JP6217967B2 - ガスバリア多層フィルム - Google Patents
ガスバリア多層フィルム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6217967B2 JP6217967B2 JP2013146437A JP2013146437A JP6217967B2 JP 6217967 B2 JP6217967 B2 JP 6217967B2 JP 2013146437 A JP2013146437 A JP 2013146437A JP 2013146437 A JP2013146437 A JP 2013146437A JP 6217967 B2 JP6217967 B2 JP 6217967B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- gas barrier
- multilayer film
- anhydride
- barrier multilayer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
ラミネート用接着剤層の厚みLに対して、板状無機化合物の平面の最大長さの平均値、及び板状無機化合物の短片の幅の平均値が下記式を満たすことを特徴とするガスバリア性多層フィルムに関する。
ラミネート用接着剤層の厚みLに対して、板状無機化合物の平面の最大長さの平均値、及び板状無機化合物の短片の幅の平均値が下記式を満たすことを特徴とするガスバリア性多層フィルムに関する。
本発明で用いられる板状化合物の形状としては、
ラミネート用接着剤層の厚みLに対して、板状無機化合物の平面の最大長さの平均値、及び板状無機化合物の短片の幅の平均値が下記式を満たす必要がある。
一方、短片の幅の平均値が0.25よりも大きい場合には、フィラーが接着層内で積層した場合に、本来の接着層よりも無機化合物がはみ出すことによりラミネート状態を悪化させ、接着強度を低くしたり、気泡発生による層外観を劣化させる問題が生じる。
本発明での板状無機化合物の平面の最大長さの平均値とは、ある板状無機化合物の粒子を実際に電子顕微鏡(SEM)等で観察した場合の板平面の最大の長さの平均値のことである。ラミネート処理の際にフィラーが配列するのは板の最大の長さ部分が接着層の厚み内に収まろうとするためである。従って、この値が板状無機化合物の配列に重要な意味を持つ。平均値とするためには、例えば任意の100個の板状物をSEM観察して各板状物の最大の長さを測定した上で平均化することで算出できる。板状無機化合物の種類によっては、一部破砕され分級できなかった極めて小さい粒子が混入している場合もある。主要な粒子群での平面の最大長さと比べて1/5以下の微小な混入粒子は、本発明においては平均の算出からは除外することで、より実態に近い平面の最大長さの平均値とすることができる。
本発明での板状無機化合物の短片の幅の平均値とは、前記の平均最大長さと同様にSEM等で観察した場合の板状物の最小長さ部分の平均値のことである。ラミネート処理の際にフィラーが配列しながらも、接着層の垂直方向に複数の粒子が積層しても接着層内に収まるために本数値は重要な意味を持つ。平均値とするためには、例えば任意の100個の板状物をSEM観察して各板状物の短辺の長さを測定した上で平均化することで算出できる。板状無機化合物の種類によっては、一部破砕され分級できなかった極めて小さい粒子が混入している場合もある。主要な粒子群での平面の最大長さと比べて1/5以下の微小な混入粒子は本発明においても最大長さの平均値と同様に算出からは除外することで、より実態に近い短片の幅の平均値とすることができる。
前記の板状無機化合物の形状に対する制限である最大長の平均値、及び短片の幅の平均値を勘案すると、本発明で使用される板状無機化合物のアスペクト比は8以上の板状無機化合物が多数を占めると想定される。一般にガスバリアに対してはアスペクト比が高いほうが良く、好ましくは10以上であり、更に好ましくは50以上、最も好ましくは70以上である。中でも雲母系の板状無機化合物では、アスペクト比が100を超える材料も知られており特に好ましく用いられる。
本発明では官能基として1分子中に水酸基を2個以上有する樹脂(A)、官能基として1分子中にイソシアネート基を2個以上有するイソシアネート化合物(B)を含有してなる樹脂組成物(C)、及び板状無機化合物の総質量を100質量部とした場合、板状無機化合物の含有率はガスバリア能が向上するならば特に限定はないが、5〜50質量部であることが好ましい。5質量部以下の場合はバリア能が向上しにくく、50質量部以上ではは塗工表面の粘着性が低下することによりラミネート操作がしにくくなったり、ラミネート強度が不十分になったりする可能性があるためである。板状無機化合物の含有率(配合物のPWC)は下記式(e)により求めることができる。
本発明で用いる板状無機化合物の分散方法としては公知の分散方法が利用できる。例えば、ディゾルバー、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、ペイントコンディショナー、ボールミル、ロールミル、サンドミル、サンドグラインダー、ダイノーミル、ディスパーマット、ナノミル、SCミル、ナノマイザー等を挙げることができる。更により好ましくは、高い剪断力を発生させることのできる機器として、ヘンシェルミキサー、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、プラネタリーミキサー、二本ロール、三本ロール等が上げられる。これらのうちの1つを単独で用いてもよく、2種類以上装置を組み合わせて用いてもよい。
その方法は、板状無機化合物を予め水、又は水と有機溶媒からなる混合溶媒に分散させ、樹脂(A)と均一混合した後、水、又は水と有機溶媒とを除去する方法である。本方法により樹脂(A)と板状無機化合物との均一な良分散体を製造ことができ、この分散体を硬化剤で硬化させることによりガスバリアに特に優れた樹脂組成物とすることができる。具体的に樹脂(A)を加温により流動状態にし、ここに水、または水と有機溶剤との混合溶液に分散された板状無機化合物を導入し攪拌により均一混合し、攪拌しつつ加温温度を高める、もしくは減圧することにより、水及び有機溶剤を除去する。
本発明では、適した形状の板状無機化合物を接着層に導入することによりガスバリア性の向上のみならず接着強度も高めることができる場合もある。
[官能基として1分子中に水酸基を2個以上有する樹脂(A)]
本発明で使用する樹脂(A)は、官能基として1分子中に水酸基を有する樹脂であって、主骨格が、ポリエステル、ポリエステルポリウレタン、ポリエーテル、又はポリエーテルポリウレタンを含有してなることに特徴を有し、本発明の目的とする接着力、又はガスバリア性を発現させうるものであれば特に限定はない。
本発明の樹脂(A)は、多価カルボン酸成分として具体的には、脂肪族多価カルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等を、脂環族多価カルボン酸としては1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等を、芳香族多価カルボン酸としては、オルトフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ナフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、1,2−ビス(フェノキシ)エタン−p,p’−ジカルボン酸及びこれらジカルボン酸の無水物或いはエステル形成性誘導体;p−ヒドロキシ安息香酸、p−(2−ヒドロキシエトキシ)安息香酸及びこれらのジヒドロキシカルボン酸のエステル形成性誘導体等の多塩基酸を単独で或いは二種以上の混合物で使用することができる。また、これらの酸無水物も使用することができる。中でも、バリア性を得る為にはコハク酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、オルトフタル酸、オルトフタル酸の酸無水物、イソフタル酸が好ましく、更にはオルトフタル酸及びその酸無水物がより好ましい。
本発明で使用する多価アルコールは、具体的には、脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、メチルペンタンジオール、ジメチルブタンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、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、トリプロピレングリコール、芳香族多価フェノールとして、ヒドロキノン、レゾルシノール、カテコール、ナフタレンジオール、ビフェノール、ビスフェノールA、ヒスフェノールF、テトラメチルビフェノールや、これらの、エチレンオキサイド伸長物、水添化脂環族を例示することができる。中でも酸素原子間の炭素原子数が少ないほど、分子鎖が過剰に柔軟にならずに、酸素透過しにくいと推定されることから、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、及びシクロヘキサンジメタノールが好ましく、更にはエチレングリコールがより好ましい。多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合反応は、公知慣用の方法で行うことができる。
本発明の2個以上の水酸基を有する樹脂(A)として、より具体的には、
・3個以上の水酸基を有するポリエステルポリオールにカルボン酸無水物又はポリカルボン酸を反応させることにより得られるポリエステルポリオール(A1)、
・重合性炭素−炭素二重結合を有するポリエステルポリオール(A2)、
・グリセロール骨格を有するポリエステルポリオール(A3)、
・オルト配向多価カルボン酸成分と、多価アルコール成分を重縮合して得られるポリエステルポリオール(A4)、
・イソシアヌル環を有するポリエステルポリオール(A5)、
等を挙げることができる。
以下、各ポリエステルポリオールについて説明する。
本発明で使用するポリエステルポリオール(A1)は、3個以上の水酸基を有するポリエステルポリオール(I)にカルボン酸無水物又は多価カルボン酸を反応させることにより得られる少なくとも1個のカルボキシ基と2個以上の水酸基を有するものである。3個以上の水酸基を有するポリエステルポリオール(I)は多価カルボン酸または多価アルコールの一部を三価以上とすることで得られる。
オルトフタル酸及びその無水物は、骨格が非対称構造である。従って、得られるポリエステルの分子鎖の回転抑制が生じると推定され、これによりガスバリア性に優れると推定している。また、この非対称構造に起因して非結晶性を示し、十分な基材密着性が付与され、接着力とガスバリア性に優れると推定される。さらにドライラミネート接着剤として用いる場合には必須である溶媒溶解性も高いことで取扱い性にも優れる特徴を持つ。
3個以上の水酸基を有するポリエステルポリオール(I)を合成する際に、多価カルボン酸成分により分岐構造を導入する場合には、三価以上のカルボン酸を少なくとも一部に有する必要がある。これらの化合物としては、トリメリット酸およびその酸無水物、ピロメリット酸及びその酸無水物等があげられるが、合成時のゲル化を防ぐ為には三価以上の多価カルボン酸としては三価カルボン酸が好ましい。
本発明で使用する多価アルコールは、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、及びシクロヘキサンジメタノールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。中でも、酸素原子間の炭素原子数が少ないほど、分子鎖が過剰に柔軟にならずに、酸素透過しにくいと推定されることから、エチレングリコールを使用することが最も好ましい。
3個以上の水酸基を有するポリエステルポリオール(I)を合成する際に、多価アルコール成分により分岐構造を導入する場合には、三価以上の多価アルコールを少なくとも一部に有する必要がある。これらの化合物としてはグリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,2,4−ブタントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスルトール等があげられるが、合成時のゲル化を防ぐ為には三価以上の多価アルコールとしては三価アルコールが好ましい。
また、本発明のポリエステルポリオール(A2)として、更に、分子内に重合性炭素−炭素二重結合を有するものを挙げることができる。
多価カルボン酸において重合性炭素−炭素二重結合をもつ多価カルボン酸として無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸及びその酸無水物、3−メチル−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸及びその無水物等があげられる。中でも、炭素原子数が少ないほど、分子鎖が過剰に柔軟にならずに、酸素透過しにくいと推定されることから、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸が好ましい。
本発明のポリエステルポリオール(A2)は、重合性炭素−炭素二重結合をもつ多価カルボン酸以外の多価カルボン酸成分として前述の各種脂肪族多価カルボン酸、環族多価カルボン酸、香族多価カルボン酸等を用いることができる。中でもバリア機能を付与する為にはコハク酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、オルトフタル酸、オルトフタル酸の酸無水物、イソフタル酸が好ましく、更にはオルトフタル酸及びその酸無水物がより好ましい。
多価アルコールにおいて重合性炭素−炭素二重結合をもつ多価アルコールとして2−ブテン−1,4−ジオール等があげられる。
本発明で使用する多価アルコールは、重合性炭素−炭素二重結合をもつ多価アルコール以外の多価アルコール成分を用いても差し支えない。具体的には、前述の脂肪族多価アルコール、芳香族多価フェノール類等を使用することができる。中でも酸素原子間の炭素原子数が少ないほど、分子鎖が過剰に柔軟にならずに、酸素透過しにくいと推定されることから、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、及びシクロヘキサンジメタノールが好ましく、更にはエチレングクリコールがより好ましい。
本発明のポリエステルポリオール(A3)として、更に、一般式(1)で表されるグリセロール骨格を有するポリエステルポリオールを挙げることができる。
ガスバリア性接着剤用樹脂組成物の質量部から希釈溶剤質量、硬化剤に含まれる揮発成分質量、無機成分を除く質量をガスバリア性接着剤用有機樹脂全固形分の質量とする。
本発明で使用するポリエステルポリオール(A3)は、多価アルコールとして、炭素原子数2〜6のアルキレンジオール以外の多価アルコール成分を、本発明の効果を損なわない範囲において共重合させてもよい。これには各種脂肪族多価アルコール、脂環族多価アルコール、芳香族多価フェノール等を例示することができる。
本発明のポリエステルポリオール(A3)は、多価カルボン酸成分としてカルボン酸がオルト位に置換された芳香族多価カルボン酸又はその無水物を必須とするが、本発明の効果を損なわない範囲において、他の多価カルボン酸成分を共重合させてもよい。具体的には、前述の脂肪族多価カルボン酸、不飽和結合含有多価カルボン酸、芳香族多価カルボン酸等を単独で或いは二種以上の混合物で使用することができる。
本発明で使用するポリエステルポリオール(A4)は、オルトフタル酸及びその無水物を少なくとも1種以上含む多価カルボン酸成分と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、及びシクロヘキサンジメタノールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む多価アルコール成分からなる。特に、前記オルトフタル酸及びその無水物の、多価カルボン酸全成分に対する使用率が70〜100質量%であるポリエステルポリオールが好ましい。
本発明のポリエステルポリオール(A4)は、多価カルボン酸成分として前記オルトフタル酸及びその無水物を必須とするが、本発明の効果を損なわない範囲において、他の多価カルボン酸成分を共重合させてもよい。具体的には、前述の脂肪族多価カルボン酸、脂環族多価カルボン酸を単独で或いは二種以上の混合物で使用することができる。中でも、コハク酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、イソフタル酸が好ましい。
多価アルコール成分及びその他の成分としては、前記エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、及びシクロヘキサンジメタノール以外のものを発明の効果を妨げない範囲で添加することができる。これには各種脂肪族多価アルコール、脂環族多価アルコール、芳香族多価フェノール等を例示することができる。
本発明の樹脂(A)は、下記一般式(3)で表されるイソシアヌル環を有するポリエステルポリオール(A5)を含むと更に好ましい。
で表される基を表す。但しR1、R2及びR3の少なくとも1つは前記一般式(4)で表される基である)
Xは1,2−フェニレン基、1,2−ナフチレン基、2,3−ナフチレン基、2,3−アントラキノンジイル基、及び2,3−アントラセンジイル基から成る群から選ばれ、置換基を有していてもよいアリーレン基を表す。
ガスバリア性接着剤用樹脂組成物の質量部から希釈溶剤質量、硬化剤に含まれる揮発成分質量、無機成分を除く質量をガスバリア性接着剤用有機樹脂全固形分の質量とする。
樹脂(A)がポリエステルテルポリオールは、公知のポリエステルの製造方法により得ることができる。具体的には、触媒共存下、反応温度200〜220℃で、生成する水を系外へ取り除きながら反応させる製造方法にて合成できる。
本発明で使用する硬化剤は、前記樹脂(A)の水酸基と反応しうる硬化剤であれば特に限定はなく、ジイソシアネート化合物、ポリイソシアネート化合物やエポキシ化合物等の公知の硬化剤を使用できる。中でも、接着性や耐レトルト性の観点から、ポリイソシアネート化合物を使用することが好ましい。
本発明で使用するポリエステル樹脂組成物は、ガスバリア性を損なわない範囲で、各種の添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば、シリカ、アルミナなどの無機充填剤、安定剤(酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤等)、可塑剤、帯電防止剤、滑剤、ブロッキング防止剤、着色剤、フィラー、結晶核剤や、硬化塗膜の耐酸性を向上させるために、フタル酸無水物、コハク酸無水物等の酸無水物等が例示できる。
本発明で使用するポリエステル樹脂組成物を硬化させるガスバリアフィルムは、ポリエステル樹脂組成物塗工液を基材となるフィルムに塗布、硬化させることによって得られる。塗工液は溶剤型又は無溶剤型のいずれの形態であってもよい。溶剤型の場合、溶剤はポリエステル樹脂及び硬化剤の製造時に反応媒体として使用され、更に塗装時に希釈剤として使用される。使用できる溶剤としては例えば酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、イソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、メチレンクロリド、エチレンクロリド等のハロゲン化炭化水素類、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホアミド等が挙げられる。特に本発明のポリエステル樹脂組成物はこれらのうち酢酸エチルやメチルエチルケトン溶剤への溶解性に優れることから、酢酸エチルやメチルエチルケトンを使用するのが好ましい。
本発明で使用するポリエステル樹脂組成物を硬化されてなるガスバリアフィルムは、フィルムラミネート用ガスバリア性フィルムとして使用できる。
本発明のガスバリア用多層フィルムが遮断できるガスとしては水蒸気、酸素の他、二酸化炭素、窒素、アルゴン等の不活性ガス、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール成分、フェノール、クレゾール等のフェノール類の他、低分子化合物からなる香気成分類、例えば、醤油、ソース、味噌、レモネン、メントール、サリチル酸メチル、コーヒー、ココアシャンプー、リンス、等の香り成分を例示することができる。
攪拌機、窒素ガス導入管、スナイダー管、コンデンサーを備えたポリエステル反応容器に、グリセロールを276.27部、無水フタル酸1036.84部、エチレングリコール325.87部、及びチタニウムテトライソプロポキシド0.16部を仕込み、精留管上部温度が100℃を超えないように徐々に加熱して内温を220℃に保持した。酸価が1mgKOH/g以下になったところでエステル化反応を終了し、数平均分子量1497。46のポリエステルポリオール樹脂「GLY3oPA7EG5」を得た。このポリエステルポリオール樹脂は1分子あたり平均3つのグリセロールを有する。尚、本ポリエステルポリオールは前記のポリエステルポリオール(A3)、(A4)の特徴を持つものである。
オルトフタル酸とエチレングリコールからなるポリエステルポリオール樹脂「EGoPA」製造方法
攪拌機、窒素ガス導入管、スナイダー管、コンデンサーを備えたポリエステル反応容器に、無水フタル酸396.34部、エチレングリコール173.73部、及びチタニウムテトライソプロポキシド0.05部を仕込み、精留管上部温度が100℃を超えないように徐々に加熱して内温を220℃に保持した。酸価が1mgKOH/g以下になったところでエステル化反応を終了し、数平均分子量600のポリエステルポリオール樹脂「oPAEG」を得た。このポリエステルポリオール樹脂が有するグリセロールの質量%は、0.0%であった。尚、本ポリエステルポリオールは前記のポリエステルポリオール(A4)の特徴を持つものである。
樹脂(A)
攪拌機、窒素ガス導入管、精留管、水分分離器等を備えたポリエステル反応容器に、無水フタル酸1136.5部、エチレングリコール495.3部、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート668.1部及びチタニウムテトライソプロポキシドを多価カルボン酸と多価アルコールとの合計量に対して100ppmに相当する量を仕込み、精留管上部温度が100℃を超えないように徐々に加熱して内温を220℃に保持した。酸価が1mgKOH/g以下になったところでエステル化反応を終了し、数平均分子量約860、水酸基価195.4mgKOH/g、酸価0.9mgKOH/gのポリエステルポリオールを得た。
尚、本ポリエステルポリオールは前記のポリエステルポリオール(A4)、(A5)の特徴を持つものである。
(硬化剤a)
三井化学製「タケネートD−110N」(メタキシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体 不揮発成分75.0% NCO% 11.5%)と三井化学製「タケネート500」(メタキシリレンジイソシアネートモノマー不揮発分>99%,NCO% 44.6%)を75/25(質量比)の割合で混合し硬化剤aとした。
硬化剤aの不揮発分は、81.0%、NCO% 20.0%である。
DICグラフィックス製「ディックドライKW−75」(トリメチロールプロパンと2,6―トリレンジイソシアネートとのアダクト体(不揮発分は75.0%、NCO%は13.4%)を硬化剤bとした。
以下に無機化合物A〜Jとして、各実施例、比較例で用いた無機化合物を記す。無機化合物の形状は、5nm厚のプラチナ蒸着を行った後、走査型電子顕微鏡(SEM)(S−3400、日立ハイテク製)を用いた観察を実施した。粒子径に応じて倍率1000〜10000倍で観察した。まずは粒子が板状物主体かの判定を行い、板状であればこれらの粒子の形状を代表する100個の粒子を選択した。この時、分級の残りと想定されるような微小粒子や、板状物の表面にへばりつき、独立粒子として機能しないと想定される粒子は選択より除いた。また、板状粒子がある部分で結合し、集合体として存在する場合は、その集合体自体を1個の粒子とみなして観察を行った。各板状物の平面の最大長さ、及び、短辺の幅を計測しこれを平均することで、板状無機化合物の平面の最大長さの平均値、及び板状無機化合物の短片の幅の平均値を算出した。
(板状無機化合物A)
PDM−5Y、合成マイカ、板状、平面の最大の平均長さ6.1μm、短片の平均幅0.16μm、トピー工業株式会社製
(板状無機化合物B)
TM−10、天然マイカ、板状、平面の最大の平均長さ12μm、短片の平均幅0.22μm、株式会社ヤマグチマイカ製
(板状無機化合物C)
HM6040、天然マイカ、板状、平面の最大の平均長さ19μm、短片の平均幅0.53μm、Anhui Heng Hao Science and Technology co.Ltd製
ソマシフMEA、有機化マイカ、板状、平面の最大の平均長さ7.3μm、短片の平均幅0.38μm、コープケミカル株式会社製
(板状無機化合物E)
シルキーフレークF01、ガラス、板状、平面の最大の平均長さ17μm、短片の平均幅0.38μm、コープケミカル株式会社製
(板状無機化合物F)
CS-325DC、天然マイカ、板状、平面の最大の平均長さ27μm、短片の平均幅2.3μm、株式会社ヤマグチマイカ製
(板状無機化合物G)
SP−40、タルク、板状、平面の最大の平均長さ15μm、短片の平均幅3.5μm、富士タルク工業株式会社製
DHT-4C、ハイドロタルサイト、板状、平面の最大の平均長さ0.87μm、短片の平均幅0.23μm、協和化学工業株式会社製
(非板状無機化合物I)
C60、ベーマイト、角柱状、平面の最大の平均長さ2.6μm、短片の平均1.9μm、大明化学工業株式会社製
(非板状無機化合物J)
LPZINC−11、酸化亜鉛、略球状、平面の最大の平均長さ6.8μm、短片の平均4.8μm、堺化学工業株式会社製
撹拌機を備えた容器に製造例1〜3により製造したポリエステルポリオール樹脂を仕込み、90℃で加熱撹拌しポリエステルポリオールが十分に流動性を保つ状態とした。撹拌しながら各種の板状無機化合物、または、非板状無機化合物を後述の表2及び3に示した配合で添加し、90℃で均一となるまで撹拌した。これを冷却することで無機化合物をポリエステルポリオールに分散させた分散体を得た。
無機化合物を含有するポリエステルポリオール樹脂塗工液として、前記方法で無機化合物を分散させたポリエステルポリオール/無機化合物分散体を酢酸エチルで希釈して、ポリエステルポリオール/無機化合物分散体溶液を得た。更に硬化剤aまたはbを表2及び3に示す様に配合し、後述の塗工方法で使用するポリエステルポリオール樹脂塗工液を得た。
無機化合物を含有しないポリエステルポリオール樹脂塗工液として、前記製造方法で得たポリエステルポリオールを酢酸エチルで希釈して樹脂溶液を得、更に硬化剤a又はbを表4に示す様に配合し、後述の塗工方法で使用するポリエステルポリオール樹脂塗工液を得た。
ポリエステルポリオール樹脂塗工液を、バーコーター#4〜#8の何れかを用いて接着層の厚みが3μmになるように、厚さ12μmのPETフィルム(東洋紡績(株)製「E−5100」)に塗布し、温度70℃に設定したドライヤーで希釈溶剤を揮発させ乾燥し、この複合フィルムと厚さ15μmのナイロン(Ny)フィルム(ユニチカ(株)製「エンブレムON―BC」)を温度40℃、圧力0.4MPa、ラミネート速度40m/minにてドライラミネートしてこの複合フィルムとを40℃/3日間かけて硬化させ、PET/ポリエステルポリオール樹脂組成物/Ny積層体である積層体Aを得た。
ポリエステルポリオール樹脂塗工液を、バーコーター#4〜#8の何れかを用いて接着層の厚みが3μmになるように厚さ15μmのナイロン(Ny)フィルム(ユニチカ(株)製「エンブレムON―BC」)に塗布し、温度70℃に設定したドライヤーで希釈溶剤を揮発させ乾燥し、次いで、この複合フィルムと未延伸LLDPEフィルム(東セロ社製TUX−HC 60μ)を温度40℃、圧力0.4MPa、ラミネート速度40m/minにてドライラミネートして、Ny/ポリエステルポリオール樹脂組成物/LLDPE積層体である積層体Bを得た。
積層体Aを包埋樹脂により包み込み樹脂を硬化させた後、ミクロトームを用いて積層体Aの断面を切り出した。この断面に5nmのプラチナ蒸着を行った後、走査型電子顕微鏡(S−3400、日立ハイテク製)を用い、SEM観察を実施し、NYとPET間のラミネート層厚みを測定した。このラミネート層厚みの数値及び、表1の各種板状、非板状無機化合物での平面の最大長さの平均値、及び短片の幅の平均値より無機化合物の平面の最大長さ/L、及び無機化合物の短片の幅/Lを算出した。
エージングが終了した積層体Aを、水蒸気透過度試験法 伝導度法「ISO−15106−3」に準じ、Illinois社製測定装置を用いて、PETフィルムを加湿面とした上で40℃、90%RHの雰囲気下で評価を行った。なおRHとは、湿度を表す。
また、ポリエステル樹脂組成物を硬化させた樹脂塗膜単体の水蒸気透過率(バリア性)はPET/ポリエステルポリオール樹脂組成物/Ny積層体の測定結果より、式(a)を用いて計算した。
P1:塗膜単体の水蒸気透過率
P2:12μmPETフィルムの水蒸気透過率(46g/m2・24時間として計算)
P3:15μmナイロンフィルムの水蒸気透過率(260g/m2・24時間として計算)
エージングが終了した積層体Aを、モコン社製酸素透過率測定装置OX−TRAN2/21MHを用いてJIS−K7126(等圧法)に準じ、23℃、0%RHおよび90%RHの雰囲気下で測定した。
また、ポリエステル樹脂組成物を硬化させた樹脂塗膜単体の酸素バリア性はバリア性積層フィルム、PETフィルムおよびナイロンフィルムの測定結果より、式(a)を用いて計算した。
P1:塗膜単体の酸素透過率
P2:12μmPETフィルムの酸素透過率(0%RH:130cc/m2・24時間・atm、90%RH:100cc/m2・24時間・atmとして計算)
P3:15μmナイロンフィルムの水蒸気透過率(0%RH:50cc/m2・24時間・atm、90%RH:74cc/m2・24時間・atmとして計算)
エージングが終了した積層体Bを、塗工方向と平行に15mm幅に切断し、NyフィルムとLLDPEフィルムとの間を、(株)オリエンテック製テンシロン万能試験機を用いて、雰囲気温度25℃、剥離速度を300mm/分に設定し、180度剥離方法で剥離した際の引っ張り強度をラミネート強度とした。ラミネート強度の単位はN/15mmとした。
エージングが終了した積層体Aを目視で判定した。均一透明な場合は○、フィルムに浮き部分がみられ気泡が入っているものは×と判定した。
無機化合物が板状形状ではあるが、無機化合物の平面の最大長さの平均値/Lが2よりも小さい比較例3の場合には、無機成分なしの参考例に比べて外観を含む各種物性の変化は小さかったが、無機成分を添加した有点を見出すことができなかった。
これは、板状無機化合物が接着層内でフィルムと平行に配列することができていないためと推定される。更に比較例4,5の無機化合物のように、非板状形状を持つため無機化合物の平面の最大長さの平均値が2よりも小さく、且つ無機化合物の短片の幅の平均値/Lが0.25よりも大きい場合には、比較例1、2と同様に、外観、水蒸気、酸素透過率いずれもが無機成分を含有しない参考例よりも劣り無機化合物の添加が逆効果となった。
Claims (25)
- ラミネート用接着剤が、官能基として1分子中に水酸基を2個以上有する樹脂(A)、官能基として1分子中にイソシアネート基を2個以上有するイソシアネート化合物(B)を含有してなる樹脂組成物(C)からなる請求項1に記載のガスバリア性多層フィルム。
- 樹脂(A)の主骨格が、ポリエステル、ポリエステルポリウレタン、ポリエーテル、又はポリエーテルポリウレタン構造を有する請求項2に記載のガスバリア性多層フィルム。
- 樹脂(A)が芳香族環を有する請求項2又は3に記載のガスバリア性多層フィルム。
- 樹脂(A)の主骨格がポリエステル又はポリエステルポリウレタン構造であって、
ポリエステル構成モノマー成分の多価カルボン酸全成分に対して、オルト配向芳香族ジカルボン酸又はその無水物の使用率が70〜100質量%であることを特徴とする請求項4に記載のガスバリア性多層フィルム。 - オルト配向芳香族ジカルボン酸又はその無水物が、オルトフタル酸又はその無水物、ナフタレン2,3−ジカルボン酸又はその無水物、ナフタレン1,2−ジカルボン酸又はその無水物、アントラキノン2,3−ジカルボン酸又はその無水物、及び2,3−アントラセンジカルボン酸又はその無水物から成る群から選ばれる少なくとも1つである請求項5に記載のガスバリア性多層フィルム。
- 樹脂(A)が、3個以上の水酸基を有するポリエステルポリオールにカルボン酸無水物又はポリカルボン酸を反応させることにより得られる少なくとも1個のカルボキシ基と2個以上の水酸基を有するポリエステルポリオール(A1)である請求項2〜4の何れかに記載のガスバリア性多層フィルム。
- ポリエステルポリオール(A1)の水酸基価が20〜250であり、酸価が20〜200である請求項7に記載のガスバリア性多層フィルム。
- 樹脂(A)が、分子内に重合性炭素−炭素二重結合を有するポリエステルポリオール(A2)である請求項2〜4の何れかに記載のガスバリア性多層フィルム。
- ポリエステルポリオール(A2)を構成する重合性炭素−炭素二重結合を有するモノマー成分が、マレイン酸、無水マレイン酸、又はフマル酸である請求項9に記載のガスバリア性多層フィルム。
- ポリエステルポリオール(A2)を構成する全モノマー成分100質量部に対して、重合性炭素−炭素二重結合を有するモノマー成分が、5〜60質量部である請求項9又は10に記載のガスバリア性多層フィルム。
- 前記一般式(1)で表されるポリエステルポリオール(A3)のグリセロール残基を、酸素バリア性ポリエステル樹脂組成物中に5質量%以上含有する請求項12に記載のガスバリア性多層フィルム。
- 樹脂(A)が、オルト配向芳香族ジカルボン酸又はその無水物の少なくとも1種を含む多価カルボン酸成分と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、及びシクロヘキサンジメタノールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む多価アルコール成分を重縮合して得られるポリエステルポリオール(A4)である請求項2〜4の何れかに記載のガスバリア性多層フィルム。
- オルト配向芳香族ジカルボン酸又はその無水物が、オルトフタル酸又はその無水物、ナフタレン2,3−ジカルボン酸又はその無水物、ナフタレン1,2−ジカルボン酸又はその無水物、アントラキノン2,3−ジカルボン酸又はその無水物、及び2,3−アントラセンジカルボン酸又はその無水物から成る群から選ばれる少なくとも1つの多価カルボン酸又はその無水物である請求項14に記載のガスバリア性多層フィルム。
- 樹脂(A)が、一般式(3)で表されるイソシアヌル環を有するポリエステルポリオール(A5)である請求項2〜4の何れかに記載のガスバリア性多層フィルム。
- イソシアネート化合物(B)が芳香族環を有するポリイソシアネートを含有するものである請求項2〜16の何れかに記載のガスバリア性多層フィルム。
- 芳香族環を有するポリイソシアネートが、メタキシレンジイソシアネート、又はメタキシレンジイソシアネートと2個以上の水酸基を有するアルコールとの反応生成物である請求項17に記載のガスバリア性多層フィルム。
- 樹脂(A)を、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、又はケトン系溶剤若しくはエステル系溶剤を含有する混合溶剤に溶解させてなる請求項2〜18の何れかに記載のガスバリア性多層フィルム。
- 樹脂組成物(C)が無溶剤型である請求項1〜19の何れかに記載のガスバリア性多層フィルム。
- 請求項1〜20の何れかに記載のガスバリア性多層フィルムが、酸素バリア性を有するものであるガスバリア性多層フィルム。
- 請求項1〜21の何れかに記載のガスバリア性多層フィルムに用いられる接着剤。
- 請求項1〜21の何れかに記載のガスバリア性多層フィルムを用いた不活性ガスバリア用多層フィルム。
- 請求項1〜21の何れかに記載のガスバリア性多層フィルムを用いたアルコールガスバリア用多層フィルム。
- 請求項1〜21の何れかに記載のガスバリア性多層フィルムを用いた保香用多層フィルム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013146437A JP6217967B2 (ja) | 2013-07-12 | 2013-07-12 | ガスバリア多層フィルム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013146437A JP6217967B2 (ja) | 2013-07-12 | 2013-07-12 | ガスバリア多層フィルム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015016657A JP2015016657A (ja) | 2015-01-29 |
JP6217967B2 true JP6217967B2 (ja) | 2017-10-25 |
Family
ID=52438151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013146437A Expired - Fee Related JP6217967B2 (ja) | 2013-07-12 | 2013-07-12 | ガスバリア多層フィルム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6217967B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016136768A1 (ja) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 東洋紡株式会社 | 積層フィルム |
WO2017103992A1 (ja) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | Dic株式会社 | バリア材用ポリエステル樹脂組成物、及びバリアフィルム |
CN108367562A (zh) * | 2015-12-21 | 2018-08-03 | Dic株式会社 | 层叠体和层叠体的制造方法 |
JPWO2018105440A1 (ja) * | 2016-12-05 | 2018-12-13 | Dic株式会社 | ガスバリア性接着剤用樹脂組成物、接着剤、及び積層体 |
US11015013B2 (en) * | 2016-12-26 | 2021-05-25 | Dic Corporation | Resin composition, molded body, laminate, gas barrier material, coating material, and adhesive |
JP7364535B2 (ja) | 2020-06-29 | 2023-10-18 | トヨタ自動車株式会社 | ワーク搬送システム |
WO2024075529A1 (ja) * | 2022-10-06 | 2024-04-11 | Dic株式会社 | 積層体、包装材 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0741685A (ja) * | 1993-08-02 | 1995-02-10 | Sumitomo Chem Co Ltd | ガスバリア性成形体 |
JP3900555B2 (ja) * | 1996-08-30 | 2007-04-04 | 住友化学株式会社 | 組成物の製造方法 |
JP2013103434A (ja) * | 2011-11-15 | 2013-05-30 | Dic Corp | 不活性ガスバリア用多層フィルム |
JP5648856B2 (ja) * | 2011-12-21 | 2015-01-07 | Dic株式会社 | 一液硬化型ガスバリア接着剤及びそれを用いたフィルム、容器、チューブ |
JP6002984B2 (ja) * | 2011-12-22 | 2016-10-05 | Dic株式会社 | ハイソリッド型接着剤用樹脂組成物、及び接着剤 |
WO2013097057A1 (en) * | 2011-12-31 | 2013-07-04 | Dic Corporation | Mica-containing resin composition for adhesives and adhesive |
-
2013
- 2013-07-12 JP JP2013146437A patent/JP6217967B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015016657A (ja) | 2015-01-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5440892B2 (ja) | 板状無機化合物を含有する接着剤用樹脂組成物、および接着剤 | |
JP6217967B2 (ja) | ガスバリア多層フィルム | |
JP6002966B2 (ja) | リン酸変性化合物含有接着剤用樹脂組成物、及び接着剤 | |
WO2014103994A1 (ja) | ポリエステル樹脂組成物、接着剤、及びフィルム | |
WO2015079924A1 (ja) | ガスバリア性接着剤用樹脂組成物、及び接着剤 | |
JP5875023B2 (ja) | 保香用多層フィルム | |
JP5831778B2 (ja) | 水蒸気バリア用樹脂組成物、接着剤、及びコーティング剤 | |
JP5821826B2 (ja) | 接着剤 | |
JP2013103434A (ja) | 不活性ガスバリア用多層フィルム | |
JP5861923B2 (ja) | ガスバリア性多層フィルム | |
WO2013005767A1 (ja) | ガスバリア性多層フィルム、接着剤、及びコーティング材 | |
JP5605667B1 (ja) | 雲母を含有する接着剤用樹脂組成物、及び接着剤 | |
JP6002984B2 (ja) | ハイソリッド型接着剤用樹脂組成物、及び接着剤 | |
WO2016006125A1 (ja) | シーラントフィルムを有する積層体 | |
JP5648855B2 (ja) | 水蒸気バリア性を有する接着剤用樹脂組成物、及び接着剤 | |
JP5979433B2 (ja) | 透明蒸着層を含む層を有するガスバリア性多層フィルム | |
JP5982800B2 (ja) | 非石油由来成分を用いたガスバリア性接着剤、及びガスバリア性多層フィルム、容器、及びチューブ | |
JP5626587B2 (ja) | ガスバリア性フィルム | |
JP6155595B2 (ja) | ドライラミネート用接着剤組成物 | |
JP2013107925A (ja) | アルコールバリア用多層フィルム | |
JP2013234220A (ja) | 樹脂分散体の製造方法、接着剤、及びコーティング剤 | |
JP2015100961A (ja) | 建材用積層体 | |
JP6225601B2 (ja) | 水蒸気バリア接着剤用樹脂組成物の製造方法、および水蒸気バリア用接着剤、水蒸気バリア用フィルム、水蒸気バリア用コーティング剤、水蒸気バリア用積層体 | |
JP5543408B2 (ja) | ガスバリア性ポリエステル樹脂組成物、及びガスバリア性フィルム | |
JP6197575B2 (ja) | 水蒸気バリア接着剤用樹脂組成物の製造方法、および水蒸気バリア用接着剤、水蒸気バリア用フィルム、水蒸気バリア用コーティング剤、水蒸気バリア用積層体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160616 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170131 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170328 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170831 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170913 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6217967 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |