JP2013237271A - Gas-barrier laminated film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガスバリア性積層フィルムに関し、詳しくは水蒸気や酸素に対するバリア性が高く、静電気障害を防止することができ、且つ、使用後においては焼却処理が可能で残滓が少ない電子部品の包装に使用する積層包装材料として適したガスバリア性積層フィルムに関する。 The present invention relates to a gas barrier laminate film, and in particular, has a high barrier property against water vapor and oxygen, can prevent static electricity damage, and can be incinerated after use and used for packaging electronic components with little residue. The present invention relates to a gas barrier laminated film suitable as a laminated packaging material.
従来、磁気ディスク等の電子部品は、空気中の水蒸気や酸素による損傷だけでなく、静電気によって損傷を起こすことが知られている。
アルミニウム(AL)などのハーフ蒸着を、静電気シールド性包装材に利用する技術は、非常に古くから実施されている技術である。また、一般に電子部品等の包装のための積層フィルムとして、ポリオレフィン系基材フィルムの片面又は両面に静電気障害を防止するためにカーボン、金属等を含有させて導電性を付与したものが使用されている。しかし、このような従来の積層フィルムではバリア性が乏しく、電子部品が湿気や酸素によって酸化損傷するという問題があった。
Conventionally, it is known that electronic parts such as a magnetic disk are damaged not only by water vapor and oxygen in the air but also by static electricity.
The technique of using half vapor deposition such as aluminum (AL) for the electrostatic shielding packaging material has been practiced for a long time. In general, as a laminated film for packaging electronic parts, one or both surfaces of a polyolefin-based substrate film containing carbon, metal or the like to impart conductivity to prevent electrostatic damage is used. Yes. However, such a conventional laminated film has a poor barrier property, and there is a problem that the electronic component is oxidized and damaged by moisture and oxygen.
また、支持体表面にカーボンもしくは金属粉の塗工膜または金属蒸着膜からなる導電層と、この導電層の反対側に厚さ7〜20μmのAL箔を貼り合わせ、帯電防止剤を練り込んだシーラントを積層した包装材料を使用することによって、電子部品を静電気障害および酸素と湿気による酸化障害から守る従来技術がある。しかし、この包装材料はAL箔を使用しているため、内容物の視認性が得られないという問題があった。また、現在の焼却炉では温度約800℃前後で焼却している炉もあり、この温度ではAL箔が焼却できず、残滓が多く発生することが問題となっていた。
さらに、内容物を識別できる透明性をもつ透明バリアフィルム(IBフィルム)に、静電気シールド性を付与した積層体に関しては、プラスチック基材フィルムに無機酸化物を蒸着し、更にバリアコート層およびハーフ蒸着層を設け、さらにバリアコートを積層することを特徴とする積層体が提案されている(特許文献1)。
しかし、バリアコート層の上にハーフ蒸着層を積層しても、ガスバリア性は向上しないため、この積層体においては、ガスバリア性が十分でないという問題があった。
In addition, a conductive layer made of carbon or metal powder coating film or metal vapor deposition film on the support surface and an AL foil having a thickness of 7 to 20 μm were bonded to the opposite side of the conductive layer, and an antistatic agent was kneaded. There is a conventional technique that protects electronic components from static electricity damage and oxidation damage caused by oxygen and moisture by using a packaging material laminated with a sealant. However, since this packaging material uses AL foil, there was a problem that the visibility of the contents could not be obtained. In addition, some current incinerators incinerate at a temperature of about 800 ° C. At this temperature, the AL foil cannot be incinerated and a large amount of residue remains.
Furthermore, with regard to a laminate in which a transparent barrier film (IB film) having transparency capable of identifying the contents is provided with an electrostatic shielding property, an inorganic oxide is vapor-deposited on a plastic substrate film, and further a barrier coat layer and half vapor deposition There has been proposed a laminate characterized by providing a layer and further laminating a barrier coat (Patent Document 1).
However, even if a half vapor deposition layer is laminated on the barrier coat layer, the gas barrier property is not improved. Therefore, this laminate has a problem that the gas barrier property is not sufficient.
本発明が解決しようとする課題は、水蒸気や酸素に対するバリア性が高く、静電気障害を防止することができ、且つ、使用後においては焼却処理が可能で残滓が少ない電子部品の包装に使用する積層包装材料としてのガスバリア性積層フィルムを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is a laminate used for packaging electronic parts that has a high barrier property against water vapor and oxygen, can prevent static electricity damage, and can be incinerated after use and has little residue. It is to provide a gas barrier laminate film as a packaging material.
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、既存の透明バリアフィルム(IBフィルム)において、ガスバリア性塗布膜の表面に易接着処理を施すことにより強密着処理層を設け、この強密着処理層の上に半透明金属薄膜層を蒸着させることにより、ガスバリア性塗布膜と半透明金属薄膜層とを直接積層するだけでは得られなかったガスバリア性の向上を生じさせることに成功した。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor provided a strong adhesion treatment layer by applying an easy adhesion treatment to the surface of the gas barrier coating film in an existing transparent barrier film (IB film). By vapor-depositing a semitransparent metal thin film layer on the adhesion treatment layer, the inventors succeeded in improving the gas barrier property that could not be obtained simply by directly laminating the gas barrier coating film and the semitransparent metal thin film layer.
すなわち、本発明は、基材フィルムの少なくとも一方の面に無機酸化物または無機窒化物からなる蒸着薄膜層、およびガスバリア性塗布膜を順次積層し、前記ガスバリア性塗布膜表面に易接着処理をすることにより強密着処理層を形成し、さらにその上に半透明金属薄膜層を積層したことを特徴とするガスバリア性積層フィルムに関するものである。そして本発明は、以下の特徴を有する。 That is, in the present invention, a vapor-deposited thin film layer made of an inorganic oxide or an inorganic nitride and a gas barrier coating film are sequentially laminated on at least one surface of a base film, and an easy adhesion treatment is performed on the surface of the gas barrier coating film. The present invention relates to a gas barrier laminate film characterized in that a strong adhesion treatment layer is formed and a semitransparent metal thin film layer is further laminated thereon. The present invention has the following features.
1.プラスチック材料からなる基材フィルムの少なくとも一方の面に、無機酸化物または無機窒化物からなる蒸着薄膜層を設け、その上に更にガスバリア性塗布膜を積層した積層フィルムにおいて、前記ガスバリア性塗布膜表面に易接着処理をすることにより強密着処理層を形成し、さらにその上に半透明金属薄膜層を設けたガスバリア性積層フィルム。 1. In a laminated film in which a vapor-deposited thin film layer made of an inorganic oxide or an inorganic nitride is provided on at least one surface of a base film made of a plastic material, and a gas barrier coating film is further laminated thereon, the surface of the gas barrier coating film A gas barrier laminate film in which a strong adhesion treatment layer is formed by performing easy adhesion treatment, and a semitransparent metal thin film layer is further provided thereon.
2.前記易接着処理を、酸素、窒素若しくはアルゴンの単独ガス、またはこれらの混合ガスによるプラズマ処理により行うガスバリア性積層フィルム。 2. A gas barrier laminate film in which the easy adhesion treatment is performed by plasma treatment using oxygen, nitrogen or argon alone gas, or a mixed gas thereof.
3.前記半透明金属薄膜層が、物理蒸着法により蒸着された層であるガスバリア性積層フィルム。 3. A gas barrier laminate film in which the semitransparent metal thin film layer is a layer deposited by physical vapor deposition.
4.前記半透明金属薄膜層が、アルミニウム、ニッケル若しくはチタニウムの単独の蒸着膜、またはこれらの混合物の蒸着膜であるガスバリア性積層フィルム。 4). A gas barrier laminate film in which the semitransparent metal thin film layer is a single vapor deposition film of aluminum, nickel, or titanium, or a vapor deposition film of a mixture thereof.
5.前記ガスバリア性塗布膜が、一般式R1 nM(OR2)m(式中、R1およびR2は炭素数1〜8の有機基を表し、Mは金属原子を表し、nは0以上の整数を表し、mは1以上の整数を表し、n+mはMの原子価を表す)で表される1種又はそれ以上のアルコキシドと、ポリビニルアルコール系樹脂及び/又はエチレン・ビニルアルコール共重合体とを、ゾル−ゲル法によって重縮合して得られるガスバリア性組成物からなるガスバリア性塗布膜であるガスバリア性積層フィルム。 5. The gas barrier coating film has a general formula R 1 n M (OR 2 ) m (wherein R 1 and R 2 represent an organic group having 1 to 8 carbon atoms, M represents a metal atom, and n represents 0 or more. M represents an integer of 1 or more, and n + m represents a valence of M), a polyvinyl alcohol resin and / or an ethylene / vinyl alcohol copolymer. A gas barrier laminate film, which is a gas barrier coating film made of a gas barrier composition obtained by polycondensation of the above with a sol-gel method.
6.一般式R1 nM(OR2)m中のMが、珪素、ジルコニウム、チタン、または、アルミニウムであるガスバリア性積層フィルム。 6). A gas barrier laminate film in which M in the general formula R 1 n M (OR 2 ) m is silicon, zirconium, titanium, or aluminum.
7.前記アルコキシドが、アルコキシシラン、アルコキシドの部分加水分解物、または、アルコキシドの加水分解縮合物からなるガスバリア性積層フィルム。 7). A gas barrier laminate film in which the alkoxide is an alkoxysilane, a partial hydrolyzate of an alkoxide, or a hydrolytic condensate of an alkoxide.
8.前記ガスバリア性組成物が、一般式R1 nM(OR2)m(式中、R1およびR2は炭素数1〜8の有機基を表し、Mは金属原子を表し、nは0以上の整数を表し、mは1以上の整数を表し、n+mはMの原子価を表す)で表される1種又はそれ以上のアルコキシドと、ポリビニルアルコール系樹脂及び/又はエチレン・ビニルアルコール共重合体とを含有し、更に、ゾル−ゲル法触媒、酸、水、および、有機溶剤の存在下に、ゾル−ゲル法によって重縮合して得られるガスバリア性組成物であるガスバリア性積層フィルム。 8). The gas barrier composition has a general formula R 1 n M (OR 2 ) m (wherein R 1 and R 2 represent an organic group having 1 to 8 carbon atoms, M represents a metal atom, and n is 0 or more) M represents an integer of 1 or more, and n + m represents a valence of M), a polyvinyl alcohol resin and / or an ethylene / vinyl alcohol copolymer. And a gas barrier laminate film, which is a gas barrier composition obtained by polycondensation by a sol-gel method in the presence of a sol-gel method catalyst, an acid, water, and an organic solvent.
9.前記ガスバリア性塗布膜が、ガスバリア性組成物を塗工して塗工膜を設けた基材フィルムを、20℃〜200℃で、かつ、上記の基材フィルムの融点以下の温度で10秒〜10分間加熱処理した硬化膜からなるガスバリア性積層フィルム。 9. The gas barrier coating film is a base film provided with a coating film by applying a gas barrier composition at a temperature of 20 ° C. to 200 ° C. and below the melting point of the base film for 10 seconds to A gas barrier laminate film comprising a cured film that has been heat-treated for 10 minutes.
10.ゾル−ゲル法触媒が、水に実質的に不溶であり、かつ、有機溶媒に可溶な第三級アミンからなるガスバリア性積層フィルム。 10. A gas barrier laminate film comprising a tertiary amine in which the sol-gel catalyst is substantially insoluble in water and soluble in an organic solvent.
11.前記第三級アミンが、N,N−ジメチルベンジルアミンからなるガスバリア性積
層フィルム。
11. A gas barrier laminate film in which the tertiary amine is N, N-dimethylbenzylamine.
12.前記ガスバリア性組成物中の水が、アルコキシド1モルに対して0.1〜100
モルの割合で用いられるガスバリア性積層フィルム。
12 Water in the gas barrier composition is 0.1 to 100 per 1 mol of alkoxide.
A gas barrier laminate film used in a molar ratio.
13.前記ガスバリア性組成物が、シランカップリング剤を含むガスバリア性積層フィルム。 13. The gas barrier laminate film, wherein the gas barrier composition contains a silane coupling agent.
14.前記プラスチック材料からなる基材フィルムに用いられるプラスチック材料が、ポリエステル、ポリアミドまたはポリオレフィンであるガスバリア性積層フィルム。 14 A gas barrier laminate film in which the plastic material used for the base film made of the plastic material is polyester, polyamide or polyolefin.
15.前記ガスバリア性積層フィルムを中間層として、これに接着剤層を介してさらに別の基材フィルムを積層し、少なくとも最表面および最内面に帯電防止コート層乃至は帯電防止フィルムを用いることにより帯電防止層を設ける積層包装体。 15. The gas barrier laminate film is used as an intermediate layer, and another substrate film is laminated on the intermediate layer via an adhesive layer. An antistatic coat layer or an antistatic film is used on at least the outermost surface and the innermost surface, thereby preventing antistatic. Laminated package providing layers.
本発明に係るガスバリア性積層フィルムを構成するガスバリア性塗布膜は、その表面に易接着処理がされることにより、その表面が強密着処理層となる。この強密着処理層を間にして、ガスバリア性塗布膜と半透明金属薄膜層とを積層することにより、ガスバリア性塗布膜と半透明金属薄膜層とを直接積層した場合には得られなかったガスバリア性を発揮させることができる。そして、ガスバリア性塗布膜と半透明金属薄膜層との間に強密着処理層を設けた場合、強密着処理層を設けない場合に対し、ガスバリア性が少なくとも1.
2倍向上する。
The gas barrier coating film constituting the gas barrier laminated film according to the present invention is subjected to an easy adhesion treatment on the surface, whereby the surface becomes a strong adhesion treatment layer. A gas barrier that was not obtained when the gas barrier coating film and the semitransparent metal thin film layer were directly laminated by laminating the gas barrier coating film and the semitransparent metal thin film layer with the strong adhesion treatment layer interposed therebetween. The ability to show off. When the strong adhesion treatment layer is provided between the gas barrier coating film and the semitransparent metal thin film layer, the gas barrier property is at least 1.
2 times improvement.
これにより、基材フィルム、蒸着薄膜層、ガスバリア性塗布膜、強密着処理層および半透明金属薄膜層から構成される本発明のガスバリア性積層フィルムは、水蒸気や酸素に対するバリア性だけでなく、透明性および静電気障害を防止する導電性をも兼ね備えることを可能にしている。 Thereby, the gas barrier laminate film of the present invention composed of a base film, a vapor-deposited thin film layer, a gas barrier coating film, a strong adhesion treatment layer and a translucent metal thin film layer is not only transparent to water vapor and oxygen but also transparent. It is possible to have both conductivity and conductivity that prevents electrostatic disturbance.
また、使用後においては焼却処理が可能で残滓が少ないため、電子部品の包装に使用する材料としても適している。
そして、このような強密着処理層の形成によりガスバリア性が向上するのは、ガスバリア性塗布膜、強密着処理層および半透明金属薄膜層の密着性が向上するためと考えられる。
In addition, since it can be incinerated after use and has little residue, it is also suitable as a material for packaging electronic components.
The reason why the gas barrier property is improved by the formation of such a strong adhesion treatment layer is considered to be that the adhesion properties of the gas barrier coating film, the strong adhesion treatment layer, and the semitransparent metal thin film layer are improved.
以下、本発明のガスバリア性積層フィルムについて具体的に説明する。
1.本発明のガスバリア性積層フィルムの構造
本発明に係るガスバリア性積層フィルムは、基材フィルムの少なくとも一方の面に、無機酸化物または無機窒化物の蒸着薄膜層を設け、その上に更にガスバリア性塗布膜を順次積層した積層フィルムにおいて、前記ガスバリア性塗布膜表面に易接着処理をすることにより強密着処理層を形成し、さらにその上に半透明金属薄膜層を積層した5層構成を基本構造とするものである(図1)。
また、蒸着薄膜層とガスバリア性塗布膜を、この順に2回以上繰り返し積層することもできる。
Hereinafter, the gas barrier laminate film of the present invention will be specifically described.
1. Structure of Gas Barrier Laminate Film of the Present Invention The gas barrier laminate film according to the present invention is provided with a vapor-deposited thin film layer of an inorganic oxide or an inorganic nitride on at least one surface of a base film, and further a gas barrier coating applied thereon. In a laminated film in which films are sequentially laminated, a five-layer structure in which a strong adhesion treatment layer is formed by performing an easy adhesion treatment on the gas barrier coating film surface, and a semi-transparent metal thin film layer is further laminated thereon is a basic structure. (FIG. 1).
Further, the vapor-deposited thin film layer and the gas barrier coating film can be repeatedly laminated in this order twice or more.
本発明のガスバリア性積層フィルムを用いて積層包装体を製造する場合は、本発明ガスバリア性積層フィルムに接着剤層を介してシーラントを積層し、少なくとも本発明ガスバリア性積層フィルム/接着剤層/シーラントの3層構造の状態で用いる。
積層包装体を包装袋の形態で製造する場合は、ガスバリア性積層フィルムを中間層として、これに接着剤層を介してさらに別基材フィルムを積層し、最外層に帯電防止コート層および帯電防止フィルムを積層することが好ましい。
When producing a laminated package using the gas barrier laminate film of the present invention, a sealant is laminated on the gas barrier laminate film of the present invention via an adhesive layer, and at least the gas barrier laminate film / adhesive layer / sealant of the present invention. The three-layer structure is used.
When manufacturing a laminated package in the form of a packaging bag, a gas barrier laminate film is used as an intermediate layer, and another substrate film is laminated on the intermediate layer via an adhesive layer, and an antistatic coat layer and an antistatic layer are formed on the outermost layer. It is preferable to laminate films.
本発明のガスバリア性積層フィルムを利用した積層包装袋の層構造は、例えば、帯電防止コート層/帯電防止コートPETフィルム/接着剤層/本発明ガスバリア性積層フィルム/接着剤層/ナイロン(Ny)フィルム/押し出しPE/帯電防止PEフィルムである。 The layer structure of the laminated packaging bag using the gas barrier laminate film of the present invention is, for example, an antistatic coat layer / antistatic coat PET film / adhesive layer / the present gas barrier laminate film / adhesive layer / nylon (Ny). Film / Extruded PE / Antistatic PE film.
2.基材フィルム
本発明の基材フィルムとして、化学的または物理的強度に優れ、無機酸化物または無機窒化物の蒸着薄膜層を形成する条件等に耐え、蒸着薄膜層の特性を損なうことなく良好に保持し得ることができるプラスチック材料からなるフィルムないしシートを使用することができる。また、半透明金属薄膜層の透明性を生かすために透明な基材フィルムであることが好ましい。
2. Base film As the base film of the present invention, it is excellent in chemical or physical strength, withstands the conditions for forming a vapor-deposited thin film layer of inorganic oxide or inorganic nitride, and does not deteriorate the characteristics of the vapor-deposited thin film layer. A film or sheet made of a plastic material that can be held can be used. Moreover, it is preferable that it is a transparent base film in order to utilize the transparency of a semi-transparent metal thin film layer.
このようなプラスチック材料からなるフィルムとしては、具体的には、ポリエチレン系樹脂あるいはポリプロピレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等の各種のプラスチック材料からなるフィルムないしシートを使用することができる。 Specific examples of films made of such plastic materials include polyolefin resins such as polyethylene resins or polypropylene resins, cyclic polyolefin resins, polystyrene resins, acrylonitrile-styrene copolymers (AS resins), and acrylonitrile. -Butadiene-styrene copolymer (ABS resin), poly (meth) acrylic resin, polycarbonate resin, polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyamide resins such as various nylons, polyimide resins, polyurethane Films or sheets made of various plastic materials such as resin, acetal resin, and cellulose resin can be used.
本発明においては、上記のプラスチック材料からなるフィルムの中でも、特に、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、または、ポリオレフィン系樹脂のプラスチック材料からなるフィルムないしシートを使用することが好ましい。 In the present invention, it is particularly preferable to use a film or sheet made of a plastic material such as a polystyrene resin, a polyamide resin, or a polyolefin resin among the films made of the plastic material.
本発明において、上記の各種フィルムは、上記の各種の樹脂1種又はそれ以上を使用し、押し出し法、キャスト成形法、Tダイ法、切削法、インフレーション法等の製膜化法を用いて、上記の各種の樹脂を単独で製膜化する方法、あるいは、2種以上の各種の樹脂を使用して多層共押し出し製膜化する方法、さらには、2種以上の樹脂を使用し、製膜化する前に混合して製膜化する方法等により、各種のフィルムを製造し、さらに、所望により、テンター方式、あるいは、チューブラマ方式等を利用して1軸ないし2軸方向に延伸した各種のフィルムとすることができる。
本発明において、基材フィルムの膜厚は、6〜188μmであり、より好ましくは、9〜25μmである。
In the present invention, the various films described above use one or more of the various resins described above, and use film forming methods such as an extrusion method, a cast molding method, a T-die method, a cutting method, and an inflation method, A method of forming the above various resins alone, or a method of forming a multi-layer coextrusion film using two or more kinds of resins, and further forming a film using two or more kinds of resins. Various types of films are manufactured by a method such as mixing to form a film before forming, and further stretched uniaxially or biaxially using a tenter method or a tubular llama method if desired. Film.
In this invention, the film thickness of a base film is 6-188 micrometers, More preferably, it is 9-25 micrometers.
なお、上記各種の樹脂1種又はそれ以上を使用し、その製膜化に際して、例えば、フィルムの加工性、耐熱性、耐候性、機械的性質、寸法安定性、抗酸化性、滑り性、離形性、難燃性、抗カビ性、電気的特性、強度等を改良、改質する目的で、種々のプラスチック配合剤や添加剤等を添加することができ、その添加量としては、極微量から数十%まで、その目的に応じて、任意に添加することができる。 In addition, when using one or more of the above-mentioned various resins and forming the film, for example, film processability, heat resistance, weather resistance, mechanical properties, dimensional stability, antioxidant properties, slipperiness, release properties, etc. Various plastic compounding agents and additives can be added for the purpose of improving and modifying formability, flame retardancy, antifungal properties, electrical properties, strength, etc. Can be arbitrarily added depending on the purpose.
上記において、一般的な添加剤としては、例えば、滑剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、補強剤、帯電防止剤、顔料等を使用することができ、さらには、改質用樹脂等も使用することができる。 In the above, as a general additive, for example, a lubricant, a crosslinking agent, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a filler, a reinforcing agent, an antistatic agent, a pigment, and the like can be used. In this case, a modifying resin or the like can also be used.
また、本発明において、上記の各種の樹脂のフィルムないしシートの表面には、後述する無機酸化物または無機窒化物の蒸着膜との密接着性等を向上させるために、予め、所望の表面処理層を設けておくこともできる。 Further, in the present invention, the surface of the above-mentioned various resin films or sheets may be subjected to a desired surface treatment in advance in order to improve close adhesion with an inorganic oxide or inorganic nitride deposited film, which will be described later. Layers can also be provided.
本発明において、上記の表面処理層としては、例えば、コロナ放電処理、オゾン処理、酸素ガス若しくは窒素ガス等を用いた低温プラズマ処理、グロー放電処理、化学薬品等を用いて処理する酸化処理、その他等の前処理を任意に施し、例えば、コロナ処理層、オゾン処理層、プラズマ処理層、酸化処理層、その他を形成しておくことができる。 In the present invention, examples of the surface treatment layer include corona discharge treatment, ozone treatment, low temperature plasma treatment using oxygen gas or nitrogen gas, glow discharge treatment, oxidation treatment using chemicals, etc. For example, a corona treatment layer, an ozone treatment layer, a plasma treatment layer, an oxidation treatment layer, and the like can be formed.
上記の表面前処理は、各種の樹脂のフィルムないしシートと後述する無機酸化物または無機窒化物の蒸着膜との密接着性等を改善するためのものであるが、上記の密接着性を改善する方法として、その他、例えば、各種の樹脂のフィルムないしシートの表面に、予め、プライマーコート剤層、アンダーコート剤層、アンカーコート剤層、接着剤層、あるいは、蒸着アンカーコート剤層等を任意に形成して、表面処理層とすることもできる。 The above surface pretreatment is intended to improve the close adhesion between various resin films or sheets and the inorganic oxide or inorganic nitride deposited film described later, but improves the above close adhesion. In addition, for example, a primer coat agent layer, an undercoat agent layer, an anchor coat agent layer, an adhesive layer, or a vapor deposition anchor coat agent layer is arbitrarily provided on the surface of various resin films or sheets. It can also be formed into a surface treatment layer.
上記の前処理のコート剤層としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリエチレンあるいはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂あるいはその共重合体ないし変性樹脂、セルロース系樹脂、その他等をビヒクルの主成分とする樹脂組成物を使用することができる。 Examples of the pretreatment coating agent layer include polyester resins, polyamide resins, polyurethane resins, epoxy resins, phenol resins, (meth) acrylic resins, polyvinyl acetate resins, polyethylene, and polypropylene. A resin composition comprising a main component of a vehicle such as a polyolefin resin or a copolymer or modified resin thereof, a cellulose resin, or the like can be used.
3.無機酸化物または無機窒化物の蒸着薄膜層
本発明において、基材フィルムに積層する蒸着薄膜層としては、珪素(Si)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、カリウム(K)、スズ(Sn)、ナトリウム(Na)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、鉛(Pb)、ジルコニウム(Zr)、イットリウム(Y)等の酸化物または窒化物からなる蒸着薄膜層を挙げることができる。無機窒化物を蒸着する場合は、無機窒化物としてSiNx(xは、0.5〜1.0)等を用いることができる。
好ましいものとしては、珪素(Si)又はアルミニウム(Al)の金属の酸化物からなる蒸着薄膜層を挙げることができる。
3. In the present invention, the vapor deposition thin film layer laminated on the base film includes silicon (Si), aluminum (Al), magnesium (Mg), calcium (Ca), potassium (K). ), Tin (Sn), sodium (Na), boron (B), titanium (Ti), lead (Pb), zirconium (Zr), yttrium (Y), and other deposited thin film layers made of oxides or nitrides. be able to. In the case of depositing an inorganic nitride, SiN x (x is 0.5 to 1.0) or the like can be used as the inorganic nitride.
Preferable examples include a deposited thin film layer made of a metal oxide of silicon (Si) or aluminum (Al).
また、上記の金属の酸化物の蒸着薄膜層は、珪素酸化物、アルミニウム酸化物、マグネシウム酸化物等のように金属酸化物でもあり、その表記は、例えば、SiOX、AlOX、MgOX等のようにMOX(ただし、式中、Mは、金属元素を表し、Xの値は、金属元素によってそれぞれ範囲が異なる)で表される。 The metal oxide vapor-deposited thin film layer is also a metal oxide such as silicon oxide, aluminum oxide, magnesium oxide and the like, for example, SiO x , AlO x , MgO x, etc. MO X (in the formula, M represents a metal element, the value of X, each range differs by the metal element) as represented by.
また、上記のXの値の範囲として、珪素(Si)は0〜2、アルミニウム(Al)は0〜1.5、マグネシウム(Mg)は0〜1、カルシウム(Ca)は0〜1、カリウム(K
)は0〜0.5、スズ(Sn)は0〜2、ナトリウム(Na)は0〜0.5、ホウ素(B)は0〜1.5、チタン(Ti)は0〜2、鉛(Pb)は0〜1、ジルコニウム(Zr)は
0〜2、イットリウム(Y)は0〜1.5の範囲の値をとることができる。
In addition, as a range of the above X value, silicon (Si) is 0 to 2, aluminum (Al) is 0 to 1.5, magnesium (Mg) is 0 to 1, calcium (Ca) is 0 to 1, potassium (K
) Is 0 to 0.5, tin (Sn) is 0 to 2, sodium (Na) is 0 to 0.5, boron (B) is 0 to 1.5, titanium (Ti) is 0 to 2, lead ( Pb) can take values in the range of 0 to 1, zirconium (Zr) in the range of 0 to 2, and yttrium (Y) in the range of 0 to 1.5.
上記において、X=0の場合は、完全な金属であり、透明ではないので使用することができない。また、Xの範囲の上限は、完全に酸化したときの値である。 In the above, when X = 0, it is a perfect metal and cannot be used because it is not transparent. Moreover, the upper limit of the range of X is a value when completely oxidized.
望ましくは、珪素(Si)は1.0〜2.0、アルミニウム(Al)は0.5〜1.5の範囲の値のものを使用することができる。 Preferably, silicon (Si) having a value in the range of 1.0 to 2.0 and aluminum (Al) in the range of 0.5 to 1.5 can be used.
無機酸化物または無機窒化物の蒸着薄膜層の層厚は、使用する金属、又は金属の酸化物若しくは窒化物の種類等によって異なるが、例えば50〜20000Å、好ましくは100〜500Åの範囲内で任意に選択することができる。 The layer thickness of the vapor-deposited thin film layer of inorganic oxide or inorganic nitride varies depending on the type of metal used, or the type of metal oxide or nitride, but is, for example, arbitrary within a range of 50 to 20000 mm, preferably 100 to 500 mm. Can be selected.
また、無機酸化物層として、使用する金属、又は金属の酸化物は、1種又は2種以上の混合物で使用し、異種の材質で混合した無機酸化物層を構成することもできる。 Moreover, the metal or metal oxide to be used as an inorganic oxide layer can be used by 1 type, or 2 or more types of mixtures, and can comprise the inorganic oxide layer mixed with the dissimilar material.
さらに、無機酸化物が、酸化珪素である場合は、SiOxCyで表される炭素含有酸化珪素であってもよい。そして式中、xは1.5〜2.2の範囲内にあって、yは0.15〜0.80の範囲内にあるのが好ましく、そしてxが1.7〜2.1の範囲内にあって、yが0.
39〜0.47の範囲内にあるのがさらに好ましい。
なお、無機窒化物についても無機酸化物と同様である。
Furthermore, inorganic oxide, when a silicon oxide may be a carbon-containing silicon oxide represented by SiO x C y. And in the formula, x is preferably in the range of 1.5 to 2.2, y is preferably in the range of 0.15 to 0.80, and x is in the range of 1.7 to 2.1. And y is 0.
More preferably, it is within the range of 39 to 0.47.
The inorganic nitride is the same as the inorganic oxide.
4.無機酸化物または無機窒化物の蒸着薄膜層の蒸着方法
蒸着薄膜層の蒸着は、化学気相成長法又は物理気相成長法により、又はこれらを併用して行うことができる。化学気相成長法を用いる場合には、膜質の異なる蒸着薄膜層を多層で積層することができる。
(1)物理気相成長法(Physical Vapor Deposition法、PVD法)
物理気相成長法には、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、イオンクラスタービーム法等が含まれる。
本発明において利用できる物理気相成長法について、その一例を挙げてさらに具体的に説明する。図2は、本発明における無機酸化物蒸着方法の一例を示す巻き取り式真空蒸着装置の概略的構成図である。
4). Vapor deposition method of vapor deposition thin film layer of inorganic oxide or inorganic nitride Vapor deposition of the vapor deposition thin film layer can be performed by chemical vapor deposition or physical vapor deposition, or a combination thereof. When the chemical vapor deposition method is used, vapor deposition thin film layers having different film qualities can be stacked in multiple layers.
(1) Physical vapor deposition method (Physical Vapor Deposition method, PVD method)
The physical vapor deposition method includes, for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, an ion cluster beam method, and the like.
An example of the physical vapor deposition method that can be used in the present invention will be described more specifically. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a take-up vacuum deposition apparatus showing an example of the inorganic oxide deposition method in the present invention.
図2に示すように、巻き取り式真空蒸着装置41の真空チャンバー42の中で、巻き出しロール43から、被蒸着フィルム11を繰り出し、該被蒸着フィルム11を、ガイドロール44、45を介して、冷却したコーティングドラム46に案内する。次いで、冷却したコーティングドラム46上に案内された被蒸着フィルム11の上に、るつぼ47で熱せられた蒸着源48を、必要ならば、酸素ガス吹出口49から酸素ガス等を供給しながら蒸着させ、マスク50を介して無機酸化物蒸着薄膜層を成膜化する。電子ビーム真空蒸着法では、蒸着源48への過熱が電子ビーム照射により行われる。次いで、無機酸化物蒸着薄膜層を積層した被蒸着フィルム11を、ガイドロール51、52を介して、巻き取りロール53に巻き取る。
As shown in FIG. 2, the film to be deposited 11 is fed out from the unwinding
(2)化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition法、CVD法)
本発明で利用する化学気相成長法には、例えば、プラズマCVD法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等が含まれる。
本発明で利用することができる化学気相成長法の一つである、プラズマCVD法(Plasma Chemical Vapor Deposition法)は、具体的には、基材フィルム、無機酸化物層またはガスバリア性層の被蒸着面の表面に、無機酸化物の蒸着用モノマーガスを原料とし、キャリヤーガスとして、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスを使用し、更に、酸素供給ガスとして、酸素ガス等を使用し、低温プラズマ発生装置等を利用する低温プラズマ化学気相成長法を用いて、無機酸化物からなる蒸着薄膜層を形成する。
(2) Chemical vapor deposition (Chemical Vapor Deposition method, CVD method)
Examples of the chemical vapor deposition method used in the present invention include a plasma CVD method, a thermal chemical vapor deposition method, and a photochemical vapor deposition method.
Specifically, a plasma CVD method (Plasma Chemical Vapor Deposition method), which is one of the chemical vapor deposition methods that can be used in the present invention, is applied to a substrate film, an inorganic oxide layer, or a gas barrier layer. On the surface of the vapor deposition surface, a monomer gas for vapor deposition of inorganic oxide is used as a raw material, an inert gas such as argon gas or helium gas is used as a carrier gas, and oxygen gas or the like is used as an oxygen supply gas. A vapor-deposited thin film layer made of an inorganic oxide is formed using a low-temperature plasma chemical vapor deposition method using a low-temperature plasma generator or the like.
上記において、低温プラズマ発生装置として、例えば、高周波プラズマ、パルス波プラズマ、マイクロ波プラズマ等の発生装置を使用するが、本発明においては、高活性の安定したプラズマを得るために、高周波プラズマ方式による発生装置を使用することが望ましい。
本発明における、低温プラズマ化学気相成長法による無機酸化物蒸着薄膜層の形成法について、その一例を挙げて説明する。図3は、上記の低温プラズマ化学気相成長法において使用される低温プラズマ化学気相成長装置の概略的構成図である。
In the above, as a low-temperature plasma generator, for example, a generator such as high-frequency plasma, pulse wave plasma, or microwave plasma is used. In the present invention, in order to obtain a highly active and stable plasma, a high-frequency plasma method is used. It is desirable to use a generator.
An example of the method for forming an inorganic oxide vapor-deposited thin film layer by low-temperature plasma chemical vapor deposition in the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a low temperature plasma chemical vapor deposition apparatus used in the low temperature plasma chemical vapor deposition method.
本発明においては、図3に示すように、低温プラズマ化学気相成長装置21の真空チャンバー22内に配置された巻き出しロール23から、被蒸着フィルム11を繰り出し、更に、該被蒸着フィルム11を、補助ロール24を介して所定の速度で冷却・電極ドラム25周面上に搬送する。ガス供給装置26、27及び、原料揮発供給装置28から酸素ガス、不活性ガス、蒸着用モノマーガス等を供給し、それらからなる蒸着用混合ガス組成物を調整しながら原料供給ノズル29を通して真空チャンバー22内に該蒸着用混合ガス組成物を導入し、そして、上記の冷却・電極ドラム25周面上に搬送された、被蒸着フィルム11の上に、グロー放電プラズマ30によってプラズマを発生させ、これを照射して、無機酸化物蒸着薄膜層を形成する。その際に、冷却・電極ドラム25は、真空チャンバー22の外に配置されている電源31から所定の電力が印加されており、また、冷却・電極ドラム25の近傍には、マグネット32を配置してプラズマの発生が促進されている。次いで、被蒸着フィルム11は、無機酸化物蒸着薄膜層を形成した後、補助ロール33を介して巻き取りロール34に巻き取られる。なお、図中、35は真空ポンプを表す。
In the present invention, as shown in FIG. 3, the film to be deposited 11 is fed out from the unwinding
また、上記の低温プラズマ化学気相成長装置において、無機酸化物蒸着薄膜層は、プラズマ化した原料ガスを用いて、被蒸着フィルム上に薄膜状に形成されるので、緻密で、隙間の少ない、可撓性に富む連続層となる。従って、従来の真空蒸着法等によって形成される無機酸化物蒸着薄膜層よりもはるかに高いバリア性を示し、薄い膜厚で十分なバリア性を得ることができる。 In the low-temperature plasma chemical vapor deposition apparatus, the inorganic oxide vapor-deposited thin film layer is formed into a thin film on the film to be vapor-deposited by using a plasma source gas, so it is dense and has few gaps. It becomes a continuous layer rich in flexibility. Therefore, the barrier property is much higher than that of the inorganic oxide vapor-deposited thin film layer formed by the conventional vacuum vapor deposition method or the like, and a sufficient barrier property can be obtained with a thin film thickness.
5.ガスバリア性塗布膜
本発明のガスバリア性塗布膜は、アルコキシドと水溶性高分子とをゾル−ゲル法によって重縮合して得られるガスバリア性組成物を塗布してなるものである。これにより、フィルムのガスバリア性をさらに向上させることができる。
(1)アルコキシド
該ガスバリア性組成物において用いることができるアルコキシドとしては、一般式R1 nM(OR2)m(式中、R1およびR2は炭素数1〜8の有機基を表し、Mは金属原子を表し、nは0以上の整数を表し、mは1以上の整数を表し、n+mはMの原子価を表す)で表される1種又はそれ以上のアルコキシドを好ましく用いることができる。
5. Gas barrier coating film The gas barrier coating film of the present invention is obtained by coating a gas barrier composition obtained by polycondensation of an alkoxide and a water-soluble polymer by a sol-gel method. Thereby, the gas barrier property of a film can further be improved.
(1) Alkoxide As an alkoxide that can be used in the gas barrier composition, the general formula R 1 n M (OR 2 ) m (wherein R 1 and R 2 represent an organic group having 1 to 8 carbon atoms, M represents a metal atom, n represents an integer of 0 or more, m represents an integer of 1 or more, and n + m represents a valence of M), and preferably one or more alkoxides represented by it can.
本発明において、一般式R1 nM(OR2)mで表されるアルコキシドとしては、金属原子Mとして、珪素、ジルコニウム、チタン、アルミニウムその他を使用することができ、Mが珪素であるアルコキシシランを使用することが好ましい。
また、本発明において、単独又は二種以上の異なる金属原子のアルコキシドを同一溶液中に混合して使うことができる。
また、上記の一般式R1 nM(OR2)mで表されるアルコキシドにおいて、R1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−オクチル基その他のアルキル基を挙げることができる。
また、上記の一般式R1 nM(OR2)mで表されるアルコキシドにおいて、R2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、sec−ブチル基その他を挙げることができる。
尚、本発明において、同一分子中において、これらのアルキル基は同一であっても、異なってもよい。
In the present invention, as the alkoxide represented by the general formula R 1 n M (OR 2 ) m , silicon, zirconium, titanium, aluminum or the like can be used as the metal atom M, and alkoxysilane in which M is silicon. Is preferably used.
Moreover, in this invention, the alkoxide of a single or 2 or more types of different metal atoms can be mixed and used in the same solution.
In the alkoxide represented by the general formula R 1 n M (OR 2 ) m , specific examples of the organic group represented by R 1 include, for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, i Examples include -propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-hexyl group, n-octyl group and other alkyl groups.
In the alkoxide represented by the general formula R 1 n M (OR 2 ) m , specific examples of the organic group represented by R 2 include, for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, i -Propyl group, n-butyl group, sec-butyl group and the like.
In the present invention, these alkyl groups may be the same or different in the same molecule.
一般式R1 nM(OR2)mで表されるアルコキシドとしては、アルコキシドの部分加水分解物、アルコキシドの加水分解縮合物の少なくとも1種以上を使用することができ、また、上記のアルコキシドの部分加水分解物としては、アルコキシ基のすべてが加水分解されている必要はなく、1個以上が加水分解されているもの、および、その混合物であってもよく更に、加水分解の縮合物としては、部分加水分解アルコキシドの2量体以上のもの、具体的には、2〜6量体のものを使用される。 As the alkoxide represented by the general formula R 1 n M (OR 2 ) m , at least one of alkoxide partial hydrolyzate and alkoxide hydrolysis condensate can be used. As the partial hydrolyzate, it is not necessary that all of the alkoxy groups are hydrolyzed, and one or more of them may be hydrolyzed, or a mixture thereof. A partially hydrolyzed alkoxide having a dimer or more, specifically, a 2 to 6 mer is used.
(2)水溶性高分子
水溶性高分子としては、ポリビニルアルコール系樹脂若しくはエチレン・ビニルアルコール共重合体のいずれか又はその両方を好ましく用いることができる。
本発明において、ポリビニルアルコール系樹脂及び/又はエチレン・ビニルアルコール共重合体の含有量は、上記のアルコキシドの合計量100重量部に対して5〜500重量部の範囲であることが好ましい。上記において、500重量部を越えると、バリア性被膜の脆性が大きくなり、その耐侯性等も低下することから好ましくない。
本発明において、ポリビニルアルコール系樹脂として、一般にポリ酢酸ビニルを鹸化して得られるものを使用することができる。ポリビニルアルコール系樹脂の具体例としては、株式会社クラレ製PVA110(ケン化度=98〜99%、重合度=1100)、PVA117(ケン化度=98〜99%、重合度=1700)、PVA124(ケン化度=98〜99%、重合度=2400)、PVA135H(ケン化度=99.7%以上、重合度=3500)、同社製の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)及びゴーセノールNH−18(ケン化度=98〜99%、重合度=1700)等を使用することができる。
(2) Water-soluble polymer As the water-soluble polymer, either or both of a polyvinyl alcohol resin and an ethylene / vinyl alcohol copolymer can be preferably used.
In the present invention, the content of the polyvinyl alcohol-based resin and / or the ethylene / vinyl alcohol copolymer is preferably in the range of 5 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the alkoxide. In the above, if it exceeds 500 parts by weight, the brittleness of the barrier coating is increased, and the weather resistance and the like are also deteriorated.
In the present invention, as the polyvinyl alcohol-based resin, generally obtained by saponifying polyvinyl acetate can be used. Specific examples of the polyvinyl alcohol resin include PVA110 (degree of saponification = 98 to 99%, degree of polymerization = 1100), PVA117 (degree of saponification = 98 to 99%, degree of polymerization = 1700), PVA124 (made by Kuraray Co., Ltd.) Degree of saponification = 98-99%, degree of polymerization = 2400), PVA135H (degree of saponification = 99.7% or more, degree of polymerization = 3500), RS-110 (degree of saponification = 99%) manufactured by the same company , Degree of polymerization = 1,000), Kuraray Poval LM-20SO (degree of saponification = 40%, degree of polymerization = 2,000) manufactured by the same company, Gohsenol NM-14 (degree of saponification = 99%, degree of polymerization = 1,400) and gohsenol NH-18 (degree of saponification = 98 to 99%, degree of polymerization = 1700) and the like can be used.
また、本発明において、エチレン・ビニルアルコール共重合体としては、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体のケン化物、すなわち、エチレン−酢酸ビニルランダム共重合体をケン化して得られるものを使用することができる。このようなケン化物には、酢酸基が数十モル%残存する部分ケン化物から、酢酸基が数モル%しか残存していないか又は酢酸基が全く残存していない完全ケン化物までが包含される。特に限定されるものではないが、ガスバリア性の観点から、ケン化度が80モル%以上、より好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは95モル%以上であるものを使用することが望ましい。また、上記のエチレン・ビニルアルコール共重合体中のエチレンに由来する繰り返し単位の含量(以下「エチレン含量」ともいう)は、通常、0〜50モル%、好ましくは20〜45モル%であるものを使用することが好ましい。上記のエチレン・ビニルアルコール共重合体の具体例としては、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。 In the present invention, as the ethylene-vinyl alcohol copolymer, a saponified product of a copolymer of ethylene and vinyl acetate, that is, a product obtained by saponifying an ethylene-vinyl acetate random copolymer should be used. Can do. Such saponification products include partial saponification products in which several tens mol% of acetic acid groups remain to complete saponification products in which only several mol% of acetic acid groups remain or no acetic acid groups remain. The Although not particularly limited, it is desirable to use a saponification degree of 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, and still more preferably 95 mol% or more from the viewpoint of gas barrier properties. The content of repeating units derived from ethylene in the ethylene / vinyl alcohol copolymer (hereinafter also referred to as “ethylene content”) is usually 0 to 50 mol%, preferably 20 to 45 mol%. Is preferably used. Specific examples of the ethylene / vinyl alcohol copolymer include Kuraray Co., Ltd., Eval EP-F101 (ethylene content: 32 mol%), Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., Soarnol D2908 (ethylene content: 29 mol%). ) Etc. can be used.
(3)シランカップリング剤
本発明において、本発明に係るバリアコートを形成するガスバリア性組成物を調製するには、シランカップリング剤等も添加することができる。
本発明において、シランカップリング剤は、無機物と反応する加水分解基、及び有機物と反応する有機官能基の両方を一分子中にもつ有機ケイ素化合物からなる。無機物と反応する加水分解基としては、メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシ基、アセトキシ基及びクロロ基などが挙げられる。また、有機物と反応する有機官能基としては、水酸基含有アクリル樹脂中の水酸基又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
基が好ましく、例えばイソシアネート基、アミノ基、エポキシ基及びメルカプト基が挙げられる。また、ビニル基及びメタクリルオキシ基などであってもよい。
(3) Silane Coupling Agent In the present invention, a silane coupling agent or the like can also be added to prepare a gas barrier composition that forms the barrier coat according to the present invention.
In the present invention, the silane coupling agent comprises an organosilicon compound having both a hydrolyzable group that reacts with an inorganic substance and an organic functional group that reacts with an organic substance in one molecule. Examples of the hydrolyzing group that reacts with an inorganic substance include an alkoxy group such as a methoxy group and an ethoxy group, an acetoxy group, and a chloro group. Moreover, as an organic functional group which reacts with organic substance, the functional group which reacts with the hydroxyl group in a hydroxyl-containing acrylic resin or the isocyanate group of an isocyanate compound is preferable, for example, an isocyanate group, an amino group, an epoxy group, and a mercapto group are mentioned. Moreover, a vinyl group, a methacryloxy group, etc. may be sufficient.
該有機ケイ素化合物は、無機物及び有機物のいずれとも反応しないアルキル基やフェニル基を有していてもよい。また、有機官能基を有しないケイ素化合物、例えば加水分解基のみを有するアルコキシシランのような化合物と混合することもできる。本発明において、シランカップリング剤は、1種類または2種類以上の混合物であっても良い。 The organosilicon compound may have an alkyl group or a phenyl group that does not react with either an inorganic substance or an organic substance. Further, it can be mixed with a silicon compound having no organic functional group, for example, a compound such as an alkoxysilane having only a hydrolyzable group. In the present invention, the silane coupling agent may be one type or a mixture of two or more types.
本発明において用いられるシランカップリング剤としては、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ基含有シランカップリング剤、2−(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
、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどのエポキシ基含有シランカップリング剤、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプト基含有シランカップリング剤、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシランなどのイソシアネート基含有シランカップリング剤等が挙げられる。
Examples of the silane coupling agent used in the present invention include N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2 -Aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, amino group-containing silane coupling agents such as N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, Contains epoxy groups such as 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane Silane coupling agent, 3-mercap Examples include mercapto group-containing silane coupling agents such as topropylmethyldimethoxysilane and 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and isocyanate group-containing silane coupling agents such as 3-isocyanatopropyltriethoxysilane and 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane. It is done.
(4)ガスバリア性組成物の調製
アルコキシドと水溶性高分子とを、ゾル−ゲル法触媒、酸、水及び有機溶剤、および必要に応じて、シランカップリング剤等を混合してガスバリア性組成物を調製する。
ガスバリア性組成物の調製には、上記のアルコキシドの合計モル量1モルに対して0.
1〜100モルの割合の水を用いることが好ましい。
ガスバリア性組成物の調製において用いられる、ゾル−ゲル法触媒としては、実質的に水に不溶であり、且つ有機溶媒に可溶な第三級アミン、例えばN,N−ジメチルベンジル
アミンを用いることができ、また、酸としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸等の鉱酸、並びに酢酸、酒石酸等の有機酸その他を使用することができる。更に、有機溶媒としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール等を用いることができる。
(4) Preparation of gas barrier composition Gas barrier composition comprising an alkoxide and a water-soluble polymer mixed with a sol-gel catalyst, an acid, water, an organic solvent, and, if necessary, a silane coupling agent. To prepare.
For the preparation of the gas barrier composition, the amount of the above alkoxide is 0.1 mol per 1 mol of the total molar amount.
It is preferable to use 1 to 100 moles of water.
As a sol-gel method catalyst used in the preparation of a gas barrier composition, a tertiary amine that is substantially insoluble in water and soluble in an organic solvent, for example, N, N-dimethylbenzylamine is used. As the acid, for example, mineral acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, and nitric acid, and organic acids such as acetic acid and tartaric acid, and the like can be used. Furthermore, as an organic solvent, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, etc. can be used, for example.
更に、ガスバリア性組成物に関して、ポリビニルアルコール系樹脂及び/又はエチレン・ビニルアルコール共重合体は、上記のアルコキシドやシランカップリング剤等を含む塗工液中で溶解した状態にあることが好ましく、そのため上記の有機溶媒の種類が適宜選択される。本発明において、溶剤中に可溶化されたエチレン・ビニルアルコール共重合体は、例えば、ソアノール(日本合成化学社製)として市販されているものを使用することができる。 Furthermore, regarding the gas barrier composition, the polyvinyl alcohol-based resin and / or the ethylene / vinyl alcohol copolymer is preferably in a state of being dissolved in a coating solution containing the alkoxide, the silane coupling agent, or the like. The kind of the organic solvent is appropriately selected. In the present invention, as the ethylene / vinyl alcohol copolymer solubilized in a solvent, for example, those commercially available as Soarnol (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.) can be used.
(5)ガスバリア性塗布膜の形成方法
上記のガスバリア性組成物を、無機酸化物蒸着層の上に塗布し、加熱して溶媒及び重縮合反応により生成したアルコールを除去すると、重縮合反応が完結し、透明なガスバリア性塗布膜が形成される。
更に、加水分解によって生じた水酸基や、シランカップリング剤由来のシラノール基が無機酸化物蒸着層の表面の水酸基と結合する為、該無機酸化物蒸着層とガスバリア性塗布膜との密着性、接着性等が良好なものとなる。
(5) Method for forming gas barrier coating film When the above gas barrier composition is applied on the inorganic oxide vapor deposition layer and heated to remove the solvent and the alcohol produced by the polycondensation reaction, the polycondensation reaction is completed. Thus, a transparent gas barrier coating film is formed.
Furthermore, since the hydroxyl group generated by hydrolysis and the silanol group derived from the silane coupling agent are bonded to the hydroxyl group on the surface of the inorganic oxide deposition layer, the adhesion and adhesion between the inorganic oxide deposition layer and the gas barrier coating film are bonded. Good properties and the like.
上述のように形成されることにより、本発明のガスバリア性塗布膜は、結晶性を有する直鎖状ポリマーを含み、非晶質部分の中に多数の微小の結晶が埋包された構造を取る。こ
のような結晶構造は、結晶性有機ポリマー(例えば、塩化ビニリデンやポリビニルアルコール)と同様であり、さらに極性基(OH基)が部分的に分子内に存在し、分子の凝集エネルギーが高いため、良好なガスバリア性を示す。
By being formed as described above, the gas barrier coating film of the present invention includes a linear polymer having crystallinity and has a structure in which a large number of minute crystals are embedded in an amorphous portion. . Such a crystal structure is the same as that of a crystalline organic polymer (for example, vinylidene chloride or polyvinyl alcohol), and a polar group (OH group) is partially present in the molecule, and the cohesive energy of the molecule is high. Good gas barrier properties.
本発明においては、無機酸化物蒸着層とガスバリア性塗布膜とが、例えば、加水分解・共縮合による化学結合、水素結合、或いは、配位結合等を形成し、これら2層間の密着性が向上し、相乗効果により、より良好なバリア性を発揮する。 In the present invention, the inorganic oxide vapor deposition layer and the gas barrier coating film form, for example, a chemical bond, a hydrogen bond, or a coordinate bond by hydrolysis / co-condensation, and the adhesion between these two layers is improved. In addition, a better barrier property is exhibited by a synergistic effect.
本発明において、上記のガスバリア性組成物を塗布する方法としては、例えば、グラビアロールコーター等のロールコート、スプレーコート、ディッピング、刷毛、バーコート、アプリケータ等の塗布手段により、1回或いは複数回の塗布で、乾燥膜厚が0.01〜
30μm、好ましくは0.1〜10μmのバリアコートを形成することができる。更に、
通常の環境下で、20〜300℃、好ましくは20〜200℃の温度下で、3秒〜60分間、好ましくは10秒〜10分間加熱・乾燥することにより、縮合が行われ、本発明のガスバリア性塗布膜を形成することができる。
In the present invention, the gas barrier composition may be applied by one or more times by a coating means such as a roll coat such as a gravure roll coater, a spray coat, dipping, a brush, a bar coat, or an applicator. The dry film thickness is 0.01 ~
A barrier coat of 30 μm, preferably 0.1 to 10 μm can be formed. Furthermore,
Under normal circumstances, condensation is performed by heating and drying at a temperature of 20 to 300 ° C., preferably 20 to 200 ° C., for 3 seconds to 60 minutes, preferably 10 seconds to 10 minutes. A gas barrier coating film can be formed.
6.強密着処理層
本発明の強密着処理層は、上述のガスバリア性塗布膜の表面を易接着処理することにより、ガスバリア性塗布膜の表面に形成される。
強密着処理層を形成することにより、ガスバリア性塗布膜と半透明金属薄膜層とを直接積層する場合には得られなかったガスバリア性の向上を図ることができる。
易接着処理は、酸素、窒素若しくはアルゴンの単独、又はこれらの混合ガスによるプラズマ処理により行われる。
易接着処理は、グロー放電プラズマ発生装置を使用し、パワー0.5〜20kw、酸素
ガス若しくはアルゴンガス単独を又はそれらの混合ガスを使用し、混合ガス圧2〜100×10-3mbar、処理速度100〜600m/minで、酸素ガス若しくはアルゴンガス単独プラズマ処理、又は酸素/アルゴン混合ガスプラズマ処理により行い、強密着処理層を形成した。
6). Strong adhesion treatment layer The strong adhesion treatment layer of the present invention is formed on the surface of the gas barrier coating film by subjecting the surface of the gas barrier coating film to an easy adhesion treatment.
By forming the strong adhesion treatment layer, it is possible to improve the gas barrier property that is not obtained when the gas barrier coating film and the semitransparent metal thin film layer are directly laminated.
The easy adhesion treatment is performed by plasma treatment using oxygen, nitrogen, or argon alone or a mixed gas thereof.
The easy adhesion treatment uses a glow discharge plasma generator, power of 0.5 to 20 kw, oxygen gas or argon gas alone or a mixed gas thereof, and a mixed gas pressure of 2 to 100 × 10 −3 mbar, treatment. A strong adhesion treatment layer was formed by oxygen plasma or argon gas single plasma treatment or oxygen / argon mixed gas plasma treatment at a speed of 100 to 600 m / min.
7.半透明金属薄膜層
半透明金属薄膜層の蒸着は、上述した蒸着薄膜層の蒸着と同様に、化学気相成長法又は物理気相成長法により、又はこれらを併用して行うことができる。
本発明の半透明金属薄膜層は、Al、NiおよびTi等の金属を上記の方法で蒸着させることで形成されるが、光線透過率を調整することで、内容物の視認性が得られ、かつある程度の遮光性の得られる層(半透明金属薄膜層)とすることができる。
具体的には、光線透過率は20%〜60%とすることが好ましく、このためには、半透明蒸着膜の膜厚を20Å〜150Åの範囲で、さらに真空度1〜100×10-4mBarの真空条件で蒸着することが好ましい。
半透明金属薄膜層の製造法としては、例えば、エレクトロンビーム(EB)加熱方式による真空蒸着法が好ましい。
7). Semi-transparent metal thin film layer The semi-transparent metal thin film layer can be vapor-deposited by chemical vapor deposition or physical vapor deposition, or in combination, as with the vapor deposition thin film layer described above.
The translucent metal thin film layer of the present invention is formed by vapor deposition of metals such as Al, Ni and Ti by the above method, but by adjusting the light transmittance, the visibility of the contents is obtained, And it can be set as the layer (semi-transparent metal thin film layer) from which a certain amount of light-shielding property is acquired.
Specifically, the light transmittance is preferably 20% to 60%. For this purpose, the thickness of the semitransparent vapor-deposited film is in the range of 20 to 150 mm, and the degree of vacuum is 1 to 100 × 10 −4. It is preferable to deposit under mBar vacuum conditions.
As a method for producing the semitransparent metal thin film layer, for example, a vacuum deposition method using an electron beam (EB) heating method is preferable.
8.接着剤層、別の基材フィルム、帯電防止コート層および帯電防止フィルム
(1)接着剤層
接着剤層を構成する接着剤としては、例えば、ポリ酢酸ビニル系接着剤、アクリル酸のエチル、ブチル、2−エチルヘキシルエステル等のホモポリマー、あるいは、これらとメタクリル酸メチル、アクリロニトリル、スチレン等との共重合体等からなるポリアクリル酸エステル系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、エチレンと酢酸ビニル、アクリル酸エチル、アクリル酸、メタクリル酸等のモノマーとの共重合体等からなるエチレン共重合体系接着剤、セルロース系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリイミド系接着剤、尿素樹脂またはメラミン樹脂等からなるアミノ樹脂系接着剤、フェノール
樹脂系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリウレタン系接着剤、反応型(メタ)アクリル系接着剤、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム等からなるゴム系接着剤、シリコーン系接着剤、アルカリ金属シリケート、低融点ガラス等からなる無機系接着剤、その他の接着剤を使用することができる。
8). Adhesive layer, another substrate film, antistatic coat layer and antistatic film (1) Adhesive layer Examples of the adhesive constituting the adhesive layer include polyvinyl acetate adhesive, ethyl acrylate, and butyl. , 2-ethylhexyl ester and other homopolymers, or polyacrylic acid ester adhesives comprising these and copolymers of methyl methacrylate, acrylonitrile, styrene, etc., cyanoacrylate adhesives, ethylene and vinyl acetate, acrylic Ethylene copolymer adhesives, such as copolymers with monomers such as ethyl acid, acrylic acid and methacrylic acid, cellulose adhesives, polyester adhesives, polyamide adhesives, polyimide adhesives, urea resins or melamines Amino resin adhesives made of resin, phenol resin adhesives, epoxy adhesives Agent, polyurethane adhesive, reactive (meth) acrylic adhesive, chloroprene rubber, nitrile rubber, rubber adhesive made of styrene-butadiene rubber, silicone adhesive, alkali metal silicate, low melting point glass, etc. Inorganic adhesives and other adhesives can be used.
上記の接着剤の組成系は、水性型、溶液型、エマルジョン型、分散型等のいずれの組成物形態でもよく、また、その性状は、フィルム・シート状、粉末状、固形状等のいずれの形態でもよく、更に、接着機構については、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型等のいずれの形態でもよいものである。
上記の接着剤は、例えば、ロールコート法、グラビアロールコート法、キスコート法、その他等のコート法等によって施すことができ、そのコーティング量としては、0.1〜
10g/m2 (乾燥状態)位が望ましい。
The composition system of the above-mentioned adhesive may be any composition form such as an aqueous type, a solution type, an emulsion type, and a dispersion type, and the property is any of film / sheet form, powder form, solid form, etc. Further, the bonding mechanism may be any of a chemical reaction type, a solvent volatilization type, a heat melting type, and a hot pressure type.
The adhesive can be applied, for example, by a roll coating method, a gravure roll coating method, a kiss coating method, or other coating methods, and the coating amount is 0.1 to 0.1.
A position of 10 g / m 2 (dry state) is desirable.
(2)別の基材フィルム
基材は、高分子フィルムからなるものである。具体的には、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレンナフタレート等からなるポリエステルフィルム、ポリエチレンやポリプロピレン等からなるポリオレフィンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリニトリロアクリルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリ乳酸フィルム等の生分解性プラスチックフィルム等が挙げられる。これらは、延伸されていても、未延伸であってもよいが、機械的強度に優れるものや寸法安定性を有するものが好ましく用いられる。これらの中では、耐熱性などの面から二軸方向に任意に延伸されたポリエチレンテレフタレートがより好ましい。また、この基材の表面に、周知の種々の添加剤や安定剤、例えば帯電防止剤、紫外線防止剤、可塑剤、滑剤等からなる薄膜層が設けられていてもよく、さらには、この上に形成される薄膜層との密着性をよくするために、前処理としてコロナ処理、低温プラズマ処理、薬品処理、溶剤処理等を適宜施しておいても構わない。
(2) Another base film A base material consists of a polymer film. Specifically, polyester film made of polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate, polyolefin film made of polyethylene, polypropylene, etc., polystyrene film, polyamide film, polyvinyl chloride film, polycarbonate film, polynitriloacrylic film, polyimide film And biodegradable plastic films such as polylactic acid films. These may be stretched or unstretched, but those having excellent mechanical strength and those having dimensional stability are preferably used. In these, the polyethylene terephthalate arbitrarily extended | stretched to biaxial direction from surfaces, such as heat resistance, is more preferable. Further, a thin film layer made of various known additives and stabilizers such as an antistatic agent, an anti-ultraviolet agent, a plasticizer, a lubricant and the like may be provided on the surface of the base material. In order to improve the adhesion to the thin film layer formed on the substrate, corona treatment, low temperature plasma treatment, chemical treatment, solvent treatment, etc. may be appropriately performed as pretreatment.
また、包装袋としたときに腰を持たせ、突き刺しや摩擦への耐性を付与するために、ヒートシール層とガスバリア性被膜層との間に、ポリアミド層を設けておいてもよい。具体的には、ε−カプロラクタム開環重合反応で得られる6−ナイロン、ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸塩との重縮合反応で得られる6,6−ナイロン等の周知のポリアミド樹
脂により形成すればよい。より具体的には、これらのポリアミド樹脂をフィルム状に加工したものを積層して設ければよい。
Further, a polyamide layer may be provided between the heat seal layer and the gas barrier coating layer in order to give a waist when used as a packaging bag and to give resistance to piercing and friction. Specifically, it may be formed of a known polyamide resin such as 6-nylon obtained by ε-caprolactam ring-opening polymerization reaction, 6,6-nylon obtained by polycondensation reaction of hexamethylenediamine and adipate. . More specifically, these polyamide resins processed into a film may be provided by being laminated.
特に二軸方向に任意に延伸されたものが、機械強度や寸法安定性に優れているので好ましく用いられる。このポリアミド層の表面に、周知の種々の添加剤や安定剤、例えば帯電防止剤、紫外線防止剤、可塑剤、滑剤等により薄膜層をさらに設けるようにしてもよく、さらには薄膜との密着性を良くするために、前処理としてコロナ処理、低温プラズマ処理、イオンボンバード処理等を施しておいてもよく、さらにまた薬品処理、溶剤処理等を施しておいてもよい。 In particular, those arbitrarily stretched in the biaxial direction are preferably used because they are excellent in mechanical strength and dimensional stability. A thin film layer may be further provided on the surface of the polyamide layer with various known additives and stabilizers such as an antistatic agent, an anti-ultraviolet agent, a plasticizer, a lubricant, and the adhesion to the thin film. In order to improve the quality, corona treatment, low-temperature plasma treatment, ion bombardment treatment, etc. may be performed as pretreatment, and further chemical treatment, solvent treatment, etc. may be performed.
(3)帯電防止コート層
静電気帯電防止層を構成する静防コート剤の成分は、表面固有抵抗を低減するものであれば特に限定されないが、例えば、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、アルキルジエタノールアミン、ヒドロキシアルキルモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルジエタノールアマイド、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルホスフェート、テトラアルキルアンモニウム塩、アルキルベタイン、アルキルイミダゾリウムベタイン等が挙げられる。
(3) Antistatic coating layer The component of the antistatic coating agent constituting the electrostatic antistatic layer is not particularly limited as long as it reduces the surface resistivity. For example, glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene alkyl ether, poly Oxyethylene alkyl phenyl ether, alkyl diethanol amine, hydroxyalkyl monoethanol amine, polyoxyethylene alkyl amine, alkyl diethanol amide, alkyl sulfonate, alkyl benzene sulfonate, alkyl phosphate, tetraalkyl ammonium salt, alkyl betaine, alkyl imidazolium betaine Etc.
静防コート剤の塗布方法は、通常用いられるディッピング法、ロールコーティング法、スクリーン印刷法、スプレー法、グラビア印刷法等の従来公知の手段を用いることができる。塗布膜の厚さは、静防コート剤の組成や塗布加工機や加工所条件によって異なってくるが、包装袋とした時に上記した所期の機能を発現できるように塗布できる方法であれば、特に限定されるものではない。 Conventionally known means such as a dipping method, a roll coating method, a screen printing method, a spray method, a gravure printing method and the like that are usually used can be used as a method for applying the antistatic coating agent. The thickness of the coating film varies depending on the composition of the antistatic coating agent, the coating processing machine, and the processing site conditions, but if it is a method that can be applied so as to express the expected function when used as a packaging bag, It is not particularly limited.
(4)帯電防止フィルム
帯電防止フィルムを構成する熱可塑性樹脂としては、フィルムの形成に使用される従来公知のものがいずれも使用できるが、好ましいものとしては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンと酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル等との共重合体、アイオノマー等のポリオレフィン系熱可塑性樹脂が挙げられる。
上記の熱可塑性樹脂中に包含させる帯電防止剤としては、従来公知のいずれの帯電防止剤も使用できるが、好ましいものとしては、例えば、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、高級アルコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエーテル等の1種又は混合物の如き界面活性剤タイプの帯電防止剤が挙げられる。
(4) Antistatic film As the thermoplastic resin constituting the antistatic film, any conventionally known resin used for forming a film can be used. Preferred are low density polyethylene, medium density polyethylene, high Examples thereof include high density polyethylene, linear low density polyethylene, polypropylene, copolymers of ethylene and vinyl acetate, acrylic acid, acrylic ester, methacrylic acid, methacrylic ester, and the like, and polyolefin-based thermoplastic resins such as ionomers.
As the antistatic agent to be included in the thermoplastic resin, any conventionally known antistatic agent can be used, but preferred examples include sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, Surfactant such as polyglycerin fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester, higher alcohol fatty acid ester, polyhydric alcohol fatty acid ester, polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene phenyl ether and the like A type of antistatic agent.
帯電防止剤の熱可塑性樹脂中への添加方法及び製膜方法は従来公知の方法でよく、例えば、所定量の帯電防止剤を前記の樹脂ペレットと十分に混合し、押出機にて溶融混練し、インフレーションダイを通してフィルム化する方法や、帯電防止剤を高濃度に含むマスターバッチを用いて同様にフィルム化する方法等が挙げられ、帯電防止剤の添加方法やフィルム化の方法は特に限定されない。
また、最内装となるシーラント層としては、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂が袋状の包装体などを形成する際に接着層として設けられるものであり、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体及びそれらの金属架橋物等の樹脂が用いられる。
The method for adding the antistatic agent to the thermoplastic resin and the film forming method may be a conventionally known method. For example, a predetermined amount of the antistatic agent is sufficiently mixed with the resin pellets and melt-kneaded in an extruder. Examples thereof include a method of forming a film through an inflation die, a method of forming a film in the same manner using a master batch containing an antistatic agent at a high concentration, and a method of adding an antistatic agent and a method of forming a film are not particularly limited.
In addition, as the sealant layer that is the innermost layer, a polyolefin-based thermoplastic resin is provided as an adhesive layer when forming a bag-like package or the like, for example, polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, Resins such as ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid ester copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, and their metal cross-linked products are used.
その厚さは目的に応じて決められるが、一般的には15〜200μmの範囲であり、さらに、電気特性(帯電防止)などを付与してもよい。 Although the thickness is determined according to the purpose, it is generally in the range of 15 to 200 μm, and electrical characteristics (antistatic) may be imparted.
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
I.積層フィルムの作成
[実施例1]
(1)基材フィルムとして、厚さ12μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを使用した。上記の2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを巻き取り式の真空蒸着装置の送り出しロールに装着した。次いで、これを繰り出し、その2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムのコロナ放電処理面に、アルミニウムを蒸着源に用いて、酸素ガスを供給しながら、エレクトロンビーム(EB)加熱方式による真空蒸着法により、以下の蒸着条件により、膜厚200Åの酸化アルミニウムの蒸着膜を形成した。
(蒸着条件)
酸素ガス導入後の蒸着チャンバー内の真空度:2×10-4mbar
巻き取りチャンバー内の真空度:2×10-2mbar
電子ビーム電力:25kW
フィルムの搬送速度:240m/分
蒸着面:コロナ放電処理面
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.
I. Preparation of laminated film [Example 1]
(1) A biaxially stretched polyethylene terephthalate film having a thickness of 12 μm was used as the base film. The above-mentioned biaxially stretched polyethylene terephthalate film was mounted on a feed roll of a take-up vacuum deposition apparatus. Next, this was fed out, and the following corona discharge treatment surface of the biaxially stretched polyethylene terephthalate film was subjected to the following vacuum deposition method using an electron beam (EB) heating method while supplying oxygen gas using aluminum as a deposition source. An aluminum oxide vapor deposition film having a thickness of 200 mm was formed according to the vapor deposition conditions.
(Deposition conditions)
Degree of vacuum in the deposition chamber after introducing oxygen gas: 2 × 10 −4 mbar
Degree of vacuum in the take-up chamber: 2 × 10 -2 mbar
Electron beam power: 25kW
Film transport speed: 240 m / min Deposition surface: Corona discharge treatment surface
その後、酸化アルミニウムの蒸着膜面に、グロー放電プラズマ発生装置を使用し、パワー9kw、酸素ガス:アルゴンガス=7.0:2.5(単位:slm)からなる混合ガスを使用し、混合ガス圧6×10-2mbar、処理速度420m/minで酸素/アルゴン混合ガスプラズマ処理を行い、酸化アルミニウムの蒸着膜面の表面張力を54dyne/cm以上向上させたプラズマ処理面を形成した。 Then, a glow discharge plasma generator is used on the vapor deposition film surface of aluminum oxide, and a mixed gas consisting of power 9 kw, oxygen gas: argon gas = 7.0: 2.5 (unit: slm) is used, and the mixed gas An oxygen / argon mixed gas plasma treatment was performed at a pressure of 6 × 10 −2 mbar and a treatment speed of 420 m / min to form a plasma treated surface in which the surface tension of the aluminum oxide deposition film surface was improved by 54 dyne / cm or more.
(2)他方、以下の表1に示す組成に従って、組成a.正珪酸エチル(多摩科学社製)、イソプロピルアルコール、0.5規定塩酸水溶液、イオン交換水、シランカップリング
剤からなる加水分解液に、予め調製した組成b.のポリビニルアルコール水溶液を加えて攪拌し、無色透明のガスバリア性塗布液を得た。
(2) On the other hand, according to the composition shown in Table 1 below, the composition a. Composition prepared in advance in a hydrolyzed solution composed of orthoethyl silicate (manufactured by Tama Kagaku Co., Ltd.), isopropyl alcohol, 0.5 N hydrochloric acid aqueous solution, ion-exchanged water, and silane coupling agent b. A polyvinyl alcohol aqueous solution was added and stirred to obtain a colorless and transparent gas barrier coating solution.
次に、上記(1)で形成したプラズマ処理面に、上記(2)で製造したガスバリア性塗工液をグラビアロールコート法によりコーティングし、次いで、150℃で60秒間、加熱処理して、厚さ0.2μm(乾操状態)のガスバリア性塗布膜を形成し積層フィルムを
製造した。
Next, the plasma-treated surface formed in the above (1) is coated with the gas barrier coating liquid produced in the above (2) by a gravure roll coating method, and then heat-treated at 150 ° C. for 60 seconds to obtain a thickness. A gas barrier coating film having a thickness of 0.2 μm (in the dry operation state) was formed to produce a laminated film.
(3)次に、上記で作成した積層フィルムを巻き取り式の真空蒸着装置の送り出しロールに装着した。次いで、これを繰り出し、その積層フィルムのガスバリア性塗布膜面に、グロー放電プラズマ発生装置を使用し、パワー9kw、酸素ガス:アルゴンガス=7.0
:2.5(単位:slm)からなる混合ガスを使用し、混合ガス圧6×10-2mbar、
処理速度240m/minで酸素/アルゴン混合ガスプラズマ処理を行って、強密着処理層を形成した。
(3) Next, the laminated film prepared above was mounted on a delivery roll of a take-up vacuum deposition apparatus. Next, this was fed out, and a glow discharge plasma generator was used on the gas barrier coating film surface of the laminated film, the power was 9 kw, oxygen gas: argon gas = 7.0.
: Using a mixed gas consisting of 2.5 (unit: slm), mixed gas pressure 6 × 10 −2 mbar,
An oxygen / argon mixed gas plasma treatment was performed at a treatment speed of 240 m / min to form a strong adhesion treatment layer.
(4)その後、上記強密着処理層に、アルミニウムを蒸着源に用いて、エレクトロンビーム(EB)加熱方式による真空蒸着法により、以下の蒸着条件により、膜厚100Åの透過性のあるアルミニウムの蒸着膜を形成し、本発明のガスバリア性積層フィルムを作成した。
(蒸着条件)
蒸着チャンバー内の真空度:1×10-4mbar
巻き取りチャンバー内の真空度:2×10-2mbar
電子ビーム電力:20kW
フィルムの搬送速度:240m/分
蒸着面:強密着処理面
(4) Thereafter, the aluminum having a film thickness of 100 mm is deposited on the above-mentioned strong adhesion treatment layer by vacuum deposition using an electron beam (EB) heating method using aluminum as a deposition source under the following deposition conditions. A film was formed to prepare a gas barrier laminate film of the present invention.
(Deposition conditions)
Degree of vacuum in the deposition chamber: 1 × 10 −4 mbar
Degree of vacuum in the take-up chamber: 2 × 10 -2 mbar
Electron beam power: 20kW
Film transport speed: 240 m / min Deposition surface: Strong adhesion treatment surface
[実施例2]
実施例1の(3)記載の強密着処理条件を、パワー9kw、窒素ガス:アルゴンガス=60:3.0(単位:slm)からなる混合ガスの使用、混合ガス圧6×10-2mbar
、処理速度240m/minでの窒素/アルゴン混合ガスプラズマ処理に変えて、強密着処理層を形成し、それ以外は実施例1と同様の試験を行い、本発明のガスバリア性積層フィルムを製造した。
[Example 2]
The strong adhesion treatment conditions described in (3) of Example 1 are as follows: power 9 kw, nitrogen gas: argon gas = 60: 3.0 (unit: slm) mixed gas, mixed gas pressure 6 × 10 −2 mbar
The gas barrier laminate film of the present invention was manufactured by changing to nitrogen / argon mixed gas plasma treatment at a treatment speed of 240 m / min to form a strongly-adhesive treatment layer, and otherwise performing the same test as in Example 1. .
[実施例3]
実施例1の(3)記載の強密着処理条件を、パワー9kw、アルゴンガス=70(単位:slm)からなる混合ガスの使用、混合ガス圧6×10-2mbar、処理速度240m/minでのアルゴンガスプラズマ処理に変えて、強密着処理層を形成し、それ以外は実施例1と同様の試験を行い、本発明のガスバリア性積層フィルムを製造した。
[Example 3]
The strong adhesion treatment conditions described in (3) of Example 1 were as follows: power 9 kw, use of a mixed gas consisting of argon gas = 70 (unit: slm), mixed gas pressure 6 × 10 −2 mbar, treatment speed 240 m / min. The gas barrier laminate film of the present invention was produced in the same manner as in Example 1 except that a strong adhesion treatment layer was formed instead of the argon gas plasma treatment.
[実施例4]
実施例1の(3)記載の強密着処理条件を、パワー4kw、アルゴンガス=70(単位:slm)からなる混合ガスの使用、混合ガス圧6×10-2mbar、処理速度240m/minでのアルゴンガスプラズマ処理に変えて、強密着処理層を形成し、それ以外は実施例1と同様の試験を行い、本発明のガスバリア性積層フィルムを製造した。
[Example 4]
The strong adhesion treatment conditions described in (3) of Example 1 are as follows: a power of 4 kW, use of a mixed gas consisting of argon gas = 70 (unit: slm), a mixed gas pressure of 6 × 10 −2 mbar, and a treatment speed of 240 m / min. The gas barrier laminate film of the present invention was produced in the same manner as in Example 1 except that a strong adhesion treatment layer was formed instead of the argon gas plasma treatment.
[比較例1]
実施例1の(3)記載の強密着処理および、(4)記載の半透過金属蒸着を施さない以外は、実施例1と同様の試験を行い、ガスバリア性積層フィルムを製造した。
[Comparative Example 1]
A gas barrier laminate film was produced by performing the same test as in Example 1 except that the strong adhesion treatment described in (3) of Example 1 and the semipermeable metal vapor deposition described in (4) were not performed.
[比較例2]
実施例1の(3)記載の強密着処理を施さない以外は、実施例1と同様の試験を行い、ガスバリア性積層フィルムを製造した。
[Comparative Example 2]
A gas barrier laminate film was produced in the same manner as in Example 1 except that the strong adhesion treatment described in (3) of Example 1 was not performed.
[比較例3]
実施例1の(1)記載の透明蒸着膜、(2)記載のガスバリア性塗布層を施さない以外は、実施例1と同様の試験を行い、ガスバリア性積層フィルムを製造した。
[Comparative Example 3]
A gas barrier laminate film was produced in the same manner as in Example 1 except that the transparent vapor-deposited film described in (1) of Example 1 and the gas barrier coating layer described in (2) were not applied.
II.包装材料の作成
上記実施例1から4、および比較例1から3において作成された積層フィルムを用いて、以下のように包装材料を作成した。
(1)包装材料の構成:
帯電防止コート(静防)PETフィルム12/接着剤/実施例または比較例で作成した積層フィルム/接着剤/ナイロン(Ny)25/押出PE20/帯電防止フィルムPE40
II. Production of packaging material Using the laminated films produced in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3, packaging materials were produced as follows.
(1) Composition of packaging material:
Antistatic coating (static) PET film 12 / adhesive / laminated film prepared in Examples or Comparative Examples / adhesive / nylon (Ny) 25 / extruded PE20 / antistatic film PE40
(2)包装材料の作成
(a)静防PETとして東洋紡T−6140、12μmを使用し該フィルムのコロナ処理面に、一般的に使用される接着剤を、グラビアロール法で厚さ4.0g/平米(乾燥)
の厚さで塗布し、実施例または比較例フィルムのAl蒸着面側を対向させてドライラミネーションを行った。
(b)(a)の積層体の実施例または比較例フィルムの基材面に、(a)と同様に一般的に使用される接着剤を、グラビアロール法で厚さ4.0g/平米(乾燥)の厚さで塗布
し、ユニチカ社製ONBC25μmをドライラミネーションした。
(c)さらに、(b)の積層体のナイロンフィルムのコロナ処理面に、一般的なアンカーコート剤をグラビアロール法で厚さ0.5g/平米(乾燥)の厚さで塗布し、該アンカ
ーコート面と、アイセロ化学社製帯電防止ポリエチレンフィルムL−140 40μmとを対向させ、その間に溶融押し出し法でポリエチレンを膜厚20μm厚で押出ラミネートを行い、実施例または比較例記載のフィルムを用いた包装体とした。
(2) Preparation of packaging material (a) Toyobo T-6140, 12 μm was used as anti-static PET, and a commonly used adhesive was applied to the corona-treated surface of the film by a gravure roll method with a thickness of 4.0 g. / Square meter (dry)
The film was applied at a thickness of 5 mm, and dry lamination was performed with the Al vapor deposition surface side of the example or comparative film facing each other.
(B) An adhesive generally used in the same manner as in (a) is applied to the base material surface of the example of the laminate or the comparative example film of (a) by a gravure roll method with a thickness of 4.0 g / square meter ( (Dry), and ONBC 25 μm manufactured by Unitika Ltd. was dry-laminated.
(C) Further, a general anchor coating agent is applied to the corona-treated surface of the nylon film of the laminate (b) by a gravure roll method to a thickness of 0.5 g / square meter (dry), and the anchor The coating surface and an antistatic polyethylene film L-140 40 μm manufactured by Aicero Chemical Co., Ltd. were opposed to each other, and polyethylene was extruded and laminated with a film thickness of 20 μm by the melt extrusion method. The film described in the examples or comparative examples was used. A package was obtained.
III.実施例1から4、および比較例1から3において作成された積層フィルムを用いて
、以下の試験を行った。結果を表2に示す。
(a)水蒸気透過度測定:水蒸気透過度を、40℃、90%RHの雰囲気下で、水蒸気透過度測定装置(モダンコントロール社製、PARMATRAN−W3/31)を使用して測定した。
(b)防湿性の向上の度合い:防湿性の向上の度合いは、「比較例1で作成される積層フィルムにおける半透過性金属膜の処理前の防湿性」を、「各実施例で作成される積層フィルムにおける半透過性金属膜の処理後の防湿性」で割ることにより求めた。
(c)静電気シールド性:EIA 541 Appendix Eに基いて外部電圧1000V印加時に測定した。
(d)ラミネート強度:ラミネート強度は、15mm幅の短冊状にカットしたサンプルを引っ張り試験機(株式会社オリエンテック製の引っ張り試験機)に固定し、T字剥離による方法で測定した。
III. The following tests were conducted using the laminated films prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3. The results are shown in Table 2.
(A) Water vapor permeability measurement: The water vapor permeability was measured using a water vapor permeability measuring device (PARMATRAN-W3 / 31, manufactured by Modern Control Co., Ltd.) in an atmosphere of 40 ° C. and 90% RH.
(B) Degree of improvement in moisture resistance: The degree of improvement in moisture resistance is determined according to the “moisture resistance before treatment of the semipermeable metal film in the laminated film produced in Comparative Example 1” as “in each example. It was calculated by dividing by “moisture resistance after treatment of semipermeable metal film in laminated film”.
(C) Static electricity shielding property: Measured when an external voltage of 1000 V was applied based on EIA 541 Appendix E.
(D) Laminate strength: The laminate strength was measured by a method using T-peeling after fixing a sample cut into a strip shape having a width of 15 mm to a tensile tester (a tensile tester manufactured by Orientec Co., Ltd.).
本発明の積層フィルムは、比較例の積層フィルムと比べ、バリア性および静電気シールド性に優れ、またそれと同時にラミネート強度も優れていた。 The laminated film of the present invention was excellent in barrier properties and electrostatic shielding properties as compared with the laminated film of the comparative example, and at the same time, the laminate strength was also excellent.
A:ガスバリア性積層フィルム
1:基材フィルム
2:蒸着薄膜層
3:ガスバリア性塗布膜
4:強密着処理層
5:半透明金属薄膜層
11:被蒸着フィルム
21:低温プラズマ化学気相成長装置
22、42:真空チャンバー
23、43:巻き出しロール
24、33:補助ロール
25:冷却・電極ドラム
26、27:ガス供給装置
28:原料揮発供給装置
29:原料供給ノズル
30:グロー放電プラズマ
31:電源
32:マグネット
34、53:巻き取りロール
35:真空ポンプ
41:巻き取り式真空蒸着装置
44、45、51、52:ガイドロール
46:コーティングドラム
47:るつぼ
48:蒸着源
49:酸素ガス吹出口
50:マスク
A: Gas barrier laminate film 1: Base film 2: Deposition thin film layer 3: Gas barrier coating film 4: Strong adhesion treatment layer 5: Translucent metal thin film layer 11: Deposition film 21: Low temperature plasma chemical
Claims (15)
項10に記載のガスバリア性積層フィルム。 The gas barrier laminate film according to claim 10, wherein the tertiary amine is N, N-dimethylbenzylamine.
割合で用いられることを特徴とする請求項5〜11のいずれか1項に記載のガスバリア性積層フィルム。 12. The gas barrier laminate film according to claim 5, wherein water in the gas barrier composition is used in a proportion of 0.1 to 100 mol with respect to 1 mol of alkoxide.
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