JP7314512B2 - gas barrier film - Google Patents

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JP7314512B2 JP2019007350A JP2019007350A JP7314512B2 JP 7314512 B2 JP7314512 B2 JP 7314512B2 JP 2019007350 A JP2019007350 A JP 2019007350A JP 2019007350 A JP2019007350 A JP 2019007350A JP 7314512 B2 JP7314512 B2 JP 7314512B2
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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 gas barrier films.

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等を抑制し、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。
Packaging materials used for packaging foods, pharmaceuticals, etc. are required to have the property (gas barrier property) to block the entry of water vapor, oxygen, and other gases that alter the contents in order to suppress deterioration and putrefaction of the contents and maintain their functions and properties.
Therefore, conventionally, these packaging materials have a gas barrier layer.

ガスバリア層としては、金属箔や金属蒸着膜、樹脂膜、複合膜等が用いられている(例えば、特許文献1~5参照)。金属箔や金属蒸着膜としては、アルミニウム等の金属からなるものが挙げられる。樹脂膜としては、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等の水溶性高分子、ポリ塩化ビニリデン等の樹脂からなるものが挙げられる。複合膜としては、前記水溶性高分子と無機層状鉱物との複合膜等が挙げられる。 As the gas barrier layer, a metal foil, a metal deposition film, a resin film, a composite film, and the like are used (see Patent Documents 1 to 5, for example). Examples of the metal foil and metal deposition film include those made of metal such as aluminum. Examples of resin films include those made of water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol and ethylene-vinyl alcohol copolymers, and resins such as polyvinylidene chloride. The composite film includes a composite film of the water-soluble polymer and an inorganic layered mineral.

ガスバリア性を向上する目的で、例えば、特許文献6には、樹脂基材とガスバリア層との間に平坦化層や密着層等の第三の層を設ける手段が提案されている。 For the purpose of improving the gas barrier property, Patent Document 6, for example, proposes a means of providing a third layer such as a flattening layer or an adhesion layer between the resin substrate and the gas barrier layer.

特開2001-287294号公報JP 2001-287294 A 特開平11-165369号公報JP-A-11-165369 特開平6-93133号公報JP-A-6-93133 特開平9-150484号公報JP-A-9-150484 特許第3764109号公報Japanese Patent No. 3764109 国際公開第2016/158794号WO2016/158794

金属箔や金属蒸着膜は、ガスバリア性に優れる。しかし、金属箔や金属蒸着膜は、不透明であるため、内容物を確認することができない。加えて、金属箔や金属蒸着膜は、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。さらに、金属箔や金属蒸着膜は、使用後の廃棄時に不燃物として処理する必要がある等、種々の問題がある。
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、低湿度雰囲気下では高いガスバリア性を示す。しかし、ガスバリア性には湿度依存性がある。樹脂膜は、湿度の上昇に伴ってガスバリア性が低下する。特に、高湿度雰囲気下、例えば、湿度70%RH以上ではガスバリア性が失われてしまうため、使用上の制限がある。
ポリ塩化ビニリデンからなる樹脂膜は、湿度依存性が低く、優れたガスバリア性を示す。しかし、ポリ塩化ビニリデンは、塩素を含むため、廃棄処理が煩雑である。
水溶性高分子と無機層状鉱物との複合膜は、金属箔や金属蒸着膜に比べて透明性に優れる。しかし、水溶性高分子からなる樹脂膜に比べて、高湿度雰囲気下でのガスバリア性は優れるものの、満足のいくものではなかった。
Metal foils and vapor-deposited metal films are excellent in gas barrier properties. However, since the metal foil and the metal deposition film are opaque, the contents cannot be confirmed. In addition, since metal foils and vapor-deposited metal films are inferior in stretchability, cracks occur with elongation of several percent, resulting in deterioration of gas barrier properties. Furthermore, metal foils and vapor-deposited metal films have various problems, such as the need to dispose of them as incombustibles after use.
Resin films made of water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol and ethylene-vinyl alcohol copolymer exhibit high gas barrier properties in a low-humidity atmosphere. However, gas barrier properties are dependent on humidity. The gas barrier property of the resin film deteriorates as the humidity increases. In particular, in a high humidity atmosphere, for example, in a humidity of 70% RH or more, the gas barrier property is lost, so there are restrictions on use.
A resin film made of polyvinylidene chloride exhibits low humidity dependence and excellent gas barrier properties. However, since polyvinylidene chloride contains chlorine, disposal is complicated.
Composite films of water-soluble polymers and inorganic layered minerals are superior in transparency to metal foils and vapor-deposited metal films. However, although the gas-barrier property in a high-humidity atmosphere is superior to that of a resin film made of a water-soluble polymer, it is still unsatisfactory.

樹脂基材とガスバリア層との間に平坦化層や密着層等の第三の層を設けると、ガスバリア性フィルムを製造する工程が煩雑になり、第三の層の材料や、第三の層を設ける工程にコストが掛かり好ましくない。 If a third layer such as a flattening layer or an adhesion layer is provided between the resin base material and the gas barrier layer, the process of producing the gas barrier film becomes complicated, and the material of the third layer and the process of providing the third layer are costly, which is undesirable.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構造を有し、酸素バリア性がより良好なガスバリア性フィルムを目的とする。 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 a simple structure and better oxygen barrier properties.

本発明は、以下の態様を有する。
[1]樹脂基材と、前記樹脂基材の少なくとも一方の面に接して位置する酸素バリア性皮膜とを有し、
前記一方の面は、下記測定方法で測定される輝度最頻値が95以上である、ガスバリア性フィルム。
<測定方法>
樹脂基材の一方の面の52.4mm四方の任意の領域に、入射角45.75°でテレセントリック照明を照射し、反射角45°の反射光をテレセントリックレンズ付きのカメラで撮影して撮影画像を取得し、前記撮影画像から1024画素×1024画素の解析用画像を切り出し、前記解析用画像を256階調のモノクロ画像に変換し、前記モノクロ画像における輝度の最頻値を輝度最頻値とする。
[2]前記酸素バリア性皮膜が、水溶性高分子(A)を含むコーティング剤から形成された皮膜である、[1]に記載のガスバリア性フィルム。
[3]前記水溶性高分子(A)がポリビニルアルコール樹脂であり、前記ポリビニルアルコール樹脂のケン化度が95%以上であり、かつ、前記ポリビニルアルコール樹脂の重合度が300以上である、[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(B)をさらに含み、前記無機層状鉱物(B)の含有量が、前記コーティング剤の固形分の質量に対して、3~50質量%である、[2]又は[3]に記載のガスバリア性フィルム。
[5]前記コーティング剤が、水性ポリウレタン樹脂(C)をさらに含み、前記水性ポリウレタン樹脂(C)が酸基を有するポリウレタン樹脂及びポリアミン化合物を含む、[2]~[4]のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルム。
The present invention has the following aspects.
[1] having a resin base material and an oxygen barrier coating positioned in contact with at least one surface of the resin base material,
The gas barrier film, wherein the one surface has a luminance mode value of 95 or more as measured by the following measuring method.
<Measurement method>
An arbitrary area of 52.4 mm square on one surface of the resin base material is irradiated with telecentric illumination at an incident angle of 45.75°, reflected light with a reflection angle of 45° is captured by a camera with a telecentric lens to obtain a captured image, an analysis image of 1024 pixels × 1024 pixels is cut out from the captured image, the analysis image is converted to a 256-gradation monochrome image, and the luminance mode value in the monochrome image is used as the luminance mode value.
[2] The gas barrier film of [1], wherein the oxygen barrier film is a film formed from a coating agent containing a water-soluble polymer (A).
[3] The gas barrier film according to [2], wherein the water-soluble polymer (A) is a polyvinyl alcohol resin, the degree of saponification of the polyvinyl alcohol resin is 95% or more, and the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin is 300 or more.
[4] The gas barrier film according to [2] or [3], wherein the coating agent further contains an inorganic layered mineral (B), and the content of the inorganic layered mineral (B) is 3 to 50% by mass relative to the mass of the solid content of the coating agent.
[5] The gas barrier film according to any one of [2] to [4], wherein the coating agent further comprises an aqueous polyurethane resin (C), and the aqueous polyurethane resin (C) comprises an acid group-containing polyurethane resin and a polyamine compound.

本発明のガスバリア性フィルムによれば、構造を簡易にでき、酸素バリア性をより良好にできる。 According to the gas barrier film of the present invention, the structure can be simplified and the oxygen barrier property can be improved.

本発明の一実施形態のガスバリア性フィルムの断面図である。1 is a cross-sectional view of a gas barrier film according to one embodiment of the present invention; FIG. 輝度最頻値を測定する測定装置を説明する概略図である。It is a schematic diagram explaining a measuring device for measuring a luminance mode. 輝度最頻値を求める際に用いたヒストグラムの一例である。It is an example of a histogram used when obtaining the brightness mode. 本発明の一実施形態に係るガスバリア性フィルムの樹脂基材の一方の面の撮影画像である。1 is a photographed image of one surface of a resin base material of a gas barrier film according to one embodiment of the present invention.

以下、本発明のガスバリア性フィルムの実施の形態について、図1に基づき説明する。なお、本実施の形態は、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。 An embodiment of the gas barrier film of the present invention will be described below with reference to FIG. It should be noted that the present embodiment is specifically described for better understanding of the gist of the invention, and does not limit the invention unless otherwise specified.

[ガスバリア性フィルム]
図1に示すように、本実施形態のガスバリア性フィルム100は、樹脂基材20と酸素バリア性皮膜30とを有する。酸素バリア性皮膜30は、樹脂基材20の一方の面21に接して位置している。
[Gas barrier film]
As shown in FIG. 1, the gas barrier film 100 of this embodiment has a resin base material 20 and an oxygen barrier film 30 . The oxygen barrier coating 30 is positioned in contact with one surface 21 of the resin substrate 20 .

ガスバリア性フィルム100の厚さT100は、特に限定されないが、例えば、3.1μm~205μmが好ましく、5.2μm~122μmがより好ましく、6.3μm~31μmがさらに好ましい。厚さT100が上記下限値以上であると、ガスバリア性フィルム100の強度が高められやすくなる。厚さT100が上記上限値以下であると、ガスバリア性フィルム100の柔軟性が高められ、取り扱いが容易になる。 Although the thickness T 100 of the gas barrier film 100 is not particularly limited, it is preferably 3.1 μm to 205 μm, more preferably 5.2 μm to 122 μm, even more preferably 6.3 μm to 31 μm. When the thickness T100 is at least the above lower limit, the strength of the gas barrier film 100 is likely to be increased. When the thickness T100 is equal to or less than the above upper limit, the flexibility of the gas barrier film 100 is enhanced and handling is facilitated.

<樹脂基材>
樹脂基材20は、樹脂を含む。樹脂基材20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、炭素数2~10のオレフィンの重合体、プロピレン-エチレン共重合体等のオレフィン系樹脂;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、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂;ナイロン6、ナイロン66等の脂肪族系ポリアミド、ポリメタキシリレンアジパミド等の芳香族ポリアミド等のポリアミド系樹脂;ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、エチレン-酢酸ビニル共重合体、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ビニル系樹脂;ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル等の(メタ)アクリル系単量体の単独又は共重合体等のアクリル系樹脂;セロファン;ポリカーボネート、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。これらの樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<Resin base material>
The resin base material 20 contains resin. Examples of the resin constituting the resin base material 20 include olefin resins such as polyethylene, polypropylene, olefin polymers having 2 to 10 carbon atoms, and propylene-ethylene copolymers; polyester resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate; polyamide resins such as aliphatic polyamides such as nylon 6 and nylon 66, and aromatic polyamides such as poly-metaxylylene adipamide; acrylic resins such as homo- or copolymers of (meth)acrylic monomers such as polymethyl methacrylate and polyacrylonitrile; cellophane; engineering plastics such as polycarbonate and polyimide. These resins may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

樹脂基材20としては、単一の樹脂で構成された単層フィルム、複数の樹脂を用いた単層又は積層フィルム等が挙げられる。また、上記の樹脂を他の基材(金属、木材、紙、セラミックス等)に積層した積層基材を用いてもよい。
樹脂基材20は、単層でもよく、2層以上であってもよい。
樹脂基材20としては、ポリオレフィン系樹脂フィルム(特に、ポリプロピレンフィルム等)、ポリエステル系樹脂フィルム(特に、ポリエチレンテレフタレート系樹脂フィルム)、ポリアミド系樹脂フィルム(特に、ナイロンフィルム)等が好ましい。
Examples of the resin substrate 20 include a single-layer film made of a single resin, a single-layer or laminated film using a plurality of resins, and the like. Also, a laminated substrate obtained by laminating the above resin on another substrate (metal, wood, paper, ceramics, etc.) may be used.
The resin base material 20 may be a single layer or two or more layers.
As the resin substrate 20, a polyolefin resin film (especially a polypropylene film), a polyester resin film (especially a polyethylene terephthalate resin film), a polyamide resin film (especially a nylon film), or the like is preferable.

樹脂基材20は、未延伸フィルムであってもよく、一軸又は二軸延伸配向フィルムであってもよい。
樹脂基材20としては、水蒸気バリア性に優れる観点から、二軸延伸ポリプロピレンフィルム(OPP)が特に好ましい。
OPPは、ホモポリマー、ランダムコポリマー及びブロックコポリマーから選ばれる少なくとも一種のポリマーがフィルム状に加工されたものであってもよい。ホモポリマーはプロピレン単体のみからなるポリプロピレンである。ランダムコポリマーは、主モノマーであるプロピレンと、プロピレンとは異なる少量のコモノマーがランダムに共重合し、均質な相をなすポリプロピレンである。ブロックコポリマーは、主モノマーであるプロピレンと上記コモノマーがブロック的に共重合したり、ゴム状に重合したりすることによって不均質な相を形成するポリプロピレンである。
樹脂基材20がOPPの場合、OPPは1層でもよく2層以上でもよい。
The resin substrate 20 may be an unstretched film or a uniaxially or biaxially stretched oriented film.
As the resin base material 20, a biaxially oriented polypropylene film (OPP) is particularly preferable from the viewpoint of excellent water vapor barrier properties.
The OPP may be a film made of at least one polymer selected from homopolymers, random copolymers and block copolymers. A homopolymer is a polypropylene consisting of propylene alone. Random copolymers are polypropylenes in which the main monomer, propylene, and a small amount of comonomers different from propylene are randomly copolymerized to form a homogenous phase. A block copolymer is a polypropylene that forms a heterogeneous phase by block copolymerization or rubber-like polymerization of propylene, which is the main monomer, and the above comonomer.
When the resin base material 20 is OPP, the OPP may have one layer or two or more layers.

樹脂基材20は、コーティング剤から形成された皮膜が積層する面21(コーティング剤が塗布される面)に、コーティング剤に対する濡れ性と、皮膜に対する接着強度とを向上させるために、薬品処理、溶剤処理、コロナ処理、低温プラズマ処理、オゾン処理等の表面処理が施されていてもよい。 The surface 21 of the resin substrate 20 on which a film formed from a coating agent is laminated (the surface on which the coating agent is applied) may be subjected to chemical treatment, solvent treatment, corona treatment, low-temperature plasma treatment, ozone treatment, or other surface treatment in order to improve wettability with the coating agent and adhesion strength to the film.

樹脂基材20は、フィラー、アンチブロッキング剤、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。 The resin base material 20 may contain additives such as fillers, antiblocking agents, 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.

樹脂基材20がアンチブロッキング剤(以下、「AB剤」ともいう。)を含有する場合、樹脂基材20の一方の面21には、AB剤に由来する凹凸が形成される。
樹脂基材20は、AB剤を含有することで樹脂基材20の原料となるフィルムの表面に凹凸を付与し、フィルム同士の密着を抑制できる。このため、フィルムを巻き取りやすくでき、フィルムの加工適性を向上できる。
一方で、樹脂基材20の一方の面21に凹凸が形成されると、酸素バリア性皮膜(以下、単に「皮膜」ともいう。)30を形成する際に、皮膜30にガス透過の経路となる欠陥が生じやすくなる。このため、ガスバリア性フィルム100の酸素バリア性が低下するおそれが生じる。
When the resin base material 20 contains an anti-blocking agent (hereinafter also referred to as "AB agent"), unevenness derived from the AB agent is formed on one surface 21 of the resin base material 20 .
By containing the AB agent, the resin base material 20 can give irregularities to the surface of the film, which is the raw material of the resin base material 20, and can suppress adhesion between the films. Therefore, the film can be easily wound, and the processability of the film can be improved.
On the other hand, if unevenness is formed on the one surface 21 of the resin base material 20, when forming the oxygen barrier film (hereinafter also simply referred to as "film") 30, the film 30 is likely to have defects that serve as gas permeation paths. Therefore, the oxygen barrier property of the gas barrier film 100 may deteriorate.

樹脂基材20は2層以上の樹脂層からなっていてもよい。樹脂基材20の一方の面21に、AB剤に由来する凹凸を形成する場合、樹脂基材20は2層以上の樹脂層からなっており、最表面の樹脂層(一方の面21又は他方の面22を構成する樹脂層)中にAB剤を含有させることが好ましい。そうすることで、少量のAB剤添加で樹脂基材20の一方の面21又は他方の面22に効率的に突起部を形成することができる。一方の面21及び他方の面22において、AB剤は露出していてもよいし、樹脂で覆われていてもよい。
AB剤は、樹脂基材20又はガスバリア性フィルム100の表面に凹凸を生じさせて、樹脂基材20又はガスバリア性フィルム100のブロッキングの発生を抑制し、樹脂基材20又はガスバリア性フィルム100の加工適性を向上できる。
The resin base material 20 may consist of two or more resin layers. When forming unevenness derived from the AB agent on one surface 21 of the resin substrate 20, the resin substrate 20 is composed of two or more resin layers, and the resin layer on the outermost surface (one surface 21 or the resin layer constituting the other surface 22) preferably contains the AB agent. By doing so, projections can be efficiently formed on one surface 21 or the other surface 22 of the resin base material 20 by adding a small amount of the AB agent. On one surface 21 and the other surface 22, the AB agent may be exposed or covered with resin.
The AB agent produces irregularities on the surface of the resin substrate 20 or the gas barrier film 100, suppresses the occurrence of blocking of the resin substrate 20 or the gas barrier film 100, and can improve the processability of the resin substrate 20 or the gas barrier film 100.

AB剤は、固体粒子であり、有機系粒子、無機系粒子等が挙げられる。有機系粒子としては、ポリメチルメタクリレート粒子、ポリスチレン粒子、ポリアミド粒子等が挙げられる。これら有機系粒子は、例えば、乳化重合や懸濁重合等により得られる。無機系粒子としては、シリカ粒子、ゼオライト、タルク、カオリナイト、長石等が挙げられる。これらのAB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。 The AB agent is solid particles, including organic particles and inorganic particles. Examples of organic particles include polymethyl methacrylate particles, polystyrene particles, and polyamide particles. These organic particles are obtained by, for example, emulsion polymerization or suspension polymerization. Examples of inorganic particles include silica particles, zeolite, talc, kaolinite, and feldspar. Any one of these AB agents may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

ガスバリア性フィルム100の外観、透明性、AB剤の脱落可能性、アンチブロッキング性能を考慮すると、AB剤の平均粒径は、例えば、0.1~5μmが好ましい。
AB剤の平均粒径は、コールター法により測定される重量平均径である。
Considering the appearance and transparency of the gas barrier film 100, the ability of the AB agent to fall off, and the anti-blocking performance, the average particle size of the AB agent is preferably, for example, 0.1 to 5 μm.
The average particle size of the AB agent is the weight average particle size measured by the Coulter method.

樹脂基材20がAB剤を含有する場合、AB剤の含有量は、例えば、樹脂基材20を構成する樹脂層で、一方の面21又は他方の面22を構成する樹脂層の樹脂100質量%に対して、0.05~0.5質量%が好ましい。
AB剤の含有量は、具体的には下記式(1)により求められる。
AB剤の含有量[質量%]={(i)/100}×{(ii)/100}×100・・・(1)
(1)式中、(i)は、樹脂にAB剤を添加して攪拌し、押出機内に投入して混練りし、溶融押出によりペレット状に形成されるマスターバッチ樹脂チップにおけるAB剤の濃度(質量%)を示す。
(1)式中、(ii)は、AB剤を含むマスターバッチ樹脂チップを、AB剤を含まない樹脂にブレンドするときの、一方の面21又は他方の面22を構成する樹脂層における樹脂ペレット総質量に対するAB剤を含むマスターバッチ樹脂チップの濃度(質量%)を示す。
AB剤の含有量が上記下限値以上であると、樹脂基材20の原料となるフィルムの加工適性を高めやすい。AB剤の含有量が上記上限値以下であると、ガスバリア性フィルム100の酸素バリア性の低下を抑制しやすい。
When the resin base material 20 contains the AB agent, the content of the AB agent is preferably 0.05 to 0.5% by mass with respect to 100% by mass of the resin layer constituting the resin layer constituting the resin base material 20 and constituting the one surface 21 or the other surface 22.
The AB agent content is specifically determined by the following formula (1).
AB agent content [% by mass]={(i)/100}×{(ii)/100}×100 (1)
(1) In the formula, (i) represents the concentration (% by mass) of the AB agent in the masterbatch resin chips formed into pellets by adding the AB agent to the resin, stirring, putting the mixture into an extruder and kneading, and melt extruding.
In the formula (1), (ii) represents the concentration (% by mass) of the masterbatch resin chips containing the AB agent with respect to the total mass of the resin pellets in the resin layer constituting the one surface 21 or the other surface 22 when the masterbatch resin chips containing the AB agent are blended with the resin that does not contain the AB agent.
When the content of the AB agent is equal to or more than the above lower limit value, the processing suitability of the film, which is the raw material of the resin base material 20, is likely to be improved. When the content of the AB agent is equal to or less than the above upper limit, it is easy to suppress deterioration of the oxygen barrier properties of the gas barrier film 100 .

樹脂基材20の一方の面21は、256階調のモノクロ画像において、輝度最頻値が95以上であり、97以上が好ましく、100以上がより好ましい。輝度最頻値が上記下限値以上であると、樹脂基材20の一方の面21に形成される凹凸が少なく、皮膜30が均一な厚さで形成されやすい。このため、皮膜30に欠点やクラック等の欠陥ができにくく、ガスバリア性フィルム100の酸素バリア性をより良好にしやすい。輝度最頻値の上限値は、255である。
樹脂基材20の一方の面21に凹凸が形成されると、凹凸が形成された部分は、後述する撮影画像では暗く見える。このため、撮影画像の輝度は低くなる。凹凸が形成された部分が多くなるほど撮影画像の輝度が低い箇所が多くなり、輝度最頻値が小さくなる。逆に、輝度最頻値が大きいことは、輝度が低い箇所が少ないことを意味し、樹脂基材20の一方の面21に凹凸が形成された部分が少ないことを意味する。
なお、樹脂基材20の一方の面21に形成される凹凸は、AB剤由来のものでもよく、他の要因によるものでもよく、特に限定されない。
本明細書において、輝度最頻値は、下記測定方法により測定される値である。
One surface 21 of the resin base material 20 has a luminance mode of 95 or more, preferably 97 or more, and more preferably 100 or more in a 256-gradation monochrome image. When the luminance mode is equal to or greater than the above lower limit, unevenness formed on the one surface 21 of the resin base material 20 is small, and the film 30 is likely to be formed with a uniform thickness. Therefore, defects such as defects and cracks are less likely to occur in the coating 30, and the oxygen barrier properties of the gas barrier film 100 can be improved. The upper limit of the brightness mode value is 255.
When unevenness is formed on the one surface 21 of the resin base material 20, the area where the unevenness is formed looks dark in a photographed image, which will be described later. Therefore, the brightness of the captured image is low. As the number of areas where unevenness is formed increases, the number of areas with low luminance in the captured image increases, and the luminance mode value decreases. Conversely, a large brightness mode value means that there are few locations with low brightness, and that there are few portions where unevenness is formed on the one surface 21 of the resin base material 20 .
The unevenness formed on the one surface 21 of the resin base material 20 may be derived from the AB agent or may be caused by other factors, and is not particularly limited.
In this specification, the luminance mode is a value measured by the following measuring method.

<測定方法>
樹脂基材20の一方の面21の52.4mm四方の任意の領域に、入射角45.75°でテレセントリック照明を照射する。反射角45°の反射光をテレセントリックレンズ付きのカメラで撮影して撮影画像を取得する。取得した撮影画像から1024画素×1024画素の解析用画像を切り出す。切り出した解析用画像を256階調のモノクロ画像に変換する。変換したモノクロ画像を画像解析ソフトにて解析し、モノクロ画像における輝度の最頻値(最も多く分布する値)を輝度最頻値とする。
<Measurement method>
An arbitrary area of 52.4 mm square on one surface 21 of the resin base material 20 is irradiated with telecentric illumination at an incident angle of 45.75°. A camera with a telecentric lens captures reflected light at a reflection angle of 45° to obtain a captured image. An analysis image of 1024 pixels×1024 pixels is cut out from the captured image. The clipped image for analysis is converted into a 256-gradation monochrome image. The converted monochrome image is analyzed by image analysis software, and the mode of brightness (the most distributed value) in the monochrome image is defined as the mode of brightness.

以下に、輝度最頻値の測定方法について、図面を参照して説明する。
まず、輝度最頻値を測定する測定装置について説明する。
A method for measuring the luminance mode will be described below with reference to the drawings.
First, a measuring device for measuring the luminance mode will be described.

(測定装置)
図2に示すように、輝度最頻値を測定する測定装置1は、サンプルホルダ2と、光源4と、カラーラインカメラ7とを備える。
サンプルホルダ2は、搬送装置10の上に設置され、水平方向に移動できる。サンプルホルダ2の中央部には、抜き穴3が形成されている。
光源4は、サンプルホルダ2の上方に位置しており、光源4はテレセントリック照明レンズ5に接続されている。光源4には光源制御装置6が接続されている。
カラーラインカメラ7は、サンプルホルダ2の上方に位置しており、カラーラインカメラ7には、両側テレセントリックレンズ8が装着されている。カラーラインカメラ7には、画像処理装置9が接続されている。
画像処理装置9には、搬送制御部11が接続されている。
搬送制御部11は、搬送装置10に接続されている。
(measuring device)
As shown in FIG. 2, the measuring device 1 for measuring the luminance mode includes a sample holder 2, a light source 4, and a color line camera 7. As shown in FIG.
The sample holder 2 is installed on the transport device 10 and can move horizontally. A hole 3 is formed in the central portion of the sample holder 2 .
A light source 4 is positioned above the sample holder 2 and the light source 4 is connected to a telecentric illumination lens 5 . A light source control device 6 is connected to the light source 4 .
A color line camera 7 is positioned above the sample holder 2 and is equipped with a bilateral telecentric lens 8 . An image processing device 9 is connected to the color line camera 7 .
A transport control unit 11 is connected to the image processing device 9 .
The transport controller 11 is connected to the transport device 10 .

サンプルホルダ2は、平坦で水平であれば特に限定されず、公知のホルダを用いてもよい。
光源4としては、可視光の白色LED光源が好ましい。
テレセントリック照明レンズ5としては、両側テレセントリックレンズ、物体側テレセントリックレンズ、像側テレセントリックレンズが挙げられる。高精度な測定をしやすい観点から、テレセントリック照明レンズ5としては、両側テレセントリックレンズが好ましい。
なお、テレセントリックレンズとは、主光線が光軸に対して平行なレンズのことをいう。
The sample holder 2 is not particularly limited as long as it is flat and horizontal, and a known holder may be used.
As the light source 4, a visible light white LED light source is preferable.
The telecentric illumination lens 5 includes a bilateral telecentric lens, an object-side telecentric lens, and an image-side telecentric lens. From the viewpoint of facilitating highly accurate measurement, the telecentric illumination lens 5 is preferably a bilateral telecentric lens.
A telecentric lens is a lens whose principal ray is parallel to the optical axis.

カラーラインカメラ7は、4096画素、1画素のセンササイズが7.04μmのものを用いることが好ましい。カラーラインカメラ7のセンサは、R、G、Bのピークにおいて感度が約20DN/nJ/cmのものを用いることが好ましい。カラーラインカメラ7は、カメラリンクやUSB等の規格のインターフェースを介して、画像処理装置9で制御されることが好ましい。
画像処理装置9は、例えば、カラーラインカメラ7と接続するフレームグラバ等を搭載したパソコンと、フレームグラバを制御する画像処理ソフトウェア等とで構成される。
フレームグラバ等を搭載したパソコンや、フレームグラバを制御する画像処理ソフトウェアは、広く頒布又は市販されており、画像処理装置9としては、それらが使用できる。画像処理ソフトウェアとしては、例えば、アメリカ国立衛生研究所(NIH)開発のパブリックドメインのソフトウェア「ImageJ」が挙げられる。
The color line camera 7 preferably has 4096 pixels and a sensor size of 7.04 μm per pixel. The sensor of the color line camera 7 preferably has a sensitivity of about 20 DN/nJ/cm 2 at R, G, and B peaks. The color line camera 7 is preferably controlled by the image processing device 9 via a standard interface such as camera link or USB.
The image processing device 9 is composed of, for example, a personal computer equipped with a frame grabber or the like connected to the color line camera 7, and image processing software or the like for controlling the frame grabber.
Personal computers equipped with frame grabbers and the like and image processing software for controlling the frame grabbers are widely distributed or commercially available, and these can be used as the image processing device 9 . Image processing software includes, for example, the public domain software “ImageJ” developed by the National Institutes of Health (NIH).

搬送装置10は、ステッピングモーターで駆動する一軸ステージ等を用いることが好ましい。搬送装置10は、搬送制御部11により、搬送速度や搬送開始、搬送停止等の制御がなされる。 A uniaxial stage or the like driven by a stepping motor is preferably used as the transport device 10 . The transport control unit 11 controls the transport speed, the start of transport, the stop of transport, and the like.

(サンプル準備)
次に、輝度最頻値の測定方法について説明する。
図2に示すように、まず、樹脂基材20の一方の面21を光源4の側に向けて、サンプルホルダ2に面内で高低差が生じないように樹脂基材20を固定する。樹脂基材20を固定する際には、樹脂基材20の端部をOPPテープやマスキングテープ等を用いて固定することが好ましい。樹脂基材20の画像測定位置12を抜き穴3に合わせるように樹脂基材20をサンプルホルダ2に固定する。樹脂基材20の他方の面22における画像測定位置12の背面には、反射防止シート等を設けることが好ましい。
(Sample preparation)
Next, a method for measuring the luminance mode will be described.
As shown in FIG. 2, first, the resin base material 20 is fixed to the sample holder 2 so that one surface 21 of the resin base material 20 faces the light source 4 side and no difference in height occurs in the plane. When fixing the resin base material 20, it is preferable to fix the end portion of the resin base material 20 using OPP tape, masking tape, or the like. The resin base material 20 is fixed to the sample holder 2 so that the image measurement position 12 of the resin base material 20 is aligned with the punched hole 3 . An antireflection sheet or the like is preferably provided on the back surface of the image measurement position 12 on the other surface 22 of the resin base material 20 .

(撮影画像の取得)
次に、光源4からテレセントリック照明レンズ5に光を入射する。入射光L1は、スポットLED照明又はライトガイド用光源から、光ファイバライトガイドを用いて、入射される。光源4の光量は、光源制御装置6で調整できる。入射光L1の光量は、画像測定位置12での光量が442ルクスとなるように光源制御装置6を用いて調整することが好ましい。このとき、テレセントリック照明レンズ5のF値を8とする。
テレセントリック照明レンズ5からの入射光L1は、一方の面21に対する入射角13を45.75°とする。反射光L2は、画像測定位置12で反射する。このとき、反射光L2の反射角14が45°となる位置に、カラーラインカメラ7を設置する。すなわち、反射角14は、入射角13が正反射する角度と0.75°の角度差を有する。両側テレセントリックレンズ8を介して、カラーラインカメラ7で反射光L2を測定し、撮影する。
このとき、両側テレセントリックレンズ8のF値を8、倍率を0.55倍、空間分解能は12.8μmとする。画像測定位置12での、カラーラインカメラ7の測定範囲は52.4mm四方の領域とし、テレセントリック照明レンズ5の有効な照明範囲は、52.4mm四方の領域以上とする。
(Acquisition of photographed image)
Next, light from the light source 4 enters the telecentric illumination lens 5 . Incident light L1 is incident from a spot LED illumination or light guide light source using an optical fiber light guide. The light amount of the light source 4 can be adjusted by the light source control device 6 . The light intensity of the incident light L1 is preferably adjusted using the light source control device 6 so that the light intensity at the image measurement position 12 is 442 lux. At this time, the F value of the telecentric illumination lens 5 is assumed to be eight.
The incident light L1 from the telecentric illumination lens 5 has an incident angle 13 of 45.75° with respect to one surface 21 . The reflected light L2 is reflected at the image measurement position 12 . At this time, the color line camera 7 is installed at a position where the reflection angle 14 of the reflected light L2 is 45°. That is, the angle of reflection 14 has an angular difference of 0.75° from the angle at which the angle of incidence 13 is specularly reflected. The reflected light L2 is measured and photographed by the color line camera 7 via the telecentric lens 8 on both sides.
At this time, it is assumed that the F value of the both-side telecentric lens 8 is 8, the magnification is 0.55, and the spatial resolution is 12.8 μm. The measurement range of the color line camera 7 at the image measurement position 12 is a 52.4 mm square area, and the effective illumination range of the telecentric illumination lens 5 is a 52.4 mm square area or more.

反射光L2の測定範囲は、一方の面21の52.4mm四方の領域である。測定範囲が上記の領域となるように、搬送装置10を移動させる。
搬送装置10がステッピングモーター等の場合、搬送速度を示すパルス信号を画像処理装置9に取込む。搬送装置10を移動させる搬送速度は、空間分解能と取込み周波数との積に等しくなるように設定することが好ましい。
空間分解能は、カラーラインカメラ7のセンササイズ(7.04μm)と、両側テレセントリックレンズ8の倍率(0.55倍)とから決定される。
取込み周波数は、カラーラインカメラ7の一ラインの取込み周波数である。搬送速度は、空間分解能と取込み周波数との積に等しくなるように設定し、樹脂基材20は、カラーラインカメラ7の画像測定位置12において連続して搬送される。画像測定位置12において、カラーラインカメラ7で樹脂基材20の画像が測定され、撮影される。
The measurement range of the reflected light L2 is a 52.4 mm square area on one surface 21 . The conveying device 10 is moved so that the measurement range is the above region.
If the conveying device 10 is a stepping motor or the like, the image processing device 9 receives a pulse signal indicating the conveying speed. The transport speed at which the transport device 10 is moved is preferably set equal to the product of the spatial resolution and the capture frequency.
The spatial resolution is determined from the sensor size (7.04 μm) of the color line camera 7 and the magnification (0.55 times) of the telecentric lens 8 on both sides.
The capturing frequency is the capturing frequency of one line of the color line camera 7 . The conveying speed is set equal to the product of the spatial resolution and the capturing frequency, and the resin substrate 20 is continuously conveyed at the image measuring position 12 of the color line camera 7 . At the image measuring position 12 , an image of the resin base material 20 is measured and photographed by the color line camera 7 .

カラーラインカメラ7の露光時間を400μsとする。取込み周波数の周期が露光時間より長くなるよう設定する。カラーラインカメラ7で画像測定される赤色、緑色、青色の各チャンネルの輝度値が、光源4の白色LEDの分光特性が入射した際に一様となるように、赤色のゲインを2.8倍、緑色のゲインを2倍、青色のゲインを3.8倍とする。樹脂基材20を搬送し、樹脂基材20の搬送方向に1024画素以上の撮影画像を取得する。 Assume that the exposure time of the color line camera 7 is 400 μs. Set the acquisition frequency period to be longer than the exposure time. The gain of red, green, and blue is set to 2.8 times, 2 times, and 3.8 times so that the luminance values of the red, green, and blue channels image-measured by the color line camera 7 are uniform when the spectral characteristics of the white LED of the light source 4 are incident. The resin base material 20 is conveyed, and a photographed image of 1024 pixels or more is obtained in the conveying direction of the resin base material 20 .

(画像の解析)
取得した撮影画像において、カラーラインカメラ7のセンサ並び方向(樹脂基材20の搬送方向と直交する方向)に該当する中心1024画素と、搬送方向に1024画素とを切り出し、解析用画像とする。樹脂基材20の幅方向(樹脂基材20の搬送方向と直交する方向)の中心1024画素を切り出すことで、両側テレセントリックレンズ8の周辺部に生ずるムラの影響を除くことができる。搬送方向には、1024画素以上切り出して測定範囲を広くすることも可能である。切り出した解析用画像を画像解析ソフトにて解析し、256階調のモノクロ画像に変換する。モノクロ画像における輝度の最頻値(最も多く分布する値)を求める。
このようにして求められる最頻値を樹脂基材20の一方の面21の輝度最頻値とする。
(Image analysis)
In the captured image obtained, 1024 pixels at the center corresponding to the direction in which the sensors of the color line camera 7 are arranged (the direction orthogonal to the direction of conveyance of the resin base material 20) and 1024 pixels in the direction of conveyance are cut out and used as an analysis image. By cutting out the center 1024 pixels in the width direction of the resin base material 20 (direction orthogonal to the conveying direction of the resin base material 20), the influence of unevenness occurring in the peripheral portion of the double telecentric lens 8 can be eliminated. It is also possible to widen the measurement range by cutting out 1024 pixels or more in the transport direction. The clipped image for analysis is analyzed by image analysis software and converted into a 256-gradation monochrome image. Find the mode of brightness (the most distributed value) in a monochrome image.
The mode obtained in this manner is set as the brightness mode of the one surface 21 of the resin base material 20 .

図3に、モノクロ画像のヒストグラムの一例を示す。図3における輝度の頻度が最も多く分布する値Pが、樹脂基材20の一方の面の輝度最頻値である。 FIG. 3 shows an example of a histogram of a monochrome image. A value P at which the frequency of luminance is distributed most frequently in FIG.

図4に、ガスバリア性フィルム100の樹脂基材20の一方の面21の撮影画像を示す。撮影画像で黒く見える箇所は樹脂基材の表面に凹凸があり、輝度が低い(暗い)箇所を表す。 FIG. 4 shows a photographed image of one surface 21 of the resin substrate 20 of the gas barrier film 100 . Areas that appear black in the photographed image have unevenness on the surface of the resin base material and represent areas with low luminance (dark).

樹脂基材20の一方の面21の輝度最頻値は、樹脂基材20の一方の面21に形成される凹凸の程度を表す指標となる。樹脂基材20の一方の面21の輝度最頻値は、例えば、樹脂基材20に含まれるAB剤の材質、平均粒径及び含有量等により調整できる。 The brightness mode value of the one surface 21 of the resin base material 20 serves as an index representing the degree of unevenness formed on the one surface 21 of the resin base material 20 . The brightness mode value of the one surface 21 of the resin base material 20 can be adjusted by, for example, the material, average particle diameter, content, etc. of the AB agent contained in the resin base material 20 .

樹脂基材20の厚さT20は、特に限定されるものではなく、包装材料としての適性や他の皮膜の積層適性を考慮しつつ、価格や用途によって適宜選択される。厚さT20は、実用的には3μm~200μmが好ましく、5μm~120μmがより好ましく、6μm~30μmがさらに好ましい。 The thickness T20 of the resin base material 20 is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the price and application while considering the suitability as a packaging material and the lamination suitability of other films. Practically, the thickness T20 is preferably 3 μm to 200 μm, more preferably 5 μm to 120 μm, even more preferably 6 μm to 30 μm.

<酸素バリア性皮膜>
酸素バリア性皮膜30は、樹脂基材20の一方の面21に接して位置する。酸素バリア性皮膜30は、ウェットコート法(湿式コーティング方法)により形成される酸素バリア性皮膜として公知のものであってよい。
酸素バリア性皮膜30は、ウェットコート法により樹脂基材20の一方の面21にコーティング剤からなる塗膜を形成し、この塗膜を乾燥することにより得られる。なお、塗膜は、湿潤膜であり、皮膜は、乾燥膜である。
<Oxygen barrier film>
The oxygen barrier coating 30 is positioned in contact with one surface 21 of the resin substrate 20 . The oxygen barrier coating 30 may be a known oxygen barrier coating formed by a wet coating method (wet coating method).
The oxygen barrier film 30 is obtained by forming a coating film made of a coating agent on one surface 21 of the resin base material 20 by a wet coating method, and drying the coating film. A coating film is a wet film, and a film is a dry film.

酸素バリア性皮膜30の厚さT30は、要求されるガスバリア性に応じて設定されるが、0.1μm~5μmが好ましく、0.2μm~2μmがより好ましく、0.3μm~1μmがさらに好ましい。厚さT30が上記下限値以上であると、充分なガスバリア性が得られやすい。厚さT30が上記上限値以下であると、均一な塗膜面を形成することが容易であり、また、乾燥負荷や製造コストを抑制できる。
酸素バリア性皮膜30の厚さT30は、走査型電子顕微鏡(SEM)により測定される。
The thickness T 30 of the oxygen barrier coating 30 is set according to the required gas barrier properties, preferably 0.1 μm to 5 μm, more preferably 0.2 μm to 2 μm, even more preferably 0.3 μm to 1 μm. When the thickness T30 is at least the above lower limit, sufficient gas barrier properties are likely to be obtained. When the thickness T30 is equal to or less than the above upper limit, it is easy to form a uniform coating film surface, and the drying load and manufacturing cost can be suppressed.
The thickness T30 of the oxygen barrier coating 30 is measured with 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100は、樹脂基材20の一方の面21に酸素バリア性皮膜30を形成することにより製造できる。
樹脂基材20としては、市販品を用いてもよいし、公知の方法により製造したものを用いてもよい。
[Method for producing gas barrier film]
The gas barrier film 100 can be produced by forming the oxygen barrier film 30 on one surface 21 of the resin substrate 20 .
As the resin base material 20, a commercially available product may be used, or a product manufactured by a known method may be used.

酸素バリア性皮膜30は、樹脂基材20の片面(一方の面21)あるいは両面上に、コーティング剤を塗布して塗膜を形成し、その塗膜を乾燥(水性媒体を除去)することにより形成できる。
コーティング剤の塗布方法としては、公知のウェットコート法を用いることができる。ウェットコート法としては、ロールコート法、グラビアコート法、リバースコート法、ダイコート法、スクリーン印刷法、スプレーコート法等が挙げられる。
コーティング剤からなる塗膜を乾燥する方法としては、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。塗膜の乾燥温度は、例えば、50~200℃が好ましい。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分間が好ましい。
The oxygen barrier film 30 can be formed by applying a coating agent to one side (one side 21) or both sides of the resin substrate 20 to form a coating film, and drying the coating film (removing the aqueous medium).
As a method for applying the coating agent, a known wet coating method can be used. Wet coating methods include roll coating, gravure coating, reverse coating, die coating, screen printing, and spray coating.
As a method for drying a coating film made of a coating agent, a known drying method such as hot air drying, hot roll drying, infrared irradiation, or the like can be used. The drying temperature of the coating film is preferably 50 to 200° C., for example. The drying time varies depending on the thickness of the coating film, the drying temperature, etc., but is preferably, for example, 1 second to 5 minutes.

<コーティング剤>
以下、酸素バリア性皮膜30を形成するコーティング剤に含まれる成分について説明する。本実施形態のコーティング剤は、水溶性高分子(A)を含む。
<Coating agent>
Components contained in the coating agent forming the oxygen barrier film 30 are described below. The coating agent of this embodiment contains a water-soluble polymer (A).

(水溶性高分子(A))
「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。
本明細書において、高分子とは、質量平均分子量が10000以上の化合物のことをいう。質量平均分子量は、GPCにより測定し、標準物質としてポリスチレンを用いて求めることができる。
(Water-soluble polymer (A))
A "water-soluble polymer" refers to a polymer that is soluble in water. The term "dissolution" as used herein refers to a state in which the solute polymer is dispersed in the solvent water at the molecular chain level to form a homogeneous system. More specifically, it refers to a state in which the intermolecular force with water molecules is stronger than the intermolecular force between the polymer chains, the entanglement of the polymer chains is broken, and the particles are evenly dispersed in water.
As used herein, a polymer refers to a compound having a mass average molecular weight of 10,000 or more. The weight average molecular weight can be measured by GPC and determined using polystyrene as a standard.

水溶性高分子(A)の具体例としては、例えば、ポリビニルアルコール及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、ポリメタクリル酸又はそのエステル、塩類及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及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共重合ポリエステル;後述する水性ポリウレタン樹脂(C)を除くウレタン系高分子、又は、これらの各種重合体の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。
水溶性高分子(A)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。
Specific examples of the water-soluble polymer (A) include, for example, polyvinyl alcohol resins such as polyvinyl alcohol and derivatives thereof; vinyl polymers such as polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acid, polymethacrylic acid or esters thereof, salts and copolymers thereof, polyhydroxyethyl methacrylate and copolymers thereof; cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose and hydroxyethyl cellulose; starches such as oxidized starch, etherified starch and dextrin; Polymerized polyester; urethane-based polymers other than the water-based polyurethane resin (C) described later, or functional group-modified polymers obtained by modifying the carboxyl groups of these various polymers.
The water-soluble polymer (A) preferably has a degree of polymerization of 200 or more in consideration of film cohesive strength.

コーティング剤に含まれる水溶性高分子(A)は1種でもよく2種以上でもよい。
水溶性高分子(A)は、少なくとも、ポリビニルアルコール系重合体及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、ケン化度が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より好ましい。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がより好ましい。
ポリビニルアルコール樹脂は、ケン化度や重合度が高い程、吸湿膨潤性が低くなる。ポリビニルアルコール樹脂のケン化度が95%以上であると、充分なガスバリア性が得られやすい。ポリビニルアルコール樹脂の重合度が300以上であると、酸素バリア性及び皮膜凝集強度に優れやすい。ポリビニルアルコール樹脂の重合度が2400以下であると、コーティング剤の粘度の上昇を抑制し、他の成分と均一に混合しやすく、ガスバリア性や密着強度の低下といった不具合を抑制しやすい。
ポリビニルアルコール樹脂のケン化度及び重合度は、JIS K 6726:1994に記載の方法により測定できる。
The water-soluble polymer (A) contained in the coating agent may be one kind or two or more kinds.
The water-soluble polymer (A) preferably contains at least one polyvinyl alcohol resin selected from the group consisting of polyvinyl alcohol-based polymers and derivatives thereof, and more preferably contains a polyvinyl alcohol resin having a degree of saponification of 95% or more and a degree of polymerization of 300 or more. The polymerization degree of the polyvinyl alcohol resin is preferably 300-2400, more preferably 450-2000.
The higher the degree of saponification and the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin, the lower the hygroscopic swelling property. When the degree of saponification of the polyvinyl alcohol resin is 95% or more, it is easy to obtain sufficient gas barrier properties. When the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin is 300 or more, it tends to be excellent in oxygen barrier properties and film cohesive strength. When the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin is 2400 or less, the increase in the viscosity of the coating agent is suppressed, it is easily mixed with other components uniformly, and problems such as deterioration of gas barrier properties and adhesion strength are easily suppressed.
The degree of saponification and degree of polymerization of polyvinyl alcohol resin can be measured by the method described in JIS K 6726:1994.

コーティング剤に含まれる水溶性高分子(A)の含有量は、コーティング剤の固形分の質量に対して、25~92質量%が好ましく、30~87質量%がより好ましく、35~82質量%がさらに好ましい。水溶性高分子(A)の含有量が上記下限値以上であると、無機層状鉱物(B)を分散しやすい。水溶性高分子(A)の含有量が上記上限値以下であると、水性ポリウレタン樹脂(C)を多く配合しやすい。 The content of the water-soluble polymer (A) contained in the coating agent is preferably 25 to 92% by mass, more preferably 30 to 87% by mass, and even more preferably 35 to 82% by mass, based on the mass of the solid content of the coating agent. When the content of the water-soluble polymer (A) is at least the above lower limit, the inorganic layered mineral (B) is easily dispersed. When the content of the water-soluble polymer (A) is equal to or less than the above upper limit, it is easy to mix a large amount of the water-based polyurethane resin (C).

(無機層状鉱物(B))
本実施形態のコーティング剤は、さらに無機層状鉱物(B)を含むことが好ましい。
「無機層状鉱物」とは、極薄(例えば、厚さ10~500nm)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。コーティング剤から形成された酸素バリア性皮膜30が無機層状鉱物(B)を含むことで、ガスが透過する経路を長くする迷路効果を発揮し、高湿度雰囲気下でも良好な酸素バリア性が得られやすい。
無機層状鉱物(B)としては、水中で膨潤及びへき開の双方又は一方の性質を有する化合物が好ましく、これらの化合物の中でも、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(B)は、極薄の単位結晶層間に水を配位し、吸収及び膨潤の双方又は一方の性質を有する粘土化合物が好ましい。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-及び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 (B))
The coating agent of the present embodiment preferably further contains an inorganic layered mineral (B).
The term “inorganic layered mineral” refers to an inorganic compound in which very thin (for example, 10 to 500 nm thick) unit crystal layers are stacked to form one layered particle. Since the oxygen barrier film 30 formed from the coating agent contains the inorganic layered mineral (B), it exerts a maze effect that lengthens the gas permeation path, and it is easy to obtain good oxygen barrier properties even in a high-humidity atmosphere.
As the inorganic layered mineral (B), compounds having both or one of properties of swelling and cleaving in water are preferred. Among these compounds, clay compounds having swelling property in water are particularly preferred. More specifically, the inorganic layered mineral (B) is preferably a clay compound that coordinates water between ultrathin unit crystal layers and has properties of absorption and/or swelling. Such a clay compound is generally a compound in which a layer in which Si 4+ is coordinated to O 2- to form a tetrahedral structure and a layer in which Al 3+ , Mg 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ etc. are coordinated to O 2- and OH- to form an octahedral structure are combined in a one-to-one or two-to-one ratio and stacked to form a layered structure. This clay compound may be a natural compound or a synthetic compound.

無機層状鉱物(B)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又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(B)は、1種単独で、又は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(B)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特に好ましい。
Representative examples of the inorganic layered minerals (B) include hydrous silicates such as phyllosilicate minerals. Examples include kaolinite group clay minerals such as halloysite, kaolinite, endelite, dickite, and nacrite; antigorite group clay minerals such as antigorite and chrysotile; montmorillonite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, sauconite, stevensite, and other smectite group clay minerals; miculite group clay minerals; mica or mica group clay minerals such as muscovite, phlogopite, margarite, tetrasilylic mica and teniolite; and the like. These inorganic layered minerals (B) are used singly or in combination of two or more.
Among these inorganic layered minerals (B), smectite group clay minerals such as montmorillonite and mica group clay minerals such as water-swellable mica are particularly preferred.

無機層状鉱物(B)の大きさは、平均粒径が10μm以下で、かつ、厚さが500nm以下であることが好ましい。平均粒径、厚さがそれぞれ上記上限値以下であると、コーティング剤から形成される酸素バリア性皮膜30の中で無機層状鉱物(B)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(B)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(B)の厚さは、原子間力顕微鏡(AFM)により測定される。
As for the size of the inorganic layered mineral (B), it is preferable that the average particle size is 10 μm or less and the thickness is 500 nm or less. When the average particle size and thickness are each equal to or less than the above upper limit values, the inorganic layered mineral (B) tends to be uniformly aligned in the oxygen barrier coating 30 formed from the coating agent, resulting in high gas barrier properties and high cohesive strength.
The average particle size of the inorganic layered mineral (B) is measured with a laser diffraction particle size distribution meter.
The thickness of the inorganic layered mineral (B) is measured with an atomic force microscope (AFM).

無機層状鉱物(B)は、少なくとも、水膨潤性合成雲母を含むことが好ましい。水膨潤性合成雲母の平均粒径は、例えば、1~10μmが好ましく、3~8μmがより好ましい。水膨潤性合成雲母の平均粒径が上記下限値以上であると、ガスバリア性を向上しやすい。水膨潤性合成雲母の平均粒径が上記上限値以下であると、酸素バリア性皮膜30の中で均一に整列しやすい。
水膨潤性合成雲母の厚さは、例えば、10~100nmが好ましく、10~80nmがより好ましい。水膨潤性合成雲母の厚さが上記下限値以上であると、ガスバリア性を向上しやすい。水膨潤性合成雲母の厚さが上記上限値以下であると、酸素バリア性皮膜30の中で均一に整列しやすい。
The inorganic layered mineral (B) preferably contains at least water-swellable synthetic mica. The mean particle size of the water-swellable synthetic mica is, for example, preferably 1 to 10 μm, more preferably 3 to 8 μm. When the average particle size of the water-swellable synthetic mica is at least the above lower limit, the gas barrier properties are likely to be improved. When the average particle size of the water-swellable synthetic mica is equal to or less than the above upper limit, the particles are easily aligned uniformly in the oxygen barrier film 30 .
The thickness of the water-swellable synthetic mica is, for example, preferably 10-100 nm, more preferably 10-80 nm. When the thickness of the water-swellable synthetic mica is at least the above lower limit, the gas barrier properties are likely to be improved. When the thickness of the water-swellable synthetic mica is equal to or less than the above upper limit, it tends to be uniformly aligned in the oxygen barrier film 30 .

水膨潤性合成雲母は、水性ポリウレタン樹脂(C)及び水溶性高分子(A)との相溶性が高く、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(B)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抑制しやすい。
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酸素バリア性皮膜30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酸素バリア性皮膜30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(B)の総質量に対し、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、100質量%であってもよい。
The water-swellable synthetic mica has high compatibility with the water-based polyurethane resin (C) and the water-soluble polymer (A), and contains less impurities than natural mica. Therefore, when water-swellable synthetic mica is used as the inorganic layered mineral (B), deterioration of gas barrier properties and film cohesion due to impurities can be easily suppressed.
In addition, since the water-swellable synthetic mica has fluorine atoms in its crystal structure, it also contributes to reducing the humidity dependence of the gas barrier properties of the oxygen barrier film 30 formed from the coating agent.
In addition, since the water-swellable synthetic mica has a higher aspect ratio than other water-swellable inorganic layered minerals, the labyrinth effect works more effectively, and the oxygen-barrier film 30 formed from the coating agent exhibits particularly high gas barrier properties.
The content of the water-swellable synthetic mica is, for example, preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and may be 100% by mass, relative to the total mass of the inorganic layered mineral (B).

コーティング剤中の無機層状鉱物(B)の含有量は、コーティング剤の固形分の質量に対して、3~50質量%が好ましく、5~35質量%がより好ましく、7~20質量%がさらに好ましい。無機層状鉱物(B)の含有量が上記下限値以上であると、高湿度環境下での酸素バリア性を効果的に発揮しやすい。無機層状鉱物(B)の含有量が上記上限値以下であると、酸素バリア性皮膜30の凝集強度を維持しやすい。 The content of the inorganic layered mineral (B) in the coating agent is preferably 3 to 50% by mass, more preferably 5 to 35% by mass, and even more preferably 7 to 20% by mass, based on the mass of the solid content of the coating agent. When the content of the inorganic layered mineral (B) is at least the above lower limit, it is easy to effectively exhibit oxygen barrier properties in a high-humidity environment. When the content of the inorganic layered mineral (B) is equal to or less than the above upper limit, the cohesive strength of the oxygen barrier coating 30 is easily maintained.

(水性ポリウレタン樹脂(C))
本実施形態のコーティング剤は、さらに水性ポリウレタン樹脂(C)を含むことが好ましい。
水性ポリウレタン樹脂(C)は、酸基を有するポリウレタン樹脂(以下、「酸基含有ポリウレタン樹脂」ともいう。)及びポリアミン化合物を含むことが好ましい。
コーティング剤が水性ポリウレタン樹脂(C)を含んでいることにより、コーティング剤の樹脂基材20への濡れ性、及びコーティング剤から形成される酸素バリア性皮膜30の樹脂基材20への密着強度が優れやすい。
さらに、水性ポリウレタン樹脂(C)が、酸基含有ポリウレタン樹脂とポリアミン化合物とを含むことで、高湿度雰囲気下でも良好な酸素バリア性が発現しやすい。
(Aqueous polyurethane resin (C))
The coating agent of the present embodiment preferably further contains an aqueous polyurethane resin (C).
The aqueous polyurethane resin (C) preferably contains a polyurethane resin having an acid group (hereinafter also referred to as "acid group-containing polyurethane resin") and a polyamine compound.
Since the coating agent contains the aqueous polyurethane resin (C), the wettability of the coating agent to the resin substrate 20 and the adhesion strength of the oxygen barrier film 30 formed from the coating agent to the resin substrate 20 tend to be excellent.
Furthermore, since the water-based polyurethane resin (C) contains an acid-group-containing polyurethane resin and a polyamine compound, it is easy to develop good oxygen barrier properties even in a high-humidity atmosphere.

水性ポリウレタン樹脂(C)は、酸素バリア性皮膜30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(C)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。
The water-based polyurethane resin (C) is used to impart flexibility and gas barrier properties, particularly oxygen barrier properties, to the oxygen barrier film 30 . In the water-based polyurethane resin (C), the acid group of the acid group-containing polyurethane resin is combined with a polyamine compound as a cross-linking agent to exhibit gas barrier properties.
The bond between the acid group of the acid group-containing polyurethane resin and the polyamine compound may be an ionic bond (e.g., an ionic bond between a carboxyl group and a tertiary amino group) or a covalent bond (e.g., an amide bond).

水性ポリウレタン樹脂(C)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、アニオン性及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、ポリウレタン樹脂の末端又は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。この酸基は、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。なお、酸基は水性ポリウレタン樹脂(C)を構成するポリアミン化合物のアミノ基(イミノ基又は第三級窒素原子)と結合可能である。
The acid-group-containing polyurethane resin constituting the water-based polyurethane resin (C) has acid groups, and therefore has anionicity and self-emulsifying properties, and is also called an anionic self-emulsifying polyurethane resin.
A carboxyl group, a sulfonic acid group, etc. are mentioned as an acid group. The acid groups may be located at the terminals or side chains of the polyurethane resin, but are preferably located at least at the side chains. This acid group can usually be neutralized with a neutralizing agent (base), and may form a salt with the base. Incidentally, the acid group can bond with the amino group (imino group or tertiary nitrogen atom) of the polyamine compound that constitutes the aqueous polyurethane resin (C).

酸基含有ポリウレタン樹脂の酸価は、水溶性又は水分散性を付与できる範囲で選択することができる。酸基含有ポリウレタン樹脂の酸価は、5~100mgKOH/gが好ましく、10~70mgKOH/gがより好ましく、15~60mgKOH/gがさらに好ましい。酸基含有ポリウレタン樹脂の酸価が上記下限値以上であると、水性ポリウレタン樹脂(C)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を向上しやすい。酸基含有ポリウレタン樹脂の酸価が上記上限値以下であると、酸素バリア性皮膜30の耐水性の低下やガスバリア性の低下を抑制しやすい。
酸基含有ポリウレタン樹脂の酸価は、JIS K0070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 a range that can impart water solubility or water dispersibility. The acid value of the acid group-containing polyurethane resin is preferably 5 to 100 mgKOH/g, more preferably 10 to 70 mgKOH/g, even more preferably 15 to 60 mgKOH/g. When the acid value of the acid group-containing polyurethane resin is at least the above lower limit, the uniform dispersibility of the water-based polyurethane resin (C) and other materials and the dispersion stability of the coating agent are likely to be improved. When the acid value of the acid group-containing polyurethane resin is equal to or less than the above upper limit, it is easy to suppress deterioration of the water resistance and gas barrier properties of the oxygen barrier film 30 .
The acid value of the acid group-containing polyurethane resin is measured by a method according to JIS K0070.

酸基含有ポリウレタン樹脂のウレタン基濃度及びウレア基(尿素基)濃度の合計(合計濃度)は、ガスバリア性の観点から、15質量%以上が好ましく、20~60質量%がより好ましい。合計濃度が上記下限値以上であると、ガスバリア性を向上しやすい。合計濃度が上記上限値以下であると、酸素バリア性皮膜30が剛直で脆くなることを抑制しやすい。
なお、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、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、ウレタン基濃度及びウレア基濃度は、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。
The sum (total concentration) 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, more preferably 20 to 60% by mass, from the viewpoint of gas barrier properties. When the total concentration is at least the above lower limit value, the gas barrier properties are likely to be improved. When the total concentration is equal to or less than the above upper limit, it is easy to prevent the oxygen barrier coating 30 from becoming rigid and brittle.
The urethane group concentration means the ratio of the molecular weight of the urethane group (59 g/equivalent) 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 structural unit of the polyurethane resin.
When a mixture of two or more kinds of polyurethane resins is used, the urethane group concentration and the urea group concentration can be calculated based on the charged base of the reaction components, that is, the usage ratio of each component.

酸基含有ポリウレタン樹脂は、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)とを有していることが好ましい。すなわち、酸基含有ポリウレタン樹脂の繰り返し構成単位は、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(芳香族及び非芳香族炭化水素環のうち少なくとも1つ)を含むことが好ましい。
酸基含有ポリウレタン樹脂の繰り返し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、10~70質量%が好ましく、15~65質量%がより好ましく、20~60質量%がさらに好ましい。炭化水素環で構成された単位の割合が上記下限値以上であると、ガスバリア性の低下を抑制しやすい。炭化水素環で構成された単位の割合が上記上限値以下であると、酸素バリア性皮膜30が剛直で脆くなることを抑制しやすい。
The acid-group-containing polyurethane resin preferably has at least rigid units (units composed of hydrocarbon rings) and short-chain units (eg, units composed of hydrocarbon chains). That is, the repeating structural unit of the acid group-containing polyurethane resin is derived from a polyisocyanate component, a polyhydroxy acid component, a polyol component, or a chain extender component (in particular, at least the polyisocyanate component), and preferably contains a hydrocarbon ring (at least one of aromatic and non-aromatic hydrocarbon rings).
The proportion of units composed of hydrocarbon rings in the repeating structural units of the acid group-containing polyurethane resin is preferably 10 to 70% by mass, more preferably 15 to 65% by mass, and even more preferably 20 to 60% by mass. When the ratio of the unit composed of a hydrocarbon ring is equal to or higher than the above lower limit, deterioration of gas barrier properties can be easily suppressed. If the ratio of the units composed of hydrocarbon rings is equal to or less than the above upper limit, it is easy to prevent the oxygen barrier coating 30 from becoming 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が好ましく、800~200,000がより好ましく、800~100,000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上記下限値以上であると、ガスバリア性の低下を抑制しやすい。酸基含有ポリウレタン樹脂の数平均分子量が上記上限値以下であると、コーティング剤の粘度の上昇を抑制しやすい。
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 selected as appropriate, but is preferably 800 to 1,000,000, more preferably 800 to 200,000, even more preferably 800 to 100,000. When the number average molecular weight of the acid group-containing polyurethane resin is at least the above lower limit, deterioration of gas barrier properties can be easily suppressed. When the number average molecular weight of the acid group-containing polyurethane resin is equal to or less than the above upper limit, it is easy to suppress the increase in the viscosity of the coating agent.
The number average molecular weight of the acid group-containing polyurethane resin is a value converted to standard polystyrene 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、100~200℃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が上記下限値以上であると、ガスバリア性の低下を抑制しやすい。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、上記上限値以下である。
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 improve gas barrier properties.
The glass transition temperature of the acid group-containing polyurethane resin is preferably 100 to 200°C, more preferably 110 to 180°C, even more preferably 120 to 150°C. When the glass transition temperature of the acid-group-containing polyurethane resin is at least the above lower limit, deterioration of gas barrier properties can be easily suppressed. The glass transition temperature of the acid group-containing polyurethane resin is typically not higher than the above upper limit.
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(C)は、中和剤を含み、酸基含有ポリウレタン樹脂が水性媒体中に溶解あるいは分散した状態で形成されることが好ましい。
水性媒体としては、水、水溶性溶媒、親水性溶媒、あるいは、これらの混合溶媒が挙げられ、水又は水を主成分として含む水溶性溶媒であることが好ましい。
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。
親水性溶媒としては、例えば、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。
The aqueous polyurethane resin (C) preferably contains a neutralizing agent and is formed by dissolving or dispersing the acid group-containing polyurethane resin in an aqueous medium.
The aqueous medium includes water, a water-soluble solvent, a hydrophilic solvent, or a mixed solvent thereof, preferably water or a water-soluble solvent containing water as a main component.
The content of water in the aqueous medium is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more.
Examples of hydrophilic solvents include alcohols such as ethanol and isopropanol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as tetrahydrofuran; cellosolves; carbitols;

水性ポリウレタン樹脂(C)は、水性媒体に酸基含有ポリウレタン樹脂を溶解した水溶液、又は、水性媒体に酸基含有ポリウレタン樹脂を分散した水分散体のいずれの形態であってもよい。
水分散体において、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、20~500nmが好ましく、25~300nmがより好ましく、30~200nmがさらに好ましい。分散粒子の平均粒子径が上記下限値以上であると、ガスバリア性を向上しやすい。分散粒子の平均粒子径が上記上限値以下であると、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の低下を抑制しやすく、ガスバリア性の低下を抑制しやすい。
分散粒子の平均粒子径は、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。
The aqueous polyurethane resin (C) may be in the form of an aqueous solution in which an acid group-containing polyurethane resin is dissolved in an aqueous medium, or an aqueous dispersion in which an acid group-containing polyurethane resin is dispersed in an aqueous medium.
In the aqueous dispersion, the average particle size of dispersed particles (polyurethane resin particles) is not particularly limited, and is preferably 20 to 500 nm, more preferably 25 to 300 nm, even more preferably 30 to 200 nm. When the average particle size of the dispersed particles is at least the above lower limit, the gas barrier properties are likely to be improved. When the average particle size of the dispersed particles is equal to or less than the above upper limit, deterioration of uniform dispersibility between the dispersed particles and other materials and deterioration of dispersion stability of the coating agent can be easily suppressed, and deterioration of gas barrier properties can be easily suppressed.
The average particle size of the dispersed particles is a value measured with a concentrated particle size analyzer (FPAR-10 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) (diluted with water) at a solid content concentration of 0.03 to 0.3% by mass.

水性ポリウレタン樹脂(C)を構成するポリアミン化合物としては、酸基と結合し、かつ、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が用いられる。
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、第1級アミノ基、第2級アミノ基及び第3級アミノ基からなる群から選択される少なくとも1種のアミノ基を有するポリアミン化合物が好ましい。
The polyamine compound constituting the water-based polyurethane resin (C) is not particularly limited as long as it can bond with acid groups and improve gas barrier properties, and various compounds having two or more basic nitrogen atoms can be used.
A basic nitrogen atom is a nitrogen atom that can bond with an acid group of an acid group-containing polyurethane resin, and includes, for example, a nitrogen atom in an amino group such as a primary amino group, secondary amino group, or tertiary amino group.
The polyamine compound is preferably a polyamine compound having at least one amino group selected from the group consisting of primary amino groups, secondary amino groups and tertiary amino groups.

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。 Specific examples of polyamine compounds include alkylenediamines, polyalkylenepolyamines, 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. Polyalkylenepolyamines include, for example, tetraalkylenepolyamine. Examples of silicon compounds having multiple basic nitrogen atoms (including nitrogen atoms such as amino groups) include silane coupling agents having multiple basic nitrogen atoms, such as 2-[N-(2-aminoethyl)amino]ethyltrimethoxysilane and 3-[N-(2-aminoethyl)amino]propyltriethoxysilane.

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上記下限値以上であると、ガスバリア性を向上しやすい。ポリアミン化合物のアミン価が上記上限値以下であると、水性ポリウレタン樹脂(C)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, still more preferably 200 to 1900 mgKOH/g, particularly preferably 200 to 1700 mgKOH/g, most preferably 300 to 1500 mgKOH/g. When the amine value of the polyamine compound is at least the above lower limit, gas barrier properties are likely to be improved. When the amine value of the polyamine compound is at most the above upper limit, the aqueous polyurethane resin (C) has excellent water dispersion stability.
The amine value of a polyamine compound is measured by the following method.

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)を計量し、以下の計算式1を用いてアミン価を求める。
計算式1:アミン価=A×f×0.2×56.108/S〔mgKOH/g〕
Accurately weigh 0.5 to 2 g of the sample (sample amount Sg). 30 g of ethanol is added to the precisely weighed sample to dissolve it. Bromophenol blue is added to the resulting solution as an indicator, and titration is performed with a 0.2 mol/L ethanolic hydrochloric acid solution (potency f). The point at which the color of the solution changes from green to yellow is taken as the end point, the amount of titration (AmL) at this time is measured, and the amine value is determined using the following formula 1.
Formula 1: Amine value = A x f x 0.2 x 56.108/S [mgKOH/g]

水性ポリウレタン樹脂(C)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/塩基性窒素原子が上記数値範囲内であると、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、高湿度雰囲気下でも、酸素バリア性皮膜30に良好な酸素バリア性が発現しやすい。 In the water-based polyurethane resin (C), the content of the polyamine compound is such that the molar ratio (acid group/basic nitrogen atom) of the acid group-containing polyurethane resin to the basic nitrogen atom of the polyamine compound is preferably 10/1 to 0.1/1, more preferably 5/1 to 0.2/1. When the acid group/basic nitrogen atoms are within the above numerical range, a cross-linking reaction between the acid group of the acid group-containing polyurethane and the polyamine compound occurs appropriately, and the oxygen barrier film 30 tends to exhibit good oxygen barrier properties even in a high-humidity atmosphere.

水性ポリウレタン樹脂(C)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(C)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、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、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、ポリオール成分及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、水性ポリウレタン樹脂(C)を調製できる。より具体的には、不活性有機溶媒(特に、親水性又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又は分散した後、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溶液又は水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溶液又は水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、水溶液又は水分散体の形態の水性ポリウレタン樹脂(C)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 water-based polyurethane resin (C), a commercially available one may be used, or one produced by a known production method may be used.
The method for producing the water-based polyurethane resin (C) is not particularly limited, and conventional techniques for making water-based polyurethane resins, such as the acetone method and prepolymer method, are used. In the urethanization reaction, urethanization catalysts such as amine-based catalysts, tin-based catalysts and lead-based catalysts may be used as necessary.
For example, an aqueous polyurethane resin (C) can be prepared by reacting a polyisocyanate compound, a polyhydroxy acid, and, if necessary, at least one of a polyol component and a chain extender component in an inert organic solvent such as ketones such as acetone, ethers such as tetrahydrofuran, and nitriles such as acetonitrile. More specifically, a polyisocyanate compound, a polyhydroxy acid, and a polyol component are reacted in an inert organic solvent (particularly, a hydrophilic or water-soluble organic solvent) to produce a prepolymer having terminal isocyanate groups, neutralized with a neutralizing agent, dissolved or dispersed in an aqueous medium, then added with a chain extender component to react, and the organic solvent is removed to prepare an aqueous solution or aqueous dispersion of an acid group-containing polyurethane resin.
An aqueous polyurethane resin (C) in the form of an aqueous solution or dispersion can be prepared by adding a polyamine compound to the aqueous solution or dispersion of the acid group-containing polyurethane resin obtained in this manner and heating if necessary. When heating, the heating temperature is preferably 30 to 60°C.

コーティング剤が水性ポリウレタン樹脂(C)を含む場合、水性ポリウレタン樹脂(C)の含有量は、コーティング剤の固形分の質量に対して、5~30質量%が好ましく、10~20質量%がより好ましい。水性ポリウレタン樹脂(C)の含有量が上記下限値以上であると、酸素バリア性皮膜30の樹脂基材20への密着強度が優れやすい。水性ポリウレタン樹脂(C)の含有量が上記上限値以下であると、酸素バリア性皮膜30の凝集強度を高めやすい。 When the coating agent contains the aqueous polyurethane resin (C), the content of the aqueous polyurethane resin (C) is preferably 5 to 30% by mass, more preferably 10 to 20% by mass, based on the mass of the solid content of the coating agent. When the content of the water-based polyurethane resin (C) is at least the above lower limit, the adhesion strength of the oxygen barrier film 30 to the resin substrate 20 tends to be excellent. When the content of the water-based polyurethane resin (C) is equal to or less than the above upper limit, the cohesive strength of the oxygen barrier film 30 can be easily increased.

コーティング剤が水性ポリウレタン樹脂(C)を含む場合、コーティング剤中の水性ポリウレタン樹脂(C)と水溶性高分子(A)との固形分での質量比(以下、(C)/(A)比ともいう)は、85/15~5/95が好ましく、75/25~10/90がより好ましく、70/30~15/85がさらに好ましい。
(C)/(A)比が上記数値範囲内であると、ムラなくコーティング剤を塗工することができ、外観やガスバリア性が良好な酸素バリア性皮膜30を形成しやすい。(C)/(A)比が85/15となるよりも水性ポリウレタン樹脂(C)の含有量が少ない場合、塗工時にムラが発生するおそれを抑制しやすい。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ため、塗工時のムラを抑制することで、外観の悪化やガスバリア性の低下を抑制しやすい。(C)/(A)比が5/95となるよりも水性ポリウレタン樹脂(C)の含有量が多い場合、樹脂基材20への濡れ性の悪化を抑制し、塗工時のはじきムラを抑制しやすく、それによりバリア性の低下を抑制しやすい。
When the coating agent contains the water-based polyurethane resin (C), the solid mass ratio of the water-based polyurethane resin (C) and the water-soluble polymer (A) in the coating agent (hereinafter also referred to as the (C)/(A) ratio) is preferably 85/15 to 5/95, more preferably 75/25 to 10/90, and even more preferably 70/30 to 15/85.
When the (C)/(A) ratio is within the above numerical range, the coating agent can be evenly applied, and the oxygen barrier film 30 with good appearance and gas barrier properties can be easily formed. When the content of the water-based polyurethane resin (C) is less than the (C)/(A) ratio of 85/15, it is easy to suppress the possibility of unevenness during coating. Since unevenness during coating leads to deterioration of appearance and deterioration of gas barrier properties, suppressing unevenness during coating tends to suppress deterioration of appearance and deterioration of gas barrier properties. When the content of the water-based polyurethane resin (C) is greater than the (C)/(A) ratio of 5/95, deterioration of wettability to the resin substrate 20 is suppressed, and uneven repellency during coating is easily suppressed, thereby easily suppressing deterioration of barrier properties.

酸素バリア性皮膜30を形成するコーティング剤中、水溶性高分子(A)と無機層状鉱物(B)と水性ポリウレタン樹脂(C)との合計の含有量(固形分)は、コーティング剤の固形分の質量に対して、85質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上がさらに好ましい。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。 In the coating agent that forms the oxygen barrier film 30, the total content (solid content) of the water-soluble polymer (A), the inorganic layered mineral (B), and the water-based polyurethane resin (C) is preferably 85% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and even more preferably 95% by mass or more, based on the mass of the solid content of the coating agent. The upper limit of the total content is not particularly limited, and may be 100% by mass.

(他の成分)
本実施形態のコーティング剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、水溶性高分子(A)、無機層状鉱物(B)、水性ポリウレタン樹脂(C)以外の成分(他の成分)を含有してもよい。
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)
The coating agent of the present embodiment may contain components (other components) other than the water-soluble polymer (A), the inorganic layered mineral (B), and the aqueous polyurethane resin (C) within a range that does not impair the effects of the present invention.
Other components include additives such as antioxidants, weathering agents, heat stabilizers, lubricants, crystal nucleating agents, UV absorbers, plasticizers, antistatic agents, coloring agents, fillers, and surfactants.

コーティング剤は、23℃における粘度が10~80mPa・sが好ましく、10~50mPa・sがより好ましい。
コーティング剤の粘度は、E型粘度計により測定される値である。
The coating agent preferably has a viscosity at 23° C. of 10 to 80 mPa·s, more preferably 10 to 50 mPa·s.
The viscosity of the coating agent is a value measured with an E-type viscometer.

本実施形態のコーティング剤は、水溶性高分子(A)と、必要に応じて無機層状鉱物(B)と、水性ポリウレタン樹脂(C)と、添加剤と、さらなる水性媒体等と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。 The coating agent of the present embodiment can be prepared by mixing a water-soluble polymer (A), optionally an inorganic layered mineral (B), an aqueous polyurethane resin (C), an additive, an additional aqueous medium, and the like. The mixing order of each component is not particularly limited.

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(例えば、包装体や蓋体)となる。
熱融着層は、例えば、樹脂基材の片面又は両面に本実施形態のコーティング剤により皮膜を形成して得られた積層体に、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。
The gas barrier film of the present invention may further have a printed layer, an anchor coat layer, an overcoat layer, a light-shielding layer, an adhesive layer, a heat-sealable heat-sealable layer, other functional layers, and the like, if necessary.
When the gas barrier film of the present invention has a heat-sealable heat-sealable layer, this heat-sealable layer is arranged on at least one outermost layer of the gas barrier film. Since the gas barrier film has a heat-sealable layer, the gas barrier film can be sealed by heat sealing (for example, a package or a lid).
The heat-sealable layer can be laminated by, for example, a known dry lamination method, an extrusion lamination method, or the like using a known adhesive such as a polyurethane-based, polyester-based, or polyether-based adhesive to a laminate obtained by forming a film on one or both sides of a resin substrate with the coating agent of the present embodiment.

<作用効果>
本発明のガスバリア性フィルムは、画像計測した256階調での輝度最頻値が95以上である樹脂基材の少なくとも一方の面に、水溶性高分子(A)を含むコーティング剤から形成された皮膜が積層している。
本発明のガスバリア性フィルムは、輝度最頻値が95以上である樹脂基材の表面に皮膜を形成しているため、皮膜に欠陥が生じにくく、酸素バリア性をより良好にできる。
加えて、本発明のガスバリア性フィルムは、平坦化層や密着層を必要とせず、コーティング剤を樹脂基材の表面に直接塗布して酸素バリア性皮膜形成しているため、簡易な構造を有する。
したがって、本発明のガスバリア性フィルムを包装用材料として用いることにより、安価に内容物の品質保持性を高めることができる。
<Effect>
In the gas barrier film of the present invention, a film formed from a coating agent containing a water-soluble polymer (A) is laminated on at least one surface of a resin substrate having a luminance mode value of 95 or more at 256 gradations measured by image.
Since the gas barrier film of the present invention forms a film on the surface of a resin base material having a brightness mode of 95 or more, defects are less likely to occur in the film, and oxygen barrier properties can be improved.
In addition, the gas barrier film of the present invention does not require a flattening layer or an adhesion layer, and has a simple structure because the coating agent is directly applied to the surface of the resin substrate to form the oxygen barrier film.
Therefore, by using the gas barrier film of the present invention as a packaging material, it is possible to inexpensively improve the quality retention of contents.

本実施形態のガスバリア性フィルム100は、樹脂基材20の一方の面21に接して位置する酸素バリア性皮膜30を有する。
しかし、ガスバリア性フィルムは、樹脂基材の両方の面に酸素バリア性皮膜を有していてもよい。
構造を簡易にする観点から、ガスバリア性フィルムは、樹脂基材の一方の面に酸素バリア性皮膜を有することが好ましい。
The gas barrier film 100 of this embodiment has an oxygen barrier film 30 positioned in contact with one surface 21 of the resin substrate 20 .
However, the gas barrier film may have oxygen barrier coatings on both sides of the resin substrate.
From the viewpoint of simplifying the structure, the gas barrier film preferably has an oxygen barrier film on one surface of the resin substrate.

以下、実施例及び比較例により本発明をさらに具体的に説明する。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。
EXAMPLES The present invention will now be described in more detail with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
Materials used in the following examples are shown below.

[使用材料]
<樹脂基材>
α1:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:VPH2011、厚さ20μm、A.J.Plast社製)。
α2:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:TSB、厚さ20μm、POLO社製)。
α3:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:TIMCP、厚さ19μm、Max Speciality Films Limited社製)。
α4:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:TIV、厚さ18μm、Max Speciality Films Limited社製)。
α5:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:TSSE、厚さ20μm、Tenoval社製)。
α6:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:MNH、厚さ20μm、Treofan社製)。
[Materials used]
<Resin base material>
α1: Biaxially oriented polypropylene film (trade name: VPH2011, thickness 20 μm, manufactured by AJ Plast).
α2: Biaxially oriented polypropylene film (trade name: TSB, thickness 20 µm, manufactured by POLO).
α3: Biaxially oriented polypropylene film (trade name: TIMCP, thickness 19 µm, manufactured by Max Specialty Films Limited).
α4: Biaxially stretched polypropylene film (trade name: TIV, thickness 18 μm, manufactured by Max Specialty Films Limited).
α5: Biaxially oriented polypropylene film (trade name: TSSE, thickness 20 μm, manufactured by Tenoval).
α6: Biaxially oriented polypropylene film (trade name: MNH, thickness 20 μm, manufactured by Treofan).

<水溶性高分子(A)>
A1:ケン化度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、株式会社クラレ製)。
A2:カルボキシルメチルセルロース(CMC)。
<Water-soluble polymer (A)>
A1: Polyvinyl alcohol having a degree of saponification of 98 to 99% and a degree of polymerization of 500 (trade name: Poval PVA-105, manufactured by Kuraray Co., Ltd.).
A2: Carboxylmethylcellulose (CMC).

<無機層状鉱物(B)>
B1:水膨潤性合成雲母(商品名:ソマシフ(登録商標)MEB-3、コープケミカル株式会社製)。
B2:精製モンモリロナイト(商品名:クニピア(登録商標)-F、クニミネ工業株式会社製)。
B3:ナトリウムヘクトライト(商品名:NHT-ゾルB2、トピー工業株式会社製)。
<Inorganic layered mineral (B)>
B1: Water-swellable synthetic mica (trade name: Somasif (registered trademark) MEB-3, manufactured by Co-op Chemical Co., Ltd.).
B2: Purified montmorillonite (trade name: Kunipia (registered trademark)-F, manufactured by Kunimine Industries Co., Ltd.).
B3: sodium hectorite (trade name: NHT-sol B2, manufactured by Topy Industries, Ltd.).

<水性ポリウレタン樹脂(C)>
C1:酸基を有する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、三井化学株式会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」。
C2:DIC株式会社製、ポリエステルポリウレタン樹脂水溶液「ハイドラン(登録商標)HW350」。
<Aqueous polyurethane resin (C)>
C1: Water-based polyurethane resin containing a polyurethane resin having an acid group and a polyamine compound, Mitsui Chemicals, Inc.'s water-based polyurethane dispersion "Takelac (registered trademark) WPB-341".
C2: Polyester polyurethane resin aqueous solution "Hydran (registered trademark) HW350" manufactured by DIC Corporation.

<実施例1~2、比較例1~2>
表1に示す種類と固形分配合比率とになるように、水性ポリウレタン樹脂(C)と水溶性高分子(A)の8質量%水溶液とを配合した。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。これによって実施例1~2及び比較例1~2のコーティング剤をそれぞれ調製した。ここで、コーティング剤の欄のカッコ内は、上述した使用材料の種類を表し、数値は配合比率を表す。配合比率は、全固形分に対する各成分の固形分での比率(質量%)であり、以下においても同様である。表中の「0」は、その成分が含まれていないことを表す。
<Examples 1 and 2, Comparative Examples 1 and 2>
The water-based polyurethane resin (C) and the 8% by mass aqueous solution of the water-soluble polymer (A) were blended so as to have the types and solid content blending ratios shown in Table 1. Thereafter, the mixture was diluted with ion-exchanged water and isopropanol so that 10% by mass of the entire aqueous medium was isopropanol and the solid content concentration was 8.2% by mass. Thus, coating agents of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were prepared. Here, the parentheses in the column of coating agents represent the types of materials used, and the numerical values represent the compounding ratios. The blending ratio is the ratio (% by mass) of each component in solid content to the total solid content, and the same applies hereinafter. "0" in the table indicates that the component is not included.

グラビア印刷機を用いて、表1に示す種類の樹脂基材のコロナ処理面に、表1に示すコーティング剤をグラビアコート法により塗布し、90℃のオーブンを10秒間通過させて乾燥して酸素バリア性皮膜を形成し、ガスバリア性フィルムを得た。
得られたガスバリア性フィルムの断面を走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ製SU8020)で観察し、形成された皮膜の厚さを測定したところ、いずれの例においても皮膜の厚さは0.6μmであった。
Using a gravure printing machine, the coating agent shown in Table 1 was applied to the corona-treated surface of the resin substrate of the type shown in Table 1 by the gravure coating method, passed through an oven at 90°C for 10 seconds and dried to form an oxygen barrier film, thereby obtaining a gas barrier film.
The cross section of the obtained gas barrier film was observed with a scanning electron microscope (SU8020, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) to measure the thickness of the film formed.

<実施例3~12、比較例3~4>
表2に示す種類と固形分配合比率とになるように、水性ポリウレタン樹脂(C)と水溶性高分子(A)の8質量%水溶液とを配合した。次いで、無機層状鉱物(B)の8質量%水分散液を添加し、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。これによって実施例3~12及び比較例3~4のコーティング剤をそれぞれ調製した。
<Examples 3-12, Comparative Examples 3-4>
The water-based polyurethane resin (C) and the 8% by mass aqueous solution of the water-soluble polymer (A) were blended so as to have the types and solid content blending ratios shown in Table 2. Next, an 8% by mass aqueous dispersion of the inorganic layered mineral (B) was added, followed by dilution with ion-exchanged water and isopropanol so that 10% by mass of the entire aqueous medium was isopropanol and the solid content concentration was 8.2% by mass. Thus, coating agents of Examples 3-12 and Comparative Examples 3-4 were prepared.

グラビア印刷機を用いて、表2に示す種類の樹脂基材のコロナ処理面に、表2に示すコーティング剤を実施例1~2と同様の条件で塗布し、酸素バリア性皮膜を形成し、ガスバリア性フィルムを得た。
得られたガスバリア性フィルムの断面を実施例1~2と同様に走査型電子顕微鏡で観察し、形成された皮膜の厚さを測定したところ、いずれの例においても皮膜の厚さは0.6μmであった。
Using a gravure printing machine, the coating agent shown in Table 2 was applied to the corona-treated surface of the resin substrate of the type shown in Table 2 under the same conditions as in Examples 1 and 2 to form an oxygen barrier film and obtain a gas barrier film.
The cross section of the obtained gas barrier film was observed with a scanning electron microscope in the same manner as in Examples 1 and 2, and the thickness of the film formed was measured.

<実施例13、比較例5~6>
表3に示す種類と固形分配合比率とになるように、水溶性高分子(A)の8質量%水溶液を配合した。次いで、無機層状鉱物(B)の8質量%水分散液を添加し、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。これによって実施例13及び比較例5~6のコーティング剤をそれぞれ調製した。
<Example 13, Comparative Examples 5-6>
An 8% by mass aqueous solution of the water-soluble polymer (A) was blended so as to have the types and solid content blending ratios shown in Table 3. Next, an 8% by mass aqueous dispersion of the inorganic layered mineral (B) was added, followed by dilution with ion-exchanged water and isopropanol so that 10% by mass of the entire aqueous medium was isopropanol and the solid content concentration was 8.2% by mass. Thus, coating agents of Example 13 and Comparative Examples 5 and 6 were prepared.

グラビア印刷機を用いて、表3に示す種類の樹脂基材のコロナ処理面に、表3に示すコーティング剤を実施例1~2と同様の条件で塗布し、酸素バリア性皮膜を形成し、ガスバリア性フィルムを得た。
得られたガスバリア性フィルムの断面を実施例1~2と同様に走査型電子顕微鏡で観察し、形成された皮膜の厚さを測定したところ、いずれの例においても皮膜の厚さは0.6μmであった。
Using a gravure printing machine, the coating agent shown in Table 3 was applied to the corona-treated surface of the resin substrate of the type shown in Table 3 under the same conditions as in Examples 1 and 2 to form an oxygen barrier film and obtain a gas barrier film.
The cross section of the obtained gas barrier film was observed with a scanning electron microscope in the same manner as in Examples 1 and 2, and the thickness of the film formed was measured.

<評価>
(1)輝度最頻値
上述した測定方法にて、樹脂基材それぞれの輝度最頻値を測定した。測定結果を表1~3に示す。
<Evaluation>
(1) Brightness mode The brightness mode of each resin substrate was measured by the above-described measurement method. The measurement results are shown in Tables 1-3.

(2)酸素ガスバリア性(OTR)
各例で得られ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℃dry、及び30℃、70%RHの雰囲気下、酸素透過度(OTR、cm/(m・day・MPa))を測定した。測定結果を表1~3に示す。
(2) Oxygen gas barrier property (OTR)
For the gas barrier film obtained in each example, the oxygen permeability (OTR, cm 3 /(m 2 day MPa)) was measured using an oxygen permeability measuring device (trade name: OXTRAN-2/20, manufactured by MOCON) in an atmosphere of 30°C dry, 30°C, and 70% RH. The measurement results are shown in Tables 1-3.

(3)水蒸気バリア性(WVTR)
各例で得られ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(WVTR、g/(m・day))を測定した。測定結果を表1~3に示す。
(3) Water vapor barrier property (WVTR)
The gas barrier film obtained in each example was measured for water vapor permeability (WVTR, g/(m 2 ·day)) in an atmosphere of 40°C and 90% RH using a water vapor permeability measuring device (trade name: PERMATRAN-W-3/33, manufactured by MOCON). The measurement results are shown in Tables 1-3.

Figure 0007314512000001
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Figure 0007314512000002
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Figure 0007314512000003
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表1に記載の結果から、実施例1~2のガスバリア性フィルムは、輝度最頻値が95未満の樹脂基材を使用した比較例1~2のガスバリア性フィルムに比べて、30℃dry雰囲気下における酸素バリア性と、30℃70%雰囲気下における酸素バリア性とがともに良好だった。
表2に記載の結果から、実施例3~12のガスバリア性フィルムは、輝度最頻値が95未満の樹脂基材を使用した比較例3~4のガスバリア性フィルムに比べて、30℃dry雰囲気下における酸素バリア性と、30℃70%雰囲気下における酸素バリア性とがともに良好だった。
表3に記載の結果から、実施例13のガスバリア性フィルムは、輝度最頻値が95未満の樹脂基材を使用した比較例5~6のガスバリア性フィルムに比べて、30℃dry雰囲気下における酸素バリア性と、30℃70%雰囲気下における酸素バリア性とがともに良好だった。
From the results shown in Table 1, the gas barrier films of Examples 1 and 2 had both good oxygen barrier properties in a dry atmosphere at 30°C and oxygen barrier properties in a 70% atmosphere at 30°C compared to the gas barrier films of Comparative Examples 1 and 2 using resin substrates having a luminance mode of less than 95.
From the results shown in Table 2, the gas barrier films of Examples 3 to 12 had both good oxygen barrier properties in a dry atmosphere at 30°C and oxygen barrier properties in a 70% atmosphere at 30°C compared to the gas barrier films of Comparative Examples 3 to 4 using a resin substrate having a luminance mode of less than 95.
From the results shown in Table 3, the gas barrier film of Example 13 had better oxygen barrier properties in a dry atmosphere at 30°C and in an atmosphere of 30°C and 70% compared to the gas barrier films of Comparative Examples 5 and 6 using resin substrates having a luminance mode of less than 95.

本発明のガスバリア性フィルムは、酸素バリア性が良好である。そのため、包装材料として内容物を収容したときに、酸素による内容物の劣化を充分に抑制できる。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 good oxygen barrier properties. Therefore, when the contents are accommodated as a packaging material, deterioration of the contents due to oxygen can be sufficiently suppressed. Therefore, the gas barrier film of the present invention is useful as a packaging material.

本発明のガスバリア性フィルムは、包装材料以外の用途にも用いることができる。包装材料以外の用途としては、例えば、電子デバイス関連フィルム、太陽電池用フィルム、燃料電池用各種機能性フィルム、基板フィルム等の用途が挙げられる。 The gas barrier film of the present invention can also be used for applications other than packaging materials. Applications other than packaging materials include, for example, electronic device-related films, solar cell films, various functional films for fuel cells, and substrate films.

20 樹脂基材
30 酸素バリア性皮膜
100 ガスバリア性フィルム
20 Resin substrate 30 Oxygen barrier film 100 Gas barrier film

Claims (4)

ポリオレフィン系樹脂フィルムからなる樹脂基材と、前記樹脂基材の少なくとも一方の面に接して位置する酸素バリア性皮膜とを有し、
前記酸素バリア性皮膜は、水溶性高分子(A)を含み、無機層状鉱物(B)と水性ポリウレタン樹脂(C)の少なくとも一方を含み、ポリイソシアネート硬化剤を含まないコーティング剤から形成された皮膜であり、
前記一方の面は、下記測定方法で測定される輝度最頻値が95以上133以下である、ガスバリア性フィルム。
<測定方法>
樹脂基材の一方の面の52.4mm四方の任意の領域に、入射角45.75°でテレセントリック照明を照射し、反射角45°の反射光を4096画素、1画素のセンササイズが7.04μmのテレセントリックレンズ付きのカメラで撮影して撮影画像を取得し、前記撮影画像から1024画素×1024画素の解析用画像を切り出し、前記解析用画像を256階調のモノクロ画像に変換し、前記モノクロ画像における輝度の最頻値を輝度最頻値とする。
Having a resin substrate made of a polyolefin resin film and an oxygen barrier coating positioned in contact with at least one surface of the resin substrate,
The oxygen barrier film contains a water-soluble polymer (A), contains at least one of an inorganic layered mineral (B) and an aqueous polyurethane resin (C), and is a film formed from a coating agent that does not contain a polyisocyanate curing agent,
The gas barrier film, wherein the one surface has a brightness mode value of 95 or more and 133 or less as measured by the following measuring method.
<Measurement method>
An arbitrary area of 52.4 mm square on one surface of the resin base material is irradiated with telecentric illumination at an incident angle of 45.75°, reflected light with a reflection angle of 45° is captured by a camera with a telecentric lens having 4096 pixels and a sensor size of 7.04 μm per pixel to acquire a captured image, an analysis image of 1024 pixels × 1024 pixels is cut out from the captured image, the analysis image is converted to a monochrome image of 256 gradations, and the above is performed. The mode of luminance in a monochrome image is set as the mode of luminance.
前記水溶性高分子(A)がポリビニルアルコール樹脂であり、前記ポリビニルアルコール樹脂のケン化度が95%以上であり、かつ、前記ポリビニルアルコール樹脂の重合度が300以上である、請求項に記載のガスバリア性フィルム。 2. The gas barrier film according to claim 1 , wherein the water-soluble polymer (A) is a polyvinyl alcohol resin, the degree of saponification of the polyvinyl alcohol resin is 95% or more, and the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin is 300 or more. 前記コーティング剤が、前記無機層状鉱物(B)含み、前記無機層状鉱物(B)の含有量が、前記コーティング剤の固形分の質量に対して、3~50質量%である、請求項又はに記載のガスバリア性フィルム。 3. The gas barrier film according to claim 1 , wherein the coating agent contains the inorganic layered mineral (B), and the content of the inorganic layered mineral (B ) is 3 to 50% by mass relative to the mass of the solid content of the coating agent. 前記コーティング剤が、前記水性ポリウレタン樹脂(C)含み、前記水性ポリウレタン樹脂(C)が酸基を有するポリウレタン樹脂及びポリアミン化合物を含む、請求項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 comprises the aqueous polyurethane resin (C), and the aqueous polyurethane resin (C) comprises an acid group-containing polyurethane resin and a polyamine compound.
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