JP6930109B2 - Barrier film - Google Patents

Barrier film Download PDF

Info

Publication number
JP6930109B2
JP6930109B2 JP2017004579A JP2017004579A JP6930109B2 JP 6930109 B2 JP6930109 B2 JP 6930109B2 JP 2017004579 A JP2017004579 A JP 2017004579A JP 2017004579 A JP2017004579 A JP 2017004579A JP 6930109 B2 JP6930109 B2 JP 6930109B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
barrier
acid
metal oxide
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017004579A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018111296A (en
Inventor
口 洋 介 田
口 洋 介 田
田 聡 塩
田 聡 塩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2017004579A priority Critical patent/JP6930109B2/en
Publication of JP2018111296A publication Critical patent/JP2018111296A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6930109B2 publication Critical patent/JP6930109B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、バリア性フィルムに関し、さらに詳細には、樹脂基材と、中間層と、バリア層とをこの順に備えるバリア性フィルムに関する。 The present invention relates to a barrier film, and more particularly to a barrier film including a resin base material, an intermediate layer, and a barrier layer in this order.

近年、酸素あるいは水蒸気等に対するバリア性材料として、フィルム基材に酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の無機酸化物を、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、化学気相成長法等で形成してなる透明ガスバリア性フィルムが注目されている。従来のポリ塩化ビニリデンを積層したバリア性フィルムは、ガス遮断性には優れるが、包装材の廃棄時に塩素が発生することが問題となる。また、アルミ箔等を積層したバリア性フィルムは、ガス遮断性には優れるが、不透明であるため、内容物の誤認による事故を避けるために、医薬品用等の内容物の視認性が要求される用途では用いることができない。 In recent years, as a barrier material against oxygen or water vapor, inorganic oxides such as silicon oxide and aluminum oxide have been formed on a film substrate by a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a chemical vapor deposition method, or the like. The transparent gas barrier film is attracting attention. The conventional barrier film laminated with polyvinylidene chloride is excellent in gas blocking property, but there is a problem that chlorine is generated when the packaging material is disposed of. Further, the barrier film laminated with aluminum foil or the like is excellent in gas blocking property, but is opaque. Therefore, in order to avoid an accident due to misidentification of the contents, visibility of the contents for pharmaceuticals and the like is required. It cannot be used in applications.

上記の技術的課題に対して、プラスチックス材と、その上に設けた少なくともケイ素、酸素、炭素を含む有機ケイ素化合物の重合体で形成された第1層と、第1層の上に設けたケイ素酸化物の第2層とからなるガス遮断性積層プラスチックス材が提案されている(特許文献1参照)。特許文献1に記載のプラスチックス材は、水蒸気透過率が約0.2〜0.4g/m/day程度であったため、依然として、更に水蒸気バリア性に優れるバリア性フィルムが望まれている。また、耐湿熱性が要求される用途でのバリア性フィルムの使用も望まれている。 In response to the above technical problems, a first layer formed of a plastic material and a polymer of an organosilicon compound containing at least silicon, oxygen, and carbon provided on the plastic material, and a first layer provided on the first layer. A gas-blocking laminated plastics material composed of a second layer of silicon oxide has been proposed (see Patent Document 1). Since the plastic material described in Patent Document 1 has a water vapor permeability of about 0.2 to 0.4 g / m 2 / day, a barrier film having further excellent water vapor barrier properties is still desired. It is also desired to use a barrier film in applications that require moisture and heat resistance.

特開平5−345383号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-345383

本発明は上記の背景技術に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐水密着性に優れ、かつ高温高湿環境下での保存後であっても水蒸気バリア性に優れたバリア性フィルムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above background technology, and an object of the present invention is to provide a barrier film having excellent water adhesion resistance and excellent water vapor barrier property even after storage in a high temperature and high humidity environment. To provide.

本発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、樹脂基材上に、特定組成の蒸着膜からなる中間層を形成した上で、金属酸化物とリン化合物との反応生成物を含むバリア層をさらに形成することで、耐水密着性に優れ、かつ高温高湿環境下での保存後であっても水蒸気バリア性に優れたバリア性フィルムを提供できることを知見した。本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものである。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have formed an intermediate layer composed of a vapor-deposited film having a specific composition on a resin base material, and then a reaction product of a metal oxide and a phosphorus compound. It has been found that by further forming a barrier layer containing the above, it is possible to provide a barrier film having excellent water adhesion resistance and excellent water vapor barrier property even after storage in a high temperature and high humidity environment. The present invention has been completed based on such findings.

すなわち、本発明の一態様によれば、
樹脂基材と、中間層と、バリア層とをこの順に備えるバリア性フィルムであって、
前記中間層が、ケイ素、酸素、および炭素を含む蒸着膜であり、前記蒸着膜中のケイ素、酸素、および炭素の3元素の合計100%に対して、炭素の割合Cが5%以上30%以下であり、
前記バリア層が、金属酸化物とリン化合物との反応生成物を含む、バリア性フィルムが提供される。
That is, according to one aspect of the present invention.
A barrier film having a resin base material, an intermediate layer, and a barrier layer in this order.
The intermediate layer is a thin-film film containing silicon, oxygen, and carbon, and the ratio C of carbon is 5% or more and 30% with respect to a total of 100% of the three elements of silicon, oxygen, and carbon in the thin-film film. Is below
A barrier film is provided in which the barrier layer contains a reaction product of a metal oxide and a phosphorus compound.

本発明の態様においては、前記樹脂基材が、ポリオレフィン樹脂基材またはポリエステル樹脂基材であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, it is preferable that the resin base material is a polyolefin resin base material or a polyester resin base material.

本発明の態様においては、前記金属酸化物が、アルミニウム酸化物であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, it is preferable that the metal oxide is an aluminum oxide.

本発明の態様においては、前記リン化合物が、リン酸、ポリリン酸、亜リン酸、ホスホン酸およびそれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも1種の化合物であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, it is preferable that the phosphorus compound is at least one compound selected from the group consisting of phosphoric acid, polyphosphoric acid, phosphorous acid, phosphoric acid and derivatives thereof.

本発明の態様においては、前記バリア層が、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、多糖類、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸の塩、ポリメタクリル酸およびポリメタクリル酸の塩からなる群より選択される少なくとも1種の重合体をさらに含むことが好ましい。 In the aspect of the present invention, the barrier layer is selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polysaccharide, polyacrylic acid, salt of polyacrylic acid, polymethacrylic acid and salt of polymethacrylic acid. It is preferable to further contain at least one polymer to be used.

本発明の態様においては、前記蒸着膜が、化学気相蒸着膜であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, it is preferable that the vapor deposition film is a chemical vapor deposition film.

本発明の態様においては、前記バリア性フィルムは、水蒸気透過度が、9.0×10−2g/m/day以下であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, the barrier film preferably has a water vapor transmission rate of 9.0 × 10-2 g / m 2 / day or less.

本発明の態様においては、前記バリア性フィルムは、温度60℃および湿度90%の環境下で500時間保存後の水蒸気透過度が、9.0×10−2g/m/day以下であることが好ましい。 In the embodiment of the present invention, the barrier film has a water vapor transmission rate of 9.0 × 10-2 g / m 2 / day or less after being stored for 500 hours in an environment of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90%. Is preferable.

本発明の態様においては、前記バリア性フィルムが、包装材料用であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, it is preferable that the barrier film is for a packaging material.

本発明によれば、耐水密着性に優れ、かつ高温高湿環境下での保存後であっても水蒸気バリア性に優れたバリア性フィルムを提供することができる。このようなバリア性フィルムは、包装材料等に好適に用いることができる。 According to the present invention, it is possible to provide a barrier film having excellent water adhesion resistance and excellent water vapor barrier property even after storage in a high temperature and high humidity environment. Such a barrier film can be suitably used as a packaging material or the like.

本発明のバリア性フィルムの一実施形態を示した概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which showed one Embodiment of the barrier film of this invention.

<バリア性フィルム>
本発明によるバリア性フィルムは、樹脂基材と、中間層と、バリア層とをこの順に備えるバリア性フィルムである。
<Barrier film>
The barrier film according to the present invention is a barrier film including a resin base material, an intermediate layer, and a barrier layer in this order.

バリア性フィルムは、水蒸気バリア性に優れ、水蒸気透過度が、好ましくは9.0×10−2g/m/day以下であり、より好ましくは8.0×10−2g/m/day以下であり、さらに好ましくは7.0×10−2g/m/day以下であり、さらにより好ましくは6.0×10−2g/m/day以下である。水蒸気透過度が上記数値範囲を満たせば、高度な水蒸気バリア性を要求される用途であっても、包装材料として用いることができる。なお、水蒸気透過度は、水蒸気透過度測定機(MOCON社製:PERMATRAN)を用いて、JIS K7129Bに準拠して、または、Tecnolox製DELTA PARMを用いて、ISO 15106−5に準拠して測定することができる。 The barrier film has excellent steam barrier properties and has a steam permeability of preferably 9.0 × 10 -2 g / m 2 / day or less, more preferably 8.0 × 10 -2 g / m 2 / day. It is less than or equal to day, more preferably 7.0 × 10 -2 g / m 2 / day or less, and even more preferably 6.0 × 10 -2 g / m 2 / day or less. If the water vapor transmission rate satisfies the above numerical range, it can be used as a packaging material even in applications requiring a high degree of water vapor barrier property. The water vapor transmission rate is measured using a water vapor transmission rate measuring machine (MOCON: PERMATRAN) in accordance with JIS K7129B or in Teknolex's DELTA PARM in accordance with ISO 15106-5. be able to.

バリア性フィルムは、温度60℃および湿度90%の環境下で500時間保存後の水蒸気透過度が、好ましくは9.0×10−2g/m/day以下であり、より好ましくは8.0×10−2g/m/day以下であり、さらに好ましくは7.0×10−2g/m/day以下、さらにより好ましくは6.0×10−2g/m/day以下である。上記条件の保存後の水蒸気透過度が上記数値範囲を満たせば、高温高湿環境下に曝される用途であっても、包装材料として好適に用いることができる。 The barrier film has a water vapor transmission rate of preferably 9.0 × 10 -2 g / m 2 / day or less after storage for 500 hours in an environment of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90%, and more preferably 8. It is 0 × 10 -2 g / m 2 / day or less, more preferably 7.0 × 10 -2 g / m 2 / day or less, and even more preferably 6.0 × 10 -2 g / m 2 / day or less. It is as follows. If the water vapor transmission rate after storage under the above conditions satisfies the above numerical range, it can be suitably used as a packaging material even in applications exposed to a high temperature and high humidity environment.

バリア性フィルムの層構成を、図面を参照しながら説明する。図1に示すバリア性フィルム10は、樹脂基材11と、中間層12と、バリア層13とをこの順に備える。以下、本発明のバリア性フィルムを構成する各層について説明する。 The layer structure of the barrier film will be described with reference to the drawings. The barrier film 10 shown in FIG. 1 includes a resin base material 11, an intermediate layer 12, and a barrier layer 13 in this order. Hereinafter, each layer constituting the barrier film of the present invention will be described.

<樹脂基材>
本発明によるバリア性フィルムを構成する樹脂基材としては、下記の中間層(蒸着膜)を担持できるものであれば特に限定されず、公知の種々の樹脂基材を用いることができる。例えば、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂のフィルムを用いることができる。
<Resin base material>
The resin base material constituting the barrier film according to the present invention is not particularly limited as long as it can support the following intermediate layer (deposited film), and various known resin base materials can be used. For example, a film of a thermosetting resin or a thermoplastic resin can be used.

熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ユリア・メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ4−メチル・1−ペンテン、およびポリブテン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、およびポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ナイロン−6、ナイロン−66、およびポリメタキシレンアジパミド等のポリアミド、ポリ塩化ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体もしくはその鹸化物、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、アイオノマー、フッ素樹脂あるいはこれらの混合物等が挙げられる。特に、ポリオレフィン樹脂およびポリエステル樹脂等の、延伸性、透明性が良好な熱可塑性樹脂が好ましい。これら熱可塑性樹脂からなる樹脂基材はバリア性フィルムの用途に応じて、単層であっても、二種以上の熱可塑性樹脂からなる積層体であってもよい。また、これらの樹脂基材は、下記の蒸着膜との接着性を改良するために、その表面を、例えば、コロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、アンダーコート処理、プライマーコート処理、フレーム処理等の表面活性化処理を行っておいてもよい。 Examples of the thermosetting resin include epoxy resin, unsaturated polyester resin, phenol resin, urea-melamine resin, polyurethane resin, silicone resin, and polyimide. Examples of the thermoplastic resin include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, poly4-methyl-1-pentene, and polybutene, polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate, nylon-6, nylon-66, and the like. And polyamides such as polymethoxylen adipamide, polyvinyl chloride, ethylene / vinyl acetate copolymers or saponates thereof, polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, polycarbonates, polystyrenes, ionomers, fluororesins, or mixtures thereof. In particular, thermoplastic resins having good stretchability and transparency, such as polyolefin resins and polyester resins, are preferable. The resin base material made of these thermoplastic resins may be a single layer or a laminate made of two or more kinds of thermoplastic resins, depending on the use of the barrier film. Further, in order to improve the adhesiveness of these resin substrates with the following vapor-film deposition film, the surface thereof is subjected to, for example, corona treatment, flame treatment, plasma treatment, undercoat treatment, primer coating treatment, frame treatment and the like. The surface activation treatment may be performed.

<中間層>
本発明によるバリア性フィルムを構成する中間層は、下記の組成を有する蒸着膜である。蒸着膜は単層であってもよいし、複層であってもよい。本発明において、蒸着膜は、化学気相成長法(CVD法)により形成される化学気相蒸着膜であることが好ましい。化学気相蒸着膜は、物理気相成長法(PVD法)により得られる蒸着膜に比べて、厚膜な蒸着層を形成し易く、また屈曲性に優れ、樹脂基材と下記のバリア層との密着性を向上させることができる。
<Middle class>
The intermediate layer constituting the barrier film according to the present invention is a vapor-deposited film having the following composition. The vapor-deposited film may be a single layer or a multi-layer. In the present invention, the vapor deposition film is preferably a chemical vapor deposition film formed by a chemical vapor deposition method (CVD method). Compared with the vapor deposition film obtained by the physical vapor deposition method (PVD method), the chemical vapor deposition film is easier to form a thick film vapor deposition layer and has excellent flexibility. Adhesion can be improved.

蒸着膜は、ケイ素、酸素、および炭素を含むものである。蒸着膜は、ケイ素、酸素、および炭素の3元素の合計100%に対して、炭素の割合Cは、5%以上30%以下であり、好ましくは7%以上28%以下であり、より好ましくは10%以上25%以下であり、さらに好ましくは13%以上23%以下である。ケイ素の割合Siは、好ましくは10%以上35%以下であり、より好ましくは15%以上34%以下であり、さらに好ましくは20%以上33%以下であり、さらに好ましくは22%以上32%以下である。酸素の割合Oは、好ましくは35%以上60%以下であり、より好ましくは40%以上57%以下であり、さらに好ましくは45%以上55%以下である。蒸着膜中の炭素の割合Cが上記条件を満たすことで、加熱処理時における樹脂基材の熱伸びに対する追従性が向上し、特に高温高湿環境下での保存後であっても水蒸気バリア性に優れる。さらにはケイ素の割合Siおよび酸素の割合Oが上記条件を満たすことで、水蒸気バリア性にさらに優れる。 The vapor-deposited film contains silicon, oxygen, and carbon. The vapor-deposited film has a carbon ratio C of 5% or more and 30% or less, preferably 7% or more and 28% or less, more preferably, with respect to a total of 100% of the three elements of silicon, oxygen, and carbon. It is 10% or more and 25% or less, and more preferably 13% or more and 23% or less. The ratio Si of silicon is preferably 10% or more and 35% or less, more preferably 15% or more and 34% or less, further preferably 20% or more and 33% or less, and further preferably 22% or more and 32% or less. Is. The ratio O of oxygen is preferably 35% or more and 60% or less, more preferably 40% or more and 57% or less, and further preferably 45% or more and 55% or less. When the ratio C of carbon in the vapor-deposited film satisfies the above condition, the followability to the heat elongation of the resin base material during the heat treatment is improved, and the water vapor barrier property is improved even after storage in a high temperature and high humidity environment. Excellent for. Further, when the ratio Si of silicon and the ratio O of oxygen satisfy the above conditions, the water vapor barrier property is further excellent.

蒸着膜の厚さTは、好ましくは5nm以上100nm以下であり、より好ましくは10nm以上50nm以下である。蒸着膜の厚さが上記条件を満たすことで、バリア性フィルムは、高温高湿環境下での保存後であっても水蒸気バリア性に優れる。蒸着膜の厚さは、蒸着の際のフィルム搬送速度を調節することで、所望の範囲に調節することができる。 The thickness T of the thin-film deposition film is preferably 5 nm or more and 100 nm or less, and more preferably 10 nm or more and 50 nm or less. When the thickness of the vapor-deposited film satisfies the above conditions, the barrier film has excellent water vapor barrier property even after storage in a high-temperature and high-humidity environment. The thickness of the thin-film deposition film can be adjusted to a desired range by adjusting the film transport speed during vapor deposition.

化学気相成蒸着膜は、一例として以下のようにして形成することができる。具体的には、樹脂基材上に、有機珪素化合物の1種以上を含む製膜用モノマーガスを原料とし、キャリアガスとして、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスを使用し、更に、酸素供給ガスとして、酸素ガス等を使用し、かつ、プラズマ発生装置等を利用するプラズマ化学気相成長法を用いて珪素酸化物を含む化学気相蒸着膜を形成することができる。 The chemical vapor deposition vapor deposition film can be formed as an example as follows. Specifically, a film-forming monomer gas containing at least one organic silicon compound is used as a raw material on a resin base material, an inert gas such as argon gas or helium gas is used as a carrier gas, and oxygen is further used. A chemical vapor deposition film containing silicon oxide can be formed by using an oxygen gas or the like as a supply gas and using a plasma chemical vapor deposition method using a plasma generator or the like.

上記において、プラズマ発生装置としては、例えば、高周波プラズマ、パルス波プラズマ、マイクロ波プラズマ等の従来公知のプラズマ発生装置を使用することができる。本発明においては、高活性の安定したプラズマを得るためには、高周波プラズマ方式による発生装置を使用することが望ましい。 In the above, as the plasma generator, for example, a conventionally known plasma generator such as a high frequency plasma, a pulse wave plasma, or a microwave plasma can be used. In the present invention, in order to obtain a highly active and stable plasma, it is desirable to use a generator by a high frequency plasma method.

製膜用混合ガス組成物の各ガス成分の混合比としては、例えば、製膜用モノマーガス: 酸素ガス:不活性ガス=1:0〜20:0〜5(単位:slm、スタンダードリッターミニットの略)のガス組成比からなる製膜用混合ガス組成物等を使用することができる。このような製膜用混合ガス組成物を用いることで、珪素酸化物を主体とし、これに、更に、炭素、水素、珪素または酸素の1種類以上の元素からなる化合物の少なくとも1種類を化学結合等により含有する蒸着膜を形成することができる。製膜用混合ガス組成物の各ガス成分の混合比を調整することで、化学気相蒸着膜に含まれるケイ素、酸素、および炭素の割合を適宜調整することができる。 The mixing ratio of each gas component of the mixed gas composition for film formation is, for example, monomer gas for film formation: oxygen gas: inert gas = 1: 0 to 20:00 to 5 (unit: slm, standard liter minute). A mixed gas composition for film formation or the like having a gas composition ratio of (omitted) can be used. By using such a mixed gas composition for film formation, silicon oxide is mainly used, and at least one compound composed of one or more elements such as carbon, hydrogen, silicon or oxygen is chemically bonded to the silicon oxide. The vapor-deposited film contained therein can be formed by the above. By adjusting the mixing ratio of each gas component of the mixed gas composition for film formation, the ratio of silicon, oxygen, and carbon contained in the chemical vapor deposition film can be appropriately adjusted.

製膜用モノマーガスを構成する有機珪素化合物としては、例えば、1.1.3.3−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、その他等を使用することができる。これらの有機珪素化合物の中でも、取り扱い性、形成された連続膜の特性等の観点から、1.1.3.3−テトラメチルジシロキサンやヘキサメチルジシロキサンを原料として使用することが特に好ましい。また、不活性ガスとしては、例えば、アルゴンガス、ヘリウムガス等を使用することができる。 Examples of the organic silicon compound constituting the film-forming monomer gas include 11.3.3-tetramethyldisiloxane, hexamethyldisiloxane (HMDSO), vinyltrimethylsilane, methyltrimethylsilane, hexamethyldisilane, and methylsilane. , Dimethylsilane, trimethylsilane, diethylsilane, propylsilane, phenylsilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, octamethylcyclotetrasiloxane, Others can be used. Among these organic silicon compounds, it is particularly preferable to use 11.3.3-tetramethyldisiloxane or hexamethyldisiloxane as a raw material from the viewpoints of handleability, characteristics of the formed continuous film, and the like. Further, as the inert gas, for example, argon gas, helium gas or the like can be used.

樹脂基材と下記のバリア層との密着性をさらに向上させるために、中間層の表面を、例えば、コロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、アンダーコート処理、プライマーコート処理、フレーム処理等の表面活性化処理を行っておいてもよい。 In order to further improve the adhesion between the resin base material and the barrier layer below, the surface of the intermediate layer is subjected to surface activity such as corona treatment, flame treatment, plasma treatment, undercoat treatment, primer coating treatment, frame treatment and the like. The conversion process may be performed.

<バリア層>
本発明によるバリア性フィルムを構成するバリア層は、金属酸化物(A)とリン化合物(B)との反応生成物(R)を含むものである。バリア層は、下記の重合体(C)をさらに含んでもよい。これらのバリア層に含まれる各成分について、以下、詳述する。
<Barrier layer>
The barrier layer constituting the barrier film according to the present invention contains a reaction product (R) of a metal oxide (A) and a phosphorus compound (B). The barrier layer may further contain the following polymer (C). Each component contained in these barrier layers will be described in detail below.

上記の金属酸化物(A)は、加水分解可能な特性基が結合した金属原子(M)を含有する化合物(L)の加水分解縮合物であってもよい。当該特性基の例には、後述する式(I)のXが含まれる。 The metal oxide (A) may be a hydrolyzed condensate of the compound (L) containing a metal atom (M) to which a hydrolyzable characteristic group is bonded. Examples of the characteristic group include X 1 of the formula (I) described later.

なお、上記の化合物(L)の加水分解縮合物は、実質的に金属酸化物とみなすことが可能である。そのため、この明細書では、化合物(L)の加水分解縮合物を「金属酸化物(A)」という場合がある。すなわち、この明細書において、「金属酸化物(A)」を、「化合物(L)の加水分解縮合物」と読み替えることが可能であり、「化合物(L)の加水分解縮合物」を「金属酸化物(A)」と読み替えることが可能である。 The hydrolyzed condensate of the above compound (L) can be substantially regarded as a metal oxide. Therefore, in this specification, the hydrolyzed condensate of compound (L) may be referred to as "metal oxide (A)". That is, in this specification, "metal oxide (A)" can be read as "hydrolyzed condensate of compound (L)", and "hydrolyzed condensate of compound (L)" can be read as "metal". It can be read as "oxide (A)".

バリア層は、金属酸化物(A)の粒子同士が、リン化合物(B)に由来するリン原子を介して結合された構造を有する。リン原子を介して結合している形態には、リン原子を含む原子団を介して結合している形態が含まれる。なお、バリア層は、反応に関与していない金属酸化物(A)および/またはリン化合物(B)を、部分的に含んでいてもよい。 The barrier layer has a structure in which particles of the metal oxide (A) are bonded to each other via a phosphorus atom derived from the phosphorus compound (B). The form bonded via a phosphorus atom includes a form bonded via an atomic group containing a phosphorus atom. The barrier layer may partially contain the metal oxide (A) and / or the phosphorus compound (B) that are not involved in the reaction.

金属化合物とリン化合物とが反応すると、金属化合物を構成する金属原子(M)とリン化合物に由来するリン原子(P)とが酸素原子(O)を介して結合したM−O−Pで表される結合が生成する。 When the metal compound reacts with the phosphorus compound, the metal atom (M) constituting the metal compound and the phosphorus atom (P) derived from the phosphorus compound are represented by MOP in which they are bonded via an oxygen atom (O). The bond that is created is generated.

バリア層において、金属酸化物(A)の各粒子の形状は特に限定されず、例えば、球状、扁平状、多面体状、繊維状、針状などの形状を挙げることができ、繊維状または針状の形状であることが水蒸気バリア性により優れることから好ましい。バリア層は単一の形状を有する粒子のみを有していてもよいし、2種以上の異なる形状を有する粒子を有していてもよい。また、金属酸化物(A)の粒子の大きさも特に限定されず、ナノメートルサイズからサブミクロンサイズのものを例示することができるが、水蒸気バリア性と透明性により優れることから、金属酸化物(A)の粒子のサイズは、平均粒径として1〜100nmの範囲にあることが好ましい。バリア層が上記のような微細構造を有することにより、バリア性フィルムの水蒸気バリア性が向上する。 In the barrier layer, the shape of each particle of the metal oxide (A) is not particularly limited, and examples thereof include spherical, flat, polyhedral, fibrous, and needle-like shapes, which are fibrous or needle-like. The shape of the above is preferable because it is more excellent in water vapor barrier property. The barrier layer may have only particles having a single shape, or may have particles having two or more different shapes. Further, the size of the particles of the metal oxide (A) is not particularly limited, and those having a nanometer size to a submicron size can be exemplified, but since they are superior in water vapor barrier property and transparency, the metal oxide (A) ( The size of the particles of A) is preferably in the range of 1 to 100 nm as an average particle size. When the barrier layer has the above-mentioned fine structure, the water vapor barrier property of the barrier film is improved.

なお、バリア層における上記のような微細構造は、透過型電子顕微鏡(TEM)により当該バリア層の断面を観察することにより確認することができる。また、バリア層における金属酸化物(A)の各粒子の粒径は、透過型電子顕微鏡(TEM)によって得られたバリア層の断面観察像において、各粒子の最長軸における最大長さと、それと垂直な軸における当該粒子の最大長さの平均値として求めることができ、断面観察像において任意に選択した10個の粒子の粒径を平均することにより、上記平均粒径を求めることができる。 The fine structure of the barrier layer as described above can be confirmed by observing the cross section of the barrier layer with a transmission electron microscope (TEM). The particle size of each particle of the metal oxide (A) in the barrier layer is perpendicular to the maximum length of each particle on the longest axis in the cross-sectional observation image of the barrier layer obtained by a transmission electron microscope (TEM). It can be obtained as the average value of the maximum lengths of the particles on the same axis, and the average particle size can be obtained by averaging the particle sizes of 10 particles arbitrarily selected in the cross-sectional observation image.

バリア層において、金属酸化物(A)の各粒子とリン原子との結合形態としては、例えば、金属酸化物(A)を構成する金属原子(M)とリン原子(P)とが酸素原子(O)を介して結合された形態を挙げることができる。金属酸化物(A)の粒子同士は1分子のリン化合物(B)に由来するリン原子(P)を介して結合していてもよいが、2分子以上のリン化合物(B)に由来するリン原子(P)を介して結合していてもよい。結合している2つの金属酸化物(A)の粒子間の具体的な結合形態としては、結合している一方の金属酸化物(A)の粒子を構成する金属原子を(Mα)と表し、他方の金属酸化物(A)の粒子を構成する金属原子を(Mβ)と表すと、例えば、(Mα)−O−P−O−(Mβ)の結合形態;(Mα)−O−P−[O−P]−O−(Mβ)の結合形態;(Mα)−O−P−Z−P−O−(Mβ)の結合形態;(Mα)−O−P−Z−P−[O−P−Z−P]−O−(Mβ)の結合形態などが挙げられる。なお上記結合形態の例において、nは1以上の整数を表し、Zはリン化合物(B)が分子中に2つ以上のリン原子を有する場合における2つのリン原子間に存在する構成原子群を表し、リン原子に結合しているその他の置換基の記載は省略している。バリア層において、1つの金属酸化物(A)の粒子は複数の他の金属酸化物(A)の粒子と結合していることが、得られるバリア性フィルムの水蒸気バリア性の観点から好ましい。 In the barrier layer, as the bond form between each particle of the metal oxide (A) and the phosphorus atom, for example, the metal atom (M) and the phosphorus atom (P) constituting the metal oxide (A) are oxygen atoms ( The morphology combined via O) can be mentioned. The particles of the metal oxide (A) may be bonded to each other via a phosphorus atom (P) derived from one molecule of phosphorus compound (B), but phosphorus derived from two or more molecules of phosphorus compound (B) may be bonded to each other. It may be bonded via an atom (P). As a specific bonding form between the particles of the two metal oxides (A) that are bonded, the metal atom constituting the particles of one of the bonded metal oxides (A) is represented as (Mα). When the metal atom constituting the particle of the other metal oxide (A) is represented as (Mβ), for example, the bond form of (Mα) -OPO- (Mβ); (Mα) -OP- [ OP] Bonding form of n- O- (Mβ); Binding form of (Mα) -OPZ-P-O- (Mβ); (Mα) -OPZ-P- [ O-P-Z-P] Examples include the binding form of n-O- (Mβ). In the above example of the bond form, n represents an integer of 1 or more, and Z represents a group of constituent atoms existing between two phosphorus atoms when the phosphorus compound (B) has two or more phosphorus atoms in the molecule. The description of other substituents bonded to the phosphorus atom is omitted. In the barrier layer, it is preferable that the particles of one metal oxide (A) are bonded to the particles of a plurality of other metal oxides (A) from the viewpoint of the water vapor barrier property of the obtained barrier film.

(金属酸化物(A))
金属酸化物(A)を構成する金属原子(それらを総称して「金属原子(M)」という場合がある)としては、原子価が2価以上(たとえば、2〜4価や3〜4価)の金属原子を挙げることができ、具体的には、例えば、マグネシウム、カルシウム等の周期表第2族の金属;亜鉛等の周期表第12族の金属;アルミニウム等の周期表第13族の金属;ケイ素等の周期表第14族の金属;チタン、ジルコニウム等の遷移金属などを挙げることができる。なお、ケイ素は半金属に分類される場合があるが、本明細書ではケイ素を金属に含めるものとする。金属酸化物(A)を構成する金属原子(M)は1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。これらの中でも、金属酸化物(A)を製造するための取り扱いの容易さや得られるバリア性フィルムの水蒸気バリア性がより優れることから、金属酸化物(A)を構成する金属原子(M)は、アルミニウム、チタンおよびジルコニウムからなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、アルミニウムであることが特に好ましい。
(Metal oxide (A))
The metal atoms constituting the metal oxide (A) (they may be collectively referred to as "metal atom (M)") have a valence of 2 or more (for example, 2 to 4 valences or 3 to 4 valences). ), Specifically, for example, a metal of Group 2 of the periodic table such as magnesium and calcium; a metal of Group 12 of the periodic table such as zinc; a metal of Group 13 of the periodic table such as aluminum. Metals; metals of Group 14 of the periodic table such as silicon; transition metals such as titanium and zirconium can be mentioned. Although silicon may be classified as a metalloid, silicon is included in the metal in the present specification. The metal atom (M) constituting the metal oxide (A) may be one kind or two or more kinds. Among these, the metal atom (M) constituting the metal oxide (A) is selected because it is easy to handle for producing the metal oxide (A) and the obtained barrier film has a more excellent water vapor barrier property. It is preferably at least one selected from the group consisting of aluminum, titanium and zirconium, and aluminum is particularly preferable.

金属原子(M)に占める、アルミニウム、チタンおよびジルコニウムの合計の割合は、60モル%以上、70モル%以上、80モル%以上、90モル%以上、95モル%以上、または100モル%であってもよい。また、金属原子(M)に占める、アルミニウムの割合は、60モル%以上、70モル%以上、80モル%以上、90モル%以上、95モル%以上、または100モル%であってもよい。 The total ratio of aluminum, titanium and zirconium to the metal atom (M) is 60 mol% or more, 70 mol% or more, 80 mol% or more, 90 mol% or more, 95 mol% or more, or 100 mol%. You may. The proportion of aluminum in the metal atom (M) may be 60 mol% or more, 70 mol% or more, 80 mol% or more, 90 mol% or more, 95 mol% or more, or 100 mol%.

金属酸化物(A)としては、液相合成法、気相合成法、固体粉砕法などの方法により製造されたものを使用することができるが、得られる金属酸化物(A)の形状や大きさの制御性や製造効率などを考慮すると、液相合成法により製造されたものが好ましい。 As the metal oxide (A), those produced by a method such as a liquid phase synthesis method, a gas phase synthesis method, or a solid pulverization method can be used, and the shape and size of the obtained metal oxide (A) can be used. Considering the controllability of the metal and the production efficiency, those produced by the liquid phase synthesis method are preferable.

液相合成法においては、加水分解可能な特性基が金属原子(M)に結合した化合物(L)を原料として用いてこれを加水分解縮合させることで、化合物(L)の加水分解縮合物として金属酸化物(A)を合成することができる。また化合物(L)の加水分解縮合物を液相合成法で製造するにあたっては、原料として化合物(L)そのものを用いる方法以外にも、化合物(L)が部分的に加水分解してなる化合物(L)の部分加水分解物、化合物(L)が完全に加水分解してなる化合物(L)の完全加水分解物、化合物(L)が部分的に加水分解縮合してなる化合物(L)の部分加水分解縮合物、化合物(L)の完全加水分解物の一部が縮合したもの、あるいはこれらのうちの2種以上の混合物を原料として用いてこれを縮合または加水分解縮合させることによっても金属酸化物(A)を製造することができる。このようにして得られる金属酸化物(A)も、本明細書では「化合物(L)の加水分解縮合物」ということとする。上記の加水分解可能な特性基(官能基)の種類に特に制限はなく、例えば、ハロゲン原子(F、Cl、Br、I等)、アルコキシ基、アシロキシ基、ジアシルメチル基、ニトロ基等が挙げられるが、反応の制御性に優れることから、ハロゲン原子またはアルコキシ基が好ましく、アルコキシ基がより好ましい。 In the liquid phase synthesis method, a compound (L) in which a hydrolyzable characteristic group is bonded to a metal atom (M) is used as a raw material and hydrolyzed and condensed to obtain a hydrolyzed condensate of the compound (L). The metal oxide (A) can be synthesized. Further, in producing the hydrolyzed condensate of the compound (L) by the liquid phase synthesis method, in addition to the method using the compound (L) itself as a raw material, the compound (L) is partially hydrolyzed (L). Partial hydrolyzate of L), complete hydrolyzate of compound (L) obtained by completely hydrolyzing compound (L), portion of compound (L) obtained by partially hydrolyzing and condensing compound (L). Metal oxidation can also be achieved by condensing a hydrolyzed condensate, a partial condensate of a complete hydrolyzate of compound (L), or a mixture of two or more of these as a raw material and condensing or hydrolyzing this. The thing (A) can be manufactured. The metal oxide (A) thus obtained is also referred to as "a hydrolyzed condensate of the compound (L)" in the present specification. The type of the above hydrolyzable characteristic group (functional group) is not particularly limited, and examples thereof include a halogen atom (F, Cl, Br, I, etc.), an alkoxy group, an acyloxy group, a diacylmethyl group, a nitro group and the like. However, since the reaction is excellent in controllability, a halogen atom or an alkoxy group is preferable, and an alkoxy group is more preferable.

化合物(L)は、反応の制御が容易で、得られるバリア性フィルムのバリア性が優れることから、以下の式(I)で示される少なくとも1種の化合物(L)を含むことが好ましい。
(n−m) (I)
[式(I)中、Mは、Al、TiおよびZrからなる群より選ばれる金属原子である。Xは、F、Cl、Br、I、RO−、RC(=O)O−、(RC(=O))CH−およびNOからなる群より選ばれる。R、R、RおよびRはそれぞれ、アルキル基、アラルキル基、アリール基およびアルケニル基からなる群より選ばれる。式(I)において、複数のXが存在する場合には、それらのXは互いに同一であってもよいし異なっていてもよい。式(I)において、複数のRが存在する場合には、それらのRは互いに同一であってもよいし異なっていてもよい。式(I)において、複数のRが存在する場合には、それらのRは互いに同一であってもよいし異なっていてもよい。式(I)において、複数のRが存在する場合には、それらのRは互いに同一であってもよいし異なっていてもよい。式(I)において、複数のRが存在する場合には、それらのRは互いに同一であってもよいし異なっていてもよい。nはMの原子価に等しい。mは1〜nの整数を表す。]
The compound (L) preferably contains at least one compound (L 1 ) represented by the following formula (I) because the reaction can be easily controlled and the obtained barrier film has excellent barrier properties.
M 1 X 1 m R 1 (nm) (I)
[In formula (I), M 1 is a metal atom selected from the group consisting of Al, Ti and Zr. X 1 is selected from the group consisting of F, Cl, Br, I, R 2 O-, R 3 C (= O) O-, (R 4 C (= O)) 2 CH- and NO 3. R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are selected from the group consisting of an alkyl group, an aralkyl group, an aryl group and an alkenyl group, respectively. In formula (I), when a plurality of X 1 are present, they X 1 may be different may be identical or different. In formula (I), when a plurality of R 1 are present, they R 1 may be different may be identical or different. In formula (I), when a plurality of R 2 are present, they R 2 may be different may be identical or different. In formula (I), when a plurality of R 3 are present, they R 3 may be different may be identical or different. In formula (I), when a plurality of R 4 are present, they R 4 may be different may be identical or different. n is equal to the valence of M 1. m represents an integer of 1 to n. ]

、R、RおよびRが表すアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、2−エチルヘキシル基等が挙げられる。R、R、RおよびRが表すアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、トリチル基等が挙げられる。R、R、RおよびRが表すアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基、メシチル基等が挙げられる。R、R、RおよびRが表すアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基等が挙げられる。Rは、例えば、炭素数が1〜10のアルキル基であることが好ましく、炭素数が1〜4のアルキル基であることがより好ましい。Xは、F、Cl、Br、I、RO−であることが好ましい。化合物(L)の好ましい一例では、Xがハロゲン原子(F、Cl、Br、I)または炭素数が1〜4のアルコキシ基(RO−)であり、mはn(Mの原子価)と等しい。金属酸化物(A)を製造するための取り扱いの容易さや得られるバリア性フィルムの水蒸気バリア性がより優れることから、MはAl、TiまたはZrであることが好ましく、Alであることが特に好ましい。化合物(L)の一例では、Xがハロゲン原子(F、Cl、Br、I)または炭素数が1〜4のアルコキシ基(RO−)であり、mはn(Mの原子価)と等しく、MはAlである。 Examples of the alkyl group represented by R 1 , R 2 , R 3 and R 4 include methyl group, ethyl group, normal propyl group, isopropyl group, normal butyl group, s-butyl group, t-butyl group and 2-ethylhexyl. Group etc. can be mentioned. Examples of the aralkyl group represented by R 1 , R 2 , R 3 and R 4 include a benzyl group, a phenethyl group, a trityl group and the like. Examples of the aryl group represented by R 1 , R 2 , R 3 and R 4 include a phenyl group, a naphthyl group, a tolyl group, a xsilyl group, a mesitylene group and the like. Examples of the alkenyl group represented by R 1 , R 2 , R 3 and R 4 include a vinyl group, an allyl group and the like. R 1 is preferably, for example, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. X 1 is preferably F, Cl, Br, I, R 2 O−. In a preferred example of compound (L 1 ), X 1 is a halogen atom (F, Cl, Br, I) or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms (R 2 O−) and m is n (M 1 ). Atomic value). Since the ease of handling for producing the metal oxide (A) and the water vapor barrier property of the obtained barrier film are more excellent, M 1 is preferably Al, Ti or Zr, and particularly Al. preferable. In an example of compound (L 1 ), X 1 is a halogen atom (F, Cl, Br, I) or an alkoxy group (R 2 O−) having 1 to 4 carbon atoms, and m is an n (M 1 atom). Equal to valence), M 1 is Al.

化合物(L)の具体例としては、例えば、塩化アルミニウム、アルミニウムトリエトキシド、アルミニウムトリノルマルプロポキシド、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムトリノルマルブトキシド、アルミニウムトリs−ブトキシド、アルミニウムトリt−ブトキシド、アルミニウムトリアセテート、アルミニウムアセチルアセトネート、硝酸アルミニウム等のアルミニウム化合物;チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラノルマルブトキシド、チタンテトラ(2−エチルヘキソキシド)、チタンテトラメトキシド、チタンテトラエトキシド、チタンアセチルアセトネート等のチタン化合物;ジルコニウムテトラノルマルプロポキシド、ジルコニウムテトラブトキシド、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート等のジルコニウム化合物が挙げられる。これらの中でも、化合物(L)としては、アルミニウムトリイソプロポキシドおよびアルミニウムトリs−ブトキシドから選ばれる少なくとも1つの化合物が好ましい。化合物(L)は1種類を単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。 Specific examples of the compound (L 1 ) include, for example, aluminum chloride, aluminum triethoxydo, aluminum trinormal propoxide, aluminum triisopropoxide, aluminum trinormal butoxide, aluminum tris-butoxide, aluminum trit-butoxide, Aluminum compounds such as aluminum triacetate, aluminum acetylacetonate, aluminum nitrate; titanium tetraisopropoxide, titanium tetranormalbutoxide, titanium tetra (2-ethylhexoxide), titanium tetramethoxyde, titanium tetraethoxydo, titanium acetylacetate. Titanium compounds such as nate; examples thereof include zirconium compounds such as zirconium tetranormal propoxide, zirconium tetrabutoxide, and zirconium tetraacetylacetonate. Among these, as the compound (L 1 ), at least one compound selected from aluminum triisopropoxide and aluminum tris-butoxide is preferable. One type of compound (L 1 ) may be used alone, or two or more types may be used in combination.

本発明の効果が得られる限り、化合物(L)に占める化合物(L)の割合に特に限定はない。化合物(L)以外の化合物が化合物(L)に占める割合は、例えば、20モル%以下や10モル%以下や5モル%以下や0モル%である。一例では、化合物(L)は化合物(L)のみからなる。 As long as the effects of the present invention can be obtained, the ratio of the compound (L 1 ) to the compound (L) is not particularly limited. The ratio of the compound other than the compound (L 1 ) to the compound (L) is, for example, 20 mol% or less, 10 mol% or less, 5 mol% or less, or 0 mol%. In one example, compound (L) consists only of compound (L 1 ).

また、化合物(L)以外の化合物(L)としては、本発明の効果が得られる限り特に限定されないが、例えばマグネシウム、カルシウム、亜鉛、ケイ素等の金属原子に、上述の加水分解可能な特性基が結合した化合物などが挙げられる。なお、ケイ素は半金属に分類される場合があるが、本明細書ではケイ素を金属に含めるものとする。 The compound (L ) other than the compound (L 1 ) is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained, but for example, the above-mentioned hydrolyzable properties of metal atoms such as magnesium, calcium, zinc and silicon can be obtained. Examples thereof include compounds to which groups are bonded. Although silicon may be classified as a metalloid, silicon is included in the metal in the present specification.

化合物(L)が加水分解されることによって、化合物(L)が有する加水分解可能な特性基の少なくとも一部が水酸基に置換される。さらに、その加水分解物が縮合することによって、金属原子(M)が酸素原子(O)を介して結合された化合物が形成される。この縮合が繰り返されると、実質的に金属酸化物とみなしうる化合物が形成される。なお、このようにして形成された金属酸化物(A)の表面には、通常、水酸基が存在する。 When the compound (L) is hydrolyzed, at least a part of the hydrolyzable characteristic groups of the compound (L) is replaced with a hydroxyl group. Further, the hydrolyzate is condensed to form a compound in which a metal atom (M) is bonded via an oxygen atom (O). When this condensation is repeated, a compound that can be regarded as a metal oxide is formed. A hydroxyl group is usually present on the surface of the metal oxide (A) thus formed.

本明細書においては、金属原子(M)のモル数に対する、M−O−Mで表される構造における酸素原子(O)のように、金属原子(M)のみに結合している酸素原子(例えば、M−O−Hで表される構造における酸素原子(O)のように金属原子(M)と水素原子(H)に結合している酸素原子は除外する)のモル数の割合([金属原子(M)のみに結合している酸素原子(O)のモル数]/[金属原子(M)のモル数])が0.8以上となる化合物を金属酸化物(A)に含めるものとする。金属酸化物(A)は、上記割合が0.9以上であることが好ましく、1.0以上であることがより好ましく、1.1以上であることがさらに好ましい。上記割合の上限は特に限定されないが、金属原子(M)の原子価をnとすると、通常、n/2で表される。 In the present specification, an oxygen atom bonded only to the metal atom (M), such as the oxygen atom (O) in the structure represented by MOM, with respect to the number of moles of the metal atom (M) ( For example, the ratio of the number of moles (excluding the oxygen atom bonded to the metal atom (M) and the hydrogen atom (H) such as the oxygen atom (O) in the structure represented by MOH) ([ A compound in which the number of moles of an oxygen atom (O) bonded only to a metal atom (M)] / [number of moles of a metal atom (M)]) is 0.8 or more is included in the metal oxide (A). And. The ratio of the metal oxide (A) is preferably 0.9 or more, more preferably 1.0 or more, and further preferably 1.1 or more. The upper limit of the above ratio is not particularly limited, but when the valence of the metal atom (M) is n, it is usually represented by n / 2.

上記の加水分解縮合が起こるためには、化合物(L)が加水分解可能な特性基(官能基)を有していることが重要である。それらの基が結合していない場合、加水分解縮合反応が起こらないか極めて緩慢になるため、目的とする金属酸化物(A)の調製が困難になる。 In order for the above hydrolysis condensation to occur, it is important that the compound (L) has a hydrolyzable characteristic group (functional group). If these groups are not bonded, the hydrolysis condensation reaction does not occur or becomes extremely slow, which makes it difficult to prepare the desired metal oxide (A).

加水分解縮合物は、例えば、公知のゾルゲル法で採用される手法により特定の原料から製造することができる。当該原料には、化合物(L)、化合物(L)の部分加水分解物、化合物(L)の完全加水分解物、化合物(L)の部分加水分解縮合物、および化合物(L)の完全加水分解物の一部が縮合したものからなる群より選ばれる少なくとも1種(以下、「化合物(L)系成分」と称する場合がある)を用いることができる。これらの原料は、公知の方法で製造してもよいし、市販されているものを用いてもよい。特に限定はないが、例えば、2〜10個程度の化合物(L)が加水分解縮合することによって得られる縮合物を原料として用いることができる。具体的には、例えば、アルミニウムトリイソプロポキシドを加水分解縮合させて2〜10量体の縮合物としたものを原料の一部として用いることができる。 The hydrolyzed condensate can be produced from a specific raw material, for example, by a method adopted in a known sol-gel method. The raw materials include compound (L), a partial hydrolyzate of compound (L), a complete hydrolyzate of compound (L), a partial hydrolysis condensate of compound (L), and a complete hydrolysis of compound (L). At least one selected from the group consisting of condensed parts of a substance (hereinafter, may be referred to as "compound (L) -based component") can be used. These raw materials may be produced by a known method or commercially available ones may be used. Although not particularly limited, for example, a condensate obtained by hydrolyzing and condensing about 2 to 10 compounds (L) can be used as a raw material. Specifically, for example, a product obtained by hydrolyzing and condensing aluminum triisopropoxide to form a condensate of 2 to 10 dimers can be used as a part of the raw material.

化合物(L)の加水分解縮合物において縮合される分子の数は、化合物(L)系成分を縮合または加水分解縮合する際の条件によって制御することができる。例えば、縮合される分子の数は、水の量、触媒の種類や濃度、縮合または加水分解縮合する際の温度や時間などによって制御することができる。 The number of molecules condensed in the hydrolyzed condensate of compound (L) can be controlled by the conditions for condensing or hydrolyzing the compound (L) -based components. For example, the number of molecules to be condensed can be controlled by the amount of water, the type and concentration of the catalyst, the temperature and time at which condensation or hydrolysis condensation occurs, and the like.

上記したように、バリア層は、反応生成物(R)を含み、前記反応生成物(R)は、少なくとも金属酸化物(A)とリン化合物(B)とが反応してなる反応生成物である。このような反応生成物は金属酸化物(A)とリン化合物(B)とを混合し反応させることにより形成することができる。リン化合物(B)との混合に供される(混合される直前の)金属酸化物(A)は、金属酸化物(A)そのものであってもよいし、金属酸化物(A)を含む組成物の形態であってもよい。好ましい一例では、金属酸化物(A)を溶媒に溶解または分散することによって得られた液体(溶液または分散液)の形態で、金属酸化物(A)がリン化合物(B)と混合される。 As described above, the barrier layer contains the reaction product (R), and the reaction product (R) is a reaction product formed by at least the reaction of the metal oxide (A) and the phosphorus compound (B). be. Such a reaction product can be formed by mixing and reacting the metal oxide (A) and the phosphorus compound (B). The metal oxide (A) to be mixed with the phosphorus compound (B) (immediately before being mixed) may be the metal oxide (A) itself or a composition containing the metal oxide (A). It may be in the form of an object. In a preferred example, the metal oxide (A) is mixed with the phosphorus compound (B) in the form of a liquid (solution or dispersion) obtained by dissolving or dispersing the metal oxide (A) in a solvent.

金属酸化物(A)の溶液または分散液を製造するための好ましい方法を以下に記載する。ここでは、金属酸化物(A)が酸化アルミニウム(アルミナ)である場合を例にとってその分散液を製造する方法を説明するが、他の金属酸化物の溶液や分散液を製造する際にも類似の製造方法を採用することができる。好ましいアルミナの分散液は、アルミニウムアルコキシドを必要に応じて酸触媒でpH調整した水溶液中で加水分解縮合してアルミナのスラリーとし、これを特定量の酸の存在下に解膠することにより得ることができる。 Preferred methods for producing a solution or dispersion of the metal oxide (A) are described below. Here, a method of producing the dispersion liquid will be described by taking the case where the metal oxide (A) is aluminum oxide (alumina) as an example, but the same applies to the production of solutions and dispersion liquids of other metal oxides. Manufacturing method can be adopted. A preferable dispersion of alumina can be obtained by hydrolyzing and condensing aluminum alkoxide in an aqueous solution whose pH has been adjusted with an acid catalyst, if necessary, to form an alumina slurry, which is ligated in the presence of a specific amount of acid. Can be done.

アルミニウムアルコキシドを加水分解縮合する際の反応系の温度は特に限定されない。当該反応系の温度は、通常2〜100℃の範囲内である。水とアルミニウムアルコキシドが接触すると液の温度が上昇するが、加水分解の進行に伴いアルコールが副生し、当該アルコールの沸点が水よりも低い場合に当該アルコールが揮発することにより反応系の温度がアルコールの沸点付近以上には上がらなくなる場合がある。そのような場合、アルミナの成長が遅くなることがあるため、95℃付近まで加熱して、アルコールを除去することが有効である。反応時間は反応条件(酸触媒の有無、量や種類など)に応じて相違する。反応時間は、通常、0.01〜60時間の範囲内であり、好ましくは0.1〜12時間の範囲内であり、より好ましくは0.1〜6時間の範囲内である。また、反応は、空気、二酸化炭素、窒素、アルゴンなどの各種気体の雰囲気下で行うことができる。 The temperature of the reaction system when hydrolyzing and condensing aluminum alkoxide is not particularly limited. The temperature of the reaction system is usually in the range of 2 to 100 ° C. When water comes into contact with aluminum alkoxide, the temperature of the liquid rises, but as the hydrolysis progresses, alcohol is produced as a by-product, and when the boiling point of the alcohol is lower than that of water, the alcohol volatilizes and the temperature of the reaction system rises. It may not rise above the boiling point of alcohol. In such a case, the growth of alumina may be slowed down, so it is effective to heat to around 95 ° C. to remove the alcohol. The reaction time differs depending on the reaction conditions (presence or absence of acid catalyst, amount, type, etc.). The reaction time is generally in the range of 0.01 to 60 hours, preferably in the range of 0.1 to 12 hours, more preferably in the range of 0.1 to 6 hours. Further, the reaction can be carried out in an atmosphere of various gases such as air, carbon dioxide, nitrogen and argon.

加水分解縮合の際に用いる水の量は、アルミニウムアルコキシドに対して1〜200モル倍であることが好ましく、10〜100モル倍であることがより好ましい。水の量が1モル倍未満の場合には加水分解が充分進行しないため好ましくない。一方200モル倍を超える場合には製造効率が低下したり粘度が高くなったりするため好ましくない。水を含有する成分(例えば塩酸や硝酸など)を使用する場合には、その成分によって導入される水の量も考慮して水の使用量を決定することが好ましい。 The amount of water used in the hydrolysis condensation is preferably 1 to 200 mol times, more preferably 10 to 100 mol times with respect to the aluminum alkoxide. If the amount of water is less than 1 mol, hydrolysis does not proceed sufficiently, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 200 mol times, the production efficiency is lowered and the viscosity is increased, which is not preferable. When a component containing water (for example, hydrochloric acid or nitric acid) is used, it is preferable to determine the amount of water used in consideration of the amount of water introduced by the component.

加水分解縮合に使用する酸触媒としては、塩酸、硫酸、硝酸、p−トルエンスルホン酸、安息香酸、酢酸、乳酸、酪酸、炭酸、シュウ酸、マレイン酸等を用いることができる。これらの中でも、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、乳酸、酪酸が好ましく、硝酸、酢酸がより好ましい。加水分解縮合時に酸触媒を使用する場合には、加水分解縮合前のpHが2.0〜4.0の範囲内となるように酸の種類に応じて適した量を使用することが好ましい。 As the acid catalyst used for hydrolysis condensation, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, p-toluenesulfonic acid, benzoic acid, acetic acid, lactic acid, butyric acid, carbonic acid, oxalic acid, maleic acid and the like can be used. Among these, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, lactic acid and butyric acid are preferable, and nitric acid and acetic acid are more preferable. When an acid catalyst is used during hydrolysis condensation, it is preferable to use an amount suitable for the type of acid so that the pH before hydrolysis condensation is in the range of 2.0 to 4.0.

加水分解縮合により得られたアルミナのスラリーをそのままアルミナ分散液として使用することもできるが、得られたアルミナのスラリーを、特定量の酸の存在下に加熱して解膠することで、透明で粘度安定性に優れたアルミナの分散液を得ることができる。 The alumina slurry obtained by hydrolysis condensation can be used as it is as an alumina dispersion, but it is transparent by heating the obtained alumina slurry in the presence of a specific amount of acid to deflocculate it. An alumina dispersion having excellent viscosity stability can be obtained.

解膠時に使用される酸としては、硝酸、塩酸、過塩素酸、蟻酸、酢酸、プロピオン酸などの1価の無機酸や有機酸を使用することができる。これらの中でも、硝酸、塩酸、酢酸が好ましく、硝酸、酢酸がより好ましい。 As the acid used at the time of defibration, monovalent inorganic acids such as nitric acid, hydrochloric acid, perchloric acid, formic acid, acetic acid and propionic acid and organic acids can be used. Among these, nitric acid, hydrochloric acid and acetic acid are preferable, and nitric acid and acetic acid are more preferable.

解膠時の酸として硝酸または塩酸を使用する場合、その量はアルミニウム原子に対して0.001〜0.4モル倍であることが好ましく、0.005〜0.3モル倍であることがより好ましい。0.001モル倍未満の場合には解膠が充分に進行しない、または非常に長い時間を要するなどの不具合を生じる場合がある。また0.4モル倍を超える場合には得られるアルミナの分散液の経時安定性が低下する傾向がある。 When nitric acid or hydrochloric acid is used as the acid at the time of defibration, the amount thereof is preferably 0.001 to 0.4 mol times and 0.005 to 0.3 mol times the aluminum atom. More preferred. If it is less than 0.001 mol times, problems such as insufficient progress of gelatinization or a very long time may occur. Further, when it exceeds 0.4 mol times, the stability of the obtained alumina dispersion with time tends to decrease.

一方、解膠時の酸として酢酸を使用する場合、その量はアルミニウム原子に対して0.01〜1.0モル倍であることが好ましく、0.05〜0.5モル倍であることがより好ましい。0.01モル倍未満の場合には解膠が充分に進行しない、または非常に長い時間を要するなどの不具合を生じる場合がある。また1.0モル倍を超える場合には得られるアルミナの分散液の経時安定性が低下する傾向がある。 On the other hand, when acetic acid is used as the acid at the time of defibration, the amount thereof is preferably 0.01 to 1.0 mol times and 0.05 to 0.5 mol times with respect to the aluminum atom. More preferred. If it is less than 0.01 mol times, problems such as insufficient progress of gelatinization or a very long time may occur. Further, when it exceeds 1.0 mol times, the stability of the obtained alumina dispersion with time tends to decrease.

解膠時に存在させる酸は、加水分解縮合時に添加されてもよいが、加水分解縮合で副生するアルコールを除去する際に酸が失われた場合には、前記範囲の量になるように、再度、添加することが好ましい。 The acid present at the time of gelatinization may be added at the time of hydrolysis condensation, but if the acid is lost when removing the alcohol by-produced by hydrolysis condensation, the amount may be in the above range. It is preferable to add it again.

解膠を40〜200℃の範囲内で行うことによって、適度な酸の使用量で短時間に解膠させ、所定の粒子サイズを有し、粘度安定性に優れたアルミナの分散液を製造することができる。解膠時の温度が40℃未満の場合には解膠に長時間を要し、200℃を超える場合には温度を高くすることによる解膠速度の増加量は僅かである一方、高耐圧容器等を必要とし経済的に不利なので好ましくない。 By performing gluing in the range of 40 to 200 ° C., gluing is performed in a short time with an appropriate amount of acid used, and an alumina dispersion having a predetermined particle size and excellent viscosity stability is produced. be able to. If the temperature at the time of gluing is less than 40 ° C, it takes a long time to glue, and if it exceeds 200 ° C, the amount of increase in gluing speed by raising the temperature is small, while the high pressure resistant container It is not preferable because it requires such as and is economically disadvantageous.

解膠が完了した後、必要に応じて、溶媒による希釈や加熱による濃縮を行うことにより、所定の濃度を有するアルミナの分散液を得ることができる。ただし、増粘やゲル化を抑制するため、加熱濃縮を行う場合は、減圧下に、60℃以下で行うことが好ましい。 After the gelatinization is completed, a dispersion of alumina having a predetermined concentration can be obtained by diluting with a solvent or concentrating by heating, if necessary. However, in order to suppress thickening and gelation, it is preferable to carry out heat concentration under reduced pressure at 60 ° C. or lower.

リン化合物(B)(組成物として用いる場合にはリン化合物(B)を含む組成物)との混合に供される金属酸化物(A)はリン原子を実質的に含有しないことが好ましい。しかしながら、例えば、金属酸化物(A)の調製時における不純物の影響などによって、リン化合物(B)(組成物として用いる場合にはリン化合物(B)を含む組成物)との混合に供される金属酸化物(A)中に少量のリン原子が混入する場合がある。そのため、本発明の効果が損なわれない範囲内で、リン化合物(B)(組成物として用いる場合にはリン化合物(B)を含む組成物)との混合に供される金属酸化物(A)は少量のリン原子を含有していてもよい。リン化合物(B)(組成物として用いる場合にはリン化合物(B)を含む組成物)との混合に供される金属酸化物(A)に含まれるリン原子の含有率は、水蒸気バリア性とその安定性により優れるバリア性フィルムが得られることから、当該金属酸化物(A)に含まれる全ての金属原子(M)のモル数を基準(100モル%)として、30モル%以下であることが好ましく、10モル%以下であることがより好ましく、5モル%以下であることがさらに好ましく、1モル%以下であることが特に好ましく、0モル%であってもよい。 The metal oxide (A) to be mixed with the phosphorus compound (B) (a composition containing the phosphorus compound (B) when used as a composition) preferably contains substantially no phosphorus atom. However, for example, due to the influence of impurities in the preparation of the metal oxide (A), it is used for mixing with the phosphorus compound (B) (when used as a composition, the composition containing the phosphorus compound (B)). A small amount of phosphorus atoms may be mixed in the metal oxide (A). Therefore, the metal oxide (A) to be mixed with the phosphorus compound (B) (composition containing the phosphorus compound (B) when used as a composition) within a range in which the effect of the present invention is not impaired. May contain a small amount of phosphorus atoms. The content of phosphorus atoms contained in the metal oxide (A) to be mixed with the phosphorus compound (B) (composition containing the phosphorus compound (B) when used as a composition) has a water vapor barrier property. Since a barrier film having excellent stability can be obtained, the number of moles of all the metal atoms (M) contained in the metal oxide (A) should be 30 mol% or less based on the number of moles (100 mol%). It is preferably 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less, particularly preferably 1 mol% or less, and may be 0 mol%.

バリア層においては、金属酸化物(A)の粒子同士が、リン化合物(B)に由来するリン原子を介して結合された特定の構造を有するが、当該バリア層における金属酸化物(A)の粒子の形状やサイズと、リン化合物(B)(組成物として用いる場合にはリン化合物(B)を含む組成物)との混合に供される金属酸化物(A)の粒子の形状やサイズとは、それぞれ同一であってもよいし異なっていてもよい。すなわち、バリア層の原料として用いられる金属酸化物(A)の粒子は、バリア層を形成する過程で、形状やサイズが変化してもよい。特に、後述するコーティング液(U)を用いてバリア層を形成する場合には、コーティング液(U)中やそれを形成するために使用することのできる後述する液体(S)中において、あるいはコーティング液(U)を基材(X)上に塗布した後の各工程において、形状やサイズが変化することがある。 The barrier layer has a specific structure in which particles of the metal oxide (A) are bonded to each other via a phosphorus atom derived from the phosphorus compound (B), and the particles of the metal oxide (A) in the barrier layer have a specific structure. The shape and size of the particles and the shape and size of the particles of the metal oxide (A) to be mixed with the phosphorus compound (B) (the composition containing the phosphorus compound (B) when used as a composition). May be the same or different. That is, the particles of the metal oxide (A) used as the raw material of the barrier layer may change in shape and size in the process of forming the barrier layer. In particular, when the barrier layer is formed using the coating liquid (U) described later, the barrier layer is formed in the coating liquid (U) or in the liquid (S) described later that can be used to form the barrier layer, or coating. The shape and size may change in each step after the liquid (U) is applied onto the base material (X).

(リン化合物(B))
リン化合物(B)は、金属酸化物(A)と反応可能な部位を含有し、典型的には、そのような部位を複数含有する。好ましい一例では、リン化合物(B)は、そのような部位(原子団または官能基)を2〜20個含有する。そのような部位の例には、金属酸化物(A)の表面に存在する官能基(たとえば水酸基)と反応可能な部位が含まれる。たとえば、そのような部位の例には、リン原子に直接結合したハロゲン原子や、リン原子に直接結合した酸素原子が含まれる。それらのハロゲン原子や酸素原子は、金属酸化物(A)の表面に存在する水酸基と縮合反応(加水分解縮合反応)を起こすことができる。金属酸化物(A)の表面に存在する官能基(たとえば水酸基)は、通常、金属酸化物(A)を構成する金属原子(M)に結合している。
(Phosphorus compound (B))
The phosphorus compound (B) contains a site capable of reacting with the metal oxide (A), and typically contains a plurality of such sites. In a preferred example, the phosphorus compound (B) contains 2 to 20 such sites (atomic groups or functional groups). Examples of such sites include sites capable of reacting with functional groups (eg, hydroxyl groups) present on the surface of the metal oxide (A). For example, examples of such sites include a halogen atom directly bonded to a phosphorus atom and an oxygen atom directly bonded to a phosphorus atom. These halogen atoms and oxygen atoms can cause a condensation reaction (hydrolysis condensation reaction) with the hydroxyl groups existing on the surface of the metal oxide (A). A functional group (for example, a hydroxyl group) existing on the surface of the metal oxide (A) is usually bonded to a metal atom (M) constituting the metal oxide (A).

リン化合物(B)としては、例えば、ハロゲン原子または酸素原子がリン原子に直接結合した構造を有するものを用いることができ、このようなリン化合物(B)を用いることにより金属酸化物(A)の表面に存在する水酸基と(加水分解)縮合することで結合することができる。リン化合物(B)は、1つのリン原子を有するものであってもよいし、2つ以上のリン原子を有するものであってもよい。 As the phosphorus compound (B), for example, a compound having a structure in which a halogen atom or an oxygen atom is directly bonded to a phosphorus atom can be used, and by using such a phosphorus compound (B), a metal oxide (A) can be used. It can be bonded by (hydrolyzing) condensing with the hydroxyl group existing on the surface of. The phosphorus compound (B) may have one phosphorus atom or may have two or more phosphorus atoms.

リン化合物(B)は、リン酸、ポリリン酸、亜リン酸、ホスホン酸およびそれらの誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物であってもよい。ポリリン酸の具体例としては、ピロリン酸、三リン酸、4つ以上のリン酸が縮合したポリリン酸などが挙げられる。上記の誘導体の例としては、リン酸、ポリリン酸、亜リン酸、ホスホン酸の、塩、(部分)エステル化合物、ハロゲン化物(塩化物等)、脱水物(五酸化ニリン等)などが挙げられる。また、ホスホン酸の誘導体の例には、ホスホン酸(H−P(=O)(OH))のリン原子に直接結合した水素原子が種々の官能基を有していてもよいアルキル基に置換されている化合物(例えば、ニトリロトリス(メチレンホスホン酸)、N,N,N’,N’−エチレンジアミンテトラキス(メチレンホスホン酸)等)や、その塩、(部分)エステル化合物、ハロゲン化物および脱水物も含まれる。さらに、リン酸化でんぷんなど、リン原子を有する有機高分子も、前記リン化合物(B)として使用することができる。これらのリン化合物(B)は1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。これらのリン化合物(B)の中でも、後述するコーティング液(U)を用いてバリア層を形成する場合におけるコーティング液(U)の安定性と得られるバリア性フィルムの水蒸気バリア性がより優れることから、リン酸を単独で使用するか、またはリン酸とそれ以外のリン化合物とを併用することが好ましい。 The phosphorus compound (B) may be at least one compound selected from the group consisting of phosphoric acid, polyphosphoric acid, phosphorous acid, phosphonic acid and derivatives thereof. Specific examples of polyphosphoric acid include pyrophosphoric acid, triphosphate, and polyphosphoric acid in which four or more phosphoric acids are condensed. Examples of the above derivatives include salts of phosphoric acid, polyphosphoric acid, phosphorous acid, and phosphonic acid, (partial) ester compounds, halides (chlorides, etc.), dehydrated products (nilin pentoxide, etc.), and the like. .. Further, in the example of the derivative of phosphonic acid, the hydrogen atom directly bonded to the phosphorus atom of phosphonic acid (HP (= O) (OH) 2 ) may have various functional groups as an alkyl group. Substituted compounds (eg, nitrilotris (methylenephosphonic acid), N, N, N', N'-ethylenediaminetetrax (methylenephosphonic acid), etc.) and salts thereof, (partial) ester compounds, halides and dehydrations. Things are also included. Further, an organic polymer having a phosphorus atom such as phosphorylated starch can also be used as the phosphorus compound (B). These phosphorus compounds (B) may be used alone or in combination of two or more. Among these phosphorus compounds (B), the stability of the coating liquid (U) and the water vapor barrier property of the obtained barrier film are more excellent when the barrier layer is formed by using the coating liquid (U) described later. , Phosphoric acid is preferably used alone, or phosphoric acid and other phosphorus compounds are used in combination.

上記したように、前記バリア層は反応生成物(R)を含み、前記反応生成物(R)は、少なくとも金属酸化物(A)とリン化合物(B)とが反応してなる反応生成物である。このような反応生成物は金属酸化物(A)とリン化合物(B)とを混合し反応させることにより形成することができる。金属酸化物(A)との混合に供される(混合される直前の)リン化合物(B)は、リン化合物(B)そのものであってもよいしリン化合物(B)を含む組成物の形態であってもよく、リン化合物(B)を含む組成物の形態が好ましい。好ましい一例では、リン化合物(B)を溶媒に溶解することによって得られる溶液の形態で、リン化合物(B)が金属酸化物(A)と混合される。その際の溶媒は任意のものが使用できるが、水または水を含む混合溶媒が好ましい溶媒として挙げられる。 As described above, the barrier layer contains the reaction product (R), and the reaction product (R) is a reaction product formed by at least the reaction of the metal oxide (A) and the phosphorus compound (B). be. Such a reaction product can be formed by mixing and reacting the metal oxide (A) and the phosphorus compound (B). The phosphorus compound (B) to be mixed with the metal oxide (A) (immediately before being mixed) may be the phosphorus compound (B) itself, or the form of the composition containing the phosphorus compound (B). However, the form of the composition containing the phosphorus compound (B) is preferable. In a preferred example, the phosphorus compound (B) is mixed with the metal oxide (A) in the form of a solution obtained by dissolving the phosphorus compound (B) in a solvent. Any solvent can be used at that time, and water or a mixed solvent containing water can be mentioned as a preferable solvent.

金属酸化物(A)との混合に供されるリン化合物(B)またはリン化合物(B)を含む組成物では金属原子の含有率が低減されていることが、水蒸気バリア性とその安定性により優れるバリア性フィルムが得られることから好ましい。金属酸化物(A)との混合に供されるリン化合物(B)またはリン化合物(B)を含む組成物に含まれる金属原子の含有率は、当該リン化合物(B)またはリン化合物(B)を含む組成物に含まれる全てのリン原子のモル数を基準(100モル%)として、100モル%以下であることが好ましく、30モル%以下であることがより好ましく、5モル%以下であることがさらに好ましく、1モル%以下であることが特に好ましく、0モル%であってもよい。 In the composition containing the phosphorus compound (B) or the phosphorus compound (B) to be mixed with the metal oxide (A), the content of the metal atom is reduced due to the water vapor barrier property and its stability. It is preferable because an excellent barrier film can be obtained. The content of the metal atom contained in the phosphorus compound (B) or the composition containing the phosphorus compound (B) to be mixed with the metal oxide (A) is the phosphorus compound (B) or the phosphorus compound (B). Based on the number of moles of all phosphorus atoms contained in the composition containing (100 mol%), it is preferably 100 mol% or less, more preferably 30 mol% or less, and 5 mol% or less. More preferably, it is particularly preferably 1 mol% or less, and it may be 0 mol%.

(反応生成物(R))
反応生成物(R)には、金属酸化物(A)およびリン化合物(B)のみが反応することによって生成される反応生成物が含まれる。また、反応生成物(R)には、金属酸化物(A)とリン化合物(B)とさらに他の化合物とが反応することによって生成される反応生成物も含まれる。反応生成物(R)は、後述する製造方法で説明する方法によって形成できる。
(Reaction product (R))
The reaction product (R) includes a reaction product produced by the reaction of only the metal oxide (A) and the phosphorus compound (B). The reaction product (R) also includes a reaction product produced by the reaction of the metal oxide (A), the phosphorus compound (B), and another compound. The reaction product (R) can be formed by the method described in the production method described later.

(金属酸化物(A)とリン化合物(B)との比率)
バリア層において、金属酸化物(A)を構成する金属原子のモル数Nとリン化合物(B)に由来するリン原子のモル数Nとが、1.0≦(モル数N)/(モル数N)≦3.6の関係を満たすことが好ましく、1.1≦(モル数N)/(モル数N)≦3.0の関係を満たすことがより好ましい。(モル数N)/(モル数N)の値が3.6を超えると、金属酸化物(A)がリン化合物(B)に対して過剰となり、金属酸化物(A)の粒子同士の結合が不充分となり、また、金属酸化物(A)の表面に存在する水酸基の量が多くなるため、水蒸気バリア性とその安定性が低下する傾向がある。一方、(モル数N)/(モル数N)の値が1.0未満であると、リン化合物(B)が金属酸化物(A)に対して過剰となり、金属酸化物(A)との結合に関与しない余剰なリン化合物(B)が多くなり、また、リン化合物(B)由来の水酸基の量が多くなりやすく、やはり水蒸気バリア性とその安定性が低下する傾向がある。
(Ratio of metal oxide (A) and phosphorus compound (B))
In the barrier layer, a metal oxide molar number N M and phosphorus compounds of the metal atoms constituting the (A) and the mole number N P of phosphorus atoms derived from the (B) is, 1.0 ≦ (number of moles N M) / it is preferable to satisfy the relation of (number of moles N P) ≦ 3.6, more preferably satisfy the relation of 1.1 ≦ (number of moles N M) / (number of moles N P) ≦ 3.0. When the value of (number of moles NM ) / (number of moles NP ) exceeds 3.6, the metal oxide (A) becomes excessive with respect to the phosphorus compound (B), and the particles of the metal oxide (A) become mutual. In addition, the amount of hydroxyl groups present on the surface of the metal oxide (A) increases, so that the water vapor barrier property and its stability tend to decrease. On the other hand, when the value of (number of moles NM ) / (number of moles NP ) is less than 1.0, the phosphorus compound (B) becomes excessive with respect to the metal oxide (A), and the metal oxide (A) The excess phosphorus compound (B) that is not involved in the bond with the phosphorus compound (B) tends to increase, and the amount of hydroxyl groups derived from the phosphorus compound (B) tends to increase, and the water vapor barrier property and its stability also tend to decrease.

なお、上記比は、バリア層を形成するためのコーティング液における、金属酸化物(A)の量とリン化合物(B)の量との比によって調整できる。バリア層におけるモル数Nとモル数Nとの比は、通常、コーティング液における比であって金属酸化物(A)を構成する金属原子のモル数とリン化合物(B)を構成するリン原子のモル数との比と同じである。 The above ratio can be adjusted by the ratio of the amount of the metal oxide (A) to the amount of the phosphorus compound (B) in the coating liquid for forming the barrier layer. The ratio of the moles N M and the number of moles N P in the barrier layer is usually composed moles of phosphorus compound of a metal atom constituting the metal oxide there the ratio in the coating solution (A) and (B) phosphorus It is the same as the ratio to the number of moles of atoms.

(重合体(C))
バリア層は、特定の重合体(C)をさらに含んでもよい。重合体(C)は、水酸基、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、およびカルボキシル基の塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基(f)を有する重合体である。バリア層において重合体(C)は、それが有する官能基(f)によって金属酸化物(A)の粒子およびリン化合物(B)に由来するリン原子の一方または両方と直接的にまたは間接的に結合していてもよい。またバリア層において反応生成物(R)は、重合体(C)が金属酸化物(A)やリン化合物(B)と反応するなどして生じる重合体(C)部分を有していてもよい。なお、本明細書において、リン化合物(B)としての要件を満たす重合体であって官能基(f)を含む重合体は、重合体(C)には含めずにリン化合物(B)として扱う。
(Polymer (C))
The barrier layer may further contain the specific polymer (C). The polymer (C) is a polymer having at least one functional group (f) selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, a carboxylic acid anhydride group, and a salt of the carboxyl group. In the barrier layer, the polymer (C) is directly or indirectly with one or both of the particles of the metal oxide (A) and the phosphorus atom derived from the phosphorus compound (B) due to the functional group (f) it has. It may be combined. Further, in the barrier layer, the reaction product (R) may have a polymer (C) moiety formed by the reaction of the polymer (C) with the metal oxide (A) or the phosphorus compound (B). .. In addition, in this specification, a polymer which satisfies the requirement as a phosphorus compound (B) and contains a functional group (f) is treated as a phosphorus compound (B) without being included in the polymer (C). ..

重合体(C)としては、官能基(f)を有する構成単位を含む重合体を用いることができる。このような構成単位の具体例としては、ビニルアルコール単位、アクリル酸単位、メタクリル酸単位、マレイン酸単位、イタコン酸単位、無水マレイン酸単位、無水フタル酸単位などの、官能基(f)を1個以上有する構成単位が挙げられる。重合体(C)は、官能基(f)を有する構成単位を1種類のみ含んでいてもよいし、官能基(f)を有する構成単位を2種類以上含んでいてもよい。 As the polymer (C), a polymer containing a structural unit having a functional group (f) can be used. As a specific example of such a structural unit, a functional group (f) such as a vinyl alcohol unit, an acrylic acid unit, a methacrylic acid unit, a maleic acid unit, an itaconic acid unit, a maleic anhydride unit, and a phthalic anhydride unit is set to 1. Examples thereof include structural units having one or more. The polymer (C) may contain only one type of structural unit having a functional group (f), or may contain two or more types of structural units having a functional group (f).

より優れた水蒸気バリア性およびその安定性を有するバリア性フィルムを得るために、重合体(C)の全構成単位に占める、官能基(f)を有する構成単位の割合は、10モル%以上であることが好ましく、20モル%以上であることがより好ましく、40モル%以上であることがさらに好ましく、70モル%以上であることが特に好ましく、100モル%であってもよい。 In order to obtain a barrier film having better water vapor barrier property and its stability, the ratio of the structural unit having the functional group (f) to the total structural unit of the polymer (C) is 10 mol% or more. It is preferably 20 mol% or more, more preferably 40 mol% or more, particularly preferably 70 mol% or more, and may be 100 mol%.

官能基(f)を有する構成単位とそれ以外の他の構成単位とによって重合体(C)が構成されている場合、当該他の構成単位の種類は特に限定されない。当該他の構成単位の例には、アクリル酸メチル単位、メタクリル酸メチル単位、アクリル酸エチル単位、メタクリル酸エチル単位、アクリル酸ブチル単位、およびメタクリル酸ブチル単位等の(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位;ギ酸ビニル単位および酢酸ビニル単位等のビニルエステルから誘導される構成単位;スチレン単位およびp−スチレンスルホン酸単位等の芳香族ビニルから誘導される構成単位;エチレン単位、プロピレン単位、およびイソブチレン単位等のオレフィンから誘導される構成単位などが含まれる。重合体(C)が2種類以上の構成単位を含む場合、当該重合体(C)は、交互共重合体、ランダム共重合体、ブロック共重合体、およびテーパー型共重合体のいずれであってもよい。 When the polymer (C) is composed of a structural unit having a functional group (f) and other structural units other than that, the type of the other structural unit is not particularly limited. Examples of such other building blocks are derived from (meth) acrylic acid esters such as methyl acrylate units, methyl methacrylate units, ethyl acrylate units, ethyl methacrylate units, butyl acrylate units, and butyl methacrylate units. Constituent units derived from vinyl esters such as vinyl formate units and vinyl acetate units; Constituent units derived from aromatic vinyl such as styrene units and p-styrene sulfonic acid units; Ethylene units, propylene units, And structural units derived from olefins such as isobutylene units are included. When the polymer (C) contains two or more kinds of structural units, the polymer (C) is any of an alternating copolymer, a random copolymer, a block copolymer, and a tapered copolymer. May be good.

水酸基を有する重合体(C)の具体例としては、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニルの部分けん化物、ポリエチレングリコール、ポリヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、でんぷん等の多糖類、多糖類から誘導される多糖類誘導体などが挙げられる。カルボキシル基、カルボン酸無水物基またはカルボキシル基の塩を有する重合体(C)の具体例としては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリ(アクリル酸/メタクリル酸)およびそれらの塩などを挙げることができる。また、官能基(f)を含有しない構成単位を含む重合体(C)の具体例としては、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸交互共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体のけん化物などが挙げられる。より優れた水蒸気バリア性およびその安定性を有するバリア性フィルムを得るために、重合体(C)は、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、多糖類、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸の塩、ポリメタクリル酸、およびポリメタクリル酸の塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の重合体であることが好ましい。 Specific examples of the polymer (C) having a hydroxyl group include polyvinyl alcohol, a partially saponified product of polyvinyl acetate, polyethylene glycol, polyhydroxyethyl (meth) acrylate, polysaccharides such as starch, and polysaccharides derived from polysaccharides. Derivatives and the like can be mentioned. Specific examples of the polymer (C) having a carboxyl group, a carboxylic acid anhydride group, or a salt of a carboxyl group include polyacrylic acid, polymethacrylic acid, poly (acrylic acid / methacrylic acid), and salts thereof. Can be done. Specific examples of the polymer (C) containing a structural unit that does not contain the functional group (f) include an ethylene-vinyl alcohol copolymer, an ethylene-maleic anhydride copolymer, and a styrene-maleic anhydride copolymer. , Isobutylene-maleic anhydride copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, saponified product of ethylene-ethyl acrylate copolymer and the like. In order to obtain a barrier film having better water vapor barrier properties and its stability, the polymer (C) is a salt of polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polysaccharide, polyacrylic acid, polyacrylic acid. , Polymethacrylic acid, and at least one polymer selected from the group consisting of salts of polymethacrylic acid.

重合体(C)の分子量に特に制限はない。より優れた水蒸気バリア性および力学的物性(落下衝撃強さ等)を有するバリア性フィルムを得るために、重合体(C)の数平均分子量は、5,000以上であることが好ましく、8,000以上であることがより好ましく、10,000以上であることがさらに好ましい。重合体(C)の数平均分子量の上限は特に限定されず、例えば、1,500,000以下である。 The molecular weight of the polymer (C) is not particularly limited. In order to obtain a barrier film having better water vapor barrier properties and mechanical properties (drop impact strength, etc.), the number average molecular weight of the polymer (C) is preferably 5,000 or more. It is more preferably 000 or more, and further preferably 10,000 or more. The upper limit of the number average molecular weight of the polymer (C) is not particularly limited, and is, for example, 1,500,000 or less.

水蒸気バリア性をより向上させるために、バリア層における重合体(C)の含有率は、バリア層の質量を基準(100質量%)として、50質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることがさらに好ましく、20質量%以下であってもよい。重合体(C)は、バリア層中の他の成分と反応していてもよいし、反応していなくてもよい。なお、本明細書では、重合体(C)が他の成分と反応している場合も、重合体(C)と表現する。たとえば、重合体(C)が、金属酸化物(A)、および/または、リン化合物(B)に由来するリン原子と結合している場合も、重合体(C)と表現する。この場合、上記の重合体(C)の含有率は、金属酸化物(A)および/またはリン原子と結合する前の重合体(C)の質量をバリア層の質量で除して算出する。 In order to further improve the water vapor barrier property, the content of the polymer (C) in the barrier layer is preferably 50% by mass or less, preferably 40% by mass or less, based on the mass of the barrier layer (100% by mass). It is more preferably 30% by mass or less, and it may be 20% by mass or less. The polymer (C) may or may not react with other components in the barrier layer. In addition, in this specification, when a polymer (C) reacts with another component, it is also referred to as a polymer (C). For example, when the polymer (C) is bonded to a phosphorus atom derived from a metal oxide (A) and / or a phosphorus compound (B), it is also referred to as a polymer (C). In this case, the content of the polymer (C) is calculated by dividing the mass of the polymer (C) before binding to the metal oxide (A) and / or the phosphorus atom by the mass of the barrier layer.

バリア層は、少なくとも金属酸化物(A)とリン化合物(B)とが反応してなる反応生成物(R)(ただし、重合体(C)部分を有するものを含む)のみから構成されていてもよいし、当該反応生成物(R)と、反応していない重合体(C)のみから構成されていてもよいが、その他の成分をさらに含んでいてもよい。 The barrier layer is composed of at least a reaction product (R) formed by the reaction of a metal oxide (A) and a phosphorus compound (B) (including one having a polymer (C) moiety). It may be composed only of the reaction product (R) and the unreacted polymer (C), but may further contain other components.

上記の他の成分としては、例えば、炭酸塩、塩酸塩、硝酸塩、炭酸水素塩、硫酸塩、硫酸水素塩、ホウ酸塩、アルミン酸塩等の無機酸金属塩;シュウ酸塩、酢酸塩、酒石酸塩、ステアリン酸塩等の有機酸金属塩;アセチルアセトナート金属錯体(アルミニウムアセチルアセトナート等)、シクロペンタジエニル金属錯体(チタノセン等)、シアノ金属錯体等の金属錯体;層状粘土化合物;架橋剤;重合体(C)以外の高分子化合物;可塑剤;酸化防止剤;紫外線吸収剤;難燃剤などが挙げられる。 Other components described above include, for example, inorganic acid metal salts such as carbonates, hydrochlorides, nitrates, hydrogen carbonates, sulfates, hydrogen sulfates, borates, aluminates; oxalates, acetates, etc. Organic acid metal salts such as tartrate and stearate; metal complexes such as acetylacetonate metal complex (aluminum acetylacetonate etc.), cyclopentadienyl metal complex (titanosen etc.), cyanometal complex; layered clay compound; crosslinked Agents; polymer compounds other than the polymer (C); plasticizers; antioxidants; UV absorbers; flame retardants and the like.

バリア層における上記の他の成分の含有率は、50質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることがさらに好ましく、5質量%以下であることが特に好ましく、0質量%(他の成分を含まない)であってもよい。 The content of the other components in the barrier layer is preferably 50% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, further preferably 10% by mass or less, and 5% by mass or less. It is particularly preferable to have 0% by mass (not containing other components).

バリア層の厚さ(2層以上のバリア層を有する場合には各バリア層の厚さの合計)は、4.0μm以下であることが好ましく、2.0μm以下であることがより好ましく、1.0μm以下であることがさらに好ましく、0.9μm以下であることが特に好ましい。バリア層を薄くすることによって、印刷、ラミネート等の加工時におけるバリア性フィルムの寸法変化を低く抑えることができ、さらにバリア性フィルムの柔軟性が増し、その力学的特性を、基材自体の力学的特性に近づけることができる。バリア層の厚さは、バリア層の形成に用いられる後述するコーティング液(U)の濃度や、その塗布方法によって制御することができる。 The thickness of the barrier layer (the total thickness of each barrier layer when having two or more barrier layers) is preferably 4.0 μm or less, more preferably 2.0 μm or less, and 1 It is more preferably 0.0 μm or less, and particularly preferably 0.9 μm or less. By making the barrier layer thinner, the dimensional change of the barrier film during processing such as printing and laminating can be suppressed to a low level, and the flexibility of the barrier film is further increased. It can be approached to the target characteristics. The thickness of the barrier layer can be controlled by the concentration of the coating liquid (U) used for forming the barrier layer, which will be described later, and the coating method thereof.

<用途>
本発明によるバリア性フィルムは、高度なバリア性を要求される様々な分野の製品に適用することができる。例えば、包装製品や、太陽電池、有機発光ダイオード、および表示装置等の電気・電子製品に用いることができる。
<Use>
The barrier film according to the present invention can be applied to products in various fields that require a high degree of barrier property. For example, it can be used for packaging products, electric / electronic products such as solar cells, organic light emitting diodes, and display devices.

<包装材料>
本発明によるバリア性フィルムは、包装材料として特に好適に用いることができる。例えば、医薬品、化粧品、化学品、飲食品等の用途に用いることができる。バリア性フィルムは、透明性に優れ、かつ高温高湿環境下での保存後であっても水蒸気バリア性に優れたものであるため、内容物の視認性や高度な水蒸気バリア性が要求される、医薬品用包装材料として特に好適に用いることができる。
<Packaging material>
The barrier film according to the present invention can be particularly preferably used as a packaging material. For example, it can be used for pharmaceuticals, cosmetics, chemicals, foods and drinks, and the like. Since the barrier film has excellent transparency and excellent water vapor barrier property even after storage in a high temperature and high humidity environment, visibility of the contents and high water vapor barrier property are required. , Can be particularly preferably used as a packaging material for pharmaceuticals.

<バリア性フィルムの製造>
[実施例1]
(コーティング液の調整)
蒸留水230質量部を撹拌しながら70℃に昇温した。その蒸留水に、アルミニウムイソプロポキシド(東京化成工業(株)製)88質量部を30分かけて滴下し、液温を徐々に95℃まで上昇させ、発生するイソプロパノールを留出させることによって加水分解縮合を行った。得られた液体に、60質量%の硝酸水溶液4.0質量部を添加し、95℃で30分撹拌することによって加水分解縮合物の粒子の凝集体を解こうさせた後に、固形分濃度がアルミナ換算で10質量%になるように濃縮した。こうして得られた分散液16.79質量部に対して、蒸留水30.89質量部、メタノール19.00質量部、および4質量%のポリビニルアルコール水溶液0.61質量部を加え、均一になるように撹拌することによって、分散液Aを得た。また、8.5質量%に希釈したリン酸水溶液32.72質量部を、溶液Bとして使用した。続いて、分散液Aを撹拌しながら、溶液Bを室温(23℃)にて滴下することでコーティング液Cを得た。
<Manufacturing of barrier film>
[Example 1]
(Adjustment of coating liquid)
The temperature was raised to 70 ° C. with stirring 230 parts by mass of distilled water. 88 parts by mass of aluminum isopropoxide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added dropwise to the distilled water over 30 minutes, the liquid temperature was gradually raised to 95 ° C., and the generated isopropanol was distilled to add water. Decomposition and condensation were performed. To the obtained liquid, 4.0 parts by mass of a 60% by mass nitric acid aqueous solution was added, and the mixture was stirred at 95 ° C. for 30 minutes to dissolve the aggregates of the particles of the hydrolyzed condensate. It was concentrated to 10% by mass in terms of alumina. To 16.79 parts by mass of the dispersion liquid thus obtained, 30.89 parts by mass of distilled water, 19.00 parts by mass of methanol, and 0.61 parts by mass of a 4 mass% polyvinyl alcohol aqueous solution were added to make the mixture uniform. The dispersion liquid A was obtained by stirring the mixture. Further, 32.72 parts by mass of an aqueous phosphoric acid solution diluted to 8.5% by mass was used as the solution B. Subsequently, while stirring the dispersion liquid A, the solution B was added dropwise at room temperature (23 ° C.) to obtain a coating liquid C.

次に、樹脂基材として二軸延伸PETフィルム(東洋紡(株)製:A4100、厚さ100μm、表面粗さRa1.2nm)を用意した。該PETフィルムの一方の面上に、プラズマCVD装置を用いて、下記の条件で蒸着膜組成比Si:O:Cが30:52:18である化学気相蒸着膜を形成した。
(蒸着条件)
・投入電力 0.3kW
・原料ガス組成 HMDSO
・He/Mn/O 100/100/1500sccm
・電極用Ar 100sccm
・成膜圧力 5Pa
・膜厚 22nm
・フィルム搬送速度 2m/min
次に上記化学気相蒸着膜の面上に対してコーティング液Cを塗工し、120℃で5分乾燥後、180℃で5分の熱処理を行うことで、乾燥後の塗工膜の厚さが0.3μmとなるバリア層を形成し、バリア性フィルムを得た。
Next, a biaxially stretched PET film (manufactured by Toyobo Co., Ltd .: A4100, thickness 100 μm, surface roughness Ra 1.2 nm) was prepared as a resin base material. A chemical vapor deposition film having a vapor deposition film composition ratio Si: O: C of 30:52:18 was formed on one surface of the PET film using a plasma CVD apparatus under the following conditions.
(Evaporation conditions)
・ Input power 0.3kW
・ Raw material gas composition HMDSO
・ He / Mn / O 2 100/100/1500 sccm
・ Ar 100sccm for electrodes
・ Film formation pressure 5Pa
・ Film thickness 22 nm
・ Film transfer speed 2m / min
Next, the coating liquid C is applied to the surface of the chemical vapor deposition film, dried at 120 ° C. for 5 minutes, and then heat-treated at 180 ° C. for 5 minutes to achieve the thickness of the coated film after drying. A barrier layer having a thickness of 0.3 μm was formed to obtain a barrier film.

[実施例2]
実施例1の化学気相蒸着膜面に対して、プラズマによる表面処理を実施後にコーティング液Cを塗工した以外は、実施例1と同様にしてバリア性フィルムを得た。
(プラズマ処理条件)
・投入電力 0.3kW
・ガス組成 O
・ガス流量 900sccm
・チャンバー圧力 3Pa
・フィルム搬送速度 2m/min
[Example 2]
A barrier film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the chemical vapor deposition film surface of Example 1 was surface-treated with plasma and then coated with the coating liquid C.
(Plasma processing conditions)
・ Input power 0.3kW
・ Gas composition O 2
・ Gas flow rate 900 sccm
・ Chamber pressure 3Pa
・ Film transfer speed 2m / min

[比較例1]
市販のシリカ蒸着フィルム(シリカ蒸着の炭素割合5%未満)を用意し、該フィルムのシリカ蒸着面にコーティング液Cを塗工した以外は、実施例1と同様にしてバリア性フィルムを得た。
[Comparative Example 1]
A commercially available silica-deposited film (carbon ratio of less than 5% of silica-deposited) was prepared, and a barrier film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid C was applied to the silica-deposited surface of the film.

[比較例2]
化学気相蒸着膜を形成しなかったこと以外は、実施例1と同様にしてバリア性フィルムを得た。
[Comparative Example 2]
A barrier film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the chemical vapor deposition film was not formed.

<バリア性フィルムの性能評価>
上記の実施例および比較例で製造したバリア性フィルムに下記の測定を行った。
<Performance evaluation of barrier film>
The following measurements were made on the barrier films produced in the above Examples and Comparative Examples.

(水蒸気透過度の測定)
バリア性フィルムの水蒸気透過度を、水蒸気透過度測定機(MOCON社製:PERMATRAN)を用いて、JIS K7129Bに準拠して、または、Tecnolox製DELTA PARMを用いて、ISO 15106−5に準拠して、初期状態で測定し、また温度60℃および湿度90%の環境下で500時間保存後に測定した。
(Measurement of water vapor transmission rate)
The water vapor transmission rate of the barrier film is based on JIS K7129B using a water vapor transmission rate measuring machine (MOCON: PERMATRAN) or ISO 15106-5 using Tecnolox DELTA PARM. It was measured in the initial state, and after storage for 500 hours in an environment of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90%.

(耐水密着性評価方法)
バリア性フィルムのバリア層面とナイロンフィルムを貼り合わせ、ナイロンフィルム上に無延伸ポリプロピレンフィルムをさらに貼り合わせて、下記層構成の耐水密着性評価用ラミネートフィルムを作成した。
層構成:バリア性フィルム/DL/ONY15μm/DL/CPP60μm
(DL:ドライラミネート、ONY:ナイロンフィルム、CPP:無延伸ポリプロピレンフィルム)
得られたラミネートフィルムを用いて、剥離界面に水を垂らしながらT字剥離、測定速度50mm/minで耐水ラミ強度(N/15mm)を測定し、下記の基準で評価した。
[評価基準]
◎:2.5N/mm以上
○:2〜2.5N/15mm
×:2N/15mm以下
(Water resistance adhesion evaluation method)
The barrier layer surface of the barrier film and the nylon film were bonded together, and the unstretched polypropylene film was further bonded on the nylon film to prepare a laminated film for evaluating water resistance and adhesion having the following layer structure.
Layer structure: Barrier film / DL / ONY 15 μm / DL / CPP 60 μm
(DL: dry laminate, ONY: nylon film, CPP: unstretched polypropylene film)
Using the obtained laminated film, T-shaped peeling was performed while water was dripped on the peeling interface, and the water-resistant lami strength (N / 15 mm) was measured at a measurement speed of 50 mm / min and evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
⊚: 2.5N / mm or more ○: 2 to 2.5N / 15mm
X: 2N / 15 mm or less

Figure 0006930109
Figure 0006930109

10 バリア性フィルム
11 樹脂基材
12 中間層
13 バリア層
10 Barrier film 11 Resin base material 12 Intermediate layer 13 Barrier layer

Claims (8)

樹脂基材と、中間層と、バリア層とをこの順に備えるバリア性フィルムであって、
前記中間層が、ケイ素、酸素、および炭素を含む蒸着膜であり、前記蒸着膜中のケイ素、酸素、および炭素の3元素の合計100%に対して、炭素の割合Cが13%以上23%以下であり、
前記バリア層が、金属酸化物とリン化合物との反応生成物と、ポリビニルアルコール及びエチレン−ビニルアルコール共重合体からなる群より選択される少なくとも1種の重合体と、を含むコーティング層である、バリア性フィルム。
A barrier film having a resin base material, an intermediate layer, and a barrier layer in this order.
The intermediate layer is a thin-film film containing silicon, oxygen, and carbon, and the ratio C of carbon is 13 % or more and 23 % with respect to a total of 100% of the three elements of silicon, oxygen, and carbon in the thin-film film. Is below
The barrier layer is a coating layer containing a reaction product of a metal oxide and a phosphorus compound and at least one polymer selected from the group consisting of polyvinyl alcohol and ethylene-vinyl alcohol copolymers. Barrier film.
前記樹脂基材が、ポリオレフィン樹脂基材またはポリエステル樹脂基材である、請求項1に記載のバリア性フィルム。 The barrier film according to claim 1, wherein the resin base material is a polyolefin resin base material or a polyester resin base material. 前記金属酸化物が、アルミニウム酸化物である、請求項1または2に記載のバリア性フィルム。 The barrier film according to claim 1 or 2, wherein the metal oxide is an aluminum oxide. 前記リン化合物が、リン酸、ポリリン酸、亜リン酸、ホスホン酸およびそれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも1種の化合物である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のバリア性フィルム。 The barrier according to any one of claims 1 to 3, wherein the phosphorus compound is at least one compound selected from the group consisting of phosphoric acid, polyphosphoric acid, phosphorous acid, phosphonic acid and derivatives thereof. Sex film. 前記蒸着膜が、化学気相蒸着膜である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のバリア性フィルム。 The barrier film according to any one of claims 1 to 4, wherein the vapor-deposited film is a chemical vapor deposition film. 水蒸気透過度が、9.0×10−2g/m/day以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のバリア性フィルム。 The barrier film according to any one of claims 1 to 5, wherein the water vapor transmission rate is 9.0 × 10 -2 g / m 2 / day or less. 温度60℃および湿度90%の環境下で500時間保存後の水蒸気透過度が、9.0×10−2g/m/day以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のバリア性フィルム。 Temperature 60 ° C. and 90% humidity for 500 hours water vapor transmission rate after storage in an environment is, 9.0 × is 10 -2 g / m 2 / day or less, according to any one of claims 1 to 5 Barrier film. 包装材料用である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のバリア性フィルム。 The barrier film according to any one of claims 1 to 7, which is used as a packaging material.
JP2017004579A 2017-01-13 2017-01-13 Barrier film Active JP6930109B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017004579A JP6930109B2 (en) 2017-01-13 2017-01-13 Barrier film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017004579A JP6930109B2 (en) 2017-01-13 2017-01-13 Barrier film

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018111296A JP2018111296A (en) 2018-07-19
JP6930109B2 true JP6930109B2 (en) 2021-09-01

Family

ID=62910633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017004579A Active JP6930109B2 (en) 2017-01-13 2017-01-13 Barrier film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6930109B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7331444B2 (en) * 2019-05-10 2023-08-23 大日本印刷株式会社 barrier film

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5181977B2 (en) * 2008-09-26 2013-04-10 凸版印刷株式会社 Gas barrier laminated film
US9914837B2 (en) * 2011-10-05 2018-03-13 Kurray Co., Ltd. Composite structure, method for producing same, packaging material and formed product using same, and coating liquid
JP5766172B2 (en) * 2012-11-15 2015-08-19 尾池工業株式会社 Heat ray shielding film

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018111296A (en) 2018-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5908918B2 (en) COMPOSITE STRUCTURE, PRODUCT USING SAME, AND METHOD FOR PRODUCING COMPOSITE STRUCTURE
JP6069316B2 (en) Multilayer structure, device using the same, and manufacturing method thereof
JP2011226644A (en) Vacuum heat insulation material
JP5801744B2 (en) Multilayer structure, product using the same, and method for producing multilayer structure
JP5801743B2 (en) Multilayer structure, product using the same, and method for producing multilayer structure
US9840630B2 (en) Composite structure, packaging material and formed product using same, production methods thereof, and coating liquid
WO2014122940A1 (en) Electronic device
JP2008023927A (en) Pressure-sensitive adhesive film
JP5741637B2 (en) Transparent gas barrier laminate film, method for producing the same, and packaging material using the same
JP7061284B2 (en) Barrier film
JP6930109B2 (en) Barrier film
JP6930108B2 (en) Barrier film
JP5201074B2 (en) Transparent gas barrier film
JP5201073B2 (en) Transparent gas barrier film
JP2009095764A (en) Method for producing multilayer structure
JP6230864B2 (en) Paper container
JP2006218687A (en) Laminate and display containing it
JP2009095763A (en) Method for producing multilayer structure
JP2009095762A (en) Method for producing multilayer structure
JP5270084B2 (en) Moisture-proof composition and moisture-proof sheet using the same
JP5732363B2 (en) Composite structure, packaging material and molded product using the same, and method for producing composite structure
JP2009132059A (en) Gas-barrier deposition film, its manufacturing method, and laminated material using the film
JP5478845B2 (en) Transparent gas barrier laminate film, method for producing the same, and packaging material using the same
JP4828280B2 (en) Container lid
JP7097720B2 (en) Barrier laminated film and packaging

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191127

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200918

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201002

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201116

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210330

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210513

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20210513

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20210526

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20210528

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210713

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210726

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6930109

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150