JP2022000333A - Transparent gas barrier film - Google Patents

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祐紘 奥谷
Yoshihiro Okuya
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Abstract

To provide a transparent gas barrier film that has an excellent oxygen barrier property not only before bending but also after bending and has a high water-wetting adhesion strength, a laminated material using the same, a bag-shaped container, and a paper container.SOLUTION: There is provided a transparent gas barrier film that is a laminate having an inorganic compound layer and a protective layer on at least one side of a base film in this order from the base film side, in which the protective layer contains a vinyl alcohol-based resin containing a cyclic compound structure having a carbonyl group in the cyclic structure, and a linear polysiloxane, a ratio between vinyl alcohol resin and polysiloxane on a solid content mass is 15/85 to 85/15, a ratio (A/B) on an acid permeability before and after bending between an oxygen permeability (B) before bending and an oxygen permeability (A) after bending is 1.0 to 2.0, and a water-wetting adhesion strength is 2 N/15 mm or more.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、屈曲による酸素透過率の上昇が少なく、屈曲後も優れた酸素バリア性を有し、高い水濡れ密着強度を有する透明ガスバリアフィルムおよびそれを用いた積層材料、積層材料を用いた袋状容器、紙製容器に関する。 In the present invention, a transparent gas barrier film having a small increase in oxygen permeability due to bending, an excellent oxygen barrier property even after bending, and a high water-wet adhesion strength, a laminated material using the transparent gas barrier film, and a bag using the laminated material are used. Regarding shaped containers and paper containers.

飲食物、医薬品などを包装するために、各種包装材料が用いられてきたが、これらの包装材料には、内容物の酸化による劣化を防止するために酸素バリア性が必要とされる。特に、優れたガスバリア性を有することにより、賞味期限の延長、食品の安全性向上に寄与することができる。優れたガスバリア性を有する包装材料として、アルミニウム箔が挙げられるが、アルミニウム箔には透明性がないため、内容物の酸化による変色、異物混入を視認できない、さらに、金属探知器が使用できないため、内容物に金属物が混入した場合に探知することができない、また、アルミ箔と貼り合わせ材料との間に異物が混入した場合、貼り合わせ工程での欠点検知器で確認することができないなどの欠点がある。 Various packaging materials have been used for packaging foods and drinks, pharmaceuticals, etc., and these packaging materials are required to have an oxygen barrier property in order to prevent deterioration of the contents due to oxidation. In particular, having an excellent gas barrier property can contribute to extending the expiration date and improving food safety. Aluminum foil can be mentioned as a packaging material having excellent gas barrier properties. However, since aluminum foil is not transparent, discoloration due to oxidation of the contents and contamination of foreign substances cannot be visually recognized, and a metal detector cannot be used. If metal is mixed in the contents, it cannot be detected, and if foreign matter is mixed between the aluminum foil and the bonding material, it cannot be confirmed by the defect detector in the bonding process. There are drawbacks.

これらの問題を解決するため、ポリエステル等のフィルム上に、真空蒸着法等によって、例えば酸化アルミニウム、酸化ケイ素等の無機酸化物の蒸着膜を設けた蒸着フィルムが提案されている。これらの無機酸化物は透明であるため、透明性を有しており、内容物の状態を視認することが可能である。しかしながら、無機酸化物層は硬いため、屈曲によるクラックやピンホールが発生し、ガスバリア性が著しく低下するという問題がある。 In order to solve these problems, a vapor deposition film in which a vapor deposition film of an inorganic oxide such as aluminum oxide or silicon oxide is provided on a film such as polyester by a vacuum vapor deposition method or the like has been proposed. Since these inorganic oxides are transparent, they are transparent and the state of the contents can be visually recognized. However, since the inorganic oxide layer is hard, there is a problem that cracks and pinholes are generated due to bending, and the gas barrier property is remarkably lowered.

そこで、ポリエステル等の樹脂フィルム上に、ケイ素酸化物や酸化アルミニウム等の無機化合物層を設け、さらにその上にポリマーコーティングしてガスバリア層を積層することで、酸素バリア性、水蒸気バリア性を両立するバリアフィルムが開示されている。その一つとして、高温加湿条件下またはレトルト滅菌処理によるバリア劣化を低減したバリアフィルムとして、プラスチック基材フィルム上に、真空蒸着法等によって、例えば酸化アルミニウム、酸化ケイ素等の無機酸化物の蒸着膜を設け、さらに、金属アルコキシドとポリビニルアルコール系樹脂及び/又はエチレン・ビニルアルコール共重合体とを含有するコート剤を塗布して透明バリア性積層フィルムを製造する方法について開示されている。 Therefore, by providing an inorganic compound layer such as silicon oxide or aluminum oxide on a resin film such as polyester and further polymer-coating the gas barrier layer on the resin film, both oxygen barrier property and water vapor barrier property are achieved. Barrier films are disclosed. As one of them, as a barrier film that reduces barrier deterioration due to high temperature humidification conditions or retort sterilization treatment, a vapor deposition film of an inorganic oxide such as aluminum oxide or silicon oxide is applied on a plastic base film by a vacuum vapor deposition method or the like. Further, a method for producing a transparent barrier laminated film by applying a coating agent containing a metal alkoxide and a polyvinyl alcohol-based resin and / or an ethylene / vinyl alcohol copolymer is disclosed.

また、紙容器用積層材において製函工程における紙容器用積層材のブランク版への打ち抜き、折り曲げ用罫線成型の型押しで、積層材におけるバリアフィルムと紙基材あるいは、それに起因した樹脂層との剥離が起きるという問題、ロール状の紙容器用積層材からインラインで製函するシステムでは、折り曲げ、型押し、断裁などの工程で、同様の剥離の問題に対して層間接着性およびガスバリア性を有するバリアフィルムとして、無機酸化物蒸着層、バリアコート層、無機酸化物蒸着層、基材フィルム、および無機酸化物蒸着層の順に積層するフィルムが開示されている(特許文献1)。 Further, in the laminated material for paper containers, the barrier film and the paper base material in the laminated material or the resin layer resulting from the punching of the laminated material for paper containers into a blank plate in the box making process and the embossing of the ruled line molding for bending are performed. In the system of in-line box making from the laminated material for roll-shaped paper containers, the problem of peeling occurs, and in the processes such as bending, embossing, and cutting, interlayer adhesion and gas barrier property are provided against the same peeling problem. As the barrier film to have, a film in which an inorganic oxide vapor deposition layer, a barrier coat layer, an inorganic oxide vapor deposition layer, a base film, and an inorganic oxide vapor deposition layer are laminated in this order is disclosed (Patent Document 1).

バリア性素材としての透明バリア性フィルムを構成する酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜にクラック等が発生することを防止するためにバリア性層を構成する保護膜の面が、紙基材の面に対向するように最外層、紙基材、溶融押出樹脂層からなる接着剤層、基材フィルムの一方の面に無機酸化物の蒸着膜とガスバリア性塗布膜とポリオレフィン系からなる保護膜とを設けた構成からなるバリア性層、および、最内層を順次に積層して積層材を構成し、更に、該積層材を使用し、これを製函した液体紙容器が開示されている(特許文献2)
電子部材用途の要求レベルを満たすことのできるガスバリア性と耐屈曲性、長期保存性に優れたガスバリアフィルムとして、フィルム基材上に金属酸化物の蒸着層、シラザン骨格を基本とするポリマーを主成分とする第1のバリア性コーティング層、金属アルコキシドからなる金属酸化物ポリマーを主成分とする第2のバリア性コーティング層をこの順で設けたガスバリアフィルムおよびその製造方法が開示されている(特許文献3)。
In order to prevent cracks from occurring in the vapor-deposited film of inorganic oxides such as silicon oxide and aluminum oxide that make up the transparent barrier film as a barrier material, the surface of the protective film that makes up the barrier layer is paper. An outermost layer, a paper base material, an adhesive layer composed of a melt-extruded resin layer, and a vapor-deposited inorganic oxide film, a gas barrier coating film, and a polyolefin-based film on one surface of the base film so as to face the surface of the base material. Disclosed is a liquid paper container in which a barrier layer having a structure provided with a protective film and an innermost layer are sequentially laminated to form a laminated material, and the laminated material is used to manufacture a box. (Patent Document 2)
As a gas barrier film with excellent gas barrier properties, bending resistance, and long-term storage stability that can meet the required levels for electronic component applications, the main components are a metal oxide vapor-deposited layer on a film substrate and a polymer based on a silazane skeleton. A gas barrier film in which a first barrier coating layer and a second barrier coating layer containing a metal oxide polymer composed of a metal alkoxide as a main component are provided in this order and a method for producing the same are disclosed (Patent Documents). 3).

ガスバリア性積層材を折り曲げて成形しなければならないガゼット袋、スタンディングパウチ、バッグインボックス容器の内袋、紙製液体容器、カップ状容器、筒状容器の積層材料として、基材に無機化合物蒸着層、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被覆層、あるいは水溶性高分子と塩化錫からなる被覆層を設け、ヒートシール性樹脂を積層した積層材料が開示され、また、この積層材料を用いた容器が開示されている(特許文献4)。 As a laminated material for gusset bags, standing pouches, inner bags of bag-in-box containers, paper liquid containers, cup-shaped containers, and tubular containers that must be formed by bending the gas barrier laminated material, an inorganic compound vapor deposition layer is used on the base material. Disclosed is a laminated material provided with a coating layer composed of a water-soluble polymer and a metal alkoxide or a hydrolyzate thereof, or a coating layer composed of a water-soluble polymer and tin chloride, and laminated with a heat-sealing resin. (Patent Document 4).

レトルト殺菌、レトルト調理等の加熱処理が施された時の密着性、ガスバリア性の低下を抑える方法として、基材フィルム表面の少なくとも片面に、平均膜厚が0.001〜1.0nmの金属蒸着層が積層され、さらにその上に、平均膜厚が5〜100nmの無機酸化物からなる蒸着層が積層され、さらにその上に、厚さが0.01〜5μmの水溶性シリコン系樹脂が積層されたガスバリア性フィルムが開示されている(特許文献5)。 As a method of suppressing deterioration of adhesion and gas barrier property when heat treatment such as retort sterilization and retort cooking is performed, metal vapor deposition having an average film thickness of 0.001 to 1.0 nm is performed on at least one surface of the base film surface. A layer is laminated, and a thin-film deposition layer made of an inorganic oxide having an average film thickness of 5 to 100 nm is laminated on the layer, and a water-soluble silicon-based resin having a thickness of 0.01 to 5 μm is further laminated on the layer. The gas barrier film is disclosed (Patent Document 5).

特開2019−107803号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-107803 特開2002−154254号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-154254 特開2015−189137号公報JP-A-2015-189137A 特開平8−216325号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-216325 特開2009−23114号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-23114

しかしながら、特許文献1の技術では、製函工程において、ガスバリア性の劣化を抑制することができなかった。また、積層工程が多いため、製造コストが高いものであった。特許文献2の技術では、無機酸化物の蒸着膜、ガスバリア性塗布膜および保護膜が溶融押出樹脂層からなる接着剤層を介して紙基材側にあるため、この積層材を用いて製函した液体紙容器は、液体容器の折り返しシール部および合掌シール部にガスバリア性のない基材フィルムの端面が配置されることになり、ガスバリア性が劣る基材フィルムを通して、物質が液体紙容器内部と外部を行き来することができ、内容物の飛散、内容物の酸化などが起こることになり、実用に耐えうるものではなかった。特許文献3の技術では、ガスバリア性を発現するために、フィルム基材上に金属酸化物の蒸着層、シラザン骨格を基本とするポリマーを主成分とする第1のバリア性コーティング層、金属アルコキシドからなる金属酸化物ポリマーを主成分とする第2のバリア性コーティング層をこの順で設けることが必要であり、層形成の工程が多く、製造コストが高いという問題があった。 However, the technique of Patent Document 1 could not suppress the deterioration of the gas barrier property in the box making process. In addition, since there are many laminating processes, the manufacturing cost is high. In the technique of Patent Document 2, since the vapor-deposited film of the inorganic oxide, the gas barrier coating film, and the protective film are on the paper substrate side via the adhesive layer composed of the melt-extruded resin layer, the box is manufactured using this laminated material. In the liquid paper container, the end face of the base film having no gas barrier property is arranged in the folded-back seal part and the gassho seal part of the liquid container, and the substance is transferred to the inside of the liquid paper container through the base film having poor gas barrier property. It was not practically usable because it was possible to go back and forth between the outside and the contents were scattered and the contents were oxidized. In the technique of Patent Document 3, in order to exhibit gas barrier properties, a metal oxide vapor deposition layer, a first barrier coating layer containing a polymer based on a silazane skeleton as a main component, and a metal alkoxide are used on a film substrate. It is necessary to provide the second barrier coating layer containing the metal oxide polymer as a main component in this order, and there is a problem that there are many steps of layer formation and the manufacturing cost is high.

特許文献4の技術では、折り曲げ前後の酸素透過度が十分に低いものではなく、また、容器成型の折り曲げ後に剥離が生じないためには、基材に無機化合物蒸着用アンカーコート層を有する必要があり、コストが高くなるという問題があった。特許文献5の技術では、レトルト殺菌、レトルト調理等の加熱処理が施された時の密着性、ガスバリア性の低下は抑えることができるが、容器成型時の過酷な折り曲げ後のガスバリア性、密着性は、十分なものではなかった。 In the technique of Patent Document 4, the oxygen permeability before and after bending is not sufficiently low, and in order that peeling does not occur after bending of the container molding, it is necessary to have an anchor coat layer for vapor deposition of an inorganic compound on the base material. There was a problem that the cost was high. The technique of Patent Document 5 can suppress deterioration of adhesion and gas barrier property when heat treatment such as retort sterilization and retort cooking is performed, but gas barrier property and adhesion after severe bending during container molding can be suppressed. Was not enough.

そこで、本発明は、屈曲前だけでなく屈曲後も優れた酸素バリア性を有し、高い水濡れ密着強度を有する透明ガスバリアフィルムおよび透明ガスバリアフィルムを用いた積層材料、袋状容器、紙製容器を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has a transparent gas barrier film having excellent oxygen barrier properties not only before bending but also after bending, and a transparent gas barrier film having high water-wet adhesion strength, a laminated material using the transparent gas barrier film, a bag-shaped container, and a paper container. The purpose is to provide.

上記目的を解決するために、本発明の透明ガスバリアフィルムは、基材フィルムの少なくとも一方の側に、無機化合物層と保護層とを基材フィルム側からこの順に有する積層体であって、該保護層が環状構造中にカルボニル基を有する環式化合物構造を含有するビニルアルコール系樹脂と直鎖状ポリシロキサンを含み、ビニルアルコール系樹脂と直鎖状ポリシロキサンの固形分質量の比率が15/85〜85/15であり、屈曲前の酸素透過率(B)と屈曲後の酸素透過率(A)の屈曲前後の酸素透過率比率(A/B)が1.0〜2.0、水濡れ密着強度が2N/15mm以上である。 In order to solve the above object, the transparent gas barrier film of the present invention is a laminate having an inorganic compound layer and a protective layer on at least one side of the base film in this order from the base film side, and the protection thereof. The layer contains a vinyl alcohol-based resin and a linear polysiloxane containing a cyclic compound structure having a carbonyl group in the cyclic structure, and the ratio of the solid content mass of the vinyl alcohol-based resin and the linear polysiloxane is 15/85. ~ 85/15, the oxygen permeability ratio (A / B) before and after bending of the oxygen permeability (B) before bending and the oxygen permeability (A) after bending is 1.0 to 2.0, and is wet with water. Adhesion strength is 2N / 15mm or more.

また、上記記載の透明ガスバリアフィルムの少なくとも一方の側にプラスチックフィルムと熱融着性樹脂層を設けた積層材料である。 Further, it is a laminated material in which a plastic film and a heat-sealing resin layer are provided on at least one side of the above-mentioned transparent gas barrier film.

また、上記記載の透明ガスバリアフィルムの少なくとも一方の側にプラスチックフィルム、もう一方の側に熱融着性樹脂層を設けた積層材料である。 Further, it is a laminated material provided with a plastic film on at least one side of the above-mentioned transparent gas barrier film and a heat-sealing resin layer on the other side.

また、上記記載の透明ガスバリアフィルムの少なくとも一方の側に紙と熱融着性樹脂層、もう一方の側に熱融着性樹脂層を設けた積層材料である。 Further, it is a laminated material in which paper and a heat-sealing resin layer are provided on at least one side of the above-mentioned transparent gas barrier film, and a heat-sealing resin layer is provided on the other side.

また、上述のいずれかに記載の積層材料を用いた袋状容器である。 Further, it is a bag-shaped container using the laminated material described in any of the above.

また、上記記載の透明ガスバリアフィルムの少なくとも一方の側に紙と熱融着性樹脂層、もう一方の側に熱融着性樹脂層を設けた積層材料を用いた紙製容器である。 Further, it is a paper container using a laminated material in which paper and a heat-sealing resin layer are provided on at least one side of the above-mentioned transparent gas barrier film, and a heat-sealing resin layer is provided on the other side.

本発明によれば、屈曲前だけでなく屈曲後も優れた酸素バリア性を有し、高い水濡れ密着強度を有する透明ガスバリアフィルムおよび透明ガスバリアフィルムを用いた積層材料、袋状容器、紙製容器を提供することができる。 According to the present invention, a transparent gas barrier film having excellent oxygen barrier properties not only before bending but also after bending and having high water-wet adhesion strength, a laminated material using a transparent gas barrier film, a bag-shaped container, and a paper container. Can be provided.

本発明の透明ガスフィルムの一方の側に、紙と熱融着性樹脂層、もう一方の側に熱融着性樹脂層を設けた積層材料の一実施態様の模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view of one Embodiment of the laminated material which provided the paper and the heat-bonding resin layer on one side, and the heat-bonding resin layer on the other side of the transparent gas film of this invention. 屈曲後の透明ガスバリアフィルムあるいは、積層材料の酸素透過率を測定するための測定試料を作成する方法を、模式的に説明したものである。This is a schematic description of a method of preparing a measurement sample for measuring the oxygen permeability of a transparent gas barrier film or a laminated material after bending.

本発明の透明ガスバリアフィルムは、基材フィルムの少なくとも一方の側に、無機化合物層と保護層とを基材フィルム側からこの順に有する積層体であって、保護層が環状構造中にカルボニル基を有する環式化合物構造を含有するビニルアルコール系樹脂と直鎖状ポリシロキサンを含み、ビニルアルコール系樹脂と直鎖状ポリシロキサンの固形分質量の比率が15/85〜85/15であり、屈曲前の酸素透過率(B)と屈曲後の酸素透過率(A)の屈曲前後の酸素透過率比率(A/B)が1.0〜2.0、水濡れ密着強度が2N/15mm以上である。 The transparent gas barrier film of the present invention is a laminate having an inorganic compound layer and a protective layer on at least one side of the base film in this order from the base film side, and the protective layer has a carbonyl group in the cyclic structure. It contains a vinyl alcohol-based resin containing a cyclic compound structure and a linear polysiloxane, and the ratio of the solid content mass of the vinyl alcohol-based resin and the linear polysiloxane is 15/85 to 85/15, and before bending. The oxygen permeability ratio (A / B) of the oxygen permeability (B) and the oxygen permeability (A) after bending is 1.0 to 2.0 before and after bending, and the water-wet adhesion strength is 2N / 15 mm or more. ..

ビニルアルコール系樹脂と直鎖状ポリシロキサンの固形分質量の比率を15/85〜85/15にすることにより、屈曲前の酸素透過率(B)と屈曲後の酸素透過率(A)の屈曲前後の酸素透過率比率(A/B)が1.0〜2.0、水濡れ密着強度が2N/15mm以上である耐屈曲性に優れた透明ガスバリアフィルムを得ることができる。 By setting the ratio of the solid content mass of the vinyl alcohol resin and the linear polysiloxane to 15/85 to 85/15, the oxygen permeability (B) before bending and the oxygen permeability (A) after bending are bent. It is possible to obtain a transparent gas barrier film having an oxygen permeability ratio (A / B) of 1.0 to 2.0 before and after, and a water-wet adhesion strength of 2N / 15 mm or more, and having excellent bending resistance.

前記ビニルアルコール系樹脂がラクトン構造を有するビニルアルコール系樹脂であることが好ましく、前記保護層が有機無機混合物層であり、該保護層の厚さが0.1〜0.6μmであることが好ましい、また、前期基材フィルム表面がイオン照射処理されていることが好ましく、前期無機化合物層が酸化アルミニウムを含み、膜厚が5〜20nmであることが好ましい。 The vinyl alcohol-based resin is preferably a vinyl alcohol-based resin having a lactone structure, and the protective layer is preferably an organic-inorganic mixture layer, and the thickness of the protective layer is preferably 0.1 to 0.6 μm. Further, it is preferable that the surface of the base film of the early stage is ion-irradiated, the inorganic compound layer of the early stage contains aluminum oxide, and the film thickness is preferably 5 to 20 nm.

本発明において、基材フィルムは、用途により機械強度、耐熱性、耐光性などの特性を考慮する限り特に限定されないが、代表的な例としては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、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレン2,6−ナフタレートなどのポリエステル、ポリビニルアルコール、エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、6ナイロン、12ナイロンなどのポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリイミドなどの単独重合体または共重合体からなるフィルム、シートが挙げられる。好ましくは、蒸着加工適性により優れ、寸法安定性、耐熱性を有することが好ましい。以上の観点から、本発明の透明ガスバリアフィルムに用いられる基材フィルムは、二軸方向に任意に延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルムがより好ましく用いられ、経済性の点から二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。基材フィルムの厚さは、目的に応じ、蒸着加工適性、経済性の観点から、6〜16μmの範囲で選択される。また、これらの基材フィルムの表面に、コロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、イオン処理、アンカーコート等の表面改質処理を施しても構わない。プラズマ処理としては、基材フィルムを連続的に走行させながらプレーナーマグネトロン方式のプラズマ処理電極によりプラズマ処理を行う方法が好ましい。プレーナーマグネトロン方式のプラズマ処理電極とは、プレーナー(平板状)プラズマ処理電極の裏面側に磁石を配設することで電極表面上に磁界が発生するようにし、プラズマ中の電子が該磁界に沿った磁力線にローレンツ力により巻き付く形でサイクロイド運動あるいはトロコイド運動を行うことで定常的な放電(マグネトロンプラズマ)を維持する方式による。磁石は、例えば中央部にS極を配し、対応する強さのN極を周囲に配することで、電子が磁力線に巻き付きながら上記ドリフト運動をしながら電極表面を周回できるように設計することが好ましく、この電子が周回できるループ状の経路に沿って強いプラズマを発生させることができる。電極の形状によって、上記の強いプラズマの発生領域は、ドーナッツ状、楕円状または長矩形状となる。放電は、好ましくは0.1〜100Paの真空下で、プレーナーマグネトロン方式のプラズマ処理電極と基材フィルムを含む空間に特定のガスを供給し、該電極(カソ−ド)とアノ−ド(アース)間で放電する。圧力を0.1Pa以上とすることで安定な放電を得ることができる。また100Pa以下とすることで、プラズマ処理を効率よく行うことができる。より好ましくは、0.1〜50Pa、さらに好ましくは、0.1〜20Paである。特定のガスは、プラズマ処理の目的によって選択されるものであるが、好ましくは酸素、窒素、アルゴン、ヘリウム、水蒸気から選ばれる少なくとも一つあるいはそれらの混合ガスであり、より好ましくは、酸素、窒素、あるいはこれらの混合ガスである。プレーナーマグネトロン電極の材質は、銅、クロム、錫、銀、金、チタンなどの非磁性の金属材料であることが、電極表面上に強い磁界を発生させることができるため好ましく、中でも銅電極を用いた場合は、プラズマ処理の効率を高くすることができ、電極材料が安価であるという理由でより好ましい。また、イオン処理としては、アノードレイヤー型イオン源の荷電粒子照射装置を用いて、基材フィル表面にイオンビームを照射することが好ましい。アノードレイヤー型イオン源は、その前面に円周状あるいはレーストラック状のスリットを備え、その内部にはスリットの間隙に磁界を形成するための磁石と、高電圧を印加できるアノードを備える。ガス供給源からガスを供給し、アノードに高電圧を印加することにより、スリットからイオンビームを照射することができる。ガスの種類としては、酸素、窒素、アルゴン、ヘリウムなどを使用することができる。 In the present invention, the base film is not particularly limited as long as the characteristics such as mechanical strength, heat resistance, and light resistance are taken into consideration depending on the application, but typical examples are polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, and polybutylene 2. , Polyester such as 6-naphthalate, polyvinyl alcohol, saponified ethylene / vinyl acetate copolymer, polystyrene, polycarbonate, polyethylene, polypropylene such as polypropylene, polyamide such as 6 nylon and 12 nylon, aromatic polyamide, polyimide and the like alone weight Examples thereof include films and sheets made of coalesced or copolymers. It is preferable that the film is more suitable for vapor deposition and has dimensional stability and heat resistance. From the above viewpoint, as the base film used for the transparent gas barrier film of the present invention, a polyethylene terephthalate film arbitrarily stretched in the biaxial direction is more preferably used, and a biaxially stretched polyethylene terephthalate film is preferable from the viewpoint of economy. .. The thickness of the base film is selected in the range of 6 to 16 μm from the viewpoint of vapor deposition processing suitability and economy, depending on the purpose. Further, the surface of these base films may be subjected to surface modification treatment such as corona treatment, flame treatment, plasma treatment, ion treatment, and anchor coating. As the plasma treatment, a method of performing plasma treatment with a planar magnetron type plasma treatment electrode while continuously running the base film is preferable. The planar magnetron type plasma processing electrode is a planar magnetron type plasma processing electrode in which a magnetic field is generated on the surface of the electrode by arranging a magnet on the back surface side of the planar (flat plate) plasma processing electrode, and electrons in the plasma are along the magnetic field. It is based on a method that maintains a steady discharge (magnetron plasma) by performing cycloid movement or trochoid movement in the form of wrapping around the magnetic field lines by Lorentz force. The magnet should be designed so that, for example, an S pole is arranged in the center and an N pole of the corresponding strength is arranged around the magnet so that the electrons can orbit the electrode surface while performing the above drift motion while winding around the magnetic field lines. Is preferable, and a strong plasma can be generated along a loop-shaped path through which the electrons can orbit. Depending on the shape of the electrode, the above-mentioned strong plasma generation region may be donut-shaped, elliptical or oblong. The discharge is preferably performed under a vacuum of 0.1 to 100 Pa by supplying a specific gas to the space including the planar magnetron type plasma processing electrode and the base film, and the electrode (casod) and the anod (earth). ) Discharge between. A stable discharge can be obtained by setting the pressure to 0.1 Pa or more. Further, by setting the value to 100 Pa or less, plasma processing can be efficiently performed. It is more preferably 0.1 to 50 Pa, still more preferably 0.1 to 20 Pa. The specific gas is selected depending on the purpose of plasma treatment, but is preferably at least one selected from oxygen, nitrogen, argon, helium, and water vapor, or a mixed gas thereof, and more preferably oxygen and nitrogen. , Or a mixed gas of these. It is preferable that the material of the planar magnetron electrode is a non-magnetic metal material such as copper, chromium, tin, silver, gold, and titanium because a strong magnetic field can be generated on the electrode surface, and a copper electrode is particularly used. If so, the efficiency of plasma treatment can be increased, which is more preferable because the electrode material is inexpensive. Further, as the ion treatment, it is preferable to irradiate the surface of the substrate fill with an ion beam by using a charged particle irradiation device of an anode layer type ion source. The anode layer type ion source is provided with a circumferential or racetrack-shaped slit in the front surface thereof, and a magnet for forming a magnetic field in the gap between the slits and an anode capable of applying a high voltage inside the slit. By supplying gas from a gas supply source and applying a high voltage to the anode, an ion beam can be irradiated from the slit. As the type of gas, oxygen, nitrogen, argon, helium and the like can be used.

本発明において、基材フィルム表面の処理としては、イオン処理が特に好ましい。基材フィルムの表面処理の目的は、基材フィルムと本発明の無機化合物層を緻密に結びつけることである。基材フィルム表面をイオン処理したのち、連続して無機化合物層を形成しても良いし、基材フィルム表面をイオン処理したのち、一旦、巻き取り、再び、真空槽内で、該イオン処理後の基材フィルムを巻き出し、無機化合物層を形成しても良い。所定の幅のフィルムを、所定の速度で搬送させながら、イオン発生源から発生したイオンによりフィルムの表面を処理する。その際、発生したイオンのエネルギーにより基材フィルムの高分子の一部が分解され、分子鎖中の酸素や水素が排除されることで炭素リッチな層が形成されると推定される。イオンにより形成された炭素リッチな層は、動きにくく、金属酸化物層との結合を強固に保ち、金属酸化物層の密着性を確実なものとすることができる。イオン発生源内のアノードとカソード間隙間に幅方向に均等に酸素ガスを導入する。導入する酸素ガス量は、式(1)に示す酸素ガス係数の値が1.2〜4.0(cc・s/(min・m))が好ましい。酸素ガス係数の値が、1.2(cc・s/(min・m))より小さい場合は、基材フィルム表面の処理程度が少なく、無機化合物層との間の結合が弱くなり、基材フィルムと無機化合物層との密着強度が不十分となり、4.0(cc・s/(min・m))より大きくなるとフィルムが茶褐色の外観となり、透明性が損なわれる。イオン発生源内の圧力は、2.5×10―1Pa以下が好ましい。2.5×10―1Paより大きくなると、イオン源内部から放出された高速イオンは、基材フィルムに照射されるまでに残留ガスとの衝突でエネルギーが失われ、基材フィルム表面処理の程度が少なくなり、無機化合物層との密着強度が不十分となる。 In the present invention, ion treatment is particularly preferable as the treatment of the surface of the base film. An object of the surface treatment of the base film is to tightly bond the base film and the inorganic compound layer of the present invention. The surface of the base film may be ion-treated to continuously form an inorganic compound layer, or the surface of the base film may be ion-treated, wound once, and again in a vacuum chamber after the ion treatment. The base film of the above may be unwound to form an inorganic compound layer. While transporting a film having a predetermined width at a predetermined speed, the surface of the film is treated with ions generated from an ion generation source. At that time, it is presumed that a part of the polymer of the base film is decomposed by the energy of the generated ions and oxygen and hydrogen in the molecular chain are eliminated to form a carbon-rich layer. The carbon-rich layer formed by ions is difficult to move, maintains a strong bond with the metal oxide layer, and can ensure the adhesion of the metal oxide layer. Oxygen gas is evenly introduced in the width direction between the anode and cathode gaps in the ion generation source. The amount of oxygen gas to be introduced is preferably 1.2 to 4.0 (cc · s / (min · m 2 )) in terms of the oxygen gas coefficient represented by the formula (1). When the value of the oxygen gas coefficient is smaller than 1.2 (cc · s / (min · m 2 )), the degree of treatment on the surface of the base film is small, the bond with the inorganic compound layer is weakened, and the base film is formed. When the adhesion strength between the material film and the inorganic compound layer becomes insufficient and becomes larger than 4.0 (cc · s / (min · m 2 )), the film has a brown appearance and the transparency is impaired. The pressure in the ion generation source is preferably 2.5 × 10 -1 Pa or less. When it becomes larger than 2.5 × 10-1 Pa, the high-speed ions emitted from the inside of the ion source lose energy due to collision with the residual gas before being irradiated on the base film, and the degree of surface treatment of the base film is lost. Is reduced, and the adhesion strength with the inorganic compound layer becomes insufficient.

イオン発生源からイオンを発生させるとき、高圧電源に式(2)に示すアノード電力係数が0.050〜0.195(kV・A・s/m)となるように、アノード電圧、アノード電流を設定することが好ましい。電源方式は、直流式、交流式、パルス方式のいずれでも良いが、直流式が好ましい。アノード電力係数が、0.195を超えた処理を行った場合、フィルムが茶褐色の外観となり、透明性が損なわれることとなり、アノード電力係数が0.050より少ない処理を行った場合、基材フィルム表層処理が少なくなり、基材フィルムと無機化合物層との間の結合が弱くなり、基材フィルムと無機化合物層との密着強度が不十分となる。 When generating ions from an ion generation source, the anode voltage and anode current so that the anode power coefficient shown in equation (2) is 0.050 to 0.195 (kV · A · s / m 2) in the high-voltage power supply. It is preferable to set. The power supply method may be any of a direct current type, an alternating current type, and a pulse type, but the direct current type is preferable. When the treatment with an anode power coefficient exceeding 0.195 is performed, the film has a brown appearance and the transparency is impaired, and when the treatment with an anode power coefficient less than 0.050 is performed, the base film The surface layer treatment is reduced, the bond between the base film and the inorganic compound layer is weakened, and the adhesion strength between the base film and the inorganic compound layer becomes insufficient.

酸素ガス係数=酸素ガス(cc/min)/{フィルム幅(m)×搬送速度(m/s)}・・・式(1)
アノード電力係数={電圧(kV)×電流(A)}/{フィルム幅(m)×搬送速度(m/s)}・・・式(2)。
Oxygen gas coefficient = oxygen gas (cc / min) / {film width (m) x transport speed (m / s)} ... Equation (1)
Anode power coefficient = {voltage (kV) x current (A)} / {film width (m) x transport speed (m / s)} ... Equation (2).

本発明において、無機化合物層は、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、またはこれらの混合物などの蒸着層からなり、ガスバリア性能を有する無機化合物層であることが好ましい。これらのうち、加工適性、ガスバリア性能を考慮すると、酸化アルミニウムがより好ましい。基材フィルムに無機化合物層を積層するための方法は特に制限されるものではないが、金属アルミニウムを直接加熱して蒸発させ、酸素ガスとの反応により酸化アルミニウム層を形成する反応性蒸着法、酸素ガス雰囲気下でのイオンプレーティング法、酸化アルミニウムターゲットを用いたスパッタリング法、金属アルミニウムのターゲットを用い酸素ガスと反応させる反応性スパッタリング法、化学気相蒸着法などの公知の方法が使用できる。 In the present invention, the inorganic compound layer is preferably an inorganic compound layer composed of a vapor-deposited layer such as aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, or a mixture thereof and having gas barrier performance. Of these, aluminum oxide is more preferable in consideration of processing suitability and gas barrier performance. The method for laminating the inorganic compound layer on the base film is not particularly limited, but a reactive vapor deposition method in which metallic aluminum is directly heated and evaporated to form an aluminum oxide layer by reaction with oxygen gas. Known methods such as an ion plating method in an oxygen gas atmosphere, a sputtering method using an aluminum oxide target, a reactive sputtering method using a metallic aluminum target to react with oxygen gas, and a chemical vapor deposition method can be used.

本発明において、無機化合物の膜厚は、5〜20nmが好ましい。5nm未満では、屈曲前のガスバリア性が不十分となる場合がある。一方、20nmを超えると屈曲時に無機化合物層が割れ、酸素透過率が大きくなる。 In the present invention, the film thickness of the inorganic compound is preferably 5 to 20 nm. If it is less than 5 nm, the gas barrier property before bending may be insufficient. On the other hand, if it exceeds 20 nm, the inorganic compound layer is cracked at the time of bending, and the oxygen permeability increases.

本発明において、保護層は、ビニルアルコール系樹脂を含有し、該ビニルアルコール系樹脂が環状構造中にカルボニル基を有する環式化合物構造を含有し、さらに、無機成分として直鎖状ポリシロキサンを含む有機無機混合物層である。ビニルアルコール系樹脂が、環状構造中にカルボニル基を有する環式化合物構造を含有することで、環状構造の疎水性とカルボニル基による樹脂周囲の相互作用によって緻密な膜構造となり、耐水性が向上する。また、無機成分として直鎖状ポリシロキサンを含み、有機無機混合物層中でビニルアルコール系樹脂とネットワークを形成、固定化することで、柔軟かつ緻密な膜構造の保護層となり、耐屈曲性に優れたガスバリア性能を発現することができる。 In the present invention, the protective layer contains a vinyl alcohol-based resin, the vinyl alcohol-based resin contains a cyclic compound structure having a carbonyl group in the cyclic structure, and further contains a linear polysiloxane as an inorganic component. It is an organic-inorganic mixture layer. Since the vinyl alcohol-based resin contains a cyclic compound structure having a carbonyl group in the cyclic structure, the hydrophobicity of the cyclic structure and the interaction around the resin by the carbonyl group result in a dense film structure and improved water resistance. .. In addition, it contains linear polysiloxane as an inorganic component, and by forming and immobilizing a network with a vinyl alcohol-based resin in an organic-inorganic mixture layer, it becomes a protective layer with a flexible and dense film structure and has excellent bending resistance. It is possible to develop the gas barrier performance.

保護層は、無機化合物層に対して親和性の高いビニルアルコール系樹脂と、アルコキシ基を有する有機珪素化合物およびその加水分解物のいずれかとを含む水溶液またはアルコール混合水溶液とからなる塗液を用いて形成される。 As the protective layer, a coating liquid consisting of a vinyl alcohol-based resin having a high affinity for the inorganic compound layer and an aqueous solution containing either an organic silicon compound having an alkoxy group or a hydrolyzate thereof or an alcohol mixed aqueous solution is used. It is formed.

有機無機混合物層を形成する主剤としてのビニルアルコール系樹脂としては、例えばポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール等のビニルアルコール系樹脂であれば特に限定することはない。その中では特にポリビニルアルコールを本発明における塗液に用いた場合にガスバリア性が優れるのでより好ましい。ここでいうポリビニルアルコールは、一般にポリ酢酸ビニルをけん化して得られるものであり、酢酸基の一部をけん化して得られる部分けん化であっても、完全けん化であってもよいが、けん化度は高いほうが好ましい。けん化度は、好ましくは90%以上であり、より好ましくは95%以上である。けん化度が低く、立体障害の大きい酢酸基を多く含むと、層の自由体積が大きくなる場合がある。そのため、ポリビニルアルコールの重合度は、1,000以上3,000以下が好ましく、1,000以上2,000以下がより好ましい。重合度が低い場合、ポリマーが固定されにくく、耐水性が低下する場合がある。 The vinyl alcohol-based resin as the main agent for forming the organic-inorganic mixture layer is not particularly limited as long as it is a vinyl alcohol-based resin such as polyvinyl alcohol, ethylene vinyl alcohol, and modified polyvinyl alcohol. Among them, polyvinyl alcohol is particularly preferable because it has excellent gas barrier properties when it is used in the coating liquid of the present invention. The polyvinyl alcohol referred to here is generally obtained by saponifying polyvinyl acetate, and may be partially saponified obtained by saponifying a part of acetic acid groups or completely saponified, but the degree of saponification is high. Is preferably higher. The degree of saponification is preferably 90% or more, more preferably 95% or more. If the degree of saponification is low and a large amount of acetic acid groups with large steric hindrance are contained, the free volume of the layer may increase. Therefore, the degree of polymerization of polyvinyl alcohol is preferably 1,000 or more and 3,000 or less, and more preferably 1,000 or more and 2,000 or less. When the degree of polymerization is low, the polymer is difficult to fix and the water resistance may decrease.

本発明におけるビニルアルコール系樹脂は、前述の通り環状構造中にカルボニル基を有する環式化合物構造を含有するものである。環状構造としては、三員環以上(例えば、三〜六員環)であれば特に限定されるものではなく、また、環状構造内に例えば炭素以外の窒素、酸素、硫黄、リンなどのヘテロ元素等を有する複素環のような環式化合物構造であってもよい。また、この環式化合物構造を有する部位は、ビニルアルコール系樹脂における主鎖や側鎖、または架橋鎖のうちいずれに存在してもよい。これら環状構造中にカルボニル基を有する環式化合物構造として、具体的には例えば環状エステルであるラクトン構造や環状アミドであるラクタム構造が挙げられ、これらは単独であっても、2種以上を含んであってよく、特に限定されるものではないが、好ましくはラクトン構造である。ラクトン構造であると、高温熱水処理や後述するアルコキシシランの加水分解に使用する酸触媒に対して安定でありガスバリア性が安定する。ラクトン構造を有するものとしては例えば、α−アセトラクトン、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン等が挙げられる。 As described above, the vinyl alcohol-based resin in the present invention contains a cyclic compound structure having a carbonyl group in the cyclic structure. The cyclic structure is not particularly limited as long as it is a three-membered ring or more (for example, a three- to six-membered ring), and a heteroelement such as nitrogen, oxygen, sulfur, or phosphorus other than carbon is contained in the cyclic structure. It may be a cyclic compound structure such as a heterocycle having a heterocyclic structure. Further, the site having this cyclic compound structure may be present in any of the main chain, the side chain, and the crosslinked chain in the vinyl alcohol-based resin. Specific examples of the cyclic compound structure having a carbonyl group in these cyclic structures include a lactone structure which is a cyclic ester and a lactam structure which is a cyclic amide, and these include two or more kinds even if they are used alone. It may be, but is not particularly limited, and preferably has a lactone structure. The lactone structure is stable against the acid catalyst used for high-temperature hot water treatment and hydrolysis of alkoxysilane, which will be described later, and the gas barrier property is stable. Examples of those having a lactone structure include α-acetolactone, β-propiolactone, γ-butyrolactone, and δ-valerolactone.

本発明において、環状構造中にカルボニル基を有する環式化合物構造を含有するビニルアルコール系樹脂の製造方法は、特表2010−533760号公報に開示されているような、ビニルアルコール系樹脂の主鎖中のヒドロキシ基とカルボキシル基を反応させてエステル結合を形成する方法や、特開2003−105154号公報に開示されている特定の環式化合物構造基を有するビニルモノマーを共重合する方法、特開平8−151411号公報に開示された、特定のラクトンを直接ビニルアルコール系樹脂に反応させるものなどがあるが、特に限定されるものではない。 In the present invention, a method for producing a vinyl alcohol-based resin containing a cyclic compound structure having a carbonyl group in the cyclic structure is a main chain of the vinyl alcohol-based resin as disclosed in Japanese Patent Publication No. 2010-533760. A method of reacting a hydroxy group and a carboxyl group in the resin to form an ester bond, a method of copolymerizing a vinyl monomer having a specific cyclic compound structural group disclosed in JP-A-2003-105154, and JP-A-P. There are those disclosed in Japanese Patent Publication No. 8-151411 that directly react a specific lactone with a vinyl alcohol-based resin, but the present invention is not particularly limited.

直鎖状ポリシロキサンとは、下記化学式(1)で示されるものであり、ここで化学式(1)中のnは2以上の整数である。化学式(1)中のRは低級アルキル基が好ましく、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基や分岐アルキル基としてiso−プロピル基、t−ブチル基などが挙げられる。 The linear polysiloxane is represented by the following chemical formula (1), where n in the chemical formula (1) is an integer of 2 or more. R in the chemical formula (1) is preferably a lower alkyl group, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group and a branched alkyl group such as an iso-propyl group and a t-butyl group.

直鎖状ポリシロキサンは、分子鎖に細孔が少なく、分子鎖同士は高い密度で存在できるため、酸素や水蒸気が通過できる経路が通過できる経路を遮断でき、ガスバリア性が高くなると考えられる。本発明において、直鎖状ポリシロキサンの直鎖構造が長いと保護層中でネットワークを形成しやすくなるため、nは好ましくは5以上、さらに好ましくは10以上である。 Since the linear polysiloxane has few pores in the molecular chain and the molecular chains can exist at a high density, it is considered that the path through which oxygen and water vapor can pass can be blocked and the gas barrier property is improved. In the present invention, if the linear structure of the linear polysiloxane is long, it is easy to form a network in the protective layer, so n is preferably 5 or more, more preferably 10 or more.

Figure 2022000333
Figure 2022000333

直鎖状ポリシロキサンは、Si(OR)で表されるアルコキシシランから得ることができる。アルコキシシラン中のRは低級アルキル基が好ましく、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基が挙げられる。アルコキシシランとしては具体的には、テトラメトキシシラン(TMOS、テトラメチルオルトシリケート、以下、メチルシリケートと称することがある)、テトラエトキシシラン(TEOS、テトラエチルオルトシリケート、以下、エチルシリケートと称することがある)、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシランが挙げられ、これらは単独であっても、2種以上の混合物であってもよい。 The linear polysiloxane can be obtained from an alkoxysilane represented by Si (OR) 4. R in the alkoxysilane is preferably a lower alkyl group, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group and an n-butyl group. Specific examples of the alkoxysilane may be tetramethoxysilane (TMS, tetramethyl orthosilicate, hereinafter may be referred to as methyl silicate), tetraethoxysilane (TEOS, tetraethyl orthosilicate, hereinafter, ethyl silicate). ), Tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, and these may be used alone or in admixture of two or more.

アルコキシシランは、直鎖状ポリシロキサンを得るために水、触媒、有機溶媒の存在下で加水分解される。加水分解に使用される水は、Si(OR)4のアルコキシ基に対して0.8当量以上5当量以下であることが好ましい。水の量が0.8当量より少ないと、十分に加水分解が進行せず、直鎖状ポリシロキサンを得ることができなかったりする場合がある。水の量が5当量より多いとアルコキシシランの反応がランダムに進行して、直鎖状ではないランダムで疎なポリシロキサンを多量に形成し直鎖状ポリシロキサンを得ることができない場合がある。 Alkoxysilanes are hydrolyzed in the presence of water, catalysts and organic solvents to give linear polysiloxanes. The water used for hydrolysis is preferably 0.8 equivalents or more and 5 equivalents or less with respect to the alkoxy group of Si (OR) 4. If the amount of water is less than 0.8 equivalent, hydrolysis may not proceed sufficiently and linear polysiloxane may not be obtained. If the amount of water is more than 5 equivalents, the reaction of alkoxysilane proceeds randomly, and a large amount of non-linear, random and sparse polysiloxane may be formed, and linear polysiloxane may not be obtained.

加水分解に使用する触媒は、酸触媒であることが好ましい。酸触媒の例としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、酒石酸等が挙げられ、特に限定されるものではない。通常、アルコキシシランの加水分解および重縮合反応は、酸触媒であっても塩基触媒であっても進めることができるが、酸触媒を用いた場合、系中のモノマ―は平均的に加水分解されやすく、直鎖状になりやすい。一方、塩基触媒を用いた場合は、同一分子に結合したアルコキシドの加水分解、重縮合反応が進みやすい反応機構であるため、反応がランダムに進行し反応生成物は空隙の多い状態になりやすい。触媒の使用量は、アルコキシシラン総モル量に対して、0.1モル%以上0.5モル%以下であることが好ましい。 The catalyst used for hydrolysis is preferably an acid catalyst. Examples of the acid catalyst include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid, tartaric acid and the like, and are not particularly limited. Normally, the hydrolysis and polycondensation reaction of alkoxysilane can proceed with either an acid catalyst or a base catalyst, but when an acid catalyst is used, the monomers in the system are hydrolyzed on average. It is easy and tends to be linear. On the other hand, when a base catalyst is used, the reaction mechanism is such that the hydrolysis and polycondensation reaction of the alkoxide bound to the same molecule easily proceeds, so that the reaction proceeds randomly and the reaction product tends to have many voids. The amount of the catalyst used is preferably 0.1 mol% or more and 0.5 mol% or less with respect to the total molar amount of alkoxysilane.

加水分解に使用する有機溶媒は、水およびアルコキシシランと混合可能なメチルアルコール、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−ブチルアルコール等のアルコール類を用いることができる。 As the organic solvent used for hydrolysis, alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol and n-butyl alcohol which can be mixed with water and alkoxysilane can be used.

加水分解温度は20℃以上45℃以下であることが好ましい。20℃未満で反応させた場合は、反応性が低く、Si(OR)4の加水分解が進みづらい場合がある。一方、45℃を超える温度で反応させた場合は、急激に加水分解、重縮合反応が進行し、ゲル化したり、直鎖状ではないランダムで疎なポリシロキサンになったりする場合がある。 The hydrolysis temperature is preferably 20 ° C. or higher and 45 ° C. or lower. When the reaction is carried out at a temperature lower than 20 ° C., the reactivity is low and the hydrolysis of Si (OR) 4 may be difficult to proceed. On the other hand, when the reaction is carried out at a temperature exceeding 45 ° C., hydrolysis and polycondensation reaction may proceed rapidly, resulting in gelation or random and sparse polysiloxane that is not linear.

なお、直鎖状ポリシロキサンとして、あらかじめSi(OR)4が複数結合した市販のシリケートオリゴマー原料を使用することもできる。なお、本発明において、保護層は、ビニルアルコール系樹脂と直鎖状ポリシロキサンの他に、アルコキシシラン(アルコキシシランの加水分解物を含む)を別途含んでもよい。 As the linear polysiloxane, a commercially available silicate oligomer raw material to which a plurality of Si (OR) 4 are bonded in advance can also be used. In the present invention, the protective layer may separately contain alkoxysilane (including a hydrolyzate of alkoxysilane) in addition to the vinyl alcohol resin and linear polysiloxane.

本発明において、保護層は上記ビニルアルコール系樹脂と1種以上の上記のアルコキシ基を有する有機珪素化合物およびその加水分解物の少なくとも一方を含む水溶液あるいはアルコール混合水溶液からなる塗液を用いて形成される。上記のビニルアルコール系樹脂単独では、塗膜として固化する過程で分子鎖中の水酸基同士が水素結合で結合することで分子鎖が拘束され、酸素や窒素等のガスに対しては優れたバリア性能を発現するが、水分子に対しては水素結合が可塑化するためにバリア性能を発現することはできない。ビニルアルコール系樹脂とアルコキシ基を有する有機珪素化合物からなる樹脂組成物とすることで、有機珪素化合物同士で重縮合したシロキサン結合を骨格とする無機構造と、ビニルアルコール系樹脂のお互いの水酸基で水素結合、さらには脱水反応で酸素を介してSi−O−の共有結合を有するいわゆる有機無機ハイブリッド構造が出現する。C−OHとSi−O−の結合範囲を制限することで、無機化合物層にクラックが発生しても酸素バリア性能を維持することができる。さらには、無機化合物層表面の極性基と結合して密着力を向上させ、さらには無機化合物層のピンホール、クラック、粒界などの欠陥を充填、補強することで緻密な構造を形成することができ、優れたガスバリア性能を発揮することができる。 In the present invention, the protective layer is formed by using a coating solution consisting of an aqueous solution containing the vinyl alcohol resin, one or more organic silicon compounds having one or more alkoxy groups, and at least one of the hydrolysates thereof, or an alcohol mixed aqueous solution. To. With the above vinyl alcohol-based resin alone, the molecular chain is constrained by the hydrogen bonds between the hydroxyl groups in the molecular chain in the process of solidifying as a coating film, and excellent barrier performance against gases such as oxygen and nitrogen. However, barrier performance cannot be exhibited for water molecules because hydrogen bonds are plasticized. By preparing a resin composition composed of a vinyl alcohol-based resin and an organic silicon compound having an alkoxy group, an inorganic structure having a siloxane bond polycondensed between the organic silicon compounds as a skeleton and hydrogen at each hydroxyl group of the vinyl alcohol-based resin A so-called organic-inorganic hybrid structure having a covalent bond of Si—O— via oxygen appears in a bond and further a dehydration reaction. By limiting the bonding range between C-OH and Si-O-, the oxygen barrier performance can be maintained even if cracks occur in the inorganic compound layer. Furthermore, it binds to the polar groups on the surface of the inorganic compound layer to improve the adhesion, and further fills and reinforces defects such as pinholes, cracks, and grain boundaries of the inorganic compound layer to form a dense structure. And can demonstrate excellent gas barrier performance.

本発明において、保護層のビニルアルコール系樹脂とポリシロキサンの比率とは、保護層中の有機成分であるビニルアルコール系樹脂の固形分質量と直鎖状ポリシロキサンおよびアルコキシラン合計に含まれるケイ素原子の合計モル数からSiO重量に換算した固形分質量の比率のことをいう。ビニルアルコール系樹脂脂とポリシロキサンの比率は15/85〜85/15が好ましく、35/65〜20/80がさらに好ましい。 In the present invention, the ratio of the vinyl alcohol-based resin to the polysiloxane in the protective layer is the solid content mass of the vinyl alcohol-based resin which is an organic component in the protective layer, and the silicon atom contained in the total of the linear polysiloxane and the alkoxylan. It refers to the ratio of solid content mass converted from the total number of moles of Siloxane to 2 weights of SiO. The ratio of the vinyl alcohol-based resin fat to the polysiloxane is preferably 15/85 to 85/15, more preferably 35/65 to 20/80.

ビニルアルコール系樹脂と直鎖状ポリシロキサンの比率が、85/15を超えるとビニルアルコール系樹脂の比率が有機成分を固定化することができず、ガスバリア性が低下する場合がある。一方、15/85より小さくなるとポリシロキサンの比率が高くなり、層が固くなるため、クラックが生じて、ガスバリア性が低下する場合がある。 If the ratio of the vinyl alcohol-based resin to the linear polysiloxane exceeds 85/15, the ratio of the vinyl alcohol-based resin cannot immobilize the organic component, and the gas barrier property may decrease. On the other hand, if it is smaller than 15/85, the ratio of polysiloxane becomes high and the layer becomes hard, so that cracks may occur and the gas barrier property may decrease.

さらに、無機成分中における直鎖状ポリシロキサンおよびアルコキシランの、それぞれのSiO2重量に換算した固形分質量の比率で、直鎖状ポリシロキサン/アルコキシラン=15/85〜90/10の範囲が好ましく、50/50〜85/15の範囲がより好ましく、60/40〜85/15の範囲がさらに好ましい。この値が90/10を超える場合は、直鎖状ポリシロキサン同士の相互作用が強くなり有機成分を固定化することができず、ガスバリア性が低下する場合がある。一方、15/85未満であるとアルコキシシラン由来のSi―OH結合が多くなり、親水性が増しガスバリア性が低下する場合がある。 Further, the ratio of the solid content mass of the linear polysiloxane and the alkoxylan in the inorganic component in terms of the weight of each SiO2 is preferably in the range of linear polysiloxane / alkoxylan = 15/85 to 90/10. , 50/50 to 85/15 is more preferred, and 60/40 to 85/15 is even more preferred. When this value exceeds 90/10, the interaction between the linear polysiloxanes becomes strong, the organic component cannot be immobilized, and the gas barrier property may decrease. On the other hand, if it is less than 15/85, the number of Si—OH bonds derived from alkoxysilane may increase, the hydrophilicity may increase, and the gas barrier property may decrease.

本発明において、保護層を形成する方法としては、特に制限はなく、基材フィルムに応じた方法で形成することができる。例えばロールコーティング法、ディップコーティング法、バーコーティング法、ダイコーティング法、ナイフエッジコーティング法、グラビアコーティング法、キスコーティング法、スピンコーティング法等やこれらを組み合わせた方法を用いて、塗液をコーティングすればよい。 In the present invention, the method for forming the protective layer is not particularly limited, and the protective layer can be formed by a method according to the base film. For example, if the coating liquid is coated using a roll coating method, a dip coating method, a bar coating method, a die coating method, a knife edge coating method, a gravure coating method, a kiss coating method, a spin coating method, or a combination of these methods. good.

保護層の膜厚は、0.1〜0.6μmが好ましく、より好ましくは0.3〜0.5μmである。保護層の膜厚が0.1μm未満であると、ガスバリア性能を十分発揮できず、保護層の膜厚が0.6μm以上であると、保護層の凝集力が低下し、保護層内での凝集破壊によるガスバリア性能の低下といった問題点が起こる場合がある。 The film thickness of the protective layer is preferably 0.1 to 0.6 μm, more preferably 0.3 to 0.5 μm. If the film thickness of the protective layer is less than 0.1 μm, the gas barrier performance cannot be sufficiently exhibited, and if the film thickness of the protective layer is 0.6 μm or more, the cohesive force of the protective layer is reduced and the cohesive force in the protective layer is reduced. Problems such as deterioration of gas barrier performance due to cohesive failure may occur.

得られた保護層に対し、熱処理をおこなうことにより、縮合反応が進み、保護層がより緻密になる傾向にある。具体的には、熱処理の温度条件としては、30℃以上100℃以下が好ましく、40℃以上80℃以下がより好ましい。熱処理の時間条件としては30〜50℃の条件下では、3日以上7日以下が好ましい、50〜80℃では、3日以上5日以下が好ましい、80〜100℃では、2日以上4日以下が好ましい。それぞれの温度条件下での好ましい熱処理条件に満たない処理を行った場合、保護層内の反応が不十分となり、凝集力が低下するため、保護層内での破壊が起こり、剥がれとなる場合がある。また、それぞれの温度条件下での好ましい熱処理条件を超える場合、保護層内の反応が進みすぎることで凝集力が高くなり、保護層の柔軟性が失われ、屈曲時に破壊が起こり、酸素透過率の上昇を引き起こす場合がある。 By heat-treating the obtained protective layer, the condensation reaction proceeds and the protective layer tends to become denser. Specifically, the temperature conditions for the heat treatment are preferably 30 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, and more preferably 40 ° C. or higher and 80 ° C. or lower. As the time condition of the heat treatment, 3 days or more and 7 days or less are preferable under the condition of 30 to 50 ° C., 3 days or more and 5 days or less are preferable at 50 to 80 ° C., and 2 days or more and 4 days at 80 to 100 ° C. The following is preferable. If the treatment does not meet the preferable heat treatment conditions under each temperature condition, the reaction in the protective layer becomes insufficient and the cohesive force decreases, so that the protective layer may be destroyed and peeled off. be. Further, when the heat treatment conditions under the respective temperature conditions are exceeded, the reaction in the protective layer proceeds too much, so that the cohesive force becomes high, the protective layer loses its flexibility, fracture occurs at the time of bending, and the oxygen permeability rate. May cause an increase in.

本発明の透明ガスバリアフィルムの屈曲前の酸素透過率(B)と屈曲後の酸素透過率(A)の屈曲前後の酸素透過率比率(A/B)は1.0〜2.0である。屈曲前後の酸素透過率比率が2.0を超えると、屈曲後に保護層が破壊され酸素透過率の低下を引き起こす場合がある。 The oxygen permeability ratio (A / B) before and after bending of the oxygen permeability (B) before bending and the oxygen permeability (A) after bending of the transparent gas barrier film of the present invention is 1.0 to 2.0. If the oxygen permeability ratio before and after bending exceeds 2.0, the protective layer may be destroyed after bending and the oxygen permeability may decrease.

本発明において、水濡れ密着強度とは、ラミネート構成体の剥離箇所に綿棒で純水を供給しながら、後記の測定条件下で測定した密着強度のことであり、本発明の透明ガスバリアフィルムの水濡れ密着強度は、2N/15mm以上である。好ましくは、3N/15mm以上である。水濡れ密着強度が2N/15mm未満になると、打ち抜きなどで作製する包装材料であって、成形後に屈曲などがある容器において、容器の内容物が液体の場合、あるいは、高湿度下で保管されると、包装材料内の層間に浮きなどの問題が発生する場合がある。ラミネート構成体の作製方法、水濡れ密着強度測定方法を以下に説明する。接着剤の主剤としてポリエステルポリオール(東洋モートン(株)製、AD−503)50重量部に対して、硬化剤としてポリイソシアネート(東洋モートン(株)製、CAT−10)2.5重量部、溶剤として酢酸エチル50重量部を室温で撹拌しながら混合し、バーコーターを使用して透明ガスバリア性フィルムの保護層面に塗布し、熱風オーブンで乾燥後、低密度ポリエチレンフィルム(厚さ40μm、三井化学東セロ(株)製FC−S)と貼り合わせた。このようにして貼り合わせたラミネート体を、40℃のオーブンで72時間保管し、透明ガスバリアフィルムと低密度ポリエチレンフィルムとのラミネート構成体を作製した。このラミネート構成体を15mm幅にカットし、剥離開始部の低密度ポリエチレンを透明ガスバリアフィルムに対して、180度に保持し、引っ張り試験器((株)エー・アンド・デイ製“テンシロン”)で剥離角度を180度に保持したまま、剥離箇所に綿棒で純水を供給しながら、クロスヘッドスピードを50mm/minで水濡れ密着強度を測定した。 In the present invention, the water-wet adhesion strength is the adhesion strength measured under the measurement conditions described later while supplying pure water to the peeled portion of the laminated structure with a cotton swab, and is the water of the transparent gas barrier film of the present invention. Wet adhesion strength is 2N / 15 mm or more. It is preferably 3N / 15 mm or more. When the water-wet adhesion strength is less than 2N / 15 mm, it is a packaging material produced by punching, etc., and is stored in a container that bends after molding when the contents of the container are liquid or under high humidity. In addition, problems such as floating may occur between the layers in the packaging material. A method for producing the laminated body and a method for measuring the wett-adhesion strength will be described below. Polyester polyol (manufactured by Toyo Morton Co., Ltd., AD-503) as the main component of the adhesive is 50 parts by weight, while polyisocyanate (manufactured by Toyo Morton Co., Ltd., CAT-10) is 2.5 parts by weight as a curing agent, solvent. As a result, 50 parts by weight of ethyl acetate was mixed at room temperature with stirring, applied to the protective layer surface of the transparent gas barrier film using a bar coater, dried in a hot air oven, and then a low-density polyethylene film (thickness 40 μm, Mitsui Chemicals Tohcello). It was bonded with FC-S) manufactured by Co., Ltd. The laminated body thus bonded was stored in an oven at 40 ° C. for 72 hours to prepare a laminated body of a transparent gas barrier film and a low-density polyethylene film. This laminated structure is cut to a width of 15 mm, the low-density polyethylene at the start of peeling is held at 180 degrees to the transparent gas barrier film, and a tensile tester (“Tencilon” manufactured by A & D Co., Ltd.) is used. While maintaining the peeling angle at 180 degrees, pure water was supplied to the peeled portion with a cotton rod, and the water-wet adhesion strength was measured at a crosshead speed of 50 mm / min.

基材フィルム、無機化合物層、保護層を上述の範囲にすることで、屈曲前の酸素透過率(B)と屈曲後の酸素透過率(A)の屈曲前後の酸素透過率比率(A/B)が1.0〜2.0、水濡れ密着強度が2N/15mm以上である透明ガスバリアフィルムを得ることできる。また、23℃、90%RH条件下での屈曲後の酸素透過率が、0.2cc/m・24hr・atm以下となる。 By setting the base film, the inorganic compound layer, and the protective layer in the above range, the oxygen permeability ratio (A / B) before and after bending of the oxygen permeability (B) before bending and the oxygen permeability (A) after bending is set. ) Is 1.0 to 2.0, and a transparent gas barrier film having a water-wet adhesion strength of 2N / 15 mm or more can be obtained. Further, 23 ° C., the oxygen permeability after flexing in 90% RH conditions, the following 0.2cc / m 2 · 24hr · atm .

本発明において、透明とは、本発明の透明ガスバリアフィルムを通して内容物の酸化による変色、異物混入を視認でき、貼り合わせ材料との間に異物が混入した場合、貼り合わせ工程での欠点検知器で確認することができることをいい、波長400〜700nmの光線透過率が、全光線の80%以上であることをいう。 In the present invention, "transparency" means that discoloration due to oxidation of the contents and contamination by foreign matter can be visually recognized through the transparent gas barrier film of the present invention, and when foreign matter is mixed with the bonding material, it is a defect detector in the bonding process. It means that it can be confirmed, and that the light transmittance at a wavelength of 400 to 700 nm is 80% or more of all light rays.

本発明の透明ガスバリアフィルムは、透明ガスバリアフィルムの少なくとも一方の側に、プラスチックフィルムと熱融着性樹脂層を設けた積層材料、透明ガスバリアフィルムの少なくとも一方の側にプラスチックフィルム、もう一方の側に熱融着性樹脂層を設けた積層材料、透明ガスバリアフィルムの少なくとも一方の側に紙と熱融着性樹脂層、もう一方の側に熱融着性樹脂層を設けた積層材料として、好適に利用することができる。また、上述の積層材料を用いた袋状容器、紙製容器としても用いることができる。これらの積層材料、袋状容器、紙製容器は、屈曲による酸素透過率の悪化が少なく、また、水濡れの密着強度が高いため、好適に用いることができる。 The transparent gas barrier film of the present invention is a laminated material in which a plastic film and a heat-sealing resin layer are provided on at least one side of the transparent gas barrier film, a plastic film on at least one side of the transparent gas barrier film, and the other side. Suitable as a laminated material provided with a heat-sealing resin layer, a laminated material provided with paper and a heat-sealing resin layer on at least one side of a transparent gas barrier film, and a heat-sealing resin layer on the other side. It can be used. It can also be used as a bag-shaped container or a paper container using the above-mentioned laminated material. These laminated materials, bag-shaped containers, and paper containers can be suitably used because the deterioration of oxygen permeability due to bending is small and the adhesion strength of water wetting is high.

透明ガスバリアフィルムの少なくとも一方の側にプラスチックフィルムと熱融着性樹脂層を設けた積層材料、あるいは、透明ガスバリアフィルムの少なくとも一方の側にプラスチックフィルム、もう一方の側に熱融着性樹脂層を設けた積層材料のプラスチックフィルムとしては、用途により機械強度、耐熱性、耐光性などの特性を考慮する限り、特に限定されないが、代表的な例としては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、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレン2,6−ナフタレートなどのポリエステル、ポリビニルアルコール、エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、6ナイロン、12ナイロンなどのポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリイミドなどの単独重合体または共重合体からなるフィルム、シートが挙げられる。内容物に対する強度保持、耐突き刺し性などの観点から、ポリアミドフィルムなどが好適に用いられる。 A laminated material having a plastic film and a heat-sealing resin layer on at least one side of the transparent gas barrier film, or a plastic film on at least one side of the transparent gas barrier film and a heat-sealing resin layer on the other side. The provided laminated plastic film is not particularly limited as long as the characteristics such as mechanical strength, heat resistance, and light resistance are taken into consideration depending on the application, but typical examples thereof include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene terephthalate. Polybutylene 2,6-naphthalate and other polyesters, polyvinyl alcohol, ethylene / vinyl acetate copolymer saponified products, polystyrene, polycarbonate, polyethylene, polypropylene and other polyolefins, 6 nylon, 12 nylon and other polyamides, aromatic polyamides, polyimides and the like. Examples thereof include films and sheets made of homopolymers or copolymers. Polyamide films and the like are preferably used from the viewpoint of maintaining strength against the contents and piercing resistance.

この積層材料を用いた容器として、熱融着性樹脂層を内面とした、ガゼット状袋、スタンディングパウチなどがあげられる。 Examples of the container using this laminated material include a gusset-shaped bag and a standing pouch having a heat-sealing resin layer as an inner surface.

本発明の透明ガスバリアフィルムの少なくとも一方の側に紙と熱融着性樹脂層、もう一方の側に熱融着性樹脂層を設けた積層材料は、紙基材層と第1の熱融着性樹脂層と上記透明ガスバリアフィルムと第2の熱融着性樹脂層とをこの順に備えてなる。本発明の積層材はこのような層構成であるため、第1の熱融着性樹脂層と透明ガスバリアフィルムと第2の熱融着性樹脂層の間の層間接着性に優れ、ガスバリア性にも優れるため、各種容器等の積層材料として、好適に用いることができる。 The laminated material provided with the paper and the heat-sealing resin layer on at least one side of the transparent gas barrier film of the present invention and the heat-sealing resin layer on the other side is the first heat-sealing with the paper base material layer. The sex resin layer, the transparent gas barrier film, and the second heat-sealing resin layer are provided in this order. Since the laminated material of the present invention has such a layer structure, it has excellent interlayer adhesion between the first heat-sealing resin layer, the transparent gas barrier film, and the second heat-sealing resin layer, and has excellent gas barrier properties. Therefore, it can be suitably used as a laminated material for various containers and the like.

紙を含む積層材料における透明ガスバリアフィルムと熱融着性樹脂との間で必要とされる接着強度は、紙基材側で1.5N/15mm以上、好ましくは2.0N/15mm以上であり、内容物側では3.0N/15mm以上好ましくは3.5N/15mm以上である。この接着強度があれば、本積層材料のブランク版への打ち抜き、折り曲げ用罫線型の型押しで、透明ガスバリアフィルムと外装材あるいは樹脂層との乖離、あるいは、ロール状の本積層材料からインラインで製函するシステムでの、折り曲げ、型押し、断裁などの工程での剥離を低減することができる。 The adhesive strength required between the transparent gas barrier film and the heat-sealing resin in the laminated material including paper is 1.5 N / 15 mm or more, preferably 2.0 N / 15 mm or more on the paper substrate side. On the content side, it is 3.0 N / 15 mm or more, preferably 3.5 N / 15 mm or more. With this adhesive strength, the transparent gas barrier film can be separated from the exterior material or resin layer by punching the laminated material into a blank plate or embossing with a ruled line for bending, or in-line from the rolled main laminated material. It is possible to reduce peeling in processes such as bending, embossing, and cutting in a box-making system.

本発明の透明ガスバリアフィルムの少なくとも一方の側に紙と熱融着性樹脂層、もう一方の側に熱融着性樹脂層を設けた積層材料の層構成について、図面を参照しながら説明する。図1に示す紙を含む積層材料5は、紙基材層1と第1の熱融着性樹脂層2と透明ガスバリアフィルム3と第2の熱融着性樹脂層4とをこの順に備える。 The layer structure of the laminated material provided with the paper and the heat-sealing resin layer on at least one side of the transparent gas barrier film of the present invention and the heat-sealing resin layer on the other side will be described with reference to the drawings. The laminated material 5 containing paper shown in FIG. 1 includes a paper base material layer 1, a first heat-sealing resin layer 2, a transparent gas barrier film 3, and a second heat-sealing resin layer 4 in this order.

本発明の透明ガスバリアフィルムの少なくとも一方の側に紙と熱融着性樹脂層、もう一方の側に熱融着性樹脂層を設けた積層材料において、紙基材層は、用途に応じて任意の紙基材を使用することができる。特に製函して液体用紙容器として用いるためには、紙基材として、十分に高い賦型性、耐屈曲性、剛性、腰及び強度を有するものを使用する必要がある。このような紙基材としては、例えば、強サイズ性の晒または未晒の紙基材、あるいは純白ロール紙、クラフト紙、板紙、加工紙等の各種の紙基材であって、坪量約80〜600g/m程度のもの、好ましくは坪量約100〜450g/m程度のものを好適に使用することができる。 In a laminated material in which paper and a heat-sealing resin layer are provided on at least one side of the transparent gas barrier film of the present invention, and a heat-sealing resin layer is provided on the other side, the paper base material layer is arbitrary depending on the application. Paper substrate can be used. In particular, in order to make a box and use it as a liquid paper container, it is necessary to use a paper base material having sufficiently high moldability, bending resistance, rigidity, waist and strength. Such a paper base material is, for example, a strong-sized bleached or unbleached paper base material, or various paper base materials such as pure white roll paper, kraft paper, paperboard, and processed paper, and has a basis weight of about. 80~600g / m 2 about ones can preferably be suitably used of about basis weight of about 100~450g / m 2.

紙基材層を第1の熱融着性樹脂層上に積層する方法としては、上記1種ないし2種以上の熱可塑性樹脂を押出しすることによりラミネートしてもよいし、接着剤等を介してドライラミネートしてもよい。熱融着性樹脂層としては、分子内にカルボキシル基または酸無水物基を有するエチレン系重合体が好適に使用される。エチレン系重合体としては、エチレンと不飽和カルボン酸またはその無水物との共重合体が挙げられる。該不飽和カルボン酸またはその無水物としては、分子内に少なくとも1個のカルボシル基または酸無水物基を有する化合物であって、具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、フマル酸、クロトン酸等があげられる。無機酸化物の蒸着膜との接着性を良好なものとするために、エチレンと、アクリル酸またはメタクリル酸との共重合体が、特に好ましく使用される。 As a method of laminating the paper base material layer on the first heat-sealing resin layer, the above-mentioned one or more kinds of thermoplastic resins may be extruded and laminated, or may be laminated via an adhesive or the like. May be dry laminated. As the heat-sealing resin layer, an ethylene-based polymer having a carboxyl group or an acid anhydride group in the molecule is preferably used. Examples of the ethylene-based polymer include a copolymer of ethylene and an unsaturated carboxylic acid or an anhydride thereof. The unsaturated carboxylic acid or its anhydride is a compound having at least one carbosyl group or an acid anhydride group in the molecule, and specifically, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, and the like. Examples thereof include itaconic acid, anhydrous itaconic acid, fumaric acid, and crotonic acid. A copolymer of ethylene with acrylic acid or methacrylic acid is particularly preferably used in order to improve the adhesiveness of the inorganic oxide to the vapor-deposited film.

上記のエチレン系共重合体において、エチレンと不飽和カルボン酸またはその無水物との割合及びメルトフローレート(MFR)等は、使用する紙基材の性質等に応じて、当業者が適宜に決定することができる。通常、熱融着性樹脂層と透明バリアフィルムとの接着性を高めるためにはエチレン系共重合体における不飽和カルボン酸またはその無水物の割合が高い方が好ましい。本発明においては、透明バリアフィルム上の保護層を介して熱融着性樹脂層を接着させることにより、エチレン系共重合体における不飽和カルボン酸またはその無水物の割合が3〜9%程度の低い割合でも十分な接着強度を実現することができる。熱融着性樹脂層の厚さは、製膜性や接着性の観点から、好ましくは1〜50μm程度であり、より好ましくは3〜20μm程度である。 In the above ethylene-based copolymer, the ratio of ethylene to the unsaturated carboxylic acid or its anhydride, the melt flow rate (MFR), etc. are appropriately determined by those skilled in the art according to the properties of the paper substrate to be used and the like. can do. Usually, in order to enhance the adhesiveness between the heat-bondable resin layer and the transparent barrier film, it is preferable that the proportion of unsaturated carboxylic acid or its anhydride in the ethylene-based copolymer is high. In the present invention, the ratio of unsaturated carboxylic acid or its anhydride in the ethylene-based copolymer is about 3 to 9% by adhering the heat-bondable resin layer via the protective layer on the transparent barrier film. Sufficient adhesive strength can be achieved even at a low ratio. The thickness of the heat-bondable resin layer is preferably about 1 to 50 μm, more preferably about 3 to 20 μm, from the viewpoint of film forming property and adhesiveness.

本発明の紙製容器は、上記の紙を用いた積層材料を製函してなるものであり、特に液体用紙容器として好適に用いることができる。該紙製容器は、例えばブリックタイプ、フラットタイプまたはゲーベルトップタイプ等の任意のタイプであってよい。また、その形状は、角形容器、丸形等の円筒状の紙缶等のいずれのものでも製造することができる。本発明の紙容器は例えば、各種の飲食品、接着剤、粘着剤等の化学品、化粧品、医薬品等の雑貨品等の種々の物品を充填包装することができるものである。特に、例えば、酒、果汁飲料等のジュース、ミネラルウォーター、醤油、ソース、スープ等の液体調味料、あるいは、カレー、シチュー、スープ等の種々の液体飲食物を充填包装する液体用紙容器として有用である。 The paper container of the present invention is made by manufacturing a laminated material using the above-mentioned paper, and can be particularly preferably used as a liquid paper container. The paper container may be any type such as a brick type, a flat type or a Goebel top type. Further, the shape can be any of a square container, a cylindrical paper can such as a round shape, and the like. The paper container of the present invention can be filled and packaged with various articles such as various foods and drinks, chemicals such as adhesives and adhesives, and miscellaneous goods such as cosmetics and pharmaceuticals. In particular, it is useful as a liquid paper container for filling and packaging juices such as liquor and fruit juice beverages, liquid seasonings such as mineral water, soy sauce, sauces and soups, and various liquid foods and drinks such as curry, stew and soups. be.

以下、本発明について実施例を挙げて説明するが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではない。なお、実施例及び比較例中の物性は、次のようにして測定した。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not necessarily limited thereto. The physical properties in Examples and Comparative Examples were measured as follows.

(1)酸素透過率(cc/m・24hr・atm)
透明ガスバリアフィルムあるいは紙容器用積層材を、温度23℃、湿度90%RHの条件で、米国MOCON社製の酸素透過率計(OXTRAN2/21)を使用して、JIS K 7126−2(2006年)に基づいて酸素透過率を測定した。
(1) Oxygen permeability (cc / m 2 · 24hr · atm)
JIS K 7126-2 (2006) using a transparent gas barrier film or a laminated material for a paper container at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 90% RH using an oxygen permeability meter (OXTRAN2 / 21) manufactured by MOCON in the United States. ), The oxygen permeability was measured.

(2)保護層の厚さ
透明ガスバリアフィルムを包埋樹脂(BUEHLER製、EPOXICURE2 HARDENER、EPOXICURE2 RESIN)内に固定し、本透明ガスバリアフィルムを含む包埋樹脂が硬化後、ミクロトーム(LEICA製 EMUC7)で透明ガスバリアフィルムの断面方向に切削した。このようにして作製した断面の透明ガスバリアフィルムの保護層の厚さをSEMで観察した。SEMは(株)日立ハイテク製走査型電子顕微鏡S−3400Nを使用し、50,000倍の倍率で3点撮像した。得られた3つの画像の保護層の厚さを測定し、それらを平均した値を保護層の厚さとした。
(2) Thickness of protective layer The transparent gas barrier film is fixed in the embedding resin (BUEHLER, EPOXICURE2 HARDENER, EPOXICURE2 RESIN), and after the embedding resin containing the transparent gas barrier film is cured, it is used in a microtome (EMUC7 made by LEICA). It was cut in the cross-sectional direction of the transparent gas barrier film. The thickness of the protective layer of the transparent gas barrier film having the cross section thus produced was observed by SEM. For SEM, a scanning electron microscope S-3400N manufactured by Hitachi High-Tech Co., Ltd. was used, and three points were imaged at a magnification of 50,000 times. The thickness of the protective layer of the three obtained images was measured, and the average value was taken as the thickness of the protective layer.

(3)屈曲後の透明ガスバリアフィルムあるいは、積層材料の酸素透過率
透明ガスバリアフィルムあるいは、紙容器用積層材を15cm角にカットし、保護層を上面にして、透明ガスバリアフィルムに対角線が引けるように、谷折り後、アルミ板(15cm×15cm 厚さ:3mm)で挟み込み、荷重200gで5分間、常温保管する(図2参照)。その後、透明ガスバリアフィルムを広げ、対角線の中心点が、酸素透過率系のチャンバーの中心にくるようにセットし、上述(1)酸素透過率(cc/m・24hr・atm)の測定方法で酸素透過率を測定した。
(3) Oxygen permeability of transparent gas barrier film or laminated material after bending The transparent gas barrier film or laminated material for paper containers is cut into 15 cm squares, and the protective layer is on the upper surface so that diagonal lines can be drawn on the transparent gas barrier film. After folding the valley, sandwich it between aluminum plates (15 cm x 15 cm, thickness: 3 mm) and store it at room temperature for 5 minutes under a load of 200 g (see FIG. 2). Then, spread transparent gas barrier film, the diagonal of the center point, and set to come to the center of the chamber of the oxygen transmission rate system, the measuring method described above (1) Oxygen permeability (cc / m 2 · 24hr · atm) The oxygen permeability was measured.

(4)水濡れ密着強度
接着剤の主剤としてポリエステルポリオール(東洋モートン(株)製、AD−503)50重量部に対して、硬化剤としてポリイソシアネート(東洋モートン(株)製、CAT−10)2.5重量部、溶剤として酢酸エチル50重量部を室温で撹拌しながら混合し、バーコーターを使用して透明ガスバリア性フィルムの保護層面に塗布し、熱風オーブンで乾燥後、低密度ポリエチレンフィルム(厚さ40μm、三井化学東セロ(株)製FC−S)と貼り合わせした。このようにして貼り合わせしたラミネート体を40℃のオーブンで72時間保管し、透明ガスバリアフィルムと低密度ポリエチレンフィルムとのラミネート構成体を作製した。このラミネート構成体を15mm幅にカットし、剥離開始部の低密度ポリエチレンを透明ガスバリアフィルムに対して、180度に保持し、引っ張り試験器((株)エー・アンド・デイ製“テンシロン”)で剥離角度を180度に保持したまま、剥離箇所に綿棒で純水を供給しながら、クロスヘッドスピードを50mm/minで、剥離長さ50mm測定し、測定範囲内の全ての荷重(N)の平均値を15mm幅あたりの水濡れ密着強度とした。
(4) Water-wet adhesion strength Polyester polyol (manufactured by Toyo Morton Co., Ltd., AD-503) as the main component of the adhesive is 50 parts by weight, while polyisocyanate (manufactured by Toyo Morton Co., Ltd., CAT-10) is used as the curing agent. 2.5 parts by weight and 50 parts by weight of ethyl acetate as a solvent are mixed while stirring at room temperature, applied to the protective layer surface of the transparent gas barrier film using a bar coater, dried in a hot air oven, and then a low density polyethylene film ( It had a thickness of 40 μm and was bonded to FC-S manufactured by Mitsui Kagaku Tohcello Co., Ltd. The laminated body thus bonded was stored in an oven at 40 ° C. for 72 hours to prepare a laminated body of a transparent gas barrier film and a low-density polyethylene film. This laminated structure is cut to a width of 15 mm, the low-density polyethylene at the start of peeling is held at 180 degrees to the transparent gas barrier film, and a tensile tester (“Tencilon” manufactured by A & D Co., Ltd.) is used. While maintaining the peeling angle at 180 degrees, while supplying pure water to the peeling point with a cotton swab, measure the crosshead speed at 50 mm / min and the peeling length of 50 mm, and average all the loads (N) within the measurement range. The value was set to the water-wet adhesion strength per 15 mm width.

(5)透明性の評価方法
紫外・可視・近赤外分光光度計(島津製作所製UV−3600)を用いて、全光線に対する波長400〜700nmの光線透過率を測定した。80%以上を透明とした。
(5) Transparency evaluation method Using an ultraviolet / visible / near-infrared spectrophotometer (UV-3600 manufactured by Shimadzu Corporation), the light transmittance at a wavelength of 400 to 700 nm for all light rays was measured. 80% or more was made transparent.

(6)無機化合物層の膜厚測定方法
無機化合物層の膜厚を断面TEMにより観察した。まず、断面観察用サンプルをマイクロサンプリングシステム((株)日立ハイテク製 FB−2000A)を使用してFIB法により作製した。次いで、TEM((株)日立ハイテク製H−9000UHRII)を用いて、加速電圧300kVで観察を行い、得られた断面を観察画像における層の厚さが占める割合が30〜70%となるように観察倍率を調整し、3点測定した平均値を膜厚とした。
(6) Method for Measuring Film Thickness of Inorganic Compound Layer The film thickness of the inorganic compound layer was observed by cross-sectional TEM. First, a sample for cross-section observation was prepared by the FIB method using a microsampling system (FB-2000A manufactured by Hitachi High-Tech Co., Ltd.). Next, observation was performed using TEM (H-9000UHRII manufactured by Hitachi High-Tech Co., Ltd.) at an acceleration voltage of 300 kV so that the ratio of the layer thickness in the observation image to the obtained cross section was 30 to 70%. The observation magnification was adjusted, and the average value measured at three points was taken as the film thickness.

(実施例1)
<無機化合物層の形成方法>
基材フィルムとして、厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ株式会社製 P60)を使用し、基材フィルムを真空槽内で巻き出した後、酸素ガス係数が2.7(cc・s/(min・m))となるように酸素ガスをイオン発生源に導入し、直流高圧電源(米グラスマン・ハイボルテージ社製SHタイプ)を用いてアノード電力係数が、0.14(kV・A・s/m)イオン処理したのち、巻き取ることなく、連続的に真空蒸着法で厚さ10nmの酸化アルミニウム層を設け無機化合物層とした。
(Example 1)
<Method of forming the inorganic compound layer>
A biaxially stretched polyethylene terephthalate film (P60 manufactured by Toray Industries, Inc.) having a thickness of 12 μm was used as the base film, and after the base film was unwound in a vacuum chamber, the oxygen gas coefficient was 2.7 (cc · s). / (Min ・ m 2 ))), oxygen gas is introduced into the ion generation source, and the anode power coefficient is 0.14 (kV) using a DC high-voltage power supply (SH type manufactured by Grassman High Voltage, Inc., USA). A · s / m 2 ) After ion treatment, an aluminum oxide layer having a thickness of 10 nm was continuously provided by a vacuum vapor deposition method without winding to form an inorganic compound layer.

<ビニルアルコール系樹脂溶液の作製方法>
ビニルアルコール系樹脂として、カルボニル基を有する環状構造としてラクトン構造であるγ−ブチロラクトンを有する変性ポリビニルアルコール(以下、変性PVAと略す。重合度1,700、けん化度93.0%)を、質量比で水/イソプロピルアルコール=97/3の溶媒に投入し、90℃で加熱撹拌して固形分10質量%の有機成分溶液を得た。
<Method of preparing vinyl alcohol-based resin solution>
As a vinyl alcohol-based resin, a modified polyvinyl alcohol having a γ-butyrolactone having a lactone structure as a cyclic structure having a carbonyl group (hereinafter abbreviated as modified PVA; polymerization degree 1,700, saponification degree 93.0%) is added by mass ratio. It was put into a solvent of water / isopropyl alcohol = 97/3 and heated and stirred at 90 ° C. to obtain an organic component solution having a solid content of 10% by mass.

<無機成分溶液の作製方法>
TEOS(信越化学製、KBE−04)11.7gとメタノール4.7gを混合した溶液に0.02N塩酸水溶液18.6gを撹拌しながら液滴することで、TEOS加水分解液を得た。一方で直鎖ポリシロキサンとしてコルコート株式会社製エチルシリケート40(平均5量体の直鎖状オリゴマー)11.2g、メタノール16.9gを混合した溶液に、0.06N塩酸水溶液7.0gを液滴して、5量体エチルシリケート加水分解液を得た。5量体エチルシリケート加水分解溶液とTEOS加水分解溶液をSiO換算固形分の重量比が15/85になるように混合し、無機成分溶液とした。
<Method of preparing inorganic component solution>
A TEOS hydrolyzate was obtained by dropping 18.6 g of a 0.02N hydrochloric acid aqueous solution into a mixed solution of 11.7 g of TEOS (KBE-04 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 4.7 g of methanol with stirring. On the other hand, 7.0 g of 0.06N hydrochloric acid aqueous solution was added dropwise to a solution in which 11.2 g of ethyl silicate 40 (an average pentamer linear oligomer) manufactured by Corcote Co., Ltd. and 16.9 g of methanol were mixed as a linear polysiloxane. Then, a pentameric ethyl silicate hydrolyzate was obtained. The pentameric ethyl silicate hydrolyzed solution and the TEOS hydrolyzed solution were mixed so that the weight ratio of the solid content in terms of SiO 2 was 15/85 to obtain an inorganic component solution.

<保護層の作製方法>
PVAの固形分と、SiO換算固形分の質量比(PVAの固形分質量/SiO換算固形分質量)が35/65になるようにPVA溶液と、無機成分溶液を混合・撹拌し、水で希釈して固形分12質量%の塗工液を得た。この塗工液を無機化合物層上に塗工し、120℃で乾燥させて厚さ0.4μmの保護層を形成し、透明ガスバリアフィルムとした。その後、40℃オーブンで3日間熱処理した。
<Method of manufacturing protective layer>
Mix and stir the PVA solution and the inorganic component solution so that the mass ratio of the PVA solid content and the SiO 2 equivalent solid content (PVA solid content mass / SiO 2 equivalent solid content mass) is 35/65, and water. To obtain a coating solution having a solid content of 12% by mass. This coating liquid was applied onto the inorganic compound layer and dried at 120 ° C. to form a protective layer having a thickness of 0.4 μm to obtain a transparent gas barrier film. Then, it was heat-treated in a 40 ° C. oven for 3 days.

(実施例2)
PVAの固形分と、SiO換算固形分の質量比が40/60、保護層の厚さが0.3μmになるようにした以外は、実施例1と同様にして透明ガスバリアフィルムを得た。
(Example 2)
A transparent gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mass ratio of the solid content of PVA to the solid content converted to SiO 2 was 40/60 and the thickness of the protective layer was 0.3 μm.

(実施例3)
PVAの固形分と、SiO換算固形分の質量比が30/70、保護層の厚さが0.5μmになるようにした以外は、実施例1と同様にして透明ガスバリアフィルムを得た。
(Example 3)
A transparent gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mass ratio of the solid content of PVA to the solid content converted to SiO 2 was 30/70 and the thickness of the protective layer was 0.5 μm.

(実施例4)
保護層の厚さを0.5μmにした以外は実施例1と同様の方法で保護層を形成し、80℃乾燥オーブンで4日間熱処理させて透明ガスバリアフィルムを得た。
(Example 4)
A protective layer was formed in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the protective layer was set to 0.5 μm, and heat-treated in a drying oven at 80 ° C. for 4 days to obtain a transparent gas barrier film.

(実施例5)
PVAの固形分と、SiO換算固形分の質量比が40/60、保護層の厚さが0.4μmになるようにした以外は、実施例4と同様にして透明ガスバリアフィルムを得た。
(Example 5)
A transparent gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 4 except that the mass ratio of the solid content of PVA to the solid content converted to SiO 2 was 40/60 and the thickness of the protective layer was 0.4 μm.

(実施例6)
PVAの固形分と、SiO換算固形分の質量比が30/70、保護層の厚さが0.6μmになるようにした以外は、実施例4と同様にして透明ガスバリアフィルムを得た。
(Example 6)
A transparent gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 4 except that the mass ratio of the solid content of PVA to the solid content converted to SiO 2 was 30/70 and the thickness of the protective layer was 0.6 μm.

(実施例7)
PVAの固形分と、SiO換算固形分の質量比が20/80、保護層の厚さが0.5μmになるようにした以外は、実施例1と同様にして透明ガスバリアフィルムを得た。
(Example 7)
A transparent gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mass ratio of the solid content of PVA to the solid content converted to SiO 2 was 20/80 and the thickness of the protective layer was 0.5 μm.

(実施例8)
PVAの固形分と、SiO換算固形分の質量比が15/85、保護層の厚さが0.5μmになるようにした以外は、実施例1と同様にして透明ガスバリアフィルムを得た。
(Example 8)
A transparent gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mass ratio of the solid content of PVA to the solid content converted to SiO 2 was 15/85 and the thickness of the protective layer was 0.5 μm.

(実施例9)
PVAの固形分と、SiO換算固形分の質量比が65/35、保護層の厚さが0.3μmになるようにした以外は、実施例1と同様の方法で保護層を形成し、80℃オーブンで5日間熱処理させて透明ガスバリアフィルムを得た。
(Example 9)
The protective layer was formed by the same method as in Example 1 except that the mass ratio of the solid content of PVA to the solid content converted to SiO 2 was 65/35 and the thickness of the protective layer was 0.3 μm. A transparent gas barrier film was obtained by heat-treating in an oven at 80 ° C. for 5 days.

(実施例10)
無機化合物層の厚さを5nmにした以外は、実施例1と同様の方法で透明ガスバリアフィルムを得た。
(Example 10)
A transparent gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the inorganic compound layer was set to 5 nm.

(実施例11)
無機化合物層の厚さを20nmにした以外は、実施例1と同様の方法で透明ガスバリアフィルムを得た。
(Example 11)
A transparent gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the inorganic compound layer was set to 20 nm.

(実施例12)
保護層の厚さを0.1μmにした以外は、実施例1と同様の方法で透明ガスバリアフィルムを得た。
(Example 12)
A transparent gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the protective layer was set to 0.1 μm.

(実施例13)
実施例3の透明ガスバリアフィルムを用いて、接着剤の主剤としてポリエステルポリオール(東洋モートン(株)製、AD−503)50重量部に対して、硬化剤としてポリイソシアネート(東洋モートン(株)製、CAT−10)2.5重量部、溶剤として酢酸エチル50重量部を室温で撹拌しながら混合し、バーコーターを使用して透明ガスバリア性フィルムの保護層に塗布し、熱風オーブンで乾燥後、ナイロンフィルム(厚さ15μm ユニチカ(株)製ONU)と貼り合わせた。その後、前記ナイロンフィルムの透明ガスバリアフィルムを貼り合わせていない側に上述と同様の方法で接着剤を塗布し、ポリオレフィンフィルム(厚さ60μm、東レフィルム加工(株)製ZK207)を貼り合わせたラミネート体を作製、40℃のオーブンで72時間保管し、プラスチックフィルムを含む積層材料を作製した。
(Example 13)
Using the transparent gas barrier film of Example 3, 50 parts by weight of polyester polyol (manufactured by Toyo Morton Co., Ltd., AD-503) as the main agent of the adhesive and polyisocyanate (manufactured by Toyo Morton Co., Ltd.) as a curing agent. CAT-10) 2.5 parts by weight and 50 parts by weight of ethyl acetate as a solvent are mixed while stirring at room temperature, applied to the protective layer of the transparent gas barrier film using a bar coater, dried in a hot air oven, and then nylon. It was bonded to a film (thickness 15 μm ONU manufactured by Unitika Ltd.). After that, an adhesive was applied to the side of the nylon film on which the transparent gas barrier film was not bonded by the same method as described above, and a polyolefin film (thickness 60 μm, ZK207 manufactured by Toray Film Processing Co., Ltd.) was bonded. Was stored in an oven at 40 ° C. for 72 hours to prepare a laminated material containing a plastic film.

(実施例14)
実施例4の透明ガスバリアフィルムを用いて、実施例13と同じ接着剤をバーコーターを使用して透明ガスバリア性フィルムの保護層面に塗布し、熱風オーブンで乾燥後、実施例13と同じナイロンフィルムと貼り合わせした。その後、透明ガスバリアフィルムの基材フィルム側に上述と同様の方法で接着剤を塗布し、実施例13と同じポリオレフィンフィルムを貼り合わせしたラミネート体を作製、40℃のオーブンで72時間保管し、プラスチックフィルムを含む積層材料を作製した。
(Example 14)
Using the transparent gas barrier film of Example 4, the same adhesive as in Example 13 was applied to the protective layer surface of the transparent gas barrier film using a bar coater, dried in a hot air oven, and then the same nylon film as in Example 13. I pasted them together. Then, an adhesive was applied to the base film side of the transparent gas barrier film by the same method as described above to prepare a laminated body in which the same polyolefin film as in Example 13 was bonded, and stored in an oven at 40 ° C. for 72 hours to make a plastic. A laminated material containing a film was produced.

(実施例15)
実施例1の透明ガスバリアフィルムを用いて、紙基材(米国、ポトラッチ(Potlatch)社製、坪量400g/ m)の一方の面に、コロナ処理を施した後、該コロナ放電処理面に、低密度ポリエチレン樹脂(三井石油化学株式会社製、商品名、M16P)を押出温度:300℃、押出膜厚:15μm)で溶融押出しした、第1の熱融着性樹脂層面と、透明ガスバリアフィルムの非バリア面とをラミネートし、さらに透明ガスバリアフィルムのバリア面に低密度ポリエチレン樹脂を溶融押出しした第2の熱融着性樹脂層面(三井石油化学株式会社製、商品名、M16P、押出温度:300℃、押出膜厚:15μm)を形成し、紙を含む積層材料を得た。
(Example 15)
Using the transparent gas barrier film of Example 1, one surface of a paper substrate (manufactured by Potlatch, USA, basis weight 400 g / m 2 ) is subjected to corona treatment, and then the corona discharge treated surface is subjected to corona treatment. , Low-density polyethylene resin (manufactured by Mitsui Petrochemical Co., Ltd., trade name, M16P) melt-extruded at an extrusion temperature: 300 ° C., extrusion film thickness: 15 μm), a first heat-sealing resin layer surface, and a transparent gas barrier film. Second heat-sealing resin layer surface (manufactured by Mitsui Petrochemical Co., Ltd., trade name, M16P, extrusion temperature: A laminated material containing paper was obtained by forming an extrusion film thickness (15 μm) at 300 ° C.

(実施例16)
実施例13で得られた積層材料を用いて、200mlのガゼット袋形態の袋状容器を作製した。
(Example 16)
Using the laminated material obtained in Example 13, a bag-shaped container in the form of a 200 ml gusset bag was prepared.

(実施例17)
実施例14で得られた積層材料を用いて、200mlのスタンディングパウチ形態の袋状容器を作製した。
(Example 17)
Using the laminated material obtained in Example 14, a 200 ml standing pouch-shaped bag-shaped container was prepared.

(実施例18)
実施例15で得られた積層材料を用いて、200mlの紙製容器を作製した。
(Example 18)
Using the laminated material obtained in Example 15, a 200 ml paper container was prepared.

(比較例1)
PVAの固形分と、SiO換算固形分の質量比が50/50になるようにした以外は、実施例1と同様の方法で保護層を形成し、熱処理を実施せず透明ガスバリアフィルムを得た。
(Comparative Example 1)
A protective layer was formed by the same method as in Example 1 except that the mass ratio of the solid content of PVA to the solid content converted to SiO 2 was 50/50, and a transparent gas barrier film was obtained without heat treatment. rice field.

(比較例2)
PVAの固形分と、SiO換算固形分の質量比が20/80になるようにした以外は、比較例1と同様にして透明ガスバリアフィルムを得た。
(Comparative Example 2)
A transparent gas barrier film was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the mass ratio of the solid content of PVA to the solid content converted to SiO 2 was 20/80.

(比較例3)
比較例1と同様の方法で保護層を形成し、40℃乾燥オーブンで3日間熱処理させて透明ガスバリアフィルムを得た。
(Comparative Example 3)
A protective layer was formed in the same manner as in Comparative Example 1 and heat-treated in a drying oven at 40 ° C. for 3 days to obtain a transparent gas barrier film.

(比較例4)
実施例1と同様の方法で保護層を形成し、80℃オーブンで7日間熱処理させて透明ガスバリアフィルムを得た。
(Comparative Example 4)
A protective layer was formed in the same manner as in Example 1 and heat-treated in an oven at 80 ° C. for 7 days to obtain a transparent gas barrier film.

(比較例5)
比較例2と同様の方法で保護層を形成し、80℃オーブンで7日間熱処理させて透明ガスバリアフィルムを得た。
(Comparative Example 5)
A protective layer was formed in the same manner as in Comparative Example 2, and heat-treated in an oven at 80 ° C. for 7 days to obtain a transparent gas barrier film.

(比較例6)
実施例5と同様の方法で保護層を形成し、80℃オーブンで7日間熱処理させて透明ガスバリアフィルムを得た。
(Comparative Example 6)
A protective layer was formed in the same manner as in Example 5 and heat-treated in an oven at 80 ° C. for 7 days to obtain a transparent gas barrier film.

(比較例7)
無機化合物層の厚さ3nm、PVAの固形分と、SiO換算固形分の質量比が50/50、保護層の厚さが0.05μmになるようにした以外は、実施例1と同様の方法で透明ガスバリアフィルムを得た。
(Comparative Example 7)
The same as in Example 1 except that the thickness of the inorganic compound layer is 3 nm, the mass ratio of the solid content of PVA to the solid content converted to SiO 2 is 50/50, and the thickness of the protective layer is 0.05 μm. A transparent gas barrier film was obtained by the method.

(比較例8)
無機化合物層の厚さ25nm、PVAの固形分と、SiO換算固形分の質量比が50/50、保護層の厚さが1.1μmになるようにした以外は、実施例1と同様の方法で透明ガスバリアフィルムを得た。
(Comparative Example 8)
The same as in Example 1 except that the thickness of the inorganic compound layer is 25 nm, the mass ratio of the solid content of PVA to the solid content converted to SiO 2 is 50/50, and the thickness of the protective layer is 1.1 μm. A transparent gas barrier film was obtained by the method.

(比較例9)
PVAの固形分と、SiO換算固形分の質量比が10/90になるようにした以外は、比較例3と同様にして透明ガスバリアフィルムを得た。
(Comparative Example 9)
A transparent gas barrier film was obtained in the same manner as in Comparative Example 3 except that the mass ratio of the solid content of PVA to the solid content converted to SiO 2 was set to 10/90.

(比較例10)
PVAの固形分と、SiO換算固形分の質量比が90/10になるようにした以外は、比較例3と同様にして透明ガスバリアフィルムを得た。
(Comparative Example 10)
A transparent gas barrier film was obtained in the same manner as in Comparative Example 3 except that the mass ratio of the solid content of PVA to the solid content converted to SiO 2 was 90/10.

(比較例11)
透明ガスバリアフィルムに比較例6の透明ガスバリアフィルムを用いて、実施例13と同じ方法でプラスチックフィルムを含む積層材料を作製した。
(Comparative Example 11)
Using the transparent gas barrier film of Comparative Example 6 as the transparent gas barrier film, a laminated material containing a plastic film was prepared by the same method as in Example 13.

(比較例12)
比較例7の透明ガスバリアフィルムを用いて、実施例13と同じ方法でプラスチックフィルムを含む積層材料を作製した。
(Comparative Example 12)
Using the transparent gas barrier film of Comparative Example 7, a laminated material containing a plastic film was prepared in the same manner as in Example 13.

(比較例13)
比較例1の透明ガスバリアフィルムを用いて、実施例15と同じ方法で紙を含む積層材料を作製した。
(Comparative Example 13)
Using the transparent gas barrier film of Comparative Example 1, a laminated material containing paper was prepared in the same manner as in Example 15.

(比較例14)
比較例11で得られた積層材料を用いて、200mlのガゼット袋形態の袋状容器を作製した。
(Comparative Example 14)
Using the laminated material obtained in Comparative Example 11, a bag-shaped container in the form of a 200 ml gusset bag was prepared.

(比較例15)
比較例12で得られたプラスチックフィルムを含む積層材料を用いて、200mlのスタンディングパウチ形態の袋状容器を作製した。
(Comparative Example 15)
Using the laminated material containing the plastic film obtained in Comparative Example 12, a 200 ml standing pouch-shaped bag-shaped container was prepared.

(比較例16)
比較例13で得られたプラスチックフィルムを含む積層材料を用いて、200mlの紙製容器を作製した。
(Comparative Example 16)
A 200 ml paper container was prepared using the laminated material containing the plastic film obtained in Comparative Example 13.

以上の実施例、比較例の透明ガスバリアフィルム、紙を含む積層材料、各積層材料の無機酸化物の膜厚、保護層の膜厚、屈曲前後の酸素透過率および水濡れ密着強度、袋状容器、紙製容器の酸素透過率と水濡れ密着強度をそれぞれ測定した。結果を表1−1、表1−2に示す。 The transparent gas barrier film of the above examples and comparative examples, the laminated material including paper, the film thickness of the inorganic oxide of each laminated material, the film thickness of the protective layer, the oxygen permeability before and after bending, the water-wet adhesion strength, and the bag-shaped container. , The oxygen permeability of the paper container and the water-wet adhesion strength were measured, respectively. The results are shown in Table 1-1 and Table 1-2.

Figure 2022000333
Figure 2022000333

Figure 2022000333
Figure 2022000333

1: 紙基材層
2: 第1の熱融着性樹脂層
3: 透明ガスバリアフィルム
4: 第2の熱融着性樹脂層
5: 紙を含む積層材料
6: 基材フィルム
7: 無機化合物層
8: 保護層
1: Paper substrate layer 2: First heat-sealing resin layer 3: Transparent gas barrier film 4: Second heat-sealing resin layer 5: Laminated material containing paper 6: Base film 7: Inorganic compound layer 8: Protective layer

Claims (10)

基材フィルムの少なくとも一方の側に、無機化合物層と保護層とを基材フィルム側からこの順に有する積層体であって、保護層が環状構造中にカルボニル基を有する環式化合物構造を含有するビニルアルコール系樹脂と直鎖状ポリシロキサンを含み、ビニルアルコール系樹脂と直鎖状ポリシロキサンの固形分質量の比率が15/85〜85/15であり、屈曲前の酸素透過率(B)と屈曲後の酸素透過率(A)の屈曲前後の酸素透過率比率(A/B)が1.0〜2.0、水濡れ密着強度が2N/15mm以上である透明ガスバリアフィルム。 A laminate having an inorganic compound layer and a protective layer in this order from the base film side on at least one side of the base film, and the protective layer contains a cyclic compound structure having a carbonyl group in the cyclic structure. It contains a vinyl alcohol-based resin and a linear polysiloxane, and the ratio of the solid content mass of the vinyl alcohol-based resin and the linear polysiloxane is 15/85 to 85/15, and the oxygen permeability (B) before bending is used. A transparent gas barrier film having an oxygen permeation rate (A) after bending, an oxygen permeation rate ratio (A / B) before and after bending of 1.0 to 2.0, and a water-wet adhesion strength of 2N / 15 mm or more. 前記ビニルアルコール系樹脂がラクトン構造を有するビニルアルコール系樹脂である請求項1に記載の透明ガスバリアフィルム。 The transparent gas barrier film according to claim 1, wherein the vinyl alcohol-based resin is a vinyl alcohol-based resin having a lactone structure. 前記保護層が有機無機混合物層であり、保護層の厚さが0.1〜0.6μmである請求項1または2に記載の透明ガスバリアフィルム。 The transparent gas barrier film according to claim 1 or 2, wherein the protective layer is an organic-inorganic mixture layer and the thickness of the protective layer is 0.1 to 0.6 μm. 前記無機化合物層が酸化アルミニウム層または酸化アルミニウムからなる層であり、膜厚が5〜20nmである請求項1〜3のいずれかに記載の透明ガスバリアフィルム。 The transparent gas barrier film according to any one of claims 1 to 3, wherein the inorganic compound layer is an aluminum oxide layer or a layer made of aluminum oxide and has a film thickness of 5 to 20 nm. 屈曲後の23℃90%RH条件下での酸素透過率が、0.2cc/m・24hr・atm以下である請求項1〜4のいずれかに記載の透明ガスバリアフィルム。 Oxygen transmission rate at 23 ° C. 90% RH conditions after bending, a transparent gas barrier film according to claim 1 or less 0.2cc / m 2 · 24hr · atm . 請求項1〜5のいずれかに記載の透明ガスバリアフィルムの少なくとも一方の側にプラスチックフィルムと熱融着性樹脂層を設けた積層材料。 A laminated material in which a plastic film and a heat-sealing resin layer are provided on at least one side of the transparent gas barrier film according to any one of claims 1 to 5. 請求項1〜5のいずれかに記載の透明ガスバリアフィルムの少なくとも一方の側にプラスチックフィルム、もう一方の側に熱融着性樹脂層を設けた積層材料。 A laminated material in which a plastic film is provided on at least one side of the transparent gas barrier film according to any one of claims 1 to 5, and a heat-sealing resin layer is provided on the other side. 請求項1〜5のいずれかに記載の透明ガスバリアフィルムの少なくとも一方の側に紙と熱融着性樹脂層、もう一方の側に熱融着性樹脂層を設けた積層材料。 A laminated material in which paper and a heat-sealing resin layer are provided on at least one side of the transparent gas barrier film according to any one of claims 1 to 5, and a heat-sealing resin layer is provided on the other side. 請求項6〜7のいずれかに記載の積層材料を用いた袋状容器。 A bag-shaped container using the laminated material according to any one of claims 6 to 7. 請求項8の積層材料を用いた紙製容器。

A paper container using the laminated material of claim 8.

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