JP2020104429A - Barrier film - Google Patents

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智幸 西田
Tomoyuki Nishida
智幸 西田
勉 武脇
Tsutomu Takewaki
勉 武脇
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Abstract

To provide a barrier film excellent in gas barrier properties, light shielding properties and water resistant adhesion.SOLUTION: A barrier film includes a substrate layer, a chemical vapor-deposited layer, a barrier coat layer and a physical vapor-deposited, layer in this order. The chemical vapor-deposited layer is a silicon oxide vapor-deposited film. The physical vapor-deposited layer is an aluminum vapor deposited film.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、バリアフィルムに関し、さらに詳細には、基材層と、化学気相蒸着層と、バリアコート層と、物理気相蒸着層とをこの順に備えるバリアフィルムに関する。 The present invention relates to a barrier film, and more particularly to a barrier film including a base material layer, a chemical vapor deposition layer, a barrier coat layer, and a physical vapor deposition layer in this order.

近年、酸素あるいは水蒸気等に対するバリア性材料として、フィルム基材に酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物を、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、化学気相成長法等で形成してなる透明ガスバリアフィルムが注目されている。特に、バリアフィルムの用途によっては、高度なガスバリア性を維持する必要があった。このような技術的課題に対して、例えば、プラスチック材料からなる基材と、無機物質で形成され該基材上に接して設けられた第1の蒸着薄膜層と、該第1の蒸着薄膜層に接して設けられ、少なくとも水溶性高分子を含むコーティング剤を塗布して形成されたガスバリア性中間層と、無機物質で形成され該中間層上に直接蒸着された第2の蒸着薄膜層とを具備した積層体が提案されている(特許文献1参照)。 In recent years, as a barrier material against oxygen or water vapor, an inorganic oxide such as silicon oxide or aluminum oxide is formed on a film base material by a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a chemical vapor deposition method or the like. The transparent gas barrier film has become the focus of attention. In particular, depending on the application of the barrier film, it was necessary to maintain a high gas barrier property. For such a technical problem, for example, a base material made of a plastic material, a first vapor deposition thin film layer formed of an inorganic substance and provided in contact with the base material, and the first vapor deposition thin film layer A gas barrier intermediate layer formed by applying a coating agent containing at least a water-soluble polymer, and a second vapor-deposited thin film layer formed of an inorganic substance and directly vapor-deposited on the intermediate layer. A laminated body provided is proposed (see Patent Document 1).

また、バリアフィルムの用途によっては、ガスバリア性に加えて遮光性も必要であった。このような技術的課題に対して、例えば、特許文献1では、第2の蒸着薄膜層として金属アルミニウムを蒸着した積層体が提案されている。また、透明な基材層の少なくとも一方の面に無機酸化物の蒸着薄膜層、ガスバリア性被覆層を積層した透明ガスバリアフィルムのガスバリア性被膜層面にメタル調印刷層、接着剤層、遮光性シーラント層を順次積層した積層体であって、該メタル調印刷層がバインダー樹脂に対し接着性向上の為の表面処理済みアルミニウム金属粉及び無機系パウダーからなるブロッキング防止剤を混合したインキの被膜からなることを特徴とする遮光性バリア包装材料が提案されている(特許文献2参照)。 Further, depending on the use of the barrier film, in addition to the gas barrier property, the light shielding property was required. For such a technical problem, for example, Patent Document 1 proposes a laminated body in which metallic aluminum is vapor-deposited as a second vapor-deposited thin film layer. Further, a vapor deposition thin film layer of an inorganic oxide on at least one surface of a transparent substrate layer, a metal tone printing layer, an adhesive layer, a light shielding sealant layer on the gas barrier coating layer surface of a transparent gas barrier film in which a gas barrier coating layer is laminated. A layered body in which the metal tone printing layer is composed of an ink film mixed with a surface-treated aluminum metal powder for improving adhesion to a binder resin and an antiblocking agent composed of an inorganic powder. Has been proposed (see Patent Document 2).

特許第4085814号公報Japanese Patent No. 4085814 特開2005−1753号公報JP 2005-1753 A

近年、バリアフィルムの用途によっては、ガスバリア性に加えて耐水性、特に耐水密着性も必要であった。本発明者らは、特許文献1に記載の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム/酸化アルミニウム蒸着層(第1の蒸着薄膜層)/ガスバリア性中間層/金属アルミニウム蒸着層(第2の蒸着薄膜層)の層構成を有する積層体では、耐水密着性に劣るという新たな技術的課題を知見した。また、特許文献2に記載の遮光性バリア包装材料では、メタル調印刷層に無機系パウダーを加えたり、遮光性シーラント層にカーボンブラック等の遮光性付与剤を加えたりする必要があるため、各層間の密着性の問題や、コストの問題等が存在している。 In recent years, depending on the use of the barrier film, in addition to the gas barrier property, water resistance, particularly water resistance adhesion is also required. The inventors of the present invention include the biaxially stretched polyethylene terephthalate film/aluminum oxide vapor deposition layer (first vapor deposition thin film layer)/gas barrier intermediate layer/metal aluminum vapor deposition layer (second vapor deposition thin film layer) described in Patent Document 1. We have found a new technical problem that the laminate having a layer structure is inferior in water resistance adhesion. Further, in the light-shielding barrier packaging material described in Patent Document 2, it is necessary to add an inorganic powder to the metal-tone print layer, or to add a light-shielding agent such as carbon black to the light-shielding sealant layer. There are problems such as adhesion between layers and cost.

本発明は上記の背景技術および新たな技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ガスバリア性、遮光性、および耐水密着性に優れるバリアフィルムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the background art and new technical problems described above, and an object of the present invention is to provide a barrier film having excellent gas barrier properties, light shielding properties, and water resistant adhesion.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、基材層と、化学気相蒸着層と、バリアコート層と、物理気相蒸着層とをこの順に備えるバリアフィルムにおいて、前記化学気相蒸着層として酸化珪素蒸着膜を形成し、かつ、前記物理気相蒸着層としてアルミニウム蒸着膜を形成することで、ガスバリア性、遮光性、および耐水密着性に優れるバリアフィルムを提供できることを知見した。本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものである。 The present inventors have conducted extensive studies to solve the above problems, and in a barrier film comprising a base material layer, a chemical vapor deposition layer, a barrier coat layer, and a physical vapor deposition layer in this order, By forming a silicon oxide vapor deposition film as a chemical vapor deposition layer and forming an aluminum vapor deposition film as the physical vapor deposition layer, it is possible to provide a barrier film having excellent gas barrier properties, light shielding properties, and water resistant adhesion. I found out. The present invention has been completed based on such findings.

すなわち、本発明の一態様によれば、
基材層と、化学気相蒸着層と、バリアコート層と、物理気相蒸着層とをこの順に備えるバリアフィルムであって、
前記化学気相蒸着層が、酸化珪素蒸着膜であり、
前記物理気相蒸着層が、アルミニウム蒸着膜である、バリアフィルムが提供される。
That is, according to one aspect of the present invention,
A barrier film comprising a base material layer, a chemical vapor deposition layer, a barrier coat layer, and a physical vapor deposition layer in this order,
The chemical vapor deposition layer is a silicon oxide vapor deposition film,
A barrier film is provided, wherein the physical vapor deposition layer is an aluminum deposition film.

本発明の態様においては、前記基材フィルムが、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムであることが好ましい。 In the aspect of the present invention, the base film is preferably a biaxially stretched polyethylene terephthalate film.

本発明の態様においては、前記バリアコート層が、金属アルコキシドと水溶性高分子との樹脂硬化膜であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, the barrier coat layer is preferably a resin cured film of a metal alkoxide and a water-soluble polymer.

本発明の態様においては、前記バリアコート層が、金属酸化物とリン化合物とが反応してなる反応生成物を含む樹脂硬化膜であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, it is preferable that the barrier coat layer is a resin cured film containing a reaction product formed by reacting a metal oxide and a phosphorus compound.

本発明の態様においては、前記バリアコート層が、多価金属化合物によって架橋されたカルボキシル基含有重合体を含む樹脂硬化膜であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, the barrier coat layer is preferably a resin cured film containing a carboxyl group-containing polymer crosslinked with a polyvalent metal compound.

本発明の態様においては、前記バリアフィルムは、温度23℃および湿度90%RHの環境下でJIS K7126法に準拠して測定した酸度透過度が、1.0cc/m・atm・day以下であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, the barrier film has an acidity permeability of 1.0 cc/m 2 ·atm·day or less measured in accordance with JIS K7126 method under an environment of a temperature of 23° C. and a humidity of 90% RH. It is preferable to have.

本発明の態様においては、前記バリアフィルムは、温度40℃および湿度100%RHの環境下でJIS K7129法に準拠して測定した水蒸気透過度が、1.0g/m・day以下であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, the barrier film has a water vapor permeability of 1.0 g/m 2 ·day or less measured in accordance with JIS K7129 method under an environment of a temperature of 40° C. and a humidity of 100% RH. Is preferred.

本発明の態様においては、前記バリアフィルムは、JIS K7361に準拠して測定した全光線透過率が10%以下であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, the barrier film preferably has a total light transmittance of 10% or less measured according to JIS K7361.

本発明の別の態様においては、上記のバリアフィルムを備える、防湿シートが提供される。 In another aspect of the present invention, there is provided a moisture-proof sheet including the barrier film described above.

本発明の別の態様においては、上記のバリアフィルムを備える、断熱材が提供される。 In another aspect of the present invention, there is provided a heat insulating material including the barrier film described above.

本発明の別の態様においては、上記のバリアフィルムを備える、包装材料が提供される。 In another aspect of the present invention, there is provided a packaging material comprising the above barrier film.

本発明によれば、ガスバリア性、遮光性、および耐水密着性に優れるバリアフィルムを提供することができる。このようなバリアフィルムは、高度なガスバリア性、防湿性、遮光性等を要求される用途、例えば、防湿シート、断熱材、包装材料等に好適に用いることができる。 According to the present invention, it is possible to provide a barrier film having excellent gas barrier properties, light shielding properties, and water resistant adhesion. Such a barrier film can be suitably used for applications requiring high gas barrier properties, moisture proof properties, light shielding properties, and the like, for example, moisture proof sheets, heat insulating materials, packaging materials and the like.

本発明のバリアフィルムの一実施形態を示した概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which showed one Embodiment of the barrier film of this invention.

<バリアフィルム>
本発明によるバリアフィルムは、基材層と、化学気相蒸着層と、バリアコート層と、物理気相蒸着層とをこの順に備えるものである。
<Barrier film>
The barrier film according to the present invention comprises a base material layer, a chemical vapor deposition layer, a barrier coat layer, and a physical vapor deposition layer in this order.

バリアフィルムは、温度23℃および湿度90%RHの環境下でJIS K7126法に準拠して測定した酸度透過度が、好ましくは1.00cc/m・atm・day以下であり、より好ましくは0.50cc/m・atm・day以下であり、さらに好ましくは0.20cc/m・atm・day以下であり、さらにより好ましくは0.10cc/m・atm・day以下である。酸素透過度が上記数値範囲であれば、好適な酸素バリア性を有しているため、酸素バリア性が要求される様々な用途に利用することができる。なお、酸素透過度は、酸素透過度測定機(MOCON社製:OX−TRAN)を用いて測定することができる。 The barrier film has an acid permeability of preferably 1.00 cc/m 2 ·atm·day or less, more preferably 0, measured in accordance with JIS K7126 method under an environment of temperature 23°C and humidity 90%RH. It is 0.50 cc/m 2 ·atm·day or less, more preferably 0.20 cc/m 2 ·atm·day or less, and even more preferably 0.10 cc/m 2 ·atm·day or less. When the oxygen permeability is within the above numerical range, it has suitable oxygen barrier properties, and thus can be used for various applications requiring oxygen barrier properties. The oxygen permeability can be measured using an oxygen permeability meter (MOCON: OX-TRAN).

バリアフィルムは、温度40℃および湿度100%RHの環境下でJIS K7129法に準拠して測定した水蒸気透過度が、好ましくは1.00g/m・day以下であり、より好ましくは0.50g/m・day以下であり、さらに好ましくは0.20g/m・day以下であり、さらにより好ましくは0.10g/m・day以下である。
水蒸気透過度が上記数値範囲囲であれば、好適な水蒸気バリア性を有しているため、水蒸気バリア性が要求される様々な用途に利用することができる。なお、水蒸気透過度は、水蒸気透過度測定機(MOCON社製:PERMATRAN)を用いて測定することができる。
The barrier film has a water vapor permeability of preferably 1.00 g/m 2 ·day or less, more preferably 0.50 g, measured in accordance with JIS K7129 method under an environment of a temperature of 40° C. and a humidity of 100% RH. /M 2 ·day or less, more preferably 0.20 g/m 2 ·day or less, even more preferably 0.10 g/m 2 ·day or less.
When the water vapor permeability is within the above numerical range, it has a suitable water vapor barrier property, and thus it can be used for various applications requiring water vapor barrier property. The water vapor permeability can be measured using a water vapor permeability measuring device (PERCON, manufactured by MOCON).

バリアフィルムは、JIS K7361に準拠して測定した全光線透過率が、好ましくは10%以下であり、より好ましくは8%以下であり、さらに好ましくは6%以下である。全光線透過率が上記数値範囲内であれば、好適な遮光性を有しているため、遮光性が要求される様々な用途に利用することができる。なお、全光線透過率は、ヘーズメーター(株式会社村上採光研究所製 HM−150)を用いて測定することができる。 The total light transmittance of the barrier film measured according to JIS K7361 is preferably 10% or less, more preferably 8% or less, and further preferably 6% or less. When the total light transmittance is within the above numerical range, it has suitable light-shielding properties, and thus can be used in various applications where light-shielding properties are required. The total light transmittance can be measured using a haze meter (HM-150 manufactured by Murakami Lighting Research Laboratory Co., Ltd.).

バリアフィルムの層構成を、図面を参照しながら説明する。図1に示すバリアフィルム10は、基材層11と、化学気相蒸着層12と、バリアコート層13と、物理気相蒸着層14とをこの順に備える。以下、本発明のバリアフィルムを構成する各層について説明する。 The layer structure of the barrier film will be described with reference to the drawings. The barrier film 10 shown in FIG. 1 includes a base material layer 11, a chemical vapor deposition layer 12, a barrier coat layer 13, and a physical vapor deposition layer 14 in this order. Hereinafter, each layer constituting the barrier film of the present invention will be described.

(基材層)
本発明のバリアフィルムにおいて使用される基材層としては、特に限定されないが、化学的ないし物理的強度に優れ、化学気相蒸着層を製膜化する条件等に耐え、また、その膜特性を損なうことなく良好に保持し得ることができる樹脂フィルムを使用することができる。具体的には、例えば、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、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン−ビニルエステル共重合体ケン化物、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樹脂のフィルムを使用することができる。本発明においては、上記の樹脂のフィルムの中でも、特に、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、または、ポリアミド系樹脂のフィルムを使用することが好ましいものである。なお、基材層は、上記樹脂の未延伸フィルムや一軸方向または二軸方向に延伸した樹脂のフィルムなどのいずれのものでも使用することができる。
(Base material layer)
The substrate layer used in the barrier film of the present invention is not particularly limited, but it has excellent chemical or physical strength, can withstand the conditions for forming a chemical vapor deposition layer into a film, and has its film characteristics. It is possible to use a resin film that can be satisfactorily held without being damaged. Specifically, for example, polyolefin resin such as polyethylene resin or polypropylene resin, cyclic polyolefin resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS Resin), poly(meth)acrylic resin, polycarbonate resin, polyvinyl alcohol resin, saponified ethylene-vinyl ester copolymer, polyester resin such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyamide resin such as various nylons Films of various resins such as polyurethane resin, acetal resin, and cellulose resin can be used. In the present invention, it is particularly preferable to use a polyester resin film, a polyolefin resin film, or a polyamide resin film among the above resin films. The substrate layer may be any of unstretched films of the above resins and films of uniaxially or biaxially stretched resins.

ポリエステル系樹脂のフィルムとしては一般的な石化燃料由来のポリエチレンテレフタレート以外にも、以下のポリエステルフィルムを使用できる。 As the polyester resin film, the following polyester films can be used in addition to polyethylene terephthalate derived from general petrochemical fuel.

(ポリブチレンテレフタレートフィルム(PBT))
ポリブチレンテレフタレートフィルムは、熱変形温度が高く、機械的強度、電気的特性にすぐれ、成型加工性も良いことなどから、食品などの内容物を収容する包装袋に用いると、レトルト処理を施す際に包装袋が変形したり、その強度が低下したりすることを抑制することができる。ポリブチレンテレフタレートフィルムは、主成分としてポリブチレンテレフタレート(以下、PBTとも記す)を含むフィルムであり、好ましく、60質量%以上のPBTを含む樹脂フィルムである。
(Polybutylene terephthalate film (PBT))
Since polybutylene terephthalate film has a high heat distortion temperature, excellent mechanical strength and electrical characteristics, and good moldability, it can be used in packaging bags that contain contents such as foods when it undergoes retort treatment. It is possible to prevent the packaging bag from being deformed and its strength to be reduced. The polybutylene terephthalate film is a film containing polybutylene terephthalate (hereinafter also referred to as PBT) as a main component, and is preferably a resin film containing 60% by mass or more of PBT.

(バイオマス由来のポリエステルフィルム)
バイオマス由来のポリエステルフィルムは、ジオール単位とジカルボン酸単位とからなるポリエステルを主成分として含んでなる樹脂組成物からなり、前記樹脂組成物が、ジオール単位がバイオマス由来のエチレングリコールであり、ジカルボン酸単位が化石燃料由来のジカルボン酸であるポリエステルを、樹脂組成物全体に対して、50〜95質量%、好ましくは50〜90質量%含んでなるものである。
(Polyester film derived from biomass)
The biomass-derived polyester film is composed of a resin composition containing a polyester composed of a diol unit and a dicarboxylic acid unit as a main component, and the resin composition is such that the diol unit is ethylene glycol derived from the biomass, and the dicarboxylic acid unit is Is a dicarboxylic acid derived from fossil fuel, and is contained in an amount of 50 to 95% by mass, preferably 50 to 90% by mass, based on the entire resin composition.

バイオマス由来のエチレングリコールは、サトウキビ、トウモロコシ等のバイオマスを原料として製造されたエタノール(バイオマスエタノール)を原料としたものである。例えば、バイオマスエタノールを、従来公知の方法により、エチレンオキサイドを経由してエチレングリコールを生成する方法等により、バイオマス由来のエチレングリコールを得ることができる。また、市販のバイオマスエチレングリコールを使用してもよく、例えば、インディアグライコール社から市販されているバイオマスエチレングリコールを好適に使用することができる。 The biomass-derived ethylene glycol is derived from ethanol (biomass ethanol) produced from biomass such as sugar cane and corn. For example, biomass-derived ethylene glycol can be obtained from biomass ethanol by a conventionally known method and a method of producing ethylene glycol via ethylene oxide. Further, commercially available biomass ethylene glycol may be used, and for example, biomass ethylene glycol commercially available from India Glycol can be suitably used.

ポリエステルのジカルボン酸単位は、化石燃料由来のジカルボン酸を使用する。ジカルボン酸としては、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、およびそれらの誘導体を使用することができる。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸及びイソフタル酸等が挙げられ、芳香族ジカルボン酸の誘導体としては、芳香族ジカルボン酸の低級アルキルエステル、具体的には、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル及びブチルエステル等が挙げられる。これらの中でも、テレフタル酸が好ましく、芳香族ジカルボン酸の誘導体としては、ジメチルテレフタレートが好ましい。 As the dicarboxylic acid unit of polyester, a dicarboxylic acid derived from fossil fuel is used. As the dicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acid, and derivatives thereof can be used. Examples of the aromatic dicarboxylic acid include terephthalic acid and isophthalic acid, and examples of the derivative of the aromatic dicarboxylic acid include lower alkyl ester of aromatic dicarboxylic acid, specifically, methyl ester, ethyl ester, propyl ester and butyl ester. Examples thereof include esters. Among these, terephthalic acid is preferable, and dimethyl terephthalate is preferable as the derivative of the aromatic dicarboxylic acid.

バイオマス由来のポリエステルフィルムを形成する樹脂組成物中に5〜45質量%の割合で含まれてもよいポリエステルは、化石燃料由来のポリエステル、化石燃料由来のポリエステル製品のリサイクルポリエステル、バイオマス由来のポリエステル製品のリサイクルポリエステルである。 The polyester that may be included in the resin composition forming the biomass-derived polyester film in a proportion of 5 to 45 mass% is a fossil fuel-derived polyester, a recycled polyester of a fossil fuel-derived polyester product, or a biomass-derived polyester product. It is a recycled polyester.

(リサイクルポリエチレンテレフタレート)
メカニカルリサイクルによりリサイクルされたポリエチレンテレフタレートを含むポリエチレンテレフタレートフィルムで、具体的には、PETボトルをメカニカルリサイクルによりリサイクルしたPETを含み、このPETは、ジオール成分がエチレングリコールであり、ジカルボン酸成分がテレフタル酸およびイソフタル酸を含む。イソフタル酸成分の含有量は、PETを構成する全ジカルボン酸成分中に、0.5モル%以上5モル%以下であることが好ましく、1.0モル%以上2.5モル%以下であることがより好ましい。
(Recycled polyethylene terephthalate)
A polyethylene terephthalate film containing polyethylene terephthalate recycled by mechanical recycling. Specifically, it contains PET recycled by mechanical recycling of a PET bottle. This PET contains ethylene glycol as the diol component and terephthalic acid as the dicarboxylic acid component. And isophthalic acid. The content of the isophthalic acid component is preferably 0.5 mol% or more and 5 mol% or less, and 1.0 mol% or more and 2.5 mol% or less, based on all dicarboxylic acid components constituting PET. Is more preferable.

ここで、メカニカルリサイクルとは、一般に、回収されたPETボトル等のポリエチレンテレフタレート樹脂製品を粉砕、アルカリ洗浄してPET樹脂製品の表面の汚れ、異物を除去した後、高温・減圧下で一定時間乾燥してPET樹脂の内部に留まっている汚染物質を拡散させ除染を行い、PET樹脂からなる樹脂製品の汚れを取り除き、再びPET樹脂に戻す方法である。 Here, mechanical recycling generally means crushing collected polyethylene terephthalate resin products such as PET bottles and washing with alkali to remove dirt and foreign substances on the surface of the PET resin products, and then drying at high temperature and reduced pressure for a certain period of time. Then, the contaminants remaining inside the PET resin are diffused to be decontaminated, the stains of the resin product made of the PET resin are removed, and the PET resin is returned again.

リサイクルポリエチレンテレフタレートは、リサイクルPETを50重量%以上95重量%以下の割合で含むことが好ましく、ヴァージンPETを含んでいてもよい。ヴァージンPETとしては、一般的なジオール成分がエチレングリコールであり、ジカルボン酸成分がテレフタル酸のもの、さらにおよびイソフタル酸を含むものであってもよい。 The recycled polyethylene terephthalate preferably contains recycled PET in a proportion of 50% by weight or more and 95% by weight or less, and may contain virgin PET. As virgin PET, a general diol component may be ethylene glycol, a dicarboxylic acid component may be terephthalic acid, and may also include isophthalic acid.

各種の樹脂のフィルムの膜厚としては、好ましくは6〜2000μm程度、より好ましくは9〜100μm程度が望ましい。 The film thickness of various resin films is preferably about 6 to 2000 μm, more preferably about 9 to 100 μm.

(表面処理)
本発明では、上記の基材層に化学気相蒸着層を形成する前に、予め基材層に表面処理をおこなってもよい。これによって化学気相蒸着層との接着性を向上させることができる。同様に、蒸着層上に表面処理を行い、ガスバリア性塗布膜との接着性を向上させることもできる。このような表面処理としては、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等の前処理などがある。
(surface treatment)
In the present invention, the surface treatment may be performed on the base material layer in advance before forming the chemical vapor deposition layer on the base material layer. This can improve the adhesiveness with the chemical vapor deposition layer. Similarly, the vapor deposition layer may be subjected to a surface treatment to improve the adhesiveness with the gas barrier coating film. Examples of such surface treatment include corona discharge treatment, ozone treatment, low temperature plasma treatment using oxygen gas or nitrogen gas, glow discharge treatment, pretreatment such as oxidation treatment using chemicals and the like.

また、プライマーコート剤、アンダーコート剤、あるいは、蒸着アンカーコート剤等を任意に塗布し、表面処理とすることもできる。なお、前記コート剤としては、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。 In addition, a primer coating agent, an undercoating agent, a vapor deposition anchor coating agent, or the like can be optionally applied for surface treatment. Examples of the coating agent include polyester resins, polyamide resins, polyurethane resins, epoxy resins, phenol resins, (meth)acrylic resins, polyvinyl acetate resins, and polyolefin resins such as polyethylene or polypropylene. A resin composition containing a resin, a copolymer or modified resin thereof, a cellulosic resin or the like as a main component of the vehicle can be used.

このような表面処理の中でも、特に、コロナ処理やプラズマ処理を行うことが好適である。例えばプラズマ処理としては、気体をアーク放電により電離させることにより生じるプラズマガスを利用して表面改質を行なうプラズマ処理がある。プラズマガスとしては、上記のほかに、酸素ガス、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の無機ガスを使用することができる。例えば、インラインでプラズマ処理を行うことにより、基材層の表面の水分、塵などを除去すると共にその表面の平滑化、活性化等の表面処理を可能とすることができる。また、蒸着後にプラズマ処理を行い、接着性を向上させることもできる。本発明では、プラズマ処理としては、プラズマ出力、プラズマガスの種類、プラズマガスの供給量、処理時間、その他の条件を考慮してプラズマ放電処理を行うことが好ましい。また、プラズマを発生する方法としては、直流グロー放電、高周波放電、マイクロ波放電等の装置を使用することができる。また、大気圧プラズマ処理法によりプラズマ処理を行なうこともできる。 Among such surface treatments, corona treatment and plasma treatment are particularly preferable. For example, as the plasma treatment, there is plasma treatment in which surface modification is performed by using plasma gas generated by ionizing gas by arc discharge. As the plasma gas, in addition to the above, inorganic gases such as oxygen gas, nitrogen gas, argon gas, and helium gas can be used. For example, by performing in-line plasma treatment, it is possible to remove water, dust, and the like on the surface of the base material layer and enable surface treatment such as smoothing and activation of the surface. Further, plasma treatment may be performed after vapor deposition to improve the adhesiveness. In the present invention, as the plasma treatment, it is preferable to perform plasma discharge treatment in consideration of plasma output, type of plasma gas, supply amount of plasma gas, treatment time, and other conditions. As a method of generating plasma, a device such as direct current glow discharge, high frequency discharge, microwave discharge or the like can be used. Further, plasma treatment can be performed by an atmospheric pressure plasma treatment method.

(化学気相蒸着層)
本発明によるバリアフィルムを構成する化学気相蒸着層は、化学気相成長法(CVD法)により形成される蒸着膜である。本発明において、化学気相蒸着層として酸化珪素蒸着膜を形成することで、ガスバリア性を向上しながら、基材層との耐水密着性を向上させることができる。
(Chemical vapor deposition layer)
The chemical vapor deposition layer forming the barrier film according to the present invention is a vapor deposition film formed by a chemical vapor deposition method (CVD method). In the present invention, by forming a silicon oxide vapor deposition film as the chemical vapor deposition layer, it is possible to improve the water barrier adhesion with the base material layer while improving the gas barrier property.

化学気相成長法(CVD法)としては、例えば、プラズマ化学気相成長法、低温プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等が挙げられる。具体的には、基材層(樹脂フィルム)の一方の面に、有機珪素化合物等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酸化珪素蒸着膜を形成することができる。低温プラズマ発生装置としては、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ことができる。高活性の安定したプラズマが得られる点で、高周波プラズマ方式による発生装置を使用することが好ましい。 Examples of the chemical vapor deposition method (CVD method) include a plasma chemical vapor deposition method, a low temperature plasma chemical vapor deposition method, a thermochemical vapor deposition method, and a photochemical vapor deposition method. Specifically, on one surface of the base material layer (resin film), a monomer gas for vapor deposition such as an organic silicon compound is used as a raw material, and an inert gas such as argon gas or helium gas is used as a carrier gas. As the oxygen supply gas, oxygen gas or the like is used, and the silicon oxide vapor deposition film can be formed by a low temperature plasma chemical vapor deposition method using a low temperature plasma generator or the like. As the low temperature plasma generator, for example, a generator of high frequency plasma, pulse wave plasma, microwave plasma or the like can be used. It is preferable to use a high-frequency plasma type generator because a highly active and stable plasma can be obtained.

酸化珪素蒸着膜を形成する有機珪素化合物の蒸着用モノマーガスとしては、例えば、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン等を使用することができる。これらの中でも、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、または、ヘキサメチルジシロキサンを原料として使用することが、その取り扱い性、形成された連続膜の特性等から、特に好ましい。なお、上記において、不活性ガスとしては、例えば、アルゴンガス、ヘリウムガス等を使用することができる。 Examples of the vapor deposition monomer gas of the organic silicon compound that forms the silicon oxide vapor deposition film include 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, hexamethyldisiloxane, vinyltrimethylsilane, methyltrimethylsilane, hexamethyldisilane, and the like. Methylsilane, dimethylsilane, trimethylsilane, diethylsilane, propylsilane, phenylsilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, octamethylcyclotetrasiloxane Etc. can be used. Among these, it is particularly preferable to use 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane or hexamethyldisiloxane as a raw material because of its handleability and the characteristics of the formed continuous film. In the above, as the inert gas, for example, argon gas, helium gas or the like can be used.

酸化珪素蒸着膜は、酸化珪素を主体とするものであるが、更に、炭素、水素、窒素、珪素または酸素の1種類または2種類以上の元素からなる化合物の少なくとも1種類を化学結合等により含有してもよい。例えば、C−H結合を有する化合物、Si−H結合を有する化合物、または、炭素単位がグラファイト状、ダイヤモンド状、フラーレン状等になっている場合、更に、原料の有機珪素化合物やそれらの誘導体を化学結合等によって含有する場合がある。例えば、CH部位を持つハイドロカーボン、SiHシリル、SiHシリレン等のハイドロシリカ、SiHOHシラノール等の水酸基誘導体等を挙げることができる。なお、上記以外でも、蒸着過程の条件等を変化させることにより、酸化珪素蒸着膜中に含有される化合物の種類、量等を変化させることができる。 The silicon oxide vapor-deposited film is mainly composed of silicon oxide, and further contains at least one kind of compound consisting of one or more elements of carbon, hydrogen, nitrogen, silicon or oxygen by a chemical bond or the like. You may. For example, when a compound having a C—H bond, a compound having a Si—H bond, or a carbon unit having a graphite shape, a diamond shape, a fullerene shape, or the like, a raw material organosilicon compound or a derivative thereof is further added. It may be contained by a chemical bond or the like. For example, hydrocarbon having a CH 3 moiety, hydrosilica such as SiH 3 silyl and SiH 2 silylene, and hydroxyl group derivative such as SiH 2 OH silanol can be exemplified. In addition to the above, the kind, amount, etc. of the compound contained in the silicon oxide vapor deposition film can be changed by changing the conditions of the vapor deposition process and the like.

酸化珪素蒸着膜の膜厚は、好ましくは3nm以上100nm以下であり、より好ましくは4nm以上50nm以下であり、より好ましくは5nm以上30nm以下である。酸化珪素蒸着膜の膜厚が上記範囲内であれば、十分なガスバリア性を発現しながら、基材層との耐水密着性をより向上させることができる。 The film thickness of the silicon oxide vapor deposition film is preferably 3 nm or more and 100 nm or less, more preferably 4 nm or more and 50 nm or less, and more preferably 5 nm or more and 30 nm or less. When the film thickness of the silicon oxide vapor deposition film is within the above range, it is possible to further improve the water-resistant adhesion to the base material layer while exhibiting sufficient gas barrier properties.

(バリアコート層)
化学気相蒸着層上に形成するバリアコート層は、ガスバリア性を有する層であり、コーティングによって塗布された塗布膜が、乾燥により硬化した樹脂硬化膜である。
(Barrier coat layer)
The barrier coat layer formed on the chemical vapor deposition layer is a layer having a gas barrier property, and the coating film applied by coating is a cured resin film cured by drying.

バリアコート層の第1の態様としては、金属アルコキシドの加水分解生成物と水溶性高分子との硬化膜を用いることができる。このバリアコート層は、例えば、下記のガスバリア性塗布膜により形成することができる。ガスバリア性塗布膜は、高温多湿環境下でのガスバリア性を保持する塗膜であり、ガスバリア性塗布膜は、高温多湿環境下でのガスバリア性を保持する塗膜であり、一般式R M(OR(ただし、式中、R、R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。)で表される少なくとも1種以上の金属アルコキシドと、水溶性高分子とを含有し、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なるバリアコート組成物からなる塗布膜である。 As the first aspect of the barrier coat layer, a cured film of a hydrolysis product of a metal alkoxide and a water-soluble polymer can be used. This barrier coat layer can be formed, for example, by the following gas barrier coating film. Gas barrier coating film is a coating that holds the gas barrier property under high temperature and high humidity environment, the gas barrier coating film is a coating that holds the gas barrier property under high temperature and high humidity environment, 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, and m represents It represents an integer of 1 or more, and n+m represents a valence of M.) at least one metal alkoxide represented by the formula (1) and a water-soluble polymer, and further contains a sol-gel method catalyst, an acid, water, And a coating film comprising a barrier coat composition obtained by polycondensation by a sol-gel method in the presence of an organic solvent.

上記一般式R M(OR中、Rとしては、分岐を有していてもよい炭素数1〜8、好ましくは1〜5、より好ましくは1〜4のアルキル基であり、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−オクチル基などを挙げることができる。 In the above general formula R 1 n M(OR 2 ) m , R 1 is an optionally branched alkyl group having 1 to 8, preferably 1 to 5 and more preferably 1 to 4 carbon atoms. , For example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-hexyl group, n-octyl group and the like. Can be mentioned.

上記一般式R M(OR中、Rとしては、分岐を有していてもよい炭素数1〜8、より好ましくは1〜5、特に好ましくは1〜4のアルキル基であり、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−ブチル基等を挙げることができる。なお、同一分子中に複数の(OR)が存在する場合には、(OR)は同一であっても、異なってもよい。 In the general formula R 1 n M(OR 2 ) m , R 2 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, which may have a branch, more preferably 1 to 5, and particularly preferably 1 to 4 carbon atoms. Examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, and a sec-butyl group. In addition, when a plurality of (OR 2 ) are present in the same molecule, the (OR 2 ) may be the same or different.

上記一般式R M(OR中、Mで表される金属原子としては、珪素、ジルコニウム、チタン、アルミニウム等を例示することができる。 In the above general formula R 1 n M(OR 2 ) m , examples of the metal atom represented by M include silicon, zirconium, titanium and aluminum.

上記一般式R M(OR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るものに限定されず、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量体のものを使用してもよい。 As the alkoxide represented by the general formula R 1 n M(OR 2 ) m , at least one kind of a partial hydrolyzate of an alkoxide and a hydrolytic condensate of an alkoxide can be used. The partial hydrolyzate is not limited to one in which all of the alkoxy groups are hydrolyzed, and may be one or more in which it is hydrolyzed, or a mixture thereof, and further, a condensate of hydrolysis. As the above, a partially hydrolyzed alkoxide dimer or more, specifically, a dimer to hexamer may be used.

本発明では、上記一般式R M(ORで表されるアルコキシドとして、MがSiであるアルコキシシランを好適に使用することができる。好適なアルコキシシランとしては、例えば、テトラメトキシシランSi(OCH、テトラエトキシシランSi(OC、テトラプロポキシシランSi(OC、テトラブトキシシランSi(OC、メチルトリメトキシシランCHSi(OCH、メチルトリエトキシシランCHSi(OC、ジメチルジメトキシシラン(CHSi(OCH、ジメチルジエトキシシラン(CHSi(OC等が挙げられる。本発明において、これらのアルコキシシランの縮重合物も使用することができ、具体的には、例えば、ポリテトラメトキシシラン、ポリテトラエメトキシシラン等を使用することができる。 In the present invention, as the alkoxide represented by the general formula R 1 n M(OR 2 ) m , an alkoxysilane in which M is Si can be preferably used. Suitable alkoxysilanes, for example, tetramethoxysilane Si (OCH 3) 4, tetraethoxysilane Si (OC 2 H 5) 4 , tetrapropoxysilane Si (OC 3 H 7) 4 , tetrabutoxysilane Si (OC 4 H 9) 4, methyltrimethoxysilane CH 3 Si (OCH 3) 3 , methyltriethoxysilane CH 3 Si (OC 2 H 5 ) 3, dimethyldimethoxysilane (CH 3) 2 Si (OCH 3) 2, dimethyldi silane (CH 3) 2 Si (OC 2 H 5) 2 and the like. In the present invention, polycondensation products of these alkoxysilanes can also be used, and specifically, for example, polytetramethoxysilane, polytetraemethoxysilane, etc. can be used.

本発明では、上記一般式R M(ORで表されるアルコキシドとして、MがZrであるジルコニウムアルコキシドも好適に使用することができる。好適なジルコニウムアルコキシドとしては、例えば、テトラメトキシジルコニウムZr(OCH、テトラエトキシジルコニウムZr(OC、テトラiプロポキシジルコニウムZr(iso−OC、テトラnブトキシジルコニウムZr(OC等を例示することができる。 In the present invention, a zirconium alkoxide in which M is Zr can also be suitably used as the alkoxide represented by the above general formula R 1 n M(OR 2 ) m . Suitable zirconium alkoxides, for example, tetramethoxy zirconium Zr (OCH 3) 4, tetraethoxy zirconium Zr (OC 2 H 5) 4 , tetra i propoxy zirconium Zr (iso-OC 3 H 7 ) 4, tetra-n-butoxy zirconium Zr (OC 4 H 9) can be exemplified 4 like.

また、上記一般式R M(ORで表されるアルコキシドとして、MがTiであるチタニウムアルコキシドも好適に使用することができる。好適なチタニウムアルコキシドとしては、例えば、テトラメトキシチタニウムTi(OCH、テトラエトキシチタニウムTi(OC、テトライソプロポキシチタニウムTi(iso−OC、テトラnブトキシチタニウムTi(OC等を例示することができる。 Further, as the alkoxide represented by the above general formula R 1 n M(OR 2 ) m , a titanium alkoxide in which M is Ti can also be preferably used. Suitable titanium alkoxides, for example, tetramethoxy titanium Ti (OCH 3) 4, tetraethoxy titanium Ti (OC 2 H 5) 4 , tetraisopropoxy titanium Ti (iso-OC 3 H 7 ) 4, tetra-n-butoxy titanium Ti (OC 4 H 9) can be exemplified 4 like.

また、上記一般式R M(ORで表されるアルコキシドとして、MがAlであるアルミニウムアルコキシドも好適に使用することができる。好適なアルミニウムアルコキシドとしては、例えば、テトラメトキシアルミニウムAl(OCH、テトラエトキシアルミニウムAl(OC、テトライソプロポキシアルミニウムAl(iso−OC、テトラnブトキシアルミニウムAl(OC等を例示することができる。 Further, as the alkoxide represented by the general formula R 1 n M(OR 2 ) m , an aluminum alkoxide in which M is Al can also be suitably used. Suitable aluminum alkoxides such as tetramethoxysilane aluminum Al (OCH 3) 4, tetraethoxy aluminum Al (OC 2 H 5) 4 , tetraisopropoxy aluminum Al (iso-OC 3 H 7 ) 4, tetra-n-butoxy aluminum al (OC 4 H 9) can be exemplified 4 like.

本発明では、上記アルコキシドは、2種以上を併用してもよい。例えばアルコキシシランとジルコニウムアルコキシドを混合して用いると、得られるバリアフィルムの靭性、耐熱性等を向上させることができる。また、アルコキシシランとチタニウムアルコキシドを混合して用いると、得られるガスバリア性塗布膜の熱伝導率が低くなり、耐熱性が著しく向上する。 In the present invention, the above alkoxides may be used in combination of two or more kinds. For example, when an alkoxysilane and a zirconium alkoxide are mixed and used, the toughness and heat resistance of the obtained barrier film can be improved. Further, when the alkoxysilane and the titanium alkoxide are mixed and used, the thermal conductivity of the obtained gas barrier coating film is lowered and the heat resistance is remarkably improved.

本発明で使用する水溶性高分子は、ポリビニルアルコール系樹脂、またはエチレン・ビニルアルコ一ル共重合体を単独で各々使用することができ、あるいは、ポリビニルアルコ一ル系樹脂およびエチレン・ビニルアルコール共重合体を組み合わせて使用することができる。本発明では、ポリビニルアルコール系樹脂および/またはエチレン・ビニルアルコール共重合体を使用することにより、ガスバリア性、耐水性、耐候性、その他等の物性を著しく向上させることができる。 As the water-soluble polymer used in the present invention, a polyvinyl alcohol resin or an ethylene/vinyl alcohol copolymer may be used alone, or a polyvinyl alcohol resin and an ethylene/vinyl alcohol copolymer may be used. Combinations can be used in combination. In the present invention, by using the polyvinyl alcohol resin and/or the ethylene/vinyl alcohol copolymer, the physical properties such as gas barrier property, water resistance, weather resistance and the like can be remarkably improved.

ポリビニルアルコ一ル系樹脂としては、一般に、ポリ酢酸ビニルをケン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としては、酢酸基が数十%残存している部分ケン化ポリビニルアルコール系樹脂でも、酢酸基が残存しない完全ケン化ポリビニルアルコールでも、OH基が変性された変性ポリビニルアルコール系樹脂でもよく、特に限定されるものではない。 As the polyvinyl alcohol-based resin, those obtained by saponifying polyvinyl acetate can be generally used. The polyvinyl alcohol-based resin may be a partially saponified polyvinyl alcohol-based resin in which an acetic acid group remains tens of percent, a completely saponified polyvinyl alcohol in which an acetic acid group does not remain, or a modified polyvinyl alcohol-based resin in which an OH group is modified. Well, it is not particularly limited.

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。例えば、酢酸基が数十モル%残存してい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または酢酸基が残存しない完全ケン化物まで含み、特に限定されるものではない。ただし、ガスバリア性の観点から好ましいケン化度は、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好ましい。なお、上記エチレン・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%であるものことが好ましい。 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 can be used. For example, 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 acetic acid groups do not remain, are not particularly limited. However, from the viewpoint of gas barrier properties, the saponification degree is preferably 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, and further preferably 95 mol% or more. 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%. It is preferable.

また、バリアコート層にシランカップリング剤を添加してもよい。例えば、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、アミノ基、エポキシ基などの反応基を有するシランカップリング剤が、使用できる。具体的には、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジメチルメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン、あるいは、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等を使用することができる。 A silane coupling agent may be added to the barrier coat layer. For example, a silane coupling agent having a reactive group such as an alkoxy group such as a methoxy group and an ethoxy group, an acetoxy group, an amino group, an epoxy group can be used. Specifically, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropyldimethylmethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxy Propylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyldimethylethoxysilane, β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, or the like can be used.

更に、上記のバリアコート組成物において用いられる有機溶媒としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール等を用いることができる。なお、上記ポリビニルアルコール系樹脂および/またはエチレン・ビニルアルコール共重合体は、上記アルコキシドやシランカップリング剤などを含む塗工液中で溶解した状態で取り扱われることが好ましく、上記有機溶媒の中から適宜選択することができる。例えば、ポリビニルアルコール系樹脂とエチレン・ビニルアルコール共重合体とを組み合わせて使用する場合には、n−ブタノールを使用することが好ましい。 Furthermore, as the organic solvent used in the above barrier coat composition, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butanol and the like can be used. The polyvinyl alcohol-based resin and/or the ethylene/vinyl alcohol copolymer are preferably handled in a state of being dissolved in a coating liquid containing the alkoxide, the silane coupling agent, or the like. It can be appropriately selected. For example, when a polyvinyl alcohol-based resin and an ethylene/vinyl alcohol copolymer are used in combination, it is preferable to use n-butanol.

バリアコート層は、以下の方法で製造することができる。まず、上記金属アルコキシド、必要に応じてシランカップリング剤、水溶性高分子、ゾルゲル法触媒、酸、水、有機溶媒等を混合し、バリアコート組成物(バリアコート液)を調製する。 The barrier coat layer can be manufactured by the following method. First, the metal alkoxide, if necessary, a silane coupling agent, a water-soluble polymer, a sol-gel method catalyst, an acid, water, an organic solvent and the like are mixed to prepare a barrier coat composition (barrier coat liquid).

次いで、該バリアコート組成物を上記化学気相蒸着層の上に塗布する。バリアコート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などのロールコート、スプレーコート、スピンコート、ディッピング、刷毛、バーコード、アプリケータ等の塗布手段により、1回ある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位の塗布膜を形成することができる。 Then, the barrier coat composition is applied onto the chemical vapor deposition layer. As a method for applying the barrier coat composition, for example, a roll coater such as a gravure roll coater, a spray coater, a spin coater, a dipping coat, a brush, a bar code, an applicator or the like may be applied to the barrier coat composition once or a plurality of times. It is possible to form a coating film having a dry film thickness of 0.01 to 30 μm, preferably 0.1 to 10 μm.

次いで、上記バリアコート組成物を塗布したフィルムを120℃〜200℃、かつバリアフィルムの基材フィルムの樹脂フィルムの融点以下の温度、好ましくは130℃〜180℃、より好ましくは140℃〜160℃の範囲の温度で、3秒〜10分間加熱・乾燥する。これによって、重縮合が行われ、バリアコート層を形成することができる。また、上記バリアコート組成物を化学気相蒸着層の上に重ねて塗布して塗布膜を2層以上重層し、120℃〜200℃、かつ、上記樹脂基材の融点以下の温度で3秒〜10分間加熱乾燥処理して、バリアコート層を2層以上重層した複合ポリマー層を形成してもよい。以上により、上記バリアコート組成物によるバリアコート層を1層ないし2層以上形成することができる。 Then, the film coated with the above barrier coat composition is 120°C to 200°C, and a temperature not higher than the melting point of the resin film of the substrate film of the barrier film, preferably 130°C to 180°C, more preferably 140°C to 160°C. Heat and dry for 3 seconds to 10 minutes at a temperature in the range. Thereby, polycondensation is performed and a barrier coat layer can be formed. Further, the barrier coat composition is overlaid on the chemical vapor deposition layer to form two or more coating films, and the temperature is 120° C. to 200° C. and the melting point of the resin substrate is lower than or equal to 3 seconds. You may heat-dry for 10 minutes and form the composite polymer layer which laminated two or more barrier coat layers. As described above, one or more barrier coat layers can be formed from the above barrier coat composition.

バリアコート層の厚さは、特に限定されないが、好ましくは10nm以上5000nm以下であり、より好ましくは50nm以上1000nm以下であり、さらに好ましくは100nm以上500nm以下であり、さらにより好ましくは150nm以上400nm以下である。バリアコート層の厚さが上記範囲程度であれば、ガスバリア性が発現できて、かつ柔軟性を備えた層として化学気相蒸着層の表面を被覆することができる。 The thickness of the barrier coat layer is not particularly limited, but is preferably 10 nm or more and 5000 nm or less, more preferably 50 nm or more and 1000 nm or less, further preferably 100 nm or more and 500 nm or less, and still more preferably 150 nm or more and 400 nm or less. Is. When the thickness of the barrier coat layer is about the above range, the surface of the chemical vapor deposition layer can be coated as a layer that can exhibit gas barrier properties and has flexibility.

バリアコート層の第2の態様としては、金属酸化物とリン化合物とが反応してなる反応生成物を含む樹脂硬化膜を用いることができる。この樹脂硬化膜はガスバリア性を有し、800〜1400cm-1の範囲における赤外線吸収スペクトルの赤外線吸収が最大となる波数が1080〜1130cm-1の範囲にあるものである。 As the second aspect of the barrier coat layer, a resin cured film containing a reaction product formed by reacting a metal oxide and a phosphorus compound can be used. This cured resin film has a gas barrier property, and has a wave number in the infrared absorption spectrum in the range of 800 to 1400 cm -1 at which the maximum infrared absorption is in the range of 1080 to 1130 cm -1.

前記反応生成物において、金属酸化物を構成する金属原子(M)とリン原子(P)とが酸素原子(O)を介して結合したM−O−Pで表される結合が生成すると、M−O−Pの結合に基づく吸収ピークが、1080〜1130cm-1の範囲に800〜1400cm-1の領域における最大吸収波数の吸収ピークとして現れるものと考えられている。 In the reaction product, when a metal atom (M) forming a metal oxide and a phosphorus atom (P) are bonded via an oxygen atom (O) to form a bond represented by M-O-P, M It is considered that the absorption peak based on the -O-P bond appears as the absorption peak of the maximum absorption wave number in the range of 800 to 1400 cm-1 in the range of 1080 to 1130 cm-1.

この赤外線吸収スペクトルは、バリアコート層の表面を全反射測定法で測定するか、または、バリアコート層をかき取った成分の赤外線吸収スペクトルをKBr法で測定することによって得ることができる。 This infrared absorption spectrum can be obtained by measuring the surface of the barrier coat layer by a total reflection measuring method, or by measuring the infrared absorption spectrum of a component scraped off the barrier coat layer by a KBr method.

金属酸化物は、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、ケイ素、チタン、ジルコニウム等の酸化物である。 The metal oxide is an oxide of magnesium, calcium, aluminum, silicon, titanium, zirconium or the like.

そして、金属酸化物は、当該金属原子を含む化合物を加水分解して得ることができ、金属酸化物を加水分解によって生成することができる化合物としては、塩化アルミニウム、アルミニウムトリエトキシド、アルミニウムトリノルマルプロポキシド、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムトリノルマルブトキシド、アルミニウムトリs−ブトキシド、アルミニウムトリt−ブトキシド、アルミニウムトリアセテート、アルミニウムアセチルアセトネート、硝酸アルミニウム、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラノルマルブトキシド、チタンテトラ(2−エチルヘキソキシド)、チタンテトラメトキシド、チタンテトラエトキシド、チタンアセチルアセトネート、ジルコニウムテトラノルマルプロポキシド、ジルコニウムテトラブトキシド、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート等の1種類を単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。 The metal oxide can be obtained by hydrolyzing a compound containing the metal atom, and examples of the compound that can be produced by hydrolyzing the metal oxide include aluminum chloride, aluminum triethoxide, and aluminum trinormal. Propoxide, aluminum triisopropoxide, aluminum trinormalbutoxide, aluminum tris-butoxide, aluminum trit-butoxide, aluminum triacetate, aluminum acetylacetonate, aluminum nitrate, titanium tetraisopropoxide, titanium tetranormalbutoxide, titanium tetra. (2-ethylhexoxide), titanium tetramethoxide, titanium tetraethoxide, titanium acetylacetonate, zirconium tetranormal propoxide, zirconium tetrabutoxide, zirconium tetraacetylacetonate, etc. even if used alone Good, or two or more kinds may be used in combination.

リン化合物は、ハロゲン原子または酸素原子がリン原子に直接結合した構造を有するものを用いることができる。具体的には、リン酸、ポリリン酸、亜リン酸、ホスホン酸およびそれらの誘導体であり、ポリリン酸としては、ピロリン酸、三リン酸、4つ以上のリン酸が縮合したポリリン酸などであり、誘導体の例としては、リン酸、ポリリン酸、亜リン酸、ホスホン酸の、塩、(部分)エステル化合物、ハロゲン化物(塩化物等)、脱水物(五酸化ニリン等)などである。 As the phosphorus compound, one having a structure in which a halogen atom or an oxygen atom is directly bonded to a phosphorus atom can be used. Specific examples thereof include phosphoric acid, polyphosphoric acid, phosphorous acid, phosphonic acid and derivatives thereof, and examples of the polyphosphoric acid include pyrophosphoric acid, triphosphoric acid, polyphosphoric acid in which four or more phosphoric acids are condensed, and the like. Examples of the derivatives include salts of phosphoric acid, polyphosphoric acid, phosphorous acid, phosphonic acid, (partial) ester compounds, halides (chlorides, etc.), dehydrated products (niline pentoxide, etc.), and the like.

反応生成物は、金属酸化物とリン化合物とを混合し反応させることにより形成することができる。その際、混合されるリン化合物は、そのものの形態或いはリン化合物と添加樹脂を含む組成物の形態でも良い。 The reaction product can be formed by mixing and reacting the metal oxide and the phosphorus compound. At this time, the phosphorus compound to be mixed may be in the form of itself or in the form of a composition containing the phosphorus compound and the added resin.

このような添加樹脂は、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニルの部分けん化物、ポリエチレングリコール、ポリヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリ(アクリル酸/メタクリル酸)およびそれらの塩、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸交互共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体のけん化物などである。 Such added resins include polyvinyl alcohol, partially saponified polyvinyl acetate, polyethylene glycol, polyhydroxyethyl (meth)acrylate, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, poly(acrylic acid/methacrylic acid) and salts thereof, Ethylene-vinyl alcohol copolymer, ethylene-maleic anhydride copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, isobutylene-maleic anhydride alternating copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer Examples include saponified products of polymers.

本発明においては、このバリアコート層は化学気相蒸着層に、金属酸化物とリン化合物が混合した塗布液をコーティングし、乾燥することで積層することができ、その厚さは、0.05〜1μmである。 In the present invention, this barrier coat layer can be laminated by coating a chemical vapor deposition layer with a coating liquid in which a metal oxide and a phosphorus compound are mixed, and drying the coating liquid. ˜1 μm.

なお、前記塗布液は、まず、金属酸化物を加水分解によって生成することができる化合物を分散・溶解して金属酸化物が生成した水溶液を、リン化合物を分散・溶解した溶媒、或いはリン化合物と添加樹脂を含む組成物を分散・溶解した溶媒に加えることで作ることができる。 The coating solution is prepared by first dispersing an aqueous solution in which a metal oxide is produced by dispersing/dissolving a compound capable of producing a metal oxide by hydrolysis, with a solvent in which a phosphorus compound is dispersed/dissolved, or a phosphorus compound. It can be prepared by adding a composition containing an additive resin to a solvent in which the resin is dispersed and dissolved.

バリアコート層の第3の態様としては、多価金属化合物によって架橋されたカルボキシル基含有重合体を含む樹脂硬化膜を用いることができる。この樹脂硬化膜はガスバリア性を有する。 As the third aspect of the barrier coat layer, a resin cured film containing a carboxyl group-containing polymer crosslinked with a polyvalent metal compound can be used. This cured resin film has gas barrier properties.

カルボキシル基含有重合体は、カルボキシル基を2個以上含有する重合体であって、具体的には、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸とメタクリル酸との共重合体、あるいはこれらの2種以上の混合物である。 The carboxyl group-containing polymer is a polymer containing two or more carboxyl groups, and specifically, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, a copolymer of acrylic acid and methacrylic acid, or two kinds of these. It is a mixture of the above.

多価金属化合物は、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、チタン、ジルコニウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、アルミニウムの金属化合物およびそれらの酸化物、炭酸塩、有機酸塩である。これら酸化物、炭酸塩としては、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化銅、酸化ニッケル、酸化コバルトなどの酸化物;炭酸カルシウムなどの炭酸塩;乳酸カルシウム、乳酸亜鉛、アクリル酸カルシウムなどの有機酸塩である。多価金属化合物によって架橋されたカルボキシル基含有重合体を含む樹脂膜は、カルボキシル基含有重合体と多価金属化合物を混合した樹脂硬化膜として作ることができる。 The polyvalent metal compound is a metal compound of beryllium, magnesium, calcium, titanium, zirconium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, aluminum and oxides, carbonates, and organic acid salts thereof. These oxides and carbonates include oxides such as zinc oxide, magnesium oxide, copper oxide, nickel oxide and cobalt oxide; carbonates such as calcium carbonate; organic acid salts such as calcium lactate, zinc lactate and calcium acrylate. is there. The resin film containing the carboxyl group-containing polymer crosslinked with the polyvalent metal compound can be prepared as a resin cured film in which the carboxyl group-containing polymer and the polyvalent metal compound are mixed.

また、この樹脂膜の別の形態としては、カルボキシル基含有重合体を含む樹脂層に隣接して多価金属化合物を含む層を積層した2層構成とすることで、作ることができる。カルボキシル基含有重合体を含む樹脂層が、離接している多価金属化合物を含む層から移行した多価金属イオンによってイオン架橋されて、硬化樹脂膜となる。 Further, another form of this resin film can be made by forming a two-layer structure in which a layer containing a polyvalent metal compound is laminated adjacent to a resin layer containing a carboxyl group-containing polymer. The resin layer containing the carboxyl group-containing polymer is ionically cross-linked by the polyvalent metal ions transferred from the separated layer containing the polyvalent metal compound to form a cured resin film.

カルボキシル基含有重合体を含む樹脂層には、カルボキシル基を2個以上含有する重合体のほか、ポリビニールアルコール、グリセリンのようなポリアルコール類を含むことができる。そして、カルボキシル基を2個以上含有する重合体とポリビニールアルコールは、99:1〜20:80の重量比で混合される。 The resin layer containing the carboxyl group-containing polymer can contain a polyalcohol such as polyvinyl alcohol or glycerin, in addition to the polymer containing two or more carboxyl groups. Then, the polymer containing two or more carboxyl groups and polyvinyl alcohol are mixed in a weight ratio of 99:1 to 20:80.

多価金属化合物を含む層は、上述した金属化合物を、混合用樹脂のアルキド樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ニトロセルロース、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、フッ素樹脂、イソシアネートの群から選ばれた少なくとも一種の樹脂に混在させた層である。多価金属化合物と樹脂との重量割合(金属化合物/樹脂)は、0.01〜1000である。多価金属化合物は、平均粒径が15nm〜500nmの粒子の形で樹脂層に混在している。 The layer containing a polyvalent metal compound, the above-mentioned metal compound, alkyd resin of mixing resin, melamine resin, acrylic resin, urethane resin, nitrocellulose, epoxy resin, polyester resin, phenol resin, amino resin, fluororesin, isocyanate It is a layer mixed with at least one resin selected from the group. The weight ratio of the polyvalent metal compound and the resin (metal compound/resin) is 0.01 to 1000. The polyvalent metal compound is mixed in the resin layer in the form of particles having an average particle size of 15 nm to 500 nm.

本発明においては、このバリアコート層は化学気相蒸着層に、カルボキシル基含有重合体と多価金属化合を混合した樹脂を水、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などのアルコール類;N,N−ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、酢酸ブチルの単体あるいは混合液に分散・溶解した塗布液をコーティングし、乾燥することで積層することができ、その厚さは、0.1〜10μmである。 In the present invention, the barrier coat layer is a chemical vapor deposition layer and a resin prepared by mixing a carboxyl group-containing polymer and a polyvalent metal compound with water, alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropyl alcohol; -By coating and drying the coating liquid dispersed or dissolved in a single substance or a mixed liquid of dimethyl sulfoxide, N,N-dimethylformamide, dimethylacetamide, acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, ethyl acetate and butyl acetate, It can be laminated, and its thickness is 0.1 to 10 μm.

別の方法としては、化学気相蒸着層に、まず、カルボキシル基含有重合体を含有する層を積層する。この積層は、カルボキシル基含有重合体とその他必要な添加物を、水、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などのアルコール類;N,N−ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどの溶媒に溶解または分散させた塗布液をコーティングし、乾燥することでなされ、その厚さは、0.1〜10μmである。 As another method, first, a layer containing a carboxyl group-containing polymer is laminated on the chemical vapor deposition layer. In this lamination, a carboxyl group-containing polymer and other necessary additives are added to alcohols such as water, methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropyl alcohol; N,N-dimethylsulfoxide, N,N-dimethylformamide, dimethylacetamide and the like. It is made by coating a coating solution dissolved or dispersed in a solvent and drying it, and its thickness is 0.1 to 10 μm.

次に、多価金属化合物と樹脂を、前記溶媒のほか、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの溶媒に溶解または分散させた塗布液を用いて、カルボキシル基含有重合体を含む樹脂層のコーティングし乾燥することで、多価金属化合物を含む層を、厚さ0.1〜10μmで積層する。 Next, a polyvalent metal compound and a resin are dissolved or dispersed in a solvent such as acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, ethyl acetate, or butyl acetate, in addition to the above-mentioned solvent, to prepare a carboxyl group-containing compound. By coating a resin layer containing a polymer and drying it, a layer containing a polyvalent metal compound is laminated to a thickness of 0.1 to 10 μm.

このようにカルボキシル基含有重合体を含む樹脂層上に多価金属化合物を含む層を積層することにより、多価金属化合物を含む層から移行した多価金属イオンによってカルボキシル基含有重合体イオン架橋されて、樹脂硬化膜となる。多価金属イオンの移行促進のため、2層を形成した後に、30〜130度の加温環境下でエージングを行うことがある。 By laminating a layer containing a polyvalent metal compound on a resin layer containing a carboxyl group-containing polymer in this manner, the carboxyl group-containing polymer ion is cross-linked by polyvalent metal ions transferred from the layer containing a polyvalent metal compound. And becomes a resin cured film. In order to promote migration of polyvalent metal ions, aging may be performed in a heating environment of 30 to 130 degrees after forming the two layers.

(物理気相蒸着層)
本発明によるバリアフィルムを構成する物理気相蒸着層は、物理気相成長法(PVD法)により形成される蒸着膜である。本発明において、物理気相蒸着層としてアルミニウム蒸着膜を形成することで、ガスバリア性を向上しながら、遮光性を向上させることができる。
(Physical vapor deposition layer)
The physical vapor deposition layer constituting the barrier film according to the present invention is a vapor deposition film formed by a physical vapor deposition method (PVD method). In the present invention, by forming an aluminum vapor deposition film as the physical vapor deposition layer, it is possible to improve the light shielding property while improving the gas barrier property.

物理気相成長法(PVD法)としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンクラスタービーム法等が挙げられる。具体的には、例えば、アルミニウムを原料とし、これを加熱して蒸気化し、これを基材層(樹脂フィルム)の一方の上に蒸着する真空蒸着法等を用いて蒸着膜を形成することができる。なお、蒸着材料の加熱方式としては、例えば、抵抗加熱方式、高周波誘導加熱方式、エレクトロンビーム加熱方式(EB)等にて行うことができる。 Examples of the physical vapor deposition method (PVD method) include a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method, and an ion cluster beam method. Specifically, for example, it is possible to form a vapor deposition film using a vacuum vapor deposition method or the like in which aluminum is used as a raw material, which is heated to be vaporized and vaporized on one side of the base material layer (resin film). it can. As a heating method of the vapor deposition material, for example, a resistance heating method, a high frequency induction heating method, an electron beam heating method (EB) or the like can be used.

アルミニウム蒸着膜の膜厚は、好ましくは20nm以上500nm以下であり、より好ましくは30nm以上500nm以下であり、より好ましくは40nm以上500nm以下である。アルミニウム蒸着膜の膜厚が上記範囲内であれば、十分なガスバリア性を発現しながら、遮光性をより向上させることができる。 The film thickness of the aluminum vapor deposition film is preferably 20 nm or more and 500 nm or less, more preferably 30 nm or more and 500 nm or less, and more preferably 40 nm or more and 500 nm or less. When the film thickness of the aluminum vapor deposition film is within the above range, the light shielding property can be further improved while exhibiting sufficient gas barrier property.

<用途>
本発明によるバリアフィルムは、高度なガスバリア性、遮光性、耐水密着性等を要求される様々な分野の製品に適用することができる。例えば、防湿シート、断熱材、包装材料、医療器具等の製品が挙げられる。これらの製品に用いられる場合には、本発明のバリアフィルムからなるバリア層を備えることで、ガスバリア性、遮光性、耐水密着性を向上させることができる。
<Use>
The barrier film according to the present invention can be applied to products in various fields in which high gas barrier properties, light shielding properties, water-resistant adhesion properties, etc. are required. Examples include products such as moisture-proof sheets, heat insulating materials, packaging materials, and medical instruments. When used in these products, the gas barrier property, the light-shielding property, and the water-resistant adhesive property can be improved by providing the barrier layer made of the barrier film of the present invention.

<バリアフィルムの製造>
[実施例1]
基材層として、厚さ12μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを準備した。続いて、該PETフィルムをプラズマ化学気相成長装置の送り出しロールに装着し、次いで、上記フィルムの一方の面に、原料であるヘキサメチルジシロキサンを、導入ガス量ヘキサメチルジシロキサン:酸素ガス:ヘリウム=1.0:1.5:1.0(単位:slm)、真空チャンバー内の真空度2〜6×10−6mBar、蒸着チャンバー内の真空度2〜5×10−3mBar、冷却・電極ドラム供給電力10kWで供給して、厚さ10nmの酸化珪素蒸着膜(化学気相蒸着層)を形成した。
<Manufacture of barrier film>
[Example 1]
A biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 12 μm was prepared as a base material layer. Subsequently, the PET film was mounted on a delivery roll of a plasma enhanced chemical vapor deposition apparatus, and then hexamethyldisiloxane as a raw material was introduced on one surface of the film to introduce hexamethyldisiloxane:oxygen gas:oxygen gas: Helium=1.0:1.5:1.0 (unit: slm), degree of vacuum in vacuum chamber 2 to 6×10 −6 mBar, degree of vacuum in vapor deposition chamber 2 to 5×10 −3 mBar, cooling An electrode drum power was supplied at 10 kW to form a silicon oxide vapor deposition film (chemical vapor deposition layer) having a thickness of 10 nm.

また、表1に示す組成に従って、調製した組成Aの混合液に、予め調製した組成Bの加水分解液を加えて攪拌し、無色透明のバリアコート組成物を得た。

Figure 2020104429
Further, in accordance with the composition shown in Table 1, a hydrolyzed solution of composition B prepared in advance was added to the prepared mixed solution of composition A and stirred to obtain a colorless and transparent barrier coat composition.
Figure 2020104429

次に、酸化珪素蒸着膜上に、上記で調製したバリアコート組成物をダイレクトグラビア法によりコーティングした。その後、140℃で60秒間、加熱処理して、厚さ0.3μm(乾操状態)のバリアコート層を形成した。 Next, the barrier coat composition prepared above was coated on the silicon oxide deposited film by the direct gravure method. After that, heat treatment was performed at 140° C. for 60 seconds to form a barrier coat layer having a thickness of 0.3 μm (dry state).

続いて、バリアコート層上に、グロー放電プラズマ発生装置を使用し、アルゴン1.0slm、電流20Aを加えて、プラズマ処理を施した。その後、該プラズマ処理面に、原料としてアルミニウムを用いて、エレクトロンビーム加熱方式の真空蒸着法によって、真空チャンバー内の真空度を2×10−4mbarとし、蒸着チャンバー内の真空度を2.0×10−2mbarの条件で、厚さ40nmのアルミニウム蒸着膜(物理気相蒸着層)を形成して、バリアフィルム(層構成:PET/酸化珪素蒸着膜(化学気相蒸着層)/バリアコート層/アルミニウム蒸着膜(物理気相蒸着層))を得た。 Subsequently, a glow discharge plasma generator was used on the barrier coat layer to apply argon of 1.0 slm and current of 20 A to perform plasma treatment. Then, using aluminum as a raw material on the plasma-treated surface, the degree of vacuum in the vacuum chamber was set to 2×10 −4 mbar and the degree of vacuum in the vapor deposition chamber was set to 2.0 by an electron beam heating vacuum deposition method. A 40 nm thick aluminum vapor deposition film (physical vapor deposition layer) is formed under the condition of ×10 −2 mbar to form a barrier film (layer structure: PET/silicon oxide vapor deposition film (chemical vapor deposition layer)/barrier coat). Layer/aluminum vapor deposition film (physical vapor deposition layer) was obtained.

[実施例2]
酸化珪素蒸着膜(化学気相蒸着層)の厚さを16nmに変更した以外は、実施例1と同様にして、バリアフィルム(層構成:PET/酸化珪素蒸着膜(化学気相蒸着層)/バリアコート層/アルミニウム蒸着膜(物理気相蒸着層))を得た。
[Example 2]
A barrier film (layer structure: PET/silicon oxide vapor deposition film (chemical vapor deposition layer)/) was formed in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the silicon oxide vapor deposition film (chemical vapor deposition layer) was changed to 16 nm. A barrier coat layer/aluminum vapor deposition film (physical vapor deposition layer) was obtained.

[実施例3]
アルミニウム蒸着膜(物理気相蒸着層)の厚さを70nmに変更した以外は、実施例1と同様にして、バリアフィルム(層構成:PET/酸化珪素蒸着膜(化学気相蒸着層)/バリアコート層/アルミニウム蒸着膜(物理気相蒸着層))を得た。
[Example 3]
A barrier film (layer structure: PET/silicon oxide vapor deposition film (chemical vapor deposition layer)/barrier) was formed in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the aluminum vapor deposition film (physical vapor deposition layer) was changed to 70 nm. A coat layer/aluminum vapor deposition film (physical vapor deposition layer) was obtained.

[比較例1]
基材層として、厚さ12μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを準備した。続いて、該PETフィルム上にグロー放電プラズマ発生装置を使用し、アルゴン1.0slm、電流20Aを加えて、プラズマ処理を施した。その後、該プラズマ処理面に、原料としてアルミニウムを用いて、エレクトロンビーム加熱方式の真空蒸着法によって、真空チャンバー内の真空度を2×10−4mbarとし、蒸着チャンバー内の真空度を2.0×10−2mbarの条件で、厚さ40nmのアルミニウム蒸着膜(物理気相蒸着層)を形成して、バリアフィルム(層構成:PET/アルミニウム蒸着膜(物理気相蒸着層))を得た。
[Comparative Example 1]
A biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 12 μm was prepared as a base material layer. Subsequently, a glow discharge plasma generator was used on the PET film, and 1.0 slm of argon and a current of 20 A were applied to perform plasma treatment. Then, using aluminum as a raw material on the plasma-treated surface, the degree of vacuum in the vacuum chamber was set to 2×10 −4 mbar and the degree of vacuum in the vapor deposition chamber was set to 2.0 by an electron beam heating vacuum deposition method. A 40 nm thick aluminum vapor deposition film (physical vapor deposition layer) was formed under the condition of ×10 −2 mbar to obtain a barrier film (layer structure: PET/aluminum vapor deposition film (physical vapor deposition layer)). ..

[比較例2]
基材層として、厚さ12μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを準備した。続いて、該PETフィルム上にグロー放電プラズマ発生装置を使用し、アルゴン1.0slm、電流20Aを加えて、プラズマ処理を施した。その後、該プラズマ処理面に、原料としてアルミニウムとを用いて、エレクトロンビーム加熱方式の真空蒸着法によって、真空チャンバー内の真空度を2×10−4mbarとし、蒸着チャンバー内の真空度を2.0×10−2mbarの条件で昇華させ、酸素ガス10slmと混合して、厚さ20nmの酸化アルミニウム蒸着膜(物理気相蒸着層)を形成した。
[Comparative example 2]
A biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 12 μm was prepared as a base material layer. Subsequently, a glow discharge plasma generator was used on the PET film, and 1.0 slm of argon and a current of 20 A were applied to perform plasma treatment. After that, aluminum is used as a raw material on the plasma-treated surface, and the degree of vacuum in the vacuum chamber is set to 2×10 −4 mbar and the degree of vacuum in the vapor deposition chamber is set to 2. by an electron beam heating vacuum deposition method. Sublimation was performed under the condition of 0×10 −2 mbar and mixed with oxygen gas of 10 slm to form an aluminum oxide vapor deposition film (physical vapor deposition layer) having a thickness of 20 nm.

次に、酸化アルミニウム蒸着膜上に、実施例1と同様にしてバリアコート層を形成した。 Next, a barrier coat layer was formed on the aluminum oxide vapor deposition film in the same manner as in Example 1.

続いて、バリアコート層上に、グロー放電プラズマ発生装置を使用し、アルゴン1.0slm、電流20Aを加えて、プラズマ処理を施した。その後、該プラズマ処理面に、原料として酸化アルミニウムを用いて、エレクトロンビーム加熱方式の真空蒸着法によって、真空チャンバー内の真空度を2×10−4mbarとし、蒸着チャンバー内の真空度を2.0×10−2mbarの条件で昇華させ、酸素ガス10slmと混合して、厚さ20nmの酸化アルミニウム蒸着膜(物理気相蒸着層)を形成して、バリアフィルム(層構成:PET/酸化アルミニウム蒸着膜(物理気相蒸着層)/バリアコート層/酸化アルミニウム蒸着膜(物理気相蒸着層))を得た。 Subsequently, a glow discharge plasma generator was used on the barrier coat layer to apply argon of 1.0 slm and current of 20 A to perform plasma treatment. After that, aluminum oxide was used as a raw material on the plasma-treated surface, and the degree of vacuum in the vacuum chamber was set to 2×10 −4 mbar by the vacuum deposition method of the electron beam heating system, and the degree of vacuum in the deposition chamber was set to 2. It is sublimated under the condition of 0×10 −2 mbar and mixed with oxygen gas 10 slm to form a 20 nm thick aluminum oxide vapor deposition film (physical vapor deposition layer), and a barrier film (layer structure: PET/aluminum oxide). A vapor deposition film (physical vapor deposition layer)/barrier coat layer/aluminum oxide vapor deposition film (physical vapor deposition layer) was obtained.

[比較例3]
物理気相蒸着層として、アルミニウム蒸着膜の代わりに酸化アルミニウム蒸着膜を形成した以外は、実施例1と同様にして、バリアフィルム(層構成:PET/酸化珪素蒸着膜(化学気相蒸着層)/バリアコート層/酸化アルミニウム蒸着膜(物理気相蒸着層))を得た。
[Comparative Example 3]
As the physical vapor deposition layer, a barrier film (layer structure: PET/silicon oxide vapor deposition film (chemical vapor deposition layer)) was formed in the same manner as in Example 1 except that an aluminum oxide vapor deposition film was formed instead of the aluminum vapor deposition film. /Barrier coat layer/aluminum oxide vapor deposition film (physical vapor deposition layer).

[比較例4]
物理気相蒸着層として、酸化アルミニウム蒸着膜の代わりにアルミニウム蒸着膜を形成した以外は、比較例2と同様にして、バリアフィルム(層構成:PET/酸化アルミニウム蒸着膜(物理気相蒸着層)/バリアコート層/アルミニウム蒸着膜(物理気相蒸着層))を得た。
[Comparative Example 4]
As the physical vapor deposition layer, a barrier film (layer structure: PET/aluminum oxide vapor deposition film (physical vapor deposition layer)) was prepared in the same manner as in Comparative Example 2 except that an aluminum vapor deposition film was formed instead of the aluminum oxide vapor deposition film. /Barrier coat layer/aluminum vapor deposition film (physical vapor deposition layer).

<バリアフィルムの性能評価>
上記の実施例および比較例で製造したバリアフィルムに下記の測定を行った。
<Performance evaluation of barrier film>
The following measurements were performed on the barrier films produced in the above Examples and Comparative Examples.

(酸素透過度の測定)
バリアフィルムについて、温度23℃および湿度90%RHの環境下で、酸素透過度測定装置(MOCON社製:OX−TRAN)を用いて、JIS K7126に準拠して、酸素透過度(cc/m・atm・day)を測定した。測定結果を表2に示した。
(Measurement of oxygen permeability)
Regarding the barrier film, under an environment of a temperature of 23° C. and a humidity of 90% RH, an oxygen permeability (cc/m 2 ) was used in accordance with JIS K7126 using an oxygen permeability measuring device (MOCON: OX-TRAN). *Atm*day) was measured. The measurement results are shown in Table 2.

(水蒸気透過度の測定)
バリアフィルムについて、温度40℃および湿度100%RHの環境下で、水蒸気透過度測定機(MOCON社製:PERMATRAN)を用いて、JIS K7129に準拠して、温水蒸気透過度(g/m・day)を測定した。測定結果を表2に示した。
(Measurement of water vapor permeability)
Regarding the barrier film, under a temperature of 40° C. and a humidity of 100% RH, using a water vapor transmission rate measuring instrument (PERCON, manufactured by MOCON), in accordance with JIS K7129, the hot water vapor transmission rate (g/m 2 · The day) was measured. The measurement results are shown in Table 2.

(全光線透過率の測定)
バリアフィルムについて、濁度計(日本電色工業(株)製)を用い、JIS K7361−1に準拠して、全光線透過率(%)を測定した。測定結果を表2に示した。
(Measurement of total light transmittance)
For the barrier film, the total light transmittance (%) was measured using a turbidimeter (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) in accordance with JIS K7361-1. The measurement results are shown in Table 2.

<ラミネートフィルムの作製>
まず、ポリエステルを主成分とする主剤、脂肪族系ポリイソシアネートを含む硬化剤、および酢酸エチルを、重量配合比が主剤:硬化剤:酢酸エチル=10:1:14となるように混合し、2液硬化型のポリエステルウレタン系接着剤を調製した。
<Production of laminated film>
First, a main agent containing polyester as a main component, a curing agent containing an aliphatic polyisocyanate, and ethyl acetate are mixed so that a weight compounding ratio is main agent:curing agent:ethyl acetate=10:1:14. A liquid-curable polyester urethane adhesive was prepared.

続いて、該ポリエステルウレタン系接着剤を用いて、上記のバリアフィルムの物理気相蒸着層面と被着体(無延伸ポリプロピレンフィルム70MC)とを貼り合わせて、ラミネートフィルムを得た。 Subsequently, the polyester urethane adhesive was used to bond the physical vapor deposition layer surface of the barrier film and the adherend (unstretched polypropylene film 70MC) to obtain a laminated film.

また、上記で得られたラミネートフィルムを温度60℃および湿度90%RHの環境下で120時間保存した。 Further, the laminated film obtained above was stored for 120 hours in an environment of a temperature of 60° C. and a humidity of 90% RH.

(耐水密着性の評価)
上記で得られたラミネートフィルムおよび高湿度環境下で保存後のラミネートフィルムについて、それぞれ、バリアフィルム/被着体界面で予め一部剥離したサンプル片を作成し、水道水に1分間浸した。その後、引張り試験機(テンシロン万能試験機RTC1310A、オリエンテック社製)を用いて、測定速度50mm/minでT字剥離を行い、耐水接着強度(N/15mm)を測定した。測定結果を表2に示した。
(Evaluation of water resistant adhesion)
With respect to the laminated film obtained above and the laminated film stored in a high-humidity environment, sample pieces that were partially peeled off at the barrier film/adherent interface were prepared, respectively, and immersed in tap water for 1 minute. Then, using a tensile tester (Tensilon universal tester RTC1310A, manufactured by Orientec Co., Ltd.), T-shaped peeling was performed at a measurement speed of 50 mm/min to measure the water resistant adhesive strength (N/15 mm). The measurement results are shown in Table 2.

(ラミネートフィルムの評価)
上記で得られたラミネートフィルムおよび高湿度環境下で保存後のラミネートフィルムについて、バリアフィルムの性能評価と同様にして、酸素透過度、水蒸気透過度、および全光線透過率を測定した。測定結果を表2に示した。
(Evaluation of laminated film)
The oxygen permeability, the water vapor permeability, and the total light transmittance of the laminate film obtained above and the laminate film after storage in a high humidity environment were measured in the same manner as the performance evaluation of the barrier film. The measurement results are shown in Table 2.

Figure 2020104429
Figure 2020104429

10 バリアフィルム
11 基材層
12 化学気相蒸着層
13 バリアコート層
14 物理気相蒸着層
10 Barrier Film 11 Base Layer 12 Chemical Vapor Deposition Layer 13 Barrier Coat Layer 14 Physical Vapor Deposition Layer

Claims (11)

基材層と、化学気相蒸着層と、バリアコート層と、物理気相蒸着層とをこの順に備えるバリアフィルムであって、
前記化学気相蒸着層が、酸化珪素蒸着膜であり、
前記物理気相蒸着層が、アルミニウム蒸着膜である、バリアフィルム。
A barrier film comprising a base material layer, a chemical vapor deposition layer, a barrier coat layer, and a physical vapor deposition layer in this order,
The chemical vapor deposition layer is a silicon oxide vapor deposition film,
A barrier film in which the physical vapor deposition layer is an aluminum deposition film.
前記基材フィルムが、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムである、請求項1に記載のバリアフィルム。 The barrier film according to claim 1, wherein the base film is a biaxially stretched polyethylene terephthalate film. 前記バリアコート層が、金属アルコキシドと水溶性高分子との樹脂硬化膜である、請求項1または2に記載のバリアフィルム。 The barrier film according to claim 1, wherein the barrier coat layer is a resin cured film of a metal alkoxide and a water-soluble polymer. 前記バリアコート層が、金属酸化物とリン化合物とが反応してなる反応生成物を含む樹脂硬化膜である、請求項1または2に記載のバリアフィルム。 The barrier film according to claim 1 or 2, wherein the barrier coat layer is a cured resin film containing a reaction product obtained by reacting a metal oxide and a phosphorus compound. 前記バリアコート層が、多価金属化合物によって架橋されたカルボキシル基含有重合体を含む樹脂硬化膜である、請求項1または2に記載のバリアフィルム。 The barrier film according to claim 1, wherein the barrier coat layer is a resin cured film containing a carboxyl group-containing polymer crosslinked with a polyvalent metal compound. 温度23℃および湿度90%RHの環境下でJIS K7126法に準拠して測定した酸度透過度が、1.0cc/m・atm・day以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のバリアフィルム。 The acidity permeability measured in accordance with JIS K7126 method in an environment of a temperature of 23° C. and a humidity of 90% RH is 1.0 cc/m 2 ·atm·day or less, and the method according to claim 1. The barrier film described in. 温度40℃および湿度100%RHの環境下でJIS K7129法に準拠して測定した水蒸気透過度が、1.0g/m・day以下である、請求項1〜6のいずれか一項に記載のバリアフィム。 The water vapor permeability measured in accordance with JIS K7129 method under an environment of a temperature of 40° C. and a humidity of 100% RH is 1.0 g/m 2 ·day or less, according to claim 1. Barrier Fim. JIS K7361に準拠して測定した全光線透過率が10%以下である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のバリアフィム。 The barrier film according to any one of claims 1 to 7, which has a total light transmittance of 10% or less measured in accordance with JIS K7361. 請求項1〜8のいずれか一項に記載のバリアフィルムを備える、防湿シート。 A moisture-proof sheet, comprising the barrier film according to claim 1. 請求項1〜8のいずれか一項に記載のバリアフィルムを備える、断熱材。 A heat insulating material comprising the barrier film according to claim 1. 請求項1〜8のいずれか一項に記載のバリアフィルムを備える、包装材料。 A packaging material comprising the barrier film according to claim 1.
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