005-07-07 Dainippon Printing Co Ltd Gas barrier film, laminated material using it and image display medium

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11105190A (en) * 1997-10-07 1999-04-20 Dainippon Printing Co Ltd Transparent barrier film, and laminated body and container for package using it
JP2001225409A (en) * 2000-02-16 2001-08-21 Dainippon Printing Co Ltd Transparent gas barrier film and laminated material using the same
JP2001310412A (en) * 2000-04-28 2001-11-06 Mitsui Chemicals Inc Gas barrier film
JP2003205569A (en) * 2002-01-15 2003-07-22 Dainippon Printing Co Ltd Heat-sealing material, and laminate and packaging container using the material
JP2005178137A (en) * 2003-12-18 2005-07-07 Dainippon Printing Co Ltd Gas barrier film, laminated material using it and image display medium

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011104821A (en) * 2009-11-13 2011-06-02 Fujimori Kogyo Co Ltd Method for producing packaging material laminate, packaging material laminate and package using the same
JP2011222212A (en) * 2010-04-07 2011-11-04 Konica Minolta Holdings Inc Organic electronic device manufacturing method, organic electronic device and gas barrier film precursor
JP2012025407A (en) * 2010-07-21 2012-02-09 Toppan Printing Co Ltd Packaging bag
JP2020100431A (en) * 2018-12-25 2020-07-02 グンゼ株式会社 Film used for packaging bag of fruits and vegetables

Also Published As

Publication number Publication date
JP5094434B2 (en) 2012-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10718046B2 (en) High-barrier, metal oxide films
JP2008143103A (en) Gas barrier laminated film
JP2008155437A (en) Gas barrier laminated film
JP2006056092A (en) Strong adhesion vapor deposition film and packaging material for retort pouch using the film
JP2007210262A (en) Transparent barrier film and its manufacturing method
JP2007196550A (en) Gas barrier film laminate resistant to heat treatment
JP5094434B2 (en) Method for producing gas barrier film, gas barrier film obtained thereby, and packaging bag
JPH11151774A (en) Transparent gas barrier film
JPWO2017209107A1 (en) Laminated sheet, packaging material, and molded article
JP2008143098A (en) Gas barrier laminated film
JP2002370749A (en) Self-supporting bag
JP2006205626A (en) Packaging material
JP2009256395A (en) Sealing self-adhesive tape
WO2012060424A1 (en) Gas-barrier laminate film
JP2010221595A (en) Gas-barrier film and manufacturing method thereof
JP2016000464A (en) Gas barrier laminate film
JP2005145491A (en) Laminated tube container
JP2008143583A (en) Small bag for liquid, and liquid small bag packaging body filled with liquid
JP2002308285A (en) Pouch for retort
JP2000025150A (en) Laminated material
JPH11105189A (en) Transparent barrier nylon film, and laminated body and container for package using it
JPH11105188A (en) Transparent barrier polypropylene film, and laminated body and container for package using it
JP2002210858A (en) Pouch for retort
JP2006056529A (en) Tube container
JP2016088964A (en) Gas barrier film and gas barrier laminate

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101014

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111213

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120417

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120608

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120821

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120918

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5094434

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150928

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250