JP2012139888A - Laminated body and method for producing the same - Google Patents

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Izumi Yagi
木 泉 八
Takayuki Ueki
木 貴 之 植
Junichi Kuroki
木 潤 一 黒
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laminated body which prevents the leaking of foreign substances and residual solvent and the like, and exhibits excellent gas barrier property, chemical resistance and aroma retention property.SOLUTION: The laminated body is obtained by piling up a thermoplastic resin film, a laminated film, which includes a membraneous layer comprising an aluminum oxide or a silicon oxide formed on at least one surface of the thermoplastic resin film and a gas barrier protective layer formed on the membraneous layer, and a polyacrylonitrile resin film so that the gas barrier protective layer and the polyacrylonitrile resin film are piled up to face with each other. The gas barrier protective layer includes a coating including a water soluble polymer compound having at least a hydroxyl group and alkoxysilane, wherein bond is formed between atoms in the gas barrier protective layer and atoms in the polyacrylonitrile resin film, allowing the gas barrier protective layer to be adhered to the polyacrylonitrile resin film with no adhesive agent.

Description

本発明は、積層体に関し、さらに詳細には、熱可塑性樹脂フィルム、酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素からなる薄膜層およびガスバリア性保護層をこの順で設けた積層フィルムと、ポリアクリロニトリル樹脂フィルムとを、接着剤を介さずに接着した積層体およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a laminate, and more specifically, a thermoplastic resin film, a laminate film provided with a thin film layer made of aluminum oxide or silicon oxide, and a gas barrier protective layer in this order are bonded to a polyacrylonitrile resin film. The present invention relates to a laminated body bonded without using an agent and a method for producing the same.

フィルム等を袋状に加工した包装体が使用されている。このような包装体は、充填される内容物に応じて所望される機能を発現させるために、使用するフィルムとして種々の材料を積層した多機能フィルム等が使用されている。例えば、内容物の紫外線等による劣化を抑止するために、紫外線吸収機能を有するフィルムを用いたり、また、内容物が酸素により変質してしまうのを防ぐために、ガス非透過性のフィルムや酸素吸収機能を有するフィルム等が用いられている。   A package in which a film or the like is processed into a bag shape is used. In such a package, a multifunctional film in which various materials are laminated is used as a film to be used in order to develop a desired function depending on the contents to be filled. For example, in order to prevent deterioration of the contents due to ultraviolet rays, etc., a film having an ultraviolet absorption function is used, or in order to prevent the contents from being altered by oxygen, a gas-impermeable film or oxygen absorption is used. A film having a function is used.

包装体は、一般的に長尺状のフィルムを加工することより行われているが、袋状に加工するには、フィルムどうしを重ね合わせてその端部を接着することが行われている。フィルムどうしを接着する方法としては、ラミネート樹脂(接着剤)を接着しようとするフィルムの端部に塗布してフィルムどうしを押圧してシールしたり、フィルムどうしを重ね合わせて、その端部に熱を加えて融着させるいわゆるヒートシール加工が行われるのが一般的である。   The package is generally performed by processing a long film, but in order to process it into a bag shape, the end portions of the films are overlapped and bonded. As a method of bonding films, a laminate resin (adhesive) is applied to the ends of the films to be bonded, and the films are pressed and sealed, or the two films are overlapped and heated at the ends. In general, a so-called heat sealing process is performed to add and fuse.

ヒートシール加工は、フィルムどうしを接着する際にラミネート樹脂等を用いないため、簡易かつ簡便にフィルムどうしを接着することができる。しかしながら、ヒートシール加工は、フィルムを部分的に溶融ないし半溶融させて、互いのフィルムを融着させて接着する方法であるため、異種のフィルムどうし、例えば、ポリオレフィン系フィルムとポリエステル系フィルムとをヒートシール加工により接着することができない。また、ヒートシール加工においては、比較的低温で融着可能な樹脂からなるフィルムを用いる必要があるため、最表面層にポリオレフィン系樹脂等のヒートシール性樹脂層を設けた多層フィルムが用いられていた(例えば、特開昭55−107428号公報等)。   Since heat sealing does not use a laminate resin or the like when bonding the films, the films can be bonded easily and simply. However, the heat sealing process is a method in which the films are partially melted or semi-melted, and the films are bonded to each other, so that different films, for example, a polyolefin film and a polyester film are bonded to each other. It cannot be bonded by heat sealing. In addition, in heat seal processing, it is necessary to use a film made of a resin that can be fused at a relatively low temperature. Therefore, a multilayer film in which a heat sealable resin layer such as polyolefin resin is provided on the outermost surface layer is used. (For example, JP-A-55-107428).

一方、ラミネート加工によりフィルムどうしを接着する場合には、使用するフィルムの種類(樹脂の種類)に応じてラミネート樹脂の成分を適宜選択することが行われている。例えば、ポリエステル系フィルムとナイロン系フィルムとを接着することにより袋状に加工する際には、ウレタン系接着剤が使用されていた(例えば、特開昭52−82594号公報等)。   On the other hand, when films are bonded together by laminating, the components of the laminating resin are appropriately selected according to the type of film to be used (type of resin). For example, when processing into a bag shape by bonding a polyester film and a nylon film, a urethane adhesive has been used (for example, JP-A-52-82594).

しかしながら、異種材料からなるフィルムどうしをラミネート樹脂を介して接着し包装体としたものは、ラミネート樹脂成分が徐々に包装体内に溶出または揮発し、内容物を変質させる場合があり、特に、安全性やクリーン性が重視される医療用分野においては、ラミネート樹脂による内容物の汚染が問題となることがあった。また、包装体の長期使用によりラミネート樹脂自体が劣化することもあり、特に屋外等で使用される外装用途においては、ラミネート加工した包装体の耐候性が問題となることもあった。また、接着剤を用いたラミネート技術においては、一般的に溶剤に希釈した樹脂成分を塗布することが行われるため、ラミネートして包装体等のような最終製品となった後にも溶剤が残留してしまうことがあった。   However, in the case of a package made by bonding films made of different materials through a laminate resin, the laminate resin component may gradually elute or volatilize in the package, and the contents may be altered. In the medical field where cleanliness is important, contamination of the contents by the laminate resin may be a problem. In addition, the laminate resin itself may deteriorate due to long-term use of the package, and particularly in exterior applications that are used outdoors, the weather resistance of the laminated package may become a problem. In addition, in the laminating technique using an adhesive, since a resin component diluted in a solvent is generally applied, the solvent remains after laminating to form a final product such as a package. There was a case.

ところで、放射線や電子線を用いて材料の表面改質を行うことが従来から行われている。例えば、特開2003−119293号公報(特許文献3)には、フッ素系樹脂に放射線を照射することにより架橋複合フッ素系樹脂が得られることが提案されている。また、Journal of Photopolymer Science and Technology Vol.19, No. 1 (2006), pp123-127(非特許文献1)には、ポリテトラフルオロエチレンフィルムとポリイミドフィルムとを積層させて高温下で電子線(以下、EBと略す場合もある)を照射することにより、互いを接着することが提案されている。また、Material Transactions Vol.50, No.7 (2009), pp1859-1863(非特許文献2)には、ポリカーボネート樹脂の表面をナイロンフィルムで覆い、その上から電子線(以下、EBと略す場合もある)を照射することにより、ポリカーボネート樹脂表面にナイロンフィルムを接着する技術が提案されている。さらに、日本金属学会誌第72巻第7号(2008)、pp526−531(非特許文献3)には、シリコーンゴム上に置いたナイロンフィルムの上からEBを照射することにより、互いを接着できることが記載されている。   By the way, surface modification of a material using radiation or an electron beam has been conventionally performed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-119293 (Patent Document 3) proposes that a crosslinked composite fluororesin can be obtained by irradiating the fluororesin with radiation. In Journal of Photopolymer Science and Technology Vol.19, No. 1 (2006), pp123-127 (Non-patent Document 1), a polytetrafluoroethylene film and a polyimide film are laminated and an electron beam ( In the following, it has been proposed to bond each other by irradiating EB. In Material Transactions Vol.50, No.7 (2009), pp1859-1863 (Non-patent Document 2), the surface of the polycarbonate resin is covered with a nylon film, and an electron beam (hereinafter abbreviated as EB) may be applied from above. A technique for adhering a nylon film to a polycarbonate resin surface has been proposed. Furthermore, the Journal of the Japan Institute of Metals, Vol. 72, No. 7 (2008), pp 526-531 (Non-patent Document 3) can be bonded to each other by irradiating EB from a nylon film placed on silicone rubber. Is described.

特開昭55−107428号公報JP-A-55-107428 特開昭52−82594号公報JP 52-82594 A 特開2003−119293号公報JP 2003-119293 A

Journal of Photopolymer Science and Technology Vol.19, No. 1 (2006), pp123-127Journal of Photopolymer Science and Technology Vol.19, No. 1 (2006), pp123-127 Material Transactions Vol.50, No. 7(2009), pp1859-1863Material Transactions Vol.50, No. 7 (2009), pp1859-1863 日本金属学会誌第72巻第7号(2008)、pp526−531Journal of the Japan Institute of Metals, Vol. 72, No. 7 (2008), pp 526-531

本発明者らは、今般、今般、異種材料からなるフィルムどうしを接着する場合であっても、フィルムに電子線を照射することにより、ラミネート樹脂等を用いることなく、互いを強固に接着できることを見いだした。そして、ガスバリア性保護層を含む積層フィルムとポリアクリロニトリル樹脂フィルムとの積層体のように、従来、接着剤により互いを接着していた積層体であっても、電子線照射によれば、接着剤を使用しなくても、積層フィルム側の原子とポリアクリロニトリル樹脂フィルム側の原子との間に共有結合または水素結合が形成されて、互いが強固に接着できる、との知見を得た。本発明はかかる知見によるものである。   The present inventors are now able to firmly adhere to each other without using a laminate resin or the like by irradiating the film with an electron beam even when films made of different materials are adhered to each other. I found it. And even if it is a laminate that has been conventionally bonded to each other with an adhesive, such as a laminate of a laminated film including a gas barrier protective layer and a polyacrylonitrile resin film, according to electron beam irradiation, the adhesive Even if it is not used, the knowledge that a covalent bond or a hydrogen bond was formed between the atom by the side of a lamination | stacking film and the atom by the side of a polyacrylonitrile resin film, and it mutually adhere | attached was acquired. The present invention is based on this finding.

したがって、本発明の目的は、ガスバリア性保護層を含む積層フィルムとポリアクリロニトリル樹脂フィルムとを接着剤を使用せずに接着した積層体であって、異物や残留溶剤等が滲出することがなく、かつ、ガスバリア性、耐薬品性、保香性にも優れた積層体を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is a laminate in which a laminated film including a gas barrier protective layer and a polyacrylonitrile resin film are bonded without using an adhesive, and foreign matter, residual solvent, and the like are not leached. And it is providing the laminated body excellent also in gas-barrier property, chemical-resistance, and aroma retention.

本発明による積層体は、熱可塑性樹脂フィルム、前記熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも一方の面に設けた酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素からなる薄膜層、および前記薄膜層上に設けたガスバリア性保護層を含んでなる積層フィルムと、ポリアクリロニトリル樹脂フィルムとが、前記ガスバリア性保護層と前記ポリアクリロニトリル樹脂フィルムとが対抗するように積層した積層体であって、
前記ガスバリア性保護層が、少なくとも水酸基を有する水溶性高分子とアルコキシシランとを含む溶液を塗布して得られる被膜からなり、
前記ガスバリア性保護層および前記ポリアクリロニトリル樹脂フィルムの少なくとも一部で、前記ガスバリア性保護層中の原子と、前記ポリアクリロニトリル樹脂フィルム中の原子との間に共有結合が形成されており、前記ガスバリア性保護層および前記ポリアクリロニトリル樹脂フィルムとが接着剤を介さずに接着されていることを特徴とするものである。
The laminate according to the present invention includes a thermoplastic resin film, a thin film layer made of aluminum oxide or silicon oxide provided on at least one surface of the thermoplastic resin film, and a gas barrier protective layer provided on the thin film layer. The laminated film and the polyacrylonitrile resin film are laminated so that the gas barrier protective layer and the polyacrylonitrile resin film are opposed to each other,
The gas barrier protective layer comprises a film obtained by applying a solution containing at least a water-soluble polymer having a hydroxyl group and alkoxysilane,
In at least a part of the gas barrier protective layer and the polyacrylonitrile resin film, a covalent bond is formed between an atom in the gas barrier protective layer and an atom in the polyacrylonitrile resin film, and the gas barrier property The protective layer and the polyacrylonitrile resin film are bonded without using an adhesive.

また、本発明の態様として、前記ポリアクリロニトリル樹脂フィルム中の炭素原子に酸素原子または水酸基が共有結合しており、前記ガスバリア性保護層中の酸素原子および/または水酸基と、前記前記ポリアクリロニトリル樹脂フィルム中の酸素原子または水酸基との間で水素結合が形成されていることが好ましい。   Further, as an aspect of the present invention, an oxygen atom or a hydroxyl group is covalently bonded to a carbon atom in the polyacrylonitrile resin film, and the oxygen atom and / or hydroxyl group in the gas barrier protective layer and the polyacrylonitrile resin film It is preferable that a hydrogen bond is formed between the oxygen atom or the hydroxyl group therein.

また、本発明の態様として、前記アルコキシシランが下記一般式:
1nSi(OR
(式中、RおよびRは、それぞれ独立して炭素数1〜8の有機基を表し、nは0以上の整数を表し、mは1以上の整数を表すが、n+mはSiの原子価を表す。)
で表されることが好ましい。
Further, as an aspect of the present invention, the alkoxysilane is represented by the following general formula:
R 1n Si (OR 2 ) m
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represent an organic group having 1 to 8 carbon atoms, n represents an integer of 0 or more, m represents an integer of 1 or more, and n + m represents an Si atom. Represents the value.)
It is preferable to be represented by

また、本発明の態様として、前記水酸基を有する水溶性高分子が、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、アルギン酸ナトリウム、およびエチレン−ビニルアルコール共重合体からなる群から選択される1種、または2種以上の混合物であることが好ましい。   In one embodiment of the present invention, the water-soluble polymer having a hydroxyl group is selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, starch, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, sodium alginate, and an ethylene-vinyl alcohol copolymer. It is preferably a seed or a mixture of two or more.

また、本発明の態様として、前記熱可塑性樹脂フィルムがポリエチレンテレフタレートフィルムであることが好ましい。   Moreover, as an aspect of the present invention, the thermoplastic resin film is preferably a polyethylene terephthalate film.

また、本発明の別の態様としての製造方法は、積層フィルムとポリアクリロニトリル樹脂フィルムとが積層した積層体を製造する方法であって、
熱可塑性樹脂フィルム、前記熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも一方の面に設けた酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素からなる薄膜層、および前記薄膜層上に設けたガスバリア性保護層を含んでなる積層フィルムのガスバリア性保護層面、および/またはポリアクリロニトリル樹脂フィルムの少なくとも一方の面、に電子線を照射し、
前記積層フィルムの電子線が照射されたガスバリア性保護層面と前記ポリアクリロニトリル樹脂フィルム面を重ね合わせて接着する、ことを含んでなることを特徴とするものである。
Moreover, the production method as another aspect of the present invention is a method for producing a laminate in which a laminate film and a polyacrylonitrile resin film are laminated,
Gas barrier protection of a laminated film comprising a thermoplastic resin film, a thin film layer made of aluminum oxide or silicon oxide provided on at least one surface of the thermoplastic resin film, and a gas barrier protective layer provided on the thin film layer Irradiating the layer surface and / or at least one surface of the polyacrylonitrile resin film with an electron beam,
The gas barrier protective layer surface irradiated with the electron beam of the laminated film and the polyacrylonitrile resin film surface are superposed and bonded together.

また、本発明の態様として、前記積層フィルムと前記ポリアクリロニトリル樹脂フィルムとを重ね合わせる前および/または重ね合わせた後に電子線照射を行うことが好ましい。   As an aspect of the present invention, it is preferable to perform electron beam irradiation before and / or after the laminated film and the polyacrylonitrile resin film are overlaid.

また、本発明の別の態様として、前記接着を加圧して行うことが好ましく、また、前記接着を加熱して行うことが好ましい。   Moreover, as another aspect of the present invention, the bonding is preferably performed by applying pressure, and the bonding is preferably performed by heating.

本発明によれば、熱可塑性樹脂フィルム、前記熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも一方の面に設けた酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素からなる薄膜層、および前記薄膜層上に設けたガスバリア性保護層を含んでなる積層フィルム中の原子と、ポリアクリロニトリル樹脂フィルム中の原子との間に共有結合および/または水素結合が形成されているため、接着剤を介して接着していなくても、積層フィルムとポリアクリロニトリル樹脂フィルムとが強固に接着した積層体が得られる。その結果、異物や残留溶剤等が滲出することがなく、かつ、ガスバリア性、耐薬品性、保香性にも優れた積層体を実現することができる。   According to the present invention, it comprises a thermoplastic resin film, a thin film layer made of aluminum oxide or silicon oxide provided on at least one surface of the thermoplastic resin film, and a gas barrier protective layer provided on the thin film layer. Since covalent bonds and / or hydrogen bonds are formed between the atoms in the laminated film and the atoms in the polyacrylonitrile resin film, the laminated film and the polyacrylonitrile resin can be used without being bonded via an adhesive. A laminate in which the film is firmly bonded is obtained. As a result, it is possible to realize a laminate that does not exude foreign matter, residual solvent, and the like and is excellent in gas barrier properties, chemical resistance, and aroma retention.

本発明の積層体の一実施形態を示した概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which showed one Embodiment of the laminated body of this invention. 積層体の界面(接着面)を拡大した模式断面図である。It is the schematic cross section which expanded the interface (adhesion surface) of the laminated body. 本発明による積層体の製造方法の一実施形態を示した概略模式図である。It is the schematic diagram which showed one Embodiment of the manufacturing method of the laminated body by this invention. 製造工程の一部を拡大した概略模式図である。It is the schematic schematic diagram which expanded a part of manufacturing process. 本発明による積層体の製造方法の別の実施形態を示した概略模式図である。It is the schematic diagram which showed another embodiment of the manufacturing method of the laminated body by this invention. 本発明による積層体の製造方法の別の実施形態を示した概略模式図である。It is the schematic diagram which showed another embodiment of the manufacturing method of the laminated body by this invention. 本発明による積層体の製造方法の別の実施形態を示した概略模式図である。It is the schematic diagram which showed another embodiment of the manufacturing method of the laminated body by this invention.

以下、本発明による積層体を、図面を参照しながら説明する。本発明による積層体1は、図1に示すように、積層フィルム20とポリアクリロニトリル樹脂フィルム10とが、接着剤を介さずに積層された構造を有する。積層フィルム20は、熱可塑性樹脂フィルム21、熱可塑性樹脂フィルム20の少なくとも一方の面に設けた酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素からなる薄膜層22、および薄膜層22上に設けたガスバリア性保護層23からなる。   Hereinafter, the laminated body by this invention is demonstrated, referring drawings. As shown in FIG. 1, the laminate 1 according to the present invention has a structure in which a laminate film 20 and a polyacrylonitrile resin film 10 are laminated without using an adhesive. The laminated film 20 includes a thermoplastic resin film 21, a thin film layer 22 made of aluminum oxide or silicon oxide provided on at least one surface of the thermoplastic resin film 20, and a gas barrier protective layer 23 provided on the thin film layer 22. .

積層フィルム20の、ポリアクリロニトリル樹脂フィルム10との接着面にあたるガスバリア性保護層23は、少なくとも水酸基を有する水溶性高分子とアルコキシシランとを含む溶液を塗布して得られる被膜からなる。本発明においては、接着面の少なくとも一部で、このガスバリア性保護層中の原子とポリアクリロニトリル樹脂フィルム中の原子との間に共有結合が形成されることにより、積層フィルムとポリアクリロニトリル樹脂フィルムとが強固に接着されている。通常、ポリビニルアルコール等のような水酸基を有する水溶性高分子とアルコキシシランとを含む溶液を塗布して得られるガスバリア性保護層の表面は親水性であり、他方、ポリアクリロニトリル樹脂フィルムの表面は疎水性であるため、通常、接着剤を使用しなければ両者を接着することはできない。本発明においては、後記するように、ガスバリア性保護層および/またはポリアクリロニトリル樹脂フィルムの表面に電子線を照射してラジカルを発生させることにより、図2に示すように、ガスバリア性保護層23中の原子と、ポリアクリロニトリル樹脂フィルム10中の原子との間に共有結合が形成し、接着剤を介することなく、積層フィルム20とポリアクリロニトリル樹脂フィルム10とが強固に接着したものである。なお、電子線照射によりラジカルの発生は、電子スピン共鳴装置(以下、ESRともいう。)を用いて、電子線照射後のフィルムに存在するフリーラジカル種を同定することにより、その発生を確認することができる。   The gas barrier protective layer 23 corresponding to the adhesive surface of the laminated film 20 with the polyacrylonitrile resin film 10 is made of a coating obtained by applying a solution containing at least a water-soluble polymer having a hydroxyl group and alkoxysilane. In the present invention, a laminated film and a polyacrylonitrile resin film are formed by forming a covalent bond between an atom in the gas barrier protective layer and an atom in the polyacrylonitrile resin film on at least a part of the adhesive surface. Are firmly bonded. Usually, the surface of the gas barrier protective layer obtained by applying a solution containing a water-soluble polymer having a hydroxyl group such as polyvinyl alcohol and alkoxysilane is hydrophilic, while the surface of the polyacrylonitrile resin film is hydrophobic. Therefore, it is usually impossible to bond the two without using an adhesive. In the present invention, as will be described later, the surface of the gas barrier protective layer and / or the polyacrylonitrile resin film is irradiated with an electron beam to generate radicals. And the atom in the polyacrylonitrile resin film 10 form a covalent bond, and the laminated film 20 and the polyacrylonitrile resin film 10 are firmly bonded without using an adhesive. The generation of radicals by electron beam irradiation is confirmed by identifying the free radical species existing in the film after electron beam irradiation using an electron spin resonance apparatus (hereinafter also referred to as ESR). be able to.

積層フィルムとポリアクリロニトリル樹脂フィルムとの間に、原子間で共有結合が形成されていることは、X線光電子分析装置(以下、XPSともいう。)やフーリエ変換赤外分光装置(以下、FTIRともいう。)により確認することができる。例えば、積層フィルムとポリアクリロニトリル樹脂フィルムとを接着する前に、それぞれのフィルムの表面状態をXPSにより測定することにより、接着前に、各フィルムの表面にどのような原子が存在するか確認しておき、両フィルムを電子線照射により接着して積層体とした後に積層体を強制的に剥離して積層フィルムとポリアクリロニトリル樹脂フィルムとに分離し、再度、それぞれのフィルムの表面状態をXPSにより測定して各フィルムの表面にどのような原子が存在するか確認する。その結果、積層フィルム側にポリアクリロニトリル樹脂フィルム由来の原子が存在したり、あるいはポリアクリロニトリル樹脂フィルム側に積層フィルム由来の原子が存在することを確認することで、両フィルム間に共有結合が形成されているかどうかの確認ができる。また、FTIRを用いて、剥離した後の積層フィルム側の表面にCN結合が存在するかを確認してもよい。   The fact that a covalent bond is formed between atoms between the laminated film and the polyacrylonitrile resin film means that an X-ray photoelectron analyzer (hereinafter also referred to as XPS) and a Fourier transform infrared spectrometer (hereinafter also referred to as FTIR). Can be confirmed. For example, before bonding the laminated film and the polyacrylonitrile resin film, by measuring the surface condition of each film by XPS, confirm what atoms exist on the surface of each film before bonding. Then, both films were bonded by electron beam irradiation to form a laminate, and the laminate was forcibly separated to separate it into a laminate film and a polyacrylonitrile resin film, and the surface state of each film was again measured by XPS. Then, what atoms are present on the surface of each film is confirmed. As a result, by confirming that there is an atom derived from the polyacrylonitrile resin film on the laminated film side or an atom derived from the laminated film on the polyacrylonitrile resin film side, a covalent bond is formed between both films. You can check whether Moreover, you may confirm whether a CN bond exists in the surface by the side of the laminated | multilayer film after peeling using FTIR.

また、電子線照射により積層フィルム20とポリアクリロニトリル樹脂フィルム10とを接着した積層体は、図2に示すように、ポリアクリロニトリル樹脂フィルム中の炭素原子に酸素原子または水酸基が共有結合しており、ガスバリア性保護層23中の酸素原子および/または水酸基と、ポリアクリロニトリル樹脂フィルム10中の酸素原子または水酸基との間で水素結合が形成されている。本発明による積層体は、このような水素結合や上記した共有結合により、積層フィルムとポリアクリロニトリル樹脂フィルムとが接着されているため、接着剤を全く使用しなくても、剥離を生じない積層体とすることができる。水素結合の存在の確認は、積層体を水またはアルコール溶液中に浸積して剥離の有無を確認することにより行うことができる。水素結合のみによって両フィルムが接着している場合、積層体を水またはアルコール溶液中に浸積すると、両フィルムの原子間に形成されていた水素結合が破壊されて水またはアルコールの水素原子または酸素原子と水素結合が再形成されるため、接着力がなくなり両フィルムが剥離する。   Moreover, the laminated body which adhere | attached the laminated | multilayer film 20 and the polyacrylonitrile resin film 10 by electron beam irradiation has an oxygen atom or a hydroxyl group covalently bonded to the carbon atom in a polyacrylonitrile resin film, as shown in FIG. Hydrogen bonds are formed between oxygen atoms and / or hydroxyl groups in the gas barrier protective layer 23 and oxygen atoms or hydroxyl groups in the polyacrylonitrile resin film 10. The laminate according to the present invention is such that the laminate film and the polyacrylonitrile resin film are bonded to each other by such a hydrogen bond or the above-described covalent bond, so that the laminate does not peel even if no adhesive is used. It can be. The presence of hydrogen bonds can be confirmed by immersing the laminate in water or an alcohol solution and confirming the presence or absence of peeling. When both films are bonded only by hydrogen bonds, when the laminate is immersed in water or an alcohol solution, hydrogen bonds formed between the atoms of both films are broken, and hydrogen atoms or oxygen of water or alcohol Since the atoms and hydrogen bonds are re-formed, the adhesive force is lost and both films are peeled off.

以下、本発明による積層体を構成する積層フィルムおよびポリアクリロニトリル樹脂フィルムについて、説明する。   Hereinafter, the laminated film and the polyacrylonitrile resin film constituting the laminated body according to the present invention will be described.

<積層フィルム>
積層フィルム20は、図1に示すように、熱可塑性樹脂フィルム21、熱可塑性樹脂フィルム21の少なくとも一方の面に設けた酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素からなる薄膜層22、および薄膜層22上に設けたガスバリア性保護層23を含む。積層フィルム20は、図示しないが、薄膜層22およびガスバリア性保護層23を、熱可塑性樹脂フィルム21の一方の面のみならずその両方の面に設けたものでもよい。
<Laminated film>
As shown in FIG. 1, the laminated film 20 is provided on the thermoplastic resin film 21, the thin film layer 22 made of aluminum oxide or silicon oxide provided on at least one surface of the thermoplastic resin film 21, and the thin film layer 22. A gas barrier protective layer 23 is included. Although the laminated film 20 is not shown, the thin film layer 22 and the gas barrier protective layer 23 may be provided not only on one surface of the thermoplastic resin film 21 but also on both surfaces thereof.

本発明による積層体に用いられる積層フィルム20は、薄膜層22とガスバリア性保護膜23とが、例えば、加水分解・共縮合反応による化学結合、水素結合、あるいは、配位結合などを形成し、薄膜層22とガスバリア性保護層23との密着性が向上し、その2層の相乗効果により、より良好なガスバリア性の効果を発揮し得るものである。   In the laminated film 20 used in the laminate according to the present invention, the thin film layer 22 and the gas barrier protective film 23 form, for example, a chemical bond, a hydrogen bond, or a coordinate bond by a hydrolysis / co-condensation reaction, The adhesion between the thin film layer 22 and the gas barrier protective layer 23 is improved, and a better gas barrier effect can be exhibited by the synergistic effect of the two layers.

熱可塑性樹脂フィルムとしては、酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素からなる薄膜層を支持し得るプラスチックのフィルムであればいずれのものでも使用することができ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等のポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、アセタール系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)等のポリエステル系樹脂、ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド系樹脂、その他等の各種の樹脂のフィルムを使用することができる。これらのなかでも、ポリエチレンテレフタレート(PET)が好ましく、透明であるものがより好ましい。   As the thermoplastic resin film, any plastic film that can support a thin film layer made of aluminum oxide or silicon oxide can be used. For example, polyolefin resin such as polyethylene, polypropylene, polybutene, ( (Meth) acrylic resin, polyvinyl chloride resin, polystyrene resin, polyvinylidene chloride resin, saponified ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl alcohol, polycarbonate resin, fluorine resin, polyvinyl acetate resin, acetal Polyester resin such as polyethylene resin, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene naphthalate (PBN), polyamide resin such as nylon 6 and nylon 66, etc. You It is possible. Among these, polyethylene terephthalate (PET) is preferable, and transparent one is more preferable.

熱可塑性樹脂フィルムは、一軸ないし二軸方向に延伸されているものでもよく、また、その厚さとしては、10〜200μm程度、特に、10〜100μm程度が好ましい。また、必要に応じて、その表面にアンカーコート剤等をコーティングして表面平滑化処理等を施してもよい。   The thermoplastic resin film may be uniaxially or biaxially stretched, and the thickness is preferably about 10 to 200 μm, particularly about 10 to 100 μm. If necessary, the surface may be coated with an anchor coating agent or the like to be subjected to a surface smoothing treatment or the like.

薄膜層は、一般式:AlO(式中、xは、0.5〜1.5の数を表す。)で表される酸化アルミニウムの薄膜、または、一般式:SiO(式中、xは、0〜2の数を表す)で表される酸化ケイ素の薄膜を、熱可塑性樹脂フィルムの表面に形成したものである。上記一般式で表される酸化アルミニウムの薄膜として、膜表面から内面に向かう深さ方向に向かってxの値が増加している酸化アルミニウムの薄膜を使用することもできる。上記において、xの値としては、基本的には、x=0.5以上のものを使用することができるが、x=1.0未満になると、着色し易く、かつ、透明性、電子レンジ適性に劣ることから、x=1.0以上のものを使用することが好ましい。上限としては、アルミニウムと酸素とが完全に酸化した状態のものであるx=1.5までのものを使用することができる。 The thin film layer is a thin film of aluminum oxide represented by a general formula: AlO x (wherein x represents a number of 0.5 to 1.5), or a general formula: SiO x (where, x Represents a number of 0 to 2), and is formed on the surface of a thermoplastic resin film. As the aluminum oxide thin film represented by the above general formula, an aluminum oxide thin film in which the value of x increases in the depth direction from the film surface toward the inner surface can also be used. In the above, as the value of x, basically, x = 0.5 or more can be used. However, when x = less than 1.0, it is easy to be colored, and transparency, microwave oven Since it is inferior in suitability, it is preferable to use x = 1.0 or more. As the upper limit, those up to x = 1.5 in which aluminum and oxygen are completely oxidized can be used.

また、上記一般式で表される酸化ケイ素の薄膜として、xの値は1.3〜1.9が好ましい。また、酸化ケイ素薄膜は、、酸化珪素を主体とし、さらに、炭素、水素、珪素または酸素の1種類、または2種類以上の元素からなる化合物の少なくとも1種類を化学結合等により含有してもよい。例えば、C−H結合を有する化合物、Si−H結合を有する化合物、または、炭素単位がグラファイト状、ダイヤモンド状、フラーレン状等になっている場合、更に、原料の有機珪素化合物やそれらの誘導体を化学結合等によって含有する場合があるものである。例えば、CH3部位を持つハイドロカーボン、SiHシリル、SiHシリレン等のハイドロシリカ、SiHOHシラノール等の水酸基誘導体等を挙げることができる。上記の化合物が酸化珪素の蒸着膜中に含有する含有量としては、0.1〜50質量%、好ましくは5〜20質量%である。また、酸化ケイ素薄膜が上記化合物を含有する場合、化合物の含有量が酸化珪素の蒸着膜の表面から深さ方向に向かって減少していることが好ましい。これにより、酸化珪素の蒸着膜の表面では上記化合物等により耐衝撃性等が高められ、他方、基材フィルムとの界面では、上記化合物の含有量が少ないために基材フィルムと酸化珪素の蒸着膜との密接着性が強固なものとなる。 Moreover, as a thin film of silicon oxide represented by the above general formula, the value of x is preferably 1.3 to 1.9. In addition, the silicon oxide thin film is mainly composed of silicon oxide, and may further contain at least one kind of compound composed of one kind of carbon, hydrogen, silicon, or oxygen, or two or more kinds of elements by a chemical bond or the like. . For example, when a compound having a C—H bond, a compound having a Si—H bond, or a carbon unit is in the form of graphite, diamond, fullerene, or the like, the raw material organosilicon compound or a derivative thereof is further added. It may be contained by a chemical bond or the like. For example, hydrocarbons having a CH 3 site, hydrosilica such as SiH 3 silyl, SiH 2 silylene, and hydroxyl derivatives such as SiH 2 OH silanol can be used. As content which said compound contains in the vapor deposition film | membrane of a silicon oxide, it is 0.1-50 mass%, Preferably it is 5-20 mass%. Moreover, when a silicon oxide thin film contains the said compound, it is preferable that content of a compound is reducing toward the depth direction from the surface of the vapor deposition film | membrane of a silicon oxide. As a result, the impact resistance and the like are enhanced by the above compound on the surface of the silicon oxide vapor deposition film, and on the other hand, since the content of the above compound is small at the interface with the base film, the vapor deposition of the base film and the silicon oxide The tight adhesion with the film becomes strong.

薄膜層の膜厚としては、例えば、10〜3000Å程度、特に、60〜1000Å程度の範囲内で任意に選択して形成することが好ましい。薄膜層は、結晶質のものでも非結晶質のものでもよい。   The film thickness of the thin film layer is preferably selected and formed arbitrarily within a range of, for example, about 10 to 3000 mm, particularly about 60 to 1000 mm. The thin film layer may be crystalline or non-crystalline.

本発明においては、積層フィルムを構成する熱可塑性樹脂フィルムの全光線透過率を100%としたとき、蒸着後の全光線透過率が90%未満になるように酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素を蒸着したものが望ましく、ベースフィルムの全光線透過率を100%としたとき、蒸着後の全光線透過率が85%以上で90%未満になるように酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素を蒸着したものは、特に好ましい。蒸着後の全光線透過率が蒸着後の全光線透過率が90%以上の場合には、透明度は十分であるものの、ガスバリア性、特に水蒸気に対するガスバリア性が十分に高くない場合がある。また、蒸着後の全光線透過率が85%未満の場合は、ガスバリア性には優れるものの最終的な透明度が熱可塑性樹脂フィルムの全光線透過率にまで達しない場合がある。   In the present invention, when the total light transmittance of the thermoplastic resin film constituting the laminated film is 100%, aluminum oxide or silicon oxide is deposited so that the total light transmittance after deposition is less than 90%. It is particularly preferable to deposit aluminum oxide or silicon oxide so that the total light transmittance after deposition is 85% or more and less than 90% when the total light transmittance of the base film is 100%. When the total light transmittance after vapor deposition is 90% or more after vapor deposition, although the transparency is sufficient, the gas barrier property, particularly the gas barrier property against water vapor, may not be sufficiently high. Moreover, when the total light transmittance after vapor deposition is less than 85%, although the gas barrier property is excellent, the final transparency may not reach the total light transmittance of the thermoplastic resin film.

次に、熱可塑性樹脂フィルム上に薄膜層を形成する方法について説明する。薄膜層を形成する方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理気相成長法(Physical Vapor Deposition法、PVD法)、あるいは、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition法、CVD法)等を挙げることができる。なお、包装用材料に用いられる透明積層体からなるフィルムを製造する場合には、主に、真空蒸着法を用い、一部、プラズマ化学気相成長法も用いられる。   Next, a method for forming a thin film layer on a thermoplastic resin film will be described. As a method for forming the thin film layer, for example, a physical vapor deposition method (Physical Vapor Deposition method, PVD method) such as a vacuum deposition method, a sputtering method, or an ion plating method, a plasma chemical vapor deposition method, a thermochemistry, or the like. A chemical vapor deposition method (Chemical Vapor Deposition method, CVD method) such as a vapor deposition method or a photochemical vapor deposition method can be given. In addition, when manufacturing the film which consists of a transparent laminated body used for the packaging material, a vacuum vapor deposition method is mainly used and a plasma chemical vapor deposition method is also used partially.

また、例えば、物理気相成長法と化学気相成長法の両者を併用して異種の無機酸化物の蒸着膜の2層以上からなる複合膜を形成して使用することもできる。酸化アルミニウム薄膜が、その膜表面から内面に向かう深さ方向に向かってxの値が増加している酸化アルミニウムの薄膜を形成する場合は、本出願人による特開平10−226011号公報に開示された方法により製造することができる。蒸着チャンバーの真空度としては、酸素導入前においては、10−2〜10−8mbar程度、特に、10−3〜10−7mbar程度が好ましく、酸素導入後においては、10−1〜10−6mbar程度、特に10−2〜10−5mbar程度が好ましい。なお、酸素導入量等は、蒸着機の大きさ等によって異なる。導入する酸素には、キャリヤーガスとしてアルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガス等の不活性ガスを支障のない範囲で使用してもよい。基材となる熱可塑性樹脂フィルムの搬送速度としては、10〜800m/分程度、特に50〜600m/分程度が好ましい。また、上記したような、化合物の含有量が酸化珪素の蒸着膜の表面から深さ方向に向かって減少している酸化ケイ素薄膜層は、出願人による特開2008−143097号公報に記載されたような方法により、形成することができる。 In addition, for example, a composite film composed of two or more vapor-deposited films of different kinds of inorganic oxides can be formed by using both physical vapor deposition and chemical vapor deposition. In the case of forming an aluminum oxide thin film in which the value of x increases in the depth direction from the film surface to the inner surface, the aluminum oxide thin film is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-226011 by the present applicant. It can be manufactured by the method. The degree of vacuum deposition chamber, before introduction of oxygen 10 -2 to 10 -8 mbar approximately, in particular, is preferably about 10 -3 to 10 -7 mbar, in the post-oxygen introduction, 10 -1 to 10 - About 6 mbar, especially about 10 −2 to 10 −5 mbar is preferable. The amount of oxygen introduced varies depending on the size of the vapor deposition machine. For the oxygen to be introduced, an inert gas such as argon gas, helium gas, nitrogen gas or the like may be used as a carrier gas within a range where there is no problem. As a conveyance speed of the thermoplastic resin film used as a base material, about 10-800 m / min, especially about 50-600 m / min are preferable. Moreover, the silicon oxide thin film layer in which the content of the compound as described above decreases from the surface of the deposited silicon oxide film in the depth direction is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-143097 by the applicant. It can be formed by such a method.

また、本発明においては、上記のようにして形成した薄膜層の表面に酸素プラズマ処理を施してもよい。酸素プラズマ処理のために導入する酸素の量は、蒸着機の大きさ等によって異なるが、通常50sccm〜2000sccm程度であり、300sccm〜800sccm程度が特に好ましい。ここで、sccmは標準状態(STP:0℃、1atm)での1分当りの酸素の平均導入量(cc)を意味する。導入する酸素には、キャリヤーガスとしてアルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガス等の不活性ガスを支障のない範囲で使用してもよい。以上、熱可塑性樹脂フィルム上に酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素からなる薄膜を形成する方法、および、所望により酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素からなる薄膜の表面を酸素プラズマ処理する方法を説明したが、これらは一例であって、本発明がこれらの方法により得られたものに限定されるものではない。   In the present invention, the surface of the thin film layer formed as described above may be subjected to oxygen plasma treatment. The amount of oxygen introduced for the oxygen plasma treatment varies depending on the size of the vapor deposition apparatus and the like, but is usually about 50 sccm to 2000 sccm, and particularly preferably about 300 sccm to 800 sccm. Here, sccm means the average amount of oxygen introduced (cc) per minute in the standard state (STP: 0 ° C., 1 atm). For the oxygen to be introduced, an inert gas such as argon gas, helium gas, nitrogen gas or the like may be used as a carrier gas within a range where there is no problem. As described above, the method for forming a thin film made of aluminum oxide or silicon oxide on the thermoplastic resin film and the method for subjecting the surface of the thin film made of aluminum oxide or silicon oxide to oxygen plasma treatment as required have been described. Thus, the present invention is not limited to those obtained by these methods.

次に、上記のようにして形成された薄膜層上に設けられるガスバリア性保護層について説明する。ガスバリア性保護層は、少なくとも水酸基を有する水溶性高分子とアルコキシシランとを含む溶液でコーティングすることにより形成できる。少なくとも水酸基を有する水溶性高分子としては、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、アルギン酸ナトリウム、又はエチレン−ビニルアルコール共重合体などが挙げられ、特に、エチレン−ビニルアルコール共重合体やポリビニルアルコールが好ましい。これら樹脂は市販のものを使用してもよく、例えばエチレン・ビニルアルコール共重合体として、株式会社クラレ製、エバールEP−F101(エチレン含量;32モル%)、日本合成化学工業株式会社製、ソアノールD2908(エチレン含量;29モル%)等を使用することができる。また、ポリビニルアルコールとして、株式会社クラレ製のRSポリマーであるRS−110(ケン化度=99%、重合度=1,000)、同社製のクラレポバールLM−20SO(ケン化度=40%、重合度=2,000)、日本合成化学工業株式会社製のゴーセノールNM−14(ケン化度=99%、重合度=1,400)等を使用することができる。   Next, the gas barrier protective layer provided on the thin film layer formed as described above will be described. The gas barrier protective layer can be formed by coating with a solution containing at least a water-soluble polymer having a hydroxyl group and alkoxysilane. Examples of the water-soluble polymer having at least a hydroxyl group include polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, starch, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, sodium alginate, an ethylene-vinyl alcohol copolymer, and the like. Polyvinyl alcohol is preferred. These resins may be commercially available. For example, as an ethylene / vinyl alcohol copolymer, Kuraray Co., Ltd., Eval EP-F101 (ethylene content: 32 mol%), Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., Soarnol D2908 (ethylene content; 29 mol%) and the like can be used. Also, as polyvinyl alcohol, RS-110 (degree of saponification = 99%, degree of polymerization = 1,000) manufactured by Kuraray Co., Ltd., Kuraray Poval LM-20SO (degree of saponification = 40%) manufactured by the same company. Degree of polymerization = 2,000), Gohsenol NM-14 (degree of saponification = 99%, degree of polymerization = 1,400) manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. can be used.

アルコキシシランとしては、一般式:
1nSi(OR
(式中、RおよびRは、それぞれ独立して炭素数1〜8の有機基を表し、nは0以上の整数を表し、mは1以上の整数を表すが、n+mはSiの原子価を表す。)で表されるものが好適に使用できる。上記式において、Rで表される有機基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、その他等のアルキル基を挙げることができる。アルコキシシランの具体例としては、例えば、テトラメトキシシラン:Si(OCH 、テトラエトキシシラン:Si(OC 、テトラプロポキシシラン:Si(OC 、テトラブトキシシラン:Si(OC等を使用することができる。
As alkoxysilane, the general formula:
R 1n Si (OR 2 ) m
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represent an organic group having 1 to 8 carbon atoms, n represents an integer of 0 or more, m represents an integer of 1 or more, and n + m represents an Si atom. Can be suitably used. In the above formula, specific examples of the organic group represented by R 1 include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group. , T-butyl group, n-hexyl group, n-octyl group, and other alkyl groups. Specific examples of the alkoxysilane include, for example, tetramethoxysilane: Si (OCH 3 ) 4 , tetraethoxysilane: Si (OC 2 H 5 ) 4 , tetrapropoxysilane: Si (OC 3 H 7 ) 4 , tetrabutoxysilane. : Si (OC 4 H 9 ) 4 or the like can be used.

上記した水溶性高分子とアルコキシシランとを混合し、さらに所望によりゾル−ゲル法触媒、水、および、有機溶剤を添加した溶液を、酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素からなる薄膜の表面に塗布し、重縮合することにより、ガスバリア性保護層を形成することができる。また、本発明においては、酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素からなる薄膜の上に、上記の塗布膜を2層以上重層した複合ポリマー層を形成することもできる。   The above-mentioned water-soluble polymer and alkoxysilane are mixed, and if desired, a solution to which a sol-gel method catalyst, water, and an organic solvent are added is applied to the surface of a thin film made of aluminum oxide or silicon oxide. A gas barrier protective layer can be formed by condensation. In the present invention, a composite polymer layer in which two or more of the above-mentioned coating films are stacked can be formed on a thin film made of aluminum oxide or silicon oxide.

また、本発明においては、上記のガスバリア性保護層形成用塗布液に、シランカップリング剤を添加することができ、これにより得られるガスバリア性保護層は特に好ましいものである。上記のシランカップリング剤としては、既知の有機反応性基含有オルガノアルコキシシランを用いることができるが、特に、エポキシ基を有するオルガノアルコキシシランが好適であり、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、あるいは、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を使用することができる。上記のようなシランカップリング剤は、1種ないし2種以上を混合して用いてもよい。本発明において、上記のようなシランカップリング剤の使用量は、上記のアルコキシシラン100質量部に対して1〜20質量部程度の範囲内で使用することができる。   Moreover, in this invention, a silane coupling agent can be added to said coating liquid for gas barrier property protective layer formation, and the gas barrier property protective layer obtained by this is especially preferable. As the silane coupling agent, known organic reactive group-containing organoalkoxysilanes can be used. In particular, an organoalkoxysilane having an epoxy group is suitable, for example, γ-glycidoxypropyltrimethoxy. Silane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, or the like can be used. The above silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more. In this invention, the usage-amount of the above silane coupling agents can be used within the range of about 1-20 mass parts with respect to 100 mass parts of said alkoxysilane.

ガスバリア性保護層形成用塗布液の塗布方法としては、通常用いられる、グラビアロールコーターなどのロールコート、スプレーコート、スピンコート、デイツピング、刷毛、バーコード、アプリケータ等の従来公知の手段が用いられる。塗布膜の厚さは塗布液の種類によって異なるが、乾燥後の厚さが約0.01〜100μmの範囲であればよいが、50μm以上では、膜にクラックが生じやすくなるため、0.01〜50μmとすることが好ましい。   As a coating method of the coating solution for forming the gas barrier protective layer, conventionally known means such as roll coating such as gravure roll coater, spray coating, spin coating, dipping, brush, bar code, applicator and the like are used. . Although the thickness of the coating film varies depending on the type of the coating solution, the thickness after drying may be in the range of about 0.01 to 100 μm. However, if the thickness is 50 μm or more, cracks are likely to occur in the film. It is preferable to set it to -50 micrometers.

塗布液と重縮合させる際のゾル−ゲル法触媒としては、水に実質的に不溶であり、かつ有機溶媒に可溶な第三アミンが用いられる。具体的には、例えば、N,N−ジメチルベンジルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン等を使用することができる。特に、N,N−ジメチルべンジルアミンが好適であり、アルコキシシラン、およびシランカップリング剤の合計量100質量部当り、0.01〜1.0質量部、特に約0.03質量部程度を使用することが好ましい。   As a sol-gel method catalyst for polycondensation with a coating solution, a tertiary amine that is substantially insoluble in water and soluble in an organic solvent is used. Specifically, for example, N, N-dimethylbenzylamine, tripropylamine, tributylamine, tripentylamine and the like can be used. In particular, N, N-dimethylbenzylamine is suitable, and 0.01 to 1.0 part by weight, particularly about 0.03 part by weight is used per 100 parts by weight of the total amount of alkoxysilane and silane coupling agent. It is preferable to do.

また、ゾル−ゲル法の触媒として、酸を使用することもでき、例えば、硫酸、塩酸、硝酸などの鉱酸、ならびに、酢酸、酒石酸な等の有機酸、その他を使用することができる。酸の使用量としては、アルコキシシランおよびシランカップリング剤のアルコキシシラン分(例えばシリケート部分)の総モル量に対し0.001〜0.05モル程度、特に約0.01モル程度が好ましい。   Moreover, an acid can also be used as a catalyst of a sol-gel method, for example, mineral acids, such as a sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, organic acids, such as an acetic acid and tartaric acid, and others can be used. The amount of the acid used is preferably about 0.001 to 0.05 mol, particularly about 0.01 mol, relative to the total molar amount of alkoxysilane and the alkoxysilane content (for example, silicate moiety) of the silane coupling agent.

塗布液に含まれる水は、溶液アルコキシドの合計モル量1モルに対して0.1〜100モル、好ましくは0.8〜2モルの割合で添加される。また、ガスバリア性保護層形成用塗布液に含まれるポリビニルアルコールやエチレン−ビニルアルコール共重合体は、上記のアルコキシシランやシランカップリング剤などを含む塗布液中で溶解した状態であることが好ましく、そのために有機溶媒を適宜選択して添加してもよい。例えば、有機溶媒としては、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール等を用いることができる。   Water contained in the coating solution is added in a proportion of 0.1 to 100 mol, preferably 0.8 to 2 mol, per 1 mol of the total molar amount of the solution alkoxide. Moreover, it is preferable that the polyvinyl alcohol and the ethylene-vinyl alcohol copolymer contained in the coating liquid for forming a gas barrier protective layer are in a state dissolved in a coating liquid containing the above-described alkoxysilane, silane coupling agent, etc. Therefore, an organic solvent may be appropriately selected and added. For example, as the organic solvent, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butanol and the like can be used.

<ポリアクリロニトリル樹脂フィルム>
本発明の積層体に用いられるポリアクリロニトリル樹脂フィルムは、酸素非透過性、耐薬品性、保香性などに優れた性能を有するものである。ポリアクリロニトリル樹脂としては、アクリロニトリル単独重合体のみならず、アクリロニトリルと共重合可能な化合物を1種または2種以上と共重合したものであってもよい。このような化合物としては、特に限定されるものではなく、例えば、ニトリルゴム(NBR)等のゴム成分、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のメタクリル酸エステル類、塩化ビニル、フッ化ビニル、塩化ビニリデン等のハロオレフィン類、アクリルアミド、ビニルピロリドン等のビニルアミド類、スチレン等のビニル芳香族化合物類、ビニルカルボン酸類、ビニルスルホン酸類等が挙げられる。共重合する化合物の割合は、30モル%以下であることが好ましく、15モル%以下であることがより好ましい。
<Polyacrylonitrile resin film>
The polyacrylonitrile resin film used in the laminate of the present invention has performances excellent in oxygen impermeability, chemical resistance, fragrance retention and the like. The polyacrylonitrile resin may be not only an acrylonitrile homopolymer but also a copolymer obtained by copolymerizing one or more compounds copolymerizable with acrylonitrile. Such a compound is not particularly limited, and examples thereof include rubber components such as nitrile rubber (NBR), acrylic acid esters such as methyl acrylate and ethyl acrylate, methyl methacrylate, and ethyl methacrylate. Examples include methacrylic acid esters, haloolefins such as vinyl chloride, vinyl fluoride, and vinylidene chloride, vinylamides such as acrylamide and vinylpyrrolidone, vinyl aromatic compounds such as styrene, vinyl carboxylic acids, and vinyl sulfonic acids. The proportion of the compound to be copolymerized is preferably 30 mol% or less, and more preferably 15 mol% or less.

本発明においては、積層されるポリアクリロニトリル樹脂フィルムの厚みは、概ね20〜300μm程度である。   In the present invention, the thickness of the laminated polyacrylonitrile resin film is approximately 20 to 300 μm.

上記したような積層フィルムとポリアクリロニトリル樹脂フィルムとを重ね合わせて接着した積層体は、積層体を使用する際にも異物や残留溶剤等が滲出することがなく、かつ、ガスバリア性、耐薬品性、保香性やヒートシール性にも優れるものである。したがって、食品分野はいうまでもなく、医療分野で使用されている包装体、例えばシリンジ包装袋や粉末あるいは顆粒状の医薬品を充填包装するための包装体等に好適に使用することができる。   The laminated body in which the laminated film and the polyacrylonitrile resin film as described above are bonded to each other does not exude foreign matter or residual solvent even when the laminated body is used, and has gas barrier properties and chemical resistance. In addition, it has excellent fragrance retention and heat sealability. Therefore, it can be suitably used for a package used in the medical field, for example, a syringe package bag or a package for filling and packaging a powder or granular pharmaceutical product, not to mention the food field.

<積層体の製造方法>
次に、上記したような積層体を製造する方法を、図面を参照しながら説明する。先ず、上記した積層フィルム20とポリアクリロニトリル樹脂フィルム10とを準備し(図3(1))、両フィルムのいずれか一方または両方の、接着しようとする部分に電子線を照射する(図3(2))。その結果、図3(3)に示すように、電子線が照射された部分のみ、互いのフィルムが接着される。
<Method for producing laminate>
Next, a method for producing the laminate as described above will be described with reference to the drawings. First, the laminated film 20 and the polyacrylonitrile resin film 10 described above are prepared (FIG. 3 (1)), and either or both of the two films are irradiated with an electron beam (FIG. 3 ( 2)). As a result, as shown in FIG. 3 (3), only the portions irradiated with the electron beam are bonded to each other.

本発明においては、フィルムに電子線を照射した直後に、図4に示すようにローラー6等を用いて、重ね合わせたフィルム10,20を押圧することが好ましい。フィルム10,20の表面は、図4に示すようにミクロレベルで凹凸があるため、互いのフィルムを重ね合わせても完全に密着しておらず、両フィルムの接触界面での接触面積が小さい。本発明においては、電子線を照射した直後にローラー6等でフィルム10,20を押圧することにより、両フィルムの接着面での接触面積が増加するため、密着性が向上する。   In the present invention, it is preferable to press the stacked films 10 and 20 using a roller 6 or the like as shown in FIG. 4 immediately after irradiating the film with an electron beam. Since the surfaces of the films 10 and 20 are uneven at the micro level as shown in FIG. 4, even if the films are overlapped, they are not completely adhered to each other, and the contact area at the contact interface between the films is small. In this invention, since the contact area in the adhesive surface of both films increases by pressing the films 10 and 20 with the roller 6 etc. immediately after irradiating an electron beam, adhesiveness improves.

積層フィルム20とポリアクリロニトリル樹脂フィルム20とを重ね合わせた後、積層体1を押圧する際には、加熱しながら両フィルム10,20を押圧することが好ましい。加熱しながら押圧することにより、フィルム10,20の柔軟性が向上し、フィルム10,20の界面(接着面)での接触面積をより増加させることができるため、密着性がより向上する。加熱する温度は、使用するフィルムの種類にもよるが、フィルムが熱変形できる温度であればよく、例えば、フィルムを構成する樹脂のガラス転移温度以上に加熱することができる。例えば、ポリエチレンテレフタレートを基材とする積層フィルムとポリアクリロニトリル樹脂フィルムとを重ね合わせる場合には、加熱温度は80〜180℃、好ましくは130〜160℃である。加熱温度を高くしすぎると、発生したラジカルが失活してしまい、強固な結合を実現できなくなる。なお、押圧の力(接圧)を高くしてもよく、接圧を高くすることにより、加熱温度を低くすることができる。   After the laminated film 20 and the polyacrylonitrile resin film 20 are overlapped, when the laminated body 1 is pressed, it is preferable to press both the films 10 and 20 while heating. By pressing while heating, the flexibility of the films 10 and 20 is improved, and the contact area at the interface (adhesion surface) of the films 10 and 20 can be further increased, so that the adhesion is further improved. The heating temperature may be any temperature at which the film can be thermally deformed, although it depends on the type of film to be used. For example, the heating can be performed at a temperature higher than the glass transition temperature of the resin constituting the film. For example, when a laminated film based on polyethylene terephthalate and a polyacrylonitrile resin film are overlaid, the heating temperature is 80 to 180 ° C, preferably 130 to 160 ° C. If the heating temperature is too high, the generated radicals are deactivated, and a strong bond cannot be realized. The pressing force (contact pressure) may be increased, and the heating temperature can be lowered by increasing the contact pressure.

積層フィルム20とポリアクリロニトリル樹脂フィルム10とを重ね合わせた積層体1を押圧するには、上記したようにヒートローラー6等を好適に使用できる。また、図4に示すように、重ね合わせたフィルムがヒートローラー6と支持ローラー7との間で圧接可能となるように、ヒートローラー6と対向する位置に支持ローラー7を載置してもよい。このようにヒートローラー6と対向する位置に支持ローラー7を載置することにより、積層体(10,20)とヒートローラー6との接触を線接触に近づけて、ヒートローラー6からの熱により積層体(10,20)に発生する変形を最小限に抑えることができる。   In order to press the laminated body 1 which laminated | stacked the laminated | multilayer film 20 and the polyacrylonitrile resin film 10, the heat roller 6 grade | etc., Can be used conveniently as mentioned above. Further, as shown in FIG. 4, the support roller 7 may be placed at a position facing the heat roller 6 so that the superposed film can be pressed between the heat roller 6 and the support roller 7. . In this way, by placing the support roller 7 at a position facing the heat roller 6, the contact between the laminated body (10, 20) and the heat roller 6 is brought close to the line contact, and the heat roller 6 is laminated by heat. Deformation occurring in the body (10, 20) can be minimized.

図5は、本発明による別の製造方法の実施形態を示した概略図である。積層フィルム20とポリアクリロニトリル樹脂フィルム10とを重ね合わせて接着する工程において、それぞれのフィルム10,20をガイドローラーにより電子線照射位置3まで導き、電子線4を両フィルム10,20に照射した後にヒートローラー6により互いのフィルム10,20を押圧する工程を連続的に行うものである。それぞれのフィルム10,20はロール状形態として供給されてもよい。   FIG. 5 is a schematic view showing another embodiment of the manufacturing method according to the present invention. In the process of laminating and adhering the laminated film 20 and the polyacrylonitrile resin film 10, each film 10, 20 is guided to the electron beam irradiation position 3 by a guide roller, and after both the films 10, 20 are irradiated with the electron beam 4 The process of pressing the films 10 and 20 with the heat roller 6 is continuously performed. Each film 10, 20 may be supplied in roll form.

電子線照射装置3からそれぞれのフィルムに電子線4を照射する場合、厚みがより小さい方のフィルム側から電子線4を照射することが好ましい。電子線は加速電圧が増加するほどその透過力も増大する性質を有しているため、何れか一方のフィルム側から電子線を照射した場合に、フィルムの厚さによっては、他方のフィルムまで電子線が届かないことがある。その場合には、電子線の加速電圧を増加させることにより、他方のフィルムの深部まで電子線を到達させることができるが、電子線エネルギーが高くなるにしたがって、フィルム自体に不必要な照射が行われ劣化させてしまう。そのため、厚肉のフィルムと薄肉のフィルムとを重ね合わせて接着する際には、電子線エネルギーをそれほど増大させることなく、薄肉のフィルム側から電子線を照射するのが好ましい。例えば、積層フィルムの厚みが25μm以下であり、ポリアクリロニトリル樹脂フィルムの厚みが50μm以上である場合は、積層フィルム側から電子線を照射する。このような電子線照射方法を採用することにより、フィルムの劣化を最小限に留めることができる。   When irradiating each film with the electron beam 4 from the electron beam irradiation apparatus 3, it is preferable to irradiate the electron beam 4 from the film side with a smaller thickness. Since the electron beam has the property that its transmission power increases as the acceleration voltage increases, depending on the thickness of the film, the electron beam may reach the other film when irradiated with the electron beam from one of the film sides. May not arrive. In that case, the electron beam can reach the deep part of the other film by increasing the acceleration voltage of the electron beam, but unnecessary irradiation is performed on the film itself as the electron beam energy increases. It will deteriorate. Therefore, when a thick film and a thin film are laminated and bonded, it is preferable to irradiate an electron beam from the thin film side without increasing the electron beam energy so much. For example, when the thickness of the laminated film is 25 μm or less and the thickness of the polyacrylonitrile resin film is 50 μm or more, the electron beam is irradiated from the laminated film side. By adopting such an electron beam irradiation method, deterioration of the film can be minimized.

重ね合わせるフィルム10,20が両方とも厚肉である場合には、図5に示すように両方のフィルム側から電子線が照射できるように、電子線照射装置3と対向する位置に、別の電子線照射装置3’を設けてもよい。この態様によれば、フィルムの厚みに応じて電子線の照射エネルギーを調整することができるため、フィルムを劣化させることなく両フィルムどうしを接着することができる。   When the films 10 and 20 to be superimposed are both thick, another electron is placed at a position facing the electron beam irradiation device 3 so that an electron beam can be irradiated from both film sides as shown in FIG. A line irradiation device 3 ′ may be provided. According to this aspect, since the irradiation energy of an electron beam can be adjusted according to the thickness of a film, both films can be adhere | attached, without deteriorating a film.

図6は、本発明による別の製造方法の実施形態を示した概略図である。この実施態様においては、電子線の照射が、積層フィルム20とポリアクリロニトリル樹脂フィルム10とを重ね合わせる前に行われる。先ず、供給されてきた一対のフィルム(積層フィルム20およびポリアクリロニトリル樹脂フィルム10)は、両フィルム10,20が重ね合わされる前に、電子線照射装置3(3’)により、フィルム10(20)へ電子線4(4’)が照射される。図7に示した実施形態では、フィルム10,20の電子線照射側と反対側の面どうしが対向するように両フィルム10,20を重ね合わせたのに対し、図8に示す実施態様では、両フィルム10,20の電子線照射側の面どうしが対向するように両フィルム10,20を重ね合わせる点が相違している。このように、フィルム10へ電子線を照射した側の面に他方のフィルム20を重ね合わせることにより、フィルムの厚みによらず、電子線の照射エネルギーをより小さくすることができ、その結果、フィルムの電子線照射による劣化をより低減することができる。   FIG. 6 is a schematic view showing an embodiment of another manufacturing method according to the present invention. In this embodiment, the electron beam irradiation is performed before the laminated film 20 and the polyacrylonitrile resin film 10 are overlaid. First, a pair of supplied films (laminated film 20 and polyacrylonitrile resin film 10) are transferred to film 10 (20) by electron beam irradiation device 3 (3 ′) before both films 10 and 20 are overlaid. The electron beam 4 (4 ′) is irradiated. In the embodiment shown in FIG. 7, both the films 10 and 20 are overlapped so that the surfaces opposite to the electron beam irradiation side of the films 10 and 20 face each other, whereas in the embodiment shown in FIG. The difference is that the films 10 and 20 are overlapped so that the surfaces of the films 10 and 20 on the electron beam irradiation side face each other. Thus, by superimposing the other film 20 on the surface of the film 10 irradiated with the electron beam, the irradiation energy of the electron beam can be made smaller regardless of the thickness of the film. As a result, the film Degradation due to electron beam irradiation can be further reduced.

また、図6に示した実施態様においても、一対の電子線照射装置3,3’を設けて、図5に示した実施態様と同様に、積層フィルム20およびポリアクリロニトリル樹脂フィルム10のそれぞれへ電子線4,4’を照射してもよい。これらの組み合わせにより、よりフィルムの劣化を少なくして接着強度を向上させることができる。   In the embodiment shown in FIG. 6, a pair of electron beam irradiation devices 3 and 3 ′ are provided, and electrons are respectively applied to the laminated film 20 and the polyacrylonitrile resin film 10 as in the embodiment shown in FIG. 5. Lines 4 and 4 'may be irradiated. By these combinations, the deterioration of the film can be further reduced and the adhesive strength can be improved.

図7は、本発明による別の製造方法の実施形態を示した概略図である。この実施形態においては、積層フィルム20とポリアクリロニトリル樹脂フィルム10とを重ね合わせてヒートローラー6により押圧した後に電子線照射を行うものである。先ず、供給されてきた一対のフィルム10,20は、ガイドローラーに導かれて重ね合わされる。続いて、ヒートローラー6と支持ローラー7とにより両フィルム10,20が押圧されるとともに、ヒートローラー6により加熱が行われる。その後、電子線照射装置3によりフィルム10,20の表面に電子線4が照射されてフィルム10,20の接着が連続的に行われる。また、図7に示した実施形態においても、一対の電子線照射装置3,3’を設けて、図5及び6に示した実施態様と同様に両方のフィルム10,20へそれぞれ電子線4,4’を照射してもよい。これらの組み合わせにより、よりフィルムの劣化を少なくして接着強度を向上させることができる。   FIG. 7 is a schematic view showing another embodiment of the manufacturing method according to the present invention. In this embodiment, the laminated film 20 and the polyacrylonitrile resin film 10 are overlapped and pressed by the heat roller 6 and then irradiated with an electron beam. First, the pair of supplied films 10 and 20 are led to a guide roller and overlapped. Subsequently, both the films 10 and 20 are pressed by the heat roller 6 and the support roller 7, and heating is performed by the heat roller 6. Thereafter, the electron beam irradiation device 3 irradiates the surfaces of the films 10 and 20 with the electron beam 4 so that the films 10 and 20 are continuously bonded. In the embodiment shown in FIG. 7, a pair of electron beam irradiation devices 3 and 3 ′ are provided, and both the electron beams 4 and 20 are respectively applied to both films 10 and 20 similarly to the embodiment shown in FIGS. 5 and 6. 4 'may be irradiated. By these combinations, the deterioration of the film can be further reduced and the adhesive strength can be improved.

電子線の照射エネルギーは、上記したようにフィルム厚み等に応じて適宜調整する必要がある。本発明においては、20〜750kV、好ましくは25〜400kV、より好ましくは30〜300kV程度の照射エネルギー範囲で電子線を照射するが、より低い照射エネルギーとすることが好ましく、40〜200kVとすることができる。このように低い照射エネルギーとすることにより、フィルムの劣化を抑制できるだけでなく、フィルム表面のラジカル発生がより効率的におこるため、より強固な結合を実現することができる。また、電子線の吸収線量は、10〜800kGy、好ましくは25〜600kGyの範囲で行う。   The irradiation energy of the electron beam needs to be appropriately adjusted according to the film thickness and the like as described above. In the present invention, the electron beam is irradiated in an irradiation energy range of about 20 to 750 kV, preferably 25 to 400 kV, and more preferably about 30 to 300 kV. However, the irradiation energy is preferably lower, and 40 to 200 kV. Can do. Thus, by setting it as low irradiation energy, not only deterioration of a film can be suppressed, but since radical generation | occurrence | production of a film surface occurs more efficiently, stronger bond can be implement | achieved. The absorbed dose of the electron beam is 10 to 800 kGy, preferably 25 to 600 kGy.

このような電子線照射装置としては、従来公知のものを使用でき、例えばカーテン型電子照射装置(LB1023、株式会社アイ・エレクトロンビーム社製)やライン照射型低エネルギー電子線照射装置(EB−ENGINE、浜松ホトニクス株式会社製)等を好適に使用することができる。   As such an electron beam irradiation apparatus, conventionally known ones can be used. For example, a curtain type electron irradiation apparatus (LB1023, manufactured by I. Electron Beam Co., Ltd.) or a line irradiation type low energy electron beam irradiation apparatus (EB-ENGINE). , Manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) can be preferably used.

電子線を照射する際には、酸素濃度を100ppm以下とすることが好ましい。酸素存在下で電子線を照射するとオゾンが発生するため環境に悪影響を及ぼす場合があるからである。酸素濃度を100ppm以下とするには、真空下または窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下において、フィルムに電子線を照射すればよく、例えば、電子線照射装置内を窒素充填することにより、酸素濃度100ppm以下を達成することができる。   When irradiating with an electron beam, the oxygen concentration is preferably 100 ppm or less. This is because irradiation with an electron beam in the presence of oxygen generates ozone and may adversely affect the environment. In order to reduce the oxygen concentration to 100 ppm or less, the film may be irradiated with an electron beam in a vacuum or in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. For example, by filling the electron beam irradiation apparatus with nitrogen, A concentration of 100 ppm or less can be achieved.

上記した接着方法によって得られた、積層フィルムとポリアクリロニトリル樹脂フィルムと積層した積層体は、従来のラミネート樹脂を用いて接着した場合と同等またはそれ以上の接着強度を実現できる。また、ラミネート樹脂等を全く用いていないため、積層体を使用する際にも異物や残留溶剤等が滲出することがなく、かつ、ガスバリア性、耐薬品性、保香性にも優れるものとなる。   The laminated body obtained by laminating the laminated film and the polyacrylonitrile resin film obtained by the above-described adhesion method can realize an adhesive strength equal to or higher than that obtained by using a conventional laminated resin. In addition, since no laminate resin or the like is used, foreign matter or residual solvent does not ooze out when using a laminate, and gas barrier properties, chemical resistance, and fragrance retention are excellent. .

<フィルムの準備>
厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、蒸着装置を用いて、下記の条件にて、そのフィルムの一方の面に、膜厚20nmとなるように酸化アルミニウム薄膜が形成した。
蒸着条件:
蒸着チャンバー内の真空度(酸素導入後):2×10−4mbar
巻き取りチャンバー内の真空度:5×10−3mbar
電子ビーム電力:25kW
<Preparation of film>
Using a biaxially stretched polyethylene terephthalate film having a thickness of 12 μm, an aluminum oxide thin film was formed on one surface of the film so as to have a film thickness of 20 nm using a vapor deposition apparatus under the following conditions.
Deposition conditions:
Degree of vacuum in the deposition chamber (after introducing oxygen): 2 × 10 −4 mbar
Vacuum degree in the winding chamber: 5 × 10 −3 mbar
Electron beam power: 25kW

次いで、下記の組成Iからなるポリビニルアルコール溶液とイソプロピルアルコールとイオン交換水とを含む混合液に、下記組成IIからなる加水分解液を加えて充分に攪拌し、ガスバリア性保護層形成用塗工液と調製した。
組成I:
ポリビニルアルコール 2.33(質量%)
イソプロピルアルコール 2.70(質量%)
水 51.75(質量%)
組成II(加水分解液):
エチルシリケート 16.60(質量%)
シランカップリング剤 1.66(質量%)
イソプロピルアルコール 3.90(質量%)
0.5N塩酸水溶液 0.53(質量%)
水 20.53(質量%)
合計 100.00(質量%)
Next, a hydrolyzed liquid having the following composition II is added to a mixed liquid containing a polyvinyl alcohol solution having the following composition I, isopropyl alcohol and ion-exchanged water, and the mixture is sufficiently stirred to form a coating solution for forming a gas barrier protective layer. And prepared.
Composition I:
Polyvinyl alcohol 2.33 (mass%)
Isopropyl alcohol 2.70 (mass%)
Water 51.75 (mass%)
Composition II (hydrolyzed solution):
Ethyl silicate 16.60 (mass%)
Silane coupling agent 1.66 (mass%)
Isopropyl alcohol 3.90 (mass%)
0.5N hydrochloric acid aqueous solution 0.53 (mass%)
Water 20.53 (mass%)
Total 100.00 (mass%)

上記の塗工液を、酸化アルミニウム薄膜上にグラビアロールコート法によりコーティングして、次いで、180℃で60秒間加熱処理を行い、厚み0.2μm(乾操状態)のガスバリア性保護層を形成することにより、積層フィルムを得た。   The above coating liquid is coated on the aluminum oxide thin film by a gravure roll coating method, and then heat-treated at 180 ° C. for 60 seconds to form a gas barrier protective layer having a thickness of 0.2 μm (dry operation state). As a result, a laminated film was obtained.

また、ポリアクリロニトリル樹脂フィルムとして、厚さ30μmのポリアクリロニトリル樹脂フィルム(ハイトロンBX、タマポリ製)を準備した。   In addition, a polyacrylonitrile resin film (Hitron BX, manufactured by Tamapoly) having a thickness of 30 μm was prepared as a polyacrylonitrile resin film.

実施例1
<積層体の作製>
上記した2種類のフィルムを、それぞれ150mm×75mmの大きさに切り出した試料を準備し、電子線照射装置(ライン照射型低エネルギー電子線照射装置EES−L−DP01、浜松ホトニクス株式会社製)のサンプル台に並置した。この際、電子線が試料に照射されない部分を設けるために、両試料の一方の端部5〜10mm程度にマスキングしておいた。
Example 1
<Production of laminate>
Samples obtained by cutting each of the above-mentioned two types of films into a size of 150 mm × 75 mm were prepared, and an electron beam irradiation apparatus (line irradiation type low energy electron beam irradiation apparatus EES-L-DP01, manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) It was placed side by side on the sample stage. At this time, in order to provide a portion where the sample is not irradiated with the electron beam, masking is performed on one end portion of both samples of about 5 to 10 mm.

次いで、電子照射線装置のチャンバー内の酸素濃度が100ppm以下となるように窒素ガスでパージした後、下記の電子線照射条件により、試料の表面に電子線を照射した。
電圧:40kV
吸収線量:200kGy
装置内酸素濃度:100ppm以下
Next, after purging with nitrogen gas so that the oxygen concentration in the chamber of the electron irradiation apparatus becomes 100 ppm or less, the surface of the sample was irradiated with an electron beam under the following electron beam irradiation conditions.
Voltage: 40 kV
Absorbed dose: 200kGy
In-device oxygen concentration: 100 ppm or less

電子線を照射した後、試料を装置内から取り出し、すぐに両フィルムの電子線照射面側が対向するようにして重ね合わせ、熱ラミネート法により、両フィルムを接着して積層体を得た。   After irradiating the electron beam, the sample was taken out from the apparatus and immediately laminated so that the electron beam irradiation surface sides of both films were opposed to each other, and both films were bonded by a thermal laminating method to obtain a laminate.

実施例2および3
実施例1において、電子線の照射条件を下記の表1のように変えた以外は、実施例1と同様にして積層体を得た。
Examples 2 and 3
In Example 1, a laminate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the electron beam irradiation conditions were changed as shown in Table 1 below.

比較例1
電子照射を行わなかった以外は実施例1と同様にして積層体を得た。しかしながら、得られた積層体は、積層フィルムとポリアクリロニトリル樹脂フィルムとは接着していなかった。
Comparative Example 1
A laminate was obtained in the same manner as in Example 1 except that electron irradiation was not performed. However, in the obtained laminate, the laminate film and the polyacrylonitrile resin film were not adhered.

比較例2
実施例1で用いた2種の樹脂フィルムを、2液硬化型芳香族エステル系接着剤(タケラックA−3、三井化学株式会社製)を介して貼り合わせるドライラミネート法により積層体を得た。しかしながら、得られた積層体は、積層フィルムとポリアクリロニトリル樹脂フィルムとが接着していなかった。
Comparative Example 2
A laminate was obtained by a dry laminating method in which the two types of resin films used in Example 1 were bonded together via a two-component curable aromatic ester adhesive (Takelac A-3, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.). However, in the obtained laminate, the laminate film and the polyacrylonitrile resin film were not adhered.

<積層体の接着強度の評価>
得られた積層体を幅15mmの短冊状になるように切り出し、引張試験機(テンシロン万能材料試験機RTC−1310A、ORIENTEC社製)を用いて、50mm/分の速度で、90度剥離試験を行った。なお、上記したように比較例1の積層体は、積層フィルムとポリアクリロニトリル樹脂フィルムとが接着しておらず、積層体の接着強度を測定することができなかった。評価結果は、下記の表1に示される通りであった。
<Evaluation of adhesive strength of laminate>
The obtained laminate was cut into a strip shape with a width of 15 mm, and a 90 ° peel test was performed at a rate of 50 mm / min using a tensile tester (Tensilon Universal Material Tester RTC-1310A, manufactured by ORIENTEC). went. Note that, as described above, in the laminate of Comparative Example 1, the laminate film and the polyacrylonitrile resin film were not adhered, and the adhesion strength of the laminate could not be measured. The evaluation results were as shown in Table 1 below.

また、実施例1の積層体の接着が共有結合によるものかどうかと間接的に調べるために、得られた積層体を水中で保管し、その後、上記と同様にして積層体の接着強度を測定した。評価結果は、下記の表1に示される通りであった。   In addition, in order to indirectly check whether the adhesion of the laminate of Example 1 is due to a covalent bond, the obtained laminate was stored in water, and then the adhesion strength of the laminate was measured in the same manner as described above. did. The evaluation results were as shown in Table 1 below.

Figure 2012139888
Figure 2012139888

表1の評価結果からも明らかなように、実施例1の積層体は、水中保管後も、空気中で測定した接着強度と同様の接着強度を有している。この結果から、実施例1の積層体は、積層フィルムとポリアクリロニトリル樹脂フィルムとが水素結合や分子間力のみによって接着しているものではないことがわかる。したがって、間接的にではあるが、積層フィルムのケイ素原子とポリアクリロニトリル樹脂フィルムの炭素原子との間で共有結合が形成されていると推認でき、接着剤によりラミネート加工した従来の積層体と同程度の接着強度を有している。   As is clear from the evaluation results in Table 1, the laminate of Example 1 has the same adhesive strength as that measured in air even after storage in water. From this result, it can be seen that in the laminate of Example 1, the laminate film and the polyacrylonitrile resin film are not bonded only by hydrogen bonds or intermolecular forces. Therefore, although indirectly, it can be inferred that a covalent bond is formed between the silicon atom of the laminated film and the carbon atom of the polyacrylonitrile resin film, which is about the same as a conventional laminated body laminated with an adhesive. It has the adhesive strength.

1 積層体
10 ポリアクリロニトリル樹脂フィルム
20 積層フィルム
21 熱可塑性樹脂フィルム
22 薄膜層
23 ガスバリア性保護層
3、3’ 電子線照射装置
4、4’ 電子線
5 フィルム基材接触界面
6 ヒートローラー
7 支持ローラー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laminated body 10 Polyacrylonitrile resin film 20 Laminated film 21 Thermoplastic resin film 22 Thin film layer 23 Gas barrier property protective layer 3, 3 'Electron beam irradiation apparatus 4, 4' Electron beam 5 Film base material contact interface 6 Heat roller 7 Support roller

Claims (9)

熱可塑性樹脂フィルム、前記熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも一方の面に設けた酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素からなる薄膜層、および前記薄膜層上に設けたガスバリア性保護層を含んでなる積層フィルムと、ポリアクリロニトリル樹脂フィルムとが、前記ガスバリア性保護層と前記ポリアクリロニトリル樹脂フィルムとが対抗するように積層した積層体であって、
前記ガスバリア性保護層が、少なくとも水酸基を有する水溶性高分子とアルコキシシランとを含む溶液を塗布して得られる被膜からなり、
前記ガスバリア性保護層および前記ポリアクリロニトリル樹脂フィルムの少なくとも一部で、前記ガスバリア性保護層中の原子と、前記ポリアクリロニトリル樹脂フィルム中の原子との間に共有結合が形成されており、前記ガスバリア性保護層および前記ポリアクリロニトリル樹脂フィルムとが接着剤を介さずに接着されていることを特徴とする、積層体。
A laminated film comprising a thermoplastic resin film, a thin film layer made of aluminum oxide or silicon oxide provided on at least one surface of the thermoplastic resin film, and a gas barrier protective layer provided on the thin film layer; and polyacrylonitrile The resin film is a laminate in which the gas barrier protective layer and the polyacrylonitrile resin film are laminated so as to face each other,
The gas barrier protective layer comprises a film obtained by applying a solution containing at least a water-soluble polymer having a hydroxyl group and alkoxysilane,
In at least a part of the gas barrier protective layer and the polyacrylonitrile resin film, a covalent bond is formed between an atom in the gas barrier protective layer and an atom in the polyacrylonitrile resin film, and the gas barrier property A laminate, wherein the protective layer and the polyacrylonitrile resin film are bonded without using an adhesive.
前記ポリアクリロニトリル樹脂フィルム中の炭素原子に酸素原子または水酸基が共有結合しており、前記ガスバリア性保護層中の酸素原子および/または水酸基と、前記前記ポリアクリロニトリル樹脂フィルム中の酸素原子または水酸基との間で水素結合が形成されている、請求項1に記載の積層体。   An oxygen atom or a hydroxyl group is covalently bonded to a carbon atom in the polyacrylonitrile resin film, and an oxygen atom and / or a hydroxyl group in the gas barrier protective layer and an oxygen atom or a hydroxyl group in the polyacrylonitrile resin film The laminated body of Claim 1 in which the hydrogen bond is formed between. 前記アルコキシシランが下記一般式:
1nSi(OR
(式中、RおよびRは、それぞれ独立して炭素数1〜8の有機基を表し、nは0以上の整数を表し、mは1以上の整数を表すが、n+mはSiの原子価を表す。)
で表される、請求項1または2に記載の積層体。
The alkoxysilane is represented by the following general formula:
R 1n Si (OR 2 ) m
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represent an organic group having 1 to 8 carbon atoms, n represents an integer of 0 or more, m represents an integer of 1 or more, and n + m represents an Si atom. Represents the value.)
The laminated body of Claim 1 or 2 represented by these.
前記水酸基を有する水溶性高分子が、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、アルギン酸ナトリウム、およびエチレン−ビニルアルコール共重合体からなる群から選択される1種、または2種以上の混合物である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の積層体。   The water-soluble polymer having a hydroxyl group is selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, starch, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, sodium alginate, and an ethylene-vinyl alcohol copolymer, or a mixture of two or more. The laminate according to any one of claims 1 to 3, wherein 前記熱可塑性樹脂フィルムがポリエチレンテレフタレートフィルムである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の積層体。   The laminated body as described in any one of Claims 1-4 whose said thermoplastic resin film is a polyethylene terephthalate film. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の、積層フィルムとポリアクリロニトリル樹脂フィルムとが積層した積層体を製造する方法であって、
熱可塑性樹脂フィルム、前記熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも一方の面に設けた酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素からなる薄膜層、および前記薄膜層上に設けたガスバリア性保護層を含んでなる積層フィルムのガスバリア性保護層面、および/またはポリアクリロニトリル樹脂フィルムの少なくとも一方の面、に電子線を照射し、
前記積層フィルムの電子線が照射されたガスバリア性保護層面と前記ポリアクリロニトリル樹脂フィルム面を重ね合わせて接着する、ことを含んでなることを特徴とする、方法。
A method for producing a laminate in which a laminate film and a polyacrylonitrile resin film according to any one of claims 1 to 5 are laminated,
Gas barrier protection of a laminated film comprising a thermoplastic resin film, a thin film layer made of aluminum oxide or silicon oxide provided on at least one surface of the thermoplastic resin film, and a gas barrier protective layer provided on the thin film layer Irradiating the layer surface and / or at least one surface of the polyacrylonitrile resin film with an electron beam,
A method comprising: superposing and adhering a gas barrier protective layer surface irradiated with an electron beam of the laminated film and the polyacrylonitrile resin film surface.
前記積層フィルムと前記ポリアクリロニトリル樹脂フィルムとを重ね合わせる前および/または重ね合わせる前に電子線照射を行う、請求項6に記載の方法。   The method according to claim 6, wherein the electron beam irradiation is performed before and / or before superposing the laminated film and the polyacrylonitrile resin film. 前記接着を加圧して行う、請求項6または7に記載の方法。   The method according to claim 6 or 7, wherein the adhesion is performed under pressure. 前記接着を加熱して行う、請求項6〜8のいずれか一項に記載の方法。   The method according to claim 6, wherein the adhesion is performed by heating.
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