JP2010179506A - Laminated film - Google Patents

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裕美子 縄
Ryukichi Matsuo
龍吉 松尾
Riri Kitahara
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laminated film used as a transparent gas-barrier material even in an environment of high temperature and high humidity. <P>SOLUTION: The laminated film is obtained by subjecting at least one side of a substrate made of polyethylene terephthalate (PET) to preparatory treatment by reactive ion etching (RIE), laminating a primer layer on the treated surface of the substrate, laminating an inorganic compound layer on the primer layer, and laminating a gas-barrier coat layer on the inorganic compound layer. The preparatory treatment by RIE is carried out at least once using a mixed gas containing one of argon gas, nitrogen gas, oxygen gas, hydrogen gas, and carbon dioxide gas is used. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は積層フィルムに関し、特に、透明性を有するガスバリア材として、食品、医薬品、精密電子部品等の包装分野、また産業資材分野に用いられるものである。   The present invention relates to a laminated film, and in particular, as a gas barrier material having transparency, it is used in the packaging field of foods, pharmaceuticals, precision electronic parts and the like, and in the industrial material field.

近年、食品や非食品及び医薬品等の包装に用いられる包装材料は、内容物の変質を抑制しそれらの機能や性質を保持するために、包装材料を透過する酸素、水蒸気、その他内容物を変質させる気体による影響を防止する必要があり、これらを遮断するガスバリア性等を備えることが求められている。そのため従来から、温度・湿度などの影響が少ないアルミ等の金属箔をガスバリア層として用いた包装材料が一般的に用いられてきた。   In recent years, packaging materials used for packaging foods, non-foods, pharmaceuticals, etc. have altered oxygen, water vapor, and other contents that permeate the packaging material in order to suppress the alteration of the contents and retain their functions and properties. It is necessary to prevent the influence of the gas to be generated, and it is required to have a gas barrier property and the like for blocking these. Therefore, conventionally, a packaging material using a metal foil such as aluminum, which is less affected by temperature and humidity, as a gas barrier layer has been generally used.

ところが、アルミ等の金属箔を用いた包装材料は、温度・湿度の影響がなく高度にガスバリア性に優れるが、包装材料を透視して内容物を確認することができない、使用後の廃棄の際は不燃物として処理しなければならない、検査の際、金属探知器が使用できないなどの欠点を有していた。   However, packaging materials that use metal foils such as aluminum are not affected by temperature and humidity and have excellent gas barrier properties. However, the contents cannot be confirmed through the packaging material. Had disadvantages such as having to be treated as an incombustible material and being unable to use a metal detector during inspection.

そこで、これらの欠点を克服した包装材料として、高分子フィルム上に、真空蒸着法やスパッタリング法等の形成手段により酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の無機化合物の蒸着膜を形成したフィルムが開発されている(特許文献1、特許文献2)。これらの蒸着フィルムは、透明性及び酸素、水蒸気等のガス遮断性を有していることが知られ、金属箔等では得ることのできない透明性、ガスバリア性を有する包装材料として好適とされている。   Therefore, as a packaging material that overcomes these disadvantages, a film in which a vapor deposition film of an inorganic compound such as silicon oxide or aluminum oxide is formed on a polymer film by a forming means such as a vacuum vapor deposition method or a sputtering method has been developed. (Patent Document 1, Patent Document 2). These vapor-deposited films are known to have transparency and gas barrier properties such as oxygen and water vapor, and are suitable as packaging materials having transparency and gas barrier properties that cannot be obtained with metal foil or the like. .

しかしながら、従来のような蒸着フィルムでは、太陽電池用バックシートなど長期間水分と接触するような場合、蒸着層と十分な密着性を発現することが出来なかった。   However, the conventional vapor deposition film cannot exhibit sufficient adhesion to the vapor deposition layer when it comes into contact with moisture for a long period of time, such as a solar cell backsheet.

そこで、これらの欠点を克服したガスバリア積層フィルムとして、ポリエチレンナフタレート(PEN)からなる基材の少なくとも一方の面に、リアクティブイオンエッチング(RIE)による前処理を施し、前記前処理を施した基材面上に透明プライマー層を積層し、前記透明プライマー層上に無機化合物層を積層することを特徴とする積層フィルムが特許文献3に開示されている。
しかしながら、基材として用いられるポリエチレンナフタレートは、紫外線を吸収し、黄色に変色するため、太陽電池用バックシートなど屋外にて用いる用途には、意匠性の面から適さない。また、ポリエチレンナフタレートは非常に高価であるため、コスト面での問題があった。
Therefore, as a gas barrier laminated film that has overcome these drawbacks, at least one surface of a base material made of polyethylene naphthalate (PEN) is subjected to pretreatment by reactive ion etching (RIE), and the base subjected to the pretreatment is applied. Patent Document 3 discloses a laminated film characterized by laminating a transparent primer layer on a material surface and laminating an inorganic compound layer on the transparent primer layer.
However, polyethylene naphthalate used as a base material absorbs ultraviolet rays and turns yellow, so that it is not suitable for use outdoors such as a back sheet for a solar cell from the viewpoint of design. Further, since polyethylene naphthalate is very expensive, there is a problem in cost.

米国特許第3442686号公報U.S. Pat. No. 3,442,686 特公昭63−28017号公報Japanese Patent Publication No.63-28017 特開2008−80540号公報JP 2008-80540 A

本発明は、高温多湿の環境下でも透明ガスバリア材として利用できる積層フィルムを提供することを課題とする。   This invention makes it a subject to provide the laminated | multilayer film which can be utilized as a transparent gas barrier material also in a hot and humid environment.

上記課題を達成するための手段として、請求項1に係る発明は、ポリエチレンテレフタレート(PET)からなる基材の少なくとも一方の面に、リアクティブイオンエッチング(RIE)による前処理を施し、前記前処理を施した基材面上にプライマー層を積層し、前記プライマー層上に無機化合物層を積層し、前記無機化合物層上にガスバリア被覆層を積層することを特徴とする積層フィルムである。   As means for achieving the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that a pretreatment by reactive ion etching (RIE) is performed on at least one surface of a base material made of polyethylene terephthalate (PET), and the pretreatment is performed. A laminated film characterized by laminating a primer layer on the surface of the substrate subjected to the above, laminating an inorganic compound layer on the primer layer, and laminating a gas barrier coating layer on the inorganic compound layer.

また請求項2に係る発明は、前記RIEによる前処理が、少なくともアルゴンガス、窒素ガス、酸素ガス、水素ガス、炭酸ガスのうち、いずれか1種類のガスを含む混合ガスを用いて1回以上実施されることを特徴とする請求項1に記載の積層フィルムである。   In the invention according to claim 2, the pretreatment by the RIE is performed once or more using a mixed gas containing at least one of argon gas, nitrogen gas, oxygen gas, hydrogen gas, and carbon dioxide gas. The laminated film according to claim 1, wherein the laminated film is implemented.

また請求項3に係る発明は、前記RIEによる前処理が、 プラズマの自己バイアス値を200V以上2000V以下とし、Ed値(プラズマ密度×処理時間)を100W・s・m−2以上10000W・s・m−2以下とする低温プラズマ処理であることを特徴とする請求項1または2に記載の積層フィルムである。 According to a third aspect of the present invention, in the pretreatment by RIE, the plasma self-bias value is 200 V or more and 2000 V or less, and the Ed value (plasma density × treatment time) is 100 W · s · m −2 to 10000 W · s · 3. The laminated film according to claim 1, wherein the laminated film is a low-temperature plasma treatment of m −2 or less.

また請求項4に係る発明は、前記プライマー層が、シランカップリング剤あるいはその加水分解物と、ポリオールとイソシアネート化合物との複合材料からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の積層フィルムである。   Further, in the invention according to claim 4, the primer layer is made of a composite material of a silane coupling agent or a hydrolyzate thereof, a polyol and an isocyanate compound. It is a laminated film of description.

また請求項5に係る発明は、前記シランカップリング剤あるいはその加水分解物に、ポリオールの水酸基または2官能以上のイソシアネート化合物のイソシアネート基の少なくともどちらか一方と反応する官能基を含むことを特徴とする請求項4に記載の積層フィルムである。   The invention according to claim 5 is characterized in that the silane coupling agent or a hydrolyzate thereof contains a functional group that reacts with at least one of a hydroxyl group of a polyol or an isocyanate group of a bifunctional or higher functional isocyanate compound. The laminated film according to claim 4.

また請求項6に係る発明は、前記複合材料中に、一般式M(OR)(M:金属元素、R:CH3、C25などのアルキル基、n:金属元素の酸化数)で表される金属アルコキシドあるいは前記金属アルコキシドの加水分解物を添加することを特徴とする請求項4または5に記載の積層フィルムである。 In the invention according to claim 6, in the composite material, the general formula M (OR) n (M: metal element, R: alkyl group such as CH 3 , C 2 H 5 , n: oxidation number of metal element) The metal alkoxide represented by these or the hydrolyzate of the said metal alkoxide is added, It is a laminated film of Claim 4 or 5 characterized by the above-mentioned.

また請求項7に係る発明は、前記プライマー層の厚さが0.01〜1μmであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の積層フィルムである。   The invention according to claim 7 is the laminated film according to any one of claims 1 to 6, wherein the primer layer has a thickness of 0.01 to 1 μm.

また請求項8に係る発明は、前記無機化合物が、少なくとも酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化錫、酸化亜鉛のいずれか1種類を含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の積層フィルムである。   The invention according to claim 8 is characterized in that the inorganic compound contains at least one of aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, tin oxide, and zinc oxide. It is a laminated | multilayer film as described in a term.

また請求項9に係る発明は、前記ガスバリア被覆層が、水溶性高分子化合物と金属アルコキシドおよびまたはその加水分解物およびまたはその重合物の少なくとも1種類以上を含有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の積層フィルム   The invention according to claim 9 is characterized in that the gas barrier coating layer contains at least one of a water-soluble polymer compound and a metal alkoxide and / or a hydrolyzate thereof and / or a polymer thereof. Laminated film of any one of -8

また請求項10に係る発明は、前記水溶性高分子化合物が、ポリビニルアルコールまたはエチレン−ビニルアルコール共重合体、セルロース、デンプンのうち少なくとも1種類以上を含有することを特徴とする請求項9に記載の積層フィルムである。   The invention according to claim 10 is characterized in that the water-soluble polymer compound contains at least one of polyvinyl alcohol or ethylene-vinyl alcohol copolymer, cellulose, and starch. It is a laminated film.

また請求項11に係る発明は、前記金属アルコキシド中の金属が少なくともSi、Al、Ti、Zrのいずれか1種類を含むことを特徴とする請求項6または9に記載の積層フィルムである。   The invention according to claim 11 is the laminated film according to claim 6 or 9, wherein the metal in the metal alkoxide contains at least one of Si, Al, Ti, and Zr.

本発明では、ポリエチレンテレフタレート(PET)からなる基材の少なくとも一方の面に、リアクティブイオンエッチング(RIE)による前処理を施し、この前処理を施した基材面上にプライマー層を積層するので、高温多湿の環境下でも、この基材と、このプライマー層との密着性が改善して、ガスバリア性を維持できる。   In the present invention, at least one surface of a base material made of polyethylene terephthalate (PET) is subjected to pretreatment by reactive ion etching (RIE), and a primer layer is laminated on the pretreated base material surface. Even in a hot and humid environment, the adhesion between the substrate and the primer layer is improved, and the gas barrier property can be maintained.

本発明のガスバリア積層フィルム5の一例を表す断面図Sectional drawing showing an example of the gas barrier laminated film 5 of this invention

図1は本発明のガスバリア積層フィルム5の一例を表す断面図である。本発明のガスバリア積層フィルムは、2つの主面を有する樹脂基材1の少なくとも一方の主面上にプラズマを利用したリアクティブイオンエッチング(RIE)による前処理を施し、プライマー層2と無機化合物層3とガスバリア被覆層4を積層した構造を有する。   FIG. 1 is a sectional view showing an example of the gas barrier laminated film 5 of the present invention. In the gas barrier laminate film of the present invention, at least one main surface of the resin base material 1 having two main surfaces is subjected to a pretreatment by reactive ion etching (RIE) using plasma, and the primer layer 2 and the inorganic compound layer 3 and a gas barrier coating layer 4 are laminated.

上述した樹脂基材1はポリエチレンテレフタレート(PET)であり、基材の厚さは、実用的には3〜200μmが好ましい。   The above-mentioned resin base material 1 is polyethylene terephthalate (PET), and the thickness of the base material is preferably 3 to 200 μm practically.

また、この樹脂基材1の表面に、周知の種々の添加剤や安定剤、例えば帯電防止剤、可塑剤、滑剤、酸化防止剤を必要に応じて適用することができる。   Further, various known additives and stabilizers such as an antistatic agent, a plasticizer, a lubricant, and an antioxidant can be applied to the surface of the resin substrate 1 as necessary.

この樹脂基材1とプライマー層2との密着を強化するために、表面にプラズマを利用したリアクティブイオンエッチング(RIE)による前処理を施すことが有効である。このRIEによる処理を行うことで、発生したラジカルやイオンにより樹脂基材1の表面に官能基を持たせるなどの化学的効果と、表面をイオンエッチングして不純物等を除去し、且つ平滑化するといった物理的効果の2つの効果を同時に得ることが可能である。   In order to reinforce the adhesion between the resin base material 1 and the primer layer 2, it is effective to perform pretreatment by reactive ion etching (RIE) using plasma on the surface. By performing this RIE treatment, the surface of the resin base material 1 is provided with a functional group by the generated radicals and ions, and the surface is ion-etched to remove impurities and smooth the surface. These two physical effects can be obtained simultaneously.

RIEとは、被処理基材上に発生させたプラズマから生成したイオンによって、被処理基材を強力に処理する方法である。この時、自己バイアスと呼ばれる高周波プラズマ特有の電位を、プラズマ電位と基材との間でいかに高く保つかがポイントとなる。通常モードのプラズマでは、自己バイアスは掛かるものの、プラズマと電極間での電位差となって現れてしまい、プラズマと基材間には大きな電位差は生まれない。これを改善する目的で基材側に電極を設置するなどしてRIEモードに維持し、強い処理を行うことが可能である。   RIE is a method for powerfully treating a substrate to be treated with ions generated from plasma generated on the substrate to be treated. At this time, the key point is how to maintain a high-frequency plasma-specific potential called self-bias between the plasma potential and the substrate. In the normal mode plasma, although self-bias is applied, it appears as a potential difference between the plasma and the electrode, and a large potential difference is not generated between the plasma and the substrate. In order to improve this, it is possible to maintain the RIE mode by, for example, installing an electrode on the base material side and perform strong processing.

RIEによる前処理を行うためのガス種としては、アルゴン、酸素、窒素、水素、炭酸ガスを使用することが出来る。これらのガスは単独で用いても、2種類以上のガスを混合して用いてもよい。また、2基の処理装置を用いて、連続して処理を行ってもよい。   Argon, oxygen, nitrogen, hydrogen, and carbon dioxide can be used as gas species for performing pretreatment by RIE. These gases may be used alone, or two or more kinds of gases may be mixed and used. Moreover, you may process continuously using two processing apparatuses.

加工速度、エネルギーレベルなどで示される処理条件は、基材種類、用途、放電装置特性などに応じ、適宜設定するべきである。ただし、プラズマの自己バイアス値は200V以上2000V以下、Ed=プラズマ密度×処理時間で定義されるEd値が100W・s・m−2以上10000W・s・m−2以下にすることが必要であり、これより若干低い値でも、ある程度の密着性を発現するが、未処理品に比べて優位性が高くない。また、高い値であると、強い処理がかかりすぎて基材表面が劣化し、密着性が下がる原因になる。プラズマ用の気体及びその混合比などに関してはポンプ性能や排気口の取り付け位置などによって、導入した気体の流れが装置によって異なるので、気体の流量は、用途、基材、装置特性に応じて適宜設定するべきである。 The processing conditions indicated by the processing speed, energy level, and the like should be set as appropriate according to the type of substrate, application, discharge device characteristics, and the like. However, the self-bias value of the plasma 200V or 2000V or less, Ed = Ed values defined in plasma density × processing time is necessary to below 100W · s · m -2 or more 10000W · s · m -2 Even at a value slightly lower than this, a certain degree of adhesion is exhibited, but the superiority is not high as compared with the untreated product. On the other hand, if the value is high, a strong treatment is applied excessively, the surface of the base material is deteriorated, and the adhesiveness is lowered. Regarding the gas for plasma and its mixture ratio, etc., the flow of the introduced gas varies depending on the device depending on the pump performance, exhaust port mounting position, etc., so the gas flow rate is set appropriately according to the application, substrate, and device characteristics Should do.

プライマー層2としては、例えばアクリルポリオール、ポリビニルアセタール、ポリエステルポリオール、及びポリウレタンポリオール等から選択されるポリオール類と、2官
能以上のイソシアネート化合物との2液反応によって得られる有機高分子、またはポリイソシアネート化合物および水との反応によりウレア結合を有する有機化合物、ポリエチレンイミンまたはその誘導体、ポリオレフィン系エマルジョン、ポリイミド、メラミン、フェノール、また有機変性コロイダルシリカのような無機シリカ、シランカップリング剤およびその加水分解物のような有機シラン化合物を主剤とするものなどが挙げられる。特にアクリルポリオールとイソシアネート化合物、シランカップリング剤の組み合わせが好ましい。この組み合わせからなるプライマー層2を用いると、樹脂基材1と無機化合物層3の間に、安定した高い密着性を得ることができる。
As the primer layer 2, for example, an organic polymer obtained by a two-component reaction of a polyol selected from acrylic polyol, polyvinyl acetal, polyester polyol, polyurethane polyol, and the like with a bifunctional or higher isocyanate compound, or a polyisocyanate compound And organic compounds having urea bonds by reaction with water, polyethyleneimine or derivatives thereof, polyolefin emulsions, polyimides, melamines, phenols, inorganic silicas such as organically modified colloidal silica, silane coupling agents and hydrolysates thereof The thing which has such an organic silane compound as a main ingredient is mentioned. In particular, a combination of an acrylic polyol, an isocyanate compound, and a silane coupling agent is preferable. When the primer layer 2 made of this combination is used, stable high adhesion can be obtained between the resin base material 1 and the inorganic compound layer 3.

イソシアネート化合物としては、例えば、2、4−トリレンジイソシアネート、2、6−トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、4、4−ジフェニルメタンジイソシアネート及びその水素添加体などの各種ジイソシアネート系モノマーを使用することが可能である。また、これらのジイソシアネート系モノマーを、トリメチロールプロパンやグリセロールなどの3官能の活性水素含有化合物と反応させたアダクトタイプや、水と反応させたビューレットタイプや、イソシアネート基の自己重合を利用したトリマー(イソシアヌレート)タイプなど3官能性の誘導体やそれ以上の多官能性の誘導体を用いても構わない。   Examples of the isocyanate compound include various diisocyanates such as 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, and hydrogenated products thereof. Monomers can be used. In addition, adduct types obtained by reacting these diisocyanate monomers with trifunctional active hydrogen-containing compounds such as trimethylolpropane and glycerol, burette types reacted with water, and trimers utilizing self-polymerization of isocyanate groups. Trifunctional derivatives such as (isocyanurate) type or higher polyfunctional derivatives may be used.

前記シランカップリング剤の例としては、任意の有機官能基を含むシランカップリング剤を用いることができ、例えばエチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、Y−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、Y−クロロプロピルトリメトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、Y−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Y−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等のシランカップリング剤或いはその加水分解物の1種ないしは2種以上を用いることができる   As an example of the silane coupling agent, a silane coupling agent containing any organic functional group can be used. For example, ethyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, Y-chloropropylmethyldimethoxysilane, Y-chloropropyl. Use one or more silane coupling agents such as trimethoxysilane, glycidoxypropyltrimethoxysilane, Y-methacryloxypropyltrimethoxysilane, Y-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, or hydrolysates thereof. Can

さらにこれらのシランカップリング剤のうち、ポリオールの水酸基またはイソシアネート化合物のイソシアネート基と反応する官能基を持つものが特に好ましい。例えばY−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、Y−イソシアネートプロピルトリメトキシシランのようなイソシアネート基を含むもの、Y−メルカプトプロピルトリエトキシシランのようなメルカプト基を含むものや、Y−アミノプロピルトリエトキシシラン、Y−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−Y−アミノプロピルトリエトキシシラン、Y−フェニルアミノプロピルトリメトキシシランのようなアミノ基を含むものがある。さらにY−グリシドキシプロピルトリメトキシシランやβ−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のようにエポキシ基を含むものや、ビニルトリメトキシシラン、ビニル(β−メトキシエトキシ)シラン等のようなシランカップリング剤にアルコール等を付加し水酸基等を付加したものでも良く、これら1種ないしは2種以上を用いることができる。これらのシランカップリング剤は、一端に存在する有機官能基がポリオールとイソシア化合物からなる複合材料中で相互作用を示し、もしくはポリオールの水酸基またはイソシアネート化合物のイソシアネート基と反応する官能基を含むシランカップリング剤を用いることで共有結合をもたせることによりさらに強固な透明プライマー層2を形成し、他端のアルコキシ基等の加水分解によって生成したシラノール基が無機化合物中の金属や、無機化合物の表面の活性の高い水酸基等と強い相互作用により無機化合物との高い密着性を発現し、目的の物性を得ることができるものである。よって上記シランカップリング剤を金属アルコキシドとともに加水分解反応させたものを用いても構わない。また上記シランカップリング剤のアルコキシ基がクロロ基、アセトキシ基等になっていても何ら問題はなく、これらのアルコキシ基、クロロ基、アセトキシ基等が加水分解し、シラノール基を形成するものであればこの複合材料に用いることができる。   Further, among these silane coupling agents, those having a functional group that reacts with a hydroxyl group of a polyol or an isocyanate group of an isocyanate compound are particularly preferable. For example, those containing an isocyanate group such as Y-isocyanatopropyltriethoxysilane, Y-isocyanatopropyltrimethoxysilane, those containing a mercapto group such as Y-mercaptopropyltriethoxysilane, Y-aminopropyltriethoxysilane, Some include amino groups such as Y-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -Y-aminopropyltriethoxysilane, Y-phenylaminopropyltrimethoxysilane. Further, those containing an epoxy group such as Y-glycidoxypropyltrimethoxysilane and β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyl (β-methoxyethoxy) silane, etc. Such a silane coupling agent may be added with alcohol or the like and added with a hydroxyl group or the like, and one or more of these may be used. These silane coupling agents have a silane cup containing a functional group in which an organic functional group present at one end exhibits an interaction in a composite material composed of a polyol and an isocyanic compound or reacts with a hydroxyl group of a polyol or an isocyanate group of an isocyanate compound. A stronger transparent primer layer 2 is formed by providing a covalent bond by using a ring agent, and a silanol group generated by hydrolysis of an alkoxy group at the other end is formed on the metal in the inorganic compound or the surface of the inorganic compound. High adhesiveness with an inorganic compound is expressed by a strong interaction with a highly active hydroxyl group or the like, and desired physical properties can be obtained. Therefore, you may use what hydrolyzed the said silane coupling agent with the metal alkoxide. In addition, there is no problem even if the alkoxy group of the silane coupling agent is a chloro group, an acetoxy group, etc., and these alkoxy groups, chloro groups, acetoxy groups, etc. are hydrolyzed to form silanol groups. Can be used in this composite material.

またポリオールとは、高分子中に二つ以上のヒドロキシル基をもつもので、後に加える
イソシアネート化合物中のイソシアネート基と反応させるものである。中でもアクリル酸誘導体モノマーを重合させて得られるポリオールもしくは、アクリル酸誘導体モノマーおよびその他のモノマーを共重合させて得られるポリオールであるアクリルポリオールが特に好ましい。中でもエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレートやヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシルブチルメタクリレートなどのアクリル酸誘導体モノマーを単独で重合させたものや、スチレン等のその他のモノマーを加え共重合させたアクリルポリオール等が好ましく用いられる。またイソシアネート化合物との反応性を考慮するとヒドロキシル価が5〜200(KOHmg/g)の間であることが好ましい。
A polyol has two or more hydroxyl groups in a polymer and is reacted with an isocyanate group in an isocyanate compound added later. Among them, an acrylic polyol which is a polyol obtained by polymerizing an acrylic acid derivative monomer or a polyol obtained by copolymerizing an acrylic acid derivative monomer and other monomers is particularly preferable. Among these, those obtained by polymerizing acrylic acid derivative monomers such as ethyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, and hydroxylbutyl methacrylate alone, and acrylic polyols obtained by copolymerizing with other monomers such as styrene are preferably used. In consideration of the reactivity with the isocyanate compound, the hydroxyl value is preferably between 5 and 200 (KOHmg / g).

ポリオールとシランカップリング剤の配合比は、重量比換算で1/1〜1000/1の範囲であることが好ましく、より好ましくは2/1〜100/1の範囲にあることである。溶解および希釈溶剤としては、溶解および希釈可能であれば特に限定されるものではなく、例えば酢酸エチル・酢酸ブチル等のエステル類、メタノール・エタノール・イソプロピルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトン等のケトン類、トルエン・キシレン等の芳香族炭化水素類等が単独及び任意に配合したものが用いることができる。しかし、シランカップリング剤を加水分解するために塩酸等の水溶液を用いることがあるため、共溶媒としてイソプロピルアルコール等と極性溶媒である酢酸エチルを任意に混合した溶媒を用いることが好ましい。   The blending ratio of the polyol and the silane coupling agent is preferably in the range of 1/1 to 1000/1 in terms of weight ratio, more preferably in the range of 2/1 to 100/1. The dissolving and diluting solvent is not particularly limited as long as it can be dissolved and diluted. For example, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol, ketones such as methyl ethyl ketone, A mixture of aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene alone and arbitrarily can be used. However, since an aqueous solution such as hydrochloric acid may be used to hydrolyze the silane coupling agent, it is preferable to use a solvent in which isopropyl alcohol or the like and ethyl acetate that is a polar solvent are arbitrarily mixed as a cosolvent.

またシランカップリング剤とポリオールの配合時に反応を促進させるために反応触媒を添加しても一向に構わない。添加される触媒としては、反応性及び重合安定性の点から塩化錫(SnCl、SnCl)、オキシ塩化錫(SnOHCl、Sn(OH)Cl)、錫アクコキシド等の錫化合物、チタンキレートであることが好ましい。特に、環境面から、チタンキレートを用いることが好ましい。添加量は、少なすぎても多すぎても触媒効果が得られないため、3官能オルガノシランに対してモル比換算で1/10〜1/10000の範囲であることが好ましく、更には1/100〜1/2000の範囲にあることが望ましい。 Further, a reaction catalyst may be added to promote the reaction when the silane coupling agent and the polyol are blended. Examples of the catalyst to be added include tin compounds such as tin chloride (SnCl 2 , SnCl 4 ), tin oxychloride (SnOHCl, Sn (OH) 2 Cl 2 ), tin axoxide, and titanium chelate in terms of reactivity and polymerization stability. It is preferable that In particular, it is preferable to use titanium chelate from the environmental viewpoint. If the addition amount is too small or too large, the catalytic effect cannot be obtained, and therefore it is preferably in the range of 1/10 to 1/10000 in terms of molar ratio with respect to the trifunctional organosilane. It is desirable to be in the range of 100 to 1/2000.

更に上記混合物の調液時に液安定性を向上させるために、金属アルコキシド或いはその加水分解物を添加しても一向に構わない。この金属アルコキシドとは、テトラエトキシシラン(Si(OC)、トリプロポキシアルミニウム(Al(OC)など一般式M(OR)(M:金属元素、R:CH、Cなどの一般式C2n+1で表わされるアルキル基)で表せるもの或いはその加水分解物である。なかでもテトラエトキシシランやトリプロポキシアルミニウム或いは両者の混合物が、水系の溶媒中において比較的安定であるので好ましい。この金属アルコキシドの加水分解物を得る方法は、シランカップリング剤とともに加水分解を行っても構わないし、単独に酸等を添加して行ったのち添加しても構わない。 Furthermore, in order to improve the liquid stability during the preparation of the above mixture, a metal alkoxide or a hydrolyzate thereof may be added. This metal alkoxide is a general formula M (OR) n (M: metal element, R: CH) such as tetraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 ) 4 ), tripropoxyaluminum (Al (OC 3 H 7 ) 3 ), etc. 3 or an alkyl group represented by a general formula C n H 2n + 1 such as C 2 H 5, or a hydrolyzate thereof. Of these, tetraethoxysilane, tripropoxyaluminum, or a mixture of both is preferable because it is relatively stable in an aqueous solvent. The metal alkoxide hydrolyzate may be hydrolyzed together with the silane coupling agent, or may be added after adding an acid alone.

プライマー層2は、このようなシランカップリング剤を直接或いはあらかじめ加水分解反応させたものまたは金属アルコキシドとともに加水分解したもの(このときに上述した反応触媒等を一緒に添加しても一向に構わない)を、ポリオールやイソシアネート化合物と混合して複合溶液を作製するか、またシランカップリング剤、ポリオールを溶媒中にあらかじめ混合しておき(この時上述した反応触媒、金属アルコキシドを一緒に添加しても一向に構わない)加水分解反応を行ったもの、更にはシランカップリング剤とポリオールを混合しただけのもの(この時上述した反応触媒、金属アルコキシドを一緒に添加しても一向に構わない)の中に、イソシアネート化合物を加え複合液を作製し樹脂基材1にコーティングして形成する。   The primer layer 2 is obtained by directly or previously hydrolyzing such a silane coupling agent or hydrolyzed together with a metal alkoxide (in this case, the above-mentioned reaction catalyst or the like may be added together) Is mixed with a polyol or an isocyanate compound to prepare a composite solution, or a silane coupling agent and a polyol are mixed in advance in a solvent (the above-described reaction catalyst and metal alkoxide may be added together). Among those that have undergone a hydrolysis reaction, or just a mixture of a silane coupling agent and a polyol (in this case, it is possible to add the above-mentioned reaction catalyst and metal alkoxide together) Then, an isocyanate compound is added to prepare a composite liquid, which is formed by coating the resin substrate 1.

プライマー層2の厚みは、一般的には乾燥後の厚さで、0.005〜5μmの範囲になるようにコーティングすることが望ましく、より好ましくは0.01〜1μmである。0
.01μm未満の場合は塗工技術の点から均一な塗膜が得られ難く、逆に1μmを越える場合は不経済となるためである。
The thickness of the primer layer 2 is generally a thickness after drying, and it is desirable to coat the primer layer 2 in a range of 0.005 to 5 μm, and more preferably 0.01 to 1 μm. 0
. If the thickness is less than 01 μm, it is difficult to obtain a uniform coating film from the viewpoint of coating technology, and conversely if it exceeds 1 μm, it becomes uneconomical.

無機化合物層3に使用される材料としては、例えばケイ素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、錫、及びマグネシウムなどの酸化物、それらの窒化物、及びそれらの弗化物、及びこの酸化物、窒化物、及び弗化物の複合材料があげられる。なかでも、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化錫、酸化亜鉛、のうち少なくとも1種類を含む材料が望ましい。とりわけ、酸化ケイ素はバリア性が高く、高温高湿下においても高いバリア性を維持し、安全性も高いため、好ましい。   Examples of the material used for the inorganic compound layer 3 include oxides such as silicon, aluminum, titanium, zirconium, tin, and magnesium, nitrides thereof, and fluorides thereof, and oxides, nitrides, and the like. Fluoride composite material. Among these, a material containing at least one of aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, tin oxide, and zinc oxide is desirable. In particular, silicon oxide is preferable because it has high barrier properties, maintains high barrier properties even under high temperature and high humidity, and has high safety.

この無機化合物層3は、真空蒸着法、イオンプレーティング法、などの成膜プロセスにより形成することができる。例えば、酸化ケイ素の蒸着層をフィルム片面に形成する場合、蒸着物質として一酸化ケイ素あるいは二酸化ケイ素を用い、10−3〜10−5Torrの真空下で、抵抗加熱、誘導加熱、あるいは電子ビームで加熱蒸発させる真空蒸着法で成膜することができる。酸素ガスを供給しながら行う反応蒸着法も採用でき、この場合、金属ケイ素を用いてもよい。また、無機化合物層3は、スパッタリング法、CVD法、などの成膜プロセスによっても形成することができる。 The inorganic compound layer 3 can be formed by a film forming process such as a vacuum deposition method or an ion plating method. For example, when a silicon oxide vapor deposition layer is formed on one side of a film, silicon monoxide or silicon dioxide is used as a vapor deposition material, and resistance heating, induction heating, or electron beam is applied under a vacuum of 10 −3 to 10 −5 Torr. A film can be formed by a vacuum evaporation method by heating and evaporating. A reactive vapor deposition method performed while supplying oxygen gas can also be employed. In this case, metallic silicon may be used. The inorganic compound layer 3 can also be formed by a film forming process such as sputtering or CVD.

無機化合物層3の膜厚は、用途やガスバリア被覆層4の膜厚によって変わるが、数十Åから5000Åが望ましい。更には、50Å以下では、連続した薄膜が得られなくなり、また3000Åを超えると、クラックが発生し易くなる為、より好ましい膜厚は、50Åから3000Åである。   The film thickness of the inorganic compound layer 3 varies depending on the application and the film thickness of the gas barrier coating layer 4, but is preferably several tens to 5000 mm. Furthermore, if it is 50 mm or less, a continuous thin film cannot be obtained, and if it exceeds 3000 mm, cracks are likely to occur. Therefore, a more preferable film thickness is 50 mm to 3000 mm.

ガスバリア被覆層4は、ガスバリア性を持った被膜層であり、水溶性高分子と1種以上の金属アルコキシドまたはその加水分解物を含む水溶液或いは水/アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を用いて形成される。例えば、水溶性高分子を水系(水或いは水/アルコール混合)溶媒で溶解させたものに金属アルコキシドを直接、或いは予め加水分解させるなど処理を行ったものを混合したものを溶液とする。この溶液を無機化合物層3にコーティング後、加熱乾燥し形成される。   The gas barrier coating layer 4 is a coating layer having gas barrier properties, and uses a coating agent mainly composed of an aqueous solution or water / alcohol mixed solution containing a water-soluble polymer and one or more metal alkoxides or hydrolysates thereof. It is formed. For example, a solution obtained by mixing a water-soluble polymer dissolved in an aqueous (water or water / alcohol mixed) solvent with a metal alkoxide directly or previously hydrolyzed is used as a solution. After coating this solution on the inorganic compound layer 3, it is formed by heating and drying.

ガスバリア被膜層4の塗布液に用いられる水溶性高分子は、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、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、アルギン酸ナトリウム等が挙げられる。特にポリビニルアルコール(以下、PVAと略す)をガスバリア被膜層4のコーティング剤に用いた場合にガスバリア性が最も優れるので好ましい。ここでいうPVAは、一般にポリ酢酸ビニルをけん化して得られるものである。PVAとしては例えば、酢酸基が数十%残存している、いわゆる部分けん化PVAから酢酸基が数%しか残存していない完全PVA等用いることができ、これ以外のものを用いてもよい。   Examples of the water-soluble polymer used in the coating solution for the gas barrier coating layer 4 include polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polyvinyl pyrrolidone, starch, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and sodium alginate. In particular, when polyvinyl alcohol (hereinafter abbreviated as PVA) is used as the coating agent for the gas barrier coating layer 4, the gas barrier property is most excellent, which is preferable. PVA here is generally obtained by saponifying polyvinyl acetate. As PVA, for example, complete PVA in which only several percent of acetic acid groups remain can be used from so-called partially saponified PVA in which several tens percent of acetic acid groups remain, and other materials may be used.

また金属アルコキシドは、一般式、M(OR)(M:Si,Ti,Al,Zr等の金属、R:CH,C等のアルキル基)で表せる化合物である。具体的にはテトラエトキシシラン〔Si(OC〕、トリイソプロポキシアルミニウム〔Al(O−2’−C〕などがあげられ、中でもテトラエトキシシラン、トリイソプロポキシアルミニウムが加水分解後、水系の溶媒中において比較的安定であるので好ましい。 The metal alkoxide is a compound represented by a general formula, M (OR) n (M: metal such as Si, Ti, Al, Zr, R: alkyl group such as R 3 CH 3 , C 2 H 5 ). Specific examples include tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] and triisopropoxyaluminum [Al (O-2′-C 3 H 7 ) 3 ], among which tetraethoxysilane and triisopropoxy. Aluminum is preferable because it is relatively stable in an aqueous solvent after hydrolysis.

この溶液中にガスバリア性を損なわない範囲で、イソシアネート化合物、シランカップリング剤、或いは分散剤、安定化剤、粘度調整剤、着色剤などの公知の添加剤を必要に応じて加えることも可能である。   It is also possible to add known additives such as isocyanate compounds, silane coupling agents, or dispersants, stabilizers, viscosity modifiers, and colorants to the solution as long as the gas barrier properties are not impaired. is there.

乾燥後のガスバリア被覆層4の厚みは特に限定しないが、厚みが50μm以上を越える
とクラックが生じ易くなる可能性があるため、0.01〜50μmとすることが望ましい。ガスバリア被覆層4の形成方法としては、通常のコーティング方法を用いることができる。例えばディッピング法、ロールコート、グラビアコート、リバースコート、エアナイフコート、コンマコート、ダイコート、スクリーン印刷法、スプレーコート、グラビアオフセット法等を用いることができる。これらの塗工方式を用いて無機化合物層3の上に塗工する。
The thickness of the gas barrier coating layer 4 after drying is not particularly limited. However, if the thickness exceeds 50 μm or more, cracks are likely to occur. As a method for forming the gas barrier coating layer 4, a normal coating method can be used. For example, dipping method, roll coating, gravure coating, reverse coating, air knife coating, comma coating, die coating, screen printing method, spray coating, gravure offset method and the like can be used. It coats on the inorganic compound layer 3 using these coating methods.

ガスバリア被覆層4の乾燥法は、熱風乾燥、熱ロール乾燥、高周波照射、赤外線照射、UV 照射などガスバリア被覆層4に熱をかけて、水やアルコールなどの溶媒を飛ばす方法であれば、これらのいずれでも、またこれらを2種類以上組み合わせてもかまわない。   If the drying method of the gas barrier coating layer 4 is a method of heating the gas barrier coating layer 4 such as hot air drying, hot roll drying, high frequency irradiation, infrared irradiation, UV irradiation, etc., and blowing off a solvent such as water or alcohol, these methods are used. In any case, two or more of these may be combined.

ガスバリア被覆層4上には必要に応じて、印刷層を積層する事も可能である。あるいは、接着剤を介して複数の樹脂を積層する事も可能である。また、プライマー層2、無機化合物層3、ガスバリア被膜層4が設けられた樹脂基材1の面の反対面にも印刷層、ヒートシール層、接着剤を介する複数の樹脂の積層が可能である。
以下本発明のガスバリア積層体を具体的な実施例を挙げて更に説明する。
A printing layer can be laminated on the gas barrier coating layer 4 as necessary. Or it is also possible to laminate | stack several resin through an adhesive agent. Also, a plurality of resins can be laminated on the opposite side of the surface of the resin substrate 1 provided with the primer layer 2, the inorganic compound layer 3, and the gas barrier coating layer 4 through a printing layer, a heat seal layer, and an adhesive. .
Hereinafter, the gas barrier laminate of the present invention will be further described with reference to specific examples.

厚さ12μmの二軸延伸PET(フタムラ(株)製、FE2001)を基材とし、プラズマを利用したリアクティブイオンエッチング(RIE)による前処理を施した。この時、電極には周波数13.56MHzの高周波電源を用い、処理ガスにはアルゴンを用いた。プライマー層溶液(A)は下記の割合で混合し、これを塗布液とした。前処理を施された面に、バーコーターを用いて塗布し、乾燥機で120℃、1分間乾燥させ、0.2μmのプライマー層を塗工した。
このプライマー層上に、酸化ケイ素を電子ビーム方式により加熱させ、所定の膜組成になるように調整し、膜厚400Åの酸化ケイ素蒸着層を形成した。
ポリビニルアルコール、テトラエトキシシラン、シランカップリング剤の組み合わせからなるガスバリア被覆層溶液を、上記酸化ケイ素蒸着層の上面にバーコーターを用いて塗布し、乾燥機で120℃、1分間乾燥させ、膜厚約0.3μmのガスバリア被覆層を形成し、ガスバリア積層フィルムを得た。
<プライマー層溶液(A)>
希釈溶媒中、Y−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン1重量部に対し、アクリルポリオール9重量部及びポリエステルポリオール1重量部を量りとり混合攪拌する。ついでイソシアネート化合物としてトリレンジイソシアネートをアクリルポリオールとポリエステルポリオールのOH基に対しNCO基が等量となるように加えた混合溶液を任意の濃度に希釈したものをプライマー層溶液(A)とした。
A pretreatment was performed by reactive ion etching (RIE) using plasma using a 12 μm-thick biaxially-stretched PET (Futamura Co., Ltd., FE2001) as a base material. At this time, a high frequency power source with a frequency of 13.56 MHz was used for the electrodes, and argon was used for the processing gas. The primer layer solution (A) was mixed at the following ratio to obtain a coating solution. The pretreated surface was coated using a bar coater, dried at 120 ° C. for 1 minute with a dryer, and a 0.2 μm primer layer was applied.
On this primer layer, silicon oxide was heated by an electron beam method, adjusted so as to have a predetermined film composition, and a silicon oxide vapor deposition layer having a thickness of 400 mm was formed.
A gas barrier coating layer solution comprising a combination of polyvinyl alcohol, tetraethoxysilane, and a silane coupling agent is applied to the upper surface of the silicon oxide vapor deposition layer using a bar coater, and dried at 120 ° C. for 1 minute in a dryer. A gas barrier coating layer having a thickness of about 0.3 μm was formed to obtain a gas barrier laminated film.
<Primer layer solution (A)>
In a diluting solvent, 9 parts by weight of acrylic polyol and 1 part by weight of polyester polyol are weighed and mixed and stirred with respect to 1 part by weight of Y-isocyanatopropyltrimethoxysilane. Subsequently, a primer layer solution (A) was prepared by diluting a mixed solution in which tolylene diisocyanate was added as an isocyanate compound so that NCO groups were equivalent to OH groups of acrylic polyol and polyester polyol to an arbitrary concentration.

プライマー層に下記方法にて調液したプライマー層溶液(B)を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、実施例2の積層フィルムを作製した。
<プライマー層溶液(B)>
希釈溶媒中、Y−グリシドキシプロピルトリメトキシシランあるいはその加水分解物、テトラエトキシシランあるいはその加水分解物、チタンキレートの混合溶液1重量部に対し、アクリルポリオール9重量部及びポリエステルポリオール1重量部を量りとり混合攪拌する。ついでイソシアネート化合物としてトリレンジイソシアネートをアクリルポリオールとポリエステルポリオールのOH基に対しNCO基が等量となるように加えた混合溶液を任意の濃度に希釈したものをプライマー層溶液(B)とした。
A laminated film of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the primer layer solution (B) prepared by the following method was used for the primer layer.
<Primer layer solution (B)>
9 parts by weight of acrylic polyol and 1 part by weight of polyester polyol with respect to 1 part by weight of mixed solution of Y-glycidoxypropyltrimethoxysilane or its hydrolyzate, tetraethoxysilane or its hydrolyzate, and titanium chelate in the diluting solvent Weigh and mix and stir. Next, a primer layer solution (B) was prepared by diluting a mixed solution in which tolylene diisocyanate as an isocyanate compound was added so that the NCO group was equivalent to the OH groups of the acrylic polyol and polyester polyol to an arbitrary concentration.

<比較例1>
上記PET基材において、プラズマを利用したリアクティブイオンエッチング(RIE
)による前処理を施さず、コロナ処理を施した以外は、実施例1と同様の方法で、比較例2の積層フィルムを作製した。
<Comparative Example 1>
In the PET substrate, reactive ion etching (RIE) using plasma.
The laminated film of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the pretreatment was not performed and the corona treatment was performed.

<比較例2>
上記PET基材において、プラズマを利用したリアクティブイオンエッチング(RIE)による前処理を施さず、PET基材にコロナ処理を施し、かつ上記プライマー層を用いなかった以外は、実施例1と同様の方法で、比較例2の積層フィルムを作製した。
<Comparative example 2>
The PET base material was the same as in Example 1 except that the pretreatment by reactive ion etching (RIE) using plasma was not performed, the PET base material was subjected to corona treatment, and the primer layer was not used. By the method, a laminated film of Comparative Example 2 was produced.

実施例1〜2、比較例1〜2の積層フィルム上に、ポリカーボネート系接着剤を用いて、ドライラミネートにより、上記各積層フィルムについて、耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート(50μm)/積層フィルム/耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート(50μm)の各積層サンプルを作製した。   About each said laminated | multilayer film by dry lamination using the polycarbonate-type adhesive agent on the laminated | multilayer film of Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2, hydrolysis-resistant polyethylene terephthalate (50 micrometers) / laminated film / water resistance Each laminated sample of degradable polyethylene terephthalate (50 μm) was produced.

上記各積層サンプルを用いて、105℃×100%RHにて、48時間および96時間のプレッシャークッカーテスト(PCT)を行った。上記各積層サンプルの水蒸気バリア性の変化は、モダンコントロール社製PERMATRAN3/31を用いて、JIS K7129 B法に準拠し、40度、相対湿度90%の雰囲気下で測定した。また、上記各積層サンプルにおける積層フィルムと耐加水分解性ポリエチレンテレフタレートとの間のラミネート強度の変化は、オリエンテック社テンシロン万能試験機RTC−1250を用いて測定した(JIS Z1707準拠)。を測定した。結果を表1に示す。

Figure 2010179506
表1から、PET基材1の表面に対してRIEの前処理を行うことで、高温多湿の環境下でも、PET基材1とこの表面に積層したプライマー層2との密着性低下が抑制され、なおかつ、水蒸気バリア性を維持できることがわかる。 Using each of the above laminated samples, a pressure cooker test (PCT) for 48 hours and 96 hours was performed at 105 ° C. × 100% RH. The change in the water vapor barrier property of each of the above laminated samples was measured under an atmosphere of 40 degrees and a relative humidity of 90% using PERMATRAN 3/31 manufactured by Modern Control Co., in accordance with JIS K7129 B method. Moreover, the change of the laminate strength between the laminated film and the hydrolysis-resistant polyethylene terephthalate in each of the laminated samples was measured using an Orientec Tensilon universal tester RTC-1250 (conforming to JIS Z1707). Was measured. The results are shown in Table 1.
Figure 2010179506
From Table 1, by performing the RIE pretreatment on the surface of the PET substrate 1, a decrease in the adhesion between the PET substrate 1 and the primer layer 2 laminated on the surface is suppressed even in a hot and humid environment. In addition, it can be seen that the water vapor barrier property can be maintained.

本発明は、ポリエチレンテレフタレート(PET)からなる基材の少なくとも一方の面に、リアクティブイオンエッチング(RIE)による前処理を施し、この前処理を施した基材面上にプライマー層を積層し、前記プライマー層上に無機化合物層を積層し、前記無機化合物層にガスバリア被覆層を積層したフィルムに関するものである。前記フィルムは、高温多湿の環境下でも、基材とプライマー層との密着性が改善して、なおかつガスバリア性を維持できるため、太陽電池用バックシートを例とした、長期間水分と接触しても、ガスバリア性や密着性の保持を要求される産業資材用途へ、安価に提供することができる。   In the present invention, at least one surface of a base material made of polyethylene terephthalate (PET) is pretreated by reactive ion etching (RIE), and a primer layer is laminated on the pretreated base material surface, The present invention relates to a film in which an inorganic compound layer is laminated on the primer layer, and a gas barrier coating layer is laminated on the inorganic compound layer. Since the film can improve the adhesion between the base material and the primer layer and maintain the gas barrier property even in a hot and humid environment, the film is in contact with moisture for a long period of time, for example, a solar cell backsheet. However, it can be provided at low cost for industrial material applications that require the maintenance of gas barrier properties and adhesion.

1・・・樹脂基材
2・・・プライマー層
3・・・無機化合物層
4・・・ガスバリア被覆層
5・・・ガスバリア積層フィルム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Resin base material 2 ... Primer layer 3 ... Inorganic compound layer 4 ... Gas barrier coating layer 5 ... Gas barrier laminated film

Claims (11)

ポリエチレンテレフタレート(PET)からなる基材の少なくとも一方の面に、リアクティブイオンエッチング(RIE)による前処理を施し、前記前処理を施した基材面上にプライマー層を積層し、前記プライマー層上に無機化合物層を積層し、前記無機化合物層上にガスバリア被覆層を積層することを特徴とする積層フィルム。   A pretreatment by reactive ion etching (RIE) is performed on at least one surface of a base material made of polyethylene terephthalate (PET), and a primer layer is laminated on the pretreated base material surface. An inorganic compound layer is laminated on the substrate, and a gas barrier coating layer is laminated on the inorganic compound layer. 前記RIEによる前処理が、少なくともアルゴンガス、窒素ガス、酸素ガス、水素ガス、炭酸ガスのうち、いずれか1種類のガスを含む混合ガスを用いて1回以上実施されることを特徴とする請求項1に記載の積層フィルム。   The pretreatment by RIE is performed one or more times using a mixed gas containing at least one of argon gas, nitrogen gas, oxygen gas, hydrogen gas, and carbon dioxide gas. Item 2. The laminated film according to Item 1. 前記RIEによる前処理が、 プラズマの自己バイアス値を200V以上2000V以下とし、Ed値(プラズマ密度×処理時間)を100W・s・m−2以上10000W・s・m−2以下とする低温プラズマ処理であることを特徴とする請求項1または2に記載の積層フィルム。 Pretreatment with the RIE is, the low temperature plasma treatment the plasma self-bias value is set to 200V or 2000V following, Ed value (plasma density × processing time) and 100W · s · m -2 or more 10000W · s · m -2 or less The laminated film according to claim 1 or 2, wherein: 前記プライマー層が、シランカップリング剤あるいはその加水分解物と、ポリオールとイソシアネート化合物との複合材料からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の積層フィルム。   The laminated film according to any one of claims 1 to 3, wherein the primer layer is made of a composite material of a silane coupling agent or a hydrolyzate thereof, and a polyol and an isocyanate compound. 前記シランカップリング剤あるいはその加水分解物に、ポリオールの水酸基または2官能以上のイソシアネート化合物のイソシアネート基の少なくともどちらか一方と反応する官能基を含むことを特徴とする請求項4に記載の積層フィルム。   The laminated film according to claim 4, wherein the silane coupling agent or a hydrolyzate thereof includes a functional group that reacts with at least one of a hydroxyl group of a polyol or an isocyanate group of a bifunctional or higher functional isocyanate compound. . 前記複合材料中に、一般式M(OR)(M:金属元素、R:CH3、C25などのアルキル基、n:金属元素の酸化数)で表される金属アルコキシドあるいは前記金属アルコキシドの加水分解物を添加することを特徴とする請求項4または5に記載の積層フィルム。 In the composite material, a metal alkoxide represented by the general formula M (OR) n (M: metal element, R: alkyl group such as CH 3 , C 2 H 5 , n: oxidation number of metal element) or the metal The laminated film according to claim 4 or 5, wherein a hydrolyzate of alkoxide is added. 前記プライマー層の厚さが0.01〜1μmであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の積層フィルム。   The thickness of the said primer layer is 0.01-1 micrometer, The laminated | multilayer film of any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. 前記無機化合物が、少なくとも酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化錫、酸化亜鉛のいずれか1種類を含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の積層フィルム。   The laminated film according to any one of claims 1 to 7, wherein the inorganic compound contains at least one of aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, tin oxide, and zinc oxide. 前記ガスバリア被覆層が、水溶性高分子化合物と金属アルコキシドおよびまたはその加水分解物および/またはその重合物の少なくとも1種類以上を含有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の積層フィルム。   9. The gas barrier coating layer according to claim 1, wherein the gas barrier coating layer contains at least one of a water-soluble polymer compound and a metal alkoxide and / or a hydrolyzate thereof and / or a polymer thereof. The laminated film as described. 前記水溶性高分子化合物が、ポリビニルアルコールまたはエチレン−ビニルアルコール共重合体、セルロース、デンプンのうち少なくとも1種類以上を含有することを特徴とする請求項9に記載の積層フィルム。   The laminated film according to claim 9, wherein the water-soluble polymer compound contains at least one of polyvinyl alcohol or ethylene-vinyl alcohol copolymer, cellulose, and starch. 前記金属アルコキシド中の金属が少なくともSi、Al、Ti、Zrのいずれか1種類を含むことを特徴とする請求項6または9に記載の積層フィルム。   The laminated film according to claim 6 or 9, wherein the metal in the metal alkoxide contains at least one of Si, Al, Ti, and Zr.
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