JP5990945B2 - Gas barrier laminated film - Google Patents

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本発明は、対象物をガスから保護する際に適用して好適なガスバリア積層フィルムに関する。   The present invention relates to a gas barrier laminated film suitable for application when protecting an object from gas.

ガスバリアフィルムは、対象物を空気中の湿気、酸素、炭酸ガスなどのガスから保護して品質・性能の劣化を抑制する役割を有しており、食品・医薬品などの包装材料をはじめ、太陽電池バックシートや電子ペーパー、有機ELなどのエレクトロニクス分野でのガラスやアルミ箔などの代替としての採用も検討されている。   The gas barrier film protects the object from moisture, oxygen, carbon dioxide, and other gases in the air and suppresses the deterioration of quality and performance. The use of glass and aluminum foil as an alternative in the electronics field such as backsheets, electronic paper, and organic EL is also being considered.

現在、ガスバリアフィルムの主な種類は、エチレンビニルアルコール共重合樹脂などの単体フィルム、共押出多層ナイロン(Ny)フィルム、塩化ビニリデン(PVDC)コートやポリビニルアルコール(PVA)コートのウェットコートフィルムなどがある。しかしながら、これらの種類のフィルムは、ガスバリア性が高いものでも水蒸気透過度3g/m/day程度であり、より高度なガスバリア性を要求される包装材や電子部材としての利用は難しい。従って、より高度なバリア性を要求される場合は、アルミニウムなどの金属箔を積層せざるを得なかった。 Currently, the main types of gas barrier films include single films such as ethylene vinyl alcohol copolymer resins, co-extruded multilayer nylon (Ny) films, vinylidene chloride (PVDC) coats and polyvinyl alcohol (PVA) coat wet coat films. . However, even if these types of films have high gas barrier properties, they have a water vapor permeability of about 3 g / m 2 / day and are difficult to use as packaging materials and electronic members that require higher gas barrier properties. Therefore, when a higher barrier property is required, a metal foil such as aluminum has to be laminated.

しかしながら、金属箔を積層したフィルムを用いた包装材では、内容物が見えない、内容物検査に金属探知機を使用できない、などの問題があった。   However, the packaging material using a film in which metal foils are laminated has problems that the contents cannot be seen and the metal detector cannot be used for the contents inspection.

これらの問題を克服するために、例えば、特許文献1では、高分子樹脂基材上に、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素などの無機化合物を蒸着した透明なガスバリア性フィルムについて提案がなされている。   In order to overcome these problems, for example, Patent Document 1 proposes a transparent gas barrier film in which an inorganic compound such as aluminum oxide, magnesium oxide, or silicon oxide is deposited on a polymer resin substrate. .

さらに、蒸着層の樹脂基材への密着性を向上させるために、樹脂基材と蒸着層の間に、プライマー層を設けた構造のものが多く提案されている。これらのプライマー層の材料には、アクリル系の樹脂を用いることが多く、特に、アクリルポリオールとイソシアネート化合物との反応混合物あるいはそれにシランカップリング剤が添加されたものをプライマー層として用いることによりボイル殺菌やレトルト殺菌後も物性の劣化がなく、デラミネーション等の発生がない高い耐ボイル性、耐レトルト性を有するガスバリア性フィルムを実現している(例えば、特許文献2〜4)。   Furthermore, in order to improve the adhesiveness of a vapor deposition layer to the resin base material, many things of the structure which provided the primer layer between the resin base material and the vapor deposition layer are proposed. As the material for these primer layers, acrylic resins are often used. In particular, the reaction mixture of acrylic polyol and isocyanate compound, or a silane coupling agent added thereto, is used as a primer layer for boil sterilization. In addition, a gas barrier film having high boil resistance and retort resistance that does not deteriorate in physical properties and does not generate delamination after retort sterilization (for example, Patent Documents 2 to 4).

特公昭63−28017号公報Japanese Patent Publication No.63-28017 特開2004−106443号公報JP 2004-106443 A 特開2007−69456号公報JP 2007-69456 A 特開2002−36419号公報JP 2002-36419 A

しかしながら、これらのフィルムは、ディスプレイ関連部材の耐久試験として一般的な60℃/90%RH 500時間や太陽電池モジュールの耐久試験として一般的な85℃/85%RH 1000時間(JIS C8917、C8938、C8990、C8991)といった、高温高湿試験後にも密着性を保持することが難しく、高い耐久性が要求される用途への利用は難しい。   However, these films are generally used for 60-degree C / 90% RH 500 hours as a durability test for display-related members and for 85-degree C / 85% RH 1000 hours as a durability test for solar cell modules (JIS C8917, C8938, It is difficult to maintain adhesion even after a high-temperature and high-humidity test, such as C8990 and C8991), and it is difficult to use for applications that require high durability.

この問題を解決するため、本発明は、高温高湿試験後も密着性を保持する、耐久性に優れた透明なガスバリアフィルムを提供することを目的とする。   In order to solve this problem, an object of the present invention is to provide a transparent gas barrier film excellent in durability that maintains adhesion even after a high-temperature and high-humidity test.

本発明は上記課題を達成するためになされたものであり、請求項1記載の発明は、樹脂基材の少なくとも片面にプライマー層と蒸着膜層が順に積層されたガスバリア積層フィルムであって、前記プライマー層は、ポリオールとイソシアネート系化合物との混合物を含み、JIS K7121の規定に従って測定された前記混合物の補外ガラス転移開始温度が、前記樹脂基材の補外ガラス転移開始温度+5℃以上30℃以下の範囲にあり、前記蒸着膜層が、少なくとも珪素酸化物を含有していることを特徴とする。
The present invention has been made to achieve the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 is a gas barrier laminated film in which a primer layer and a vapor deposition film layer are laminated in order on at least one surface of a resin substrate, The primer layer contains a mixture of a polyol and an isocyanate compound, and the extrapolated glass transition start temperature of the mixture measured in accordance with the provisions of JIS K7121 is an extrapolated glass transition start temperature of the resin substrate + 5 ° C. or more and 30 ° C. It exists in the following ranges, The said vapor deposition film layer contains the silicon oxide at least, It is characterized by the above-mentioned.

請求項2の発明は、請求項1に記載のガスバリア積層フィルムにおいて、前記樹脂基材はポリエチレンテレフタレートを含み、前記プライマー層を形成するポリオールとイソシアネート系化合物との混合物の前記規定に従って測定された補外ガラス転移開始温度が、80℃以上100℃以下であることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the gas barrier laminate film according to the first aspect, the resin base material includes polyethylene terephthalate, and the compensation is measured in accordance with the provision of the mixture of the polyol and the isocyanate compound forming the primer layer. The outer glass transition start temperature is 80 ° C. or higher and 100 ° C. or lower.

請求項3の発明は、請求項1または2に記載のガスバリア積層フィルムにおいて、前記プライマー層の膜厚が30nm以上200nm以下であることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the gas barrier laminate film according to claim 1 or 2, wherein the primer layer has a thickness of 30 nm to 200 nm.

請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のガスバリア積層フィルムにおいて、前記プライマー層は、ヒドロキシエチルメタクリレートとメチルメタクリレートとを共重合した水酸基価130mgKOH/g以上200mgKOH/g以下のアクリルポリオールと、一般式(O=C=N−(CH−N=C=O)n …(1)で表されるヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート体(但しn=3以上5以下)との混合物を含むことを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the gas barrier laminate film according to any one of claims 1 to 3, wherein the primer layer has a hydroxyl value of 130 mgKOH / g or more and 200 mgKOH / g obtained by copolymerizing hydroxyethyl methacrylate and methyl methacrylate. the following acrylic polyol, the general formula (O = C = N- (CH 2) 6 -N = C = O) n ... (1) at the isocyanurate of hexamethylene diisocyanate body represented (where n = 3 to 5 And a mixture thereof.

請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のガスバリア性積層フィルムにおいて、前記蒸着膜層が、さらにアルミニウム、亜鉛、錫、鉄、マンガンから選択されるいずれかの金属またはその金属酸化物を含有したものであることを特徴とする。   A fifth aspect of the present invention is the gas barrier laminate film according to any one of the first to fourth aspects, wherein the vapor deposition film layer is further selected from aluminum, zinc, tin, iron, and manganese. Or it contains the metal oxide, It is characterized by the above-mentioned.

請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のガスバリア積層フィルムにおいて、前記蒸着膜層の表面に、水溶性高分子とアルコキシシランまたはその加水分解生成物とを含有するコーティング液からなる薄膜の乾燥被膜であるガスバリア性被覆層が設けられていることを特徴とする。   A sixth aspect of the present invention is the gas barrier laminate film according to any one of the first to fifth aspects, wherein the surface of the deposited film layer contains a water-soluble polymer and alkoxysilane or a hydrolysis product thereof. A gas barrier coating layer, which is a dry film of a thin film made of a coating solution, is provided.

本発明によれば、樹脂基材の補外ガラス転移開始温度+5℃以上30℃以下の補外ガラス転移開始温度を有するポリオールとイソシアネート系化合物との混合物により構成されるプライマー層と珪素酸化物を含有した蒸着膜層とを組み合わせることにより、60℃/90%RH 500時間や85℃/85%RH 1000時間といった、高温高湿試験後にも密着性を保持する、湿熱耐性に優れた高耐久性を有する透明なガスバリアフィルムを提供することができる。   According to the present invention, a primer layer composed of a mixture of a polyol and an isocyanate compound having an extrapolated glass transition start temperature of a resin base material + 5 ° C. to 30 ° C. Combined with the contained vapor deposition film layer, it retains adhesion even after high-temperature and high-humidity tests, such as 60 ° C / 90% RH for 500 hours and 85 ° C / 85% RH for 1000 hours. A transparent gas barrier film having the following can be provided.

本発明の実施形態に係るガスバリア積層フィルムの一構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one structural example of the gas barrier laminated film which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るガスバリア積層フィルムの他の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other structural example of the gas barrier laminated film which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るガスバリア積層フィルムの両面ラミネート構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the double-sided laminated structure of the gas barrier laminated film which concerns on embodiment of this invention.

以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

以下、本発明のガスバリア積層フィルムの実施形態を図面に沿って説明する。
図1に示すように、本発明の実施形態に係るガスバリア積層フィルム10は、樹脂基材11とプライマー層12と蒸着膜層13とからなり、樹脂基材11の片面に、プライマー層12と蒸着膜層13とを順次積層した構成としている。本発明の実施形態に係るガスバリア積層フィルムは、より高い水蒸気バリア性を達成するために、樹脂基材11の両面にプライマー層12と蒸着膜層13とを順次積層した構成であってもよい。
Hereinafter, embodiments of the gas barrier laminate film of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a gas barrier laminated film 10 according to an embodiment of the present invention includes a resin base material 11, a primer layer 12, and a vapor deposition film layer 13, and the primer layer 12 and vapor deposition are formed on one side of the resin base material 11. The film layer 13 is sequentially stacked. The gas barrier laminate film according to the embodiment of the present invention may have a configuration in which the primer layer 12 and the vapor deposition film layer 13 are sequentially laminated on both surfaces of the resin base material 11 in order to achieve higher water vapor barrier properties.

樹脂基材11としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステルフィルム、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンフィルム、ポリエーテルスルフォン(PES)、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリルニトリルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリ乳酸などの生分解性プラスチックフィルムなどがある。樹脂基材11の厚みは、特に制限を設けないが、実用上6μm以上200μm以下程度がよく、好ましくは12μm以上125μm以下、さらに好ましくは12μm以上25μm以下がよい。   Examples of the resin substrate 11 include polyester films such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyolefin films such as polyethylene and polypropylene, polyether sulfone (PES), polystyrene film, polyamide film, and polyvinyl chloride. Examples include films, polycarbonate films, polyacrylonitrile films, polyimide films, and biodegradable plastic films such as polylactic acid. The thickness of the resin base material 11 is not particularly limited, but is practically about 6 μm to 200 μm, preferably 12 μm to 125 μm, and more preferably 12 μm to 25 μm.

また、樹脂基材11の他の層を積層する側の表面には、密着性を高めるため、コロナ処理、プラズマ処理、フレーム処理などの物理的処理や、酸やアルカリによる薬液処理などの化学的処理を施してもよい。   In addition, in order to improve the adhesion on the surface on which other layers of the resin base material 11 are laminated, chemical treatment such as physical treatment such as corona treatment, plasma treatment, flame treatment, or chemical treatment with acid or alkali is performed. Processing may be performed.

プライマー層12は、樹脂基材11上に設けられ、樹脂基材11と蒸着膜層13との密着性を高め、ボイル殺菌やレトルト殺菌などの各種殺菌処理や、長期屋外設置による蒸着層の剥離発生を防止するために設けられる。   The primer layer 12 is provided on the resin base material 11, enhances the adhesion between the resin base material 11 and the vapor deposition film layer 13, performs various sterilization treatments such as boil sterilization and retort sterilization, and peeling of the vapor deposition layer by long-term outdoor installation. It is provided to prevent the occurrence.

プライマー層12は、ポリオールとイソシアネート系化合物との混合物を用いて形成されることにより、樹脂基材11と蒸着膜層13との密着性を高めることができる。   By forming the primer layer 12 using a mixture of a polyol and an isocyanate compound, the adhesion between the resin substrate 11 and the vapor deposition film layer 13 can be enhanced.

ポリオールとは、分子内に複数の水酸基を有する化合物の総称であり、イソシアネート系化合物のイソシアネート基と反応するものである。主なポリオールとして、主鎖にエーテル結合を有するポリエーテルポリオール、主鎖にエステル結合を有するポリエステルポリオール、(メタ)アクリル酸誘導体モノマーを重合させて得られる高分子化合物、又は(メタ)アクリル酸誘導体モノマーとその他のモノマーとを共重合させて得られる高分子化合物であるアクリルポリオールなどが挙げられる。   A polyol is a general term for compounds having a plurality of hydroxyl groups in the molecule, and reacts with an isocyanate group of an isocyanate compound. The main polyol is a polyether polyol having an ether bond in the main chain, a polyester polyol having an ester bond in the main chain, a polymer compound obtained by polymerizing a (meth) acrylic acid derivative monomer, or a (meth) acrylic acid derivative. Acrylic polyol, which is a polymer compound obtained by copolymerizing a monomer and another monomer, can be used.

ポリエーテルポリオールには、主にアルキレンオキサイドを多価アルコールやポリアミンを開始剤として付加重合したポリオキシアルキレンポリオール、テトラヒドロフランのカチオン重合によって得られるポリオキシテトラメチレングリコールなどが挙げられる。   The polyether polyol mainly includes polyoxyalkylene polyol obtained by addition polymerization of alkylene oxide with polyhydric alcohol or polyamine as an initiator, and polyoxytetramethylene glycol obtained by cationic polymerization of tetrahydrofuran.

ポリエステルポリオールには、主に二塩基酸とグリコール類から得られる宿重合系ポリエステルポリオールとε−カプロラクトンの開環重合によって得られるポリカプロラクトンポリオールがある。宿重合系ポリエステルポリオールに使用される二塩基酸としては、アジピン酸、テレフタル酸、イソフタル酸などが挙げられ、グリコール類としてはエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタジオールなどが挙げられる。   Polyester polyols include polycaprolactone polyols obtained by ring-opening polymerization of a lodging polymerized polyester polyol mainly obtained from dibasic acids and glycols and ε-caprolactone. Examples of the dibasic acid used in the hotel polymerization polyester polyol include adipic acid, terephthalic acid, and isophthalic acid. Examples of glycols include ethylene glycol, neopentyl glycol, and 3-methyl-1,5-pentadiol. Is mentioned.

アクリルポリオールは、(メタ)アクリル酸誘導体モノマー同士、あるいは(メタ)アクリル酸誘導体モノマーとその他のモノマーをラジカル重合により共重合した高分子化合物のうち、末端にヒドロキシル基を有するものである。末端にヒドロキシル基を有する(メタ)アクリル酸誘導体モノマーとしては、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどがある。   Acrylic polyol has a hydroxyl group at the terminal among polymer compounds obtained by copolymerizing (meth) acrylic acid derivative monomers or (meth) acrylic acid derivative monomers and other monomers by radical polymerization. Examples of the (meth) acrylic acid derivative monomer having a hydroxyl group at the terminal include hydroxyethyl (meth) acrylate and hydroxybutyl (meth) acrylate.

末端にヒドロキシル基を有する(メタ)アクリル酸誘導体モノマーと共重合可能なモノマーとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレートなどの末端にアルキル基を有するモノマー、(メタ)アクリル酸などの末端にカルボキシル基を有する(メタ)アクリル酸誘導体モノマー、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレートなどの末端に芳香環や環状構造を有する(メタ)アクリル酸誘導体モノマーがある。(メタ)アクリル酸誘導体モノマー以外では、スチレンモノマー、シクロヘキシルマレイミドモノマー、フェニルマレイミドモノマーなどがある。   Monomers that can be copolymerized with a (meth) acrylic acid derivative monomer having a hydroxyl group at the terminal include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, and the like. Monomer having an alkyl group at the terminal, (meth) acrylic acid derivative monomer having a carboxyl group at the terminal such as (meth) acrylic acid, aromatic ring or cyclic structure at the terminal such as benzyl (meth) acrylate or cyclohexyl (meth) acrylate There are (meth) acrylic acid derivative monomers having: Other than (meth) acrylic acid derivative monomers, there are styrene monomers, cyclohexylmaleimide monomers, phenylmaleimide monomers, and the like.

ポリオールの分子量は特に規定しないが、具体的には、3000以上200000以下、好ましくは5000以上100000以下、さらに好ましくは5000以上40000以下である。   The molecular weight of the polyol is not particularly specified, but specifically, it is 3000 or more and 200000 or less, preferably 5000 or more and 100000 or less, and more preferably 5000 or more and 40000 or less.

イソシアネート系化合物とは、その分子中に2個以上のイソシアネート基を有するものである。例えば、モノマー系イソシアネートとして、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)などの芳香族系イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ビスイソシアネートメチルシクロヘキサン(H6XDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)などの脂肪族系イソシアネート、キシレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)などの芳香脂肪族系イソシアネートなどがある。また、これらのモノマー系イソシアネートの重合体あるいは誘導体も使用可能である。例えば、3〜5量体のヌレート型、1,1,1−トリメチロールプロパンなどと反応させたアダクト型、ビウレットと反応させたビウレット型などがある。   An isocyanate compound has two or more isocyanate groups in the molecule. For example, monomeric isocyanates include aromatic isocyanates such as tolylene diisocyanate (TDI) and diphenylmethane diisocyanate (MDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), bisisocyanate methylcyclohexane (H6XDI), isophorone diisocyanate (IPDI), and dicyclohexylmethane diisocyanate. Examples thereof include aliphatic isocyanates such as (H12MDI), aromatic aliphatic isocyanates such as xylene diisocyanate (XDI) and tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI). Also, polymers or derivatives of these monomeric isocyanates can be used. For example, there are a tripentameric nurate type, an adduct type reacted with 1,1,1-trimethylolpropane, a biuret type reacted with biuret, and the like.

イソシアネート系化合物は、上記のイソシアネート系化合物あるいはその重合体、誘導体から任意に選択してよく、1種類あるいは2種類以上組み合わせて用いることができる。   The isocyanate compound may be arbitrarily selected from the above-mentioned isocyanate compounds, polymers or derivatives thereof, and may be used alone or in combination of two or more.

また、上記ポリオール及びイソシアネート系化合物に加えて、用途に応じて添加剤を加えることもできる。例えば、硬化反応を促進させる触媒、紫外線吸収剤(UVA)やヒンダードアミン系光安定剤(HALS)などの光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、可塑剤、シランカップリング剤などがある。   Moreover, in addition to the said polyol and isocyanate type compound, an additive can also be added according to a use. For example, there are a catalyst that accelerates the curing reaction, a light stabilizer such as an ultraviolet absorber (UVA) and a hindered amine light stabilizer (HALS), an antioxidant, an antistatic agent, a plasticizer, and a silane coupling agent.

このとき、プライマー層12を形成するポリオールとイソシアネート系化合物(及び添加剤)との反応混合物のJIS K7121の規定に従って測定された補外ガラス転移開始温度が樹脂基材11の補外ガラス転移開始温度+5℃以上30℃以下の範囲になるようにポリオールとイソシアネート系化合物を選定すると、ディスプレイ関連部材の耐久試験として一般的な60℃/90%RH 500時間や太陽電池モジュールの耐久試験として一般的な85℃/85%RH 1000時間(JIS C8917、C8938、C8990、C8991)といった、高温高湿試験後も樹脂基材11と蒸着膜層13との密着性を保持し、高耐久性を有するガスバリア積層フィルムとなる。ポリオールとイソシアネート系化合物との反応混合物の補外ガラス転移開始温度が樹脂基材11の補外ガラス転移開始温度+5℃よりも低い、あるいは、樹脂基材11の補外ガラス転移開始温度+30℃よりも高いと、高温高湿下において軟化する樹脂基材11の動きにプライマー層12が追従することができずに、密着性を保持できなくなる。   At this time, the extrapolated glass transition start temperature measured in accordance with JIS K7121 of the reaction mixture of the polyol and isocyanate compound (and additive) forming the primer layer 12 is the extrapolated glass transition start temperature of the resin base material 11. When a polyol and an isocyanate compound are selected so as to be in the range of + 5 ° C. or more and 30 ° C. or less, it is a general 60 ° C./90% RH for 500 hours as a durability test for display-related members and a general durability test for a solar cell module. A gas barrier laminate that maintains the adhesion between the resin substrate 11 and the deposited film layer 13 even after a high-temperature and high-humidity test such as 85 ° C./85% RH 1000 hours (JIS C8917, C8938, C8990, C8991). Become a film. The extrapolated glass transition start temperature of the reaction mixture of polyol and isocyanate compound is lower than the extrapolated glass transition start temperature of the resin base material + 5 ° C., or the extrapolated glass transition start temperature of the resin base material + 30 ° C. If it is too high, the primer layer 12 cannot follow the movement of the resin base material 11 that softens under high temperature and high humidity, and the adhesion cannot be maintained.

樹脂基材11がPETの場合は、プライマー層12を形成するポリオールとイソシアネート系化合物(及び添加剤)との混合物のJIS K7121の規定に従って測定された補外ガラス転移開始温度が80℃以上100℃以下となるように、ポリオール及びイソシアネート系化合物及び添加剤を選定するのが望ましく、好ましくは85℃以上95℃以下である。補外ガラス転移開始温度が80℃より低いと、高温高湿下においてプライマー層12が軟化してしまい、樹脂基材11であるPET(補外ガラス転移開始温度約70℃)との密着性を保持できず、100℃よりも高いと、プライマー層12の膜質が硬すぎるために、高温高湿下においてPETの動きにプライマー層12が追従できず、密着性を保持できない問題がある。   When the resin substrate 11 is PET, the extrapolated glass transition start temperature measured according to JIS K7121 of the mixture of polyol and isocyanate compound (and additive) forming the primer layer 12 is 80 ° C. or higher and 100 ° C. It is desirable to select a polyol, an isocyanate compound, and an additive so that the following is satisfied, and the temperature is preferably 85 ° C. or higher and 95 ° C. or lower. When the extrapolated glass transition start temperature is lower than 80 ° C., the primer layer 12 is softened under high temperature and high humidity, and adhesion with PET (extrapolated glass transition start temperature of about 70 ° C.) as the resin base material 11 is achieved. If the temperature is higher than 100 ° C., the film quality of the primer layer 12 is too hard, so that the primer layer 12 cannot follow the movement of the PET under high temperature and high humidity, and the adhesion cannot be maintained.

プライマー層12に、ヒドロキシエチルメタクリレートとメチルメタクリレートとを共重合した水酸基価130mgKOH/g以上200mgKOH/g以下のアクリルポリオールと、一般式(O=C=N−(CH−N=C=O)n …(1)で表されるヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート体(但しn=3以上5以下)との混合物を使用することが望ましい。 The primer layer 12, and a hydroxyethyl methacrylate and methyl methacrylate copolymerized with a hydroxyl value 130 mgKOH / g or more and 200 mg KOH / g or less of acrylic polyol, the general formula (O = C = N- (CH 2) 6 -N = C = O) n: It is desirable to use a mixture with a nurate of hexamethylene diisocyanate represented by (1) (where n = 3 to 5).

水酸基価とは、ポリオール中の水酸基量の指標であり、ポリオール1g中の水酸基をアセチル化するために必要な水酸化カリウムのmg数を示す。   The hydroxyl value is an index of the amount of hydroxyl group in the polyol, and indicates the number of mg of potassium hydroxide necessary for acetylating the hydroxyl group in 1 g of polyol.

上記混合物の水酸基価が130mgKOH/gよりも小さいと、補外ガラス転移開始温度が高くなりすぎてしまい、200mgKOH/gよりも大きいと、補外ガラス転移開始温度が低くなりすぎてしまうため、高温高湿下で樹脂基材11との密着性を保持できない問題がある。上記一般式(1)で示されるヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート体と前記アクリルポリオールとの複合体は、樹脂基材11との密着性が良好なプライマー層12を形成可能である。   When the hydroxyl value of the above mixture is smaller than 130 mgKOH / g, the extrapolation glass transition start temperature becomes too high, and when it exceeds 200 mgKOH / g, the extrapolation glass transition start temperature becomes too low. There is a problem that the adhesiveness with the resin base material 11 cannot be maintained under high humidity. A complex of a hexamethylene diisocyanate nurate represented by the general formula (1) and the acrylic polyol can form a primer layer 12 having good adhesion to the resin substrate 11.

プライマー層12は、上記のポリオールと上記のイソシアネート系化合物との混合物と溶媒とからなる溶液を樹脂基材11上に塗工し、反応硬化させることにより形成される。用いられる溶媒としては、上記ポリオール及びイソシアネート系化合物を溶解する溶媒であればよく、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、ジオキソラン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、アセトンなどが挙げられ、これらの溶媒を1種類あるいは2種類以上組み合わせて用いることができる。   The primer layer 12 is formed by applying a solution composed of a mixture of the above polyol and the above isocyanate compound and a solvent onto the resin substrate 11 and reacting and curing it. The solvent used may be any solvent that dissolves the polyol and the isocyanate compound. Examples thereof include methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl ethyl ketone, dioxolane, tetrahydrofuran, cyclohexanone, and acetone. One type or a combination of two or more types can be used.

プライマー層12の形成方法としては、通常のコーティング方法を用いることができる。例えば、ディッピング法、ロールコート、グラビアコート、リバースコート、エアナイフコート、コンマコート、ダイコート、スクリーン印刷法、スプレーコート、グラビアオフセット法等の周知の方法を用いることができる。乾燥方法は、熱風乾燥、熱ロール乾燥、高周波照射、赤外線照射、UV照射など熱をかける方法を1種類あるいは2種類以上組み合わせて用いることができる。   As a method for forming the primer layer 12, a normal coating method can be used. For example, known methods such as dipping, roll coating, gravure coating, reverse coating, air knife coating, comma coating, die coating, screen printing, spray coating, and gravure offset method can be used. As the drying method, one or a combination of two or more methods of applying heat such as hot air drying, hot roll drying, high frequency irradiation, infrared irradiation, and UV irradiation can be used.

プライマー層12の膜厚は、30nm以上200nm以下が望ましく、好ましくは100nm以上200nm以下である。これよりも厚みが薄いと、樹脂基材11と蒸着膜層13との密着性が不十分となり、300nmよりも厚いと内部応力の影響が大きくなり、蒸着膜層13がきれいに積層されず、バリア性の発現が不十分となる問題がある。   The film thickness of the primer layer 12 is desirably 30 nm or more and 200 nm or less, and preferably 100 nm or more and 200 nm or less. If the thickness is thinner than this, the adhesion between the resin base material 11 and the vapor deposition film layer 13 becomes insufficient, and if it is thicker than 300 nm, the influence of internal stress becomes large, and the vapor deposition film layer 13 is not laminated neatly, There is a problem that the expression of sex becomes insufficient.

蒸着膜層13は、プライマー層12上に設けられ、フィルム全体にガスバリア性を付与するために設けられる。蒸着膜層13は、少なくとも珪素酸化物を含有している。また、さらに高いバリア性を必要とする場合、蒸着膜層13は、アルミニウム、亜鉛、錫、鉄、マンガンから選択されるいずれかの金属またはその金属酸化物を含有していることが好ましい。   The vapor deposition film layer 13 is provided on the primer layer 12 and is provided in order to give gas barrier properties to the entire film. The vapor deposition film layer 13 contains at least silicon oxide. Moreover, when higher barrier property is required, it is preferable that the vapor deposition film layer 13 contains either the metal selected from aluminum, zinc, tin, iron, manganese, or its metal oxide.

蒸着膜層13の材料には、金属珪素と二酸化珪素とを含有した蒸着材料を用いる。金属珪素と二酸化珪素とを含有した蒸着材料を蒸着させることで、フィルム全体に高いガスバリア性を付与することができる。さらに、金属珪素と二酸化珪素に、アルミニウム、亜鉛、錫、鉄、マンガンから選択されるいずれかの金属またはその金属酸化物を混合した蒸着材料を蒸着させることで、膜密度の高い蒸着膜層13が形成され、高い水蒸気バリア性を発現するとともに、ポリオールとイソシアネート系化合物との混合物によって形成された樹脂基材11の補外ガラス転移開始温度+5℃以上30以下の補外ガラス転移開始温度を有するプライマー層12との相乗効果により、高いガスバリア性と、高い耐久性を合わせ持つガスバリア性フィルムとなる。   As the material of the vapor deposition film layer 13, a vapor deposition material containing metal silicon and silicon dioxide is used. By depositing a deposition material containing metal silicon and silicon dioxide, high gas barrier properties can be imparted to the entire film. Further, a vapor deposition material in which any one metal selected from aluminum, zinc, tin, iron, and manganese or a metal oxide thereof is mixed with metal silicon and silicon dioxide is vapor-deposited, whereby a vapor deposition film layer 13 having a high film density is formed. Is formed, exhibits high water vapor barrier properties, and has an extrapolated glass transition start temperature of the resin substrate 11 formed by a mixture of a polyol and an isocyanate compound + 5 ° C. or more and 30 or less. Due to the synergistic effect with the primer layer 12, a gas barrier film having both high gas barrier properties and high durability is obtained.

金属珪素と二酸化珪素は、元素比O/Siが1以上1.8以下になるように混合することか望ましく、好ましくは1.2以上1.7以下である。また、アルミニウム、亜鉛、錫、鉄、マンガンから選択されるいずれかの金属またはその金属酸化物は、金属珪素と二酸化珪素の混合材料に対して1重量%以上50重量%以下混合することが望ましく、好ましくは1重量%以上40重量%以下、さらに好ましくは5重量%以上30重量%以下である。   Metal silicon and silicon dioxide are desirably mixed so that the element ratio O / Si is 1 or more and 1.8 or less, and preferably 1.2 or more and 1.7 or less. In addition, any metal selected from aluminum, zinc, tin, iron, and manganese, or a metal oxide thereof, is desirably mixed in an amount of 1 wt% to 50 wt% with respect to the mixed material of metal silicon and silicon dioxide. Preferably, it is 1 to 40% by weight, more preferably 5 to 30% by weight.

蒸着膜層13の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ気相成長法などの公知の方法を適宜用いてよいが、真空蒸着法が望ましい。また、蒸着膜層13の透明性を上げるために、蒸着材料を蒸着させる際に、蒸発した粒子と雰囲気中に導入した酸素ガスなどと反応させて蒸着させる反応蒸着をさせてもよい。酸素ガスやアルゴンガスとの反応蒸着を行うことにより、蒸着材料中の金属成分が酸化され、蒸着膜層13の透明性を向上させることができる。ガスを導入する際は、成膜室の圧力が2×10−1Pa以下にすることが望ましい。成膜室の圧力が2×10−1Paよりも大きくなってしまうと、蒸着膜層13がきれいに積層されず、水蒸気バリア性が低下してしまう。 As a method for forming the vapor deposition film layer 13, a known method such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, or a plasma vapor deposition method may be used as appropriate, but a vacuum vapor deposition method is desirable. Further, in order to increase the transparency of the vapor deposition film layer 13, when vapor deposition material is vapor deposited, reactive vapor deposition may be performed in which vapor deposition is performed by reacting with evaporated particles and oxygen gas introduced into the atmosphere. By performing reactive vapor deposition with oxygen gas or argon gas, the metal component in the vapor deposition material is oxidized, and the transparency of the vapor deposition film layer 13 can be improved. When introducing the gas, it is desirable that the pressure in the film forming chamber be 2 × 10 −1 Pa or less. If the pressure in the film forming chamber becomes higher than 2 × 10 −1 Pa, the vapor deposition film layer 13 is not neatly laminated, and the water vapor barrier property is lowered.

蒸着膜層13の膜厚は、0.005μm以上0.3μm以下が好ましく、さらに好ましくは0.03μm以上0.05μm以下である。0.005μmを小さいと十分なバリア性が発現せず、また0.3μmを超えると脆く、クラックが発生しやすくなり、バリア性が発現しない問題が生じる。   The film thickness of the vapor deposition film layer 13 is preferably 0.005 μm or more and 0.3 μm or less, and more preferably 0.03 μm or more and 0.05 μm or less. When 0.005 μm is small, sufficient barrier property is not exhibited, and when it exceeds 0.3 μm, it is brittle and cracks are likely to occur, resulting in a problem that barrier property is not exhibited.

本発明のガスバリア積層フィルムは、図2に示すガスバリア積層フィルム20のように、図1のガスバリア積層フィルム10の蒸着膜層13の上に、水溶性高分子とアルコキシシランまたはその加水分解生成物とを含有するコーティング液からなる薄膜の乾燥被膜であるガスバリア性被覆層21が設けられていてもよい。   A gas barrier laminated film of the present invention is formed on a vapor-deposited film layer 13 of the gas barrier laminated film 10 of FIG. 1 and a water-soluble polymer and alkoxysilane or a hydrolysis product thereof, like a gas barrier laminated film 20 shown in FIG. A gas barrier coating layer 21 which is a dry film of a thin film made of a coating solution containing s may be provided.

ガスバリア性被覆層21は、硬く脆い蒸着膜層13を保護し、擦れや屈曲によるクラックの発生を防止するために設けられ、水溶性高分子とアルコキシシランまたはその加水分解生成物を含有した成分からなる。水溶性高分子とアルコキシシランまたはその加水分解生成物とを含有するコーティング液を蒸着膜層13の上に塗工し、乾燥させることにより形成される。   The gas barrier coating layer 21 is provided to protect the hard and fragile deposited film layer 13 and prevent the occurrence of cracks due to rubbing or bending, and from a component containing a water-soluble polymer and alkoxysilane or a hydrolysis product thereof. Become. It is formed by applying a coating liquid containing a water-soluble polymer and alkoxysilane or a hydrolysis product thereof onto the deposited film layer 13 and drying it.

ガスバリア性被覆層21の形成方法としては、プライマー層12と同様に通常のコーティング方法を用いることができる。例えばディッピング法、ロールコート、グラビアコート、リバースコート、エアナイフコート、コンマコート、ダイコート、スクリーン印刷法、スプレーコート、グラビアオフセット法等の周知の方法を用いることができる。乾燥方法は、熱風乾燥、熱ロール乾燥、高周波照射、赤外線照射、UV照射など熱をかける方法を1種類あるいは2種類以上組み合わせて用いることができる。   As a method for forming the gas barrier coating layer 21, a normal coating method can be used similarly to the primer layer 12. For example, known methods such as dipping method, roll coating, gravure coating, reverse coating, air knife coating, comma coating, die coating, screen printing method, spray coating, and gravure offset method can be used. As the drying method, one or a combination of two or more methods of applying heat such as hot air drying, hot roll drying, high frequency irradiation, infrared irradiation, and UV irradiation can be used.

水溶性高分子としては、ポリビニルアルコール樹脂(PVA)、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂(EVOH)、ポリビニルピロリドン樹脂(PVP)などを用いることができ、これらを単独あるいは複数組み合わせて用いてもよい。   As the water-soluble polymer, polyvinyl alcohol resin (PVA), ethylene-vinyl alcohol copolymer resin (EVOH), polyvinyl pyrrolidone resin (PVP), etc. can be used, and these may be used alone or in combination.

アルコキシシランとしては、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラプロポキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシランなどを用いることができる。また、アルコキシシランの加水分解生成物としては、メタノールなどのアルコールにアルコキシシランを溶解し、その溶液に塩酸などの酸の水溶液を添加し、加水分解反応させることにより調製したものが挙げられる。   As the alkoxysilane, tetraethoxysilane, tetramethoxysilane, tetrapropoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltrimethoxysilane, or the like can be used. Examples of the hydrolysis product of alkoxysilane include those prepared by dissolving alkoxysilane in an alcohol such as methanol, adding an aqueous solution of an acid such as hydrochloric acid to the solution, and causing a hydrolysis reaction.

また、蒸着膜層13との密着性を上げるために、シランカップリング剤を添加してもよい。シランカップリング剤としては、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのエポキシ基を有するもの、3−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ基を有するもの、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプト基を有するもの、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのイソシアネート基を有するものなどが挙げられ、これらのシランカップリング剤を1種類あるいは2種類以上組み合わせて用いることができる。   Moreover, in order to improve adhesiveness with the vapor deposition film layer 13, you may add a silane coupling agent. Examples of the silane coupling agent include those having an epoxy group such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, those having an amino group such as 3-aminopropyltrimethoxysilane, and mercapto groups such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane. And those having an isocyanate group such as 3-isocyanatopropyltriethoxysilane. These silane coupling agents can be used alone or in combination of two or more.

本発明のガスバリア積層フィルムは、図3に示すガスバリア積層フィルム30のように、図2のガスバリア積層フィルム20の両面に、接着剤層31を介してラミネート樹脂層32を設けることで、より実用性の高い積層フィルムを提供できる。ラミネート樹脂層32は、ヒートシール性のあるシーラントフィルムを積層することで、袋状包装体などを形成する際の接着部に利用される。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体及びそれらの金属架橋物等の樹脂が用いられる。厚さは目的に応じて決められるが、一般的には15μm以上200μm以下の範囲である。なお、接着剤層31を介してラミネート樹脂層32は、図2のガスバリア積層フィルム20の片面にのみ設けてもよい。   The gas barrier laminate film of the present invention is more practical by providing a laminate resin layer 32 via an adhesive layer 31 on both sides of the gas barrier laminate film 20 of FIG. 2, like the gas barrier laminate film 30 shown in FIG. 3. High laminated film can be provided. The laminate resin layer 32 is used for an adhesive portion when a bag-shaped package or the like is formed by laminating a heat sealable sealant film. For example, polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid ester copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer and their Resins such as metal cross-linked products are used. The thickness is determined according to the purpose, but is generally in the range of 15 μm to 200 μm. Note that the laminate resin layer 32 may be provided only on one side of the gas barrier laminated film 20 of FIG. 2 via the adhesive layer 31.

また、ポリエチレンテレフタレートフィルムやポリエチレンナフタレートフィルムを本発明のガスバリア積層フィルムの片面または両面に積層することで、液晶表示素子や、太陽電池、電磁波シールド、タッチパネルで使用する透明伝導シートなどの封止材として用いることもできる。   In addition, by laminating polyethylene terephthalate film or polyethylene naphthalate film on one or both sides of the gas barrier laminate film of the present invention, sealing materials such as transparent conductive sheets used in liquid crystal display elements, solar cells, electromagnetic wave shields, and touch panels Can also be used.

以下、本発明を実施例及び比較例を用いて詳細に説明するが、本発明はこの形態に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example and a comparative example, this invention is not limited to this form.

(実施例1〜11、比較例1〜13)
ガスバリア積層フィルムの作製及び評価、プライマー層を形成する混合物の補外ガラス転移開始温度の測定は以下の方法に従って行った。
(Examples 1-11, Comparative Examples 1-13)
Production and evaluation of the gas barrier laminated film and measurement of the extrapolated glass transition start temperature of the mixture forming the primer layer were performed according to the following method.

<ガスバリア積層フィルムの作製>
(1)プライマー層溶液の調液工程
ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)、ヒドロキシブチルアクリレート(HBA)、メチルメタクリレート(MMA)、メチルアクリレート(MA)、エチルメタクリレート(EMA)、n−ブチルメタクリレート(nBMA)、t−ブチルメタクリレート(tBMA)、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)、ベンジルメタクリレート(BzMA)、メタクリル酸(MAA)、3−メタクリロキシトリメトキシシラン(KBM−503)、スチレン(St)をモノマーとして共重合して得られたアクリルポリオール(重量平均分子量1×10)の固形分濃度5%に調整したメチルエチルケトン溶液と、固形分濃度5%に調整したイソシアネート系化合物のメチルエチルケトン溶液、及び添加剤を所定の配合比に従って混合した。イソシアネート系化合物として、HDIヌレートはスミジュールN3300(住化バイエルウレタン)、TDIアダクトはコロネートL(日本ポリウレタン)、XDIアダクトはタケネートD−110N(三井化学)、IPDIアダクトはタケネートD−140N(三井化学)を使用した。また、添加剤として、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)はチヌビン292(チバ・ジャパン)、シランカップリング剤は3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランKBE−9007(信越シリコーン)を使用した。なお、ポリオールの成分、水酸基価、及びイソシアネート系化合物の種類、重量配合比、添加剤内容を表1に示す。

Figure 0005990945
<Production of gas barrier laminated film>
(1) Preparation process of primer layer solution Hydroxyethyl methacrylate (HEMA), Hydroxyethyl acrylate (HEA), Hydroxybutyl acrylate (HBA), Methyl methacrylate (MMA), Methyl acrylate (MA), Ethyl methacrylate (EMA), n -Butyl methacrylate (nBMA), t-butyl methacrylate (tBMA), cyclohexyl methacrylate (CHMA), benzyl methacrylate (BzMA), methacrylic acid (MAA), 3-methacryloxytrimethoxysilane (KBM-503), styrene (St) methyl ethyl ketone solution having a solid fraction concentration of 5% acrylic polyols obtained by copolymerizing a monomer (weight average molecular weight 1 × 10 4) and isocyanate with a solid fraction concentration of 5% Methyl ethyl ketone solution of preparative compounds, and additives were mixed according to a predetermined blending ratio. As isocyanate compounds, HDI nurate is Sumidur N3300 (Suika Bayer Urethane), TDI adduct is Coronate L (Nippon Polyurethane), XDI adduct is Takenate D-110N (Mitsui Chemicals), IPDI adduct is Takenate D-140N (Mitsui Chemicals) )It was used. As additives, hindered amine light stabilizer (HALS) was Tinuvin 292 (Ciba Japan), and silane coupling agent was 3-isocyanatopropyltriethoxysilane KBE-9007 (Shin-Etsu Silicone). The components of the polyol, the hydroxyl value, the type of isocyanate compound, the weight blending ratio, and the additive content are shown in Table 1.
Figure 0005990945

(2)プライマー層溶液の塗工工程
樹脂基材に、片面がコロナ処理された厚さ12μmの二軸延伸PETフィルム(東レフィルム加工、P60)を使用し、コロナ処理面にグラビアコート機を用い上記プライマー層溶液を塗工、乾燥後の厚みが0.20μmのプライマー層を積層した。
(2) Primer layer solution coating process A 12 μm thick biaxially stretched PET film (Toray film processing, P60) with a corona treatment on one side is used for the resin substrate, and a gravure coating machine is used on the corona treatment surface. The primer layer solution was applied, and a primer layer having a thickness of 0.20 μm after drying was laminated.

(3)蒸着膜層の積層工程
元素比O/Siが1.5になるように金属珪素粉末及び二酸化珪素粉末を混合した材料(A)、及び元素比O/Siが1.5になるように金属珪素粉末及び二酸化珪素粉末を混合した材料に、金属錫粉末を20重量%混合した蒸着材料(B)を作製し、真空蒸着機を使用して、プライマー層の上に厚さ0.05μmの蒸着膜層を積層し、目的のガスバリア積層フィルムを作製した。
(3) Lamination process of vapor deposition film layer Material (A) in which metal silicon powder and silicon dioxide powder are mixed so that element ratio O / Si is 1.5, and element ratio O / Si is 1.5. A vapor deposition material (B) in which a metal silicon powder and a silicon dioxide powder are mixed with 20 wt% of a metal tin powder is prepared, and a thickness of 0.05 μm is formed on the primer layer using a vacuum vapor deposition machine. The target gas barrier laminated film was produced by laminating the deposited film layers.

(4)ガスバリア性被覆層溶液の調液工程
テトラエトキシシランを0.02mol/Lの塩酸で加水分解した溶液をけん化度99%、重合度2400のPVAの5%水溶液にSiO/PVA=60/40となる割合で加え、ガスバリア性被覆層溶液とした。
(5)ガスバリア性被覆層溶液の塗工工程
無機酸化物蒸着層の上に、グラビアコート機を用い、上記ガスバリア性被覆層溶液を塗工、乾燥後の厚みが0.40μmのガスバリア性皮膜層を積層した。
(4) Preparation Step of Gas Barrier Coating Layer Solution A solution obtained by hydrolyzing tetraethoxysilane with 0.02 mol / L hydrochloric acid was added to a 5% aqueous solution of PVA having a saponification degree of 99% and a polymerization degree of 2400 with SiO 2 / PVA = 60. It was added at a ratio of / 40 to obtain a gas barrier coating layer solution.
(5) Coating process of gas barrier coating layer solution Gas barrier coating layer having a thickness of 0.40 μm after coating and drying the gas barrier coating layer solution on the inorganic oxide vapor deposition layer using a gravure coater. Were laminated.

(6)ガスバリア性積層フィルムへのラミネート樹脂層積層工程
ガスバリア性被覆層が積層されたガスバリア性積層フィルムの両面に、5g/mのポリウレタン系接着剤を介して厚さ50μmの耐加水分解PET(東レフィルム加工、X10S)をドライラミネート法により積層した。
(6) Laminating resin layer laminating step on gas barrier laminate film Hydrolysis resistant PET having a thickness of 50 μm on both surfaces of the gas barrier laminate film on which the gas barrier coating layer is laminated via a 5 g / m 2 polyurethane adhesive. (Toray film processing, X10S) was laminated by a dry laminating method.

<ガスバリア積層フィルムの評価>
(1)水蒸気透過度の測定
実施例1〜11及び比較例1〜13の樹脂基材/プライマー層/蒸着膜層構成のガスバリア積層フィルムについて、モダンコントロール社製の水蒸気透過度計(MOCON PERMATRAN−W 3/31)により、40℃−90%RH雰囲気下での水蒸気透過度(g/m/day)を測定した。
<Evaluation of gas barrier laminated film>
(1) Measurement of water vapor permeability About the gas barrier laminated film of resin base material / primer layer / deposition film layer structure of Examples 1-11 and Comparative Examples 1-13, a water vapor permeability meter (MOCON PERMATRAN- W 3/31), water vapor permeability (g / m 2 / day) in a 40 ° C.-90% RH atmosphere was measured.

(2)高温高湿試験の実施
ドライラミネートを行ったガスバリア性積層フィルムを85℃/85%RH環境下に3000時間置いた。
(2) Implementation of high-temperature and high-humidity test The gas barrier laminate film subjected to dry lamination was placed in an environment of 85 ° C./85% RH for 3000 hours.

(3)密着強度の測定
高温高湿試験実施前後のサンプルについて、ドライラミネートを行ったガスバリア性積層フィルムから10mm巾に切り出した試験片について、テンシロン型万能試験機を使用し、JIS K6854の試験方法であるT時剥離試験及び180度剥離試験を行って、ラミネート強度(N/10mm巾)を測定し、両方の剥離試験において共に1N/10mm巾以上の強度を有しているものを合格とした。
(3) Measurement of adhesion strength For samples before and after the high-temperature and high-humidity test, a test piece cut to a width of 10 mm from a gas barrier laminated film subjected to dry lamination was tested using a Tensilon type universal testing machine and a test method of JIS K6854 The laminate strength (N / 10 mm width) was measured by performing a T-time peel test and a 180 degree peel test, and those having strengths of 1 N / 10 mm width or more in both peel tests were accepted. .

<補外ガラス転移開始温度の測定>
補外ガラス転移温度の測定は、熱流速示差走査熱量測定(DSC)により行った。
<Measurement of extrapolated glass transition start temperature>
The extrapolation glass transition temperature was measured by thermal flow rate differential scanning calorimetry (DSC).

(1)DSC測定サンプルの作製
樹脂基材は約3mm四方にカットしたものを複数枚重ねたものを測定サンプルとした。プライマー層を形成する混合物の測定サンプルは、固形分濃度20%に調整したポリオールのメチルエチルケトン溶液と、固形分濃度20%に調整したイソシアネート系化合物のメチルエチルケトン溶液を表1に従った割合で混合した溶液を底面積約16cm−1のポリプロピレン製容器に5g入れ、100℃に設定したオーブン内で60分乾燥させた。次に、60℃の条件下に一晩置き測定サンプルとした。
(1) Production of DSC measurement sample The resin base material was obtained by stacking a plurality of cut pieces of about 3 mm square and used as a measurement sample. The measurement sample of the mixture forming the primer layer is a solution in which a methyl ethyl ketone solution of a polyol adjusted to a solid content concentration of 20% and a methyl ethyl ketone solution of an isocyanate compound adjusted to a solid content concentration of 20% are mixed in a proportion according to Table 1. Was put in a polypropylene container having a bottom area of about 16 cm −1 and dried in an oven set at 100 ° C. for 60 minutes. Next, a measurement sample was placed overnight at 60 ° C.

(2)補外ガラス転移開始温度の測定
DSCの測定は、JIS K7121に従って行い、補外ガラス転移点を決定した。
(2) Measurement of extrapolated glass transition start temperature DSC was measured according to JIS K7121 to determine the extrapolated glass transition point.

<ガスバリア積層フィルムの評価結果>
評価結果を表2に示す。樹脂基材として使用したPETの補外ガラス転移開始温度は72℃だった。実施例1〜11は、プライマー層を形成する混合物の補外ガラス転移開始温度が82〜96℃であり、樹脂基材の補外ガラス転移開始温度+5℃以上30℃以下の範囲にあり、かつ、80℃以上100℃以下であった。また、太陽電池モジュールの耐久試験として一般的な85℃/85%RH 1000時間(JIS C8917、C8938、C8990、C8991)よりも過酷な試験条件である、85℃/85%RH 3000時間の高温高湿試験後も、密着性を保持し、耐久性が良好であった。また、蒸着材料に金属錫を使用することで、水蒸気バリア性を向上させることができた。(実施例6)
それに対し、補外ガラス転移開始温度が80℃未満のプライマー層及び100℃よりも大きなプライマー層の場合は、高温高湿試験後に密着性を保持できず耐久性が不十分な結果となった。(比較例1〜13)

Figure 0005990945
<Evaluation results of gas barrier laminated film>
The evaluation results are shown in Table 2. The extrapolated glass transition start temperature of PET used as the resin substrate was 72 ° C. In Examples 1 to 11, the extrapolated glass transition start temperature of the mixture forming the primer layer is 82 to 96 ° C, the extrapolated glass transition start temperature of the resin base material is in the range of 5 ° C to 30 ° C, and 80 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. Moreover, the high temperature high of 85 degreeC / 85% RH 3000 hours which is severer test conditions than 85 degreeC / 85% RH 1000 hours (JIS C8917, C8938, C8990, C8991) common as an endurance test of a solar cell module. Even after the moisture test, the adhesion was maintained and the durability was good. Moreover, water vapor | steam barrier property was able to be improved by using metal tin for vapor deposition material. (Example 6)
On the other hand, in the case of a primer layer having an extrapolated glass transition start temperature of less than 80 ° C. and a primer layer greater than 100 ° C., the adhesion could not be maintained after the high temperature and high humidity test, resulting in insufficient durability. (Comparative Examples 1 to 13)
Figure 0005990945

本発明のガスバリアフィルム積層体は、食品、日用品、医薬品などの包装分野、及び電子機器関連部材などの分野において、特に高耐久性が必要とされる場合に好適に利用が期待される。   The gas barrier film laminate of the present invention is expected to be suitably used particularly in the fields of packaging such as foods, daily necessities, and pharmaceuticals, and fields related to electronic equipment, particularly when high durability is required.

10、20、30…ガスバリア積層フィルム、11…樹脂基材、12…プライマー層、13…蒸着膜層、21…ガスバリア性被覆層、31…接着剤層、32…ラミネート樹脂層。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 20, 30 ... Gas barrier laminated film, 11 ... Resin base material, 12 ... Primer layer, 13 ... Deposition film layer, 21 ... Gas barrier coating layer, 31 ... Adhesive layer, 32 ... Laminate resin layer.

Claims (6)

樹脂基材の少なくとも片面にプライマー層と蒸着膜層が順に積層されたガスバリア積層フィルムであって、
前記プライマー層は、ポリオールとイソシアネート系化合物との混合物を含み、JIS K7121の規定に従って測定された前記混合物の補外ガラス転移開始温度が、前記樹脂基材の補外ガラス転移開始温度+5℃以上30℃以下の範囲にあり、前記蒸着膜層が、少なくとも珪素酸化物を含有していることを特徴とするガスバリア積層フィルム。
A gas barrier laminated film in which a primer layer and a vapor deposition film layer are laminated in order on at least one surface of a resin substrate,
The primer layer includes a mixture of a polyol and an isocyanate compound, and an extrapolated glass transition start temperature of the mixture measured according to JIS K7121 is an extrapolated glass transition start temperature of the resin base material + 5 ° C. or higher. A gas barrier laminated film, wherein the vapor-deposited film layer contains at least a silicon oxide in a range of not higher than ° C.
前記樹脂基材はポリエチレンテレフタレートを含み、前記プライマー層を形成するポリオールとイソシアネート系化合物との混合物の前記規定に従って測定された補外ガラス転移開始温度が、80℃以上100℃以下であることを特徴とする請求項1に記載のガスバリア性積層フィルム。   The resin base material includes polyethylene terephthalate, and an extrapolated glass transition start temperature measured according to the above-mentioned provision of the mixture of polyol and isocyanate compound forming the primer layer is 80 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. The gas barrier laminate film according to claim 1. 前記プライマー層の膜厚は30nm以上200nm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のガスバリア積層フィルム。   The gas barrier laminate film according to claim 1 or 2, wherein the primer layer has a thickness of 30 nm or more and 200 nm or less. 前記プライマー層は、ヒドロキシエチルメタクリレートとメチルメタクリレートとを共重合した水酸基価130mgKOH/g以上200mgKOH/g以下のアクリルポリオールと、
一般式(O=C=N−(CH−N=C=O) …(1)で表されるヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート体(但しn=3以上5以下)との混合物を含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のガスバリア積層フィルム。
The primer layer comprises an acrylic polyol having a hydroxyl value of 130 mgKOH / g or more and 200 mgKOH / g or less obtained by copolymerizing hydroxyethyl methacrylate and methyl methacrylate;
General formula (O = C═N— (CH 2 ) 6 —N═C═O) n Including a mixture with a hexamethylene diisocyanate nurate (where n = 3 to 5) represented by (1) The gas barrier laminate film according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記蒸着膜層は、さらにアルミニウム、亜鉛、錫、鉄、マンガンから選択されるいずれかの金属またはその金属酸化物を含有したものであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のガスバリア性積層フィルム。   The vapor-deposited film layer further contains any metal selected from aluminum, zinc, tin, iron, and manganese, or a metal oxide thereof. The gas barrier laminate film described in 1. 前記蒸着膜層の表面に、水溶性高分子とアルコキシシランまたはその加水分解生成物とを含有するコーティング液からなる薄膜の乾燥被膜であるガスバリア性被覆層が設けられていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のガスバリア積層フィルム。   A gas barrier coating layer, which is a dry film of a thin film made of a coating solution containing a water-soluble polymer and alkoxysilane or a hydrolysis product thereof, is provided on the surface of the vapor deposition film layer. Item 6. The gas barrier laminated film according to any one of Items 1 to 5.
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