JP6876265B2 - Gas barrier film - Google Patents

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Description

本発明は、ガスバリア性フィルムに関する。 The present invention relates to a gas barrier film.

食品、医薬品等の包装に用いられる包装材料には、内容物の変質や腐敗などを抑制し、それらの機能や性質を保持するために、水蒸気、酸素、その他の内容物を変質させる気体の進入を遮断する性質(ガスバリア性)が要求される。そのため、従来、これら包装材料にはガスバリア層を有するものが用いられている。
ガスバリア層は一般に、フィルムや紙等の基材上に、スパッタリング法や蒸着法、ウェットコーティング法や印刷法等により設けられている。
また、ガスバリア層としては、アルミニウム等の金属からなる金属箔や金属蒸着膜、金属酸化物の蒸着膜、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体等の水溶性高分子、ガスバリア性ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニリデン等の樹脂からなる樹脂膜、前記水溶性高分子と無機層状鉱物との複合膜等が用いられている(例えば、特許文献1〜6参照)。
In the packaging materials used for packaging foods, pharmaceuticals, etc., ingress of water vapor, oxygen, and other gases that alter the contents in order to suppress deterioration and decay of the contents and maintain their functions and properties. (Gas barrier property) is required. Therefore, conventionally, those packaging materials having a gas barrier layer have been used.
The gas barrier layer is generally provided on a base material such as a film or paper by a sputtering method, a vapor deposition method, a wet coating method, a printing method, or the like.
The gas barrier layer includes a metal foil made of a metal such as aluminum, a metal vapor deposition film, a metal oxide vapor deposition film, a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol or an ethylene-vinyl alcohol copolymer, a gas barrier polyurethane resin, or poly. A resin film made of a resin such as vinylidene chloride, a composite film of the water-soluble polymer and an inorganic layered mineral, and the like are used (see, for example, Patent Documents 1 to 6).

しかし、ポリ塩化ビニリデンからなる樹脂膜は、湿度依存性のない良好なガスバリア性を示すものの、塩素を含むため、廃棄処理などの際に、ダイオキシン等の有害物質の発生源となり得る可能性があり、包装材料として用いることが嫌われる傾向にある。
非塩素系のポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体等の水溶性高分子からなる樹脂膜は、低湿度雰囲気では高いガスバリア性を示すものの、ガスバリア性に湿度依存性があり、湿度の上昇とともにガスバリア性が大きく低下する欠点がある。
ポリ塩化ビニリデンおよび水溶性高分子以外の他の樹脂からなる樹脂膜は、ポリ塩化ビニリデンからなる樹脂膜や、低湿度雰囲気での水溶性高分子からなる樹脂膜と比較すると、ガスバリア性が劣っている。
水溶性高分子と無機層状鉱物との複合膜は、水溶性高分子からなる樹脂膜に比べて湿度依存性は改善するものの、その効果は充分ではなく、また、基材との密着性が低下する問題がある。
また、これらの樹脂膜や複合膜は、酸素ガスに対してはバリア性を発揮するものの、水蒸気に対するバリア性は充分ではない。
金属箔や金属蒸着膜は、酸素および水蒸気の両方に対して優れたバリア性を発揮する。しかし、不透明であるため、内容物を確認することができない問題がある。
酸化ケイ素等の金属酸化物の蒸着膜は、酸素および水蒸気の両方に対して優れたバリア性を発揮し、また透明である。しかし、伸縮性に劣るため、数%の伸びでクラックが生じてガスバリア性が低下する問題がある。
However, although the resin film made of polyvinylidene chloride exhibits good gas barrier properties that are not humidity-dependent, it contains chlorine and may be a source of harmful substances such as dioxins during disposal. , There is a tendency to dislike using it as a packaging material.
Resin membranes made of water-soluble polymers such as non-chlorine polyvinyl alcohol and ethylene-vinyl alcohol copolymer show high gas barrier properties in a low humidity atmosphere, but the gas barrier properties are humidity-dependent, and as the humidity rises. There is a drawback that the gas barrier property is greatly reduced.
A resin film made of a resin other than polyvinylidene chloride and a water-soluble polymer has inferior gas barrier properties as compared with a resin film made of polyvinylidene chloride or a resin film made of a water-soluble polymer in a low humidity atmosphere. There is.
The composite film of the water-soluble polymer and the inorganic layered mineral has improved humidity dependence as compared with the resin film made of the water-soluble polymer, but the effect is not sufficient and the adhesion to the substrate is lowered. There is a problem to do.
Further, although these resin films and composite films exhibit a barrier property against oxygen gas, the barrier property against water vapor is not sufficient.
Metal leafs and metal vapor deposition films exhibit excellent barrier properties against both oxygen and water vapor. However, since it is opaque, there is a problem that the contents cannot be confirmed.
A vapor-deposited film of a metal oxide such as silicon oxide exhibits an excellent barrier property against both oxygen and water vapor, and is transparent. However, since it is inferior in elasticity, there is a problem that cracks occur at an elongation of several percent and the gas barrier property is lowered.

上記のような問題に対して、樹脂基材の上に無機化合物を含むガスバリア蒸着層とガスバリア被覆層とを設けてガスバリア性を向上する技術(特許文献7)、酸化ケイ素からなる無機薄膜の上にトップコート層を設けて無機薄膜を保護する技術(特許文献8)、ポリプロピレン基材の片面に、透明プライマー層、無機酸化物からなる蒸着膜層およびガスバリア性複合被膜を順次積層して包装材料のガスバリア性を向上する技術(例えば特許文献9)等が提案されている。
しかし、上記のような技術を用いたガスバリア性フィルムであっても、ガスバリア性や延伸処理後のガスバリア性には更なる改善の余地がある。
To solve the above problems, a technique for improving gas barrier properties by providing a gas barrier vapor deposition layer containing an inorganic compound and a gas barrier coating layer on a resin base material (Patent Document 7), on an inorganic thin film made of silicon oxide. A technique for protecting an inorganic thin film by providing a top coat layer on the surface (Patent Document 8), a packaging material in which a transparent primer layer, a thin-film deposition film layer made of an inorganic oxide, and a gas barrier composite film are sequentially laminated on one side of a polypropylene base material. A technique for improving the gas barrier property of the above (for example, Patent Document 9) has been proposed.
However, even with the gas barrier film using the above technique, there is room for further improvement in the gas barrier property and the gas barrier property after the stretching treatment.

特開2001−287294号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-287294 特開平11−165369号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-165369 特開平6−93133号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-93133 特開平9−150484号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-150484 特許第3764109号公報Japanese Patent No. 3764109 特許第4524463号公報Japanese Patent No. 4524463 国際公開第2004/048081号International Publication No. 2004/048081 特許第4398265号公報Japanese Patent No. 4398265 特開2000−254994号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-259494

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ガスバリア性に優れ、かつ延伸等の力学的要因によるガスバリア性の低下が抑制されたガスバリア性フィルムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a gas barrier film having excellent gas barrier properties and suppressing deterioration of gas barrier properties due to mechanical factors such as stretching.

本発明は、以下の態様を有する。
<1>樹脂基材と、蒸着膜層と、前記蒸着膜層の前記樹脂基材とは反対側に設けられた被覆層とを備え、
前記被覆層が、コーティング剤から形成された層であり、前記コーティング剤が、酸基含有ポリウレタン樹脂およびポリアミン化合物を含む水性ポリウレタン樹脂(A)と、水溶性高分子(B)とを含み、前記水性ポリウレタン樹脂(A)と前記水溶性高分子(B)との固形分での質量比が85/15〜10/90であり、
前記被覆層の厚みが100nm以上であることを特徴とするガスバリア性フィルム。
<2>前記樹脂基材が、ポリエステル系樹脂およびポリアミド系樹脂のいずれか一方または両方を含む<1>に記載のガスバリア性フィルム。
<3>前記樹脂基材と前記蒸着膜層との間に下地層をさらに備え、
前記下地層が、ポリオール、有機ケイ素化合物または/および前記有機ケイ素化合物の加水分解重縮合物、ポリウレタン樹脂、前記ポリオールと前記有機ケイ素化合物との反応生成物、ならびに前記ポリオールと前記有機ケイ素化合物とイソシアネート化合物との反応生成物からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機高分子材料を含む<1>または<2>に記載のガスバリア性フィルム。
<4>前記コーティング剤が無機層状鉱物(C)をさらに含む<1>〜<3>のいずれかに記載のガスバリア性フィルム。
<5>前記無機層状鉱物(C)が水膨潤性合成雲母を含む<4>に記載のガスバリア性フィルム。
<6>前記コーティング剤がシランカップリング剤(D)をさらに含む<1>〜<5>のいずれかに記載のガスバリア性フィルム。
<7>前記被覆層の厚みが100nm〜1400nmである<1>〜<6>のいずれかに記載のガスバリア性フィルム。
The present invention has the following aspects.
<1> A resin substrate, a vapor-deposited film layer, and a coating layer provided on the opposite side of the vapor-deposited film layer from the resin substrate are provided.
The coating layer is a layer formed from a coating agent, and the coating agent contains an aqueous polyurethane resin (A) containing an acid group-containing polyurethane resin and a polyamine compound, and a water-soluble polymer (B). The mass ratio of the water-based polyurethane resin (A) to the water-soluble polymer (B) in terms of solid content is 85/15 to 10/90.
A gas barrier film having a coating layer having a thickness of 100 nm or more.
<2> The gas barrier film according to <1>, wherein the resin base material contains either one or both of a polyester resin and a polyamide resin.
<3> A base layer is further provided between the resin base material and the thin-film deposition film layer.
The underlayer is a polyol, an organosilicon compound and / or a hydrolyzed polycondensate of the organosilicon compound, a polyurethane resin, a reaction product of the polyol and the organosilicon compound, and the polyol, the organosilicon compound and isocyanate. The gas barrier film according to <1> or <2>, which comprises at least one organopolymer material selected from the group consisting of reaction products with compounds.
<4> The gas barrier film according to any one of <1> to <3>, wherein the coating agent further contains an inorganic layered mineral (C).
<5> The gas barrier film according to <4>, wherein the inorganic layered mineral (C) contains a water-swellable synthetic mica.
<6> The gas barrier film according to any one of <1> to <5>, wherein the coating agent further contains a silane coupling agent (D).
<7> The gas barrier film according to any one of <1> to <6>, wherein the coating layer has a thickness of 100 nm to 1400 nm.

本発明によれば、ガスバリア性に優れ、かつ延伸等の力学的要因によるガスバリア性の低下が抑制されたガスバリア性フィルムを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a gas barrier film which is excellent in gas barrier property and in which deterioration of gas barrier property due to mechanical factors such as stretching is suppressed.

本発明のガスバリア性フィルムの第一実施形態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the 1st Embodiment of the gas barrier film of this invention. 本発明のガスバリア性フィルムの第二実施形態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the 2nd Embodiment of the gas barrier film of this invention.

以下、本発明のガスバリア性フィルムについて、添付の図面を用い、実施形態を示して説明する。なお、以下に示す実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであって、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。 Hereinafter, the gas barrier film of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, showing embodiments. It should be noted that the embodiments shown below are specifically described in order to better understand the gist of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified.

≪第一実施形態≫
図1は、本発明のガスバリア性フィルムの第一実施形態を模式的に示す断面図である。
本実施形態のガスバリア性フィルム10は、樹脂基材1と、蒸着膜層2と、蒸着膜層2の樹脂基材側とは反対側に設けられた被覆層3とを備える。つまり樹脂基材1と蒸着膜層2と被覆層3とがこの順に積層している。
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a first embodiment of the gas barrier film of the present invention.
The gas barrier film 10 of the present embodiment includes a resin base material 1, a vapor-deposited film layer 2, and a coating layer 3 provided on the side of the vapor-deposited film layer 2 opposite to the resin base material side. That is, the resin base material 1, the vapor-deposited film layer 2, and the coating layer 3 are laminated in this order.

<樹脂基材>
樹脂基材1を構成する樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタナート(PEN)等のポリエステル;ポリスチレン;66−ナイロン等のポリアミド;ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、およびポリイミド等のエンジニアリングプラスチック等が挙げられる。これらの樹脂の1種を単独でまたは2種以上をブレンドしてフィルム状に加工した樹脂フィルムを樹脂基材1として使用できる。樹脂フィルムは、延伸、未延伸のどちらでもよい。樹脂フィルムとしては、二軸方向に延伸された二軸延伸フィルムが好ましい。
樹脂基材1は、1層の樹脂層(例えば樹脂フィルム)からなるものでもよく、2層以上の樹脂層(例えば樹脂フィルム)が積層したものであってもよい。
<Resin base material>
Examples of the resin constituting the resin base material 1 include polyolefins such as polyethylene and polypropylene; polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN); polystyrene; polyamides such as 66-nylon; polycarbonate, polyacrylonitrile, and Examples include engineering plastics such as polyimide. A resin film obtained by processing one of these resins alone or by blending two or more of them into a film can be used as the resin base material 1. The resin film may be stretched or unstretched. As the resin film, a biaxially stretched film stretched in the biaxial direction is preferable.
The resin base material 1 may be composed of one resin layer (for example, a resin film), or may be one in which two or more resin layers (for example, a resin film) are laminated.

樹脂基材1の好ましい一例は、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを有する樹脂基材である。二軸延伸ポリプロピレンフィルムは水蒸気バリア性に優れる。そのため、この樹脂基材を用いたガスバリア性フィルムは、水蒸気バリア性がより優れたものとなる。
樹脂基材1の好ましい他の例は、ポリエステル系樹脂およびポリアミド系樹脂のいずれか一方または両方を含む樹脂基材である。この樹脂基材は、機械的強度が高く、寸法安定性が良い。そのため、この樹脂基材を用いたガスバリア性フィルムは、延伸等の力学的要因によるガスバリア性の低下がより抑制されたものとなる。
樹脂基材1としては、二軸延伸ポリエステル系樹脂フィルムおよび二軸延伸ポリアミド系樹脂フィルムのいずれか一方または両方を有する樹脂基材が特に好ましい。
A preferable example of the resin base material 1 is a resin base material having a biaxially stretched polypropylene film. The biaxially stretched polypropylene film has excellent water vapor barrier properties. Therefore, the gas barrier film using this resin base material has more excellent water vapor barrier property.
Another preferred example of the resin base material 1 is a resin base material containing either or both of a polyester-based resin and a polyamide-based resin. This resin base material has high mechanical strength and good dimensional stability. Therefore, in the gas barrier film using this resin base material, the decrease in gas barrier property due to mechanical factors such as stretching is further suppressed.
As the resin base material 1, a resin base material having either or both of a biaxially stretched polyester resin film and a biaxially stretched polyamide resin film is particularly preferable.

樹脂基材1は、フィラー、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、酸化防止剤等の添加剤を含有してもよい。これらの添加剤はいずれか1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
樹脂基材1の厚みは、特に制限されず、例えば、3〜200μmであってもよく、6〜30μmであってもよい。樹脂基材1の厚みは、用途または求められる特性に応じて調整してもよい。
樹脂基材1の表面は、薬品処理、溶剤処理、コロナ処理、プラズマ処理およびオゾン処理からなる群から選ばれる少なくとも一つの処理が施されていてもよい。
The resin base material 1 may contain additives such as fillers, antistatic agents, plasticizers, lubricants, and antioxidants. Any one of these additives may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
The thickness of the resin base material 1 is not particularly limited, and may be, for example, 3 to 200 μm or 6 to 30 μm. The thickness of the resin base material 1 may be adjusted according to the application or required properties.
The surface of the resin base material 1 may be subjected to at least one treatment selected from the group consisting of chemical treatment, solvent treatment, corona treatment, plasma treatment and ozone treatment.

<蒸着膜層>
蒸着膜層2は、典型的には、金属酸化物からなる。金属酸化物としては、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等が挙げられる。蒸着膜層2は、単一の金属酸化物からなる層であってもよく、2種類以上の金属酸化物の組み合わせからなる層であってもよい。
<Thin-film deposition film layer>
The thin-film film layer 2 is typically made of a metal oxide. Examples of the metal oxide include aluminum oxide and silicon oxide. The thin-film film layer 2 may be a layer made of a single metal oxide, or may be a layer made of a combination of two or more kinds of metal oxides.

蒸着膜層2は、酸化ケイ素[SiO(xは約2である)]を含むことが好ましい。蒸着膜層2が酸化ケイ素を含むことで、特に優れた水蒸気バリア性と、高い柔軟性および透明性を兼ね備えたガスバリア性フィルムを製造することが可能である。
蒸着膜層2における酸化ケイ素の含有量は、例えば、蒸着膜層2の総質量に対し、60質量%以上であってもよく、70質量%以上であってもよく、100質量%であってもよい。
The thin-film film layer 2 preferably contains silicon oxide [SiO x (x is about 2)]. When the vapor-deposited film layer 2 contains silicon oxide, it is possible to produce a gas-barrier film having particularly excellent water vapor barrier properties, high flexibility and transparency.
The content of silicon oxide in the thin-film film layer 2 may be, for example, 60% by mass or more, 70% by mass or more, or 100% by mass with respect to the total mass of the thin-film film layer 2. May be good.

蒸着膜層2の厚みは、例えば5〜100nmであってもよく、10〜80nmであってもよい。 The thickness of the thin-film film layer 2 may be, for example, 5 to 100 nm or 10 to 80 nm.

蒸着膜層2は、通常の真空蒸着法により樹脂基材1上に形成することができる。真空蒸着法の加熱手段としては、電子線加熱方式や、抵抗加熱方式、誘導加熱方式のいずれかの方法を用いることが好ましい。蒸着膜層2と樹脂基材1との密着性、および蒸着膜層2の緻密性を高めるために、プラズマアシスト法やイオンビームアシスト法を用いて蒸着することも可能である。 The thin-film film layer 2 can be formed on the resin base material 1 by a normal vacuum vapor deposition method. As the heating means of the vacuum vapor deposition method, it is preferable to use any one of an electron beam heating method, a resistance heating method, and an induction heating method. In order to improve the adhesion between the thin-film film layer 2 and the resin base material 1 and the denseness of the thin-film film layer 2, it is also possible to carry out vapor deposition using a plasma assist method or an ion beam assist method.

<被覆層>
被覆層3は、特定のコーティング剤から形成された層である。
蒸着膜層2は、金属酸化物を含むため、柔軟性が低い。柔軟性の高い被覆層3が蒸着膜層2の樹脂基材1とは反対側に設けられていることで、例えばガスバリア性フィルムの延伸等の力学的要因により蒸着膜層2がダメージを受けてガスバリア性が劣化することを抑制できる。そのためガスバリア性フィルム10の後加工適性が高く、包装袋に製袋する等の後加工を行ったときにガスバリア性が低下しにくい。
<Coating layer>
The coating layer 3 is a layer formed from a specific coating agent.
Since the thin-film film layer 2 contains a metal oxide, its flexibility is low. Since the highly flexible coating layer 3 is provided on the opposite side of the vapor-deposited film layer 2 from the resin base material 1, the thin-film film layer 2 is damaged by mechanical factors such as stretching of the gas barrier film. Deterioration of gas barrier property can be suppressed. Therefore, the post-processing suitability of the gas barrier film 10 is high, and the gas barrier property is unlikely to deteriorate when post-processing such as bag making in a packaging bag is performed.

前記コーティング剤は、水性ポリウレタン樹脂(A)と水溶性高分子(B)とを含む。
前記コーティング剤は、無機層状鉱物(C)をさらに含むことが好ましい。
前記コーティング剤は、シランカップリング剤(D)をさらに含むことが好ましい。
前記コーティング剤は、必要に応じて、ガスバリア性や積層フィルムとしての強度を損なわない範囲で、水性ポリウレタン樹脂(A)、水溶性高分子(B)、無機層状鉱物(C)およびシランカップリング剤(D)以外の他の成分をさらに含んでもよい。
The coating agent contains an aqueous polyurethane resin (A) and a water-soluble polymer (B).
The coating agent preferably further contains an inorganic layered mineral (C).
The coating agent preferably further contains a silane coupling agent (D).
The coating agent is, if necessary, an aqueous polyurethane resin (A), a water-soluble polymer (B), an inorganic layered mineral (C), and a silane coupling agent as long as the gas barrier property and the strength as a laminated film are not impaired. Other components other than (D) may be further contained.

「水性ポリウレタン樹脂(A)」
水性ポリウレタン樹脂(A)は、酸基含有ポリウレタン樹脂およびポリアミン化合物を含む。
水性ポリウレタン樹脂(A)は、被覆層3に柔軟性と、ガスバリア性、特に酸素バリア性を付与するために用いられる。水性ポリウレタン樹脂(A)では、酸基含有ポリウレタン樹脂の酸基と、架橋剤としてのポリアミン化合物とを結合させることにより、ガスバリア性を発現させている。
酸基含有ポリウレタン樹脂の酸基とポリアミン化合物との結合は、イオン結合(例えば、カルボキシル基と第3級アミノ基とのイオン結合等)であってもよく、共有結合(例えば、アミド結合等)であってもよい。
"Aqueous polyurethane resin (A)"
The aqueous polyurethane resin (A) contains an acid group-containing polyurethane resin and a polyamine compound.
The aqueous polyurethane resin (A) is used to impart flexibility and gas barrier properties, particularly oxygen barrier properties, to the coating layer 3. In the aqueous polyurethane resin (A), the gas barrier property is exhibited by binding the acid group of the acid group-containing polyurethane resin and the polyamine compound as a cross-linking agent.
The bond between the acid group of the acid group-containing polyurethane resin and the polyamine compound may be an ionic bond (for example, an ionic bond between a carboxyl group and a tertiary amino group) or a covalent bond (for example, an amide bond). It may be.

水性ポリウレタン樹脂(A)を構成する酸基含有ポリウレタン樹脂は、酸基を有することから、アニオン性および自己乳化性を有しており、アニオン性自己乳化型ポリウレタン樹脂とも称される。
酸基含有ポリウレタン樹脂の酸基は、水性ポリウレタン樹脂(A)を構成するポリアミン化合物のアミノ基(第1級アミノ基、第2級アミノ基、第3級アミノ基等)と結合可能である。
酸基としては、カルボキシル基、スルホン酸基等が挙げられる。酸基は、通常、中和剤(塩基)により中和可能であり、塩基と塩を形成していてもよい。
酸基は、酸基含有ポリウレタン樹脂の末端に位置してもよく側鎖に位置してもよいが、少なくとも側鎖に位置していることが好ましい。
Since the acid group-containing polyurethane resin constituting the aqueous polyurethane resin (A) has an acid group, it has anionic and self-emulsifying properties, and is also referred to as an anionic self-emulsifying polyurethane resin.
The acid group of the acid group-containing polyurethane resin can be bonded to the amino group (primary amino group, secondary amino group, tertiary amino group, etc.) of the polyamine compound constituting the aqueous polyurethane resin (A).
Examples of the acid group include a carboxyl group and a sulfonic acid group. The acid group can usually be neutralized by a neutralizing agent (base), and may form a salt with the base.
The acid group may be located at the end of the acid group-containing polyurethane resin or in the side chain, but is preferably located at least in the side chain.

酸基含有ポリウレタン樹脂の酸価は、酸基含有ポリウレタン樹脂が水分散性となる範囲で選択することができるが、通常、5〜100mgKOH/gであり、10〜70mgKOH/gであることが好ましく、15〜60mgKOH/gであることがより好ましい。酸基含有ポリウレタン樹脂の酸価が前記範囲の下限値未満であると、酸基含有ポリウレタン樹脂の水分散性が不充分となり、水性ポリウレタン樹脂と他の材料との均一分散性やコーティング剤の分散安定性の低下を招くおそれがある。酸基含有ポリウレタン樹脂の酸価が前記範囲の上限値超であると、被覆層3の耐水性やガスバリア性の低下を招くおそれがある。酸基含有ポリウレタン樹脂の酸価が前記範囲内であることで、それら分散安定性の低下、および耐水性やガスバリア性の低下を回避できる。
酸基含有ポリウレタン樹脂の酸価は、JIS K 0070に準じた方法により測定される。
The acid value of the acid group-containing polyurethane resin can be selected within the range in which the acid group-containing polyurethane resin is water-dispersible, but is usually 5 to 100 mgKOH / g, preferably 10 to 70 mgKOH / g. More preferably, it is 15 to 60 mgKOH / g. If the acid value of the acid group-containing polyurethane resin is less than the lower limit of the above range, the water dispersibility of the acid group-containing polyurethane resin becomes insufficient, and the uniform dispersibility between the aqueous polyurethane resin and other materials and the dispersion of the coating agent It may lead to a decrease in stability. If the acid value of the acid group-containing polyurethane resin exceeds the upper limit of the above range, the water resistance and gas barrier property of the coating layer 3 may be deteriorated. When the acid value of the acid group-containing polyurethane resin is within the above range, it is possible to avoid a decrease in dispersion stability and a decrease in water resistance and gas barrier property.
The acid value of the acid group-containing polyurethane resin is measured by a method according to JIS K 0070.

酸基含有ポリウレタン樹脂のウレタン基濃度およびウレア基(尿素基)濃度の合計は、ガスバリア性の観点から、15質量%以上であることが好ましく、20〜60質量%であることがより好ましい。ウレタン基濃度およびウレア基濃度の合計が前記下限値未満であると、被覆層3のガスバリア性が不充分になるおそれがある。ウレタン基濃度およびウレア基濃度の合計が前記範囲の上限値超であると、被覆層3が剛直で脆くなるおそれがある。
ウレタン基濃度とは、ポリウレタン樹脂の繰り返し構成単位の分子量に対する、ウレタン基の分子量(59g/当量)の割合を意味する。ウレア基濃度とは、ポリウレタン樹脂の繰り返し構成単位の分子量に対する、ウレア基の分子量(一級アミノ基(アミノ基):58g/当量、二級アミノ基(イミノ基):57g/当量)の割合を意味する。なお、酸基含有ポリウレタン樹脂として2種以上の混合物を用いる場合、ウレタン基濃度およびウレア基濃度は反応成分の仕込みベース、すなわち、各成分の使用割合をベースとして算出できる。
From the viewpoint of gas barrier properties, the total of the urethane group concentration and the urea group (urea group) concentration of the acid group-containing polyurethane resin is preferably 15% by mass or more, and more preferably 20 to 60% by mass. If the total of the urethane group concentration and the urea group concentration is less than the above lower limit value, the gas barrier property of the coating layer 3 may be insufficient. If the total of the urethane group concentration and the urea group concentration exceeds the upper limit of the above range, the coating layer 3 may become rigid and brittle.
The urethane group concentration means the ratio of the molecular weight (59 g / equivalent) of the urethane group to the molecular weight of the repeating structural unit of the polyurethane resin. The urea group concentration means the ratio of the molecular weight of the urea group (primary amino group (amino group): 58 g / equivalent, secondary amino group (imino group): 57 g / equivalent) to the molecular weight of the repeating constituent unit of the polyurethane resin. To do. When a mixture of two or more kinds is used as the acid group-containing polyurethane resin, the urethane group concentration and the urea group concentration can be calculated based on the preparation base of the reaction component, that is, the usage ratio of each component.

酸基含有ポリウレタン樹脂は、通常、少なくとも剛直な単位(炭化水素環で構成された単位)と短鎖単位(例えば、炭化水素鎖で構成された単位)とを有している。すなわち、酸基含有ポリウレタン樹脂の構成単位は、通常、ポリイソシアネート成分、ポリヒドロキシ酸成分、ポリオール成分や鎖伸長剤成分(特に、少なくともポリイソシアネート成分)に由来して、炭化水素環(芳香族および非芳香族炭化水素環のうち少なくとも1つ)を含んでいる。
酸基含有ポリウレタン樹脂の構成単位における炭化水素環で構成された単位の割合は、通常、全構成単位の合計に対し、10〜70質量%であり、好ましくは15〜65質量%であり、より好ましくは20〜60質量%である。炭化水素環で構成された単位の割合が前記範囲の下限値未満であると、被覆層3のガスバリア性が不充分になるおそれがある。炭化水素環で構成された単位の割合が前記範囲の上限値超であると、被覆層3が剛直で脆くなるおそれがある。
The acid group-containing polyurethane resin usually has at least a rigid unit (a unit composed of a hydrocarbon ring) and a short chain unit (for example, a unit composed of a hydrocarbon chain). That is, the constituent unit of the acid group-containing polyurethane resin is usually derived from a polyisocyanate component, a polyhydroxyic acid component, a polyol component or a chain extender component (particularly, at least a polyisocyanate component), and is a hydrocarbon ring (aromatic and). Contains at least one of the non-aromatic hydrocarbon rings).
The ratio of the unit composed of the hydrocarbon ring to the constituent unit of the acid group-containing polyurethane resin is usually 10 to 70% by mass, preferably 15 to 65% by mass, based on the total of all the constituent units. It is preferably 20 to 60% by mass. If the ratio of the unit composed of the hydrocarbon ring is less than the lower limit of the above range, the gas barrier property of the coating layer 3 may be insufficient. If the proportion of units composed of hydrocarbon rings exceeds the upper limit of the above range, the coating layer 3 may become rigid and brittle.

酸基含有ポリウレタン樹脂の数平均分子量は、適宜選択可能であるが、800〜1,000,000であることが好ましく、800〜200,000であることがより好ましく、800〜100,000であることがさらに好ましい。酸基含有ポリウレタン樹脂の数平均分子量が前記範囲の上限値超であると、コーティング剤の粘度が上昇し好ましくない。酸基含有ポリウレタン樹脂の数平均分子量が前記範囲の下限値未満であると、被覆層3のガスバリア性が不充分になるおそれがある。
酸基含有ポリウレタン樹脂の数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定される標準ポリスチレン換算の値である。
The number average molecular weight of the acid group-containing polyurethane resin can be appropriately selected, but is preferably 800 to 1,000,000, more preferably 800 to 200,000, and more preferably 800 to 100,000. Is even more preferable. If the number average molecular weight of the acid group-containing polyurethane resin exceeds the upper limit of the above range, the viscosity of the coating agent increases, which is not preferable. If the number average molecular weight of the acid group-containing polyurethane resin is less than the lower limit of the above range, the gas barrier property of the coating layer 3 may be insufficient.
The number average molecular weight of the acid group-containing polyurethane resin is a standard polystyrene-equivalent value measured by gel permeation chromatography (GPC).

酸基含有ポリウレタン樹脂は、ガスバリア性を高めるため、結晶性であってもよい。
酸基含有ポリウレタン樹脂のガラス転移温度は、100℃以上であることが好ましく、110℃以上であることがより好ましく、120℃以上であることがさらに好ましい。酸基含有ポリウレタン樹脂のガラス転移温度が100℃未満であると、被覆層3のガスバリア性が不充分になるおそれがある。
酸基含有ポリウレタン樹脂のガラス転移温度は、典型的には、200℃以下、さらには180℃以下、さらには150℃以下程度である。上記各項目の好ましい範囲を満たす酸基含有ポリウレタン樹脂のガラス転移温度が上記の上限値よりも高くなることは実質的に可能性が低い。
したがって、酸基含有ポリウレタン樹脂のガラス転移温度は、100〜200℃が好ましく、110〜180℃がより好ましく、120〜150℃がさらに好ましい。
酸基含有ポリウレタン樹脂のガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により測定される。
The acid group-containing polyurethane resin may be crystalline in order to enhance the gas barrier property.
The glass transition temperature of the acid group-containing polyurethane resin is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 110 ° C. or higher, and even more preferably 120 ° C. or higher. If the glass transition temperature of the acid group-containing polyurethane resin is less than 100 ° C., the gas barrier property of the coating layer 3 may be insufficient.
The glass transition temperature of the acid group-containing polyurethane resin is typically 200 ° C. or lower, further 180 ° C. or lower, and further 150 ° C. or lower. It is substantially unlikely that the glass transition temperature of the acid group-containing polyurethane resin satisfying the preferable range of each of the above items will be higher than the above upper limit value.
Therefore, the glass transition temperature of the acid group-containing polyurethane resin is preferably 100 to 200 ° C., more preferably 110 to 180 ° C., and even more preferably 120 to 150 ° C.
The glass transition temperature of the acid group-containing polyurethane resin is measured by differential scanning calorimetry (DSC).

水性ポリウレタン樹脂(A)を構成するポリアミン化合物は、2以上の塩基性窒素原子を有する化合物である。
塩基性窒素原子は、酸基含有ポリウレタン樹脂の酸基と結合し得る窒素原子であり、例えば、第1級アミノ基、第2級アミノ基、第3級アミノ基等のアミノ基における窒素原子が挙げられる。
ポリアミン化合物としては、酸基含有ポリウレタン樹脂の酸基と結合し、ガスバリア性を向上できるものであれば特に限定されるものではなく、2以上の塩基性窒素原子を有する種々の化合物を用いることができる。
ポリアミン化合物としては、第1級アミノ基、第2級アミノ基および第3級アミノ基からなる群から選択される少なくとも1種のアミノ基を2以上有するポリアミン化合物が好ましい。
The polyamine compound constituting the aqueous polyurethane resin (A) is a compound having two or more basic nitrogen atoms.
The basic nitrogen atom is a nitrogen atom that can be bonded to an acid group of an acid group-containing polyurethane resin. For example, a nitrogen atom in an amino group such as a primary amino group, a secondary amino group, or a tertiary amino group is used. Can be mentioned.
The polyamine compound is not particularly limited as long as it can bond with the acid group of the acid group-containing polyurethane resin and improve the gas barrier property, and various compounds having two or more basic nitrogen atoms can be used. it can.
As the polyamine compound, a polyamine compound having two or more at least one amino group selected from the group consisting of a primary amino group, a secondary amino group and a tertiary amino group is preferable.

ポリアミン化合物の具体例としては、例えばアルキレンジアミン類、ポリアルキレンポリアミン類、複数の塩基性窒素原子を有するケイ素化合物等が挙げられる。アルキレンジアミン類としては、例えばエチレンジアミン、1,2−プロピレンジアミン、1,3−プロピレンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン等の炭素数2〜10のアルキレンジアミン等が挙げられる。ポリアルキレンポリアミン類としては、例えばテトラアルキレンポリアミン等が挙げられる。複数の塩基性窒素原子(アミノ基などの窒素原子を含む)を有するケイ素化合物としては、例えば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〕プロピルトリエトキシシラン等の、複数の塩基性窒素原子を有するシランカップリング剤等が挙げられる。
なお、ポリアミン化合物に該当するシランカップリング剤は、シランカップリング剤(D)には該当しないものとする。
Specific examples of the polyamine compound include alkylenediamines, polyalkylene polyamines, and silicon compounds having a plurality of basic nitrogen atoms. Examples of alkylenediamines include alkylenediamines having 2 to 10 carbon atoms such as ethylenediamine, 1,2-propylenediamine, 1,3-propylenediamine, 1,4-butanediamine, and 1,6-hexamethylenediamine. Be done. Examples of polyalkylene polyamines include tetraalkylene polyamines. Examples of the silicon compound having a plurality of basic nitrogen atoms (including nitrogen atoms such as amino groups) include 2- [N- (2-aminoethyl) amino] ethyltrimethoxysilane and 3- [N- (2-). Examples thereof include a silane coupling agent having a plurality of basic nitrogen atoms such as aminoethyl) amino] propyltriethoxysilane.
The silane coupling agent corresponding to the polyamine compound shall not correspond to the silane coupling agent (D).

ポリアミン化合物のアミン価は、100〜1900mgKOH/gが好ましく、150〜1900mgKOH/gがより好ましく、200〜1900mgKOH/gがさらに好ましく、200〜1700mgKOH/gが特に好ましく、300〜1500mgKOH/gが最も好ましい。ポリアミン化合物のアミン価が前記範囲の下限値以上であれば、被覆層3のガスバリア性に優れる。ポリアミン化合物のアミン価が前記範囲の上限値以下であれば、水性ポリウレタン樹脂(A)の水分散安定性に優れる。
ポリアミン化合物のアミン価は、以下の方法により測定される。
The amine value of the polyamine compound is preferably 100 to 1900 mgKOH / g, more preferably 150 to 1900 mgKOH / g, further preferably 200 to 1900 mgKOH / g, particularly preferably 200 to 1700 mgKOH / g, and most preferably 300 to 1500 mgKOH / g. .. When the amine value of the polyamine compound is at least the lower limit of the above range, the coating layer 3 has excellent gas barrier properties. When the amine value of the polyamine compound is not more than the upper limit of the above range, the aqueous polyurethane resin (A) is excellent in water dispersion stability.
The amine value of a polyamine compound is measured by the following method.

〔アミン価の測定方法〕
試料を0.5〜2g精秤する(試料量Sg)。精秤した試料にエタノール30gを加え溶解させる。得られた溶液に指示薬としてブロモフェノールブルーを加え0.2mol/Lのエタノール性塩酸溶液(力価f)で滴定を行なう。溶液の色が緑から黄の間の色に変化した点を終点とし、このときの滴定量(AmL)を用い以下の計算式1を用いアミン価を求める。
計算式1:アミン価=A×f×0.2×56.108/S〔mgKOH/g〕
[Measuring method of amine value]
Weigh 0.5 to 2 g of the sample (sample amount Sg). Add 30 g of ethanol to the precisely weighed sample and dissolve. Bromophenol blue is added to the obtained solution as an indicator, and titration is performed with a 0.2 mol / L ethanolic hydrochloric acid solution (titer f). With the point where the color of the solution changes from green to yellow as the end point, the amine titer is calculated using the following formula 1 using the titration amount (AmL) at this time.
Calculation formula 1: Amine value = A × f × 0.2 × 56.108 / S [mgKOH / g]

水性ポリウレタン樹脂(A)において、ポリアミン化合物の含有量は、酸基含有ポリウレタン樹脂の酸基と、ポリアミン化合物の塩基性窒素原子とのモル比(酸基/塩基性窒素原子)が10/1〜0.1/1となる量が好ましく、5/1〜0.2/1となる量がより好ましい。酸基/塩基性窒素原子が前記範囲であれば、酸基含有ポリウレタンの酸基とポリアミン化合物の架橋反応が適切におこり、被覆層3に優れた酸素バリア性が発現する。 In the aqueous polyurethane resin (A), the content of the polyamine compound is such that the molar ratio (acid group / basic nitrogen atom) of the acid group of the acid group-containing polyurethane resin to the basic nitrogen atom of the polyamine compound is 10/1 to 1 to 1. The amount to be 0.1 / 1 is preferable, and the amount to be 5/1 to 0.2 / 1 is more preferable. When the acid group / basic nitrogen atom is in the above range, the cross-linking reaction between the acid group of the acid group-containing polyurethane and the polyamine compound occurs appropriately, and the coating layer 3 exhibits excellent oxygen barrier properties.

水性ポリウレタン樹脂(A)は、通常、水性媒体に分散した状態(水性分散体)の形態で用いられる。
水性媒体としては、水、水溶性または親水性の有機溶剤、またはこれらの混合物が挙げられる。水溶性または親水性の有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;テトラヒドロフラン等のエーテル類;セロソルブ類;カルビトール類;アセトニトリル等のニトリル類等が挙げられる。
水性媒体としては、水または水を主成分として含むものが好ましい。水性媒体中の水の含有量は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。
水性媒体は、酸基含有ポリウレタン樹脂の酸基を中和する中和剤(塩基)を含んでもよく、含まなくてもよい。通常は中和剤が含まれる。
The aqueous polyurethane resin (A) is usually used in the form of being dispersed in an aqueous medium (aqueous dispersion).
Aqueous media include water, water-soluble or hydrophilic organic solvents, or mixtures thereof. Examples of the water-soluble or hydrophilic organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as tetrahydrofuran; cellosolves; carbitols; nitriles such as acetonitrile and the like. Can be mentioned.
As the aqueous medium, water or one containing water as a main component is preferable. The content of water in the aqueous medium is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more.
The aqueous medium may or may not contain a neutralizing agent (base) that neutralizes the acid group of the acid group-containing polyurethane resin. Usually contains a neutralizing agent.

水性ポリウレタン樹脂(A)の水性分散体において、分散粒子(ポリウレタン樹脂粒子)の平均粒子径は、特に限定されず、好ましくは20nm〜500nmであり、より好ましくは25nm〜300nmであり、さらに好ましくは30nm〜200nmである。分散粒子の平均粒子径が前記範囲の上限値超であると、分散粒子と他の材料との均一分散性やコーティング剤の分散安定性が低下し、コーティング剤から形成される被覆層3のガスバリア性が不充分になるおそれがある。分散粒子の平均粒子径が前記範囲の下限値未満であると、コーティング剤の分散安定性やコーティング剤から形成される被覆層3のガスバリア性をさらに向上させるほどの効果は期待できない。また、かかる分散体を得るのは実質的に難しい。
平均粒子径は、固形分濃度が0.03〜0.3質量%の状態で(水で希釈して)濃厚系粒径アナライザー(大塚電子社製 FPAR−10)にて計測される値である。
In the aqueous dispersion of the aqueous polyurethane resin (A), the average particle size of the dispersed particles (polyurethane resin particles) is not particularly limited, and is preferably 20 nm to 500 nm, more preferably 25 nm to 300 nm, and further preferably. It is 30 nm to 200 nm. When the average particle size of the dispersed particles exceeds the upper limit of the above range, the uniform dispersibility between the dispersed particles and other materials and the dispersion stability of the coating agent are lowered, and the gas barrier of the coating layer 3 formed from the coating agent. There is a risk of insufficient sex. If the average particle size of the dispersed particles is less than the lower limit of the above range, the effect of further improving the dispersion stability of the coating agent and the gas barrier property of the coating layer 3 formed from the coating agent cannot be expected. Also, it is practically difficult to obtain such a dispersion.
The average particle size is a value measured by a concentrated particle size analyzer (FPAR-10 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) with a solid content concentration of 0.03 to 0.3% by mass (diluted with water). ..

水性ポリウレタン樹脂(A)は、市販のものを用いてもよく、公知の製造方法により製造したものを用いてもよい。
水性ポリウレタン樹脂(A)の製造方法は、特に限定されるものではなく、アセトン法、プレポリマー法等の、通常のポリウレタン樹脂の水性化技術が用いられる。ウレタン化反応では、必要に応じてアミン系触媒、錫系触媒、鉛系触媒等のウレタン化触媒を用いてもよい。
例えば、アセトン等のケトン類、テトラヒドロフラン等のエーテル類、アセトニトリル等のニトリル類等の不活性有機溶媒中において、ポリイソシアネート化合物と、ポリヒドロキシ酸と、必要に応じて、ポリオール成分および鎖伸長剤成分のうち少なくとも1つと、を反応させることにより、酸基含有ポリウレタン樹脂を調製できる。より具体的には、不活性有機溶媒(特に、親水性または水溶性の有機溶媒)中、ポリイソシアネート化合物と、ポリヒドロキシ酸と、ポリオール成分と、を反応させて、末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを生成し、中和剤で中和して水性媒体に溶解または分散させた後、鎖伸長剤成分を添加して反応させ、有機溶媒を除去することにより、酸基含有ポリウレタン樹脂の水性分散体を調製できる。
このようにして得られた酸基含有ポリウレタン樹脂の水性分散体にポリアミン化合物を添加し、必要に応じて加熱することにより、水分散体の形態の水性ポリウレタン樹脂(A)を調製できる。加熱する場合、加熱温度は、30〜60℃が好ましい。
As the aqueous polyurethane resin (A), a commercially available one may be used, or one manufactured by a known production method may be used.
The method for producing the aqueous polyurethane resin (A) is not particularly limited, and ordinary polyurethane resin aqueous techniques such as an acetone method and a prepolymer method are used. In the urethanization reaction, a urethanization catalyst such as an amine-based catalyst, a tin-based catalyst, or a lead-based catalyst may be used, if necessary.
For example, in an inert organic solvent such as ketones such as acetone, ethers such as tetrahydrofuran, and nitriles such as acetonitrile, a polyisocyanate compound, a polyhydroxyic acid, and, if necessary, a polyol component and a chain extender component. An acid group-containing polyurethane resin can be prepared by reacting with at least one of them. More specifically, a pre-isocyanate compound having an isocyanate group at the terminal is reacted by reacting a polyisocyanate compound, a polyhydroxyic acid, and a polyol component in an inert organic solvent (particularly, a hydrophilic or water-soluble organic solvent). A polymer is produced, neutralized with a neutralizing agent, dissolved or dispersed in an aqueous medium, and then a chain extender component is added and reacted to remove an organic solvent, whereby an acid group-containing polyurethane resin is aqueously dispersed. Can prepare the body.
The aqueous polyurethane resin (A) in the form of an aqueous dispersion can be prepared by adding a polyamine compound to the aqueous dispersion of the acid group-containing polyurethane resin thus obtained and heating as necessary. When heating, the heating temperature is preferably 30 to 60 ° C.

「水溶性高分子(B)」
「水溶性高分子」とは、水に溶解可能な高分子を指す。ここでいう溶解とは、溶質である高分子が溶媒である水に分子鎖レベルで分散して均一系をなしている状態を指す。より詳しくは、高分子鎖の分子鎖間の分子間力にくらべ水分子との分子間力が強くなり高分子鎖の絡み合いが解かれ、水に均一に分散している状態を指す。
水溶性高分子(B)は、特に被覆層3の柔軟性を向上し、後加工によるガスバリア性の劣化を抑えるために用いられる。
"Water-soluble polymer (B)"
"Water-soluble polymer" refers to a polymer that is soluble in water. The term "dissolution" as used herein refers to a state in which a polymer as a solute is dispersed in water as a solvent at the molecular chain level to form a uniform system. More specifically, it refers to a state in which the intermolecular force with the water molecule is stronger than the intermolecular force between the molecular chains of the polymer chain, the entanglement of the polymer chains is disentangled, and the polymer chains are uniformly dispersed in water.
The water-soluble polymer (B) is used in particular to improve the flexibility of the coating layer 3 and suppress the deterioration of the gas barrier property due to post-processing.

水溶性高分子(B)の具体例としては、例えば、ポリビニルアルコール系重合体およびその誘導体等のポリビニルアルコール樹脂;ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸またはそのエステル、塩類およびそれらの共重合体、ポリヒドロキシエチルメタクリレートおよびその共重合体等のビニル系重合体;カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体;酸化でんぷん、エーテル化でんぷん、デキストリン等のでんぷん類;スルホイソフタル酸等の極性基を含有する酸成分を有する共重合ポリエステル;水溶性のウレタン系高分子、これらの各種重合体の官能基(カルボキシル基等)が変性した官能基変性重合体等が挙げられる。ポリビニルアルコール系重合体の誘導体としては、例えばポリビニルアルコールの側鎖に単量体がグラフト重合したグラフト重合体等が挙げられる。
水溶性高分子(B)は、皮膜凝集強度を考慮すると、重合度が200以上であることが好ましい。
コーティング剤に含まれる水溶性高分子(B)は1種でもよく2種以上でもよい。
Specific examples of the water-soluble polymer (B) include polyvinyl alcohol resins such as polyvinyl alcohol-based polymers and derivatives thereof; polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acid, polymethacrylic acid or esters thereof, salts and copolymers thereof. , Vinyl-based polymers such as polyhydroxyethyl methacrylate and copolymers thereof; cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose and hydroxyethyl cellulose; starches such as oxidized starch, etherified starch and dextrin; and polar groups such as sulfoisophthalic acid. Examples thereof include copolymerized polyesters having an acid component; water-soluble urethane-based polymers, and functional group-modified polymers in which functional groups (carboxyl groups, etc.) of these various polymers are modified. Examples of the derivative of the polyvinyl alcohol-based polymer include a graft polymer in which a monomer is graft-polymerized on the side chain of polyvinyl alcohol.
The water-soluble polymer (B) preferably has a degree of polymerization of 200 or more in consideration of the film cohesive strength.
The water-soluble polymer (B) contained in the coating agent may be one kind or two or more kinds.

水溶性高分子(B)は、被覆層3のガスバリア性と柔軟性とを両立する観点から、少なくとも、ポリビニルアルコール系重合体およびその誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリビニルアルコール樹脂を含むことが好ましく、鹸化度が95%以上かつ重合度が300以上のポリビニルアルコール樹脂を含むことが特に好ましい。ポリビニルアルコール樹脂の重合度は、300〜2400が好ましく、450〜2000が特に好ましい。
ポリビニルアルコール樹脂は、鹸化度や重合度が高い程、吸湿膨潤性が低くなり高いガスバリア性を発揮する。ポリビニルアルコール樹脂の鹸化度が95%未満では、充分なガスバリア性が得られないおそれがある。ポリビニルアルコール樹脂の重合度が300未満では、ガスバリア性や皮膜凝集強度の低下を招くおそれがある。ポリビニルアルコール樹脂の重合度が2000を超えると、コーティング剤の粘度が上がり、他の成分と均一に混合することが難しく、ガスバリア性や密着強度の低下といった不具合を招くおそれがある。
The water-soluble polymer (B) contains at least one polyvinyl alcohol resin selected from the group consisting of polyvinyl alcohol-based polymers and derivatives thereof from the viewpoint of achieving both gas barrier properties and flexibility of the coating layer 3. It is preferable, and it is particularly preferable to contain a polyvinyl alcohol resin having a saponification degree of 95% or more and a polymerization degree of 300 or more. The degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin is preferably 300 to 2400, particularly preferably 450 to 2000.
The higher the degree of saponification and the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin, the lower the hygroscopic swelling property and the higher the gas barrier property. If the degree of saponification of the polyvinyl alcohol resin is less than 95%, sufficient gas barrier properties may not be obtained. If the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin is less than 300, the gas barrier property and the film cohesive strength may be lowered. If the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin exceeds 2000, the viscosity of the coating agent increases, it is difficult to uniformly mix the polyvinyl alcohol resin with other components, and there is a risk of causing problems such as a decrease in gas barrier property and adhesion strength.

「無機層状鉱物(C)」
「無機層状鉱物」とは、極薄の単位結晶層が重なって1つの層状粒子を形成している無機化合物を指す。無機層状鉱物(C)は、被覆層3にさらなる酸素バリア性と水蒸気バリア性を付与する目的で用いられる。
無機層状鉱物(C)としては、水中で膨潤および/またはへき開する化合物が好ましく、水への膨潤性を有する粘土化合物が特に好ましい。より具体的には、無機層状鉱物(C)は、極薄の単位結晶層間に水を配位し、吸収および/または膨潤する性質を有する粘土化合物であることが好ましい。かかる粘土化合物は、一般には、Si4+がO2−に対して配位して四面体構造を構成する層と、Al3+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等がO2−およびOHに対して配位して八面体構造を構成する層とが、1対1あるいは2対1で結合し、積み重なって層状構造を形成する化合物である。この粘土化合物は、天然の化合物であっても、合成された化合物であってもよい。
"Inorganic layered mineral (C)"
The "inorganic layered mineral" refers to an inorganic compound in which ultrathin unit crystal layers are overlapped to form one layered particle. The inorganic layered mineral (C) is used for the purpose of imparting further oxygen barrier property and water vapor barrier property to the coating layer 3.
As the inorganic layered mineral (C), a compound that swells and / or cleaves in water is preferable, and a clay compound having swelling property in water is particularly preferable. More specifically, the inorganic layered mineral (C) is preferably a clay compound having the property of coordinating water between ultrathin unit crystal layers and absorbing and / or swelling. In general, such clay compounds have a layer in which Si 4+ is coordinated with respect to O 2- to form a tetrahedral structure, and Al 3+ , Mg 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ and the like are O 2- and OH . It is a compound in which layers that are coordinated with each other to form an octahedral structure are bonded in a one-to-one or two-to-one manner and are stacked to form a layered structure. This clay compound may be a natural compound or a synthesized compound.

無機層状鉱物(C)の代表的なものとしては、フィロケイ酸塩鉱物等の含水ケイ酸塩が挙げられ、例えば、ハロイサイト、カオリナイト、エンデライト、ディッカイト、ナクライト等のカオリナイト族粘土鉱物;アンチゴライト、クリソタイル等のアンチゴライト族粘土鉱物;モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチブンサイト等のスメクタイト族粘土鉱物;バーミキュライト等のバーミキュライト族粘土鉱物;白雲母、金雲母、マーガライト、テトラシリリックマイカ、テニオライト等の雲母またはマイカ族粘土鉱物:等が挙げられる。これらの無機層状鉱物(C)は、1種単独で、または2種以上が組み合わせられて用いられる。
これらの無機層状鉱物(C)の中でも、モンモリロナイト等のスメクタイト族粘土鉱物、水膨潤性雲母等のマイカ族粘土鉱物が好ましい。
Typical examples of the inorganic layered mineral (C) include hydrous silicates such as phyllosilicate minerals, and for example, kaolinite clay minerals such as halloysite, kaolinite, enderite, dikite, and nacrite; anti Anti-Golite clay minerals such as golite and chrysotile; Smectite clay minerals such as montmorillonite, biderite, nontronite, saponite, hectolite, soconite and stebunsite; vermiculite clay minerals such as vermiculite; white mica, gold mica, Mica or mica clay minerals such as margarite, tetrasilic mica, teniolite: and the like. These inorganic layered minerals (C) are used alone or in combination of two or more.
Among these inorganic layered minerals (C), smectite group clay minerals such as montmorillonite and mica group clay minerals such as water-swellable mica are preferable.

無機層状鉱物(C)の平均粒径は、10μm以下であることが好ましい。平均粒径が前記上限値以下であれば、被覆層3中で無機層状鉱物(C)が均一に整列しやすくなり、ガスバリア性、膜凝集強度が高いものとなる。無機層状鉱物(C)の平均粒径は、レーザー回折式粒度分布計により測定される。
無機層状鉱物(C)の厚みは、500nm以下であることが好ましい。厚みが前記上限値以下であれば、被覆層3中で無機層状鉱物(C)が均一に整列しやすくなり、ガスバリア性、膜凝集強度が高いものとなる。無機層状鉱物(C)の厚みは、原子間力顕微鏡(AFM)により測定される。
したがって、無機層状鉱物(C)は、平均粒径が10μm以下で、厚みが500nm以下であることが特に好ましい。
The average particle size of the inorganic layered mineral (C) is preferably 10 μm or less. When the average particle size is not more than the upper limit value, the inorganic layered mineral (C) is likely to be uniformly aligned in the coating layer 3, and the gas barrier property and the film cohesive strength are high. The average particle size of the inorganic layered mineral (C) is measured by a laser diffraction type particle size distribution meter.
The thickness of the inorganic layered mineral (C) is preferably 500 nm or less. When the thickness is not more than the upper limit value, the inorganic layered mineral (C) is likely to be uniformly aligned in the coating layer 3, and the gas barrier property and the film cohesive strength are high. The thickness of the inorganic layered mineral (C) is measured by an atomic force microscope (AFM).
Therefore, it is particularly preferable that the inorganic layered mineral (C) has an average particle size of 10 μm or less and a thickness of 500 nm or less.

無機層状鉱物(C)は、少なくとも、水膨潤性合成雲母を含むことが好ましく、平均粒径が1〜10μmで、厚みが10〜100nmである水膨潤性合成雲母を含むことが特に好ましい。水膨潤性合成雲母は、水性ポリウレタン樹脂(A)および水溶性高分子(B)との親和性が高く、天然系の雲母に比べて不純物が少ない。そのため、無機層状鉱物(C)として水膨潤性合成雲母を用いると、不純物に由来するガスバリア性の低下や膜凝集力の低下を招きにくい。また、水膨潤性合成雲母は、結晶構造内にフッ素原子を有することから、コーティング剤から形成される被覆層3のガスバリア性の湿度依存性を低く抑えることにも寄与する。加えて、水膨潤性合成雲母は、他の水膨潤性の無機層状鉱物に比べて、高いアスペクト比を有することから、迷路効果がより効果的に働き、コーティング剤から形成される被覆層3のガスバリア性が特に高く発現するのに寄与する。
水膨潤性合成雲母の含有量は、例えば、無機層状鉱物(C)の総質量に対し、50質量%以上であってよく、70質量%以上であってよく、100質量%であってもよい。
The inorganic layered mineral (C) preferably contains at least a water-swellable synthetic mica, and particularly preferably contains a water-swellable synthetic mica having an average particle size of 1 to 10 μm and a thickness of 10 to 100 nm. The water-swellable synthetic mica has a high affinity for the aqueous polyurethane resin (A) and the water-soluble polymer (B), and has less impurities than the natural mica. Therefore, when water-swellable synthetic mica is used as the inorganic layered mineral (C), it is unlikely that the gas barrier property and the film cohesive force due to impurities are lowered. Further, since the water-swellable synthetic mica has a fluorine atom in the crystal structure, it also contributes to suppressing the humidity dependence of the gas barrier property of the coating layer 3 formed from the coating agent to be low. In addition, since the water-swellable synthetic mica has a higher aspect ratio than other water-swellable inorganic layered minerals, the maze effect works more effectively, and the coating layer 3 formed from the coating agent. Contributes to the development of particularly high gas barrier properties.
The content of the water-swellable synthetic mica may be, for example, 50% by mass or more, 70% by mass or more, or 100% by mass with respect to the total mass of the inorganic layered mineral (C). ..

「シランカップリング剤(D)」
シランカップリング剤(D)としては、一般的に用いられているものを使用でき、例えばケイ素原子に結合したアルコキシ基と有機反応基とを有する化合物が挙げられる。
シランカップリング剤(D)のアルコキシ基は加水分解してシラノール基を生成し、無機化合物との反応、吸着等の相互作用効果を発揮し、コーティング剤から形成される被覆層3の凝集強度の向上に寄与する。
特にコーティング剤が無機層状鉱物(C)およびシランカップリング剤(D)の両方を含む場合、無機層状鉱物(C)とシランカップリング剤(D)とが相互作用することで、コーティング剤から形成される被覆層3の凝集強度の向上効果が優れる。
"Silane coupling agent (D)"
As the silane coupling agent (D), a commonly used one can be used, and examples thereof include a compound having an alkoxy group bonded to a silicon atom and an organic reaction group.
The alkoxy group of the silane coupling agent (D) is hydrolyzed to generate a silanol group, which exerts an interaction effect such as reaction with an inorganic compound and adsorption, and has a cohesive strength of the coating layer 3 formed from the coating agent. Contribute to improvement.
In particular, when the coating agent contains both the inorganic layered mineral (C) and the silane coupling agent (D), the inorganic layered mineral (C) and the silane coupling agent (D) interact with each other to form the coating agent. The effect of improving the cohesive strength of the coating layer 3 is excellent.

シランカップリング剤(D)としては、例えばRSiX(ここで、Rは有機反応基であり、Xはアルコキシ基である。)で表される化合物が挙げられる。
有機反応基としては、例えばアミノ基、(メタ)アクリル基、エポキシ基、ビニル基、メルカプト基、イソシアネート基、イソシアヌレート基等を有するものが挙げられる。(メタ)アクリル基は、アクリル基およびメタアクリル基の両方を示す。
アルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基等が挙げられる。
Examples of the silane coupling agent (D) include compounds represented by RSiX 3 (where R is an organic reactive group and X is an alkoxy group).
Examples of the organic reactive group include those having an amino group, a (meth) acrylic group, an epoxy group, a vinyl group, a mercapto group, an isocyanate group, an isocyanurate group and the like. The (meth) acrylic group represents both an acrylic group and a methacrylic group.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group and an ethoxy group.

シランカップリング剤(D)としては、例えば、ビニル基を持つシランカップリング剤として、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が挙げられる。エポキシ基を持つシランカップリング剤として、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、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン等が挙げられる。アミノ基を持つシランカップリング剤として、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が挙げられる。メルカプト基を持つシランカップリング剤として、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メチルジメトキシシラン等が挙げられる。(メタ)アクリル基を持つシランカップリング剤として、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。イソシアネート基を持つシランカップリング剤として、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。イソシアヌレート基を持つシランカップリング剤として、トリス−(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート等が挙げられる。これらのシランカップリング剤は、いずれか1種を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the silane coupling agent (D) include vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane as the silane coupling agent having a vinyl group. As a silane coupling agent having an epoxy group, 2 (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyl Examples thereof include methyldimethoxysilane and 3-glycidoxypropylethyldiethoxysilane. Examples of the silane coupling agent having an amino group include 3-aminopropyltrimethoxysilane and 3-aminopropyltriethoxysilane. Examples of the silane coupling agent having a mercapto group include 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane. Examples of the silane coupling agent having a (meth) acrylic group include 3-acryloxypropyltrimethoxysilane. Examples of the silane coupling agent having an isocyanate group include 3-isocyanatepropyltriethoxysilane. Examples of the silane coupling agent having an isocyanurate group include tris- (trimethoxysilylpropyl) isocyanurate. Any one of these silane coupling agents may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

シランカップリング剤(D)としては、有機反応基がコーティング剤中の成分との反応性を持つものが好ましく使用される。
シランカップリング剤(D)としては、エポキシ基を有するものが好ましい。エポキシ基は、水性ポリウレタン樹脂(A)や水溶性高分子(B)が持つ水酸基と良好な反応性を持つため、被覆層3のガスバリア性をさらに向上できる。
As the silane coupling agent (D), one in which the organic reactive group has reactivity with the components in the coating agent is preferably used.
The silane coupling agent (D) preferably has an epoxy group. Since the epoxy group has good reactivity with the hydroxyl groups of the aqueous polyurethane resin (A) and the water-soluble polymer (B), the gas barrier property of the coating layer 3 can be further improved.

「他の成分」
他の成分としては、例えば、酸化防止剤、耐候剤、熱安定剤、滑剤、結晶核剤、紫外線吸収剤、可塑剤、帯電防止剤、着色剤、フィラー、界面活性剤等の添加剤が挙げられる。
"Other ingredients"
Examples of other components include additives such as antioxidants, weathering agents, heat stabilizers, lubricants, crystal nucleating agents, ultraviolet absorbers, plasticizers, antistatic agents, coloring agents, fillers, and surfactants. Be done.

「各成分の含有量」
コーティング剤中、水性ポリウレタン樹脂(A)と水溶性高分子(B)との固形分での質量比(水性ポリウレタン樹脂(A)/水溶性高分子(B))は、85/15〜10/90であり、75/25〜20/80であることが好ましく、70/30〜25/75であることが特に好ましい。
水性ポリウレタン樹脂(A)/水溶性高分子(B)が前記範囲内であることで、ムラなくコーティング剤を塗工することができ、ガスバリア性や柔軟性に優れた被覆層3を形成することができる。水性ポリウレタン樹脂(A)/水溶性高分子(B)が85/15となるよりも水性ポリウレタン樹脂(A)の含有量が多い場合、塗工時にムラが発生するおそれがある。塗工時のムラは、外観の悪化やガスバリア性の低下につながる。水性ポリウレタン樹脂(A)/水溶性高分子(B)が10/90となるよりも水性ポリウレタン樹脂(A)の含有量が少ない場合、酸素バリア性が不充分になるおそれがある。
"Content of each ingredient"
The mass ratio of the water-based polyurethane resin (A) and the water-soluble polymer (B) in the coating agent by solid content (water-based polyurethane resin (A) / water-soluble polymer (B)) is 85/15 to 10 /. It is 90, preferably 75/25 to 20/80, and particularly preferably 70/30 to 25/75.
When the water-based polyurethane resin (A) / water-soluble polymer (B) is within the above range, the coating agent can be applied evenly, and the coating layer 3 having excellent gas barrier properties and flexibility is formed. Can be done. If the content of the aqueous polyurethane resin (A) is higher than that of the aqueous polyurethane resin (A) / water-soluble polymer (B) being 85/15, unevenness may occur during coating. Unevenness during coating leads to deterioration of appearance and deterioration of gas barrier property. If the content of the aqueous polyurethane resin (A) is smaller than that of the aqueous polyurethane resin (A) / water-soluble polymer (B) being 10/90, the oxygen barrier property may be insufficient.

コーティング剤中の無機層状鉱物(C)の含有量(固形分)は、コーティング剤中の全固形分に対して、2質量%以上25質量%以下であることが好ましく、3質量%以上22質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上20質量%以下であることが特に好ましい。無機層状鉱物(C)の含有量が前記範囲内であれば、コーティング剤から形成される被覆層3のガスバリア性を向上させつつ、被覆層3の柔軟性を保つことができるため、延伸等の処理によるガスバリア性の劣化が小さい。 The content (solid content) of the inorganic layered mineral (C) in the coating agent is preferably 2% by mass or more and 25% by mass or less, and 3% by mass or more and 22% by mass, based on the total solid content in the coating agent. % Or less is more preferable, and 5% by mass or more and 20% by mass or less is particularly preferable. When the content of the inorganic layered mineral (C) is within the above range, the flexibility of the coating layer 3 can be maintained while improving the gas barrier property of the coating layer 3 formed from the coating agent. The deterioration of gas barrier property due to treatment is small.

コーティング剤中のシランカップリング剤(D)の含有量(固形分)は、コーティング剤中の全固形分に対して、0.5質量%以上30質量%以下であることが好ましく、1質量%以上25質量%以下であることがより好ましく、3質量%以上20質量%以下であることが特に好ましい。シランカップリング剤(D)の含有量が前記範囲内であることで、コーティング剤から形成される被覆層3の柔軟性を保ちつつ、被覆層3の凝集力、ガスバリア性を充分に高めることができる。 The content (solid content) of the silane coupling agent (D) in the coating agent is preferably 0.5% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the total solid content in the coating agent, and is 1% by mass. It is more preferably 25% by mass or less, and particularly preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less. When the content of the silane coupling agent (D) is within the above range, the cohesive force and gas barrier property of the coating layer 3 can be sufficiently enhanced while maintaining the flexibility of the coating layer 3 formed from the coating agent. it can.

コーティング剤中、水性ポリウレタン樹脂(A)と水溶性高分子(B)と無機層状鉱物(C)とシランカップリング剤(D)との合計の含有量(固形分)は、コーティング剤中の全固形分に対して、85質量%以上であることが好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上であることが特に好ましい。この合計の含有量の上限は特に限定されず、100質量%であってもよい。 The total content (solid content) of the aqueous polyurethane resin (A), the water-soluble polymer (B), the inorganic layered mineral (C), and the silane coupling agent (D) in the coating agent is the total content (solid content) in the coating agent. It is preferably 85% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 95% by mass or more with respect to the solid content. The upper limit of the total content is not particularly limited and may be 100% by mass.

被覆層3は、蒸着膜層2の樹脂基材1とは反対の面に、コーティング剤を塗布してコーティング剤からなる塗膜を形成し、その塗膜を乾燥することにより形成できる。詳しくは後で説明する。 The coating layer 3 can be formed by applying a coating agent to the surface of the vapor-deposited film layer 2 opposite to the resin base material 1 to form a coating film made of the coating agent, and drying the coating film. Details will be described later.

被覆層3の厚み、すなわちコーティング剤からなる塗膜の乾燥後の厚みは、100nm以上であり、100nm〜1400nmであることが好ましく、100nm〜1000nmであることがより好ましく、120nm〜800nmであることがさらに好ましく、150nm〜600nmであることが特に好ましい。
被覆層3の厚みが前記下限値以上であれば、充分なガスバリア性、延伸耐性が得られやすい。被覆層3の厚みが前記範囲の上限値以下であれば、延伸処理等の後加工に適しており、また、乾燥負荷や製造コストを抑制できる。
被覆層3の厚みが前記下限値未満の場合、ガスバリア性フィルムの酸素ガスバリア性が劣る。被覆層3の厚みが前記範囲の上限値を超えると、延伸処理によるガスバリア性の劣化が大きくなるおそれがある。また、厚みを厚くするために必要なコストも増大し、乾燥や成膜性に劣る。
被覆層3の厚みは、走査型電子顕微鏡(SEM)により測定される。
The thickness of the coating layer 3, that is, the thickness of the coating film made of the coating agent after drying is 100 nm or more, preferably 100 nm to 1400 nm, more preferably 100 nm to 1000 nm, and 120 nm to 800 nm. Is more preferable, and 150 nm to 600 nm is particularly preferable.
When the thickness of the coating layer 3 is at least the above lower limit value, sufficient gas barrier properties and stretch resistance can be easily obtained. When the thickness of the coating layer 3 is not more than the upper limit of the above range, it is suitable for post-processing such as stretching treatment, and the drying load and manufacturing cost can be suppressed.
When the thickness of the coating layer 3 is less than the lower limit, the oxygen gas barrier property of the gas barrier film is inferior. If the thickness of the coating layer 3 exceeds the upper limit of the above range, the deterioration of the gas barrier property due to the stretching treatment may increase. In addition, the cost required to increase the thickness also increases, and the drying and film forming properties are inferior.
The thickness of the coating layer 3 is measured by a scanning electron microscope (SEM).

<ガスバリア性フィルムの製造方法>
ガスバリア性フィルム10は、例えば、
樹脂基材1の一方の面上に蒸着膜層2を形成する工程と、
前記蒸着膜層2の樹脂基材1とは反対の面に、前記コーティング剤を塗布してコーティング剤からなる塗膜を形成し、その塗膜を乾燥して被覆層3を形成する工程と、
を有する製造方法により製造できる。
<Manufacturing method of gas barrier film>
The gas barrier film 10 is, for example,
The step of forming the thin-film film layer 2 on one surface of the resin base material 1 and
A step of applying the coating agent to the surface of the vapor-deposited film layer 2 opposite to the resin base material 1 to form a coating film composed of the coating agent, and drying the coating film to form the coating film 3.
It can be manufactured by the manufacturing method having.

蒸着膜層2の形成方法については前記のとおりである。
被覆層3を形成するコーティング剤は、水性ポリウレタン樹脂(A)および水溶性高分子(B)、必要に応じて無機層状鉱物(C)、シランカップリング剤(D)、他の成分、さらなる水性媒体等を混合することにより調製できる。各成分の混合順序は特に限定されない。シランカップリング剤(D)は、他成分と一緒に混合してもよく、予めシランカップリング剤(D)以外の成分が混合された混合物に、樹脂基材1へ塗工する直前に添加してもよい。
The method for forming the thin-film film layer 2 is as described above.
The coating agent forming the coating layer 3 is an aqueous polyurethane resin (A) and a water-soluble polymer (B), an inorganic layered mineral (C) if necessary, a silane coupling agent (D), other components, and further aqueous solution. It can be prepared by mixing a medium or the like. The mixing order of each component is not particularly limited. The silane coupling agent (D) may be mixed with other components, and is added to the mixture in which components other than the silane coupling agent (D) are mixed in advance immediately before coating on the resin base material 1. You may.

コーティング剤の塗布方法としては、公知の湿式コーティング方法を用いることができ、例えばロールコート、グラビアコート、リバースコート、ダイコート、スクリーン印刷、スプレーコート等が挙げられる。
コーティング剤からなる塗膜の乾燥方法としては、熱風乾燥、熱ロール乾燥、赤外線照射等の公知の乾燥方法を用いることができる。該塗膜の乾燥温度は、例えば50〜200℃とすることができる。乾燥時間は、塗膜の厚さ、乾燥温度等によっても異なるが、例えば1秒〜5分間とすることができる。
As a coating method, a known wet coating method can be used, and examples thereof include roll coating, gravure coating, reverse coating, die coating, screen printing, and spray coating.
As a method for drying the coating film composed of the coating agent, known drying methods such as hot air drying, hot roll drying, and infrared irradiation can be used. The drying temperature of the coating film can be, for example, 50 to 200 ° C. The drying time varies depending on the thickness of the coating film, the drying temperature, and the like, but can be, for example, 1 second to 5 minutes.

<作用効果>
ガスバリア性フィルム10にあっては、樹脂基材1と、蒸着膜層2と、蒸着膜層2の樹脂基材1とは反対側に設けられた被覆層3とを備え、被覆層が、水性ポリウレタン樹脂(A)、水溶性高分子(B)を含み、水性ポリウレタン樹脂(A)と水溶性高分子(B)の固形分での質量比が85/15〜10/90であるコーティング剤から形成された層であるため、ガスバリア性に優れ、また、延伸等力学的要因によるガスバリア性の劣化が小さい。そのため、包装袋にしたときに、内容物の劣化を充分に抑制できる。また、後加工や長距離運送等で包装袋に力が加わってもガスバリア性の劣化が小さい。
<Effect>
The gas barrier film 10 includes a resin base material 1, a vapor-deposited film layer 2, and a coating layer 3 provided on the opposite side of the vapor-deposited film layer 2 from the resin base material 1, and the coating layer is water-based. From a coating agent containing a polyurethane resin (A) and a water-soluble polymer (B), in which the mass ratio of the aqueous polyurethane resin (A) and the water-soluble polymer (B) in solid content is 85/15 to 10/90. Since it is a formed layer, it has excellent gas barrier properties, and the deterioration of gas barrier properties due to stretching isokinetic factors is small. Therefore, deterioration of the contents can be sufficiently suppressed when the packaging bag is used. Further, even if a force is applied to the packaging bag due to post-processing or long-distance transportation, the deterioration of the gas barrier property is small.

≪第二実施形態≫
図2は、本発明のガスバリア性フィルムの第二実施形態を模式的に示す断面図である。
本実施形態のガスバリア性フィルム20は、樹脂基材1と、蒸着膜層2と、樹脂基材1と蒸着膜層2との間に設けられた下地層4と、蒸着膜層2の樹脂基材1側とは反対側に設けられた被覆層3とを備える。つまり樹脂基材1と下地層4と蒸着膜層2と被覆層3とがこの順に積層している。なお、本実施形態では、既出の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
ガスバリア性フィルム20は、樹脂基材1と蒸着膜層2との間に下地層4をさらに備える以外は、第一実施形態のガスバリア性フィルムと同様である。
<< Second Embodiment >>
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a second embodiment of the gas barrier film of the present invention.
The gas barrier film 20 of the present embodiment has a resin base material 1, a vapor-deposited film layer 2, a base layer 4 provided between the resin base material 1 and the vapor-deposited film layer 2, and a resin group of the vapor-deposited film layer 2. It is provided with a coating layer 3 provided on the side opposite to the material 1 side. That is, the resin base material 1, the base layer 4, the vapor-deposited film layer 2, and the coating layer 3 are laminated in this order. In the present embodiment, the same reference numerals are given to the existing components, and detailed description thereof will be omitted.
The gas barrier film 20 is the same as the gas barrier film of the first embodiment except that the base layer 4 is further provided between the resin base material 1 and the vapor deposition film layer 2.

<下地層>
下地層4は、プライマー層と呼ばれることもある。
下地層4は、典型的には、有機高分子材料を含む層であり、有機高分子材料を主成分として含むことが好ましい。下地層4における有機高分子材料の含有量は、例えば、下地層4の総質量に対し、70質量%以上であってもよく、80質量%以上であってもよい。
<Underground layer>
The base layer 4 is sometimes called a primer layer.
The base layer 4 is typically a layer containing an organic polymer material, and preferably contains the organic polymer material as a main component. The content of the organic polymer material in the base layer 4 may be, for example, 70% by mass or more, or 80% by mass or more, based on the total mass of the base layer 4.

有機高分子材料としては、例えば、ポリオール、有機ケイ素化合物、前記有機ケイ素化合物の加水分解重縮合物、ポリウレタン樹脂、前記ポリオールと前記有機ケイ素化合物との反応生成物、前記ポリオールと前記有機ケイ素化合物とイソシアネート化合物との反応生成物、ポリエチレンイミンおよびその誘導体、ポリオレフィン、ポリイミド、メラミン樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。これらの有機高分子材料はいずれか1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。 Examples of the organic polymer material include a polyol, an organic silicon compound, a hydrolyzed polycondensate of the organic silicon compound, a polyurethane resin, a reaction product of the polyol and the organic silicon compound, and the polyol and the organic silicon compound. Examples thereof include reaction products with isocyanate compounds, polyethyleneimine and derivatives thereof, polyolefins, polyimides, melamine resins, phenol resins and the like. Any one of these organic polymer materials may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

有機高分子材料としては、上記の中でも、それぞれの材料が反応して強固な共有結合を形成し、蒸着膜層2と強い密着力を発揮するために、ポリオール、有機ケイ素化合物または/および前記有機ケイ素化合物の加水分解重縮合物、ポリウレタン樹脂、前記ポリオールと前記有機ケイ素化合物との反応生成物、ならびに前記ポリオールと前記有機ケイ素化合物とイソシアネート化合物との反応生成物からなる群から選ばれる少なくとも1種の有機高分子材料(以下、有機高分子材料(I)ともいう)が好ましい。 Among the above, the organic polymer materials include polyols, organic silicon compounds and / and the organic substances in order to react with each other to form a strong covalent bond and exert strong adhesion to the vapor-deposited film layer 2. At least one selected from the group consisting of a hydrolyzed polycondensate of a silicon compound, a polyurethane resin, a reaction product of the polyol and the organic silicon compound, and a reaction product of the polyol, the organic silicon compound and an isocyanate compound. Organic polymer material (hereinafter, also referred to as organic polymer material (I)) is preferable.

前記ポリオールは、分子中に2つ以上のヒドロキシル基を持つ有機高分子である。
前記ポリオールとしては、例えば、アクリルポリオール、ポリビニルアルコール、ポリエステルポリオール、およびポリウレタンポリオール等が挙げられる。これらはいずれか1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
アクリルポリオールは、ヒドロキシル基を有するアクリル酸誘導体モノマーに基づく構成単位を有する重合体である。アクリルポリオールは、ヒドロキシル基を有するアクリル酸誘導体モノマーを重合させて得られるものであってもよく、ヒドロキシル基を有するアクリル酸誘導体モノマーとその他のモノマーを共重合させて得られるものであってもよい。ヒドロキシル基を有するアクリル酸誘導体モノマーとしては、例えばヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート等が挙げられる。ヒドロキシル基を有するアクリル酸誘導体モノマーと共重合させるモノマーとしては、例えばエチルメタクリレート等のヒドロキシル基を有しないアクリル酸誘導体モノマー、スチレン等が挙げられる。
The polyol is an organic polymer having two or more hydroxyl groups in the molecule.
Examples of the polyol include acrylic polyols, polyvinyl alcohols, polyester polyols, polyurethane polyols and the like. Any one of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
Acrylic polyol is a polymer having a structural unit based on an acrylic acid derivative monomer having a hydroxyl group. The acrylic polyol may be obtained by polymerizing an acrylic acid derivative monomer having a hydroxyl group, or may be obtained by copolymerizing an acrylic acid derivative monomer having a hydroxyl group with another monomer. .. Examples of the acrylic acid derivative monomer having a hydroxyl group include hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxybutyl methacrylate and the like. Examples of the monomer copolymerized with the acrylic acid derivative monomer having a hydroxyl group include an acrylic acid derivative monomer having no hydroxyl group such as ethyl methacrylate and styrene.

前記有機ケイ素化合物は、ケイ素原子、ケイ素原子に結合した加水分解性基、およびケイ素原子に結合した非加水分解性の有機基を有する化合物である。有機ケイ素化合物の加水分解により、加水分解性基がOHとなった加水分解物が生成し、この加水分解物同士が重縮合して重縮合物が生成する。
加水分解性基としては、例えば炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数1〜4のアルコキシアルキルオキシ基等が挙げられる。
非加水分解性の有機基としては、例えばアルキル基、ビニル基、γ−クロロプロピル基、グリシドオキシプロピル基、γ−メタクリロキシプロピル基、γ−アクリロキシプロピル基、アミノプロピル基、イソシアネートプロピル基等が挙げられる。
前記有機ケイ素化合物は、ポリオールの水酸基またはイソシアネート化合物のイソシアネート基との反応性がある点で、非加水分解性の有機基として少なくとも、エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基から選ばれる官能基を含む有機基を有することが好ましい。
The organic silicon compound is a compound having a silicon atom, a hydrolyzable group bonded to the silicon atom, and a non-hydrolyzable organic group bonded to the silicon atom. Hydrolysis of the organosilicon compound produces a hydrolyzate in which the hydrolyzable group is OH, and the hydrolyzates are polycondensed with each other to form a polycondensate.
Examples of the hydrolyzable group include an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms and an alkoxyalkyloxy group having 1 to 4 carbon atoms.
Examples of the non-hydrolytable organic group include an alkyl group, a vinyl group, a γ-chloropropyl group, a glycidoxypropyl group, a γ-methacryloxypropyl group, a γ-acryloxypropyl group, an aminopropyl group and an isocyanatepropyl group. And so on.
The organic silicon compound contains at least a functional group selected from an epoxy group, an amino group, and an isocyanate group as a non-hydrolytable organic group in that it has a reactivity with a hydroxyl group of a polyol or an isocyanate group of an isocyanate compound. It is preferable to have a group.

前記有機ケイ素化合物としては、例えばシランカップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、グリシドオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the organosilicon compound include a silane coupling agent. Examples of the silane coupling agent include vinyl trimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and γ-methacry. Examples thereof include loxypropylmethyldimethoxysilane, γ-isocyanuppropyltrimethoxysilane, γ-isocyanuppropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, and γ-aminopropyltriethoxysilane.

前記ポリウレタン樹脂としては、ポリオールとイソシアネート化合物との反応生成物(水系ポリウレタン樹脂)が挙げられる。
ポリオールとしては、前記と同様のものが挙げられる。
イソシアネート化合物は、ポリオールと反応して生じるウレタン結合により樹脂基材1と蒸着膜層2との密着性を高める作用を有する。すなわち、イソシアネート化合物は、架橋剤または硬化剤として機能する。イソシアネート化合物としては、例えば、芳香族系のトルエ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)、脂肪族系のキシリレンジイソシアネート(XDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)およびイソホロンジイソシアネート(IPDI)等の、イソシアネート基を2以上有するモノマー類、これらの重合体およびこれらの誘導体等が挙げられる。前記のイソシアネート化合物は1種を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
前記ポリオールと前記イソシアネート化合物との比率(質量比)(ポリオール/イソシアネート化合物)は、1/3〜20/1であることが好ましく、1/2〜10/1であることがより好ましい。
Examples of the polyurethane resin include a reaction product (aqueous polyurethane resin) of a polyol and an isocyanate compound.
Examples of the polyol include the same as described above.
The isocyanate compound has an effect of enhancing the adhesion between the resin base material 1 and the vapor-deposited film layer 2 by the urethane bond generated by reacting with the polyol. That is, the isocyanate compound functions as a cross-linking agent or a curing agent. Examples of the isocyanate compound include isocyanates such as aromatic toluene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), aliphatic xylylene diisocyanate (XDI), hexamethylene diisocyanate (HMDI) and isophorone diisocyanate (IPDI). Examples thereof include monomers having two or more groups, polymers thereof, and derivatives thereof. One type of the isocyanate compound may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The ratio (mass ratio) of the polyol to the isocyanate compound (polyol / isocyanate compound) is preferably 1/3 to 20/1, more preferably 1/2 to 10/1.

前記ポリオールと前記有機ケイ素化合物との反応生成物において、前記ポリオールと前記有機ケイ素化合物との比率(質量比)(ポリオール/有機ケイ素化合物)は、1/1〜100/1であることが好ましく、2/1〜50/1であることがより好ましい。
前記ポリオールと前記有機ケイ素化合物とイソシアネート化合物との反応生成物において、イソシアネート化合物としては、前記と同様のものが挙げられる。
In the reaction product of the polyol and the organosilicon compound, the ratio (mass ratio) of the polyol to the organosilicon compound (polypoly / organosilicon compound) is preferably 1/1 to 100/1. It is more preferably 2/1 to 50/1.
In the reaction product of the polyol, the organosilicon compound and the isocyanate compound, examples of the isocyanate compound include the same as described above.

有機高分子材料(I)と他の有機高分子材料とを併用してもよい。他の有機高分子材料としては、ポリエチレンイミンおよびその誘導体、ポリオレフィン、ポリイミド、メラミン樹脂ならびにフェノール樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
下地層4における有機高分子材料(I)の含有量は、下地層4の総質量に対し、70質量%以上であってもよく、80質量%以上であってもよく、100質量%であってもよい。
The organic polymer material (I) may be used in combination with another organic polymer material. As the other organic polymer material, at least one selected from the group consisting of polyethyleneimine and its derivatives, polyolefins, polyimides, melamine resins and phenol resins is preferable.
The content of the organic polymer material (I) in the base layer 4 may be 70% by mass or more, 80% by mass or more, or 100% by mass with respect to the total mass of the base layer 4. You may.

下地層4は、有機高分子材料以外の他の成分をさらに含んでもよい。他の成分としては、例えば、有機変性コロイダルシリカ等のシリカ粒子;3級アミン、イミダゾール誘導体、カルボン酸の金属塩、4級アンモニウム塩、4級ホスホニウム塩等の硬化促進剤:フェノール系、硫黄化合物、4級アンモニウム塩、ホスファイト系等の酸化防止剤;レベリング剤;流動調整剤;触媒;架橋反応促進剤;充填剤等が挙げられる。 The base layer 4 may further contain components other than the organic polymer material. Other components include silica particles such as organically modified colloidal silica; curing accelerators such as tertiary amines, imidazole derivatives, metal salts of carboxylic acids, quaternary ammonium salts, and quaternary phosphonium salts: phenolic compounds, sulfur compounds. Examples thereof include quaternary ammonium salts, antioxidants such as phosphite-based agents; leveling agents; flow modifiers; catalysts; cross-linking reaction accelerators; fillers and the like.

下地層4の厚みは、特に制限されず、例えば0.005〜5μmであってもよい。下地層4の厚みは、求められる特性に合わせて調整してもよい。
下地層4の厚みは、走査型電子顕微鏡(SEM )により測定される。
The thickness of the base layer 4 is not particularly limited and may be, for example, 0.005 to 5 μm. The thickness of the base layer 4 may be adjusted according to the required characteristics.
The thickness of the base layer 4 is measured by a scanning electron microscope (SEM).

本実施形態のガスバリア性フィルム20の特に好ましい形態は、蒸着膜層2が酸化ケイ素を含み、下地層4が有機高分子材料を含むガスバリア性フィルムである。有機高分子材料は有機高分子材料(I)であることが好ましい。
この形態のガスバリア性フィルムにおいては、水蒸気バリア性の観点では、樹脂基材1が二軸延伸ポリプロピレンフィルムを有する樹脂基材であることが好ましい。機械的強度、寸法安定性の観点では、樹脂基材1がポリエステル系樹脂およびポリアミド系樹脂のいずれか一方または両方を含む樹脂基材であることが好ましく、二軸延伸ポリエステル系樹脂フィルムおよび二軸延伸ポリアミド系樹脂フィルムのいずれか一方または両方を有する樹脂基材であることが特に好ましい。
A particularly preferable form of the gas barrier film 20 of the present embodiment is a gas barrier film in which the vapor-deposited film layer 2 contains silicon oxide and the base layer 4 contains an organic polymer material. The organic polymer material is preferably the organic polymer material (I).
In this form of gas barrier film, from the viewpoint of water vapor barrier property, it is preferable that the resin base material 1 is a resin base material having a biaxially stretched polypropylene film. From the viewpoint of mechanical strength and dimensional stability, the resin base material 1 is preferably a resin base material containing either or both of polyester resin and polyamide resin, and is preferably a biaxially stretched polyester resin film and biaxial. It is particularly preferable that the resin base material has either one or both of the stretched polyamide-based resin films.

<ガスバリア性フィルムの製造方法>
ガスバリア性フィルム20は、例えば、
樹脂基材1の一方の面上に、有機高分子材料またはその前駆体および液状媒体を含む下地剤を塗布して下地剤からなる塗膜を形成し、その塗膜を乾燥して下地層4を形成する工程と、
前記下地層4の樹脂基材1とは反対側の面に、蒸着膜層2を形成する工程と、
前記蒸着膜層2の下地層4とは反対の面に、前記コーティング剤を塗布してコーティング剤からなる塗膜を形成し、その塗膜を乾燥して被覆層3を形成する工程と、
を有する製造方法により製造できる。
<Manufacturing method of gas barrier film>
The gas barrier film 20 is, for example,
A base material containing an organic polymer material or a precursor thereof and a liquid medium is applied onto one surface of the resin base material 1 to form a coating film composed of the base material, and the coating film is dried to dry the base layer 4 And the process of forming
A step of forming the vapor-deposited film layer 2 on the surface of the base layer 4 opposite to the resin base material 1 and
A step of applying the coating agent to a surface of the vapor-deposited film layer 2 opposite to the base layer 4 to form a coating film composed of the coating agent, and drying the coating film to form the coating film 3.
It can be manufactured by the manufacturing method having.

下地剤(下地層形成用のコーティング剤)において、有機高分子材料の前駆体としては、例えば、有機高分子材料が有機ケイ素化合物の加水分解重縮合物の場合は、有機ケイ素化合物およびその加水分解物からなる群から選ばれる少なくとも1種が用いられる。ポリウレタン樹脂の場合は、例えば前記ポリオール類と前記イソシアネート化合物とが用いられる。前記ポリオールと前記有機ケイ素化合物との反応生成物の場合は、前記ポリオールと前記有機ケイ素化合物とが用いられる。前記ポリオールと前記有機ケイ素化合物と前記イソシアネート化合物との反応生成物の場合は、前記ポリオールと前記有機ケイ素化合物と前記イソシアネート化合物とが用いられる。
前記有機ケイ素化合物の加水分解物は、公知の方法により得ることができ、典型的には、酸またはアルカリ触媒とアルコールと水とを用いて行われる。加水分解が制御しやすい点では、酸触媒を用いることが好ましい。このとき、加水分解をさらに制御するために、一般的に知られている触媒等を添加してもよい。
液状媒体としては、水、有機溶剤、それらの混合物等が挙げられる。
下地剤は、有機高分子材料以外の他の成分をさらに含んでもよい。他の成分としては前記と同様のものが挙げられる。
下地剤は、液状媒体中に前記の各成分を任意の割合で配合することにより調製できる。
In the base material (coating agent for forming the base layer), as a precursor of the organic polymer material, for example, when the organic polymer material is a hydrolyzed polycondensate of an organosilicon compound, the organosilicon compound and its hydrolysis are used. At least one selected from the group consisting of objects is used. In the case of a polyurethane resin, for example, the polyols and the isocyanate compound are used. In the case of a reaction product of the polyol and the organosilicon compound, the polyol and the organosilicon compound are used. In the case of a reaction product of the polyol, the organosilicon compound and the isocyanate compound, the polyol, the organosilicon compound and the isocyanate compound are used.
The hydrolyzate of the organosilicon compound can be obtained by a known method, typically using an acid or alkali catalyst, alcohol and water. It is preferable to use an acid catalyst because hydrolysis is easy to control. At this time, a generally known catalyst or the like may be added in order to further control the hydrolysis.
Examples of the liquid medium include water, organic solvents, and mixtures thereof.
The base material may further contain components other than the organic polymer material. Examples of other components include the same components as described above.
The base material can be prepared by blending each of the above components in an arbitrary ratio in a liquid medium.

下地剤の塗布方法としては、公知の湿式コーティング方法を用いることができ、例えばオフセット印刷法、グラビア印刷法、シルクスクリーン印刷法等の印刷方式、ロールコート、ナイフエッジコート、グラビアコート等の塗布方式等が挙げられる。
下地剤からなる塗膜の乾燥方法としては、熱風乾燥、熱ロール乾燥、赤外線照射等の公知の乾燥方法を用いることができる。該塗膜の乾燥温度は、例えば50〜200℃とすることができる。乾燥時間は、塗膜の厚さ、乾燥温度等によっても異なるが、例えば1秒〜5分間とすることができる。
蒸着膜層2の形成方法、被膜層3の形成方法は前記と同様である。
As a base material coating method, a known wet coating method can be used, for example, a printing method such as an offset printing method, a gravure printing method, or a silk screen printing method, or a coating method such as a roll coat, a knife edge coat, or a gravure coat. And so on.
As a method for drying the coating film composed of the base material, known drying methods such as hot air drying, hot roll drying, and infrared irradiation can be used. The drying temperature of the coating film can be, for example, 50 to 200 ° C. The drying time varies depending on the thickness of the coating film, the drying temperature, and the like, but can be, for example, 1 second to 5 minutes.
The method for forming the thin-film film layer 2 and the method for forming the film layer 3 are the same as described above.

<作用効果>
ガスバリア性フィルム20にあっては、第一実施形態のガスバリア性フィルム10と同様に、樹脂基材1と、蒸着膜層2と、蒸着膜層2の樹脂基材1とは反対側に設けられた被覆層3とを備えるため、ガスバリア性に優れ、また、延伸等力学的要因によるガスバリア性の劣化が小さい。そのため、包装袋にしたときに、内容物の劣化を充分に抑制できる。
また、ガスバリア性フィルム20にあっては、樹脂基材1と蒸着膜層2との間に下地層4をさらに備えるため、樹脂基材1と蒸着膜層2との間の密着性がより良好であり、樹脂基材1がフィラーを含有して表面に凹凸を有したりうねりを有したりしていても、延伸等の力学的要因によるガスバリア性が低下しにくい。
<Effect>
The gas barrier film 20 is provided on the opposite side of the resin base material 1, the vapor deposition film layer 2, and the resin base material 1 of the vapor deposition film layer 2 as in the gas barrier film 10 of the first embodiment. Since the coating layer 3 is provided, the gas barrier property is excellent, and the deterioration of the gas barrier property due to stretching isodynamic factors is small. Therefore, deterioration of the contents can be sufficiently suppressed when the packaging bag is used.
Further, in the gas barrier film 20, since the base layer 4 is further provided between the resin base material 1 and the vapor-deposited film layer 2, the adhesion between the resin base material 1 and the vapor-deposited film layer 2 is better. Therefore, even if the resin base material 1 contains a filler and has irregularities or waviness on the surface, the gas barrier property due to mechanical factors such as stretching is unlikely to decrease.

以上、実施形態を示して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
例えば、樹脂基材の両面に、下地層、蒸着膜層および被覆層を設けてもよい。
本発明のガスバリア性フィルムは、必要に応じて、印刷層、アンカーコート層、オーバーコート層、遮光層、接着剤層、ヒートシール可能な熱融着層、その他の機能層等をさらに有していてもよい。
本発明のガスバリア性フィルムがヒートシール可能な熱融着層を有する場合、この熱融着層は、ガスバリア性フィルムの少なくとも一方の最表層に配置される。ガスバリア性フィルムが熱融着層を有することにより、ガスバリア性フィルムが、熱シールによって密封可能なものとなる。
熱融着層としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル強重合、エチレン−メタクリル酸共重合体等が挙げられる。
熱融着層は、例えば、樹脂基材の片面または両面に下地層、蒸着膜層および被覆層を順次形成した積層体の片面または両面に、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリエーテル系等の公知の接着剤を用いて、公知のドライラミネート法、エクストルージョンラミネート法等により積層することができる。
Although the present invention has been described above with reference to embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Each configuration in the above embodiment and a combination thereof are examples, and the configuration can be added, omitted, replaced, and other changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, a base layer, a vapor-deposited film layer, and a coating layer may be provided on both sides of the resin base material.
The gas barrier film of the present invention further has a printing layer, an anchor coat layer, an overcoat layer, a light-shielding layer, an adhesive layer, a heat-sealing heat-sealing layer, and other functional layers, if necessary. You may.
When the gas barrier film of the present invention has a heat-sealing heat-sealing layer, the heat-sealing layer is arranged on at least one outermost layer of the gas barrier film. Since the gas barrier film has a heat-sealing layer, the gas barrier film can be sealed by a heat seal.
Examples of the heat-sealing layer include polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate strong polymerization, and ethylene-methacrylic acid copolymer.
The heat-sealing layer is known, for example, polyurethane-based, polyester-based, or polyether-based, on one or both sides of a laminate in which a base layer, a vapor-deposited film layer, and a coating layer are sequentially formed on one or both sides of a resin base material. It can be laminated by a known dry laminating method, extrusion laminating method, or the like using an adhesive.

以下、実施例および比較例に基づいて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
以下の各例で用いた材料を以下に示す。
Hereinafter, the present invention will be specifically described based on Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
The materials used in each of the following examples are shown below.

(樹脂基材)
二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(以下PETと記載する。):市販品(東レ製、商品名:P−60、厚み:12μm)。
二軸延伸ナイロンフィルム(以下Nyと記載する。):市販品(ユニチカ製、商品面:エンブレム(登録商標)ONM、厚み;15μm)。
二軸延伸ポリプロピレンフィルム(以下OPPと記載する。):市販品(AJプラスト製、商品名:PJ201、厚み:20μm)。
(Resin base material)
Biaxially stretched polyethylene terephthalate film (hereinafter referred to as PET): Commercial product (manufactured by Toray Industries, Inc., trade name: P-60, thickness: 12 μm).
Biaxially stretched nylon film (hereinafter referred to as Ny): Commercial product (manufactured by Unitika, product surface: emblem (registered trademark) ONM, thickness; 15 μm).
Biaxially stretched polypropylene film (hereinafter referred to as OPP): Commercial product (manufactured by AJ Plast, trade name: PJ201, thickness: 20 μm).

(被覆層形成用材料)
「水性ポリウレタン樹脂(A)」
(A1):酸基含有ポリウレタン樹脂とポリアミン化合物とを含有する水性ポリウレタン樹脂の水性分散体、三井化学社製の水性ポリウレタンディスパージョン「タケラック(登録商標)WPB−341」、固形分30質量%。
(Material for forming a coating layer)
"Aqueous polyurethane resin (A)"
(A1): An aqueous dispersion of an aqueous polyurethane resin containing an acid group-containing polyurethane resin and a polyamine compound, an aqueous polyurethane dispersion "Takelac (registered trademark) WPB-341" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., having a solid content of 30% by mass.

「水溶性高分子(B)」
(B1):鹸化度98〜99%、重合度500のポリビニルアルコール(商品名:ポバールPVA−105、クラレ社製)。
"Water-soluble polymer (B)"
(B1): Polyvinyl alcohol having a saponification degree of 98 to 99% and a degree of polymerization of 500 (trade name: Poval PVA-105, manufactured by Kuraray Co., Ltd.).

「無機層状鉱物(C)」
(C1):水膨潤性合成雲母(商品名:ソマシフ(登録商標)MEB−3、コープケミカル社製)、平均粒径2.0μm。
(C2):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)、平均粒径0.5μm。
"Inorganic layered mineral (C)"
(C1): Water-swellable synthetic mica (trade name: Somasif (registered trademark) MEB-3, manufactured by CO-OP CHEMICAL CO., LTD.), Average particle size 2.0 μm.
(C2): Montmorillonite (trade name: Kunipia (registered trademark) -F, manufactured by Kunimine Kogyo Co., Ltd.), average particle size 0.5 μm.

「シランカップリング剤(D)」
(D1):3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE−403、信越シリコーン社製)。
"Silane coupling agent (D)"
(D1): 3-glycidoxypropyltriethoxysilane (trade name: KBE-403, manufactured by Shinetsu Silicone Co., Ltd.).

(下地層形成用材料)
アクリルポリオール:ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、メチルメタクリレート(MMA)およびn−ブチルメタクリレート(BMA)を、各単量体の割合がモル比で15/65/20になるようにブロック共重合させて作製した共重合体。質量平均分子量(Mw)=10000。
γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン:商品名KBE−9007、信越化学工業社製。
脂肪族系キシリレンジイソシアネート:商品名D−110N、三井化学社製。
(Material for forming the base layer)
Acrylic polyol: prepared by block copolymerization of hydroxyethyl methacrylate (HEMA), methyl methacrylate (MMA) and n-butyl methacrylate (BMA) so that the ratio of each monomer is 15/65/20 in molar ratio. Copolymer. Mass average molecular weight (Mw) = 10000.
γ-Isocyanatepropyltriethoxysilane: trade name KBE-9007, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
Aliphatic xylylene diisocyanate: trade name D-110N, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.

(実施例1〜5)
電子線加熱方式による真空蒸着装置を用いて、金属ケイ素、一酸化ケイ素および二酸化ケイ素の2種以上を含む混合材料を蒸発させて、PETの上に厚み20nmの酸化ケイ素からなる蒸着膜層を形成した。
(Examples 1 to 5)
A mixed material containing two or more kinds of metallic silicon, silicon monoxide and silicon dioxide is evaporated using a vacuum vapor deposition apparatus using an electron beam heating method to form a thin-film vapor deposition film layer made of silicon oxide having a thickness of 20 nm on PET. did.

表1に示す種類と配合比率(質量%)で、水性ポリウレタン樹脂(A)と水溶性高分子(B)とを配合し、その後、全水性媒体中の10質量%がイソプロパノールであり、固形分濃度が8.2質量%となるように、イオン交換水とイソプロパノールで希釈して、被覆層形成用のコーティング剤を調製した。ここで、配合比率は、全固形分に対する各成分の固形分での比率であり、以下においても同様である。
前記蒸着膜層の上にグラビアコート法によって前記コーティング剤を塗布し、乾燥して、表1に示す厚みの被覆層を形成した。これによって実施例1〜5のガスバリア性フィルムを得た。
The aqueous polyurethane resin (A) and the water-soluble polymer (B) were blended according to the types and blending ratios (% by mass) shown in Table 1, and then 10% by mass in the total aqueous medium was isopropanol and the solid content. A coating agent for forming a coating layer was prepared by diluting with ion-exchanged water and isopropanol so that the concentration was 8.2% by mass. Here, the blending ratio is the ratio of each component to the total solid content in the solid content, and the same applies to the following.
The coating agent was applied onto the vapor-deposited film layer by a gravure coating method and dried to form a coating layer having the thickness shown in Table 1. As a result, the gas barrier film of Examples 1 to 5 was obtained.

(実施例6〜7)
実施例1と同様の方法でPET上に蒸着膜層を形成した。
表1に示す種類と配合比率(質量%)で、水性ポリウレタン樹脂(A)と水溶性高分子(B)とを配合し、次いで、無機層状鉱物(C)を添加し、その後、全水性媒体中の10質量%がイソプロパノールであり、固形分濃度が8.2質量%となるように、イオン交換水とイソプロパノールで希釈して、被覆層形成用のコーティング剤を調製した。
前記蒸着膜層の上にグラビアコート法によって前記コーティング剤を塗布し、乾燥して、表1に示す厚みの被覆層を得た。これによって実施例6〜7のガスバリア性フィルムを得た。
(Examples 6 to 7)
A thin-film film layer was formed on PET in the same manner as in Example 1.
The aqueous polyurethane resin (A) and the water-soluble polymer (B) are blended in the types and blending ratios (% by mass) shown in Table 1, then the inorganic layered mineral (C) is added, and then the all-water medium. A coating agent for forming a coating layer was prepared by diluting with ion-exchanged water and isopropanol so that 10% by mass of the content was isopropanol and the solid content concentration was 8.2% by mass.
The coating agent was applied onto the vapor-deposited film layer by a gravure coating method and dried to obtain a coating layer having the thickness shown in Table 1. As a result, the gas barrier film of Examples 6 to 7 was obtained.

(実施例8〜14)
実施例1と同様の方法でPET上に蒸着膜層を形成した。
表1に示す種類と配合比率(質量%)で、水性ポリウレタン樹脂(A)と水溶性高分子(B)とを配合し、次いで、無機層状鉱物(C)を添加し、その後、全水性媒体中の10質量%がイソプロパノールであり、固形分濃度が8.2質量%となるように、イオン交換水とイソプロパノールで希釈した。得られた希釈物に、表1に示す種類と配合比率(質量%)でシランカップリング剤(D)を添加して、被覆層形成用のコーティング剤を調製した。
前記蒸着膜層の上にグラビアコート法によって前記コーティング剤を塗布し、乾燥して、表1に示す厚みの被覆層を得た。これによって実施例8〜14のガスバリア性フィルムを得た。
(Examples 8 to 14)
A thin-film film layer was formed on PET in the same manner as in Example 1.
The aqueous polyurethane resin (A) and the water-soluble polymer (B) are blended in the types and blending ratios (% by mass) shown in Table 1, then the inorganic layered mineral (C) is added, and then the all-water medium. It was diluted with ion-exchanged water and isopropanol so that 10% by mass of the content was isopropanol and the solid content concentration was 8.2% by mass. A silane coupling agent (D) was added to the obtained diluted product in the types and blending ratios (% by mass) shown in Table 1 to prepare a coating agent for forming a coating layer.
The coating agent was applied onto the vapor-deposited film layer by a gravure coating method and dried to obtain a coating layer having the thickness shown in Table 1. As a result, the gas barrier films of Examples 8 to 14 were obtained.

(実施例15〜16)
希釈溶剤(酢酸エチル)に、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、アクリルポリオール、脂肪族系キシリレンジイソシアネートを11:53:37の質量比で配合して、下地剤(固形分濃度2質量%)を調製した。
樹脂基材として準備したPETの一方面上に、下地剤をグラビアコート法によって塗布し、乾燥して下地層を形成した。下地層の厚みは60〜70nmであった。
その後、実施例15では、下地層以外は実施例1と同様にして蒸着膜層および被覆層を形成してガスバリア性フィルムを得た。実施例16では、下地層以外は実施例8と同様にして蒸着膜層および被覆層を形成してガスバリア性フィルムを得た。
(Examples 15 to 16)
Γ-Isocyanatepropyltriethoxysilane, acrylic polyol, and aliphatic xylylene diisocyanate are blended in a diluting solvent (ethyl acetate) at a mass ratio of 11:53:37 to add a base material (solid content concentration: 2% by mass). Prepared.
A base material was applied by a gravure coating method on one surface of PET prepared as a resin base material, and dried to form a base layer. The thickness of the base layer was 60 to 70 nm.
Then, in Example 15, a vapor-deposited film layer and a coating layer were formed in the same manner as in Example 1 except for the base layer to obtain a gas barrier film. In Example 16, a vapor-deposited film layer and a coating layer were formed in the same manner as in Example 8 except for the base layer to obtain a gas barrier film.

(実施例17〜18)
樹脂基材としてOPPを使用した以外は、実施例17は実施例15と同様にして、実施例18は実施例16と同様にして、下地層、蒸着膜層および被覆層を形成してガスバリア性フィルムを得た。
(Examples 17-18)
Example 17 is the same as Example 15 except that OPP is used as the resin base material, and Example 18 is the same as Example 16 in that the base layer, the vapor-deposited film layer and the coating layer are formed to have gas barrier properties. I got a film.

(実施例19)
樹脂基材としてNyを使用した以外は実施例8と同様にして、蒸着膜層および被覆層を形成してガスバリア性フィルムを得た。
(Example 19)
A vapor-deposited film layer and a coating layer were formed in the same manner as in Example 8 except that Ny was used as the resin base material to obtain a gas barrier film.

(実施例20〜21)
PETの一方面上に、電子線加熱方式による真空蒸着装置を用いて、金属アルミニウムを蒸発させるとともに酸素ガスを導入して、樹脂基材の上に厚み20nmの酸化アルミニウムからなる蒸着膜層を形成した。
その後、実施例20では、蒸着膜層以外は実施例1と同様にして被覆層を形成してガスバリア性フィルムを得た。実施例21では、蒸着膜層以外は実施例8と同様にして被覆層を形成してガスバリア性フィルムを得た。
(Examples 20 to 21)
Metallic aluminum is evaporated and oxygen gas is introduced on one surface of PET using a vacuum vapor deposition apparatus by an electron beam heating method to form a vapor deposition film layer made of aluminum oxide having a thickness of 20 nm on a resin base material. did.
Then, in Example 20, a coating layer was formed in the same manner as in Example 1 except for the vapor-deposited film layer to obtain a gas barrier film. In Example 21, a coating layer was formed in the same manner as in Example 8 except for the vapor-deposited film layer to obtain a gas barrier film.

(比較例1)
実施例1と同様の方法で蒸着膜層を形成し、被覆層は形成せずに比較例1のガスバリア性フィルムを作製した。
(Comparative Example 1)
A thin-film film layer was formed in the same manner as in Example 1, and a gas barrier film of Comparative Example 1 was produced without forming a coating layer.

(比較例2〜3)
実施例1と同様の方法で蒸着膜層を形成した。
水に、表2に示す種類で、水溶性高分子(B)、無機層状鉱物(C)、テトラエトキシシラン(TEOS)、シランカップリング剤(D)の4成分を、35:3:57:5の質量比で配合して、被覆層形成用のコーティング剤を調製した。
前記蒸着膜層の上にグラビアコート法によって前記コーティング剤を塗布し、乾燥して、表1に示す厚みの被覆層を形成した。これによって比較例2〜3のガスバリア性フィルムを得た。
(Comparative Examples 2-3)
A thin-film film layer was formed in the same manner as in Example 1.
In water, the four components of the water-soluble polymer (B), the inorganic layered mineral (C), the tetraethoxysilane (TEOS), and the silane coupling agent (D), which are of the types shown in Table 2, are added to water at 35: 3: 57: A coating agent for forming a coating layer was prepared by blending in a mass ratio of 5.
The coating agent was applied onto the vapor-deposited film layer by a gravure coating method and dried to form a coating layer having the thickness shown in Table 1. As a result, the gas barrier films of Comparative Examples 2 and 3 were obtained.

(比較例4〜5)
実施例1と同様の方法で蒸着膜層を形成した。
表2に示す種類と配合比率(質量%)で、水性ポリウレタン樹脂(A)と水溶性高分子(B)とを配合し、その後、全水性媒体中の10質量%がイソプロパノールであり、固形分濃度が8.2質量%となるように、イオン交換水とイソプロパノールで希釈して、被覆層形成用のコーティング剤を調製した。
前記蒸着膜層の上にグラビアコート法によって前記コーティング剤を塗布し、乾燥して被覆層を得た。これによって比較例4〜5のガスバリア性フィルムを得た。
(Comparative Examples 4 to 5)
A thin-film film layer was formed in the same manner as in Example 1.
The aqueous polyurethane resin (A) and the water-soluble polymer (B) were blended according to the types and blending ratios (% by mass) shown in Table 2, and then 10% by mass in the total aqueous medium was isopropanol and the solid content. A coating agent for forming a coating layer was prepared by diluting with ion-exchanged water and isopropanol so that the concentration was 8.2% by mass.
The coating agent was applied onto the vapor-deposited film layer by a gravure coating method and dried to obtain a coating layer. As a result, the gas barrier films of Comparative Examples 4 to 5 were obtained.

(比較例6)
実施例1と同様の方法で蒸着膜層を形成した。
表2に示す種類の水性ポリウレタン樹脂(A)を、全水性媒体中の10質量%がイソプロパノールであり、固形分濃度が8.2質量%となるように、イオン交換水とイソプロパノールで希釈して、被覆層形成用のコーティング剤を調製した。
前記蒸着膜層の上にグラビアコート法によって前記コーティング剤を塗布し、乾燥して被覆層を得た。これによって比較例6のガスバリア性フィルムを得た。
(Comparative Example 6)
A thin-film film layer was formed in the same manner as in Example 1.
The aqueous polyurethane resin (A) of the type shown in Table 2 is diluted with ion-exchanged water and isopropanol so that 10% by mass of the total aqueous medium is isopropanol and the solid content concentration is 8.2% by mass. , A coating agent for forming a coating layer was prepared.
The coating agent was applied onto the vapor-deposited film layer by a gravure coating method and dried to obtain a coating layer. As a result, the gas barrier film of Comparative Example 6 was obtained.

(比較例7)
実施例1と同様の方法で蒸着膜層を形成した。
表2に示す種類の水溶性高分子(B)を、全水性媒体中の10質量%がイソプロパノールであり、固形分濃度が8.2質量%となるように、イオン交換水とイソプロパノールで希釈して、被覆層形成用のコーティング剤を調製した。
前記蒸着膜層の上にグラビアコート法によって前記コーティング剤を塗布し、乾燥して被覆層を得た。これによって比較例7のガスバリア性フィルムを得た。
(Comparative Example 7)
A thin-film film layer was formed in the same manner as in Example 1.
The water-soluble polymer (B) of the type shown in Table 2 is diluted with ion-exchanged water and isopropanol so that 10% by mass of the total aqueous medium is isopropanol and the solid content concentration is 8.2% by mass. To prepare a coating agent for forming a coating layer.
The coating agent was applied onto the vapor-deposited film layer by a gravure coating method and dried to obtain a coating layer. As a result, the gas barrier film of Comparative Example 7 was obtained.

(比較例8)
被覆層の厚みを50nmとした以外は実施例8と同様にしてガスバリア性フィルムを得た。
(Comparative Example 8)
A gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 8 except that the thickness of the coating layer was 50 nm.

(比較例9〜10)
蒸着膜層を形成しなかったこと以外は、比較例9は実施例1と、比較例10は実施例8とそれぞれ同様の方法で樹脂基材上に下地層および被覆層を形成した。これによって比較例9〜10のガスバリア性フィルムを得た。
(Comparative Examples 9 to 10)
A base layer and a coating layer were formed on the resin base material in the same manner as in Example 1 in Comparative Example 9 and Example 8 in Comparative Example 10, except that the vapor-deposited film layer was not formed. As a result, gas barrier films of Comparative Examples 9 to 10 were obtained.

(評価)
(1)酸素ガスバリア性:
実施例1〜21および比較例1〜10で得たガスバリア性フィルムについて、酸素透過度測定装置(商品名:OXTRAN−2/20、MOCON社製)を用いて、30℃、70%RHの雰囲気下、酸素透過度(cm/(m・day・MPa))を測定した。結果を「原紙OTR」として表1〜2に示す。
(Evaluation)
(1) Oxygen gas barrier property:
The gas barrier films obtained in Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 to 10 were subjected to an atmosphere of 30 ° C. and 70% RH using an oxygen permeability measuring device (trade name: OXTRAN-2 / 20, manufactured by MOCON). Below, the oxygen permeability (cm 3 / (m 2 , day, MPa)) was measured. The results are shown in Tables 1 and 2 as "base paper OTR".

(2)水蒸気バリア性:
実施例1〜21および比較例1〜10で得たガスバリア性フィルムについて、水蒸気透過度測定装置(商品名:PERMATRAN−W−3/33、MOCON社製)を用いて、40℃、90%RHの雰囲気下、水蒸気透過度(cm/(m・day))を測定した。結果を「原紙WVTR」として表1〜2に示す。
(2) Water vapor barrier property:
The gas barrier films obtained in Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 to 10 were used at 40 ° C. and 90% RH using a water vapor permeability measuring device (trade name: PERMATRAN-W-3 / 33, manufactured by MOCON). The water vapor permeability (cm 3 / (m 2 · day)) was measured under the atmosphere of. The results are shown in Tables 1 and 2 as "base paper WVTR".

(3)延伸耐性:
実施例1〜21および比較例1〜10で得たガスバリア性フィルムを、樹脂基材のTD方向の幅130mm×MD方向の幅260mmの枚葉に切り取った。これを、引張試験機テンシロンにより、6mm/分の速度でMD方向に2.5%延伸した。延伸した状態で1分間保持したのち開放した。その後、前記と同様の装置、条件で酸素ガスバリア性、水蒸気ガスバリア性を評価した。それぞれの結果を「延伸OTR」、「延伸WVTR」として表1〜2に示す。
(3) Stretch resistance:
The gas barrier films obtained in Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 to 10 were cut into single sheets having a width of 130 mm in the TD direction and a width of 260 mm in the MD direction of the resin base material. This was stretched 2.5% in the MD direction at a speed of 6 mm / min by a tensile tester Tencilon. It was held in a stretched state for 1 minute and then opened. Then, the oxygen gas barrier property and the water vapor gas barrier property were evaluated under the same equipment and conditions as described above. The results are shown in Tables 1 and 2 as "stretched OTR" and "stretched WVTR", respectively.

(4)ラミネート強度:
実施例1〜21および比較例1〜10で得たガスバリア性フィルムの被覆層側に、ドライラミネーション加工により、ポリエステルウレタン系接着剤(商品名:タケラックA−969、タケネートA−5、三井化学社製)を介して、厚み30μmの未延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:CPP GLC、三井化学東セロ社製)をラミネートし、40℃にて48時間養生し、積層フィルムを得た。
この積層フィルムを15mm幅の短冊状にカットし、引張試験機テンシロンにより、ガスバリア性フィルムを、未延伸ポリプロピレンフィルムから、300mm/分の速度で90°剥離させて、ラミネート強度(N/15mm)を測定した。結果を表1〜2に示す。
(4) Laminate strength:
Polyester urethane adhesives (trade names: Takelac A-969, Takenate A-5, Mitsui Chemicals, Inc.) were subjected to dry lamination processing on the coating layer side of the gas barrier films obtained in Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 to 10. An unstretched polypropylene film having a thickness of 30 μm (trade name: CPP GLC, manufactured by Mitsui Chemicals Tohcello Co., Ltd.) was laminated and cured at 40 ° C. for 48 hours to obtain a laminated film.
This laminated film is cut into strips with a width of 15 mm, and the gas barrier film is peeled from the unstretched polypropylene film by 90 ° at a speed of 300 mm / min by a tensile tester Tencilon to increase the lamination strength (N / 15 mm). It was measured. The results are shown in Tables 1-2.

Figure 0006876265
Figure 0006876265

Figure 0006876265
Figure 0006876265

表1〜2中、被覆層について、各成分の種類を示す符号((A1)、(B1)等)の右側に記載した数値が配合比率を示す。
「(A)/(B)」は、水性ポリウレタン樹脂(A)と水溶性高分子(B)との固形分での質量比(水性ポリウレタン樹脂(A)/水溶性高分子(B))を示す。
原紙OTRおよび延伸OTRの単位はcm/(m・day・MPa)、原紙WVTRおよび延伸WVTRの単位はcm/(m・day)、ラミネート強度の単位はN/15mmである。
In Tables 1 and 2, the numerical values shown on the right side of the reference numerals ((A1), (B1), etc.) indicating the types of each component of the coating layer indicate the blending ratio.
"(A) / (B)" is a mass ratio of the aqueous polyurethane resin (A) and the water-soluble polymer (B) in terms of solid content (water-based polyurethane resin (A) / water-soluble polymer (B)). Shown.
The unit of the base paper OTR and the stretched OTR is cm 3 / (m 2 · day · MPa), the unit of the base paper WVTR and the stretched WVTR is cm 3 / (m 2 · day), and the unit of the laminate strength is N / 15 mm.

表1〜2の結果から、実施例1〜21のガスバリア性フィルムは、本発明における樹脂基材と蒸着膜層と被覆層とを備えているため、酸素ガスバリア性に優れていた。また、水蒸気バリア性も充分に高かった。また、これらのガスバリア性が延伸後も充分に保持されており、力学的要因に対する耐性に優れていた。
上記の中でも、実施例15〜16のガスバリア性フィルムは、PETを樹脂基材として使用しており、下地層を備えているため、酸素ガスバリア性、水蒸気バリア性に優れ、これらのガスバリア性が延伸後も特に充分に保持されていた。
比較例1のガスバリア性フィルムは、被覆層が存在しないため、ガスバリア性、力学的要因に対する耐性が共に劣っていた。比較例2〜7のガスバリア性フィルムは、被覆層を形成する材料の水性ポリウレタン樹脂(A)と水溶性高分子(B)の質量比が85/15〜10/90の範囲を外れていたため、ガスバリア性、力学的要因に対する耐性のいずれかが劣っていた。比較例8のガスバリア性フィルムは被覆層の厚みが100nm未満であるため、被覆層本来の性能が発揮されず、ガスバリア性が劣っていた。比較例9〜10のガスバリア性フィルムは、蒸着膜層を有さないため、ガスバリア性、力学的要因に対する耐性が劣っていた。
From the results in Tables 1 and 2, the gas barrier film of Examples 1 to 21 was excellent in oxygen gas barrier property because it provided the resin base material, the vapor-deposited film layer, and the coating layer in the present invention. In addition, the water vapor barrier property was sufficiently high. In addition, these gas barrier properties were sufficiently maintained even after stretching, and the resistance to mechanical factors was excellent.
Among the above, the gas barrier films of Examples 15 to 16 use PET as a resin base material and have an underlayer, so that they are excellent in oxygen gas barrier property and water vapor barrier property, and these gas barrier properties are extended. It was held particularly well afterwards.
Since the gas barrier film of Comparative Example 1 did not have a coating layer, both the gas barrier property and the resistance to mechanical factors were inferior. In the gas barrier films of Comparative Examples 2 to 7, the mass ratio of the aqueous polyurethane resin (A) and the water-soluble polymer (B) as the material forming the coating layer was out of the range of 85/15 to 10/90. Either gas barrier property or resistance to mechanical factors was inferior. Since the thickness of the coating layer of the gas barrier film of Comparative Example 8 was less than 100 nm, the original performance of the coating layer was not exhibited, and the gas barrier property was inferior. Since the gas barrier films of Comparative Examples 9 to 10 did not have a vapor-deposited film layer, they were inferior in gas barrier properties and resistance to mechanical factors.

本発明のガスバリア性フィルムは、ガスバリア性に優れ、延伸等の力学的要因によるガスバリア性の劣化が少ない。そのため、包装材料として内容物を収容したときに、水蒸気等による内容物の劣化を充分に抑制できる。また、包装袋等に加工したときや、長距離輸送等で包装袋等に力が加わったときに、ガスバリア性の劣化が少ない。したがって、本発明のガスバリア性フィルムは、包装材料として有用である。 The gas barrier film of the present invention has excellent gas barrier properties, and the deterioration of gas barrier properties due to mechanical factors such as stretching is small. Therefore, when the content is contained as a packaging material, deterioration of the content due to water vapor or the like can be sufficiently suppressed. Further, when the packaging bag or the like is processed, or when a force is applied to the packaging bag or the like during long-distance transportation or the like, the deterioration of the gas barrier property is small. Therefore, the gas barrier film of the present invention is useful as a packaging material.

1 樹脂基材
2 蒸着膜層
3 被覆層
4 下地層
10 ガスバリア性フィルム
20 ガスバリア性フィルム
1 Resin base material 2 Deposited film layer 3 Coating layer 4 Underlayer 10 Gas barrier film 20 Gas barrier film

Claims (6)

樹脂基材と、蒸着膜層と、前記蒸着膜層の前記樹脂基材とは反対側に設けられた被覆層とを備え、
前記被覆層が、コーティング剤から形成された層であり、
前記コーティング剤が、酸基含有ポリウレタン樹脂およびポリアミン化合物を含む水性ポリウレタン樹脂(A)と、水溶性高分子(B)とを含み、
前記水性ポリウレタン樹脂(A)と前記水溶性高分子(B)との固形分での質量比が85/15〜10/90であり、
前記コーティング剤は、シランカップリング剤(D)を含まないか又は前記シランカップリング剤(D)を10質量%以下で含み、かつ、前記シランカップリング剤以外の金属アルコキシドおよびその加水分解縮合物のいずれをも含まず、
前記被覆層の厚みが100nm以上であることを特徴とするガスバリア性フィルム。
A resin base material, a vapor-deposited film layer, and a coating layer provided on the opposite side of the vapor-deposited film layer from the resin base material are provided.
The coating layer is a layer formed from a coating agent.
The coating agent contains an aqueous polyurethane resin (A) containing an acid group-containing polyurethane resin and a polyamine compound, and a water-soluble polymer (B).
The mass ratio of the aqueous polyurethane resin (A) to the water-soluble polymer (B) in terms of solid content is 85/15 to 10/90.
The coating agent does not contain the silane coupling agent (D) or contains the silane coupling agent (D) in an amount of 10% by mass or less, and is a metal alkoxide other than the silane coupling agent and a hydrolyzed condensate thereof. Does not include any of
A gas barrier film having a coating layer having a thickness of 100 nm or more.
前記樹脂基材が、ポリエステル系樹脂およびポリアミド系樹脂のいずれか一方または両方を含む請求項1に記載のガスバリア性フィルム。 The gas barrier film according to claim 1, wherein the resin base material contains either one or both of a polyester resin and a polyamide resin. 前記樹脂基材と前記蒸着膜層との間に下地層をさらに備え、
前記下地層が、ポリオール、有機ケイ素化合物または/および前記有機ケイ素化合物の加水分解重縮合物、ポリウレタン樹脂、前記ポリオールと前記有機ケイ素化合物との反応生成物、ならびに前記ポリオールと前記有機ケイ素化合物とイソシアネート化合物との反応生成物からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機高分子材料を含む請求項1または2に記載のガスバリア性フィルム。
An underlayer is further provided between the resin substrate and the vapor-deposited film layer.
The underlayer is a polyol, an organosilicon compound and / or a hydrolyzed polycondensate of the organosilicon compound, a polyurethane resin, a reaction product of the polyol and the organosilicon compound, and the polyol, the organosilicon compound and isocyanate. The gas barrier film according to claim 1 or 2, which comprises at least one organopolymer material selected from the group consisting of reaction products with compounds.
前記コーティング剤が無機層状鉱物(C)をさらに含む請求項1〜3のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルム。 The gas barrier film according to any one of claims 1 to 3, wherein the coating agent further contains an inorganic layered mineral (C). 前記無機層状鉱物(C)が水膨潤性合成雲母を含む請求項4に記載のガスバリア性フィルム。 The gas barrier film according to claim 4, wherein the inorganic layered mineral (C) contains a water-swellable synthetic mica. 前記被覆層の厚みが100nm〜1400nmである請求項1〜のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルム。 The gas barrier film according to any one of claims 1 to 5 , wherein the thickness of the coating layer is 100 nm to 1400 nm.
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