JP7372147B2 - Gas barrier films and gas barrier laminates - Google Patents

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Description

本発明は、ガスバリア性フィルムおよびガスバリア性積層体に関する。 The present invention relates to a gas barrier film and a gas barrier laminate.

ガスバリア性材料として、基材層上にガスバリア性層である無機物層を設けた積層体が用いられている。
しかしながら、この無機物層は摩擦等に対して弱く、このようなガスバリア性積層体は、後加工の印刷時、ラミネート時または内容物の充填時に、擦れや伸びにより無機物層にクラックが入りガスバリア性が低下することがある。
そのため、ガスバリア性材料として、ガスバリア性層として有機物層を用いた積層体も用いられている。
As a gas barrier material, a laminate in which an inorganic layer serving as a gas barrier layer is provided on a base layer is used.
However, this inorganic layer is weak against friction, etc., and such gas barrier laminates can suffer from cracks in the inorganic layer due to rubbing or stretching during post-processing, such as printing, lamination, or filling, and the gas barrier properties may deteriorate. It may decrease.
Therefore, as a gas barrier material, a laminate using an organic layer as a gas barrier layer is also used.

ガスバリア性層として有機物層を用いたガスバリア性材料として、ポリカルボン酸およびポリアミン化合物を含む混合物により形成されたガスバリア性層を備える積層体が知られている。
このようなガスバリア性積層体に関する技術としては、例えば、特許文献1(特開2005-225940号公報)、特許文献2(特開2013-10857号公報)および特許文献3(国際公開第2016/017544号)に記載のものが挙げられる。
As a gas barrier material using an organic layer as a gas barrier layer, a laminate including a gas barrier layer formed of a mixture containing a polycarboxylic acid and a polyamine compound is known.
Techniques related to such gas barrier laminates include, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Publication No. 2005-225940), Patent Document 2 (Japanese Patent Application Publication No. 2013-10857), and Patent Document 3 (International Publication No. 2016/017544). (No.).

特許文献1には、ポリカルボン酸と、ポリアミンおよび/またはポリオールから製膜されたガスバリア性層を有し、ポリカルボン酸の架橋度が40%以上であるガスバリア性フィルムが開示されている。
特許文献1には、このようなガスバリア性フィルムは高湿度条件下においても低湿度条件下と同様の優れたガスバリア性を有すると記載されている。
Patent Document 1 discloses a gas barrier film having a gas barrier layer formed from a polycarboxylic acid, a polyamine and/or a polyol, and in which the degree of crosslinking of the polycarboxylic acid is 40% or more.
Patent Document 1 describes that such a gas barrier film has the same excellent gas barrier properties even under high humidity conditions as under low humidity conditions.

特許文献2には、プラスチックフィルムからなる基材の少なくとも片面に、ポリアミンとポリカルボン酸を重量比でポリアミン/ポリカルボン酸=12.5/87.5~27.5/72.5となるように混合してなる混合物が塗布されたフィルムが開示されている。
特許文献2には、このようなガスバリア性フィルムはボイル処理後もガスバリア性、特に酸素遮断性に優れ、かつ可撓性、透明性、耐湿性、耐薬品性等に優れると記載されている。
Patent Document 2 discloses that polyamine and polycarboxylic acid are coated on at least one side of a base material made of a plastic film so that the weight ratio of polyamine/polycarboxylic acid is 12.5/87.5 to 27.5/72.5. Disclosed is a film coated with a mixture comprising:
Patent Document 2 describes that such a gas barrier film has excellent gas barrier properties, particularly oxygen barrier properties, even after boiling, and is also excellent in flexibility, transparency, moisture resistance, chemical resistance, etc.

特許文献3にはポリカルボン酸、ポリアミン化合物、多価金属化合物および塩基を含み、(上記ポリカルボン酸に含まれる-COO-基のモル数)/(上記ポリアミン化合物に含まれるアミノ基のモル数)=100/20~100/90であるガスバリア用塗材が開示されている。
特許文献3には、このようなガスバリア用塗材を用いると、低湿度下および高湿度下での双方の条件下でのガスバリア性、とりわけ酸素バリア性が良好なガスバリア性フィルム、及びその積層体を提供できると記載されている。
Patent Document 3 contains a polycarboxylic acid, a polyamine compound, a polyvalent metal compound, and a base, and the formula is (number of moles of -COO- groups contained in the polycarboxylic acid)/(number of moles of amino groups contained in the polyamine compound) )=100/20 to 100/90 is disclosed.
Patent Document 3 describes that when such a gas barrier coating material is used, a gas barrier film having good gas barrier properties, especially good oxygen barrier properties under both low humidity and high humidity conditions, and a laminate thereof. It is stated that it can provide.

特開2005-225940号公報JP2005-225940A 特開2013-10857号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-10857 国際公開第2016/017544号International Publication No. 2016/017544

ガスバリア性材料の各種特性について要求される技術水準は、ますます高くなっている。本発明者らは、特許文献1~3に記載されているような従来のガスバリア性材料に関し、以下のような課題を見出した。
特許文献1~3に記載されているようなガスバリア性材料は、ポリカルボン酸とポリアミンとを架橋させるために、高温で長時間の加熱が必要になるため、生産性の面で劣っていた。
また、このようなガスバリア性材料は、生産性を向上させるために、ポリカルボン酸とポリアミンとを架橋させるための加熱処理時間を短くすると、ポリカルボン酸とポリアミンとが架橋することにより形成されるアミド結合の割合が低くなり、バリア性が悪化することが明らかになった。
さらに、本発明者らの検討によると、ポリカルボン酸の架橋剤としてポリアミンの代わりに多価金属化合物を用いると、ポリカルボン酸とポリアミンとを架橋させる必要はなく、加熱処理時間を短くでき、生産性を向上できるが、得られる積層体の層間接着性が弱くなり、デラミが発生しやすくなることが明らかになった。
このように、本発明者らは、特許文献1~3に記載されているような従来のガスバリア性材料は、バリア性、耐デラミ性および生産性のバランスが不十分であることを見出した。
すなわち、本発明者らは、従来のガスバリア性材料には、バリア性、耐デラミ性および生産性をバランスよく向上させるという観点において、改善の余地があることを見出した。
なお、これまでバリア性能の向上に着目した技術は多くあったものの、バリア性、耐デラミ性および生産性をバランスよく向上させる技術は、これまでに報告されていなかった。
The technical standards required for various properties of gas barrier materials are becoming higher and higher. The present inventors discovered the following problems with conventional gas barrier materials as described in Patent Documents 1 to 3.
Gas barrier materials such as those described in Patent Documents 1 to 3 require heating at high temperature for a long time in order to crosslink polycarboxylic acid and polyamine, so they are inferior in terms of productivity.
In addition, in order to improve productivity, such gas barrier materials can be formed by shortening the heat treatment time for crosslinking polycarboxylic acids and polyamines. It became clear that the ratio of amide bonds decreased and the barrier properties deteriorated.
Furthermore, according to studies by the present inventors, if a polyvalent metal compound is used instead of polyamine as a crosslinking agent for polycarboxylic acid, there is no need to crosslink polycarboxylic acid and polyamine, and the heat treatment time can be shortened. Although productivity can be improved, it has become clear that the interlayer adhesion of the resulting laminate becomes weaker and delamination is more likely to occur.
Thus, the present inventors have found that conventional gas barrier materials such as those described in Patent Documents 1 to 3 have an insufficient balance of barrier properties, delamination resistance, and productivity.
That is, the present inventors have found that there is room for improvement in conventional gas barrier materials from the viewpoint of improving barrier properties, delamination resistance, and productivity in a well-balanced manner.
Although many technologies have focused on improving barrier performance, no technology has been reported to date that improves barrier performance, delamination resistance, and productivity in a well-balanced manner.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、バリア性、耐デラミ性および生産性のバランスに優れたガスバリア性材料を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a gas barrier material with an excellent balance of barrier properties, delamination resistance, and productivity.

本発明者らは、上記課題を達成するために鋭意研究を重ねた。その結果、ポリカルボン酸と、ポリアミン化合物と、多価金属化合物と、を含む混合物の硬化物により構成され、かつ、特定の赤外線吸収スペクトルを示すガスバリア性フィルムが、バリア性、耐デラミ性および生産性のバランスに優れることを見出して本発明を完成させた。 The present inventors have conducted extensive research in order to achieve the above object. As a result, a gas barrier film composed of a cured product of a mixture containing polycarboxylic acid, a polyamine compound, and a polyvalent metal compound, and exhibiting a specific infrared absorption spectrum, has improved barrier properties, delamination resistance, and productivity. The present invention was completed based on the discovery that this product has excellent sexual balance.

すなわち、本発明によれば、以下に示すガスバリア性フィルムおよびガスバリア性積層体が提供される。 That is, according to the present invention, the following gas barrier film and gas barrier laminate are provided.

[1]
ポリカルボン酸と、ポリアミン化合物と、多価金属化合物と、を含む混合物の硬化物により構成されたガスバリア性フィルムであって、
前記ガスバリア性フィルムの赤外線吸収スペクトルにおいて、
吸収帯1493cm-1以上1780cm-1以下の範囲における全ピーク面積をAとし、
吸収帯1598cm-1以上1690cm-1以下の範囲における全ピーク面積をBとし、
吸収帯1690cm-1以上1780cm-1以下の範囲における全ピーク面積をCとし、
吸収帯1493cm-1以上1598cm-1以下の範囲における全ピーク面積をDとしたとき、
B/Aで示されるアミド結合の面積比率が0.380以下であり、
C/Aで示されるカルボン酸の面積比率が0.150以下であり、
D/Aで示されるカルボン酸塩の面積比率が0.520以上であるガスバリア性フィルム。
[2]
上記[1]に記載のガスバリア性フィルムにおいて、
(上記硬化物中の上記多価金属化合物由来の多価金属のモル数)/(上記硬化物中の上記ポリカルボン酸由来の-COO-基のモル数)が0.16以上であるガスバリア性フィルム。
[3]
上記[1]または[2]に記載のガスバリア性フィルムにおいて、
(上記硬化物中の上記ポリアミン化合物由来のアミノ基のモル数)/(上記硬化物中の上記ポリカルボン酸由来の-COO-基のモル数)が20/100以上90/100以下であるガスバリア性フィルム。
[4]
上記[1]乃至[3]のいずれか一つに記載のガスバリア性フィルムにおいて、
上記ポリカルボン酸が、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、およびアクリル酸とメタクリル酸との共重合体からなる群から選択される一種または二種以上の重合体を含むガスバリア性フィルム。
[5]
上記[1]乃至[4]のいずれか一つに記載のガスバリア性フィルムにおいて、
上記多価金属化合物が2価以上の金属化合物を含むガスバリア性フィルム。
[6]
上記[1]乃至[5]のいずれか一つに記載のガスバリア性フィルムにおいて、
上記多価金属化合物が、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化亜鉛、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化亜鉛から選ばれる一種または二種以上の2価の金属化合物を含むガスバリア性フィルム。
[7]
上記[1]乃至[6]のいずれか一つに記載のガスバリア性フィルムにおいて、
上記ポリアミン化合物がポリエチレンイミンを含むガスバリア性フィルム。
[8]
基材層と、
上記基材層の少なくとも一方の面に設けられ、かつ、上記[1]乃至[7]のいずれか一つに記載のガスバリア性フィルムにより構成されたガスバリア性層と、
を備えるガスバリア性積層体。
[9]
上記[8]に記載のガスバリア性積層体において、
上記基材層がポリアミド、ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートからなる群から選択される一種または二種以上の樹脂を含むガスバリア性積層体。
[10]
上記[8]または[9]に記載のガスバリア性積層体において、
上記基材層が第1基材層および第2基材層を含み、
上記ガスバリア性層、上記第1基材層および上記第2基材層がこの順番で積層されており、上記第1基材層がポリアミド、ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートからなる群から選択される一種または二種以上の樹脂を含むガスバリア性積層体。
[11]
上記[8]乃至[10]のいずれか一つに記載のガスバリア性積層体において、
上記ガスバリア性層の厚みが0.01μm以上15μm以下であるガスバリア性積層体。
[12]
上記[8]乃至[11]のいずれか一つに記載のガスバリア性積層体において、
上記基材層と上記ガスバリア性層との間に無機物層をさらに備えるガスバリア性積層体。
[13]
上記[12]に記載のガスバリア性積層体において、
上記無機物層が、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、アルミニウムからなる群から選択される一種または二種以上の無機物により形成されたものであるガスバリア性積層体。
[14]
上記[12]または[13]に記載のガスバリア性積層体において、
上記無機物層が酸化アルミニウムにより構成された酸化アルミニウム層を含むガスバリア性積層体。
[1]
A gas barrier film composed of a cured product of a mixture containing a polycarboxylic acid, a polyamine compound, and a polyvalent metal compound,
In the infrared absorption spectrum of the gas barrier film,
The total peak area in the absorption band range of 1493 cm -1 to 1780 cm -1 is A,
The total peak area in the absorption band 1598 cm -1 to 1690 cm -1 is defined as B,
The total peak area in the absorption band 1690 cm -1 to 1780 cm -1 is C,
When the total peak area in the absorption band 1493 cm -1 to 1598 cm -1 is D,
The area ratio of the amide bond represented by B/A is 0.380 or less,
The area ratio of carboxylic acid represented by C/A is 0.150 or less,
A gas barrier film having an area ratio of a carboxylic acid salt represented by D/A of 0.520 or more.
[2]
In the gas barrier film described in [1] above,
Gas barrier property where (number of moles of polyvalent metal derived from the polyvalent metal compound in the cured product)/(number of moles of -COO- group derived from the polycarboxylic acid in the cured product) is 0.16 or more film.
[3]
In the gas barrier film described in [1] or [2] above,
A gas barrier in which (number of moles of amino groups derived from the polyamine compound in the cured product)/(number of moles of -COO- groups derived from the polycarboxylic acid in the cured product) is 20/100 or more and 90/100 or less. sex film.
[4]
In the gas barrier film according to any one of [1] to [3] above,
A gas barrier film in which the polycarboxylic acid contains one or more polymers selected from the group consisting of polyacrylic acid, polymethacrylic acid, and a copolymer of acrylic acid and methacrylic acid.
[5]
In the gas barrier film according to any one of [1] to [4] above,
A gas barrier film in which the polyvalent metal compound contains a divalent or higher valent metal compound.
[6]
In the gas barrier film according to any one of [1] to [5] above,
The polyvalent metal compound contains one or more divalent metal compounds selected from magnesium oxide, calcium oxide, barium oxide, zinc oxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, and zinc hydroxide. Gas barrier film.
[7]
In the gas barrier film according to any one of [1] to [6] above,
A gas barrier film in which the polyamine compound includes polyethyleneimine.
[8]
a base material layer;
A gas barrier layer provided on at least one surface of the base layer and composed of the gas barrier film according to any one of [1] to [7] above;
A gas barrier laminate comprising:
[9]
In the gas barrier laminate according to [8] above,
A gas barrier laminate in which the base layer contains one or more resins selected from the group consisting of polyamide, polyethylene terephthalate, and polybutylene terephthalate.
[10]
In the gas barrier laminate according to [8] or [9] above,
The base layer includes a first base layer and a second base layer,
The gas barrier layer, the first base layer, and the second base layer are laminated in this order, and the first base layer is made of a material selected from the group consisting of polyamide, polyethylene terephthalate, and polybutylene terephthalate. Or a gas barrier laminate containing two or more types of resin.
[11]
In the gas barrier laminate according to any one of [8] to [10] above,
A gas barrier laminate, wherein the gas barrier layer has a thickness of 0.01 μm or more and 15 μm or less.
[12]
In the gas barrier laminate according to any one of [8] to [11] above,
A gas barrier laminate further comprising an inorganic layer between the base layer and the gas barrier layer.
[13]
In the gas barrier laminate according to [12] above,
A gas barrier laminate, wherein the inorganic layer is formed of one or more inorganic materials selected from the group consisting of silicon oxide, aluminum oxide, and aluminum.
[14]
In the gas barrier laminate according to [12] or [13] above,
A gas barrier laminate including an aluminum oxide layer in which the inorganic layer is made of aluminum oxide.

本発明によれば、バリア性、耐デラミ性および生産性のバランスに優れたガスバリア性材料を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a gas barrier material with an excellent balance of barrier properties, delamination resistance, and productivity.

本発明に係る実施形態のガスバリア性積層体の構造の一例を模式的に示した断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing an example of the structure of a gas barrier laminate according to an embodiment of the present invention. 本発明に係る実施形態のガスバリア性積層体の構造の一例を模式的に示した断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing an example of the structure of a gas barrier laminate according to an embodiment of the present invention.

以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、図は概略図であり、実際の寸法比率とは一致していない。なお、文中の数字の間にある「~」は特に断りがなければ、以上から以下を表す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the figure is a schematic diagram and does not correspond to the actual dimensional ratio. In addition, unless otherwise specified, "~" between numbers in the text represents the following from the above.

<ガスバリア性フィルム>
本実施形態に係るガスバリア性フィルムは、ポリカルボン酸と、ポリアミン化合物と、多価金属化合物と、を含む混合物の硬化物により構成されたガスバリア性フィルムであって、上記ガスバリア性フィルムの赤外線吸収スペクトルにおいて、吸収帯1493cm-1以上1780cm-1以下の範囲における全ピーク面積をAとし、吸収帯1598cm-1以上1690cm-1以下の範囲における全ピーク面積をBとし、吸収帯1690cm-1以上1780cm-1以下の範囲における全ピーク面積をCとし、吸収帯1493cm-1以上1598cm-1以下の範囲における全ピーク面積をDとしたとき、B/Aで示されるアミド結合の面積比率が0.380以下であり、C/Aで示されるカルボン酸の面積比率が0.150以下であり、D/Aで示されるカルボン酸塩の面積比率が0.520以上である。
本実施形態に係るガスバリア性フィルムは、例えば、ガスバリア用塗材を基材層や無機物層に塗布した後、乾燥、熱処理を行い、ガスバリア用塗材を硬化させて、ガスバリア性層を形成することによって得られるものである。すなわち、ガスバリア用塗材を硬化させて得られるものである。
<Gas barrier film>
The gas barrier film according to the present embodiment is a gas barrier film composed of a cured product of a mixture containing a polycarboxylic acid, a polyamine compound, and a polyvalent metal compound, and the gas barrier film has an infrared absorption spectrum. In, the total peak area in the absorption band 1493 cm -1 to 1780 cm -1 is A, the total peak area in the absorption band 1598 cm -1 to 1690 cm -1 is B, and the absorption band 1690 cm -1 to 1780 cm - When the total peak area in the range of 1 or less is C, and the total peak area in the absorption band 1493 cm -1 or more and 1598 cm -1 or less is D, the area ratio of the amide bond expressed as B/A is 0.380 or less The area ratio of carboxylic acid represented by C/A is 0.150 or less, and the area ratio of carboxylic acid salt represented by D/A is 0.520 or more.
The gas barrier film according to the present embodiment can be formed by, for example, applying a gas barrier coating material to a base layer or an inorganic layer, followed by drying and heat treatment to harden the gas barrier coating material to form a gas barrier layer. This is obtained by That is, it is obtained by curing a gas barrier coating material.

また、本実施形態に係るガスバリア性フィルム10またはガスバリア性層103の赤外線吸収スペクトルにおいて、吸収帯1493cm-1以上1780cm-1以下の範囲における全ピーク面積をAとし、吸収帯1598cm-1以上1690cm-1以下の範囲における全ピーク面積をBとしたとき、B/Aで示されるアミド結合の面積比率は、バリア性、耐デラミ性および生産性のバランスをより一層向上させる観点から、好ましくは0.370以下、より好ましくは0.360以下、さらに好ましくは0.350以下である。また、B/Aで示されるアミド結合の面積比率の下限は、高湿度下のガスバリア性能やレトルト処理後のガスバリア性能、酸性の内容物を充填した際のガスバリア性能等をより一層向上させる観点から、好ましくは0.235以上、より好ましくは0.250以上、さらに好ましくは0.270以上、さらに好ましくは0.290以上、特に好ましくは0.310以上である。
また、本実施形態に係るガスバリア性フィルム10またはガスバリア性層103の赤外線吸収スペクトルにおいて、吸収帯1690cm-1以上1780cm-1以下の範囲における全ピーク面積をCとしたとき、C/Aで示されるカルボン酸の面積比率が、高湿度下のガスバリア性能やレトルト処理後のガスバリア性能、酸性の内容物を充填した際のガスバリア性能等をより一層向上させる観点から、好ましくは0.120以下、より好ましくは0.100以下、さらに好ましくは0.080以下、特に好ましくは0.060以下である。
また、上記C/Aで示されるカルボン酸の面積比率の下限は、特に限定されないが、例えば、0.0001以上である。
さらに、本実施形態に係るガスバリア性フィルム10またはガスバリア性層103の赤外線吸収スペクトルにおいて、吸収帯1493cm-1以上1598cm-1以下の範囲における全ピーク面積をDとしたとき、D/Aで示されるカルボン酸塩の面積比率が、バリア性、耐デラミ性および生産性のバランスをより一層向上させる観点から、好ましくは0.550以上、より好ましくは0.580以上、さらに好ましくは0.600以上である。
また、上記D/Aで示されるカルボン酸塩の面積比率の上限は、高湿度下のガスバリア性能やレトルト処理後のガスバリア性能、酸性の内容物を充填した際のガスバリア性能等をより一層向上させる観点から、好ましくは0.750以下、より好ましくは0.720以下、さらに好ましくは0.700以下、さらにより好ましくは0.680以下である。
Further, in the infrared absorption spectrum of the gas barrier film 10 or gas barrier layer 103 according to the present embodiment, the total peak area in the absorption band 1493 cm -1 to 1780 cm -1 is defined as A, and the absorption band 1598 cm -1 to 1690 cm - When the total peak area in the range of 1 or less is defined as B, the area ratio of the amide bond represented by B/A is preferably 0.0000000000000000 from the viewpoint of further improving the balance of barrier properties, delaminated resistance, and productivity. It is 370 or less, more preferably 0.360 or less, even more preferably 0.350 or less. In addition, the lower limit of the area ratio of amide bonds expressed by B/A is set from the viewpoint of further improving gas barrier performance under high humidity, gas barrier performance after retort processing, gas barrier performance when filled with acidic contents, etc. , preferably 0.235 or more, more preferably 0.250 or more, still more preferably 0.270 or more, even more preferably 0.290 or more, particularly preferably 0.310 or more.
Further, in the infrared absorption spectrum of the gas barrier film 10 or the gas barrier layer 103 according to the present embodiment, when the total peak area in the absorption band range of 1690 cm -1 to 1780 cm -1 is C, it is expressed as C/A. The area ratio of carboxylic acid is preferably 0.120 or less, more preferably 0.120 or less, from the viewpoint of further improving gas barrier performance under high humidity, gas barrier performance after retort treatment, gas barrier performance when filled with acidic contents, etc. is 0.100 or less, more preferably 0.080 or less, particularly preferably 0.060 or less.
Further, the lower limit of the area ratio of carboxylic acid represented by C/A is not particularly limited, but is, for example, 0.0001 or more.
Furthermore, in the infrared absorption spectrum of the gas barrier film 10 or the gas barrier layer 103 according to the present embodiment, when the total peak area in the absorption band range of 1493 cm -1 to 1598 cm -1 is D, it is expressed as D/A. The area ratio of the carboxylic acid salt is preferably 0.550 or more, more preferably 0.580 or more, and even more preferably 0.600 or more, from the viewpoint of further improving the balance between barrier properties, delamination resistance, and productivity. be.
In addition, the upper limit of the area ratio of the carboxylate salt represented by D/A above further improves gas barrier performance under high humidity, gas barrier performance after retort processing, gas barrier performance when filled with acidic contents, etc. From this point of view, it is preferably 0.750 or less, more preferably 0.720 or less, even more preferably 0.700 or less, and even more preferably 0.680 or less.

本実施形態に係るガスバリア性フィルムまたはガスバリア性層は赤外線吸収スペクトルにおける未反応のカルボン酸のνC=Oに基づく吸収が1700cm-1付近にみられ、架橋構造であるアミド結合のνC=Oに基づく吸収が1630~1685cm-1付近にみられ、カルボン酸塩のνC=Oに基づく吸収が1540~1560cm-1付近にみられる。
すなわち、本実施形態において、赤外線吸収スペクトルにおける吸収帯1493cm-1以上1780cm-1以下の範囲における全ピーク面積Aは、カルボン酸とアミド結合とカルボン酸塩の合計量の指標を表し、吸収帯1598cm-1以上1690cm-1以下の範囲における全ピーク面積Bはアミド結合の存在量の指標を表すと考えられる。さらに、吸収帯1690cm-1以上1780cm-1以下の範囲における全ピーク面積Cは未反応のカルボン酸の存在量の指標を表し、吸収帯1493cm-1以上1598cm-1以下の範囲における全ピーク面積Dはカルボン酸塩の存在量の指標を表していると考えられる。
In the gas barrier film or gas barrier layer according to the present embodiment, absorption based on νC=O of unreacted carboxylic acid is seen near 1700 cm −1 in the infrared absorption spectrum, and absorption based on νC=O of the amide bond, which is a crosslinked structure, is observed at around 1700 cm −1. Absorption is observed in the vicinity of 1630 to 1685 cm -1 , and absorption based on νC=O of the carboxylate is observed in the vicinity of 1540 to 1560 cm -1 .
That is, in this embodiment, the total peak area A in the absorption band 1493 cm -1 to 1780 cm -1 in the infrared absorption spectrum represents an index of the total amount of carboxylic acid, amide bond, and carboxylate, and the absorption band 1598 cm The total peak area B in the range from −1 to 1690 cm and −1 is considered to represent an index of the amount of amide bonds present. Furthermore, the total peak area C in the absorption band range from 1690 cm -1 to 1780 cm -1 represents an index of the amount of unreacted carboxylic acid, and the total peak area D in the absorption band range from 1493 cm -1 to 1598 cm -1 is considered to represent an index of the amount of carboxylate present.

なお、本実施形態において、上記全ピーク面積A~Dは、以下の手順で測定できる。
まず、ガスバリア性フィルムまたはガスバリア性層から1cm×3cmの測定用サンプルを切り出す。次いで、そのガスバリア性フィルムまたはガスバリア性層の表面の赤外線吸収スペクトルを赤外線全反射測定(ATR法)により得る。得られた赤外線吸収スペクトルから、以下の手順(1)~(4)で上記全ピーク面積A~Dを算出する。
(1)1780cm-1と1493cm-1の吸光度を直線(N)で結び、吸収帯1493cm-1以上1780cm-1以下の範囲の吸光スペクトルとNで囲まれる面積を全ピーク面積Aとする。
(2)1690cm-1の吸光度(Q)から垂直に直線(O)を下ろし、NとOの交差点をPとし、1598cm-1の吸光度(R)から垂直に直線(S)を下ろし、NとSの交差点をTとし、吸収帯1598cm-1以上1690cm-1以下の範囲の吸収スペクトルと直線S、点T、直線N、点P、直線O、吸光度Q、吸光度Rで囲まれる面積を全ピーク面積Bとする。
(3)吸収帯1690cm-1以上1780cm-1以下の範囲の吸収スペクトルと吸光度Q、直線O,点P、直線Nで囲まれる面積を全ピーク面積Cとする。
(4)吸収帯1493cm-1以上1598cm-1以下の範囲の吸収スペクトルと吸光度R、直線S、点T、直線Nで囲まれる面積を全ピーク面積Dとする。
次いで、上記の方法で求めた面積から面積比B/A、C/A、D/Aを求める。
なお、本実施形態の赤外線吸収スペクトルの測定(赤外線全反射測定:ATR法)は、例えば、日本分光社製IRT-5200装置を用い、PKM-GE-S(Germanium)結晶を装着して入射角度45度、室温、分解能4cm-1、積算回数100回の条件で行うことができる。
In addition, in this embodiment, the above-mentioned total peak areas A to D can be measured by the following procedure.
First, a 1 cm x 3 cm measurement sample is cut out from the gas barrier film or gas barrier layer. Next, an infrared absorption spectrum of the surface of the gas barrier film or gas barrier layer is obtained by infrared total reflection measurement (ATR method). From the obtained infrared absorption spectrum, the total peak areas A to D are calculated using the following steps (1) to (4).
(1) Connect the absorbance at 1780 cm -1 and 1493 cm -1 with a straight line (N), and define the total peak area A as the area surrounded by N and the absorption spectrum in the range of absorption band 1493 cm -1 to 1780 cm -1 .
(2) Draw a straight line (O) perpendicularly from the absorbance (Q) at 1690 cm -1 , set the intersection of N and O as P, and draw a straight line (S) perpendicularly from the absorbance (R) at 1598 cm -1 , and The intersection of S is defined as T, and the area surrounded by the absorption spectrum in the range of absorption band 1598 cm -1 to 1690 cm -1 , line S, point T, line N, point P, line O, absorbance Q, and absorbance R is the total peak. Let the area be B.
(3) The area surrounded by the absorption spectrum and absorbance Q in the absorption band range of 1690 cm -1 to 1780 cm -1 , the straight line O, the point P, and the straight line N is the total peak area C.
(4) The area surrounded by the absorption spectrum and absorbance R in the absorption band range of 1493 cm -1 to 1598 cm -1 , straight line S, point T, and straight line N is defined as the total peak area D.
Next, the area ratios B/A, C/A, and D/A are determined from the areas determined by the above method.
The measurement of the infrared absorption spectrum (infrared total reflection measurement: ATR method) of this embodiment is carried out using, for example, an IRT-5200 device manufactured by JASCO Corporation, with a PKM-GE-S (Germanium) crystal attached and the incident angle This can be carried out under the conditions of 45 degrees Celsius, room temperature, resolution 4 cm −1 , and 100 integrations.

本実施形態に係るガスバリア性フィルムまたはガスバリア性層のB/Aで示されるアミド結合の面積比率、C/Aで示されるカルボン酸の面積比率およびD/Aで示されるカルボン酸塩の面積比率は、ガスバリア性フィルムまたはガスバリア性層の製造条件を適切に調節することにより制御することが可能である。
本実施形態においては、とくにポリカルボン酸およびポリアミン化合物の配合比率、ガスバリア用塗材の調製方法、上記ガスバリア用塗材の加熱処理の方法・温度・時間等が、上記B/Aで示されるアミド結合の面積比率、上記C/Aで示されるカルボン酸の面積比率および上記D/Aで示されるカルボン酸塩の面積比率を制御するための因子として挙げられる。
The area ratio of amide bond represented by B/A, the area ratio of carboxylic acid represented by C/A, and the area ratio of carboxylic acid salt represented by D/A of the gas barrier film or gas barrier layer according to the present embodiment are can be controlled by appropriately adjusting the manufacturing conditions of the gas barrier film or gas barrier layer.
In this embodiment, the blending ratio of the polycarboxylic acid and the polyamine compound, the preparation method of the gas barrier coating material, the method, temperature, time, etc. of the heat treatment of the gas barrier coating material are particularly important for the amide represented by B/A. These factors are listed as factors for controlling the area ratio of bonding, the area ratio of carboxylic acid represented by C/A above, and the area ratio of carboxylic acid salt represented by D/A above.

本実施形態において、(ガスバリア用塗材中の多価金属化合物のモル数)/(ガスバリア用塗材中のポリカルボン酸に含まれる-COO-基のモル数)すなわち(硬化物中の多価金属化合物由来の多価金属のモル数)/(硬化物中のポリカルボン酸由来の-COO-基のモル数)は、0.16以上が好ましく、0.18以上がより好ましく、0.20以上がさらに好ましく、0.25以上がさらにより好ましく、0.30以上がさらにより好ましく、0.35以上がさらにより好ましい。
(ガスバリア用塗材中の多価金属化合物のモル数)/(ガスバリア用塗材中のポリカルボン酸に含まれる-COO-基のモル数)を上記下限値以上とすることにより、高湿度下のガスバリア性能やレトルト処理後のガスバリア性能、酸性の内容物を充填した際のガスバリア性能等をより一層向上させることができる。
ここで、本発明者らの検討によれば、基材層として、吸湿性があるポリアミド等を用いた場合に、高湿度下のガスバリア性能やレトルト処理後のガスバリア性能、酸性の内容物を充填した際のガスバリア性能等が悪化しやすいことを見出した。しかし、(ガスバリア用塗材中の多価金属化合物のモル数)/(ガスバリア用塗材中のポリカルボン酸に含まれる-COO-基のモル数)を上記下限値以上とすることにより、基材層として、吸湿性があるポリアミド等を用いた場合でも、高湿度下のガスバリア性能やレトルト処理後のガスバリア性能、酸性の内容物を充填した際のガスバリア性能等を向上させることが可能である。
一方、(ガスバリア用塗材中の多価金属化合物のモル数)/(ガスバリア用塗材中のポリカルボン酸に含まれる-COO-基のモル数)すなわち(硬化物中の多価金属化合物由来の多価金属のモル数)/(硬化物中のポリカルボン酸由来の-COO-基のモル数)は、0.80以下が好ましく、0.70以下がより好ましく、0.60以下がさらに好ましく、0.50以下がさらにより好ましい。
(ガスバリア用塗材中の多価金属化合物のモル数)/(ガスバリア用塗材中のポリカルボン酸に含まれる-COO-基のモル数)を上記上限値以下とすることにより、高湿度下のガスバリア性能やレトルト処理後のガスバリア性能、酸性の内容物を充填した際のガスバリア性能等をより一層向上させることができる。
本実施形態によれば、加熱処理時間が短くてもバリア性および耐デラミ性に優れるガスバリア性フィルムおよびガスバリア性積層体を得ることができる。すなわち、本実施形態によれば、バリア性、耐デラミ性および生産性のバランスに優れたガスバリア性材料を提供することができる
In this embodiment, (number of moles of polyvalent metal compound in gas barrier coating material)/(number of moles of -COO- group contained in polycarboxylic acid in gas barrier coating material), that is, (number of moles of polyvalent metal compound in cured product) The ratio (number of moles of polyvalent metal derived from the metal compound)/(number of moles of -COO- group derived from polycarboxylic acid in the cured product) is preferably 0.16 or more, more preferably 0.18 or more, and 0.20 The above is more preferable, 0.25 or more is even more preferable, 0.30 or more is even more preferable, and 0.35 or more is even more preferable.
By setting (number of moles of polyvalent metal compound in gas barrier coating material)/(number of moles of -COO- group contained in polycarboxylic acid in gas barrier coating material) to the above lower limit value, it is possible to The gas barrier performance, the gas barrier performance after retort treatment, the gas barrier performance when filled with acidic contents, etc. can be further improved.
According to the studies conducted by the present inventors, when a hygroscopic polyamide or the like is used as the base material layer, gas barrier performance under high humidity, gas barrier performance after retort processing, and filling with acidic contents can be improved. It has been found that gas barrier performance etc. tend to deteriorate when However, by setting (number of moles of polyvalent metal compound in gas barrier coating material)/(number of moles of -COO- group contained in polycarboxylic acid in gas barrier coating material) to the above lower limit value, Even when using hygroscopic polyamide etc. as the material layer, it is possible to improve gas barrier performance under high humidity, gas barrier performance after retort processing, gas barrier performance when filled with acidic contents, etc. .
On the other hand, (number of moles of polyvalent metal compound in gas barrier coating material)/(number of moles of -COO- group contained in polycarboxylic acid in gas barrier coating material), that is, (derived from polyvalent metal compound in cured product) The ratio (number of moles of polyvalent metal)/(number of moles of -COO- group derived from polycarboxylic acid in the cured product) is preferably 0.80 or less, more preferably 0.70 or less, and still more preferably 0.60 or less. It is preferably 0.50 or less, and even more preferably 0.50 or less.
By setting (number of moles of polyvalent metal compound in gas barrier coating material)/(number of moles of -COO- group contained in polycarboxylic acid in gas barrier coating material) below the above upper limit, it is possible to The gas barrier performance, the gas barrier performance after retort treatment, the gas barrier performance when filled with acidic contents, etc. can be further improved.
According to this embodiment, a gas barrier film and a gas barrier laminate having excellent barrier properties and delamination resistance can be obtained even if the heat treatment time is short. That is, according to the present embodiment, it is possible to provide a gas barrier material with an excellent balance of barrier properties, delamination resistance, and productivity.

(ポリカルボン酸)
ポリカルボン酸は、分子内に2個以上のカルボキシ基を有するものである。具体的には、アクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸、フマル酸、クロトン酸、桂皮酸、3-ヘキセン酸、3-ヘキセン二酸等のα,β-不飽和カルボン酸の単独重合体またはこれらの共重合体が挙げられる。また、上記α,β-不飽和カルボン酸と、エチルエステル等のエステル類、エチレン等のオレフィン類等との共重合体であってもよい。
これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、クロトン酸、桂皮酸の単独重合体またはこれらの共重合体が好ましく、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸とメタクリル酸との共重合体から選択される一種または二種以上の重合体であることがより好ましく、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸から選択される少なくとも一種の重合体であることがさらに好ましく、アクリル酸の単独重合体、メタクリル酸の単独重合体から選択される少なくとも一種の重合体であることが特に好ましい。
ここで、本実施形態において、ポリアクリル酸とは、アクリル酸の単独重合体、アクリル酸と他のモノマーとの共重合体の両方を含む。アクリル酸と他のモノマーとの共重合体の場合、ポリアクリル酸は、重合体100質量%中に、アクリル酸由来の構成単位を、通常は90質量%以上、好ましくは95質量%以上、より好ましくは99質量%以上含む。
また、本実施形態において、ポリメタクリル酸とは、メタクリル酸の単独重合体、メタクリル酸と他のモノマーとの共重合体の両方を含む。メタクリル酸と他のモノマーとの共重合体の場合、ポリメタクリル酸は、重合体100質量%中に、メタクリル酸由来の構成単位を、通常は90質量%以上、好ましくは95質量%以上、より好ましくは99質量%以上含む。
(Polycarboxylic acid)
A polycarboxylic acid has two or more carboxy groups in its molecule. Specifically, homopolymers of α,β-unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid, crotonic acid, cinnamic acid, 3-hexenoic acid, and 3-hexenedioic acid, or these Examples include copolymers of It may also be a copolymer of the above α,β-unsaturated carboxylic acid and esters such as ethyl ester, olefins such as ethylene, and the like.
Among these, homopolymers or copolymers of acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid, crotonic acid, and cinnamic acid are preferred, and polyacrylic acid, polymethacrylic acid, and copolymers of acrylic acid and methacrylic acid are preferred. It is more preferable to use one or more types of polymers selected from polymers, even more preferably at least one type of polymer selected from polyacrylic acid and polymethacrylic acid, and homopolymers of acrylic acid. It is particularly preferably at least one kind of polymer selected from homopolymers of methacrylic acid and methacrylic acid.
Here, in this embodiment, polyacrylic acid includes both a homopolymer of acrylic acid and a copolymer of acrylic acid and other monomers. In the case of a copolymer of acrylic acid and other monomers, polyacrylic acid contains structural units derived from acrylic acid in 100% by mass of the polymer, usually at least 90% by mass, preferably at least 95% by mass, and more. Preferably it contains 99% by mass or more.
Moreover, in this embodiment, polymethacrylic acid includes both a homopolymer of methacrylic acid and a copolymer of methacrylic acid and other monomers. In the case of a copolymer of methacrylic acid and other monomers, polymethacrylic acid contains structural units derived from methacrylic acid in 100% by mass of the polymer, usually at least 90% by mass, preferably at least 95% by mass, and more. Preferably it contains 99% by mass or more.

本実施形態に係るポリカルボン酸はカルボン酸モノマーが重合した重合体であり、ポリカルボン酸の分子量としては、ガスバリア性および取扱い性のバランスに優れる観点から500~2,500,000が好ましく、5,000~2,000,000がより好ましく、10,000~1,500,000がより好ましく、100,000~1,200,000がさらに好ましい。
ここで、本実施形態において、ポリカルボン酸の分子量はポリエチレンオキサイド換算の重量平均分子量であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定することができる。
The polycarboxylic acid according to this embodiment is a polymer obtained by polymerizing carboxylic acid monomers, and the molecular weight of the polycarboxylic acid is preferably 500 to 2,500,000 from the viewpoint of excellent balance between gas barrier properties and handleability. ,000 to 2,000,000 is more preferable, 10,000 to 1,500,000 is more preferable, and even more preferably 100,000 to 1,200,000.
Here, in this embodiment, the molecular weight of the polycarboxylic acid is a weight average molecular weight in terms of polyethylene oxide, and can be measured using gel permeation chromatography (GPC).

本実施形態に係る揮発性塩基でポリカルボン酸を中和することにより、多価金属化合物やポリアミン化合物とポリカルボン酸とを混合する際に、ゲル化が起こることを抑制することができる。したがって、ポリカルボン酸において、ゲル化防止の観点から揮発性塩基によってカルボキシ基の部分中和物または完全中和物とすることが好ましい。中和物は、ポリカルボン酸のカルボキシ基を揮発性塩基で部分的にまたは完全に中和する(即ち、ポリカルボン酸のカルボキシ基を部分的または完全にカルボン酸塩とする)ことにより得ることができる。このことにより、ポリアミン化合物や多価金属化合物を添加する際、ゲル化を防止できる。
部分中和物は、ポリカルボン酸重合体の水溶液に揮発性塩基を添加することにより調製するが、ポリカルボン酸と揮発性塩基の量比を調節することにより、所望の中和度とすることができる。本実施形態においてはポリカルボン酸の揮発性塩基による中和度は、ポリアミン化合物のアミノ基との中和反応に起因するゲル化を十分に抑制する観点から、70~300当量%が好ましく、90~250当量%がより好ましく、100~200当量%がさらに好ましい。
By neutralizing the polycarboxylic acid with the volatile base according to the present embodiment, gelation can be suppressed when mixing the polyvalent metal compound or polyamine compound with the polycarboxylic acid. Therefore, in the polycarboxylic acid, it is preferable to use a volatile base to partially or completely neutralize the carboxy group from the viewpoint of preventing gelation. Neutralized products can be obtained by partially or completely neutralizing the carboxy groups of polycarboxylic acids with volatile bases (i.e., partially or completely converting the carboxy groups of polycarboxylic acids into carboxylic acid salts). I can do it. This makes it possible to prevent gelation when adding a polyamine compound or a polyvalent metal compound.
A partially neutralized product is prepared by adding a volatile base to an aqueous solution of a polycarboxylic acid polymer, and the desired degree of neutralization can be achieved by adjusting the quantitative ratio of the polycarboxylic acid and the volatile base. I can do it. In this embodiment, the degree of neutralization of the polycarboxylic acid with the volatile base is preferably 70 to 300 equivalent %, from the viewpoint of sufficiently suppressing gelation caused by the neutralization reaction with the amino group of the polyamine compound, and 90 It is more preferably from 100 to 200 equivalent %, and even more preferably from 100 to 200 equivalent %.

揮発性塩基としては、任意の水溶性塩基を用いることができる。
揮発性塩基としては、例えば、アンモニア、モルホリン、アルキルアミン、2-ジメチルアミノエタノール、N-メチルモノホリン、エチレンジアミン、トリエチルアミン等の三級アミンまたはこれらの水溶液、あるいはこれらの混合物が挙げられる。良好なガスバリア性を得る観点から、アンモニア水溶液が好ましい。
Any water-soluble base can be used as the volatile base.
Examples of the volatile base include tertiary amines such as ammonia, morpholine, alkylamines, 2-dimethylaminoethanol, N-methylmonophorine, ethylenediamine, triethylamine, aqueous solutions thereof, or mixtures thereof. From the viewpoint of obtaining good gas barrier properties, an ammonia aqueous solution is preferred.

(ポリアミン化合物)
本実施形態に係るガスバリア用塗材は、ポリアミン化合物を含む。ポリアミン化合物を含むことによって、得られるガスバリア性材料のバリア性を向上できるとともに、得られるガスバリア性積層体の層間接着性を向上でき、耐デラミ性を良好にすることができる。
本実施形態に係るポリアミン化合物は、主鎖あるいは側鎖あるいは末端にアミノ基を2つ以上有するポリマーである。具体的には、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリエチレンイミン、ポリ(トリメチレンイミン)等の脂肪族系ポリアミン類;ポリリジン、ポリアルギニンのように側鎖にアミノ基を有するポリアミド類;等が挙げられる。また、アミノ基の一部を変性したポリアミンでもよい。良好なガスバリア性を得る観点から、ポリエチレンイミンがより好ましい。
(Polyamine compound)
The gas barrier coating material according to this embodiment contains a polyamine compound. By including the polyamine compound, the barrier properties of the gas barrier material obtained can be improved, and the interlayer adhesion of the gas barrier laminate obtained can be improved, and the delamination resistance can be improved.
The polyamine compound according to this embodiment is a polymer having two or more amino groups in its main chain, side chain, or terminal. Specifically, aliphatic polyamines such as polyallylamine, polyvinylamine, polyethyleneimine, and poly(trimethyleneimine); polyamides having amino groups in side chains such as polylysine and polyarginine; and the like. It may also be a polyamine in which some of the amino groups are modified. From the viewpoint of obtaining good gas barrier properties, polyethyleneimine is more preferred.

本実施形態に係るポリアミン化合物の数平均分子量は、ガスバリア性および取扱い性のバランスに優れる観点から、50~2,000,000が好ましく、100~1,000,000がより好ましく、1,500~500,000がさらに好ましく、1,500~100,000がさらにより好ましく、1,500~50,000がさらにより好ましく、3,500~20,000がさらにより好ましく、5,000~15,000がさらにより好ましく、7,000~12,000が特に好ましい。
ここで、本実施形態において、ポリアミン化合物の分子量は沸点上昇法や粘度法を用いて測定することができる。
The number average molecular weight of the polyamine compound according to this embodiment is preferably from 50 to 2,000,000, more preferably from 100 to 1,000,000, and from 1,500 to 500,000 is even more preferred, 1,500 to 100,000 is even more preferred, 1,500 to 50,000 is even more preferred, 3,500 to 20,000 is even more preferred, 5,000 to 15,000 is even more preferred, and 7,000 to 12,000 is particularly preferred.
Here, in this embodiment, the molecular weight of the polyamine compound can be measured using a boiling point elevation method or a viscosity method.

多価金属化合物は、周期表の2~13族に属する金属及び金属化合物であり、具体的には、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、アルミニウム(Al)等の二価以上の金属、これら金属の酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、リン酸塩、亜リン酸塩、次亜リン酸塩、硫酸塩若しくは亜硫酸塩等が挙げられる。耐水性や不純物等の観点から金属の酸化物もしくは金属水酸化物が好ましい。
上記二価以上の金属の中でも、Mg、Ca、Zn、Ba及びAl、特にZnが好ましい。また、上記金属化合物の中でも、二価以上の金属化合物が好ましく、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化亜鉛、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化亜鉛等の二価の金属化合物がより好ましく、酸化亜鉛、水酸化亜鉛がさらに好ましく、酸化亜鉛が特に好ましい。
これら多価金属化合物は、少なくとも一種が使用されればよく、一種または二種以上としてもよい。
Polyvalent metal compounds are metals and metal compounds belonging to Groups 2 to 13 of the periodic table, and specifically include magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), and iron (Fe). ), divalent or higher valent metals such as cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu), zinc (Zn), aluminum (Al), oxides, hydroxides, halides, carbonates of these metals, Examples include phosphates, phosphites, hypophosphites, sulfates, and sulfites. From the viewpoint of water resistance, impurities, etc., metal oxides or metal hydroxides are preferred.
Among the above divalent or higher valent metals, Mg, Ca, Zn, Ba and Al, particularly Zn, are preferred. Among the above metal compounds, divalent or higher valent metal compounds are preferred, and divalent metals such as magnesium oxide, calcium oxide, barium oxide, zinc oxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, zinc hydroxide, etc. Compounds are more preferred, zinc oxide and zinc hydroxide are even more preferred, and zinc oxide is particularly preferred.
At least one type of these polyvalent metal compounds may be used, and one or more types may be used.

本実施形態において、(ガスバリア用塗材中のポリアミン化合物に含まれるアミノ基のモル数)/(ガスバリア用塗材中のポリカルボン酸に含まれる-COO-基のモル数)すなわち(硬化物中のポリアミン化合物由来のアミノ基のモル数)/(硬化物中のポリカルボン酸由来の-COO-基のモル数)は、20/100以上が好ましく、25/100以上がより好ましく、30/100以上がさらに好ましく、35/100以上がさらにより好ましく、40/100以上が特に好ましい。(ガスバリア用塗材中のポリアミン化合物に含まれるアミノ基のモル数)/(ガスバリア用塗材中のポリカルボン酸に含まれる-COO-基のモル数)を上記下限値以上とすることにより、高湿度下のガスバリア性能やレトルト処理後のガスバリア性能、酸性の内容物を充填した際のガスバリア性能等をより一層向上させることができる。
一方、(ガスバリア用塗材中のポリアミン化合物に含まれるアミノ基のモル数)/(ガスバリア用塗材中のポリカルボン酸に含まれる-COO-基のモル数)すなわち(硬化物中のポリアミン化合物由来のアミノ基のモル数)/(硬化物中のポリカルボン酸由来の-COO-基のモル数)は、90/100以下が好ましく、85/100以下がより好ましく、80/100以下がさらに好ましく、75/100以下がさらにより好ましく、70/100以下が特に好ましい。(ガスバリア用塗材中のポリアミン化合物に含まれるアミノ基のモル数)/(ガスバリア用塗材中のポリカルボン酸に含まれる-COO-基のモル数)を上記上限値以下とすることにより、高湿度下のガスバリア性能やレトルト処理後のガスバリア性能、酸性の内容物を充填した際のガスバリア性能等をより一層向上させることができる。
かかる理由の詳細は、明らかではないが、ポリアミン化合物を構成するアミノ基によるアミド架橋と、ポリカルボン酸と多価金属との塩を構成する多価金属による金属架橋がバランスよく緻密な構造を形成することにより、高湿度下のガスバリア性能やレトルト処理後のガスバリア性能、酸性の内容物を充填した際のガスバリア性能に優れたガスバリア性フィルムまたはガスバリア性積層体を得ることができると考えられる。
In this embodiment, (number of moles of amino groups contained in the polyamine compound in the gas barrier coating material)/(number of moles of -COO- groups contained in the polycarboxylic acid in the gas barrier coating material), that is, (number of moles of -COO- groups contained in the polycarboxylic acid in the gas barrier coating material) The ratio (number of moles of amino groups derived from the polyamine compound)/(number of moles of -COO- groups derived from polycarboxylic acid in the cured product) is preferably 20/100 or more, more preferably 25/100 or more, and 30/100. The ratio is more preferably 35/100 or more, even more preferably 40/100 or more. By setting (number of moles of amino groups contained in the polyamine compound in the coating material for gas barrier)/(number of moles of -COO- group contained in the polycarboxylic acid in the coating material for gas barrier) to the above lower limit value or more, Gas barrier performance under high humidity, gas barrier performance after retort treatment, gas barrier performance when filled with acidic contents, etc. can be further improved.
On the other hand, (number of moles of amino groups contained in the polyamine compound in the gas barrier coating material)/(number of moles of -COO- groups contained in the polycarboxylic acid in the gas barrier coating material), that is, (number of moles of the -COO- group contained in the polycarboxylic acid in the gas barrier coating material) The ratio (number of moles of amino groups derived from polycarboxylic acid)/(number of moles of -COO- groups derived from polycarboxylic acid in the cured product) is preferably 90/100 or less, more preferably 85/100 or less, and furthermore 80/100 or less. It is preferably 75/100 or less, even more preferably 70/100 or less. By setting (number of moles of amino groups contained in the polyamine compound in the coating material for gas barrier)/(number of moles of -COO- group contained in the polycarboxylic acid in the coating material for gas barrier) below the above upper limit, Gas barrier performance under high humidity, gas barrier performance after retort treatment, gas barrier performance when filled with acidic contents, etc. can be further improved.
The details of this reason are not clear, but the amide crosslinks due to the amino groups constituting the polyamine compound and the metal crosslinks due to the polyvalent metals constituting the salt of polycarboxylic acid and polyvalent metal form a well-balanced and dense structure. It is thought that by doing so, it is possible to obtain a gas barrier film or gas barrier laminate that has excellent gas barrier performance under high humidity, gas barrier performance after retort treatment, and gas barrier performance when filled with acidic contents.

本実施形態に係るガスバリア用塗材は炭酸系アンモニウム塩をさらに含むことが好ましい。炭酸系アンモニウム塩は、多価金属化合物を、炭酸多価金属アンモニウム錯体の状態にして、多価金属化合物の溶解性を向上させ、多価金属化合物を含む均一な溶液を調製するために添加するものである。本実施形態に係るガスバリア用塗材は炭酸系アンモニウム塩を含むことによって、多価金属化合物の溶解量を増やすことができ、その結果、(ガスバリア用塗材中の多価金属化合物のモル数)/(ガスバリア用塗材中のポリカルボン酸に含まれる-COO-基のモル数)を上記下限値以上としても、均一なガスバリア用塗材を得ることができる。
炭酸系アンモニウム塩としては、例えば、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム等が挙げられ、揮発しやすく、得られるガスバリア性層に残存し難い点から、炭酸アンモニウムが好ましい。
(ガスバリア用塗材中の炭酸系アンモニウム塩のモル数)/(ガスバリア用塗材中の多価金属化合物のモル数)は、0.05以上が好ましく、0.10以上がより好ましく、0.25以上がさらに好ましく、0.50以上がさらにより好ましく、0.75以上が特に好ましい。これにより、多価金属化合物の溶解性をより一層向上させることができる。
一方、(ガスバリア用塗材中の炭酸系アンモニウム塩のモル数)/(ガスバリア用塗材中の多価金属化合物のモル数)は、10.0以下が好ましく、5.0以下がより好ましく、2.0以下がさらに好ましく、1.5以下がさらにより好ましい。これにより、本実施形態に係るガスバリア用塗材の塗工性をより一層向上させることができる。
It is preferable that the gas barrier coating material according to this embodiment further contains a carbonate ammonium salt. A carbonate ammonium salt is added to convert a polyvalent metal compound into a polyvalent metal ammonium carbonate complex, improve the solubility of the polyvalent metal compound, and prepare a uniform solution containing the polyvalent metal compound. It is something. By containing the carbonate ammonium salt, the gas barrier coating material according to the present embodiment can increase the amount of dissolved polyvalent metal compound, and as a result, (the number of moles of the polyvalent metal compound in the gas barrier coating material) Even if /(number of moles of -COO- groups contained in polycarboxylic acid in the gas barrier coating material) is greater than or equal to the above lower limit, a uniform gas barrier coating material can be obtained.
Examples of carbonate-based ammonium salts include ammonium carbonate and ammonium hydrogen carbonate.Ammonium carbonate is preferred because it easily evaporates and is difficult to remain in the resulting gas barrier layer.
(Number of moles of ammonium carbonate salt in gas barrier coating material)/(Number of moles of polyvalent metal compound in gas barrier coating material) is preferably 0.05 or more, more preferably 0.10 or more, and 0.05 or more, more preferably 0.10 or more. It is more preferably 25 or more, even more preferably 0.50 or more, and particularly preferably 0.75 or more. Thereby, the solubility of the polyvalent metal compound can be further improved.
On the other hand, (number of moles of carbonate ammonium salt in gas barrier coating material)/(number of moles of polyvalent metal compound in gas barrier coating material) is preferably 10.0 or less, more preferably 5.0 or less, It is more preferably 2.0 or less, and even more preferably 1.5 or less. Thereby, the coating properties of the gas barrier coating material according to this embodiment can be further improved.

また、ガスバリア用塗材の固形分濃度は、塗工性を向上させる観点から、0.5~15質量%に設定することが好ましく、1~10質量%に設定することがさらに好ましい。 Further, the solid content concentration of the gas barrier coating material is preferably set to 0.5 to 15% by mass, more preferably 1 to 10% by mass, from the viewpoint of improving coatability.

また、ガスバリア用塗材には、塗布の際にはじきが発生するのを抑制する観点から、界面活性剤をさらに添加することが好ましい。界面活性剤の添加量は、ガスバリア用塗材の固形分全体を100質量%としたとき、0.01~3質量%が好ましく、0.01~1質量%がより好ましい。 Further, it is preferable to further add a surfactant to the gas barrier coating material from the viewpoint of suppressing the occurrence of repelling during coating. The amount of the surfactant added is preferably 0.01 to 3% by mass, more preferably 0.01 to 1% by mass, when the total solid content of the gas barrier coating material is 100% by mass.

本実施形態に係る界面活性剤としては、例えば、陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられ、良好な塗工性を得る観点から、非イオン性界面活性剤が好ましく、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類がより好ましい。 Examples of the surfactant according to the present embodiment include anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, etc., from the viewpoint of obtaining good coating properties. From these, nonionic surfactants are preferred, and polyoxyethylene alkyl ethers are more preferred.

非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル類、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、シリコーン系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤、含フッ素界面活性剤等が挙げられる。 Examples of nonionic surfactants include polyoxyalkylene alkylaryl ethers, polyoxyalkylene alkyl ethers, polyoxyalkylene fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, silicone surfactants, and acetylene alcohol surfactants. , fluorine-containing surfactants, and the like.

ポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテル類としては、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル等を挙げることができる。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル類としては、例えば、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類を挙げることができる。
ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル類としては、例えば、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンラウリン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル等を挙げることができる。
ソルビタン脂肪酸エステル類としては、例えば、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレート等を挙げることができる。
シリコーン系界面活性剤としては、例えば、ジメチルポリシロキサン等を挙げることができる。
アセチレンアルコール系界面活性剤としては、例えば、2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール、3,6-ジメチル-4-オクチン-3,6-ジオール、3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3オール等を挙げることができる。
含フッ素系界面活性剤としては、例えば、フッ素アルキルエステル等を挙げることができる。
Examples of the polyoxyalkylene alkylaryl ethers include polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene dodecylphenyl ether, and the like.
Examples of the polyoxyalkylene alkyl ethers include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether and polyoxyethylene lauryl ether.
Examples of the polyoxyalkylene fatty acid esters include polyoxyethylene oleate, polyoxyethylene laurate, and polyoxyethylene distearate.
Examples of the sorbitan fatty acid esters include sorbitan laurate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan sesquiolate, polyoxyethylene monooleate, and polyoxyethylene stearate.
Examples of silicone surfactants include dimethylpolysiloxane.
Examples of acetylene alcohol surfactants include 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol, 3, Examples include 5-dimethyl-1-hexyn-3ol.
Examples of the fluorine-containing surfactant include fluorine alkyl esters.

本実施形態に係るガスバリア用塗材は、本発明の目的を損なわない範囲で、他の添加剤を含んでもよい。例えば、滑剤、スリップ剤、アンチ・ブロッキング剤、帯電防止剤、防曇剤、顔料、染料、無機また有機の充填剤等の各種添加剤を添加してよい。 The gas barrier coating material according to the present embodiment may contain other additives as long as the object of the present invention is not impaired. For example, various additives such as lubricants, slip agents, anti-blocking agents, antistatic agents, antifogging agents, pigments, dyes, inorganic or organic fillers, etc. may be added.

<ガスバリア用塗材の製造方法>
本実施形態に係るガスバリア用塗材は、例えば、以下のようにして製造することができる。
まず、ポリカルボン酸に、揮発性塩基を加えることによりポリカルボン酸のカルボキシ基を完全にまたは部分的に中和する。さらに多価金属塩化合物および炭酸系アンモニウム塩を混合して、上記揮発性塩基と中和した上記ポリカルボン酸の上記カルボキシ基の全部または一部、および上記揮発性塩基と中和しなかった上記ポリカルボン酸の上記カルボキシ基において金属塩を形成させる。その後、さらにポリアミン化合物を添加することによってガスバリア用塗材は得られる。このような手順でポリカルボン酸、多価金属塩化合物、炭酸系アンモニウム塩およびポリアミン化合物を混合することにより、凝集物の生成を抑制でき、均一なガスバリア用塗材を得ることができる。これにより、ポリカルボン酸に含まれる-COO-基とポリアミン化合物に含まれるアミノ基との脱水縮合反応をより効果的に進めることが可能となる。
<Method for manufacturing gas barrier coating material>
The gas barrier coating material according to this embodiment can be manufactured, for example, as follows.
First, a volatile base is added to the polycarboxylic acid to completely or partially neutralize the carboxy groups of the polycarboxylic acid. Further, by mixing a polyvalent metal salt compound and a carbonate ammonium salt, all or a part of the carboxy groups of the polycarboxylic acid are neutralized with the volatile base, and the carboxy groups of the polycarboxylic acid that are not neutralized with the volatile base are mixed. A metal salt is formed at the carboxy group of the polycarboxylic acid. Thereafter, a gas barrier coating material is obtained by further adding a polyamine compound. By mixing a polycarboxylic acid, a polyvalent metal salt compound, a carbonate ammonium salt, and a polyamine compound in such a procedure, the formation of aggregates can be suppressed and a uniform gas barrier coating material can be obtained. This allows the dehydration condensation reaction between the -COO- group contained in the polycarboxylic acid and the amino group contained in the polyamine compound to proceed more effectively.

より詳細には、以下の通りである。
まず、ポリカルボン酸を構成するカルボキシ基の完全または部分中和溶液を調製する。
ポリカルボン酸に、揮発性塩基を添加して、ポリカルボン酸のカルボキシ基が完全中和または部分中和する。当該ポリカルボン酸のカルボキシ基を中和することにより、多価金属化合物やポリアミン化合物の添加時にポリカルボン酸を構成するカルボキシ基と、多価金属化合物やポリアミン化合物を構成するアミノ基とが反応することによって発生するゲル化を効果的に防止し、均一なガスバリア用塗材を得ることができる。
次いで、多価金属塩化合物および炭酸系アンモニウム塩を添加、溶解させ、生成された多価金属イオンによりポリカルボン酸を構成する-COO-基との多価金属塩を形成する。このとき多価金属イオンと塩を形成する-COO-基は上記塩基と中和しなかったカルボキシ基および塩基によって中和された-COO-基の双方をいう。塩基と中和した-COO-基の場合は上記多価金属化合物由来の多価金属イオンが入れ替わって配位して-COO-基の多価金属塩を形成する。そして、多価金属塩を形成した後、さらにポリアミン化合物を添加することによって、ガスバリア用塗材を得ることができる。
More details are as follows.
First, a completely or partially neutralized solution of the carboxy groups constituting the polycarboxylic acid is prepared.
A volatile base is added to the polycarboxylic acid to completely or partially neutralize the carboxy groups of the polycarboxylic acid. By neutralizing the carboxy groups of the polycarboxylic acid, the carboxy groups that make up the polycarboxylic acid react with the amino groups that make up the polyvalent metal compound or polyamine compound when the polyvalent metal compound or polyamine compound is added. It is possible to effectively prevent gelation caused by this, and obtain a uniform gas barrier coating material.
Next, a polyvalent metal salt compound and a carbonate ammonium salt are added and dissolved, and the generated polyvalent metal ions form a polyvalent metal salt with the -COO- group constituting the polycarboxylic acid. In this case, the -COO- group that forms a salt with a polyvalent metal ion refers to both the carboxy group that was not neutralized with the base and the -COO- group that was neutralized by the base. In the case of a -COO- group neutralized with a base, the polyvalent metal ions derived from the polyvalent metal compound exchange and coordinate to form a polyvalent metal salt of the -COO- group. A gas barrier coating material can be obtained by further adding a polyamine compound after forming the polyvalent metal salt.

このように製造されたガスバリア用塗材を基材層上に塗布し、乾燥・硬化させることにより、ガスバリア性層を形成する。このとき、ポリカルボン酸を構成する-COO-基の多価金属塩の多価金属が金属架橋を形成し、ポリアミンを構成するアミノ基によりアミド架橋を形成して、優れたガスバリア性を有するガスバリア性層が得られる。 The gas barrier coating material produced in this manner is applied onto the base layer, dried and cured to form a gas barrier layer. At this time, the polyvalent metal of the polyvalent metal salt of the -COO- group constituting the polycarboxylic acid forms a metal crosslink, and the amino group constituting the polyamine forms an amide crosslink, resulting in a gas barrier with excellent gas barrier properties. A sexual layer is obtained.

<ガスバリア性積層体>
図1および2は、本発明に係る実施形態のガスバリア性積層体100の構造の一例を模式的に示した断面図である。
本実施形態に係るガスバリア性積層体100は、基材層101上に、ガスバリア用塗材を塗布し、硬化させたガスバリア性層103を有するものである。
すなわち、本実施形態に係るガスバリア性積層体100は、基材層101と、基材層101の少なくとも一方の面に設けられ、かつ、本実施形態に係るガスバリア性フィルム10により構成されたガスバリア性層103と、を備える。
また、図2に示すように、ガスバリア性積層体100において、無機物層102が基材層101とガスバリア性層103(ガスバリア性フィルム10)との間にさらに積層されていてもよい。これにより、酸素バリア性や水蒸気バリア性等のバリア性能をさらに向上させることができる。
また、ガスバリア性積層体100において、基材層101と、ガスバリア性層103または無機物層102との接着性を向上させる観点から、基材層101上にアンダーコート層がさらに積層されていてもよい。
<Gas barrier laminate>
1 and 2 are cross-sectional views schematically showing an example of the structure of a gas barrier laminate 100 according to an embodiment of the present invention.
The gas barrier laminate 100 according to this embodiment has a gas barrier layer 103 formed by applying and curing a gas barrier coating material on a base layer 101 .
That is, the gas barrier laminate 100 according to the present embodiment includes a base layer 101 and a gas barrier film 10 provided on at least one surface of the base layer 101 and composed of the gas barrier film 10 according to the present embodiment. A layer 103.
Further, as shown in FIG. 2, in the gas barrier laminate 100, an inorganic layer 102 may be further laminated between the base layer 101 and the gas barrier layer 103 (gas barrier film 10). Thereby, barrier performance such as oxygen barrier property and water vapor barrier property can be further improved.
Furthermore, in the gas barrier laminate 100, an undercoat layer may be further laminated on the base layer 101 from the viewpoint of improving the adhesion between the base layer 101 and the gas barrier layer 103 or the inorganic layer 102. .

(無機物層)
本実施形態に係る無機物層102を構成する無機物は、例えば、バリア性を有する薄膜を形成できる金属、金属酸化物、金属窒化物、金属弗化物、金属酸窒化物等が挙げられる。
無機物層102を構成する無機物としては、例えば、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等の周期表2A族元素;チタン、ジルコニウム、ルテニウム、ハフニウム、タンタル等の周期表遷移元素;亜鉛等の周期表2B族元素;アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム等の周期表3A族元素;ケイ素、ゲルマニウム、錫等の周期表4A族元素;セレン、テルル等の周期表6A族元素等の単体、酸化物、窒化物、弗化物、または酸窒化物等から選択される一種または二種以上を挙げることができる。
なお、本実施形態では、周期表の族名は旧CAS式で示している。
(Inorganic layer)
Examples of the inorganic substance constituting the inorganic layer 102 according to this embodiment include metals, metal oxides, metal nitrides, metal fluorides, metal oxynitrides, and the like that can form a thin film having barrier properties.
Examples of the inorganic material forming the inorganic material layer 102 include elements of group 2A of the periodic table such as beryllium, magnesium, calcium, strontium, and barium; transition elements of the periodic table such as titanium, zirconium, ruthenium, hafnium, and tantalum; and periodic table elements such as zinc. Group 2B elements; Group 3A elements of the periodic table such as aluminum, gallium, indium, and thallium; Elements of group 4A of the periodic table such as silicon, germanium, and tin; Elements, oxides, and nitrides of group 6A elements of the periodic table such as selenium and tellurium Examples include one or more selected from compounds, fluorides, oxynitrides, and the like.
Note that in this embodiment, group names in the periodic table are shown in the old CAS format.

さらに、上記無機物の中でも、バリア性、コスト等のバランスに優れていることから、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、アルミニウムからなる群から選択される一種または二種以上の無機物が好ましく、酸化アルミニウムがより好ましい。
なお、酸化ケイ素には、二酸化ケイ素の他、一酸化ケイ素、亜酸化ケイ素が含有されていてもよい。
Furthermore, among the above-mentioned inorganic substances, one or more inorganic substances selected from the group consisting of silicon oxide, aluminum oxide, and aluminum are preferred, and aluminum oxide is more preferable, since it has an excellent balance of barrier properties, cost, etc. .
Note that silicon oxide may contain silicon monoxide and silicon suboxide in addition to silicon dioxide.

無機物層102は上記無機物により形成されている。無機物層102は単層の無機物層から構成されていてもよいし、複数の無機物層から構成されていてもよい。また、無機物層102が複数の無機物層から構成されている場合には同一種類の無機物層から構成されていてもよいし、異なった種類の無機物層から構成されていてもよい。 The inorganic material layer 102 is formed of the above-mentioned inorganic material. The inorganic layer 102 may be composed of a single inorganic layer, or may be composed of a plurality of inorganic layers. Furthermore, when the inorganic layer 102 is composed of a plurality of inorganic layers, it may be composed of the same type of inorganic layer or different types of inorganic layers.

無機物層102の厚さは、バリア性、密着性、取扱い性等のバランスの観点から、通常1nm以上1000nm以下、好ましくは1nm以上500nm以下である。
本実施形態において、無機物層102の厚さは、透過型電子顕微鏡や走査型電子顕微鏡による観察画像により求めることができる。
The thickness of the inorganic layer 102 is usually 1 nm or more and 1000 nm or less, preferably 1 nm or more and 500 nm or less, from the viewpoint of a balance of barrier properties, adhesion, and handleability.
In this embodiment, the thickness of the inorganic layer 102 can be determined from an image observed using a transmission electron microscope or a scanning electron microscope.

無機物層102の形成方法は特に限定されず、例えば、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、化学気相成長法、物理気相蒸着法、化学気相蒸着法(CVD法)、プラズマCVD法、ゾルゲル法等により基材層101の片面または両面に無機物層102を形成することができる。中でも、スパッタリング法、イオンプレーティング法、化学気相蒸着法(CVD)、物理気相蒸着法(PVD)、プラズマCVD法等の減圧下での製膜が望ましい。これにより、窒化珪素や酸化窒化珪素等の珪素を含有する化学的に活性な分子種が速やかに反応することにより、無機物層102の表面の平滑性が改良され、孔を少なくすることができるものと予想される。
これらの結合反応を迅速に行うには、その無機原子や化合物が化学的に活性な分子種もしくは原子種であることが望ましい。
The method for forming the inorganic layer 102 is not particularly limited, and includes, for example, a vacuum deposition method, an ion plating method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method, a physical vapor deposition method, a chemical vapor deposition method (CVD method), and a plasma CVD method. The inorganic layer 102 can be formed on one or both sides of the base layer 101 by a method, a sol-gel method, or the like. Among these, film formation under reduced pressure such as sputtering, ion plating, chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), and plasma CVD is preferable. As a result, chemically active molecular species containing silicon such as silicon nitride and silicon oxynitride react quickly, thereby improving the smoothness of the surface of the inorganic layer 102 and reducing the number of pores. It is expected to be.
In order to carry out these bonding reactions rapidly, it is desirable that the inorganic atoms or compounds are chemically active molecular or atomic species.

(基材層)
本実施形態に係る基材層101は、ガスバリア用塗材の溶液を塗工できるものであれば、特に限定されず、用いることができる。例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、または紙等の有機質材料、ガラス、陶、セラミック、酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化珪素、セメント、アルミニウム、酸化アルミニウム、鉄、銅、ステンレス等の金属等の無機質材料、有機質材料同士または有機質材料と無機質材料との組合せからなる多層構造の基材層等が挙げられる。これらの中でも、例えば、包装材料やパネル等の各種フィルム用途の場合、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂を用いたプラスチックフィルム、または紙等の有機質材料が好ましい。
(Base material layer)
The base material layer 101 according to the present embodiment is not particularly limited and can be used as long as it can be coated with a solution of a gas barrier coating material. For example, thermosetting resins, thermoplastic resins, organic materials such as paper, glass, ceramics, silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride, cement, aluminum, aluminum oxide, metals such as iron, copper, stainless steel, etc. Examples include inorganic materials, multilayer base material layers made of a combination of organic materials, or a combination of an organic material and an inorganic material. Among these, for example, in the case of various film applications such as packaging materials and panels, plastic films using thermosetting resins or thermoplastic resins, or organic materials such as paper are preferable.

熱硬化性樹脂としては、公知の熱硬化性樹脂を用いることができる。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。 As the thermosetting resin, a known thermosetting resin can be used. Examples include epoxy resin, unsaturated polyester resin, phenol resin, urea/melamine resin, polyurethane resin, silicone resin, polyimide, and the like.

熱可塑性樹脂としては、公知の熱可塑性樹脂を用いることができる。例えば、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(4-メチル-1-ペンテン)、ポリ(1-ブテン)等)、ポリエステル(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)、ポリアミド(ナイロン-6、ナイロン-66、ポリメタキシレンアジパミド等)、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、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。
これらの中でも、透明性を良好にする観点から、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリイミドおよびポリブチレンテレフタレートからなる群から選択される一種または二種以上の樹脂が好ましく、耐ピンホール性、耐破れ性および耐熱性等に優れる観点から、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートからなる群から選択される一種または二種以上の樹脂が好ましい。また、基材層として、吸湿性があるポリアミドを用いた場合、ガスバリア性積層体において、ポリアミドが水分を吸収して膨潤し、高湿度下のガスバリア性能やレトルト処理後のガスバリア性能、酸性の内容物を充填した際のガスバリア性能等が悪化しやすいが、本実施形態に係るガスバリア性積層体100は、基材層101として、吸湿性があるポリアミドを用いた場合でも高湿度下のガスバリア性能やレトルト処理後のガスバリア性能の低下を抑制することができる。
また、熱可塑性樹脂からなる基材層101は、ガスバリア性積層体100の用途に応じて、単層であっても、二種以上の層であってもよい。
また、上記熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂により形成されたフィルムを少なくとも一方向、好ましくは二軸方向に延伸して基材層としてもよい。
As the thermoplastic resin, a known thermoplastic resin can be used. For example, polyolefins (polyethylene, polypropylene, poly(4-methyl-1-pentene), poly(1-butene), etc.), polyesters (polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, etc.), polyamides (nylon-6, nylon -66, polymethaxylene adipamide, etc.), polyvinyl chloride, polyimide, ethylene/vinyl acetate copolymer or its saponified product, polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, polycarbonate, polystyrene, ionomer, fluororesin, or mixtures thereof, etc. Can be mentioned.
Among these, from the viewpoint of improving transparency, one or more resins selected from the group consisting of polypropylene, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyamide, polyimide, and polybutylene terephthalate are preferred, and pinhole resistance is preferred. From the viewpoint of excellent tear resistance, heat resistance, etc., one or more resins selected from the group consisting of polyamide, polyethylene terephthalate, and polybutylene terephthalate are preferred. In addition, when hygroscopic polyamide is used as the base material layer, the polyamide absorbs moisture and swells in the gas barrier laminate, resulting in poor gas barrier performance under high humidity, gas barrier performance after retort processing, and acidic content. Gas barrier performance etc. tend to deteriorate when filled with materials, but the gas barrier laminate 100 according to this embodiment has good gas barrier performance under high humidity even when hygroscopic polyamide is used as the base layer 101. Deterioration in gas barrier performance after retort treatment can be suppressed.
Moreover, the base material layer 101 made of thermoplastic resin may be a single layer or may be a layer of two or more types depending on the use of the gas barrier laminate 100.
Further, a film formed from the above thermosetting resin or thermoplastic resin may be stretched in at least one direction, preferably in two axial directions, to form the base material layer.

本実施形態に係る基材層101としては、透明性、剛性、耐熱性に優れる観点から、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリイミドおよびポリブチレンテレフタレートから選択される一種または二種以上の熱可塑性樹脂により形成された二軸延伸フィルムが好ましく、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートから選択される一種または二種以上の熱可塑性樹脂により形成された二軸延伸フィルムがより好ましい。 The base material layer 101 according to this embodiment is made of one or more selected from polypropylene, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyamide, polyimide, and polybutylene terephthalate from the viewpoint of excellent transparency, rigidity, and heat resistance. A biaxially stretched film formed of a thermoplastic resin is preferred, and a biaxially stretched film formed of one or more thermoplastic resins selected from polyamide, polyethylene terephthalate, and polybutylene terephthalate is more preferred.

本実施形態に係るガスバリア性積層体100は、基材層101が第1基材層および第2基材層を含み、ガスバリア性層103、第1基材層および第2基材層がこの順番で積層された構成とした場合、第1基材層がポリアミド、ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートからなる群から選択される一種または二種以上の樹脂を含むことが好ましく、ポリアミドを含むことがより好ましい。この場合、基材層101としては、耐水性に優れるポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(4-メチル-1-ペンテン)、ポリ(1-ブテン)等)を含むことが好ましい。
これにより、本実施形態に係るガスバリア性積層体100において、耐ピンホール性、耐破れ性および耐熱性等を良好にしながら、高湿度下のガスバリア性能やレトルト処理後のガスバリア性能の低下をより一層抑制することができる。
In the gas barrier laminate 100 according to the present embodiment, the base layer 101 includes a first base layer and a second base layer, and the gas barrier layer 103, the first base layer, and the second base layer are arranged in this order. In the case of a laminated structure, the first base layer preferably contains one or more resins selected from the group consisting of polyamide, polyethylene terephthalate, and polybutylene terephthalate, and more preferably contains polyamide. . In this case, the base layer 101 preferably contains polyolefin (polyethylene, polypropylene, poly(4-methyl-1-pentene), poly(1-butene), etc.) that has excellent water resistance.
As a result, in the gas barrier laminate 100 according to the present embodiment, while improving pinhole resistance, tear resistance, heat resistance, etc., deterioration of gas barrier performance under high humidity and gas barrier performance after retort processing is further suppressed. Can be suppressed.

また、基材層101の表面に、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン・ビニアルコール共重合体、アクリル樹脂、ウレタン系樹脂等がコーティングされていてもよい。
さらに、基材層101はガスバリア性層103(ガスバリア性フィルム10)との接着性を改良するために、表面処理を行ってもよい。具体的には、コロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、プライマーコート処理等の表面活性化処理を行ってもよい。
Further, the surface of the base layer 101 may be coated with polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, ethylene/vinyl alcohol copolymer, acrylic resin, urethane resin, or the like.
Furthermore, the base layer 101 may be subjected to surface treatment in order to improve adhesiveness with the gas barrier layer 103 (gas barrier film 10). Specifically, surface activation treatments such as corona treatment, flame treatment, plasma treatment, and primer coating treatment may be performed.

基材層101の厚さは、良好なフィルム特性を得る観点から、1~1000μmが好ましく、1~500μmがより好ましく、1~300μmがさらに好ましい。 The thickness of the base material layer 101 is preferably 1 to 1000 μm, more preferably 1 to 500 μm, and even more preferably 1 to 300 μm, from the viewpoint of obtaining good film properties.

基材層101の形状は、特に限定されないが、例えば、シートまたはフィルム形状、トレー、カップ、中空体等の形状が挙げられる。 The shape of the base material layer 101 is not particularly limited, and examples thereof include a sheet or film shape, a tray, a cup, a hollow body, and the like.

(アンダーコート層)
ガスバリア性積層体100において、基材層101と、ガスバリア性層103または無機物層102との接着性を向上させる観点から、基材層101の表面にアンダーコート層、好ましくはエポキシ(メタ)アクリレート系化合物またはウレタン(メタ)アクリレート系化合物のアンダーコート層を形成させておくことが好ましい。
上記アンダーコート層としては、エポキシ(メタ)アクリレート系化合物およびウレタン(メタ)アクリレート系化合物から選択される少なくとも一種を硬化してなる層が好ましい。
(undercoat layer)
In the gas barrier laminate 100, from the viewpoint of improving the adhesion between the base layer 101 and the gas barrier layer 103 or the inorganic layer 102, an undercoat layer, preferably an epoxy (meth)acrylate type, is provided on the surface of the base layer 101. It is preferable to form an undercoat layer of a compound or a urethane (meth)acrylate compound.
The undercoat layer is preferably a layer formed by curing at least one selected from epoxy (meth)acrylate compounds and urethane (meth)acrylate compounds.

エポキシ(メタ)アクリレート系化合物としては、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、ビスフェノールS型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化合物等のエポキシ化合物とアクリル酸またはメタクリル酸を反応させて得られる化合物、さらには上記エポキシ化合物をカルボン酸またはその無水物と反応させて得られる酸変性エポキシ(メタ)アクリレートが例示される。これらのエポキシ(メタ)アクリレート系の化合物は、光重合開始剤及び必要に応じて他の光重合開始剤あるいは熱反応性モノマーからなる希釈剤と共に、基材層の表面に塗布され、その後紫外線等を照射して架橋反応によりアンダーコート層が形成される。 Epoxy (meth)acrylate compounds include epoxy compounds such as bisphenol A epoxy compounds, bisphenol F epoxy compounds, bisphenol S epoxy compounds, phenol novolak epoxy compounds, cresol novolak epoxy compounds, aliphatic epoxy compounds, and acrylics. Examples include compounds obtained by reacting acids or methacrylic acid, and acid-modified epoxy (meth)acrylates obtained by reacting the above epoxy compounds with carboxylic acids or their anhydrides. These epoxy (meth)acrylate compounds are applied to the surface of the base layer together with a photopolymerization initiator and, if necessary, a diluent consisting of another photopolymerization initiator or a heat-reactive monomer, and then exposed to ultraviolet light, etc. An undercoat layer is formed by crosslinking reaction.

ウレタン(メタ)アクリレート系化合物としては、例えば、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物からなるオリゴマー(以下、ポリウレタン系オリゴマーとも呼ぶ。)をアクリレート化したもの等が挙げられる。
ポリウレタン系オリゴマーは、ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物との縮合生成物から得ることができる。具体的なポリイソシアネート化合物としては、メチレン・ビス(p-フェニレンジイソシアネート)、ヘキサメチレンジイソシアネート・ヘキサントリオールの付加体、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートトリメチロールプロパンのアダクト体、1,5-ナフチレンジイソシアネート、チオプロピルジイソシアネート、エチルベンゼン-2,4-ジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート二量体、水添キシリレンジイソシアネート、トリス(4-フェニルイソシアネート)チオフォスフェート等が例示でき、また、具体的なポリオール化合物としては、ポリオキシテトラメチレングリコール等のポリエーテル系ポリオール、ポリアジペートポリオール、ポリカーボネートポリオール等のポリエステル系ポリオール、アクリル酸エステル類とヒドロキシエチルメタアクリレートとのコポリマー等がある。アクリレートを構成する単量体としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート等が例示できる。
これらのエポキシ(メタ)アクリレート系化合物、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物は、必要に応じて、併用される。また、これらを重合させる方法としては、公知の種々の方法、具体的には電離性放射線を含むエネルギー線の照射または加熱等による方法が挙げられる。
Examples of the urethane (meth)acrylate compounds include those obtained by acrylating an oligomer (hereinafter also referred to as a polyurethane oligomer) consisting of a polyol compound and a polyisocyanate compound.
A polyurethane oligomer can be obtained from a condensation product of a polyisocyanate compound and a polyol compound. Specific polyisocyanate compounds include methylene bis(p-phenylene diisocyanate), hexamethylene diisocyanate/hexanetriol adduct, hexamethylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, tolylene diisocyanate trimethylolpropane adduct, 1,5 Examples include -naphthylene diisocyanate, thiopropyl diisocyanate, ethylbenzene-2,4-diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate dimer, hydrogenated xylylene diisocyanate, tris(4-phenylisocyanate) thiophosphate, etc. Specific polyol compounds include polyether polyols such as polyoxytetramethylene glycol, polyester polyols such as polyadipate polyols and polycarbonate polyols, and copolymers of acrylic esters and hydroxyethyl methacrylate. Monomers constituting acrylate include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, methoxyethyl (meth)acrylate, butoxyethyl (meth)acrylate, Examples include phenyl (meth)acrylate.
These epoxy (meth)acrylate compounds and urethane (meth)acrylate compounds are used in combination, if necessary. In addition, methods for polymerizing these include various known methods, specifically methods by irradiation with energy rays including ionizing radiation, heating, and the like.

アンダーコート層を紫外線で硬化して形成する場合は、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミフィラベンゾイルベンゾエート、α-アミロキシムエステルまたはチオキサントン類等を光重合開始剤として、また、n-ブチルアミン、トリエチルアミン、トリn-ブチルホスフィン等を光増感剤として混合して使用するのが好ましい。また、本実施形態では、エポキシ(メタ)アクリレート系化合物とウレタン(メタ)アクリレート系化合物は、併用することも行われる。 When the undercoat layer is formed by curing with ultraviolet rays, acetophenones, benzophenones, mifilabenzoyl benzoate, α-amyloxime ester, or thioxanthone are used as photopolymerization initiators, and n-butylamine, triethylamine, triethylamine, etc. It is preferable to use n-butylphosphine or the like in combination as a photosensitizer. Further, in this embodiment, the epoxy (meth)acrylate compound and the urethane (meth)acrylate compound are also used in combination.

また、これらのエポキシ(メタ)アクリレート系化合物やウレタン(メタ)アクリレート系化合物は、(メタ)アクリル系モノマーで希釈することが行われる。このような(メタ)アクリル系モノマーとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、多官能モノマーとしてトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等が例示できる。
中でもアンダーコート層としてウレタン(メタ)アクリレート系化合物を用いた場合は、得られるガスバリア性積層体100の酸素ガスバリア性がさらに改良される。
本実施形態のアンダーコート層の厚さは、コート量として、通常、0.01~100g/m、好ましくは0.05~50g/mの範囲にある。
Further, these epoxy (meth)acrylate compounds and urethane (meth)acrylate compounds are diluted with a (meth)acrylic monomer. Examples of such (meth)acrylic monomers include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, methoxyethyl (meth)acrylate, and butoxyethyl (meth)acrylate. Acrylate, phenyl(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, hexanediol(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate as a polyfunctional monomer Examples include acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, and neopentyl glycol di(meth)acrylate.
Among these, when a urethane (meth)acrylate compound is used as the undercoat layer, the oxygen gas barrier properties of the resulting gas barrier laminate 100 are further improved.
The thickness of the undercoat layer of this embodiment is generally in the range of 0.01 to 100 g/m 2 , preferably 0.05 to 50 g/m 2 in terms of coating amount.

(接着剤層)
また、基材層101とガスバリア性層103(ガスバリア性フィルム10)との間に接着剤層を設けてもよい。なお、上記接着剤層から上記アンダーコート層は除かれる。
接着剤層は、公知の接着剤を含むものであればよい。接着剤としては、有機チタン系樹脂、ポリエチレンイミン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、オキサゾリン基含有樹脂、変性シリコーン樹脂及びアルキルチタネート、ポリエステル系ポリブタジエン等から組成されているラミネート接着剤、または一液型、二液型のポリオールと多価イソシアネート、水系ウレタン、アイオノマー等が挙げられる。または、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂等を主原料とした水性接着剤を用いてもよい。
また、ガスバリア性積層体100の用途に応じて、接着剤に硬化剤、シランカップリング剤等の他の添加物を添加してもよい。ガスバリア性積層体の用途が、レトルト等の熱水処理に用いられるものである場合、耐熱性や耐水性の観点から、ポリウレタン系接着剤に代表されるドライラミネート用接着剤が好ましく、溶剤系の二液硬化タイプのポリウレタン系接着剤がより好ましい。
(Adhesive layer)
Further, an adhesive layer may be provided between the base layer 101 and the gas barrier layer 103 (gas barrier film 10). Note that the undercoat layer is excluded from the adhesive layer.
The adhesive layer may contain any known adhesive. The adhesive is composed of organic titanium resin, polyethylene imine resin, urethane resin, epoxy resin, acrylic resin, polyester resin, oxazoline group-containing resin, modified silicone resin, alkyl titanate, polyester polybutadiene, etc. Examples include laminating adhesives, one-component and two-component polyols and polyvalent isocyanates, water-based urethanes, and ionomers. Alternatively, a water-based adhesive mainly made of acrylic resin, vinyl acetate resin, urethane resin, polyester resin, etc. may be used.
Further, depending on the use of the gas barrier laminate 100, other additives such as a curing agent and a silane coupling agent may be added to the adhesive. If the gas barrier laminate is to be used in hot water treatment such as retorts, from the viewpoint of heat resistance and water resistance, dry laminating adhesives such as polyurethane adhesives are preferred, and solvent-based adhesives are preferred. A two-component curing type polyurethane adhesive is more preferred.

本実施形態に係るガスバリア性積層体100およびガスバリア性フィルム10は、ガスバリア性能に優れており、包装材料、特に高いガスバリア性が要求される内容物の食品包装材料を始め、医療用途、工業用途、日常雑貨用途等さまざまな包装材料としても好適に使用し得る。
また、本実施形態のガスバリア性積層体100およびガスバリア性フィルム10は、例えば、高いバリア性能が要求される、真空断熱用フィルム;エレクトロルミネセンス素子、太陽電池等を封止するための封止用フィルム;等として好適に使用することができる。
The gas barrier laminate 100 and the gas barrier film 10 according to the present embodiment have excellent gas barrier performance, and can be used in packaging materials, especially food packaging materials for contents that require high gas barrier properties, medical applications, industrial applications, etc. It can also be suitably used as a variety of packaging materials such as for everyday miscellaneous goods.
Further, the gas barrier laminate 100 and the gas barrier film 10 of the present embodiment are, for example, a vacuum insulation film that requires high barrier performance; a sealing film for sealing an electroluminescent element, a solar cell, etc. It can be suitably used as a film, etc.

<ガスバリア性積層体の製造方法>
本実施形態に係るガスバリア性積層体100の製造方法は、本実施形態に係るガスバリア用塗材を基材層101に塗工し、次いで、乾燥することにより塗工層を得る工程と、上記塗工層を加熱し、ポリカルボン酸に含まれるカルボキシル基とポリアミン化合物に含まれるアミノ基とを脱水縮合反応させることにより、アミド結合を有するガスバリア性層103を形成する工程と、を含む。
<Method for manufacturing gas barrier laminate>
The method for manufacturing the gas barrier laminate 100 according to the present embodiment includes the steps of applying the gas barrier coating material according to the present embodiment to the base layer 101 and then drying to obtain a coated layer, and The method includes a step of heating the carbon layer and causing a dehydration condensation reaction between the carboxyl group contained in the polycarboxylic acid and the amino group contained in the polyamine compound to form a gas barrier layer 103 having an amide bond.

本実施形態に係るガスバリア用塗材を基材層101に塗布する方法は、特に限定されず、通常の方法を用いることができる。例えば、メイヤーバーコーター、エアーナイフコーター、ダイレクトグラビアコーター、グラビアオフセット、アークグラビアコーター、グラビアリバース及びジェットノズル方式等のグラビアコーター、トップフィードリバースコーター、ボトムフィードリバースコーター及びノズルフィードリバースコーター等のリバースロールコーター、5本ロールコーター、リップコーター、バーコーター、バーリバースコーター、ダイコーター等種々公知の塗工機を用いて塗工する方法が挙げられる。 The method for applying the gas barrier coating material according to the present embodiment to the base layer 101 is not particularly limited, and a normal method can be used. For example, Meyer bar coater, air knife coater, direct gravure coater, gravure offset, arc gravure coater, gravure reverse and jet nozzle type gravure coaters, reverse rolls such as top feed reverse coater, bottom feed reverse coater and nozzle feed reverse coater. Examples include coating methods using various known coating machines such as a coater, a five-roll coater, a lip coater, a bar coater, a bar reverse coater, and a die coater.

塗工量(ウエット厚み)は、0.05~300μmが好ましく、1~200μmがより好ましく、1~100μmとなることがさらに好ましい。
塗工量が上記上限値以下であると、得られるガスバリア性積層体やガスバリア性フィルムがカールすることを抑制できる。また、塗工量が上記上限値以下であると、ポリカルボン酸に含まれる-COO-基とポリアミン化合物に含まれるアミノ基との脱水縮合反応をより効果的に進めることが可能となる。
また、塗工量が上記下限値以上であると、得られるガスバリア性積層体やガスバリア性フィルムのバリア性能をより良好なものとすることができる。
乾燥・硬化後のガスバリア性重合体を含む層(ガスバリア性積層体中のガスバリア性層や、ガスバリア性フィルム)の厚みは0.01μm以上15μm以下が好ましく、0.05μm以上5μm以下がより好ましく、0.1μm以上1μm以下がさらに好ましい。
The coating amount (wet thickness) is preferably 0.05 to 300 μm, more preferably 1 to 200 μm, and even more preferably 1 to 100 μm.
When the coating amount is less than or equal to the above upper limit, curling of the resulting gas barrier laminate or gas barrier film can be suppressed. Furthermore, when the coating amount is below the above upper limit, it becomes possible to more effectively proceed with the dehydration condensation reaction between the -COO- group contained in the polycarboxylic acid and the amino group contained in the polyamine compound.
Moreover, when the coating amount is at least the above lower limit, the barrier performance of the resulting gas barrier laminate or gas barrier film can be made better.
The thickness of the layer containing the gas barrier polymer after drying and curing (the gas barrier layer in the gas barrier laminate or the gas barrier film) is preferably 0.01 μm or more and 15 μm or less, more preferably 0.05 μm or more and 5 μm or less, More preferably, the thickness is 0.1 μm or more and 1 μm or less.

乾燥及び熱処理は、乾燥後、熱処理を行ってもよいし、乾燥と熱処理を同時におこなってもよい。
乾燥、加熱処理する方法は、本発明の目的を達することができる限り特に限定されないが、ガスバリア用塗材を硬化させられるもの、硬化したガスバリア用塗材を加熱できる方法であればよい。例えば、オーブン、ドライヤー等の対流伝熱によるもの、加熱ロール等の伝導伝熱によるもの、赤外線、遠赤外線・近赤外線のヒーター等の電磁波を用いる輻射伝熱によるもの、マイクロ波等内部発熱によるものが挙げられる。乾燥、加熱処理に使用する装置としては製造効率の観点から乾燥と加熱処理の双方を行える装置が好ましい。その中でも具体的には乾燥、加熱、アニーリング等の種々の目的に利用できるという観点から熱風オーブンを用いることが好ましく、また、フィルムへの熱伝導効率に優れているという観点から加熱ロールを用いることが好ましい。また、乾燥、加熱処理に使用する方法を適宜組み合わせてもよい。熱風オーブンと加熱ロールを併用してもよく例えば、熱風オーブンでガスバリア用塗材を乾燥後、加熱ロールで加熱処理を行えば加熱処理工程が短時間となり製造効率の観点から好ましい。また、熱風オーブンのみで乾燥と加熱処理を行うことが好ましい。
例えば、加熱処理温度は160~250℃、加熱処理時間は1秒~1分、好ましくは加熱処理温度が180~240℃、加熱処理時間が1秒~30秒、より好ましく加熱処理温度が200℃~230℃、加熱処理時間が1秒~15秒、さらに好ましくは加熱処理温度が200℃~220℃、加熱処理時間が1秒~10秒の条件で加熱処理をおこなうことが望ましい。さらに上述したように加熱ロールを併用することで短時間での加熱処理が可能となる。なお、ポリカルボン酸に含まれる-COO-基とポリアミン化合物に含まれるアミノ基との脱水縮合反応を効果的に進める観点から、加熱処理温度および加熱処理時間はガスバリア用塗材のウエット厚みに応じて調整することが重要である。
The drying and heat treatment may be performed after drying, or may be performed simultaneously.
The method of drying and heat treatment is not particularly limited as long as it can achieve the purpose of the present invention, but any method that can cure the gas barrier coating material or heat the cured gas barrier coating material may be used. For example, convection heat transfer from ovens and dryers, conductive heat transfer from heating rolls, radiation heat transfer using electromagnetic waves such as infrared, far-infrared, and near-infrared heaters, and internal heat generation from microwaves. can be mentioned. As the device used for drying and heat treatment, it is preferable to use a device that can perform both drying and heat treatment from the viewpoint of manufacturing efficiency. Among these, specifically, it is preferable to use a hot air oven because it can be used for various purposes such as drying, heating, and annealing, and it is preferable to use a heated roll because it has excellent heat conduction efficiency to the film. is preferred. Moreover, the methods used for drying and heat treatment may be combined as appropriate. A hot air oven and a heated roll may be used in combination. For example, if the gas barrier coating material is dried in a hot air oven and then heat treated with a heated roll, the heat treatment step will be shortened, which is preferable from the viewpoint of manufacturing efficiency. Further, it is preferable to perform drying and heat treatment using only a hot air oven.
For example, the heat treatment temperature is 160 to 250°C, the heat treatment time is 1 second to 1 minute, preferably the heat treatment temperature is 180 to 240°C, the heat treatment time is 1 second to 30 seconds, and more preferably the heat treatment temperature is 200°C. It is desirable to carry out the heat treatment at a temperature of 230°C to 230°C for a heat treatment time of 1 second to 15 seconds, more preferably a heat treatment temperature of 200°C to 220°C and a heat treatment time of 1 second to 10 seconds. Further, as described above, by using a heating roll in combination, heat treatment can be performed in a short time. In addition, from the viewpoint of effectively promoting the dehydration condensation reaction between the -COO- group contained in the polycarboxylic acid and the amino group contained in the polyamine compound, the heat treatment temperature and heat treatment time are determined according to the wet thickness of the gas barrier coating material. It is important to make adjustments accordingly.

ガスバリア用塗材は、乾燥、熱処理されることにより、ポリカルボン酸のカルボキシル基がポリアミンや多価金属化合物と反応し、共有結合およびイオン架橋されることにより、高湿度下においても良好なガスバリア性が得られる。 When gas barrier coating materials are dried and heat treated, the carboxyl groups of polycarboxylic acids react with polyamines and polyvalent metal compounds, resulting in covalent bonds and ionic crosslinking, resulting in good gas barrier properties even under high humidity conditions. is obtained.

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, these are merely examples of the present invention, and various configurations other than those described above may also be adopted.

以下、本実施形態を、実施例・比較例を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, this embodiment will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples. Note that this embodiment is in no way limited to the description of these examples.

〔実施例1〕
(1)ガスバリア用塗材の作製
ポリアクリル酸(東亜合成株式会社製、製品名:AC-10H、重量平均分子量:800,000)のカルボキシル基に対して10%アンモニア水(和光純薬工業社製)のアンモニアが150当量%になるよう添加、更に精製水を添加して濃度が7.29質量%のポリアクリル酸アンモニウム水溶液を得た。
次いで、得られたポリアクリル酸アンモニウム水溶液に、酸化亜鉛(関東化学社製)および炭酸アンモニウムを添加して混合・撹拌して混合液(A)を作成した。ここで、酸化亜鉛の添加量は、(ガスバリア用塗材中の酸化亜鉛のモル数)/(ガスバリア用塗材中のポリアクリル酸に含まれる-COO-基のモル数)が表1に示す値になるような量とした。また、炭酸アンモニウムは、(ガスバリア用塗材中の炭酸系アンモニウム塩のモル数)/(ガスバリア用塗材中の酸化亜鉛のモル数)が1.0になるような量とした。
次いで、ポリエチレンイミン(日本触媒社製、製品名:SP-200、数平均分子量:10,000)に精製水を添加して10%溶液にしたポリエチレンイミン水溶液を得た。
次に、上記混合液(A)と上記ポリエチレンイミン水溶液とを、(ガスバリア用塗材中のポリエチレンイミンに含まれるアミノ基のモル数)/(ガスバリア用塗材中のポリアクリル酸に含まれる-COO-基のモル数)が表1に示す値になるような割合で混合して混合液(B)を調製した。
さらに上記混合液(B)の固形分濃度が1.5%になるように精製水を添加し、均一溶液になるまで撹拌したのちに、活性剤(花王社製商品名:エマルゲン120)を混合液(B)の固形分に対して0.3重量%となるように混合し、ガスバリア用塗材を調製した。
[Example 1]
(1) Preparation of gas barrier coating material 10% ammonia water (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) based on the carboxyl group of polyacrylic acid (manufactured by Toagosei Co., Ltd., product name: AC-10H, weight average molecular weight: 800,000) Ammonia (manufactured by Mimaki Co., Ltd.) was added to the solution at a concentration of 150% by weight, and purified water was further added to obtain an aqueous ammonium polyacrylate solution having a concentration of 7.29% by weight.
Next, zinc oxide (manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd.) and ammonium carbonate were added to the obtained ammonium polyacrylate aqueous solution and mixed and stirred to prepare a mixed solution (A). Here, the amount of zinc oxide added is expressed as (number of moles of zinc oxide in gas barrier coating material)/(number of moles of -COO- group contained in polyacrylic acid in gas barrier coating material) as shown in Table 1. The amount was determined to be the value. Further, ammonium carbonate was used in an amount such that (number of moles of carbonate ammonium salt in the gas barrier coating material)/(number of moles of zinc oxide in the gas barrier coating material) was 1.0.
Next, purified water was added to polyethyleneimine (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., product name: SP-200, number average molecular weight: 10,000) to obtain a 10% polyethyleneimine aqueous solution.
Next, the mixed solution (A) and the polyethyleneimine aqueous solution are mixed into (number of moles of amino groups contained in the polyethyleneimine in the gas barrier coating material)/(-) contained in the polyacrylic acid in the gas barrier coating material. A mixed solution (B) was prepared by mixing in such a proportion that the number of moles of COO- group became the value shown in Table 1.
Furthermore, purified water was added so that the solid content concentration of the above mixed solution (B) was 1.5%, and after stirring until a homogeneous solution was obtained, an activator (product name: Emulgen 120 manufactured by Kao Corporation) was mixed. A gas barrier coating material was prepared by mixing the liquid (B) in an amount of 0.3% by weight based on the solid content.

(2)ガスバリア性積層フィルムの作製
得られたガスバリア用塗材を厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(ユニチカ社製、PET12)のコロナ処理面に、メイヤバーにて乾燥後の塗工量が0.3μmになるように塗布し、熱風乾燥器を使用して温度;120℃、時間;12秒の条件で乾燥し、さらに加熱ロールにて温度;210℃、時間;4.2秒の熱処理をして、ガスバリア性積層フィルムを得た。
得られたガスバリア性積層フィルムについて、以下の評価を行い、結果を表1に示した。
(2) Preparation of gas barrier laminated film The obtained gas barrier coating material was applied to the corona-treated surface of a 12 μm thick biaxially stretched polyethylene terephthalate film (manufactured by Unitika, PET12) with a coating amount after drying with a Meyer bar. It was coated to a thickness of 0.3 μm, dried using a hot air dryer at a temperature of 120°C for 12 seconds, and then heat-treated with a heating roll at a temperature of 210°C for a time of 4.2 seconds. A gas barrier laminate film was obtained.
The obtained gas barrier laminate film was evaluated as follows, and the results are shown in Table 1.

〔実施例2~10〕
(ガスバリア用塗材中の酸化亜鉛のモル数)/(ガスバリア用塗材中のポリアクリル酸に含まれる-COO-基のモル数)および(ガスバリア用塗材中のポリエチレンイミンに含まれるアミノ基のモル数)/(ガスバリア用塗材中のポリアクリル酸に含まれる-COO-基のモル数)を表1に示す値にそれぞれ変えた以外は実施例1と同様にしてガスバリア性積層フィルムをそれぞれ得た。
得られたガスバリア性フィルムについて、以下の評価をそれぞれ行い、結果を表1に示した。
[Examples 2 to 10]
(Number of moles of zinc oxide in gas barrier coating material)/(Number of moles of -COO- group contained in polyacrylic acid in gas barrier coating material) and (Amino group contained in polyethyleneimine in gas barrier coating material) A gas barrier laminate film was prepared in the same manner as in Example 1, except that the ratio (number of moles of -COO- group contained in polyacrylic acid in the gas barrier coating material) was changed to the values shown in Table 1. I got each.
The following evaluations were performed on the obtained gas barrier film, and the results are shown in Table 1.

〔比較例1、4~6〕
(ガスバリア用塗材中のポリエチレンイミンに含まれるアミノ基のモル数)/(ガスバリア用塗材中のポリアクリル酸に含まれる-COO-基のモル数)を表1に示す値にそれぞれ変え、さらに酸化亜鉛および炭酸アンモニウムを使用しない以外は実施例1と同様にしてガスバリア性積層フィルムをそれぞれ得た。
得られたガスバリア性フィルムについて、以下の評価をそれぞれ行い、結果を表1に示した。
[Comparative Examples 1, 4 to 6]
(Number of moles of amino groups contained in polyethyleneimine in coating material for gas barrier)/(Number of moles of -COO- group contained in polyacrylic acid in coating material for gas barrier) was changed to the values shown in Table 1, respectively, Further, gas barrier laminate films were obtained in the same manner as in Example 1 except that zinc oxide and ammonium carbonate were not used.
The following evaluations were performed on the obtained gas barrier film, and the results are shown in Table 1.

〔比較例2~3〕
(ガスバリア用塗材中の酸化亜鉛のモル数)/(ガスバリア用塗材中のポリアクリル酸に含まれる-COO-基のモル数)および(ガスバリア用塗材中のポリエチレンイミンに含まれるアミノ基のモル数)/(ガスバリア用塗材中のポリアクリル酸に含まれる-COO-基のモル数)を表1に示す値にそれぞれ変え、さらに炭酸アンモニウムを使用しない以外は実施例1と同様にしてガスバリア性積層フィルムをそれぞれ得た。
得られたガスバリア性フィルムについて、以下の評価をそれぞれ行い、結果を表1に示した。
[Comparative Examples 2-3]
(Number of moles of zinc oxide in gas barrier coating material)/(Number of moles of -COO- group contained in polyacrylic acid in gas barrier coating material) and (Amino group contained in polyethyleneimine in gas barrier coating material) Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that (number of moles of )/(number of moles of -COO- group contained in polyacrylic acid in the gas barrier coating material) was changed to the values shown in Table 1, and further, ammonium carbonate was not used. Gas barrier laminate films were obtained respectively.
The following evaluations were performed on the obtained gas barrier film, and the results are shown in Table 1.

〔比較例7~9〕
(ガスバリア用塗材中の酸化亜鉛のモル数)/(ガスバリア用塗材中のポリアクリル酸に含まれる-COO-基のモル数)を表1に示す値にそれぞれ変え、さらにポリエチレンイミンを使用しない以外は実施例1と同様にしてガスバリア性積層フィルムをそれぞれ得た。
得られたガスバリア性積層フィルムについて、以下の評価をそれぞれ行い、結果を表1に示した。
[Comparative Examples 7 to 9]
(Number of moles of zinc oxide in gas barrier coating material)/(Number of moles of -COO- group contained in polyacrylic acid in gas barrier coating material) was changed to the values shown in Table 1, and polyethyleneimine was used. Gas barrier laminate films were obtained in the same manner as in Example 1, except that the gas barrier laminate films were not used.
The following evaluations were performed on the obtained gas barrier laminate film, and the results are shown in Table 1.

<評価方法>
(1)厚さ15μmのポリアミドフィルム(ユニチカ社製、商品名:ONBC)の両面に、エステル系接着剤(ポリウレタン系接着剤(三井化学社製、商品名:タケラックA525S):9質量部、イソシアネート系硬化剤(三井化学社製、商品名:タケネートA50):1質量部および酢酸エチル:7.5質量部)を塗布した。次いで、接着剤を付与したポリアミドフィルムの両面に、実施例および比較例で得られたガスバリア性積層フィルムのバリア面(ガスバリア用塗材を塗布した面)と、厚さ60μmの無延伸ポリプロピレンフィルム(三井化学東セロ社製、商品名:RXC-22)とをそれぞれ貼り合わせ、レトルト処理前のフィルムを得た。
<Evaluation method>
(1) On both sides of a 15 μm thick polyamide film (manufactured by Unitika, trade name: ONBC), 9 parts by mass of an ester adhesive (polyurethane adhesive (manufactured by Mitsui Chemicals, trade name: Takelac A525S), isocyanate) A system curing agent (manufactured by Mitsui Chemicals, trade name: Takenate A50): 1 part by mass and ethyl acetate: 7.5 parts by mass) were applied. Next, the barrier side (the side coated with the gas barrier coating material) of the gas barrier laminate film obtained in the Examples and Comparative Examples and the unstretched polypropylene film with a thickness of 60 μm ( (manufactured by Mitsui Chemicals Tohcello Co., Ltd., trade name: RXC-22)) to obtain a film before retort processing.

(2)レトルト処理(水充填)
上記で得られたレトルト処理前のフィルムを無延伸ポリプロピレンフィルムが内面になるように折り返し、2方をヒートシールして袋状にした後、内容物として水を70cc入れ、もう1方をヒートシールにより袋を作製し、これを高温高圧レトルト殺菌装置で130℃、30分間の条件でレトルト処理を行った。レトルト処理後、内容物の水を抜き、レトルト処理後(水充填)のフィルムを得た。
なお、比較例7および8のフィルムはレトルト処理によって、デラミが生じた。
(2) Retort processing (water filling)
The film obtained above before retort treatment is folded back so that the unstretched polypropylene film is on the inside, and two sides are heat-sealed to form a bag. 70cc of water is added as the content, and the other side is heat-sealed. A bag was prepared, and the bag was subjected to retort treatment at 130° C. for 30 minutes using a high-temperature, high-pressure retort sterilizer. After the retort treatment, water was removed from the contents to obtain a film after the retort treatment (water filled).
Note that delamination occurred in the films of Comparative Examples 7 and 8 due to the retort treatment.

(3)レトルト処理(穀物酢充填)
上記で得られたレトルト処理前のフィルムを無延伸ポリプロピレンフィルムが内面になるように折り返し、2方をヒートシールして袋状にした後、内容物として穀物酢(pH:2.4)を70cc入れ、もう1方をヒートシールにより袋を作製し、これを高温高圧レトルト殺菌装置で130℃、30分間の条件でレトルト処理を行った。レトルト処理後、内容物の穀物酢を抜き、レトルト処理後(穀物酢充填)のフィルムを得た。
(3) Retort processing (grain vinegar filling)
The film obtained above before retort treatment was folded back so that the unstretched polypropylene film was on the inside, and the two sides were heat-sealed to form a bag, and the contents were 70 cc of grain vinegar (pH: 2.4). A bag was prepared by heat-sealing the other side, and the bag was subjected to retort treatment at 130° C. for 30 minutes in a high-temperature, high-pressure retort sterilizer. After the retort treatment, the grain vinegar from the contents was removed to obtain a film after the retort treatment (grain vinegar filling).

(4)酸素透過度[ml/(m・day・MPa)]
上記方法で得られたレトルト処理前のフィルム、レトルト処理後(水充填)のフィルムおよびレトルト処理後(穀物酢充填)のフィルムの酸素透過度を、モコン社製OX-TRAN2/21を用いて、JIS K 7126に準じ、温度20℃、湿度90%RHの条件でそれぞれ測定した。
(4) Oxygen permeability [ml/( m2・day・MPa)]
The oxygen permeability of the film before retort treatment, the film after retort treatment (filled with water), and the film after retort treatment (filled with grain vinegar) obtained by the above method was measured using OX-TRAN 2/21 manufactured by Mocon Co., Ltd. Measurements were made in accordance with JIS K 7126 at a temperature of 20° C. and a humidity of 90% RH.

(5)水蒸気透過度[g/(m・day)]
上記方法で得られたレトルト処理前のフィルム、レトルト処理後(水充填)のフィルムおよびレトルト処理後(穀物酢充填)のフィルムを無延伸ポリプロピレンフィルムが内面になるように重ねてガスバリア性積層フィルムを折り返し、3方をヒートシールし、袋状にした後、内容物として塩化カルシウムを入れ、もう1方をヒートシールにより、表面積が0.01mになるように袋を作成し、40℃、90%RHの条件で300時間放置し、その重量差で水蒸気透過度をそれぞれ測定した。
(5) Water vapor permeability [g/( m2・day)]
The film before retort treatment, the film after retort treatment (filled with water), and the film after retort treatment (filled with grain vinegar) obtained by the above method are stacked so that the unstretched polypropylene film faces the inner surface to form a gas barrier laminate film. After folding and heat-sealing three sides to form a bag, put calcium chloride as the contents and heat-seal the other side to make a bag with a surface area of 0.01 m2 . %RH for 300 hours, and the water vapor permeability was measured based on the weight difference.

(6)IR面積比
赤外線吸収スペクトルの測定(赤外線全反射測定:ATR法)は日本分光社製IRT-5200装置を用い、PKM-GE-S(Germanium)結晶を装着して入射角度45度、室温、分解能4cm-1、積算回数100回の条件で測定した。得られた吸収スペクトを前述した方法で解析し、全ピーク面積A~Dを算出した。そして、全ピーク面積A~Dから面積比B/A、C/A、D/Aを求めた。
(6) IR area ratio Measurement of infrared absorption spectra (infrared total reflection measurement: ATR method) uses an IRT-5200 device manufactured by JASCO Corporation, with a PKM-GE-S (Germanium) crystal attached and an incident angle of 45 degrees. Measurement was carried out under the conditions of room temperature, resolution of 4 cm −1 , and 100 integrations. The obtained absorption spectrum was analyzed by the method described above, and the total peak areas A to D were calculated. Then, the area ratios B/A, C/A, and D/A were determined from the total peak areas A to D.

(7)テープ剥離試験
得られたガスバリア性積層フィルムについて、以下のテープ剥離試験をおこない、以下の基準で評価した。
作製したカスバリア性積層フィルムのガスバリア性層表面に、セロハンテープ(ニチバン セロテープ(登録商標))を貼り付け、セロハンテープを剥がすことにより、ガスバリア性層が剥離する様子を評価した。
〇:ガスバリア性層の剥がれなし
×:ガスバリア性層の剥がれあり
(7) Tape Peeling Test The following tape peeling test was conducted on the obtained gas barrier laminate film, and evaluation was made based on the following criteria.
Cellophane tape (Nichiban Cellotape (registered trademark)) was attached to the surface of the gas barrier layer of the produced gas barrier laminate film, and the cellophane tape was peeled off to evaluate how the gas barrier layer peeled off.
〇: No peeling of gas barrier layer ×: Peeling of gas barrier layer

(8)ガスバリア性積層フィルムの外観評価
ガスバリア性積層フィルムの外観は以下の基準で目視により評価した。
〇:着色や表面にブツが観察されない
×:着色や表面にブツが観察される
(8) Appearance evaluation of gas barrier laminate film The appearance of the gas barrier laminate film was visually evaluated using the following criteria.
〇: No coloring or spots observed on the surface ×: Coloring or spots observed on the surface

Figure 0007372147000001
Figure 0007372147000001

10 ガスバリア性フィルム
100 ガスバリア性積層体
101 基材層
102 無機物層
103 ガスバリア性層
10 Gas barrier film 100 Gas barrier laminate 101 Base layer 102 Inorganic layer 103 Gas barrier layer

Claims (14)

ポリカルボン酸と、ポリアミン化合物と、多価金属化合物と、を含む混合物の硬化物により構成されたガスバリア性フィルムであって、
前記ガスバリア性フィルムの赤外線吸収スペクトルにおいて、
吸収帯1493cm-1以上1780cm-1以下の範囲における全ピーク面積をAとし、
吸収帯1598cm-1以上1690cm-1以下の範囲における全ピーク面積をBとし、
吸収帯1690cm-1以上1780cm-1以下の範囲における全ピーク面積をCとし、
吸収帯1493cm-1以上1598cm-1以下の範囲における全ピーク面積をDとしたとき、
B/Aで示されるアミド結合の面積比率が0.250以上0.370以下(ただし、0.370を除く)であり、
C/Aで示されるカルボン酸の面積比率が0.150以下であり、
D/Aで示されるカルボン酸塩の面積比率が0.520以上であるガスバリア性フィルム。
A gas barrier film composed of a cured product of a mixture containing a polycarboxylic acid, a polyamine compound, and a polyvalent metal compound,
In the infrared absorption spectrum of the gas barrier film,
The total peak area in the absorption band range of 1493 cm -1 to 1780 cm -1 is A,
The total peak area in the absorption band 1598 cm -1 to 1690 cm -1 is defined as B,
The total peak area in the absorption band 1690 cm -1 to 1780 cm -1 is C,
When the total peak area in the absorption band 1493 cm -1 to 1598 cm -1 is D,
The area ratio of the amide bond represented by B/A is 0.250 or more and 0.370 or less (excluding 0.370) ,
The area ratio of carboxylic acid represented by C/A is 0.150 or less,
A gas barrier film having an area ratio of a carboxylic acid salt represented by D/A of 0.520 or more.
請求項1に記載のガスバリア性フィルムにおいて、
(前記硬化物中の前記多価金属化合物由来の多価金属のモル数)/(前記硬化物中の前記ポリカルボン酸由来の-COO-基のモル数)が0.16以上であるガスバリア性フィルム。
The gas barrier film according to claim 1,
Gas barrier property where (number of moles of polyvalent metal derived from the polyvalent metal compound in the cured product)/(number of moles of -COO- group derived from the polycarboxylic acid in the cured product) is 0.16 or more film.
請求項1または2に記載のガスバリア性フィルムにおいて、
(前記硬化物中の前記ポリアミン化合物由来のアミノ基のモル数)/(前記硬化物中の前記ポリカルボン酸由来の-COO-基のモル数)が20/100以上90/100以下であるガスバリア性フィルム。
The gas barrier film according to claim 1 or 2,
A gas barrier in which (number of moles of amino groups derived from the polyamine compound in the cured product)/(number of moles of -COO- groups derived from the polycarboxylic acid in the cured product) is 20/100 or more and 90/100 or less. sex film.
請求項1乃至3のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルムにおいて、
前記ポリカルボン酸が、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、およびアクリル酸とメタクリル酸との共重合体からなる群から選択される一種または二種以上の重合体を含むガスバリア性フィルム。
The gas barrier film according to any one of claims 1 to 3,
A gas barrier film in which the polycarboxylic acid contains one or more polymers selected from the group consisting of polyacrylic acid, polymethacrylic acid, and a copolymer of acrylic acid and methacrylic acid.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルムにおいて、
前記多価金属化合物が2価以上の金属化合物を含むガスバリア性フィルム。
The gas barrier film according to any one of claims 1 to 4,
A gas barrier film in which the polyvalent metal compound contains a metal compound having a valence of two or more.
請求項1乃至5のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルムにおいて、
前記多価金属化合物が、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化亜鉛、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化亜鉛から選ばれる一種または二種以上の2価の金属化合物を含むガスバリア性フィルム。
The gas barrier film according to any one of claims 1 to 5,
The polyvalent metal compound contains one or more divalent metal compounds selected from magnesium oxide, calcium oxide, barium oxide, zinc oxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, and zinc hydroxide. Gas barrier film.
請求項1乃至6のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルムにおいて、
前記ポリアミン化合物がポリエチレンイミンを含むガスバリア性フィルム。
The gas barrier film according to any one of claims 1 to 6,
A gas barrier film in which the polyamine compound includes polyethyleneimine.
基材層と、
前記基材層の少なくとも一方の面に設けられ、かつ、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルムにより構成されたガスバリア性層と、
を備えるガスバリア性積層体。
a base material layer;
A gas barrier layer provided on at least one surface of the base layer and constituted by the gas barrier film according to any one of claims 1 to 7;
A gas barrier laminate comprising:
請求項8に記載のガスバリア性積層体において、
前記基材層がポリアミド、ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートからなる群から選択される一種または二種以上の樹脂を含むガスバリア性積層体。
The gas barrier laminate according to claim 8,
A gas barrier laminate in which the base layer contains one or more resins selected from the group consisting of polyamide, polyethylene terephthalate, and polybutylene terephthalate.
請求項8または9に記載のガスバリア性積層体において、
前記基材層が第1基材層および第2基材層を含み、
前記ガスバリア性層、前記第1基材層および前記第2基材層がこの順番で積層されており、前記第1基材層がポリアミド、ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートからなる群から選択される一種または二種以上の樹脂を含むガスバリア性積層体。
The gas barrier laminate according to claim 8 or 9,
The base layer includes a first base layer and a second base layer,
The gas barrier layer, the first base layer, and the second base layer are laminated in this order, and the first base layer is made of a type selected from the group consisting of polyamide, polyethylene terephthalate, and polybutylene terephthalate. Or a gas barrier laminate containing two or more types of resin.
請求項8乃至10のいずれか一項に記載のガスバリア性積層体において、
前記ガスバリア性層の厚みが0.01μm以上15μm以下であるガスバリア性積層体。
The gas barrier laminate according to any one of claims 8 to 10,
A gas barrier laminate, wherein the gas barrier layer has a thickness of 0.01 μm or more and 15 μm or less.
請求項8乃至11のいずれか一項に記載のガスバリア性積層体において、
前記基材層と前記ガスバリア性層との間に無機物層をさらに備えるガスバリア性積層体。
The gas barrier laminate according to any one of claims 8 to 11,
A gas barrier laminate further comprising an inorganic layer between the base layer and the gas barrier layer.
請求項12に記載のガスバリア性積層体において、
前記無機物層が、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、アルミニウムからなる群から選択される一種または二種以上の無機物により形成されたものであるガスバリア性積層体。
The gas barrier laminate according to claim 12,
A gas barrier laminate, wherein the inorganic layer is formed of one or more inorganic substances selected from the group consisting of silicon oxide, aluminum oxide, and aluminum.
請求項12または13に記載のガスバリア性積層体において、
前記無機物層が酸化アルミニウムにより構成された酸化アルミニウム層を含むガスバリア性積層体。
The gas barrier laminate according to claim 12 or 13,
A gas barrier laminate including an aluminum oxide layer in which the inorganic layer is made of aluminum oxide.
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