JP2018192693A - Gas barrier film and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

To provide a gas barrier film that strengthens adhesion of a base material and an inorganic oxide vapor-deposited film, that can avoid delamination even if heat sterilization such as retort is carried out, without deterioration of oxygen permeability and steam permeability.SOLUTION: A gas barrier film includes: a base material made of a high polymeric material; a pretreatment layer laminated at least on one side of the base material and being a layer of a metal or an oxide thereof; a gas barrier layer laminated on the pretreatment layer and being an inorganic oxide layer or an organic-inorganic hybrid layer; and a composite coating film layer laminated on the gas barrier layer and being a layer of a water-soluble polymer and a metalalkoxide or a hydrolyzate thereof. The pretreatment layer is composed of one or a plurality of alloys selected from aluminum, silicon, copper, iron, niobium and titanium, or an oxide thereof, and has average film thickness of 0.01-10 nm.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、食品、医薬品、精密電子部品等の包装分野に用いられるガスバリア性フィルムに関する。   The present invention relates to a gas barrier film used in the packaging field of foods, pharmaceuticals, precision electronic parts and the like.

食品、医薬品、及び精密電子部品等の包装に用いられる包装材料は、十分なガスバリア性を備えることが求められている。ガスバリア性包装材料は、内容物の変質、例えば食品においては蛋白質や油脂等の酸化、変質を抑制し、さらに、味及び鮮度を保持するために、また、医薬品においては、無菌状態を保持し、有効成分の変質を抑制し、効能を維持するために、さらに、精密電子部品においては、金属部分の腐食、絶縁不良等を防止するために、包装材料を透過する酸素及び水蒸気等を遮断し、内容物を変質させる気体による影響を防止し得る。   Packaging materials used for packaging foods, pharmaceuticals, precision electronic components and the like are required to have sufficient gas barrier properties. The gas barrier packaging material suppresses the alteration of the contents, for example, the oxidation and alteration of proteins and oils and fats in food, and further maintains the taste and freshness. In order to suppress the deterioration of the active ingredient and maintain its efficacy, and in the precision electronic parts, in order to prevent corrosion of metal parts, insulation failure, etc., oxygen and water vapor that permeate the packaging material are blocked, The influence by the gas which changes the contents can be prevented.

ガスバリア性包装材料として従来、塩化ビニリデン樹脂をコートしたポリプロピレン(KOP)、ポリエチレンテレフタレート(KPET)或いはエチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)など一般にガスバリア性が比較的高いといわれる高分子樹脂組成物を用いた包装フィルム、Alなどの金属または金属化合物の箔、適当な高分子樹脂組成物(単独では、高いガスバリア性を有していない樹脂であってもよい)にAlなどの金属又は金属化合物を蒸着した金属蒸着フィルムが一般的に使用されてきた。上述の高分子樹脂組成物を用いた包装フィルムは、Alなどの金属または金属化合物を用いた箔や、これら金属または金属化合物の蒸着層を形成した金属蒸着フィルムに比べるとガスバリア性に劣る。また、温度及び湿度の影響を受けやすく、その変化によってはさらにガスバリア性が劣化することがある。一方、Alなどの金属又は金属化合物を用いた箔や蒸着層を形成した金属蒸着フィルムは、温度、湿度などの影響を受けることは少なく、ガスバリア性に優れる。しかしながら、包装体の内容物を透視して確認することができないことや検査の際に金属探知機を使用できない、電子レンジで使用するこができないなどの欠点を有していた。   Conventionally, polymer resin compositions that are generally said to have relatively high gas barrier properties such as polypropylene (KOP), polyethylene terephthalate (KPET), or ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH) coated with vinylidene chloride resin are used as gas barrier packaging materials. A metal or metal compound such as Al is vapor-deposited on a wrapping film, a foil of a metal or metal compound such as Al, or an appropriate polymer resin composition (which may be a resin that does not have high gas barrier properties alone). Metal vapor deposited films have been commonly used. The packaging film using the above-described polymer resin composition is inferior in gas barrier properties as compared to a foil using a metal such as Al or a metal compound, or a metal vapor-deposited film in which a vapor-deposited layer of these metal or metal compound is formed. Further, it is easily affected by temperature and humidity, and the gas barrier property may be further deteriorated depending on the change. On the other hand, a metal vapor deposition film in which a foil or a vapor deposition layer using a metal or a metal compound such as Al is formed is less affected by temperature, humidity, and the like, and has excellent gas barrier properties. However, there are drawbacks such as the fact that the contents of the package cannot be seen through, the metal detector cannot be used during inspection, and the microwave cannot be used.

そこで、ガスバリア性及び透明性を両立した包装用材料として、最近では金属酸化物及び珪素酸化物等のセラミック薄膜を、透明性を有する高分子材料から実質的になる基材上に、蒸着などの形成手段により形成された蒸着フィルムが上市されている。しかしこれらのフィルムは食品分野で行われるボイル、レトルト処理などの加熱殺菌処理を行うとデラミネーションを引き起こすという欠点があった。また、密着性の低下により、酸素透過度や水蒸気透過度などのガスバリア性も劣化するという問題も起こっていた。   Therefore, as a packaging material that achieves both gas barrier properties and transparency, a ceramic thin film such as a metal oxide and silicon oxide has recently been deposited on a substrate substantially made of a polymer material having transparency. The vapor deposition film formed by the formation means is marketed. However, these films have a drawback in that delamination is caused by heat sterilization treatment such as boil and retort treatment performed in the food field. Further, there has been a problem that gas barrier properties such as oxygen permeability and water vapor permeability are also deteriorated due to a decrease in adhesion.

そこでこれらの欠点を克服するために基材と蒸着層の間にウェットコーティングによるアンカーコート層やスパッタリングによる金属層を形成する方法が提案されている(特許文献1、2)。しかし、特許文献1の方法ではアンカーコートを形成する工程が増えるため生産性が高くない。また、特許文献2に記載の方法は蒸着層がアルミニウムであり、透明性が低く内容物の確認ができないなどの問題があった。一方でスパッタリングによる金属を形成することでボイルやレトルト処理後の密着性やガスバリア性の低下を改善する方法が提案されている(特許文献3、4、5)。しかし、特許文献3に記載の方法はレトルト処理後のガスバリア性が不十分であった。また特許文献4に記載の方法は蒸着層に酸化珪素を使用した場合、レトルト処理後のラミネート強度と酸素透過率が低下する問題があった。特許文献5に記載の方法は無機酸化物層と有機物層がそれぞれ2層ずつ形成されており、コストが高くなる問題があった。また、プラズマ処理によりボイルやレトルト処理後の密着性やガスバリア性の低下を改善する方法が提案されている(特許文献6)。しかし、特許文献6に記載の方法の場合、特殊プラズマ処理であるため装置が煩雑になる問題があった。   In order to overcome these drawbacks, a method of forming an anchor coat layer by wet coating or a metal layer by sputtering between the base material and the vapor deposition layer has been proposed (Patent Documents 1 and 2). However, in the method of Patent Document 1, productivity is not high because the number of steps for forming the anchor coat increases. Further, the method described in Patent Document 2 has a problem that the vapor deposition layer is aluminum, and the transparency is low and the contents cannot be confirmed. On the other hand, a method for improving a decrease in adhesion and gas barrier properties after boiling or retorting by forming a metal by sputtering has been proposed (Patent Documents 3, 4, and 5). However, the method described in Patent Document 3 has insufficient gas barrier properties after the retort treatment. Moreover, when the silicon oxide is used for the vapor deposition layer, the method described in Patent Document 4 has a problem that the laminate strength and oxygen permeability after the retort treatment are lowered. The method described in Patent Document 5 has a problem that the inorganic oxide layer and the organic material layer are formed in two layers, and the cost increases. In addition, a method has been proposed for improving the decrease in adhesion and gas barrier properties after boil and retort treatment by plasma treatment (Patent Document 6). However, in the case of the method described in Patent Document 6, there is a problem that the apparatus becomes complicated because of the special plasma processing.

特開2007−69456号公報JP 2007-69456 A 特開平7−233462号公報JP-A-7-233462 特許平8−267642号公報Japanese Patent No. 8-267642 特許第5145800号公報Japanese Patent No. 5145800 特許第5040491号公報Japanese Patent No. 5040491 特許第4385835号公報Japanese Patent No. 4385835

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、基材と無機酸化物蒸着膜の密着を強化し、特にレトルトなどの加熱殺菌を行ってもデラミネーションが発生せず、酸素透過度と水蒸気透過度の劣化のないガスバリア性フィルムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, strengthening the adhesion between the base material and the inorganic oxide vapor-deposited film, in particular, delamination does not occur even when heat sterilization such as retort is performed, and oxygen permeability Another object of the present invention is to provide a gas barrier film without deterioration of water vapor permeability.

上記の目的を達成するために、本発明の一局面はは、高分子材料からなる基材と、基材の少なくとも一方の面に積層された、金属またはその酸化物の層である前処理層と、前処理層に積層された、無機酸化物層または有機無機ハイブリッド層であるガスバリア層と、ガスバリア層に積層された、水溶性高分子と金属アルコキシドまたはその加水分解物の層である複合被膜層とを備え、前処理層はアルミニウム、シリコン、銅、鉄、ニオブ、チタンから選択される1つもしくは複数の合金、またはその酸化物であり、平均膜厚が0.01nm以上10nm以下であることを特徴とする、ガスバリア性フィルムである。   In order to achieve the above object, one aspect of the present invention includes a base material made of a polymer material and a pretreatment layer that is a layer of a metal or an oxide thereof laminated on at least one surface of the base material. And a gas barrier layer that is an inorganic oxide layer or an organic-inorganic hybrid layer laminated on the pretreatment layer, and a composite film that is a layer of a water-soluble polymer and a metal alkoxide or a hydrolyzate thereof laminated on the gas barrier layer And the pretreatment layer is one or a plurality of alloys selected from aluminum, silicon, copper, iron, niobium, and titanium, or an oxide thereof, and has an average film thickness of 0.01 nm to 10 nm. This is a gas barrier film.

また、高分子材料からなる基材はポリエチレンテレフタレートであってもよい。   Further, the base material made of a polymer material may be polyethylene terephthalate.

また、前処理層の形成により、基材表面のX線光電子分光測定によるC1s波形分離から求めたC−C結合の波形の半値全幅が1.50eV以上1.70eV以下であってもよい。   Further, by forming the pretreatment layer, the full width at half maximum of the C—C bond waveform obtained from the C1s waveform separation by X-ray photoelectron spectroscopy measurement on the substrate surface may be 1.50 eV or more and 1.70 eV or less.

また、ガスバリア層は、酸化アルミニウム、酸化珪素、もしくはこれらの混合物である無機酸化物、または、アルミニウム、酸素、炭素、水素または珪素、酸素、炭素、水素もしくはアルミニウム、珪素、酸素、炭素、水素からなる有機無機ハイブリッドであってもよい。   The gas barrier layer is made of an inorganic oxide such as aluminum oxide, silicon oxide, or a mixture thereof, or aluminum, oxygen, carbon, hydrogen, silicon, oxygen, carbon, hydrogen or aluminum, silicon, oxygen, carbon, hydrogen. It may be an organic / inorganic hybrid.

また、水溶性高分子がポリビニルアルコール、セルロース、デンプンのいずれか1つもしくは複数からなってもよい。   Further, the water-soluble polymer may be composed of one or more of polyvinyl alcohol, cellulose, and starch.

また、金属アルコキシドまたはその加水分解物はシランアルコキシドまたはシランカップリング剤のいずれかを含んでもよい。   Further, the metal alkoxide or a hydrolyzate thereof may contain either a silane alkoxide or a silane coupling agent.

また、121℃30分のレトルト処理後の酸素透過度が1.0cc/m*day以下、水蒸気透過度が1g/m*day以下であり、ラミネート強度が2.0N/15mm以上であってもよい。 The oxygen permeability after retorting at 121 ° C. for 30 minutes was 1.0 cc / m 2 * day or less, the water vapor permeability was 1 g / m 2 * day or less, and the laminate strength was 2.0 N / 15 mm or more. May be.

本発明の他の局面は、高分子材料からなる基材上に、金属またはその酸化物の層である前処理層を形成することで基材表面のX線光電子分光測定によるC1s波形分離から求めたC−C結合の波形の半値全幅を1.50eV以上1.70eV以下とする工程と、前処理層の上に無機酸化物層または有機無機ハイブリッド層であるガスバリア層を形成する工程と、ガスバリア層の上に水溶性高分子と金属アルコキシドまたはその加水分解物の層である複合被膜層を形成する工程とを備える、ガスバリア性フィルムの製造方法である。   Another aspect of the present invention is obtained from C1s waveform separation by X-ray photoelectron spectroscopy measurement of a substrate surface by forming a pretreatment layer which is a layer of a metal or an oxide thereof on a substrate made of a polymer material. A step of setting the full width at half maximum of the waveform of CC bond to 1.50 eV or more and 1.70 eV or less, a step of forming a gas barrier layer that is an inorganic oxide layer or an organic-inorganic hybrid layer on the pretreatment layer, and a gas barrier And a step of forming a composite coating layer, which is a layer of a water-soluble polymer and a metal alkoxide or a hydrolyzate thereof, on the layer.

本発明によれば、基材と無機酸化物層とが極めて良好な密着性を示す強密着蒸着フィルムが得られる。更に、この積層フィルムを包装材料に用いると、レトルトなどの加熱殺菌を行った場合においても、デラミネーションなどが発生せず、酸素透過度や水蒸気透過度などの高いガスバリア性フィルムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a strong adhesion vapor deposition film in which the substrate and the inorganic oxide layer exhibit extremely good adhesion. Furthermore, when this laminated film is used as a packaging material, even when heat sterilization such as retort is performed, delamination does not occur, and a gas barrier film having high oxygen permeability and water vapor permeability can be provided. it can.

本発明の一実施形態に係るガスバリア性フィルムの断面構成図Cross-sectional block diagram of the gas barrier film which concerns on one Embodiment of this invention 一般的なPETのXPSにより得られるC1s波形分離解析スペクトルの一例を示す図The figure which shows an example of the C1s waveform separation analysis spectrum obtained by XPS of general PET

以下に本発明の一実施形態の詳細を説明する。   Details of one embodiment of the present invention will be described below.

図1は、本発明の一実施形態に係るガスバリア性フィルムを説明する断面図である。ガスバリア性フィルムは、高分子材料からなる基材1の表面上に前処理層2、ガスバリア層3、複合被膜層4が形成されている構造である。前処理層2、ガスバリア層3、複合被膜層4は基材の両面に形成してもよく、また多層にしてもよい。   FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a gas barrier film according to an embodiment of the present invention. The gas barrier film has a structure in which a pretreatment layer 2, a gas barrier layer 3, and a composite coating layer 4 are formed on the surface of a base material 1 made of a polymer material. The pretreatment layer 2, the gas barrier layer 3, and the composite coating layer 4 may be formed on both sides of the substrate, or may be multilayered.

基材1の一例であるPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムは未延伸、延伸のどちらでもよく、延伸の場合にも延伸倍率は特に制限はない。また、一定以上の機械的強度や寸法安定性を有するものが良い。フィルムの厚さは特に制限を受けるものではなく、また包装材料としての適性を考慮して単体フィルム以外に異なる性質のフィルムを積層したフィルムを使用できる。尚、プライマー層、ガスバリア層、複合皮膜層などを形成する場合の加工性を考慮すると、実用的には3μm〜200μmの範囲が好ましく、特に6μm〜30μmが好ましい。このPETフィルムの蒸着層が設けられる面と反対側の表面に、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、滑剤などが使用されていてもよい。   A PET (polyethylene terephthalate) film as an example of the substrate 1 may be either unstretched or stretched, and the stretching ratio is not particularly limited in the case of stretching. Moreover, what has the mechanical strength and dimensional stability more than fixed is good. The thickness of the film is not particularly limited, and a film obtained by laminating films having different properties in addition to a single film can be used in consideration of suitability as a packaging material. In consideration of workability in forming a primer layer, a gas barrier layer, a composite coating layer, etc., a range of 3 μm to 200 μm is preferable, and a range of 6 μm to 30 μm is particularly preferable. Various known additives and stabilizers such as an antistatic agent, an anti-ultraviolet agent, a plasticizer, and a lubricant may be used on the surface opposite to the surface on which the vapor deposition layer of the PET film is provided.

前処理層2の金属またはその酸化物はアルミニウム、シリコン、銅、鉄、ニオブ、チタンの少なくとも1つもしくはこれらの合金または酸化物である。金属またはその酸化物の形成方法は特に制限されず、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、イオンビーム法、プラズマ気相成長法(CVD)などが用いられる。金属またはその酸化物を形成することで、核付けによるアンカー効果やPETフィルムの表面構造の化学的な変化、基材と金属またはその酸化物の混合層(ミキシング層)が形成され、基材とバリア層の境界が曖昧になり付着エネルギーが増加する。基材PETフィルムの処理度の適性範囲については後述する。基材表面の金属またはその酸化物の平均膜厚は0.01nm〜10nmが好ましい。0.01nm未満では基材を十分に改質できない恐れがあり、10nmより大きいとは密着性が低下する恐れがある。   The metal of the pretreatment layer 2 or its oxide is at least one of aluminum, silicon, copper, iron, niobium, titanium, or an alloy or oxide thereof. The method for forming the metal or its oxide is not particularly limited, and for example, vacuum deposition, sputtering, ion plating, ion beam, plasma vapor deposition (CVD), or the like is used. By forming the metal or its oxide, the anchor effect by nucleation and the chemical change of the surface structure of the PET film, the mixed layer (mixing layer) of the base and the metal or its oxide is formed. The boundary of the barrier layer becomes ambiguous and the adhesion energy increases. The appropriate range of the processing degree of the base PET film will be described later. The average film thickness of the metal or its oxide on the substrate surface is preferably 0.01 nm to 10 nm. If it is less than 0.01 nm, the substrate may not be sufficiently modified, and if it is more than 10 nm, the adhesion may be lowered.

密着性を良好に得ることができる処理の程度を検証する方法として、X線光電子分光法による測定(XPS測定)が挙げられる。この方法では、被測定物質の表面から数nmの深さ領域での原子の種類と濃度やその原子と結合している原子の種類やそれら結合状態が分析でき、元素比率、官能基比率などを求めることができる。しかし、本発明のガスバリア性フィルムのように、XPS測定での分析可能な深さ以上の厚さの後述する無機酸化物等からなる蒸着層を設けたPETフィルムの場合には、この状態のままではPETフィルム表面の測定を行うことは不可能である。Arイオンエッチングで蒸着層を掘って測定する方法もあるが、PETが若干でもエッチング処理されてしまうため、測定結果が意味をなさないものになってしまう。そこで、まずPETフィルム上の無機酸化物蒸着層を取り除く必要がある。   As a method for verifying the degree of treatment that can achieve good adhesion, measurement by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS measurement) can be mentioned. This method can analyze the type and concentration of atoms in the depth range of several nanometers from the surface of the substance to be measured, the type of atoms bonded to the atoms and their bonding state, and the element ratio, functional group ratio, etc. Can be sought. However, as in the case of the gas barrier film of the present invention, this state is maintained in the case of a PET film provided with a vapor deposition layer made of an inorganic oxide or the like to be described later having a thickness greater than or equal to a depth that can be analyzed by XPS measurement. Thus, it is impossible to measure the surface of the PET film. There is also a method of measuring by digging a vapor deposition layer by Ar ion etching, but since the PET is etched even a little, the measurement result becomes meaningless. Therefore, it is necessary to first remove the inorganic oxide vapor deposition layer on the PET film.

この方法として、無機酸化物蒸着層を取り除くための処理水中にフィルムを浸漬する方法がある。処理に使用する水としては、水道水、イオン交換水、蒸留水など特に制限されるものではない。また、水温は特に制限されないが、好ましくは50℃以上がよい。更にこの水中に少なくとも1種類以上のアンモニア、トリエタノールアミン、トリメタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミンなどの弱アルカリ性のアミン類を添加する必要がある。このようなアミン類を添加することで、短時間で完全に無機酸化物を除去することが可能である。添加量は0.01%〜10%の範囲にすることが好ましい。0.01%より少ないと、完全除去までに時間が長くかかり、完全に除去することが出来ない。また、10%を超えるとPETフィルム自体にも影響を及ぼし、無機酸化物層除去後の表面が汚染され、PETの構造が破壊される恐れがある。   As this method, there is a method of immersing a film in treated water for removing the inorganic oxide vapor deposition layer. The water used for the treatment is not particularly limited, such as tap water, ion exchange water, and distilled water. The water temperature is not particularly limited, but preferably 50 ° C. or higher. Furthermore, it is necessary to add at least one or more kinds of weakly alkaline amines such as ammonia, triethanolamine, trimethanolamine, diethanolamine, triethylamine, and trimethylamine to the water. By adding such amines, it is possible to completely remove the inorganic oxide in a short time. The addition amount is preferably in the range of 0.01% to 10%. If it is less than 0.01%, it takes a long time to complete removal and cannot be completely removed. On the other hand, if it exceeds 10%, the PET film itself is also affected, the surface after the inorganic oxide layer is removed may be contaminated, and the PET structure may be destroyed.

図2はXPS測定で得られる未処理PETのC1s波形をピーク分離解析したスペクトルである。C1s波形はC−C結合5、C−O結合6、COO結合7に分離される。なお、それぞれの結合エネルギーの値は、285.0eV(C−C結合)、286.6eV〜286.7eV(C−O結合)、288.9eV〜289.0eV(COO結合)である。   FIG. 2 is a spectrum obtained by performing peak separation analysis on the C1s waveform of untreated PET obtained by XPS measurement. The C1s waveform is separated into a C—C bond 5, a C—O bond 6, and a COO bond 7. In addition, the value of each bond energy is 285.0 eV (C—C bond), 286.6 eV to 286.7 eV (C—O bond), 288.9 eV to 289.0 eV (COO bond).

上記のように無機酸化物層を除去した後のPETフィルム表面のXPS測定を行った時、C1s波形分離から求めたC−C結合のFWHM(半値幅)が1.50eV〜1.70eVとなる場合、このPETフィルムと無機酸化物層は極めて良好な密着性を示し、レトルトなどの加熱殺菌処理を行ってもデラミネーションが生じない。   When XPS measurement of the PET film surface after removing the inorganic oxide layer as described above is performed, the FWHM (half-value width) of the C—C bond obtained from the C1s waveform separation is 1.50 eV to 1.70 eV. In this case, the PET film and the inorganic oxide layer exhibit extremely good adhesion, and delamination does not occur even when heat sterilization treatment such as retort is performed.

それに対し、未処理のPETフィルムの場合には、無機酸化物層を除去した後のPETフィルム表面は、C−C結合の半値幅は1.45eV程度の値になる。このような場合はPETフィルムと無機酸化物層の密着性が悪く、レトルトなどの加熱殺菌処理を行うとデラミネーションが発生する。また、半値幅が1.50eV未満になる状態の時は、フィルム表面の処理が弱く、未処理のPETフィルムと同様に密着性が悪くなると共に、加熱殺菌処理後のガスバリア性も劣化する。また半値幅が1.70eVより大きい時は、フィルム表面が処理されすぎており、表面が劣化してしまうため密着性が悪くなる。   On the other hand, in the case of an untreated PET film, the half width of the C—C bond on the surface of the PET film after removing the inorganic oxide layer is about 1.45 eV. In such a case, the adhesion between the PET film and the inorganic oxide layer is poor, and delamination occurs when heat sterilization treatment such as retort is performed. When the half width is less than 1.50 eV, the film surface treatment is weak, the adhesion is deteriorated as in the case of the untreated PET film, and the gas barrier property after the heat sterilization treatment is also deteriorated. On the other hand, when the full width at half maximum is greater than 1.70 eV, the film surface is excessively processed and the surface deteriorates, resulting in poor adhesion.

上記のような無機酸化物層と密着のよいPETフィルムを得るために、金属またはその酸化物を形成することで、PETフィルムとの機械的な結合の形成やPETフィルムの表面構造を化学的に変化させ、C−C結合の半値幅を制御することができる。更にこの処理を行うことで、無機酸化物の緻密な薄膜を形成させることができる。その結果、基材と無機酸化物層との密着性を強化させることができ、ガスバリア性向上やクラック発生防止につながるだけでなく、レトルトなどの加熱殺菌を行った場合においても、デラミネーションが起こることがない。   In order to obtain a PET film having good adhesion to the inorganic oxide layer as described above, the formation of a mechanical bond with the PET film or the surface structure of the PET film is chemically formed by forming a metal or its oxide. It is possible to control the full width at half maximum of the CC bond. Further, by performing this treatment, a dense thin film of inorganic oxide can be formed. As a result, the adhesion between the base material and the inorganic oxide layer can be strengthened, which not only improves gas barrier properties and prevents cracking, but also causes delamination even when heat sterilization such as retort is performed. There is nothing.

次に、ガスバリア層3について、詳しく説明する。ガスバリア層3は、酸化アルミニウム、酸化珪素、またはこれらの混合物からなる無機酸化物層でもよく、あるいは、シリコンやアルミニウムのアルコキシドまたはアルキル基からなり、透明性を有しかつ酸素や水蒸気などのガスバリア性を有する層である有機無機ハイブリッド層でもよい。各種殺菌耐性を配慮するとこれらの中では、特に酸化アルミニウム及び酸化珪素を用いることがより好ましい。ただし本発明のガスバリア層は、上述した無機酸化物に限定されず、上記条件に適合する材料であれば用いることが可能である。   Next, the gas barrier layer 3 will be described in detail. The gas barrier layer 3 may be an inorganic oxide layer made of aluminum oxide, silicon oxide, or a mixture thereof, or is made of silicon or aluminum alkoxide or alkyl group, has transparency, and has gas barrier properties such as oxygen and water vapor. An organic-inorganic hybrid layer which is a layer having Considering various sterilization resistances, it is more preferable to use aluminum oxide and silicon oxide among them. However, the gas barrier layer of the present invention is not limited to the inorganic oxide described above, and any material that meets the above conditions can be used.

ガスバリア層3の厚さは、用いられる無機化合物の種類・構成により最適条件が異なるが、一般的には3nm〜300nmの範囲内が望ましく、その値は適宜選択される。ただし膜厚が3nm未満であると均一な膜が得られないことや膜厚が十分ではないことがあり、ガスバリア材としての機能を十分に果たすことができない場合がある。また膜厚が300nmを越える場合は薄膜にフレキシビリティを保持させることができず、成膜後に折り曲げ、引っ張りなどの外的要因により、薄膜に亀裂を生じるおそれがあるので問題がある。より好ましくは、6nm〜150nmの範囲内にあることである。   The optimum thickness of the gas barrier layer 3 varies depending on the type and configuration of the inorganic compound used, but generally it is preferably in the range of 3 nm to 300 nm, and the value is appropriately selected. However, if the film thickness is less than 3 nm, a uniform film may not be obtained or the film thickness may not be sufficient, and the function as a gas barrier material may not be sufficiently achieved. Further, when the film thickness exceeds 300 nm, the thin film cannot be kept flexible, and there is a problem because the thin film may be cracked due to external factors such as bending and pulling after the film formation. More preferably, it exists in the range of 6 nm-150 nm.

ガスバリア層3の形成方法は特に制限されず、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、イオンビーム法、プラズマ気相成長法(CVD)などが用いられる。また、形成するガスバリア層をさらに緻密にし、バリア性や密着性を向上させる手段としてプラズマアシスト法やイオンビームアシスト法などを組み合わせてもよい。   The method for forming the gas barrier layer 3 is not particularly limited, and for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, an ion beam method, a plasma vapor deposition method (CVD), or the like is used. Further, a plasma assist method, an ion beam assist method, or the like may be combined as means for further densifying the gas barrier layer to be formed and improving the barrier property and adhesion.

次いで、複合被膜層4を説明する。複合被膜層はガスバリア性を持った被膜層であり、水溶性高分子と1種以上の金属アルコキシドまたはその加水分解物を含む水溶液或いは水/アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を用いて形成される。例えば、水溶性高分子を水系(水或いは水/アルコール混合)溶媒で溶解させたものに金属アルコキシドを直接、或いは予め加水分解させるなど処理を行ったものを混合したものを溶液とする。この溶液を無機化酸化物からなる蒸着薄膜層にコーティング後、加熱乾燥し形成される。コーティング剤に含まれる各成分について更に詳細に説明する。金属アルコキシドまたはその加水分解物は、例えばシランアルコキシド、アルミニウムアルコキシド、シランカップリング剤、アルミニウムカップリング剤のいずれかを含む。   Next, the composite coating layer 4 will be described. The composite coating layer is a coating layer having a gas barrier property, and is formed by using a coating agent mainly composed of an aqueous solution or water / alcohol mixed solution containing a water-soluble polymer and one or more metal alkoxides or hydrolysates thereof. The For example, a solution obtained by mixing a water-soluble polymer dissolved in an aqueous (water or water / alcohol mixed) solvent with a metal alkoxide directly or previously hydrolyzed is used as a solution. After coating this solution on the vapor deposition thin film layer which consists of mineralized oxide, it heat-drys and forms. Each component contained in the coating agent will be described in more detail. The metal alkoxide or the hydrolyzate thereof includes, for example, any of a silane alkoxide, an aluminum alkoxide, a silane coupling agent, and an aluminum coupling agent.

本発明でコーティング剤に用いられる水溶性高分子は、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等が挙げられる。特にポリビニルアルコール(以下、PVAと略す)を本発明のコーティング剤に用いた場合にガスバリア性が最も優れるので好ましい。ここでいうPVAは、一般にポリ酢酸ビニルをけん化して得られるものである。PVAとしては例えば、酢酸基が数十%残存している、いわゆる部分けん化PVAから酢酸基が数%しか残存していない完全PVA等用いることができ、これ以外のものを用いても一向に構わない。   Examples of the water-soluble polymer used in the coating agent in the present invention include polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, starch, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and sodium alginate. In particular, when polyvinyl alcohol (hereinafter abbreviated as PVA) is used for the coating agent of the present invention, the gas barrier property is most excellent, which is preferable. PVA here is generally obtained by saponifying polyvinyl acetate. As PVA, for example, complete PVA in which only several percent of acetic acid groups remain can be used from so-called partially saponified PVA in which several tens percent of acetic acid groups remain, and other types may be used. .

また、金属アルコキシドは、一般式、M(OR)(M:Si、Alの金属、R:CH,C等のアルキル基)で表せる化合物である。具体的にはテトラエトキシシラン〔Si(OC〕、トリイソプロポキシアルミニウムAl[OCH(CHなどが挙げられ、シランカップリング剤としては、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのエポキシ基を有するもの、3−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ基を有するもの、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を有するもの、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのイソシアネート基を有するもの、トリス−(3−トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートなどが挙げられるが特に限定されない。 The metal alkoxide is a compound represented by the general formula, M (OR) n (M: Si, Al metal, R: alkyl group such as CH 3 and C 2 H 5 ). Specific examples include tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ], triisopropoxyaluminum Al [OCH (CH 3 ) 2 ] 3 , and the silane coupling agent includes 3-glycidoxypropyl. Those having an epoxy group such as trimethoxysilane, those having an amino group such as 3-aminopropyltrimethoxysilane, those having a mercapto group such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and 3-isocyanatopropyltriethoxysilane Although what has an isocyanate group, a tris- (3-trimethoxysilylpropyl) isocyanurate, etc. are mentioned, It does not specifically limit.

コーティング剤の塗布方法としては、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、グラビア印刷法などの従来公知の方法を用いることが可能である。   As a method for applying the coating agent, conventionally known methods such as a dipping method, a roll coating method, a screen printing method, a spray method, and a gravure printing method that are usually used can be used.

複合被膜層4の厚さは、コーティング剤の種類や加工機や加工条件によって最適条件が異なり特に限定しない。但し乾燥後の厚さが、0.01μm以下の場合は、均一な塗膜にならず十分なガスバリア性を得られない場合があるので好ましくない。また厚さが50μmを超える場合は膜にクラックが生じ易くなるため問題となる場合がある。好ましくは0.01μm〜50μmの範囲にあることが好ましく、より好ましくは0.1μm〜10μmの範囲にあることである。   The thickness of the composite coating layer 4 varies depending on the type of coating agent, the processing machine, and the processing conditions, and is not particularly limited. However, when the thickness after drying is 0.01 μm or less, a uniform coating film may not be obtained and sufficient gas barrier properties may not be obtained. On the other hand, if the thickness exceeds 50 μm, cracks are likely to occur in the film, which may be problematic. It is preferably in the range of 0.01 μm to 50 μm, more preferably in the range of 0.1 μm to 10 μm.

複合被膜層4の上に印刷層、介在フィルム、シーラント層等を積層させて、包装材料とすることが出来る。   A printing layer, an intervening film, a sealant layer, and the like can be laminated on the composite coating layer 4 to obtain a packaging material.

介在フィルムは、袋状包装材料時の破袋強度や突き刺し強度を高めるために設けられるもので、一般的に機械強度及び熱安定性の面から二軸延伸ナイロンフィルム、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの内から選ばれる一種である必要がある。厚さは、材質や要求品質に応じて決められるが、一般的には10μm〜30μmの範囲である。   The intervening film is provided in order to increase the bag breaking strength and puncture strength at the time of the bag-shaped packaging material, and is generally a biaxially stretched nylon film, a biaxially stretched polyethylene terephthalate film, in terms of mechanical strength and thermal stability, It is necessary to be one selected from among biaxially stretched polypropylene films. The thickness is determined according to the material and required quality, but is generally in the range of 10 μm to 30 μm.

更に、シーラント層は袋状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る。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。厚さは目的に応じて決められるが、一般的には15μm〜200μmの範囲である。   Further, the sealant layer is provided as an adhesive layer when forming a bag-like package or the like. For example, polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid ester copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer and their Resins such as metal cross-linked products are used. The thickness is determined according to the purpose, but is generally in the range of 15 μm to 200 μm.

基材1の反対面にも、必要に応じて印刷層、介在フィルム、シーラント層等を積層させることも可能である。   A printing layer, an intervening film, a sealant layer, and the like can be laminated on the opposite surface of the substrate 1 as necessary.

以下に本発明の強密着蒸着フィルム(ガスバリア性フィルム)の実施例と比較例を具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例と比較例の前処理層およびガスバリア層の材質、膜厚を表1に示す。   Examples and comparative examples of the strong adhesion vapor deposition film (gas barrier film) of the present invention will be specifically described below. The present invention is not limited to these examples. Table 1 shows the materials and film thicknesses of the pretreatment layer and the gas barrier layer in Examples and Comparative Examples.

Figure 2018192693
Figure 2018192693

厚さ12μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東レ(株)製 P60)に、前処理はマグネトロンスパッタリング法によりAlを0.3nm形成し(前処理層2)、引き続き同一真空装置内で酸化アルミニウムを10nm電子ビーム蒸着法により形成した(ガスバリア層3)。   On the polyethylene terephthalate (PET) film (P60 made by Toray Industries, Inc.) having a thickness of 12 μm, pretreatment was performed by magnetron sputtering to form 0.3 nm of Al (pretreatment layer 2), and subsequently aluminum oxide was deposited in the same vacuum apparatus. It was formed by a 10 nm electron beam evaporation method (gas barrier layer 3).

このフィルム上に、下記に示す(1)液と(2)液を配合比(wt%)で6/4に混合した溶液を作成し、複合被覆層4を形成した。   On this film, a solution in which the following (1) liquid and (2) liquid were mixed at a mixing ratio (wt%) of 6/4 was prepared to form a composite coating layer 4.

(1)液:テトラエトキシシラン10.4gに塩酸(0.1N)89.6gを加え、30分間撹拌し加水分解させた固形分3wt%(SiO換算)の加水分解溶液。
(2)液:ポリビニルアルコールの3wt%水/イソプロピルアルコール溶液(水:イソプロピルアルコール重量比で90:10)。
この混合溶液をグラビアコート法により塗布乾燥し、厚さ0.4μmの複合被膜層4を形成した。
(1) Liquid: A hydrolyzed solution having a solid content of 3 wt% (in terms of SiO 2 ) obtained by adding 89.6 g of hydrochloric acid (0.1N) to 10.4 g of tetraethoxysilane and stirring for 30 minutes for hydrolysis.
(2) Liquid: 3 wt% water / isopropyl alcohol solution of polyvinyl alcohol (90:10 by weight ratio of water: isopropyl alcohol).
This mixed solution was applied and dried by a gravure coating method to form a composite coating layer 4 having a thickness of 0.4 μm.

前処理層Alの膜厚を0.7nmとした以外は、実施例1と同様の方法でガスバリア性フィルムを作成した。   A gas barrier film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the film thickness of the pretreatment layer Al was 0.7 nm.

前処理層Alの膜厚を1.1nmとした以外は、実施例1と同様の方法でガスバリア性フィルムを作成した。   A gas barrier film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the film thickness of the pretreatment layer Al was 1.1 nm.

ガスバリア層をSiOxとして膜厚30nmとした以外は、実施例2と同様の方法でガスバリア性フィルムを作成した。   A gas barrier film was prepared in the same manner as in Example 2 except that the gas barrier layer was made of SiOx and the film thickness was 30 nm.

前処理層をSiOxとして膜厚0.7nmとした以外は、実施例2と同様の方法でガスバリア性フィルムを作成した。   A gas barrier film was prepared in the same manner as in Example 2 except that the pretreatment layer was SiOx and the film thickness was 0.7 nm.

ガスバリア層をSiOxとして膜厚30nmとした以外は、実施例5と同様の方法でガスバリア性フィルムを作成した。   A gas barrier film was prepared in the same manner as in Example 5 except that the gas barrier layer was SiOx and the film thickness was 30 nm.

前処理層を銅として膜厚0.4nmとした以外は、実施例1と同様の方法でガスバリア性フィルムを作成した。   A gas barrier film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pretreatment layer was copper and the film thickness was 0.4 nm.

ガスバリア層をSiOxとして膜厚30nmとした以外は、実施例7と同様の方法でガスバリア性フィルムを作成した。   A gas barrier film was prepared in the same manner as in Example 7 except that the gas barrier layer was made of SiOx and the film thickness was 30 nm.

前処理層を鉄として膜厚0.5nmとした以外は、実施例1と同様の方法でガスバリア性フィルムを作成した。   A gas barrier film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pretreatment layer was iron and the film thickness was 0.5 nm.

ガスバリア層をSiOxとして膜厚30nmとした以外は、実施例9と同様の方法でガスバリア性フィルムを作成した。   A gas barrier film was prepared in the same manner as in Example 9 except that the gas barrier layer was made of SiOx and the film thickness was 30 nm.

前処理層をNbOxとして膜厚0.7nmとした以外は、実施例1と同様の方法でガスバリア性フィルムを作成した。   A gas barrier film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pretreatment layer was NbOx and the film thickness was 0.7 nm.

ガスバリア層をSiOxとして膜厚30nmとした以外は、実施例11と同様の方法でガスバリア性フィルムを作成した。   A gas barrier film was prepared in the same manner as in Example 11 except that the gas barrier layer was made of SiOx and the film thickness was 30 nm.

前処理層をTiとして膜厚0.7nmとした以外は、実施例1と同様の方法でガスバリア性フィルムを作成した。   A gas barrier film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pretreatment layer was Ti and the film thickness was 0.7 nm.

ガスバリア層をSiOxとして膜厚30nmとした以外は、実施例13と同様の方法でガスバリア性フィルムを作成した。   A gas barrier film was prepared in the same manner as in Example 13 except that the gas barrier layer was made of SiOx and the film thickness was 30 nm.

〔比較例1〕
前処理層を形成しなかった以外は、実施例1と同様の方法でガスバリア性フィルムを作成した。
[Comparative Example 1]
A gas barrier film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pretreatment layer was not formed.

〔比較例2〕
前処理層を形成しなかった以外は、実施例4と同様の方法でガスバリア性フィルムを作成した。
[Comparative Example 2]
A gas barrier film was prepared in the same manner as in Example 4 except that the pretreatment layer was not formed.

〔比較例3〕
前処理層Alの膜厚を0.001nmとした以外は、実施例1と同様の方法でガスバリア性フィルムを作成した。
[Comparative Example 3]
A gas barrier film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the film thickness of the pretreatment layer Al was 0.001 nm.

〔比較例4〕
前処理層Alの膜厚を15.0nmとした以外は、実施例1と同様の方法でガスバリア性フィルムを作成した。
[Comparative Example 4]
A gas barrier film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the film thickness of the pretreatment layer Al was 15.0 nm.

〔比較例5〕
前処理層Alの膜厚を0.001nmとした以外は、実施例4と同様の方法でガスバリア性フィルムを作成した。
[Comparative Example 5]
A gas barrier film was prepared in the same manner as in Example 4 except that the film thickness of the pretreatment layer Al was 0.001 nm.

〔比較例6〕
前処理層Alの膜厚を15.0nmとした以外は、実施例4と同様の方法でガスバリア性フィルムを作成した。
[Comparative Example 6]
A gas barrier film was prepared in the same manner as in Example 4 except that the film thickness of the pretreatment layer Al was 15.0 nm.

更に、二液硬化型ポリウレタン系接着剤を用いて、ドライラミネートにより、上記ガスバリア性フィルム/延伸ナイロン(15μm)/未延伸ポリプロピレン(70μm)のレトルト用包装材料(積層フィルム)を作成した。   Further, a retort packaging material (laminated film) of the above gas barrier film / stretched nylon (15 μm) / unstretched polypropylene (70 μm) was prepared by dry lamination using a two-component curable polyurethane adhesive.

[評価1]
上記積層サンプルの蒸着フィルム(ガスバリア性フィルム)/延伸ナイロン間のラミネート強度を、オリエンテック社テンシロン万能試験機RTC−1250を用いて測定した(JIS Z1707準拠)。測定は常態と測定部位を水で湿潤させながら行った。結果を表2に示す。
[Evaluation 1]
The laminate strength between the vapor deposition film (gas barrier film) / stretched nylon of the laminated sample was measured using Orientec Tensilon Universal Tester RTC-1250 (based on JIS Z1707). The measurement was performed in a normal state and while the measurement site was wetted with water. The results are shown in Table 2.

[評価2]
上記積層サンプルを用いて4辺をシール部とするパウチを作製し、内容物として水を充填した。その後、121℃−30分間のレトルト殺菌を行った。評価としてレトルト後の酸素透過度(単位:cm/m*day、測定条件:30℃−70%RH)、水蒸気透過度(単位:g/m*day、測定条件:40℃−90%RH)を評価した。結果を表2に示す。
[Evaluation 2]
A pouch having four sides as a seal portion was produced using the above laminated sample, and water was filled as the contents. Thereafter, retort sterilization at 121 ° C. for 30 minutes was performed. As an evaluation, oxygen permeability after retorting (unit: cm 3 / m 2 * day, measurement condition: 30 ° C.-70% RH), water vapor permeability (unit: g / m 2 * day, measurement condition: 40 ° C.-90) % RH) was evaluated. The results are shown in Table 2.

[評価3]
実施例1〜12、比較例1〜6のガスバリア性フィルムのガスバリア層の形成まで行った中間生成物に対して、1.0wt%のトリエタノールアミンを添加した蒸留水中に80℃で5分間浸漬し、ガスバリア層を取り除いた後、そのフィルム表面のXPS測定を行い表面状態を測定した。測定に用いたX線光電子分光装置は、日本電子株式会社製JPS−90MXVを用い、X線源としては非単色化MgKα線(1253.6eV)を使用、出力は100W(10kV−10mA)で測定した。定量分析にはO1sで2.28、C1sで1.00の相対感度因子を用いて計算をした。C1s波形の波形分離解析にはガウシアン関数とローレンツ関数の混合関数を使用し、帯電補正はベンゼン環に由来するC−C結合ピークを285.0eVとして補正した。結果を表2に示す。
[Evaluation 3]
Immersion at 80 ° C. for 5 minutes in distilled water to which 1.0 wt% of triethanolamine was added to the intermediate product obtained up to the formation of the gas barrier layers of the gas barrier films of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 6 After removing the gas barrier layer, XPS measurement of the film surface was performed to measure the surface state. The X-ray photoelectron spectrometer used for the measurement was JPS-90MXV manufactured by JEOL Ltd., non-monochromated MgKα ray (1253.6 eV) was used as the X-ray source, and the output was measured at 100 W (10 kV-10 mA). did. For quantitative analysis, calculation was performed using a relative sensitivity factor of 2.28 for O1s and 1.00 for C1s. A mixed function of a Gaussian function and a Lorentz function was used for the waveform separation analysis of the C1s waveform, and the charge correction was performed by correcting the CC bond peak derived from the benzene ring as 285.0 eV. The results are shown in Table 2.

Figure 2018192693
Figure 2018192693

実施例は、レトルト前後のいずれにおいても、酸素および水蒸気のいずれにおいても高いバリア性が確認できた。また、十分なラミネート強度が維持できることが確認できた。また、実施例においてC−C結合の波形のFWHM(半値幅)が1.50eV〜1.70eVの範囲にあることが確認できた。   In Examples, a high barrier property was confirmed in both oxygen and water vapor before and after retort. It was also confirmed that sufficient laminate strength could be maintained. Further, in the examples, it was confirmed that the FWHM (half-value width) of the C—C coupling waveform was in the range of 1.50 eV to 1.70 eV.

本発明は、食品及びレトルト食品分野や医薬品、電子部材等の非食品分野の包装に用いられる実用範囲の広い包装材料として利用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a packaging material with a wide practical range used for packaging in the food and retort food fields, non-food fields such as pharmaceuticals and electronic components.

1 基材
2 前処理層
3 ガスバリア層
4 複合皮膜層
5 C−C結合ピーク
6 C−O結合ピーク
7 COO結合ピーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material 2 Pretreatment layer 3 Gas barrier layer 4 Composite film layer 5 CC bond peak 6 CO bond peak 7 COO bond peak

Claims (8)

高分子材料からなる基材と、
前記基材の少なくとも一方の面に積層された、金属またはその酸化物の層である前処理層と、
前記前処理層に積層された、無機酸化物層または有機無機ハイブリッド層であるガスバリア層と、
前記ガスバリア層に積層された、水溶性高分子と金属アルコキシドまたはその加水分解物の層である複合被膜層とを備え、
前記前処理層はアルミニウム、シリコン、銅、鉄、ニオブ、チタンから選択される1つもしくは複数の合金、またはその酸化物であり、平均膜厚が0.01nm以上10nm以下であることを特徴とする、ガスバリア性フィルム。
A base material made of a polymer material;
A pretreatment layer that is a layer of a metal or an oxide thereof laminated on at least one surface of the substrate;
A gas barrier layer, which is an inorganic oxide layer or an organic-inorganic hybrid layer, laminated on the pretreatment layer;
A water-soluble polymer and a composite coating layer that is a layer of a metal alkoxide or a hydrolyzate thereof laminated on the gas barrier layer,
The pretreatment layer is one or a plurality of alloys selected from aluminum, silicon, copper, iron, niobium, and titanium, or an oxide thereof, and has an average film thickness of 0.01 nm to 10 nm. A gas barrier film.
前記高分子材料からなる基材はポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする、請求項1に記載のガスバリア性フィルム。   The gas barrier film according to claim 1, wherein the base material made of the polymer material is polyethylene terephthalate. 前記前処理層の形成により、前記基材表面のX線光電子分光測定によるC1s波形分離から求めたC−C結合の波形の半値全幅が1.50eV以上1.70eV以下であることを特徴とする、請求項1または2に記載のガスバリア性フィルム。   Due to the formation of the pretreatment layer, the full width at half maximum of the waveform of the C—C bond obtained from the C1s waveform separation by X-ray photoelectron spectroscopy measurement on the surface of the base material is 1.50 eV or more and 1.70 eV or less. The gas barrier film according to claim 1 or 2. 前記ガスバリア層は、
酸化アルミニウム、酸化珪素、もしくはこれらの混合物である無機酸化物、
または、アルミニウム、酸素、炭素、水素または珪素、酸素、炭素、水素もしくはアルミニウム、珪素、酸素、炭素、水素からなる有機無機ハイブリッドであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のガスバリア性フィルム。
The gas barrier layer is
Inorganic oxides that are aluminum oxide, silicon oxide, or mixtures thereof,
Or an organic-inorganic hybrid comprising aluminum, oxygen, carbon, hydrogen or silicon, oxygen, carbon, hydrogen or aluminum, silicon, oxygen, carbon, hydrogen. Gas barrier film.
前記水溶性高分子がポリビニルアルコール、セルロース、デンプンのいずれか1つもしくは複数からなることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のガスバリア性フィルム。   The gas-barrier film according to any one of claims 1 to 4, wherein the water-soluble polymer comprises one or more of polyvinyl alcohol, cellulose, and starch. 前記金属アルコキシドまたはその加水分解物はシランアルコキシド、アルミニウムアルコキシド、シランカップリング剤、アルミニウムカップリング剤のいずれかを含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のガスバリア性フィルム。   The gas barrier film according to claim 1, wherein the metal alkoxide or a hydrolyzate thereof includes any one of silane alkoxide, aluminum alkoxide, silane coupling agent, and aluminum coupling agent. 121℃30分のレトルト処理後の酸素透過度が1.0cc/m*day以下、水蒸気透過度が1g/m*day以下であり、ラミネート強度が2.0N/15mm以上であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載のガスバリア性フィルム。 The oxygen permeability after retorting at 121 ° C. for 30 minutes is 1.0 cc / m 2 * day or less, the water vapor permeability is 1 g / m 2 * day or less, and the laminate strength is 2.0 N / 15 mm or more. The gas barrier film according to claim 1, wherein the gas barrier film is characterized by the following. 高分子材料からなる基材上に、金属またはその酸化物の層である前処理層を形成することで前記基材表面のX線光電子分光測定によるC1s波形分離から求めたC−C結合の波形の半値全幅を1.50eV以上1.70eV以下とする工程と、
前記前処理層の上に無機酸化物層または有機無機ハイブリッド層であるガスバリア層を形成する工程と、
前記ガスバリア層の上に水溶性高分子と金属アルコキシドまたはその加水分解物の層である複合被膜層を形成する工程とを備える、ガスバリア性フィルムの製造方法。
The waveform of the C—C bond obtained from the C1s waveform separation by X-ray photoelectron spectroscopy measurement of the surface of the substrate by forming a pretreatment layer that is a layer of a metal or its oxide on a substrate made of a polymer material. A full width at half maximum of 1.50 eV to 1.70 eV,
Forming a gas barrier layer which is an inorganic oxide layer or an organic-inorganic hybrid layer on the pretreatment layer;
Forming a composite coating layer, which is a layer of a water-soluble polymer and a metal alkoxide or a hydrolyzate thereof, on the gas barrier layer.
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