JP2022050456A - Laminated laminate - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laminated film which has good barrier property and water-resistant adhesion and sufficiently hand tearability, and facilitates manufacture and is excellent in economical efficiency, when formed into a gas barrier laminated film having an inorganic thin film layer.
SOLUTION: A laminated laminate is obtained by laminating a linear low density polyethylene film on a laminated film obtained by laminating a coating layer, an inorganic thin film layer and a protective layer in this order on at least one surface of a polyamide base material film through or without through another layer, through a polyurethane-based adhesive, in which the coating layer contains a maleic acid-grafted polyester resin, the protective layer contains an urethane resin containing a m-xylylene group, and a test force (P1) when the laminated laminate is immersed in the water for 10 seconds, is taken out from the water and then is torn by 5 mm by a tensile tester and a test force (P2) when the laminated laminate is torn by 30 mm satisfy Expression [1].
SELECTED DRAWING: None
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Description

本発明は、食品、医薬品、工業製品等の包装分野に用いられる積層フィルムに関する。詳しくは、基材フィルム、被覆層、無機薄膜層、及び保護層を備えた積層フィルムであって、良好なガスバリア性と耐水密着性(ラミネート強度)、手切れ性を発現させうる積層フィルムに関する。 The present invention relates to a laminated film used in the packaging field of foods, pharmaceuticals, industrial products and the like. More specifically, the present invention relates to a laminated film provided with a base film, a coating layer, an inorganic thin film layer, and a protective layer, which can exhibit good gas barrier property, water adhesion resistance (laminate strength), and hand-cutting property.

食品、医薬品等に用いられる包装材料は、蛋白質、油脂の酸化抑制、味、鮮度の保持、医薬品の効能維持のために、酸素や水蒸気などのガスを遮断する性質、すなわちガスバリア性を備えることが求められている。また、太陽電池や有機EL等の電子デバイスや電子部品等に使用されるガスバリア性材料は、食品等の包装材料以上に高いガスバリア性を必要とする。 Packaging materials used in foods, pharmaceuticals, etc. must have the property of blocking gases such as oxygen and water vapor, that is, gas barrier properties, in order to suppress the oxidation of proteins and fats and oils, maintain the taste and freshness, and maintain the efficacy of pharmaceuticals. It has been demanded. Further, gas barrier materials used for electronic devices such as solar cells and organic ELs and electronic parts require higher gas barrier properties than packaging materials such as foods.

従来、水蒸気や酸素などの各種ガスの遮断を必要とする食品用途においては、プラスチックからなる基材フィルムの表面に、アルミニウム等からなる金属薄膜、酸化ケイ素や酸化アルミニウム等の無機酸化物からなる無機薄膜を形成したガスバリア性積層体が、一般的に用いられている。中でも、酸化ケイ素や酸化アルミニウム、これらの混合物などの無機酸化物の薄膜(無機薄膜層)を形成したものは、透明であり内容物の確認が可能であることから、広く使用されている。 Conventionally, in food applications that require blocking of various gases such as water vapor and oxygen, a metal thin film made of aluminum or the like and an inorganic oxide such as silicon oxide or aluminum oxide are formed on the surface of a base film made of plastic. A gas barrier laminate having a thin film formed is generally used. Among them, those having a thin film (inorganic thin film layer) of an inorganic oxide such as silicon oxide, aluminum oxide, and a mixture thereof are widely used because they are transparent and the contents can be confirmed.

しかしながら、上記のガスバリア性積層体は、形成工程において局部的に高温となりやすいため、基材に損傷が生じたり、低分子量の部分あるいは可塑剤などの添加剤の部分で分解や脱ガスなどが起こり、それに起因して無機薄膜層中に欠陥やピンホール等が発生し、ガスバリア性が低下したりする場合がある。さらに、印刷、ラミネート、製袋など包装材料の後加工の際に無機薄膜層がひび割れてクラックが発生し、ガスバリア性が低下するといった問題もあった。 However, since the above-mentioned gas barrier laminate tends to be locally heated to a high temperature in the forming process, the base material is damaged, and decomposition or degassing occurs in the low molecular weight portion or the additive portion such as a plasticizer. As a result, defects, pinholes, etc. may occur in the inorganic thin film layer, and the gas barrier property may be deteriorated. Further, there is a problem that the inorganic thin film layer is cracked and cracked during the post-processing of the packaging material such as printing, laminating, and bag making, and the gas barrier property is deteriorated.

無機薄膜層を形成したガスバリア性積層体の欠点を改善する方法として、無機薄膜層の上にさらにガスバリア性を有する保護層を設ける試みがなされている。例えば、エチレンービニルアルコール系共重合体からなるガスバリア性樹脂と無機層状化合物と添加剤とからなるガスバリア性樹脂組成物を積層する方法がある(たとえば特許文献1)。この方法では、無機薄膜層の欠点やガスバリア性が大きく改善される。 As a method for improving the defects of the gas barrier laminated body on which the inorganic thin film layer is formed, an attempt has been made to provide a protective layer having a gas barrier property on the inorganic thin film layer. For example, there is a method of laminating a gas barrier resin composed of an ethylene-vinyl alcohol-based copolymer, an inorganic layered compound, and an additive (for example, Patent Document 1). In this method, the drawbacks of the inorganic thin film layer and the gas barrier property are greatly improved.

しかしながら、上記方法では、保護層に耐水性がないことに起因して、層間接着性が低下する。層間接着性が低下したフィルムは、屈曲負荷や液体の内容物によって剥離が生じ、バリア性が劣化したり、内容物が漏れ出たりする問題があった。また、保護層自体に耐水性がないと、液体の内容物を充填したフィルムを消費者が手でカットする際に、切れ難いという実用上の問題も生じていた。 However, in the above method, the interlayer adhesiveness is lowered due to the lack of water resistance of the protective layer. The film having reduced interlayer adhesiveness has a problem that peeling occurs due to a bending load or the contents of the liquid, the barrier property is deteriorated, and the contents leak out. Further, if the protective layer itself is not water resistant, there is a practical problem that it is difficult for a consumer to cut a film filled with a liquid content by hand.

これらの問題に対し、無機薄膜層上に、水溶性高分子と無機層状化合物および金属アルコキシドあるいはその加水分解物をコートして、ゾルゲル法により無機薄膜層上に無機層状化合物を含有する無機物と水溶性高分子との複合体を形成させる方法が提案されている(たとえば特許文献2)。この方法によれば、優れたバリア性に加えて、耐水性に関しても優れた特性を示すが、コートに供する液の安定性が低いため、コートの開始時と終了時(例えば、工業的に流通するロールフィルムとした場合であればロール外周部分と内周部分)で特性が異なったり、フィルム幅方向における乾燥や熱処理の僅かな温度の違いにより特性が異なったり、製造時の環境により品質の違いが大きく生じる、といった問題を抱えていた。さらには、ゾルゲル法によりコートされた膜は柔軟性に乏しいため、フィルムに折り曲げや衝撃が加わると、ピンホールやクラックが発生しやすく、ガスバリア性が低下することがあるといった問題も指摘されている。 To solve these problems, a water-soluble polymer, an inorganic layered compound, and a metal alkoxide or a hydrolyzate thereof are coated on the inorganic thin film layer, and the inorganic layer containing the inorganic layered compound and water-soluble on the inorganic thin film layer by the sol-gel method. A method for forming a complex with a sex polymer has been proposed (for example, Patent Document 2). According to this method, in addition to excellent barrier properties, it also exhibits excellent water resistance, but due to the low stability of the liquid applied to the coating, it is distributed at the start and end of the coating (for example, industrially distributed). In the case of a roll film to be used, the characteristics differ depending on the outer peripheral part and the inner peripheral part of the roll), the characteristics differ due to a slight temperature difference in drying or heat treatment in the film width direction, and the quality differs depending on the manufacturing environment. Had a problem that it occurred greatly. Furthermore, since the film coated by the sol-gel method has poor flexibility, it has been pointed out that when the film is bent or impacted, pinholes and cracks are likely to occur and the gas barrier property may be deteriorated. ..

このような背景のもと、ゾルゲル反応などを伴わないコート法、すなわち樹脂を主体としコート時には架橋反応を伴う程度のコート法で、無機薄膜層上に樹脂層を形成させうる改良が望まれていた。このような改良がなされたガスバリア性積層体としては、無機薄膜上にシランカップリング剤を含むバリア性樹脂をコートしたガスバリア性積層体(たとえば特許文献3)、無機薄膜上にメタキシリレン基含有ポリウレタンをコートした積層体(たとえば特許文献4)が挙げられる。 Against this background, it is desired to improve the ability to form a resin layer on an inorganic thin film layer by a coating method that does not involve a sol-gel reaction, that is, a coating method that mainly uses a resin and involves a cross-linking reaction at the time of coating. rice field. Examples of the gas barrier laminate with such improvements include a gas barrier laminate in which a barrier resin containing a silane coupling agent is coated on an inorganic thin film (for example, Patent Document 3), and a methaxylylene group-containing polyurethane on the inorganic thin film. Examples thereof include a coated laminate (for example, Patent Document 4).

特許第5434341号Patent No. 5434341 特開2000-43182号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-43182 特許第3441594号Patent No. 3441594 特許第4524463号Patent No. 4524463

しかしながら、上述したいずれの方法でも、製造時の生産安定性および経済性に優れ、かつ良好なバリア性・耐水接着性を有し、かつ水が存在する湿潤状態において十分な手切れ性を有するガスバリアフィルムは得られていないのが現状であった。 However, any of the above-mentioned methods is a gas barrier that is excellent in production stability and economy during manufacturing, has good barrier properties and water-resistant adhesiveness, and has sufficient hand-cutting property in a wet state in which water is present. At present, no film has been obtained.

上記特許文献3では、手揉み前後のバリア性の向上について検討されており、良好な結果が得られているが、耐水接着性や手切れ性の向上については検討されていなかった。また特許文献4では、酸素透過度の湿度依存性について検討されており、それぞれ良好な値を示したが、同じく耐水接着性や手切れ性の向上については検討されていなかった。 In the above-mentioned Patent Document 3, improvement of the barrier property before and after hand-kneading has been studied, and good results have been obtained, but improvement of water-resistant adhesiveness and hand-cutting property has not been studied. Further, in Patent Document 4, the humidity dependence of oxygen permeability has been investigated and good values have been shown for each, but the improvement of water adhesion resistance and hand-cutting property has not been studied either.

本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、基材フィルムの少なくとも片面に、特定の被覆層、無機薄膜層および保護層を設けることにより、良好なバリア性・耐水接着性を有し、かつ水が存在する湿潤状態において十分な手切れ性を有する積層フィルムを見出し、本発明を完成した。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventor has provided a specific coating layer, an inorganic thin film layer and a protective layer on at least one surface of the base film, thereby providing good barrier properties and water resistance. The present invention has been completed by finding a laminated film having sufficient hand-cutting property in a wet state in which water is present.

前記課題を解決してなる本発明のガスバリア性積層フィルムは、以下の態様を有する。 The gas barrier laminated film of the present invention, which solves the above problems, has the following aspects.

(1)ポリアミド基材フィルムの少なくとも片面に、被覆層、無機薄膜層および保護層が、他の層を介して又は介さずにこの順に積層されてなる積層フィルムに、ポリウレタン系接着剤を介して直鎖状低密度ポリエチレンフィルムをラミネートしたラミネート積層体であって、前記被覆層は無水マレイン酸グラフトポリエステル樹脂を含有してなり、前記保護層はメタキシリレン基を含有するウレタン樹脂を含有し、前記ラミネート積層体を水中に10秒間浸漬後、水中より取り出して引張り試験機にて5mm引裂いたときの試験力(P1)および30mm引裂いたときの試験力(P2)が以下の式[1]を満たすことを特徴とするラミネート積層体。 (1) A polyurethane-based adhesive is used on a laminated film in which a coating layer, an inorganic thin film layer, and a protective layer are laminated in this order on at least one surface of a polyamide base film with or without another layer. A laminated laminate obtained by laminating a linear low-density polyethylene film, the coating layer containing a maleic anhydride-grafted polyester resin, the protective layer containing a urethane resin containing a metaxylylene group, and the laminate. After immersing the laminate in water for 10 seconds, the test force (P1) when the laminate is taken out of the water and torn by a tensile tester by a tensile tester (P1) and the test force (P2) when the laminate is torn by 30 mm satisfy the following formula [1]. Laminated laminate featuring.

Figure 2022050456000001
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(2)前記保護層がケイ素系架橋剤またはカルボジイミド系架橋剤の少なくともいずれかを含有することを特徴とする(1)に記載のラミネート積層体。 (2) The laminated laminate according to (1), wherein the protective layer contains at least one of a silicon-based cross-linking agent and a carbodiimide-based cross-linking agent.

(3)前記無機薄膜層が、酸化ケイ素と酸化アルミニウムとの複合酸化物からなる層である(1)または(2)のいずれかに記載のラミネート積層体。 (3) The laminated laminate according to any one of (1) and (2), wherein the inorganic thin film layer is a layer made of a composite oxide of silicon oxide and aluminum oxide.

本発明によれば、被覆層、無機薄膜層および保護層を備えたガスバリア性積層フィルムとした際に、優れた耐水接着性を有するため、屈曲負荷や水系の内容物によっても剥離が生じず、バリア性が劣化したり、内容物が漏れ出たりする問題がない。また、強固な凝集力を有する被覆層、保護層で無機薄膜層を挟んでおり、かつ層間の密着性が良好で耐水接着性も良好なため、内容物を充填したフィルムを消費者が手でカットする際に、応力伝搬がしやすく、水系の内容物が存在する場合においても十分な手切れ性を発現できる。しかも、本発明の積層フィルムは加工工程が少なくかつ容易に製造できるので、経済性と生産安定性の両方に優れており、均質な特性のガスバリア性フィルムを提供することができる。 According to the present invention, when a gas barrier laminated film provided with a coating layer, an inorganic thin film layer and a protective layer is formed, it has excellent water-resistant adhesiveness, so that peeling does not occur even with a bending load or water-based contents. There is no problem that the barrier property deteriorates or the contents leak out. In addition, since the inorganic thin film layer is sandwiched between a coating layer and a protective layer having strong cohesive force, and the adhesion between the layers is good and the water resistance is also good, the consumer can manually press the film filled with the contents. When cutting, stress propagation is easy, and sufficient hand-cutting property can be exhibited even when water-based contents are present. Moreover, since the laminated film of the present invention can be easily manufactured with few processing steps, it is excellent in both economic efficiency and production stability, and it is possible to provide a gas barrier film having uniform characteristics.

本発明の積層フィルムは、ポリアミド基材フィルムの片面または両面に、被覆層と、無機薄膜層と、保護層とが、他の層を介して又は介さずにこの順に積層されてなり、前記積層フィルムと直鎖状低密度ポリエチレンフィルムをポリウレタン系接着剤を介してラミネートしたラミネート積層体を水中に10秒間浸漬後、水中より取り出して引張り試験機にて5mm引裂いたときの試験力(P1)および30mm引裂いたときの試験力(P2)が以下の式[1]を満たすことを特徴とする積層フィルムである。 The laminated film of the present invention comprises a coating layer, an inorganic thin film layer, and a protective layer laminated on one side or both sides of a polyamide base film in this order with or without other layers. The test force (P1) and the test force (P1) when the laminated laminate obtained by laminating the film and the linear low-density polyethylene film via a polyurethane adhesive was immersed in water for 10 seconds, then taken out of the water and torn by a tensile tester by 5 mm. It is a laminated film characterized in that the test force (P2) when torn by 30 mm satisfies the following formula [1].

Figure 2022050456000002
Figure 2022050456000002

上記式[1]は、引裂き開始直後および一定距離を引裂いた時において、どれぐらい引裂く力が変化したかを表している。式[1]が上記範囲であることにより、引裂くときに必要な力が一定に保たれているため、実際に消費者が手で引き裂いた際に、各層間における応力伝搬がしやすく、安定した力で引裂くことができ、結果として手切れ性の良好なフィルムが得られる。式[1]の好適範囲は、より好ましくは0.8以下、さらに好ましくは0.7以下である。1以上であると、各層間の応力伝搬がされにくく、引裂くにつれて応力がよりかかり、手切れ性が悪くなるおそれがある。 The above equation [1] represents how much the tearing force changes immediately after the start of tearing and when tearing a certain distance. When the formula [1] is within the above range, the force required for tearing is kept constant, so that when the consumer actually tears by hand, stress propagation between the layers is easy and stable. It can be torn with a strong force, resulting in a film with good hand-cutting property. The preferred range of the formula [1] is more preferably 0.8 or less, still more preferably 0.7 or less. When it is 1 or more, stress propagation between each layer is difficult, stress is applied more as it tears, and there is a possibility that hand cutting property becomes worse.

本発明者らは、積層フィルムの引裂性(以下、手切れ性と称する場合がある)について、常態下と水が存在する湿潤状態下において、引裂性が大きく異なる場合があることに着目した。特に、常態下では引裂性が良好であるにもかかわらず、水が存在する湿潤状態下で引裂性が悪化する場合があり、実用上問題となる。従来は、積層フィルムの構成において最も厚い基材フィルムの引裂性が、積層フィルムの引裂性を決定づけると考えられてきたが、上記の水が存在する湿潤状態下で引裂性が悪化する現象を本発明者らが鋭意検討の結果、水が存在する湿潤状態下では積層フィルムの層間の接着力が弱くなり、引裂力が各層間で伝播しにくくなることが原因であることを新たに見出した。さらに本発明者らは、積層フィルムの基材フィルム以外の各層の凝集力を高めることも引裂性を改良する効果があることを見出して本発明を完成するに至った。 The present inventors have focused on the fact that the tearability of the laminated film (hereinafter, may be referred to as hand-cutting property) may be significantly different between the normal condition and the wet state in which water is present. In particular, although the tearability is good under normal conditions, the tearability may deteriorate under a wet state in which water is present, which poses a practical problem. Conventionally, it has been considered that the tearability of the thickest base film in the structure of the laminated film determines the tearability of the laminated film. As a result of diligent studies by the inventors, it has been newly found that the cause is that the adhesive force between the layers of the laminated film is weakened in a wet state in which water is present, and the tearing force is difficult to propagate between the layers. Furthermore, the present inventors have found that increasing the cohesive force of each layer of the laminated film other than the base film also has the effect of improving the tearability, and have completed the present invention.

以下、基材フィルムおよびこれに積層する各層について順に説明する。 Hereinafter, the base film and each layer laminated on the base film will be described in order.

[基材フィルム]
本発明で用いる基材フィルム(以下「基材フィルム」と称することがある)としては、ナイロン4・6、ナイロン6、ナイロン6・6、ナイロン12等に代表されるポリアミド基材フィルムを使用する。ポリアミド基材フィルムは、耐破袋性、耐ピンホール性の点で他の樹脂基材フィルムよりも優れている。本発明において使用されるポリアミド樹脂としては、たとえば、ε-カプロラクタムを主原料としたナイロン6を挙げることができる。また、その他のポリアミド樹脂としては、3員環以上のラクタム、ω-アミノ酸、二塩基酸とジアミン等の重縮合によって得られるポリアミド樹脂を挙げることができる。具体的には、ラクタム類としては、先に示したε-カプロラクタムの他に、エナントラクタム、カプリルラクタム、ラウリルラクタム、ω-アミノ酸類としては、6-アミノカプロン酸、7-アミノヘプタン酸、9-アミノノナン酸、1,1-アミノウンデカン酸を挙げることができる。また、二塩基酸類としては、アジピン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカンジオン酸、ドデカジオン酸、ヘキサデカジオン酸、エイコサンジオン酸、エイコサジエンジオン酸、2,2,4-トリメチルアジピン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、2 ,6-ナフタレンジカルボン酸、キシリレンジカルボン酸を挙げることができる。さらに、ジアミン類としては、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、2,2,4(または2,4,4)-トリメチルヘキサメチレンジアミン、シクロヘキサンジアミン、ビス-(4,4’-アミノシクロヘキシル) メタン、メタキシリレンジアミン等を挙げることができる。そして、これらを重縮合して得られる重合体またはこれらの共重合体、たとえばナイロン6、7、11、12、6.6、6.9、6.11、6.12、6T、6I、MXD6(メタキシレンジパンアミド6)、6/6.6、6/12、6/6 T、6/6I、6/MXD6等を用いることができる。加えて、本発明の蒸着前のポリアミド樹脂積層フィルムロールを製造する場合には、上記したポリアミド樹脂を単独で、あるいは、2種以上を混合して用いることができる。
[Base film]
As the base film used in the present invention (hereinafter sometimes referred to as "base film"), a polyamide base film typified by nylon 4.6, nylon 6, nylon 6/6, nylon 12, etc. is used. .. The polyamide base film is superior to other resin base films in terms of bag breakage resistance and pinhole resistance. Examples of the polyamide resin used in the present invention include nylon 6 containing ε-caprolactam as a main raw material. Examples of other polyamide resins include polyamide resins obtained by polycondensation of lactam, ω-amino acid, dibasic acid and diamine having a 3-membered ring or more. Specifically, as lactams, in addition to ε-caprolactam shown above, enantractam, capryllactam, lauryllactam, and as ω-amino acids, 6-aminocaproic acid, 7-aminoheptanoic acid, 9- Aminononanoic acid and 1,1-aminoundecanoic acid can be mentioned. Examples of dibasic acids include adipic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecandionic acid, dodecazionic acid, hexadecazionic acid, eikosandionic acid, eikosaziendionic acid, 2 , 2,4-trimethyladipic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, xylylene dicarboxylic acid. Further, as diamines, ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, pentamethylenediamine, undecamethylenediamine, 2,2,4 (or 2,4,4) -trimethylhexamethylenediamine, cyclohexane Examples thereof include diamine, bis- (4,4'-aminocyclohexyl) methane, and metaxylylenediamine. Then, a polymer obtained by polycondensing these or a copolymer thereof, for example, nylon 6, 7, 11, 12, 6.6, 6.9, 6.11, 6.12, 6T, 6I, MXD6. (Metaxylene panamide 6), 6 / 6.6, 6/12, 6/6 T, 6 / 6I, 6 / MXD6 and the like can be used. In addition, in the case of producing the polyamide resin laminated film roll before vapor deposition of the present invention, the above-mentioned polyamide resin can be used alone or in combination of two or more.

基材フィルムとしては、機械強度、透明性など所望の目的や用途に応じて任意の膜厚のものを使用することができ、その膜厚は特に限定されないが、通常は5~100μmであることが推奨され、包装材料として用いる場合は8~60μmであることが望ましい。基材フィルムの透明度は、特に限定されるものではないが、透明性が求められる包装材料として使用する場合には、50%以上の光線透過率をもつものが望ましい。 As the base film, a film having an arbitrary film thickness can be used according to a desired purpose and application such as mechanical strength and transparency, and the film thickness is not particularly limited, but is usually 5 to 100 μm. Is recommended, and when used as a packaging material, it is preferably 8 to 60 μm. The transparency of the base film is not particularly limited, but when it is used as a packaging material that requires transparency, it is desirable that the base film has a light transmittance of 50% or more.

ポリアミド基材フィルムは、機械的強度を付与する観点より、縦方向あるいは横方向の少なくとも1方向に延伸された延伸フィルムであることが好ましく、縦方向および横方向の2方向に延伸された2軸延伸フィルムであることがより好ましい。2軸延伸フィルムの延伸方式は、同時2軸延伸や逐次2軸延伸等の任意の延伸方式を採用することができる。逐次2軸延伸における延伸方法の好ましい一様態として、未延伸フィルムをロール式延伸機により70℃~90℃の温度下で縦方向に3.0倍から4.5倍の延伸倍率で縦方向に延伸し、次いでテンター式延伸機により110℃~140℃の温度下で3.5倍から5.5倍の延伸倍率で延伸し、延伸後に180℃~230℃の温度で熱処理を施す方法を挙げることができる。また、後述の被覆層を形成する工程としてインラインコート法を採用する場合には、前記の逐次2軸延伸の工程において、縦方向に延伸後のフィルムに被覆層をコートして、次いで連続的にテンター式延伸機にフィルムを導いて横方向の延伸および熱処理を施すことができる。 From the viewpoint of imparting mechanical strength, the polyamide base film is preferably a stretched film stretched in at least one direction in the vertical direction or the horizontal direction, and is biaxially stretched in two directions in the vertical direction and the horizontal direction. A stretched film is more preferable. As the stretching method of the biaxially stretched film, any stretching method such as simultaneous biaxial stretching or sequential biaxial stretching can be adopted. As a preferable uniform state of the stretching method in the sequential biaxial stretching, the unstretched film is stretched in the vertical direction at a temperature of 70 ° C. to 90 ° C. at a stretching ratio of 3.0 to 4.5 times in the vertical direction by a roll type stretching machine. A method of stretching, then stretching at a stretching ratio of 3.5 to 5.5 times at a temperature of 110 ° C. to 140 ° C. using a tenter type stretching machine, and then heat-treating at a temperature of 180 ° C. to 230 ° C. after stretching is given. be able to. Further, when the in-line coating method is adopted as the step of forming the coating layer described later, in the above-mentioned sequential biaxial stretching step, the coating layer is coated on the film after stretching in the longitudinal direction, and then continuously. The film can be guided to a tenter type stretching machine for lateral stretching and heat treatment.

基材フィルムは、ポリアミド樹脂からなる単層型フィルムであってもよいし、ポリアミド樹脂層と他のプラスチックフィルム(2種以上であってもよい)が積層された積層型フィルムであってもよい。積層型フィルムとする場合の積層体の種類はポリアミド樹脂層がある限り、積層数、積層方法等は特に限定されず、目的に応じて公知の方法から任意に選択することができる。 The base film may be a single-layer film made of a polyamide resin, or may be a laminated film in which a polyamide resin layer and another plastic film (which may be two or more) are laminated. .. The type of the laminated body in the case of forming a laminated film is not particularly limited as long as there is a polyamide resin layer, and the number of laminated films, the laminating method, and the like are not particularly limited, and can be arbitrarily selected from known methods according to the purpose.

また本発明において、無機薄膜層とポリアミド基材との層間密着性を改善するために、必要に応じて、予め、所望の表面処理層を設けることができるものである。
本発明において、上記の表面処理層としては、例えば、コロナ放電処理、オゾン処理、酸素ガス若しくは窒素ガス等を用いた低温プラズマ処理、グロー放電処理、科学薬品等を用いて処理する酸化処理、その他等の前処理を任意に施し、例えば、コロナ処理層、オゾン処理層、プラズマ処理層、酸化処理層、その他等を形成して設けることができる。上記の表面前処理は、各種の樹脂フィルムと金属酸化物の蒸着膜との密接着性等を改善するための方法として実施するものであるが、上記の密接着性を改善する方法として、その他、例えば、各種の樹脂フィルムの表面に、予め、プライマーコート剤層、アンダーコート剤層、アンカーコート剤層、接着剤層、あるいは、蒸着アンカーコート剤層、その他等を任意に形成して、被覆層とすることもできる。
Further, in the present invention, in order to improve the interlayer adhesion between the inorganic thin film layer and the polyamide base material, a desired surface treatment layer can be provided in advance, if necessary.
In the present invention, the surface treatment layer includes, for example, corona discharge treatment, ozone treatment, low temperature plasma treatment using oxygen gas or nitrogen gas, glow discharge treatment, oxidation treatment using chemicals, and the like. Etc. can be arbitrarily applied to form, for example, a corona-treated layer, an ozone-treated layer, a plasma-treated layer, an oxidation-treated layer, and the like. The above surface pretreatment is carried out as a method for improving the tight adhesion between various resin films and the vapor-filmed film of a metal oxide, but as a method for improving the tight adhesion, there are others. For example, a primer coating agent layer, an undercoat agent layer, an anchor coating agent layer, an adhesive layer, a vapor-deposited anchor coating agent layer, etc. are arbitrarily formed and coated on the surface of various resin films in advance. It can also be a layer.

[被覆層]
被覆層の形成による基材層と無機薄膜層との密着強度の向上には、コスト、衛生性の点からポリエステル樹脂の使用が好ましい。この様なポリエステル系樹脂は、ジカルボン酸またはトリカルボン酸とグリコール類を重縮合することによって得られる。該重縮合に用いられる成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、トリメリット酸等の酸成分、及びエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ブタンジオール、エチレングリコール変性ビスフェノールA等のグリコール成分が挙げられるが、勿論これらに限られるものではない。またこのポリエステル系樹脂は、アクリル系モノマーをグラフト共重合したものにすることにより、膜の硬化が進み、凝集力を向上させることができる。
[Coating layer]
In order to improve the adhesion strength between the base material layer and the inorganic thin film layer by forming the coating layer, it is preferable to use a polyester resin from the viewpoint of cost and hygiene. Such a polyester resin can be obtained by polycondensing a dicarboxylic acid or a tricarboxylic acid with glycols. Examples of the component used for the polycondensation include acid components such as terephthalic acid, isophthalic acid, adipic acid and trimellitic acid, and glycol components such as ethylene glycol, neopentyl glycol, butanediol and ethylene glycol-modified bisphenol A. However, of course, it is not limited to these. Further, in this polyester-based resin, by forming an acrylic monomer graft-copolymerized, the film is cured and the cohesive force can be improved.

本発明においては、被覆層の付着量を0.010~0.200g/mとすることが好ましい。これにより、被覆層を均一に制御することができるため、結果として無機薄膜層を緻密に堆積させることが可能になる。また、被覆層内部の凝集力が向上し、基材フィルム-被覆層-無機薄膜層の各層間の密着性も高くなるため、被覆層の耐水接着性および手切れ性を高めることができる。被覆層の付着量は、好ましくは0.015g/m以上、より好ましくは0.020g/m以上、さらに好ましくは0.025g/m以上であり、好ましくは0.190g/m以下、より好ましくは0.180g/m以下、さらに好ましくは0.170g/m以下である。被覆層の付着量が0.200g/mを超えると、被覆層内部の凝集力が不充分となり、良好な手切れ性を発現できない場合がある。また、被覆層の均一性も低下するため、無機薄膜層に欠陥が生じて、ガスバリア性が低下するおそれがある。しかも、製造コストが高くなり経済的に不利になる。一方、被覆層の膜厚が0.010g/m未満であると、基材を十分に被覆することが出来ず、充分なガスバリア性および層間密着性が得られないおそれがある。 In the present invention, the adhesion amount of the coating layer is preferably 0.010 to 0.200 g / m 2 . As a result, the coating layer can be uniformly controlled, and as a result, the inorganic thin film layer can be densely deposited. In addition, the cohesive force inside the coating layer is improved, and the adhesion between the layers of the base film-coating layer-inorganic thin film layer is also increased, so that the water resistance and hand-cutting property of the coating layer can be improved. The adhesion amount of the coating layer is preferably 0.015 g / m 2 or more, more preferably 0.020 g / m 2 or more, still more preferably 0.025 g / m 2 or more, and preferably 0.190 g / m 2 or less. , More preferably 0.180 g / m 2 or less, still more preferably 0.170 g / m 2 or less. If the amount of adhesion of the coating layer exceeds 0.200 g / m 2 , the cohesive force inside the coating layer becomes insufficient, and good hand-cutting property may not be exhibited. In addition, since the uniformity of the coating layer is also lowered, defects may occur in the inorganic thin film layer, and the gas barrier property may be lowered. Moreover, the manufacturing cost becomes high, which is economically disadvantageous. On the other hand, if the film thickness of the coating layer is less than 0.010 g / m 2 , the substrate may not be sufficiently coated, and sufficient gas barrier properties and interlayer adhesion may not be obtained.

なお、被覆層用樹脂組成物には、必要に応じて、本発明を損なわない範囲で、静電防止剤、滑り剤、アンチブロッキング剤等の公知の無機、有機の各種添加剤を含有させてもよい。 The resin composition for the coating layer contains various known inorganic and organic additives such as an antistatic agent, a slip agent, and an anti-blocking agent, if necessary, as long as the present invention is not impaired. May be good.

被覆層の形成方法は、特に限定されるものではなく、例えばコート法等従来公知の方法を採用することができる。コート法の中でも好適な方法としては、オフラインコート法、インラインコート法を挙げることができる。例えば基材フィルムを製造する工程で行うインラインコート法の場合、コート時の乾燥や熱処理の条件は、コート厚みや装置の条件にもよるが、コート後直ちに直角方向の延伸工程に送入し延伸工程の予熱ゾーンあるいは延伸ゾーンで乾燥させることが好ましく、そのような場合には通常50~250℃程度の温度とすることが好ましい。 The method for forming the coating layer is not particularly limited, and a conventionally known method such as a coating method can be adopted. Among the coating methods, the offline coating method and the inline coating method can be mentioned as preferable methods. For example, in the case of the in-line coating method performed in the process of manufacturing a base film, the conditions of drying and heat treatment at the time of coating depend on the coating thickness and the conditions of the apparatus, but immediately after coating, they are sent to the stretching process in the perpendicular direction and stretched. It is preferable to dry in the preheating zone or the stretching zone of the step, and in such a case, the temperature is usually preferably about 50 to 250 ° C.

[無機薄膜層]
本発明の積層フィルムは、前記被覆層の上方に無機薄膜層が積層されている。無機薄膜層は無機酸化物からなる薄膜である。無機薄膜層を形成する材料は、薄膜にできるものなら特に制限はないが、ガスバリア性の観点から、酸化ケイ素(シリカ)、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化ケイ素と酸化アルミニウムとの混合物(複合酸化物)等の無機酸化物が好ましく挙げられる。特に、薄膜層の柔軟性と緻密性を両立できる点からは、酸化ケイ素と酸化アルミニウムとの複合酸化物が好ましい。この複合酸化物において、酸化ケイ素と酸化アルミニウムとの混合比は、金属分の質量比でAlが20~70%の範囲であることが好ましい。Al濃度が20%未満であると、バリア性が低くなる場合があり、一方、70%を超えると、無機薄膜層が硬くなる傾向があり、印刷やラミネートといった二次加工の際に膜が破壊されてバリア性が低下する虞がある。なお、ここでいう酸化ケイ素とはSiOやSiO2等の各種珪素酸化物又はそれらの混合物であり、酸化アルミニウムとは、AlOやAl23等の各種アルミニウム酸化物又はそれらの混合物である。
[Inorganic thin film layer]
In the laminated film of the present invention, an inorganic thin film layer is laminated above the coating layer. The inorganic thin film layer is a thin film made of an inorganic oxide. The material for forming the inorganic thin film layer is not particularly limited as long as it can be made into a thin film, but from the viewpoint of gas barrier properties, silicon oxide (silica), aluminum oxide (alumina), and a mixture of silicon oxide and aluminum oxide (composite oxide). ) And the like are preferably mentioned. In particular, a composite oxide of silicon oxide and aluminum oxide is preferable from the viewpoint of achieving both flexibility and denseness of the thin film layer. In this composite oxide, the mixing ratio of silicon oxide and aluminum oxide is preferably in the range of 20 to 70% for Al in terms of the mass ratio of the metal content. If the Al concentration is less than 20%, the barrier property may be lowered, while if it exceeds 70%, the inorganic thin film layer tends to be hard, and the film is destroyed during secondary processing such as printing or laminating. There is a risk that the barrier property will be reduced. The silicon oxide referred to here is various silicon oxides such as SiO and SiO 2 or a mixture thereof, and the aluminum oxide is various aluminum oxides such as AlO and Al 2 O 3 or a mixture thereof.

無機薄膜層の膜厚は、通常1~100nm、好ましくは5~50nmである。無機薄膜層の膜厚が1nm未満であると、満足のいくガスバリア性が得られ難くなる場合があり、一方、100nmを超えて過度に厚くしても、それに相当するガスバリア性の向上効果は得られず、耐屈曲性や製造コストの点でかえって不利となる。 The film thickness of the inorganic thin film layer is usually 1 to 100 nm, preferably 5 to 50 nm. If the film thickness of the inorganic thin film layer is less than 1 nm, it may be difficult to obtain a satisfactory gas barrier property. On the other hand, even if the thickness exceeds 100 nm, the corresponding improvement effect of the gas barrier property can be obtained. However, it is disadvantageous in terms of bending resistance and manufacturing cost.

無機薄膜層を形成する方法としては、特に制限はなく、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などの物理蒸着法(PVD法)、あるいは化学蒸着法(CVD法)など、公知の蒸着法を適宜採用すればよい。以下、無機薄膜層を形成する典型的な方法を、酸化ケイ素・酸化アルミニウム系薄膜を例に説明する。例えば、真空蒸着法を採用する場合は、蒸着原料としてSiO2とAl23の混合物、あるいはSiO2とAlの混合物等が好ましく用いられる。これら蒸着原料としては通常粒子が用いられるが、その際、各粒子の大きさは蒸着時の圧力が変化しない程度の大きさであることが望ましく、好ましい粒子径は1mm~5mmである。加熱には、抵抗加熱、高周波誘導加熱、電子ビーム加熱、レーザー加熱などの方式を採用することができる。また、反応ガスとして酸素、窒素、水素、アルゴン、炭酸ガス、水蒸気等を導入したり、オゾン添加、イオンアシスト等の手段を用いた反応性蒸着を採用することも可能である。さらに、被蒸着体(蒸着に供する積層フィルム)にバイアスを印加したり、被蒸着体を加熱もしくは冷却するなど、成膜条件も任意に変更することができる。このような蒸着材料、反応ガス、被蒸着体のバイアス、加熱・冷却などは、スパッタリング法やCVD法を採用する場合にも同様に変更可能である。 The method for forming the inorganic thin film layer is not particularly limited, and is known, for example, a physical vapor deposition method (PVD method) such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, or an ion plating method, or a chemical vapor deposition method (CVD method). The method may be adopted as appropriate. Hereinafter, a typical method for forming an inorganic thin film layer will be described using a silicon oxide / aluminum oxide thin film as an example. For example, when the vacuum vapor deposition method is adopted, a mixture of SiO 2 and Al 2 O 3 or a mixture of SiO 2 and Al is preferably used as the vapor deposition raw material. Particles are usually used as these vapor deposition raw materials, but at that time, it is desirable that the size of each particle is such that the pressure at the time of vapor deposition does not change, and the preferable particle diameter is 1 mm to 5 mm. For heating, methods such as resistance heating, high frequency induction heating, electron beam heating, and laser heating can be adopted. Further, it is also possible to introduce oxygen, nitrogen, hydrogen, argon, carbon dioxide gas, water vapor or the like as the reaction gas, or to adopt reactive vapor deposition using means such as ozone addition and ion assist. Further, the film forming conditions can be arbitrarily changed, such as applying a bias to the film to be vapor-deposited (laminated film to be subjected to vapor deposition) or heating or cooling the film to be vapor-deposited. Such a vapor deposition material, a reaction gas, a bias of the vapor-film-deposited body, heating / cooling, and the like can be similarly changed when the sputtering method or the CVD method is adopted.

[保護層]
本発明においては、前記無機薄膜層の上に保護層を有する。プラスチックフィルム上に積層した無機薄膜層は完全に密な膜ではなく、微小な欠損部分が点在している。無機薄膜層上に後述する特定の保護層用樹脂組成物を塗工して保護層を形成することにより、無機薄膜層の欠損部分に保護層用樹脂組成物中の樹脂が浸透し、結果としてガスバリア性が安定するという効果が得られる。加えて、保護層そのものにもガスバリア性を持つ材料を使用することで、積層フィルムのガスバリア性能も大きく向上することになる。さらに、保護層の凝集力および接着性を向上させることで、手切れ性に優れたフィルムとすることができる。
[Protective layer]
In the present invention, the protective layer is provided on the inorganic thin film layer. The inorganic thin film layer laminated on the plastic film is not a completely dense film, but is dotted with minute defects. By applying a specific protective layer resin composition to be described later on the inorganic thin film layer to form the protective layer, the resin in the protective layer resin composition permeates the defective portion of the inorganic thin film layer, and as a result. The effect of stabilizing the gas barrier property can be obtained. In addition, by using a material having a gas barrier property for the protective layer itself, the gas barrier performance of the laminated film is greatly improved. Further, by improving the cohesive force and the adhesiveness of the protective layer, it is possible to obtain a film having excellent hand-cutting property.

本発明においては、保護層の付着量を0.10~0.60g/mとすることが好ましい。これにより、塗工において保護層を均一に制御することができるため、結果としてコートムラや欠陥の少ない膜となる。また保護層自体の凝集力が向上し、無機薄膜層-保護層間の密着性も強固になり、手切れ性を高めることができる。保護層の付着量は、好ましくは0.13g/m以上、より好ましくは0.16g/m以上、さらに好ましくは0.19g/m以上であり、好ましくは0.57g/m以下、より好ましくは0.54g/m以下、さらに好ましくは0.51g/m以下である。保護層の付着量が0.600g/mを超えると、ガスバリア性は向上するが、保護層内部の凝集力が不充分となり、また保護層の均一性も低下するため、コート外観にムラや欠陥が生じたり、ガスバリア性・接着性・手切れ性を充分に発現できない場合がある。一方、保護層の膜厚が0.10g/m2未満であると、充分なガスバリア性および層間密着性が得られないおそれがある。 In the present invention, the amount of the protective layer adhered is preferably 0.10 to 0.60 g / m 2 . As a result, the protective layer can be uniformly controlled during coating, resulting in a film having less coating unevenness and defects. In addition, the cohesive force of the protective layer itself is improved, the adhesion between the inorganic thin film layer and the protective layer is strengthened, and the hand-cutting property can be enhanced. The amount of the protective layer adhered is preferably 0.13 g / m 2 or more, more preferably 0.16 g / m 2 or more, still more preferably 0.19 g / m 2 or more, and preferably 0.57 g / m 2 or less. , More preferably 0.54 g / m 2 or less, still more preferably 0.51 g / m 2 or less. When the amount of adhesion of the protective layer exceeds 0.600 g / m 2 , the gas barrier property is improved, but the cohesive force inside the protective layer is insufficient, and the uniformity of the protective layer is also lowered, so that the appearance of the coat becomes uneven. Defects may occur, or gas barrier properties, adhesiveness, and hand-cutting properties may not be fully exhibited. On the other hand, if the film thickness of the protective layer is less than 0.10 g / m2, sufficient gas barrier properties and interlayer adhesion may not be obtained.

本発明では、保護層にウレタン樹脂を用いる。ウレタン樹脂は、極性を有するウレタン結合部分が存在することで、無機薄膜層との密着が良好であり、欠損部分に樹脂が浸透しやすい。また、ウレタン結合同士の水素結合による凝集力が高い結晶部が存在するため、安定したガスバリア性能が得られる。さらに、柔軟性の高い非晶部も同時に存在するため、非晶部と結晶部の比率を制御することで、表面硬さを前記所定範囲内とすることができる。ウレタン樹脂としては、極性が高く無機薄膜層に対する濡れ性が良好である水分散系のものが好ましい。また、樹脂の硬化型としては、熱硬化樹脂が、生産安定性の観点から望ましい。 In the present invention, urethane resin is used for the protective layer. The urethane resin has a polar urethane bonding portion, so that the urethane resin has good adhesion to the inorganic thin film layer, and the resin easily penetrates into the defective portion. Further, since there is a crystal portion having a high cohesive force due to hydrogen bonds between urethane bonds, stable gas barrier performance can be obtained. Further, since the amorphous portion having high flexibility also exists at the same time, the surface hardness can be kept within the predetermined range by controlling the ratio of the amorphous portion and the crystalline portion. As the urethane resin, a water-dispersion type resin having high polarity and good wettability to the inorganic thin film layer is preferable. Further, as a curable resin type, a thermosetting resin is desirable from the viewpoint of production stability.

(ウレタン樹脂(A))
ウレタン樹脂(A)は、下記ポリイソシアネート成分(B)に下記ポリオール成分(C)を、通常の方法により反応させることにより得られる。さらに、ジオール化合物(例えば1,6-ヘキサンジオール等)やジアミン化合物(例えばヘキサメチレンジアミン等)等の2個以上の活性水素を有する低分子化合物を鎖延長剤として反応させることにより鎖延長することも可能である。
(Urethane resin (A))
The urethane resin (A) can be obtained by reacting the following polyisocyanate component (B) with the following polyol component (C) by a usual method. Further, the chain is extended by reacting a small molecule compound having two or more active hydrogens such as a diol compound (for example, 1,6-hexanediol) and a diamine compound (for example, hexamethylenediamine) as a chain extender. Is also possible.

(B)ポリイソシアネート成分
ウレタン樹脂(A)の合成に用いることのできるポリイソシアネート成分(B)としては、芳香族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート等が含まれる。ポリイソシアネート化合物としては、通常、ジイソシアネート化合物が使用される。
(B) Polyisocyanate component The polyisocyanate component (B) that can be used for the synthesis of the urethane resin (A) includes aromatic polyisocyanate, alicyclic polyisocyanate, aliphatic polyisocyanate and the like. As the polyisocyanate compound, a diisocyanate compound is usually used.

芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート(2,4-または2,6-トリレンジイソシアネートもしくはその混合物)(TDI)、フェニレンジイソシアネート(m-、p-フェニレンジイソシアネートもしくはその混合物)、4,4'-ジフェニルシイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート(NDI)、ジフェニルメタンジイソシネート(4,4'-、2,4'-、または2,2'-ジフェニルメタンジイソシネートもしくはその混合物)(MDI)、4,4'-トルイジンジイソシアネート(TODI)、4,4'-ジフェニルエーテルシイソシアネート等が例示できる。芳香脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、キシリレンジイソシアネート(1,3-または1,4-キシリレンジイソシアネートもしくはその混合物)(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(1,3-または1,4-テトラメチルキシリレンジイソシアネートもしくはその混合物)(TMXDI)、ω,ω'-ジイソシアネート-1,4-ジエチルベンゼン等が例示できる。 Examples of the aromatic diisocyanate include tolylene diisocyanate (2,4- or 2,6-toluene diisocyanate or a mixture thereof) (TDI), phenylenedi isocyanate (m-, p-phenylenedi isocyanate or a mixture thereof), 4,4. '-Diphenylsiisocyanate, 1,5-naphthalenediocyanate (NDI), diphenylmethane diisocyanate (4,4'-, 2,4'-or 2,2'-diphenylmethane diisocyanate or a mixture thereof) (MDI) , 4,4'-toluene diisocyanate (TODI), 4,4'-diphenyl ether siisocyanate and the like can be exemplified. Examples of the aromatic aliphatic diisocyanate include xylylene diisocyanate (1,3- or 1,4-xylylene diisocyanate or a mixture thereof) (XDI) and tetramethylxylylene diisocyanate (1,3- or 1,4-tetramethyl). Examples thereof include xylylene diisocyanate or a mixture thereof) (TMXDI), ω, ω'-diisocyanate-1,4-diisocyanate and the like.

脂環族ジイソシアネートとしては、例えば、1,3-シクロペンテンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート(1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、1,3-シクロヘキサンジイソシアネート)、3-イソシアネートメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(イソホロジイソシアネート、IPDI)、メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(4,4'-、2,4'-または2,2’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート))(水添MDI)、メチルシクロヘキサンジイソシアネート(メチルー2,4-シクロヘキサンジイソシアネート、メチルー2,6-シクロヘキサンジイソシアネート)、ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン(1,3-または1,4-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサンもしくはその混合物)(水添XDI)等を挙げることができる。 Examples of the alicyclic diisocyanate include 1,3-cyclopentenediisocyanate, cyclohexanediisocyanate (1,4-cyclohexanediisocyanate, 1,3-cyclohexanediisocyanate), and 3-isocyanatemethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylisocyanate (iso). Holodiisocyanate, IPDI), methylenebis (cyclohexylisocyanate) (4,4'-, 2,4'-or 2,2'-methylenebis (cyclohexylisocyanate)) (hydrogenated MDI), methylcyclohexanediisocyanate (methyl-2,4- Cyclohexanediisocyanate, methyl-2,6-cyclohexanediisocyanate), bis (isocyanatemethyl) cyclohexane (1,3- or 1,4-bis (isocyanatemethyl) cyclohexane or a mixture thereof) (hydrogenated XDI) and the like can be mentioned.

脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、1,2-プロピレンジイソシアネート、ブチレンジイソシアネート(テトラメチレンジイソシアネート、1,2-ブチレンジイソシアネート、2,3-ブチレンジイソシアネート、1,3-ブチレンジイソシアネート)、ヘキサメチレンジイソシアネート、ペンダメチレンジイソシアネート、2,4,4-または2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,6-ジイソシアネートメチルカフェート等を挙げることができる Examples of the aliphatic diisocyanate include trimethylene diisocyanate, 1,2-propylene diisocyanate, butylene diisocyanate (tetramethylene diisocyanate, 1,2-butyrenze isocyanate, 2,3-butylenedisocyanate, 1,3-butyrenze isocyanate) and hexamethylene. Examples thereof include diisocyanate, pendamethylene diisocyanate, 2,4,4- or 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanate methylcaffeite and the like.

(C)ポリオール成分
ポリオール成分(特にジオール成分)としては、低分子量のグリコールからオリゴマーまで用いることはできるが、ガスバリア性の観点から、通常、アルキレングリコール(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘプタンジオール、オクタンジオール等の直鎖状または分岐鎖状C2-10アルキレングリコール)、(ポリ)オキシC2-4アルキレングリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール等)等の低分子量グリコールが使用される。好ましいグリコール成分は、C2-8ポリオール成分[例えば、C2-6アルキレングリコール(特に、エチレングリコール、1,2-または1,3-プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール)等]、ジまたはトリオキシC2-3アルキレングリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール等)であり、特に好ましいジオール成分はC2-8アルキレングリコール(特にC2-6アルキレングリコール)である。
(C) Glycol component As the polyol component (particularly the diol component), low molecular weight glycols to oligomers can be used, but from the viewpoint of gas barrier properties, alkylene glycols (for example, ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol) are usually used. , 1,3-Butanediol, 1,4-Butanediol, Pentandiol, Hexadiol, Neopentyl glycol, Heptanediol, Octanediol and other linear or branched C2-10 alkylene glycols), (Poly) Oxygen Low molecular weight glycols such as C2-4 alkylene glycol (diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, etc.) are used. Preferred glycol components are C2-8 polyol components [eg, C2-6 alkylene glycols (particularly ethylene glycol, 1,2- or 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.). 3-Methyl-1,5-pentanediol), etc.], di or trioxy C2-3 alkylene glycol (diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, etc.), and a particularly preferable diol component is C2-8 alkylene glycol (particularly C2). -6 alkylene glycol).

これらのジオール成分は単独でまたは2種以上組み合わせて使用できる。さらに必要に応じて、芳香族ジオール(例えば、ビスフェノールA、ビスヒドロキシェチルテレフタレート、カテコール、レゾルシン、ハイドロキノン、1,3-または1,4-キシリレンジオールもしくはその混合物等)、脂環族ジオール(例えば、水添ビスフェノールA、キシリレンジオール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等)等の低分子量ジオール成分を併用してもよい。さらに、必要により、3官能以上のポリオール成分、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等のポリオール成分を併用することもできる。ポリオール成分は、少なくともC2-8ポリオール成分(特に、C2-6アルキレングリコール)を含むのが好ましい。ポリオール成分100質量%中のC2-8ポリオール成分(特に、C2-6アルキレングリコール)の割合は、50~100質量%程度の範囲から選択でき、通常、70質量%以上100質量%以下が好ましく、より好ましくは80質量%以上100質量%以下、さらに好ましくは90質量%以上100質量%以下である。 These diol components can be used alone or in combination of two or more. Further, if necessary, aromatic diols (eg, bisphenol A, bishydroxyethyl terephthalate, catechol, resorcin, hydroquinone, 1,3- or 1,4-xylylene diol or a mixture thereof, etc.), alicyclic diols (eg, bisphenol A, bishydroxyethyl terephthalate, catechol, resorcin, hydroquinone, etc.), alicyclic diols ( For example, a low molecular weight diol component such as hydrogenated bisphenol A, xylylene diol, cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, etc. may be used in combination. Further, if necessary, a trifunctional or higher functional polyol component, for example, a polyol component such as glycerin, trimethylolethane, or trimethylolpropane can be used in combination. The polyol component preferably contains at least a C2-8 polyol component (particularly, C2-6 alkylene glycol). The ratio of the C2-8 polyol component (particularly, C2-6 alkylene glycol) in 100% by mass of the polyol component can be selected from the range of about 50 to 100% by mass, and is usually preferably 70% by mass or more and 100% by mass or less. It is more preferably 80% by mass or more and 100% by mass or less, and further preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less.

本発明においては、ガスバリア性向上および凝集力向上の面から、芳香族または芳香脂肪族ジイソシアネート成分を主な構成成分として含有するウレタン樹脂を用いることがより好ましい。その中でも、メタキシリレンジイソシアネート成分を含有することが特に好ましい。上記樹脂を用いることで、芳香環同士のスタッキング効果によりウレタン結合の凝集力を一層高めることができ、結果として良好なガスバリア性および手切れ性が得られる。 In the present invention, it is more preferable to use a urethane resin containing an aromatic or aromatic aliphatic diisocyanate component as a main component from the viewpoint of improving the gas barrier property and the cohesive force. Among them, it is particularly preferable to contain a metaxylylene diisocyanate component. By using the above resin, the cohesive force of the urethane bond can be further enhanced by the stacking effect between the aromatic rings, and as a result, good gas barrier property and hand-cutting property can be obtained.

前記ウレタン樹脂は、無機薄膜層との親和性向上の観点から、カルボン酸基(カルボキシル基)を有することが好ましい。ウレタン樹脂にカルボン酸(塩)基を導入するためには、例えば、ポリオール成分として、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸等のカルボン酸基を有するポリオール化合物を共重合成分として導入すればよい。また、カルボン酸基含有ウレタン樹脂を合成後、塩形成剤により中和すれば、水分散体のウレタン樹脂を得ることができる。塩形成剤の具体例としては、アンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、トリ-n-プロピルアミン、トリ-n-ブチルアミン等のトリアルキルアミン類、N-メチルモルホリン、N-エチルモルホリン等のN-アルキルモルホリン類、N-ジメチルエタノールアミン、N-ジエチルエタノールアミン等のN-ジアルキルアルカノールアミン類等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 The urethane resin preferably has a carboxylic acid group (carboxyl group) from the viewpoint of improving the affinity with the inorganic thin film layer. In order to introduce a carboxylic acid (salt) group into the urethane resin, for example, a polyol compound having a carboxylic acid group such as dimethylolpropionic acid and dimethylolbutanoic acid may be introduced as a copolymerization component as a polyol component. Further, if the carboxylic acid group-containing urethane resin is synthesized and then neutralized with a salt-forming agent, an aqueous dispersion urethane resin can be obtained. Specific examples of the salt forming agent include trialkylamines such as ammonia, trimethylamine, triethylamine, triisopropylamine, tri-n-propylamine and tri-n-butylamine, and N such as N-methylmorpholine and N-ethylmorpholine. -Examples include N-dialkylalkanolamines such as alkylmorpholines, N-dimethylethanolamine and N-diethylethanolamine. These may be used alone or in combination of two or more.

(ウレタン樹脂の特性)
ウレタン樹脂の酸価は10~60mgKOH/gの範囲内であるのが好ましい。より好ましくは15~55mgKOH/gの範囲内、さらに好ましくは20~50mgKOH/gの範囲内である。ウレタン樹脂の酸価が前記範囲であると、水分散液とした際に液安定性が向上し、また保護層は高極性の無機薄膜層上に均一に堆積することができるため、コート外観が良好となる。
(Characteristics of urethane resin)
The acid value of the urethane resin is preferably in the range of 10 to 60 mgKOH / g. It is more preferably in the range of 15 to 55 mgKOH / g, and even more preferably in the range of 20 to 50 mgKOH / g. When the acid value of the urethane resin is within the above range, the liquid stability is improved when it is made into an aqueous dispersion, and the protective layer can be uniformly deposited on the highly polar inorganic thin film layer, so that the appearance of the coat is as good as possible. It will be good.

本発明のウレタン樹脂は、ガラス転移温度(Tg)が100℃以上であることが好ましく、より好ましくは110℃以上、さらに好ましくは120℃以上である。Tgを100℃以上にすることで、樹脂の凝集力が向上し、水が存在する湿潤状態下での手切れ性に優れる。 The urethane resin of the present invention preferably has a glass transition temperature (Tg) of 100 ° C. or higher, more preferably 110 ° C. or higher, and even more preferably 120 ° C. or higher. By setting the Tg to 100 ° C. or higher, the cohesive force of the resin is improved, and the hand-cutting property in a wet state in which water is present is excellent.

本発明のウレタン樹脂には、膜の凝集力向上および耐水接着性を向上させる目的で、ガスバリア性を損なわない範囲で、各種の架橋剤を配合してもよい。架橋剤としては、例えば、ケイ素系架橋剤、オキサゾリン化合物、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物等が例示できる。その中でも、無機薄膜層との耐水接着性の向上の観点から、ケイ素系架橋剤またはカルボジイミド化合物が特に好ましい。 In the urethane resin of the present invention, various cross-linking agents may be blended for the purpose of improving the cohesive force of the film and the water-resistant adhesiveness as long as the gas barrier property is not impaired. Examples of the cross-linking agent include a silicon-based cross-linking agent, an oxazoline compound, a carbodiimide compound, an epoxy compound and the like. Among them, a silicon-based cross-linking agent or a carbodiimide compound is particularly preferable from the viewpoint of improving the water adhesion resistance to the inorganic thin film layer.

ケイ素系架橋剤としては、無機物と有機物との架橋という観点から、シランカップリング剤が好ましい。シランカップリング剤としては、加水分解性アルコキシシラン化合物、例えば、ハロゲン含有アルコキシシラン(2-クロロエチルトリメトキシシラン、2-クロロエチルトリエトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシラン等のクロロC2-4アルキルトリC1-4アルコキシシランなど)、エポキシ基を有するアルコキシシラン[2-グリシジルオキシエチルトリメトキシシラン、2-グリシジルオキシエチルトリエトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン等のグリシジルオキシC2-4アルキルトリC1-4アルコキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルメチルジエトキシシラン等のグリシジルオキシジC2-4アルキルジC1-4アルコキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3-(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロピルトリメトキシシラン等の(エポキシシクロアルキル)C2-4アルキルトリC1-4アルコキシシラン等]、アミノ基を有するアルコキシシラン[2-アミノエチルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノC2-4アルキルトリC1-4アルコキシシラン、3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン等のアミノジC2-4アルキルジC1-4アルコシシラン、2-[N-(2-アミノエチル)アミノ]エチルトリメトキシシラン、3-[N-(2-アミノエチル)アミノ]プロピルトリメトキシシラン、3-[N-(2-アミノエチル)アミノ]プロピルトリエトキシシラン等の(2-アミノC2-4アルキル)アミノC2-4アルキルトリC1-4アルコキシシラン、3-[N-(2-アミノエチル)アミノ]プロピルメチルジメトキシシラン、3-[N-(2-アミノエチル)アミノ]プロピルメチルジエトキシシラン等の(アミノC2-4アルキル)アミノジC2-4アルキルジC1-4アルコキシシラン等]、メルカプト基を有するアルコキシシラン(2-メルカプトエチルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のメルカプトC2-4アルキルトリC1-4アルコキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン等のメルカプトジC2-4アルキルジC1-4アルコキシシラン等)、ビニル基を有するアルコキシシラン(ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニルトリC1-4アルコキシシラン等)、エチレン性不飽和結合基を有するアルコキシシラン[2-(メタ)アクリロキシエチルトリメトキシシラン、2-(メタ)アクリロキシエチルトリエトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン等の(メタ)アクリロキシC2-4アルキルトリC1-4アルコキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン等の(メタ)アクリロキシジC2-4アルキルジC1-4アルコキシシラン等)等が例示できる。これらのシランカップリング剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのシランカップリング剤のうち、アミノ基を有するシランカップリング剤が好ましい。 As the silicon-based cross-linking agent, a silane coupling agent is preferable from the viewpoint of cross-linking between an inorganic substance and an organic substance. Examples of the silane coupling agent include hydrolytic alkoxysilane compounds, for example, halogen-containing alkoxysilanes (2-chloroethyltrimethoxysilane, 2-chloroethyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltri). Chloro C2-4 alkyltri C1-4 alkoxysilane such as ethoxysilane), alkoxysilane with an epoxy group [2-glycidyloxyethyltrimethoxysilane, 2-glycidyloxyethyltriethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxy) Glycidyloxy C2-4 alkyltri C1-4 alkoxysilane such as silane, 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane, glycidyloxydi C2- such as 3-glycidyloxypropylmethyldimethoxysilane and 3-glycidyloxypropylmethyldiethoxysilane 4 Alkyldi C1-4 alkoxysilane, 2- (3,4-epylcyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 3- (3,4-epylcyclohexyl) propyltri (Epoxycycloalkyl) C2-4alkyltri such as methoxysilane], alkoxysilane having an amino group [2-aminoethyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltri Amino C2-4 alkyl tri C1-4 alkoxysilane such as ethoxysilane, aminodi C2-4 alkyl di C1-4 alkocisilane such as 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 2- [N-( 2-Aminoethyl) Amino] Ethyltrimethoxysilane, 3- [N- (2-Aminoethyl) Amino] Propyltrimethoxysilane, 3- [N- (2-Aminoethyl) Amino] Propyltriethoxysilane, etc. 2-Amino C2-4 Alkyl) Amino C2-4 Alkyl Tri C1-4 Alkylsilane, 3- [N- (2-Aminoethyl) Amino] Propylmethyldimethoxysilane, 3- [N- (2-Aminoethyl) Amino ] (Amino C2-4 alkyl) such as propylmethyldiethoxysilane (aminoC2-4alkyl) Aminodi C2-4alkyldi C1-4alkoxysilane, etc.], alkoxysilanes having a mercapto group (2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane) 3, 3 -Mercapto C2-4 alkyltri C1-4 alkoxysilane such as mercaptopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, mercaptodi C2-4alkyldi C1-4alkoxysilane such as 3-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, etc.) , Alkoxysilane having a vinyl group (vinyltriC1-4 alkoxysilane such as vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, etc.), alkoxysilane having an ethylenically unsaturated bond group [2- (meth) acryloxiethyltrimethoxysilane , 2- (meth) acryloxyethyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, etc. (meth) acryloxy C2-4 alkyltri C1-4 Examples thereof include (meth) acryloxidi C2-4 alkyldi C1-4 alkoxysilanes such as alkoxysilane, 3- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane, and 3- (meth) acryloxipropylmethyldiethoxysilane. These silane coupling agents can be used alone or in combination of two or more. Of these silane coupling agents, a silane coupling agent having an amino group is preferable.

シランカップリング剤は保護層中に、0.25~3.00質量%添加することが好ましく、より好ましくは0.5~2.75質量%、さらに好ましくは0.75~2.50質量%である。添加量が3.00質量%を超えると、膜の硬化が進み凝集力が向上するが、一部未反応部分も生じ、層間の接着性は低下するおそれがある。一方、添加量が0.25質量%未満であると、十分な凝集力が得られないおそれがある。 The silane coupling agent is preferably added in the protective layer in an amount of 0.25 to 3.00% by mass, more preferably 0.5 to 2.75% by mass, still more preferably 0.75 to 2.50% by mass. Is. If the amount added exceeds 3.00% by mass, the film is cured and the cohesive force is improved, but some unreacted portions are also formed, and the adhesiveness between the layers may be lowered. On the other hand, if the addition amount is less than 0.25% by mass, sufficient cohesive force may not be obtained.

カルボジイミド化合物としては、モノカルボジイミド化合物やポリカルボジイミド化合物が挙げられる。モノカルボジイミド化合物としては、例えばジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、ジメチルカルボジイミド、ジイソブチルカルボジイミド、ジオクチルカルボジイミド、t-ブチルイソプロピルカルボジイミド、ジフェニルカルボジイミド、ジ-t-ブチルカルボジイミド、ジ-β-ナフチルカルボジイミド等を挙げることができる。 Examples of the carbodiimide compound include a monocarbodiimide compound and a polycarbodiimide compound. Examples of the monocarbodiimide compound include dicyclohexylcarbodiimide, diisopropylcarbodiimide, dimethylcarbodiimide, diisobutylcarbodiimide, dioctylcarbodiimide, t-butylisopropylcarbodiimide, diphenylcarbodiimide, di-t-butylcarbodiimide, di-β-naphthylcarbodiimide and the like. ..

ポリカルボジイミド化合物としては、従来公知の方法で製造したものを使用することができる。例えば、ジイソシアネートの脱二酸化炭素を伴う縮合反応によりイソシアネート末端ポリカルボジイミドを合成することにより製造することができる。 As the polycarbodiimide compound, a compound produced by a conventionally known method can be used. For example, it can be produced by synthesizing an isocyanate-terminated polycarbodiimide by a condensation reaction involving decarbonization of diisocyanate.

ポリカルボジイミド化合物の合成原料であるジイソシアネートとしては、例えばトルイレンジイソシアネートの異性体類、4,4-ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート類、キシリレンジイソシアネート等の芳香族脂肪族ジイソシアネート類、イソホロンジイソシアネート及び4,4-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン等の脂環式ジイソシアネート類、ヘキサメチレンジイソシアネート、および2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート類が挙げられる。黄変の問題から、芳香族脂肪族ジイソシアネート類、脂環式ジイソシアネート類、脂肪族ジイソシアネート類が好ましい。 Examples of the diisocyanate which is a synthetic raw material of the polycarbodiimide compound include isomers of toluylene diisocyanate, aromatic diisocyanates such as 4,4-diphenylmethane diisocyanate, aromatic aliphatic diisocyanates such as xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate and 4 , 4-Dicyclohexylmethane diisocyanate, alicyclic diisocyanates such as 1,3-bis (isocyanatemethyl) cyclohexane, hexamethylene diisocyanate, and aliphatic diisocyanates such as 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate. From the viewpoint of yellowing, aromatic aliphatic diisocyanates, alicyclic diisocyanates, and aliphatic diisocyanates are preferable.

また、上記ジイソシアネートは、モノイソシアネート等の末端イソシアネートと反応する化合物を用いて分子を適当な重合度に制御して使用しても差し支えない。このようにポリカルボジイミドの末端を封止してその重合度を制御するためのモノイソシアネートとしては、例えばフェニルイソシアネート、トルイレンイソシアネート、ジメチルフェニルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、ブチルイソシアネート、ナフチルイソシアネート等が挙げられる。また、この他にも末端封止剤としてOH基、NH2基、COOH基、SO3H基を有する化合物を使用することができる。 Further, the diisocyanate may be used by controlling the molecule to an appropriate degree of polymerization by using a compound that reacts with a terminal isocyanate such as monoisocyanate. Examples of the monoisocyanate for sealing the end of polycarbodiimide and controlling the degree of polymerization thereof include phenyl isocyanate, toluylene isocyanate, dimethylphenyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate, butyl isocyanate, and naphthyl isocyanate. In addition, a compound having an OH group, an NH2 group, a COOH group, and an SO3H group can be used as the terminal encapsulant.

ジイソシアネートの脱二酸化炭素を伴う縮合反応は、カルボジイミド化触媒の存在下に進行する。触媒としては、例えば1-フェニル-2-ホスホレン-1-オキシド、3-メチル-2-ホスホレン-1-オキシド、1-エチル-2-ホスホレン-1-オキシド、3-メチル-1-フェニル-2-ホスホレン-1-オキシドや、これらの3-ホスホレン異性体等のホスホレンオキシドなどが挙げられ、反応性の面から3-メチル-1-フェニル-2-ホスホレン-1-オキシドが好ましい。なお、上記触媒の使用量は触媒量とすることができる。 The condensation reaction of diisocyanate with decarbonization proceeds in the presence of a carbodiimidization catalyst. Examples of the catalyst include 1-phenyl-2-phospholene-1-oxide, 3-methyl-2-phospholene-1-oxide, 1-ethyl-2-phospholene-1-oxide, and 3-methyl-1-phenyl-2. Examples thereof include -phospholene-1-oxide and phosphorene oxides such as these 3-phosphoren isomers, and 3-methyl-1-phenyl-2-phospholene-1-oxide is preferable from the viewpoint of reactivity. The amount of the catalyst used can be the amount of the catalyst.

上記したモノ又はポリカルボジイミド化合物は、水性塗料への配合時に均一な分散状態に保たれることが望ましく、このために適切な乳化剤を用いて乳化加工して乳濁液として使用したり、ポリカルボジイミド化合物の分子構造内に親水性のセグメントを付加して自己乳化物の形態で、あるいは自己溶解物の形態で塗料に配合することが好ましい。 It is desirable that the above-mentioned mono or polycarbodiimide compound be maintained in a uniformly dispersed state when blended into an aqueous paint, and for this purpose, it can be emulsified with an appropriate emulsifier and used as an emulsion, or polycarbodiimide. It is preferred to add a hydrophilic segment within the molecular structure of the compound and blend it into the paint in the form of a self-emulsifying product or in the form of a self-dissolving product.

ポリカルボジイミド化合物の重合度(n)としては、2~10が好ましく、より好ましくは、3~7である。重合度が小さい場合は架橋反応率が悪くなり、機能層との密着性が低下し、大きい場合は、樹脂との相溶性が悪くなり、ヘイズが上昇する場合がある。 The degree of polymerization (n) of the polycarbodiimide compound is preferably 2 to 10, more preferably 3 to 7. When the degree of polymerization is small, the cross-linking reaction rate is poor and the adhesion to the functional layer is low, and when the degree of polymerization is high, the compatibility with the resin is poor and the haze may increase.

本発明で用いられるカルボジイミド化合物は、水分散性、水溶性が挙げられる。他の水溶性樹脂との相溶性がよく、塗布層の透明性や架橋反応効率を向上させることから、水溶性が好ましい。 Examples of the carbodiimide compound used in the present invention include water dispersibility and water solubility. Water solubility is preferable because it has good compatibility with other water-soluble resins and improves the transparency of the coating layer and the cross-linking reaction efficiency.

カルボジイミド化合物を水溶性にするためには、イソシアネートの脱二酸化炭素を伴う縮合反応によりイソシアネート末端ポリカルボジイミドを合成した後、更にイソシアネート基との反応性を有する官能基を持つ親水性部位を付加することにより製造することができる。 In order to make the carbodiimide compound water-soluble, an isocyanate-terminated polycarbodiimide is synthesized by a condensation reaction involving decarbonation of isocyanate, and then a hydrophilic moiety having a functional group reactive with the isocyanate group is added. Can be manufactured by

親水性部位としては、(1)ジアルキルアミノアルコールの四級アンモニウム塩やジアルキルアミノアルキルアミンの四級アンモニウム塩など、(2)反応性ヒドロキシル基を少なくとも1個有するアルキルスルホン酸塩など、(3)アルコキシ基で末端封鎖されたポリ(エチレンオキサイド)、ポリ(プロピレンオキサイド)、ポリ(エチレンオキサイド)とポリ(プロピレンオキサイド)との混合物などが挙げられる。エチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドの繰り返し単位は3~50が好ましく、より好ましくは、5~35である。繰り返し単位が小さい場合は、樹脂との相溶性が悪くなり、ヘイズが上昇し、大きい場合は、耐水接着性が低下する場合がある。カルボジイミド化合物は上記親水性部位を導入した場合は(1)カチオン性、(2)アニオン性、(3)ノニオン性となる。なかでも、他の水溶性樹脂のイオン性に関係なく、相溶できるノニオン性が好ましい。また、耐水性を向上させるためにも、イオン性の親水基を導入する必要がないノニオン性が好ましい。 Examples of the hydrophilic moiety include (1) a quaternary ammonium salt of a dialkylaminoalcohol, a quaternary ammonium salt of a dialkylaminoalkylamine, (2) an alkylsulfonate having at least one reactive hydroxyl group, and (3). Examples thereof include poly (ethylene oxide), poly (propylene oxide), and a mixture of poly (ethylene oxide) and poly (propylene oxide) whose ends are blocked with an alkoxy group. The repeating unit of ethylene oxide and / or propylene oxide is preferably 3 to 50, more preferably 5 to 35. If the repeating unit is small, the compatibility with the resin is poor and the haze is increased, and if it is large, the water resistance may be lowered. When the above hydrophilic site is introduced, the carbodiimide compound becomes (1) cationic, (2) anionic, and (3) nonionic. Of these, nonionic properties that can be compatible with each other are preferable regardless of the ionicity of other water-soluble resins. Further, in order to improve the water resistance, it is preferable to have a nonionic property that does not require the introduction of an ionic hydrophilic group.

前記カルボジイミド化合物は保護層中に5質量%以上30質量%以下含有することが好ましい。より好ましくは10質量%以上25質量%以下、さらに好ましくは15質量%以上20質量%以下である。カルボジイミド化合物の含有量が5質量%未満の場合、充分に保護層の凝集力及び耐水接着性が向上しないおそれがある。逆に、含有量が30質量%以上の場合には、ガスバリア性が低下するおそれがあり、また未架橋部分が増えることで保護層の凝集力が低下し、手切れ性が悪化する恐れがある。 The carbodiimide compound is preferably contained in the protective layer in an amount of 5% by mass or more and 30% by mass or less. It is more preferably 10% by mass or more and 25% by mass or less, and further preferably 15% by mass or more and 20% by mass or less. If the content of the carbodiimide compound is less than 5% by mass, the cohesive force and water resistance of the protective layer may not be sufficiently improved. On the contrary, when the content is 30% by mass or more, the gas barrier property may be lowered, and the cohesive force of the protective layer may be lowered due to the increase of the uncrosslinked portion, and the hand cutting property may be deteriorated. ..

保護層用樹脂組成物により保護層を形成する場合、前記ポリウレタン樹脂及びイオン交換水、水溶性有機溶剤からなる塗工液(塗布液)を用意し、基材フィルムに塗布、乾燥すればよい。水溶性有機溶剤としては、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)などのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類等から選択される単独または混合溶剤を使用することができ、塗膜加工および臭気の観点からはIPAが好ましい。 When the protective layer is formed by the resin composition for the protective layer, a coating liquid (coating liquid) composed of the polyurethane resin, ion-exchanged water, and a water-soluble organic solvent may be prepared, applied to the base film, and dried. As the water-soluble organic solvent, a single or mixed solvent selected from alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol (IPA) and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone can be used, and from the viewpoint of coating film processing and odor. Is preferably IPA.

保護層用樹脂組成物の塗工方式は、フィルム表面に塗工して層を形成させる方法であれば特に限定されるものではない。例えば、グラビアコーティング、リバースロールコーティング、ワイヤーバーコーティング、ダイコーティング等の通常のコーティング方法を採用することができる。 The coating method of the resin composition for a protective layer is not particularly limited as long as it is a method of coating the film surface to form a layer. For example, ordinary coating methods such as gravure coating, reverse roll coating, wire bar coating, and die coating can be adopted.

保護層を形成する際には、保護層用樹脂組成物を塗布した後、加熱乾燥することが好ましく、その際の乾燥温度は110~190℃が好ましく、より好ましくは130~190℃、さらに好ましくは150~190℃である。乾燥温度が110℃未満であると、保護層に乾燥不足が生じたり、保護層の造膜が進行せず凝集力および耐水接着性が低下し、結果として手切れ性が低下するおそれがある。一方、乾燥温度が190℃を超えると、フィルムに熱がかかりすぎてしまいフィルムが脆くなったり、収縮して加工性が悪くなったりする虞がある。特に、150℃以上好ましくは160℃以上で乾燥することにより、保護層の造膜が効果的に進行し、保護層の樹脂と無機薄膜層における接着面積がより大きくなるために耐水接着性を向上することができる。また、乾燥とは別に、追加の熱処理(例えば、150~190℃)を加えることも、保護層の造膜を進行させるうえで、さらに効果的である。 When forming the protective layer, it is preferable to apply the resin composition for the protective layer and then heat-dry it, and the drying temperature at that time is preferably 110 to 190 ° C, more preferably 130 to 190 ° C, still more preferable. Is 150-190 ° C. If the drying temperature is less than 110 ° C., the protective layer may be insufficiently dried, the protective layer may not be formed, the cohesive force and the water-resistant adhesiveness may be lowered, and as a result, the hand-cutting property may be lowered. On the other hand, if the drying temperature exceeds 190 ° C., the film may be overheated and the film may become brittle or shrink to deteriorate workability. In particular, by drying at 150 ° C. or higher, preferably 160 ° C. or higher, the film formation of the protective layer progresses effectively, and the adhesive area between the resin of the protective layer and the inorganic thin film layer becomes larger, so that the water resistance is improved. can do. Further, adding an additional heat treatment (for example, 150 to 190 ° C.) apart from drying is also more effective in advancing the film formation of the protective layer.

[ヒートシール性樹脂層との積層]
本発明の積層フィルムを包装材料として用いる場合には、シーラントと呼ばれるヒートシール性樹脂層を含むことが必要となる。ヒートシール性樹脂層は通常、無機薄膜層側すなわち保護層面に設けられるが、基材フィルムの外側(被覆層形成面の反対側の面)に設けることもある。ヒートシール性樹脂層の形成は、通常押出しラミネート法あるいはドライラミネート法によりなされる。ヒートシール性樹脂層を形成する熱可塑性重合体としては、シーラント接着性が十分に発現できるものであればよく、HDPE、LDPE、LLDPEなどのポリエチレン樹脂類、ポリプロピレン樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-α-オレフィンランダム共重合体、アイオノマー樹脂等を使用できる。ヒートシール性樹脂層の厚みは、好ましくは20μm以上、より好ましくは25μm以上、さらに好ましくは30μm以上であり、好ましくは80μm以下、より好ましくは75μm以下、さらに好ましくは70μm以下である。厚みが20μm以下であると、生産性が悪くなる。一方、80μm以上であると、コストアップになり、また透明性も悪くなる。
[Lamination with heat-sealing resin layer]
When the laminated film of the present invention is used as a packaging material, it is necessary to include a heat-sealing resin layer called a sealant. The heat-sealable resin layer is usually provided on the inorganic thin film layer side, that is, on the protective layer surface, but may also be provided on the outside of the base film (the surface opposite to the coating layer forming surface). The heat-sealing resin layer is usually formed by an extrusion laminating method or a dry laminating method. The thermoplastic polymer that forms the heat-sealable resin layer may be any as long as it can sufficiently exhibit sealant adhesiveness, and is a polyethylene resin such as HDPE, LDPE, LLDPE, a polypropylene resin, or an ethylene-vinyl acetate copolymer. , Ethethylene-α-olefin random copolymer, ionomer resin and the like can be used. The thickness of the heat-sealing resin layer is preferably 20 μm or more, more preferably 25 μm or more, still more preferably 30 μm or more, preferably 80 μm or less, more preferably 75 μm or less, still more preferably 70 μm or less. If the thickness is 20 μm or less, the productivity deteriorates. On the other hand, if it is 80 μm or more, the cost increases and the transparency also deteriorates.

[その他の層]
本発明の積層フィルムには、無機薄膜層または基材フィルムとヒートシール性樹脂層との間またはその外側に、印刷層や他のプラスチック基材および/または紙基材を少なくとも1層以上積層していてもよい。
[Other layers]
In the laminated film of the present invention, at least one layer or more of a printing layer, another plastic base material and / or a paper base material is laminated between or outside the inorganic thin film layer or the base film and the heat-sealing resin layer. You may have.

印刷層を形成する印刷インキとしては、水性および溶媒系の樹脂含有印刷インキが好ましく使用できる。ここで印刷インキに使用される樹脂としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル共重合樹脂およびこれらの混合物が例示される。印刷インキには、帯電防止剤、光線遮断剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、フィラー、着色剤、安定剤、潤滑剤、消泡剤、架橋剤、耐ブロッキング剤、酸化防止剤などの公知の添加剤を含有させてもよい。印刷層を設けるための印刷方法としては、特に限定されず、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの公知の印刷方法が使用できる。印刷後の溶媒の乾燥には、熱風乾燥、熱ロール乾燥、赤外線乾燥など公知の乾燥方法が使用できる。 As the printing ink forming the printing layer, water-based and solvent-based resin-containing printing inks can be preferably used. Examples of the resin used for the printing ink include an acrylic resin, a urethane resin, a polyester resin, a vinyl chloride resin, a vinyl acetate copolymer resin, and a mixture thereof. Known printing inks include antistatic agents, light blocking agents, UV absorbers, plasticizers, lubricants, fillers, colorants, stabilizers, lubricants, defoamers, cross-linking agents, blocking agents, antioxidants and the like. Additives may be included. The printing method for providing the print layer is not particularly limited, and known printing methods such as an offset printing method, a gravure printing method, and a screen printing method can be used. For drying the solvent after printing, known drying methods such as hot air drying, hot roll drying, and infrared drying can be used.

他方、他のプラスチック基材や紙基材としては、充分な積層体の剛性および強度を得る観点から、紙、ポリエステル樹脂および生分解性樹脂等が好ましく用いられる。また、機械的強度の優れたフィルムとする上では、二軸延伸ポリエステルフィルムなどの延伸フィルムが好ましい。 On the other hand, as the other plastic base material or paper base material, paper, polyester resin, biodegradable resin and the like are preferably used from the viewpoint of obtaining sufficient rigidity and strength of the laminated body. Further, in order to obtain a film having excellent mechanical strength, a stretched film such as a biaxially stretched polyester film is preferable.

本発明の積層フィルムは、23℃×65%RH条件下における酸素透過度が5ml/m2・d・MPa以下となり、良好なガスバリア性を発現する。さらに、前述の保護層成分・付着量を制御することで、好ましくは4ml/m2・d・MPa以下、より好ましくは3ml/m2・d・MPa以下とすることができる。酸素透過度が5ml/m2・d・MPa以上であると、高いガスバリア性が要求される用途に対応することが難しくなる。 The laminated film of the present invention has an oxygen permeability of 5 ml / m2 · d · MPa or less under the condition of 23 ° C. × 65% RH, and exhibits good gas barrier properties. Further, by controlling the above-mentioned protective layer component / adhesion amount, it can be preferably 4 ml / m2 · d · MPa or less, more preferably 3 ml / m2 · d · MPa or less. When the oxygen permeability is 5 ml / m2 · d · MPa or more, it becomes difficult to cope with applications requiring high gas barrier properties.

本発明の積層フィルムは、23℃×65%RH条件下における水付けラミネート強度が1.5N/15mm以上であることが好ましく、より好ましくは2.0N/15mm以上、さらに好ましくは2.5N/15mm以上である。ラミネート強度が1.5N/15mm以下であると、屈曲負荷や液体の内容物によって剥離が生じ、バリア性が劣化したり、内容物が漏れ出たりするおそれがある。さらに、手切れ性が悪化するおそれもある。 The laminated film of the present invention preferably has a watered laminate strength of 1.5 N / 15 mm or more, more preferably 2.0 N / 15 mm or more, still more preferably 2.5 N / N / under conditions of 23 ° C. × 65% RH. It is 15 mm or more. If the laminating strength is 1.5 N / 15 mm or less, peeling may occur due to a bending load or the contents of the liquid, and the barrier property may be deteriorated or the contents may leak out. Further, there is a possibility that the hand-cutting property may be deteriorated.

次に、実施例および比較例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明は当然以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「%」は「質量%」を意味し、「部」は「質量部」を意味する。
本発明で用いた評価方法は以下の通りである。
Next, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is naturally not limited to the following Examples. Unless otherwise specified, "%" means "% by mass" and "part" means "part by mass".
The evaluation method used in the present invention is as follows.

(1)評価用ラミネート積層体の作製
実施例、比較例で得られた積層フィルムの保護層面に、ポリウレタン系接着剤(東洋モートン株式会社製TM569)を80℃乾燥処理後の厚みが3μmになるよう塗布した後、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(東洋紡製L4102;厚み40μm;LLとする)を60℃に加熱した金属ロール上でドライラミネートし、40℃にて4日間エージングを施すことにより、評価用のラミネートガスバリア性積層体(以下「ラミネート積層体A」と称することもある)を得た。
(1) Preparation of Laminate Laminate for Evaluation The thickness of the protective layer surface of the laminated films obtained in Examples and Comparative Examples after drying with a polyurethane adhesive (TM569 manufactured by Toyobo Co., Ltd.) at 80 ° C. is 3 μm. After coating, a linear low-density polyethylene film (L4102 manufactured by Toyobo Co., Ltd .; thickness 40 μm; LL) was dry-laminated on a metal roll heated to 60 ° C. and aged at 40 ° C. for 4 days. A laminated gas barrier laminate for evaluation (hereinafter, also referred to as "laminate laminate A") was obtained.

(2)酸素透過度の評価方法
上記(1)で作製したラミネート積層体Aについて、JIS-K7126 B法に準じて、酸素透過度測定装置(MOCON社製「OX-TRAN(登録商標)1/50」)を用い、温度23℃、湿度65%RHの雰囲気下で、酸素透過度を測定した。なお、酸素透過度の測定は、ラミネート積層体の基材フィルム側からヒートシール性樹脂層(低密度ポリエチレン)側に酸素が透過する方向で行った。
(2) Oxygen permeability evaluation method For the laminated laminate A produced in (1) above, an oxygen permeability measuring device (MOCON's "OX-TRAN (registered trademark) 1 /" is based on the JIS-K7126 B method. 50 ”) was used to measure the oxygen permeability in an atmosphere of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 65% RH. The oxygen permeability was measured in the direction in which oxygen permeates from the base film side of the laminated laminate to the heat-sealable resin layer (low density polyethylene) side.

(3)ラミネート強度の評価方法
上記(1)で作製したラミネート積層体Aを基材フィルムの幅方向(TD方向)と長さ方向(MD方向)に対してそれぞれ幅15mm、長さ200mmに切り出して試験片とし、温度23℃、相対湿度65%の条件下で、テンシロン万能材料試験機(東洋ボールドウイン社製「テンシロンUMT-II-500型」)を用いてラミネート強度を測定した。なお、ラミネート強度の測定は、引張速度を200mm/分とし、実施例および比較例で得られた積層フィルム層とヒートシール性樹脂層との層間に水をつけて剥離角度90度で剥離させたときの強度を測定した。
(3) Evaluation method of laminate strength
The laminated laminate A produced in (1) above was cut into test pieces having a width of 15 mm and a length of 200 mm in the width direction (TD direction) and the length direction (MD direction) of the base film, respectively, and the temperature was 23 ° C. The laminate strength was measured using a Tencilon universal material tester (“Tencilon UMT-II-500 type” manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd.) under the condition of a relative humidity of 65%. The lamination strength was measured at a tensile speed of 200 mm / min, and water was applied between the laminated film layer and the heat-sealing resin layer obtained in Examples and Comparative Examples to peel them off at a peeling angle of 90 degrees. The strength of the time was measured.

(4)引裂き強度の評価方法
上記(1)で作製したラミネート積層体Aを基材フィルムの幅方向(TD方向)と長さ方向(MD方向)に対してそれぞれ幅25mm、長さ300mmに切り出して試験片とし、温度23℃、相対湿度65%の条件下で、テンシロン万能材料試験機(東洋ボールドウイン社製「テンシロンUMT-II-500型」)を用いて引裂き強度を測定した。なお、引裂き強度の測定は、引裂き速度を50mm/分とし、巾12.5mm位置に長さ方向に10mmの切込みを入れ、測定直前に水に10秒間浸した後に強度測定を行った。
(4) Evaluation method of tear strength The laminated laminate A produced in (1) above is cut into a width of 25 mm and a length of 300 mm with respect to the width direction (TD direction) and the length direction (MD direction) of the base film, respectively. The tear strength was measured using a Tencilon universal material tester (“Tencilon UMT-II-500 type” manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd.) under the conditions of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 65%. The tear strength was measured by setting the tear speed to 50 mm / min, making a 10 mm notch in the length direction at a width of 12.5 mm, and immersing the tear in water for 10 seconds immediately before the measurement.

(5)手切れ性
上記(1)で作製したラミネート積層体Aを幅25mm、長さ300mmに切り出して試験片とし、巾12.5mm位置に長さ方向に10mmの切込みを入れ、測定直前に水に10秒間浸した後に切り込みから手で引裂いた。その際、引っ掛かりがなく容易に引裂けるものを手切れ性○、一部引っ掛かりがあるが引裂けるものを手切れ性△、引裂けずフィルムが伸びてしまうものを手切れ性×とした。
(5) Hand-cutting property The laminated laminate A produced in (1) above was cut into a test piece having a width of 25 mm and a length of 300 mm, and a 10 mm notch was made in the length direction at a width of 12.5 mm immediately before measurement. After soaking in water for 10 seconds, it was torn by hand from the notch. At that time, those that could be easily torn without being caught were marked as hand-cutting ○, those that were partially caught but torn were marked as hand-cutting Δ, and those that could not be torn and the film stretched were marked as hand-cutting ×.

各実施例、比較例において被覆層、保護層の形成に用いた各材料は以下のようにして調製した。 Each material used for forming the covering layer and the protective layer in each Example and Comparative Example was prepared as follows.

<被覆層または保護層形成に用いた各材料の調製>
[ポリエステル樹脂(A)]
ポリエステル樹脂として、自己架橋性無水マレイン酸をグラフト鎖として含有する水分散性アクリルグラフトポリエステル樹脂である、竹本油脂社製「AGN201」(固形分25%)を用意した。
<Preparation of each material used for forming the coating layer or protective layer>
[Polyester resin (A)]
As the polyester resin, "AGN201" (solid content 25%) manufactured by Takemoto Oil & Fat Co., Ltd., which is a water-dispersible acrylic graft polyester resin containing self-crosslinking maleic anhydride as a graft chain, was prepared.

[ウレタン樹脂(B)]
ウレタン樹脂として、市販のメタキシリレン基含有ウレタン樹脂のディスパージョン(三井化学社製「タケラック(登録商標)WPB341」;固形分30%)を用意した。このウレタン樹脂の酸価は25mgKOH/gであり、DSCで測定したガラス転移温度(Tg)は130℃であった。また、1H-NMRにより測定したポリイソシアネート成分全体に対する芳香族または芳香脂肪族ジイソシアネートの割合は、85モル%であった。
[Urethane resin (B)]
As the urethane resin, a commercially available dispersion of a urethane resin containing a metaxylylene group (“Takelac (registered trademark) WPB341” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc .; solid content 30%) was prepared. The acid value of this urethane resin was 25 mgKOH / g, and the glass transition temperature (Tg) measured by DSC was 130 ° C. The ratio of aromatic or aromatic aliphatic diisocyanate to the total polyisocyanate component measured by 1H-NMR was 85 mol%.

[シランカップリング剤(C)]
シランカップリング剤として、市販の信越化学社製「(登録商標)KBM603」;固形分100%)を用意した。
[Silane Coupling Agent (C)]
As a silane coupling agent, a commercially available "(registered trademark) KBM603" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; 100% solid content) was prepared.

[ウレタン樹脂(D)]
ウレタン樹脂として、市販のポリエステルウレタン樹脂のディスパージョン(三井化学社製「タケラック(登録商標)W605」;固形分30%)を用意した。このウレタン樹脂の酸価25mgKOH/gであり、DSCで測定したガラス転移温度(Tg)は100℃であった。また、1H-NMRにより測定したポリイソシアネート成分全体に対する芳香族または芳香脂肪族ジイソシアネートの割合は、55モル%であった。
[Urethane resin (D)]
As the urethane resin, a commercially available polyester urethane resin dispersion (“Takelac (registered trademark) W605” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc .; solid content 30%) was prepared. The acid value of this urethane resin was 25 mgKOH / g, and the glass transition temperature (Tg) measured by DSC was 100 ° C. The ratio of aromatic or aromatic aliphatic diisocyanate to the total polyisocyanate component measured by 1H-NMR was 55 mol%.

[ガスバリア性エチレン-ビニルアルコール系樹脂組成物塗工液(E)]
<エチレン-ビニルアルコール系共重合体溶液の調製>
精製水20.996部とn-プロピルアルコール(NPA)51部の混合溶媒に、エチレン-ビニルアルコール共重合体(商品名:ソアノール(登録商標)V2603、日本合成化学社製、エチレン-酢酸ビニル共重合体をケン化して得られた重合体、エチレン比率26モル%、酢酸ビニル成分のケン化度約100%、以下、EVOHと略記)15部を加え、更に濃度が30%の過酸化水素水13部とFeSO4の0.004部を添加して攪拌下で80℃に加温し、約2時間反応させた。その後冷却してカタラーゼを3000ppmになるように添加し、残存過酸化水素を除去し、これにより固形分15%のほぼ透明なエチレン-ビニルアルコール共重合体溶液(EVOH溶液)を得た。
<無機層状化合物分散液の調製>
無機層状化合物であるモンモリロナイト(商品名:クニピア(登録商標)F、クニミネ工業社製)4部を精製水96部中に攪拌しながら添加し、高圧分散装置にて圧力50MPaの設定にて充分に分散した。その後、40℃にて1日間保温し固形分4%の無機層状化合物分散液を得た。
<添加剤>
塩酸化ジルコニウム(第一稀元素化学工業社製、商品名;ジルコゾール(登録商標)ZC-20、固形分20%)
<塗工液(E)の調製>
混合溶剤A(精製水40%とn-プロピルアルコール60%からなる溶剤)62.30部に、EVOH溶液を31.75部添加し、充分に攪拌混合した。更にこの溶液に、高速攪拌を行いながら無機層状化合物分散液5.95部を添加した。この混合液100部に対して、3部の陽イオン交換樹脂を添加しイオン交換樹脂の破砕が起きない程度の攪拌速度で1時間攪拌して、陽イオンの除去を行った後、陽イオン交換樹脂のみをストレーナで濾別した。以上の操作から得られた混合液を、更に高圧分散装置にて圧力50MPaの設定で分散処理した後、分散処理した混合液97部に対して塩酸化ジルコニウム0.75部と、混合溶剤A2.25部とを添加し混合攪拌を行い、それを255メッシュのフィルターにて濾過し、固形分5%の保護層用塗工液3を得た。
[Gas barrier ethylene-vinyl alcohol resin composition coating liquid (E)]
<Preparation of ethylene-vinyl alcohol copolymer solution>
Ethylene-vinyl alcohol copolymer (trade name: Soanol (registered trademark) V2603, manufactured by Nippon Synthetic Chemistry Co., Ltd., ethylene-vinyl acetate) in a mixed solvent of 20.996 parts of purified water and 51 parts of n-propyl alcohol (NPA). A polymer obtained by saponifying a polymer, an ethylene ratio of 26 mol%, a degree of saponification of a vinyl acetate component of about 100%, hereinafter abbreviated as EVOH), 15 parts are added, and a hydrogen peroxide solution having a concentration of 30% is added. 13 parts and 0.004 part of FeSO4 were added, and the mixture was heated to 80 ° C. with stirring and reacted for about 2 hours. Then, it was cooled and catalase was added so as to be 3000 ppm, and residual hydrogen peroxide was removed, whereby a substantially transparent ethylene-vinyl alcohol copolymer solution (EVOH solution) having a solid content of 15% was obtained.
<Preparation of inorganic layered compound dispersion>
Add 4 parts of montmorillonite (trade name: Kunipia (registered trademark) F, manufactured by Kunimine Industries, Ltd.), which is an inorganic layered compound, into 96 parts of purified water with stirring, and set the pressure to 50 MPa with a high-pressure disperser. Distributed. Then, the mixture was kept warm at 40 ° C. for 1 day to obtain an inorganic layered compound dispersion having a solid content of 4%.
<Additives>
Zirconium hydrochloride (manufactured by Daiichi Rare Element Chemical Industry Co., Ltd., trade name; Zircozol (registered trademark) ZC-20, solid content 20%)
<Preparation of coating liquid (E)>
31.75 parts of EVOH solution was added to 62.30 parts of the mixed solvent A (solvent composed of 40% purified water and 60% n-propyl alcohol), and the mixture was sufficiently stirred and mixed. Further, 5.95 parts of the inorganic layered compound dispersion was added to this solution while stirring at high speed. Three parts of the cation exchange resin was added to 100 parts of this mixed solution, and the mixture was stirred at a stirring speed of such that the ion exchange resin was not crushed for 1 hour to remove the cations, and then the cations were exchanged. Only the resin was filtered off with a strainer. The mixed solution obtained from the above operations was further dispersed in a high-pressure disperser at a pressure of 50 MPa, and then 0.75 parts of zirconium hydrochloride and 0.75 parts of the mixed solvent A2 were added to 97 parts of the dispersed mixed solution. Twenty-five parts were added, the mixture was stirred and stirred, and the mixture was filtered through a 255 mesh filter to obtain a coating liquid 3 for a protective layer having a solid content of 5%.

[カルボジイミド系架橋剤(F)]
カルボジイミド系架橋剤として、市販の日清紡社製「カルボジライト(登録商標)SV-02」;固形分40%)を用意した。
[Carbodiimide-based cross-linking agent (F)]
As a carbodiimide-based cross-linking agent, a commercially available "carbodilite (registered trademark) SV-02" manufactured by Nisshinbo Holdings (solid content 40%) was prepared.

実施例1
(1)被覆層に用いる塗工液1の調製
下記の塗剤を混合し、塗工液1を作成した。ここでポリエステル樹脂(A)の固形分換算の質量比は表1に示す通りである。

水 33%
イソプロパノール 7%
ポリエステル樹脂(A) 60%
Example 1
(1) Preparation of Coating Liquid 1 Used for Coating Layer The following coating agents were mixed to prepare a coating liquid 1. Here, the mass ratio of the polyester resin (A) in terms of solid content is as shown in Table 1.

33% water
Isopropanol 7%
Polyester resin (A) 60%

(2)保護層に用いる塗工液2の調製
下記の塗剤を混合し、塗工液2を作成した。ここでウレタン樹脂(B)の固形分換算の質量比は表1に示す通りである。

水 30%
イソプロパノール 30%
ウレタン樹脂(B) 40%
(2) Preparation of Coating Liquid 2 Used for Protective Layer The following coating agents were mixed to prepare a coating liquid 2. Here, the mass ratio of the urethane resin (B) in terms of solid content is as shown in Table 1.

30% water
Isopropanol 30%
Urethane resin (B) 40%

(3)ポリアミド基材フィルムの製造および塗工液1のコート(被覆層の積層)
ポリカプロアミドをスクリュー式押出し機で260℃に加熱溶融し、Tダイよりシート状に押出し、次いで、この未延伸シートを加熱ロールと冷却ロールの間で、80℃で3.3倍縦延伸した。そして、得られた一軸延伸フィルムの片面に,上記塗布液1をファウンテンバーコート法により塗布した。次にテンターに導き、120℃で4.0倍横方向に延伸後、215℃で熱固定を行い、厚さ15μmの二軸延伸ポリアミドフィルムに0.075g/m2の被覆層が形成された積層フィルムを得た。
(3) Production of polyamide base film and coating of coating liquid 1 (lamination of coating layer)
Polycarbonate proamide was heated and melted at 260 ° C. using a screw extruder, extruded into a sheet from a T-die, and then this unstretched sheet was longitudinally stretched 3.3 times at 80 ° C. between a heating roll and a cooling roll. .. Then, the above-mentioned coating liquid 1 was applied to one side of the obtained uniaxially stretched film by the fountain bar coating method. Next, it was guided to a tenter, stretched 4.0 times laterally at 120 ° C., and then heat-fixed at 215 ° C. to form a 0.075 g / m 2 coating layer on a biaxially stretched polyamide film having a thickness of 15 μm. A laminated film was obtained.

(4)無機薄膜層の形成
上記(3)で得られたフィルムの被覆層形成面に、無機薄膜層として二酸化ケイ素と酸化アルミニウムの複合酸化物層を、電子ビーム蒸着法により形成した。蒸着源としては、3mm~5mm程度の粒子状のSiO2(純度99.9%)およびAl23(純度99.9%)を用いた。ここで複合酸化物層の組成は、SiO/Al23(質量比)=70/30であった。またこのようにして得られたフィルム(無機薄膜層/被覆層含有フィルム)における無機薄膜層(SiO/Al複合酸化物層)の膜厚は13nmであった。このようにして被覆層および無機薄膜層を備えた蒸着フィルムを得た。
(4) Formation of Inorganic Thin Film Layer A composite oxide layer of silicon dioxide and aluminum oxide was formed as an inorganic thin film layer on the coating layer forming surface of the film obtained in (3) above by an electron beam vapor deposition method. As the vapor deposition source, particulate SiO 2 (purity 99.9%) and Al 2 O 3 (purity 99.9%) of about 3 mm to 5 mm were used. Here, the composition of the composite oxide layer was SiO 2 / Al 2 O 3 (mass ratio) = 70/30. Further, the film thickness of the inorganic thin film layer (SiO 2 / Al 2 O 3 composite oxide layer) in the film (inorganic thin film layer / coating layer-containing film) thus obtained was 13 nm. In this way, a thin-film film having a coating layer and an inorganic thin film layer was obtained.

(5)蒸着フィルムへの塗工液2のコート(保護層の積層)
上記(2)で調製した塗工液2をグラビアロールコート法によって(4)で得られた蒸着フィルムの無機薄膜層上に塗布し、190℃で乾燥させ、保護層を得た。乾燥後の塗布量は0.27g/m2(Dry)であった。
以上のようにして、基材フィルムの上に被覆層/無機薄膜層/保護層を備えた積層フィルムを作製した。得られた積層フィルムについて、上記の通り、酸素透過度、ラミネート強度、引裂き強度、および手切れ性を評価した。結果を表1に示す。
(5) Coating of coating liquid 2 on thin-film vapor deposition film (lamination of protective layer)
The coating liquid 2 prepared in (2) above was applied onto the inorganic thin film layer of the vapor-filmed film obtained in (4) by the gravure roll coating method, and dried at 190 ° C. to obtain a protective layer. The coating amount after drying was 0.27 g / m 2 (Dry).
As described above, a laminated film having a coating layer / an inorganic thin film layer / a protective layer on the base film was produced. As described above, the obtained laminated film was evaluated for oxygen permeability, laminating strength, tear strength, and hand-cutting property. The results are shown in Table 1.

(実施例2~7、比較例1~4)
保護層形成用の塗工液を調製するにあたり、樹脂の配合量、付着量および種類を表1に示す通りとなるよう変更したこと以外は、実施例1と同様にして積層フィルムを作製し、酸素透過度、ラミネート強度、および引裂き強度、および手切れ性を評価した。結果を表1に示す。
(Examples 2 to 7, Comparative Examples 1 to 4)
In preparing the coating liquid for forming the protective layer, a laminated film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the blending amount, adhesion amount and type of the resin were changed as shown in Table 1. Oxygen permeability, laminate strength, tear strength, and hand cutability were evaluated. The results are shown in Table 1.

Figure 2022050456000003
Figure 2022050456000003

本発明により、被覆層、無機薄膜層および保護層を備えたガスバリア性積層フィルムとした際に、ガスバリア性および耐水接着性に優れることがわかった。これにより、屈曲負荷や水系の内容物によっても剥離が生じず、バリア性が劣化したり、内容物が漏れ出たりする問題がない。また、引裂き強度および手切れ性の結果より、内容物を充填したフィルムを消費者が手でカットする際に、応力伝搬がしやすく、十分な手切れ性を発現できることもわかった。しかも、本発明の積層フィルムは加工工程が少なくかつ容易に製造できるので、経済性と生産安定性の両方に優れており、均質な特性のガスバリア性フィルムを提供することができる。 According to the present invention, it has been found that a gas barrier laminated film provided with a coating layer, an inorganic thin film layer and a protective layer is excellent in gas barrier property and water resistance. As a result, peeling does not occur due to a bending load or water-based contents, and there is no problem that the barrier property is deteriorated or the contents leak out. In addition, from the results of tear strength and hand-cutting property, it was found that when the consumer cuts the film filled with the contents by hand, stress propagation is easy and sufficient hand-cutting property can be exhibited. Moreover, since the laminated film of the present invention can be easily manufactured with few processing steps, it is excellent in both economic efficiency and production stability, and it is possible to provide a gas barrier film having uniform characteristics.

Claims (3)

ポリアミド基材フィルムの少なくとも片面に、被覆層、無機薄膜層および保護層が、他の層を介して又は介さずにこの順に積層されてなる積層フィルムに、ポリウレタン系接着剤を介して直鎖状低密度ポリエチレンフィルムをラミネートしたラミネート積層体であって、前記被覆層は無水マレイン酸グラフトポリエステル樹脂を含有してなり、前記保護層はメタキシリレン基を含有するウレタン樹脂を含有し、前記ラミネート積層体を水中に10秒間浸漬後、水中より取り出して引張り試験機にて5mm引裂いたときの試験力(P1)および30mm引裂いたときの試験力(P2)が以下の式[1]を満たすことを特徴とするラミネート積層体。
Figure 2022050456000004
A coating layer, an inorganic thin film layer, and a protective layer are laminated in this order on at least one side of the polyamide base film with or without other layers, and are linearly formed via a polyurethane adhesive. A laminated laminate obtained by laminating a low-density polyethylene film, the coating layer containing a maleic anhydride-grafted polyester resin, the protective layer containing a urethane resin containing a metaxylylene group, and the laminated laminate. After being immersed in water for 10 seconds, the test force (P1) when the film is taken out of the water and torn by a tensile tester by 5 mm and the test force (P2) when the film is torn by 30 mm satisfy the following formula [1]. Laminate Laminated body.
Figure 2022050456000004
前記保護層がケイ素系架橋剤またはカルボジイミド系架橋剤の少なくともいずれかを含有することを特徴とする請求項1に記載のラミネート積層体。 The laminated laminate according to claim 1, wherein the protective layer contains at least one of a silicon-based cross-linking agent and a carbodiimide-based cross-linking agent. 前記無機薄膜層が、酸化ケイ素と酸化アルミニウムとの複合酸化物からなる層である請求項1または2のいずれかに記載のラミネート積層体。 The laminated laminate according to claim 1 or 2, wherein the inorganic thin film layer is a layer made of a composite oxide of silicon oxide and aluminum oxide.
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