JPH07205363A - Gas barrier laminate - Google Patents

Gas barrier laminate

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JPH07205363A
JPH07205363A JP435994A JP435994A JPH07205363A JP H07205363 A JPH07205363 A JP H07205363A JP 435994 A JP435994 A JP 435994A JP 435994 A JP435994 A JP 435994A JP H07205363 A JPH07205363 A JP H07205363A
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gas barrier
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Nobuhiko Imai
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Abstract

PURPOSE:To improve the barrier properties to oxygen and steam of laminate used for packaging material by a method wherein the adhesion between the film deposit of metal or metal compound as structural layer and its adjacent layer is reformed. CONSTITUTION:Organic silicon compound 120 layer represented by a chemical formula R-Si-(OR')3, in which R represents organic functional group and R' represents hydrolyzable groups, is formed at least on one side of synthetic resin film. Film deposit 130 of metal or metal compound is formed on the plasma activation-treated surface of the organic silicon compound 120 layer. Further, on the formed film deposit 130 surface, hot gluing resin layer 150 is provided through adhesive 140 layer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、酸素や水蒸気などに対
して良好なバリヤ性を有する包装材料用のガスバリヤ性
積層体に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas barrier laminate for a packaging material having a good barrier property against oxygen, water vapor and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ガスバリヤ性合成樹脂フィルムと
しては、酸素に対しては、ポリビニルアルコールフィル
ム、ポリアクリロニトリルフィルム、エチレン・ビニル
アルコール共重合樹脂フィルムなどがあり、水蒸気に対
しては、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィル
ムなどがあるが、これらの合成樹脂フィルムは、単独で
は、酸素と水蒸気との両方のバリヤ性は備えていないた
め、特性の異なる他種のフィルム同士を積層し、それぞ
れの特性を生かした積層フィルムにして包装材料などに
使用していた。しかし、これらの積層フィルムは、保存
や使用環境における温度や湿度に影響を受け、充分なバ
リヤ性能が発揮されない場合があった。一方、酸素と水
蒸気の両方にバリヤ性を有する合成樹脂フィルムとして
は、ポリ塩化ビニリデンフィルムや、ポリエステルフィ
ルム、ポリプロピレンフィルム及びナイロンフィルムな
どにポリ塩化ビニリデンを塗布したコートフィルムがあ
るが、これらのフィルムは、使用後の焼却時に有毒ガス
を発生するため、環境上の問題があった。従来、高度の
バリヤ性が必要な包装材料の場合には、合成樹脂フィル
ムにアルミニウム箔を貼り合わせたものが用いられてい
た。しかし、このような金属箔を用いた包装材料は、酸
素や水蒸気などに対するバリヤ性が優れているものの、
使用後の廃棄物としては、焼却時に残存滓が残ったり、
再利用も難しく、環境衛生上では、好ましくない面があ
った。そこで、環境衛生上の問題を改良させるものとし
て、合成樹脂フィルムの表面にアルミニウム、酸化アル
ミニウム又は酸化ケイ素などの金属や金属酸化物を蒸着
させたものが用いられていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, gas barrier synthetic resin films include polyvinyl alcohol film, polyacrylonitrile film, ethylene / vinyl alcohol copolymer resin film for oxygen, and polypropylene film for water vapor. Although there are polyethylene films, etc., these synthetic resin films alone do not have both oxygen and water vapor barrier properties, so films of other types with different properties were laminated and each property was utilized. It was used as a laminated film in packaging materials. However, these laminated films are sometimes affected by the temperature and humidity in the storage or use environment and may not exhibit sufficient barrier performance. On the other hand, as a synthetic resin film having barrier properties against both oxygen and water vapor, there are polyvinylidene chloride films, coated films obtained by coating polyvinylidene chloride on polyester films, polypropylene films, nylon films, etc., but these films are However, there is an environmental problem because toxic gas is generated when incinerated after use. Conventionally, in the case of a packaging material that requires a high degree of barrier property, a synthetic resin film to which an aluminum foil is attached has been used. However, although the packaging material using such a metal foil has excellent barrier properties against oxygen and water vapor,
As waste after use, residual slag remains when incinerated,
It was difficult to reuse, and it was not preferable in terms of environmental hygiene. Therefore, as a means for improving environmental hygiene problems, a synthetic resin film on which a metal such as aluminum, aluminum oxide or silicon oxide or a metal oxide is vapor-deposited has been used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、 前述
の金属や金属酸化物を蒸着薄膜は、基材の合成樹脂フィ
ルムが有機化合物であるのに、無機化合物であるため、
その機械的性質、化学的性質、熱的性質などが、非常に
異なっている。蒸着フィルムは、異なった性質のもの同
士の組合せである。このために、蒸着フィルムに機械的
や熱的なストレスが懸かったときに、強度の差から蒸着
薄膜に歪みを生じて亀裂やピンホールが発生したり、ま
たは、化学的な結合状態が異なることから、蒸着薄膜が
基材フィルムから層間剥離を起こしたり、更には、内容
物により蒸着薄膜に歪みや密着不良を起こしたりして、
蒸着フィルムのバリヤ性能が著しく損なわれることがあ
った。
However, in the above-mentioned metal and metal oxide vapor-deposited thin film, since the synthetic resin film of the base material is an organic compound, it is an inorganic compound.
Its mechanical, chemical and thermal properties are very different. Evaporated films are combinations of different properties. Therefore, when mechanical or thermal stress is applied to the vapor-deposited film, the vapor-deposited thin film may be distorted due to the difference in strength to cause cracks or pinholes, or the chemical bond state may be different. Therefore, the vapor-deposited thin film causes delamination from the base material film, and further, the vapor-deposited thin film may be distorted or have poor adhesion depending on the content,
The barrier performance of the vapor-deposited film was sometimes significantly impaired.

【0004】このため、基材の合成樹脂フィルムと蒸着
薄膜との密着性を改善する試みが、従来から多く行われ
ていた。例えば、ポリエステルフィルムの表面を、コロ
ナ放電処理、紫外線照射処理、プラズマ処理又は火焔処
理を施して表面を活性化した後に、金属又は金属酸化物
を蒸着する方法が用いられた。しかし、これらのフィル
ム面の活性化方法は、蒸着薄膜に対する濡れによる二次
結合力の増進による接着性の向上は期待できるが、その
活性能力が経時とともに減少したり、または、必ずしも
満足すべき接着力が得られなかったりして、充分なもの
とは言えなかった。
Therefore, many attempts have been made in the past to improve the adhesion between the synthetic resin film as the base material and the vapor-deposited thin film. For example, a method has been used in which the surface of a polyester film is subjected to corona discharge treatment, ultraviolet irradiation treatment, plasma treatment or flame treatment to activate the surface, and then a metal or a metal oxide is deposited. However, these activation methods of the film surface can be expected to improve the adhesiveness by enhancing the secondary bonding force due to wetting with respect to the vapor-deposited thin film, but the activation ability thereof decreases with time, or the adhesion which is not always satisfactory. I couldn't say enough because I couldn't get the strength.

【0005】また、ポリエステルフィルムと金属又は金
属酸化物の蒸着薄膜との密着性を向上させる他の方法と
して、酸やアルカリなどの薬剤による表面処理法、ポリ
エステルフィルムと他の成分、例えば酸成分やグリコー
ル成分などと共重合させた共重合ポリエステルフィルム
又はポリエステルフィルムの製膜時に他の樹脂を共押出
しさせた共押出多層ポリエステルフィルムなどがある
が、どれも充分に満足な密着性が得られていない。
Further, as another method for improving the adhesion between the polyester film and the vapor-deposited thin film of metal or metal oxide, a surface treatment method using a chemical such as acid or alkali, polyester film and other components such as acid component or There are co-extruded polyester film co-polymerized with glycol component etc. or co-extruded multilayer polyester film co-extruded with other resin at the time of forming the polyester film, but none of them have sufficiently satisfactory adhesion. .

【0006】さらには、基材の合成樹脂フィルムの表面
に、オフライン又はインラインで、エチレンイミン系、
アミン系、エポキシ系、ウレタン系又はポリエステル系
などのアンカーコーティング剤を塗布する方法がある
が、塗布面は、金属又は金属酸化物の蒸着薄膜との密着
性が向上するが、バリヤ性は、アンカーコーティング剤
を塗布しない蒸着合成樹脂フィルムに比較して、低下し
た。これは、アンカーコーティング層の熱寸法安定性が
悪いため、蒸着ポリエステルフィルムの熱負荷時に、蒸
着薄膜が機械的なストレスを受け、その結果、蒸着薄膜
に亀裂やピンホールなどが発生して、バリヤ性が低下す
るためである。
[0006] Further, on the surface of the synthetic resin film of the base material, ethyleneimine-based, off-line or in-line,
Although there is a method of applying an amine-based, epoxy-based, urethane-based or polyester-based anchor coating agent, the coating surface has improved adhesion to the vapor-deposited thin film of metal or metal oxide, but the barrier property is anchor. It was lower than that of the vapor-deposited synthetic resin film on which no coating agent was applied. This is because the anchor coating layer has poor thermal dimensional stability, so that the vapor-deposited thin film is mechanically stressed when the vapor-deposited polyester film is thermally loaded, and as a result, cracks and pinholes are generated in the vapor-deposited thin film, resulting in a barrier. This is because the sex is reduced.

【0007】本発明は、上述の合成樹脂フィルム基材と
蒸着薄膜との密着性を改善し、蒸着薄膜の亀裂やピンホ
ールなどの発生によりバリヤ性が損なわれる問題を解決
したもので、酸素や水蒸気などに対してバリヤ性が良好
な包装材料として使用するガスバリヤ性積層体を提供す
るものである。
The present invention improves the adhesion between the synthetic resin film substrate and the vapor-deposited thin film, and solves the problem that the barrier property is impaired by the occurrence of cracks or pinholes in the vapor-deposited thin film. A gas barrier laminate for use as a packaging material having a good barrier property against water vapor and the like.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、図1に示
すように、合成樹脂フィルム(110)の少なくとも片
面に、化学式がR−Si−(OR′)3 (Rは有機性官
能基,R′は加水分解性基)で表示される有機ケイ素化
合物層(120)を形成し、そのプラズマ活性化処理さ
れた表面(121)に、金属又は金属化合物の蒸着薄膜
層(130)を形成したことを特徴とするガスバリヤ性
積層体(100)である。
The first invention, as shown in FIG. 1, has a chemical formula of R-Si- (OR ') 3 (R is an organic functional group) on at least one surface of the synthetic resin film (110). A group, R'is a hydrolyzable group) to form an organosilicon compound layer (120), and a plasma-activated surface (121) is provided with a vapor-deposited thin film layer (130) of a metal or a metal compound. A gas barrier laminate (100) characterized by being formed.

【0009】第2の発明は、第1の発明に記載の有機ケ
イ素化合物層の有機性官能基(R)が、−CH=C
2 、−CH2 −CH2 −CH2 −NH2 、−CH2
NH2 、−CH2 −NHCONH2 、−CH2 −NH−
CH2 −CH2 −NH2 、−(C 2 2 O)−、−CH
2 −O−CH2 −(C3 3 O)で、加水分解性基
(R′)が、−Cl、−CH3 、−CH2 −CH3 、−
CH2 −O−CH3 であることを特徴とするガスバリヤ
性積層体である。
A second invention is the organic battery described in the first invention.
The organic functional group (R) of the iodine compound layer is -CH = C
H2, -CH2-CH2-CH2-NH2, -CH2
NH2, -CH2-NHCONH2, -CH2-NH-
CH2-CH2-NH2,-(C 2H2O)-,-CH
2-O-CH2-(C3H3O) is a hydrolyzable group
(R ') is -Cl, -CH3, -CH2-CH3,-
CH2-O-CH3Gas barrier characterized by
It is a laminated body.

【0010】第3の発明は、図2に示すように、第1の
発明又は第2の発明に記載の金属又は金属化合物の蒸着
薄膜層面(130)に、接着剤層(140)を介して熱
接着性樹脂層(150)を設けたことを特徴とするガス
バリヤ性積層体(200)である。
As shown in FIG. 2, the third aspect of the present invention includes an adhesive layer (140) on the vapor-deposited thin film layer surface (130) of the metal or metal compound according to the first or second aspect of the invention. The gas barrier laminate (200) is characterized in that a heat adhesive resin layer (150) is provided.

【0011】上述の合成樹脂フィルムとしては、ポリエ
チレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンフィル
ム、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレン−2,
4−ナフタレートなどのポリエステルフィルム、ナイロ
ン6やナイロン12などのポリアミドフィルム、ポリ塩
化ビニルフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、芳
香族ポリアミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、
ポリエーテルイミドフィルム、ポリサルフォンフィル
ム、ポリエーテルサルフォンフィルム、ポリエーテルエ
ーテルケトン、ポリアリレートフィルム、ポリフェニレ
ンサルファイドフィルム、ポリフェニレンオキサイドフ
ィルム、テトラフルオロエチレンフィルム、一塩化三フ
ッ化エチレンフィルム、フッ素化エチレンプロピレン共
重合体フィルムなどが挙げられる。必要に応じては、こ
れらの二軸延伸合成樹脂フィルムを使用する。なお、こ
れらの合成樹脂フィルムには、通常の添加剤、例えば帯
電防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤及び着色剤など
が添加されていてもよく、また、有機ケイ素化合物を形
成する面を、コロナ放電処理、プラズマ処理、グロー放
電処理、逆スパッタ処理又は粗面化処理などの表面活性
化処理が施されていてもよい。そして、これらの合成樹
脂フィルムの厚みには、特に制限はないが、蒸着工程の
加工適性を考慮すると、2〜400μmの範囲が好まし
い。
Examples of the synthetic resin film described above include polyolefin films such as polyethylene and polypropylene, polyethylene terephthalate and polyethylene-2,
Polyester film such as 4-naphthalate, polyamide film such as nylon 6 or nylon 12, polyvinyl chloride film, polyvinyl alcohol film, aromatic polyamide film, polyamideimide film,
Polyetherimide film, polysulfone film, polyethersulfone film, polyetheretherketone, polyarylate film, polyphenylene sulfide film, polyphenylene oxide film, tetrafluoroethylene film, monofluorotrifluoroethylene film, fluorinated ethylene propylene copolymer An example is a united film. If necessary, these biaxially stretched synthetic resin films are used. Incidentally, these synthetic resin films may be added with usual additives such as an antistatic agent, an ultraviolet absorber, a plasticizer, a lubricant and a coloring agent, and also a surface for forming an organosilicon compound. Surface activation treatment such as corona discharge treatment, plasma treatment, glow discharge treatment, reverse sputtering treatment or surface roughening treatment may be performed. The thickness of these synthetic resin films is not particularly limited, but is preferably in the range of 2 to 400 μm in consideration of workability in the vapor deposition process.

【0012】また、有機ケイ素化合物層を形成する方法
は、合成樹脂フィルムを製造時に、インライン方式で塗
布しても、合成樹脂フィルムの製造とは、別工程のオフ
ライン方式で塗布しても、どちらでもよい。そして、本
発明における有機ケイ素化合物は、R−Si−(O
R′)3 (Rは有機性官能基,R′は加水分解性基)の
化学式で表示されるものであり、有機性官能基(R)
は、−CH=CH2 、−CH 2 −CH2 −CH2 −NH
2 、−CH2 −NH2 、−CH2 −NHCONH2 、−
CH2 −NH−CH2 −CH2 −NH2 、−(C2 2
O)−、−CH2 −O−CH2 −(C3 3 O)などで
あり、エポキシ基、アミノ基、尿素基などが好ましく、
また、加水分解性基(R′)は、−Cl、−CH3 、−
CH2 −CH3、−CH2 −O−CH3 などである。な
お、有機ケイ素化合物層の厚みには、特に制限はない
が、加工適性と熱寸法安定性とを考慮すると、0.05
〜10μmの範囲であり、好ましくは、0.1〜3μm
である。
A method of forming an organosilicon compound layer
Is an in-line coating method when manufacturing a synthetic resin film.
Even if it is clothed, it is a separate process from the manufacturing of synthetic resin film
It may be applied by a line method or either. And the book
The organosilicon compound in the invention is R-Si- (O
R ')3(R is an organic functional group, R'is a hydrolyzable group)
It is represented by a chemical formula and has an organic functional group (R)
Is -CH = CH2, -CH 2-CH2-CH2-NH
2, -CH2-NH2, -CH2-NHCONH2,-
CH2-NH-CH2-CH2-NH2,-(C2H2
O)-,-CH2-O-CH2-(C3H3O) etc.
Yes, an epoxy group, an amino group, a urea group and the like are preferable,
Further, the hydrolyzable group (R ') is -Cl, -CH.3,-
CH2-CH3, -CH2-O-CH3And so on. Na
There is no particular limitation on the thickness of the organosilicon compound layer.
However, considering the workability and thermal dimensional stability, it is 0.05
Is in the range of 10 to 10 μm, preferably 0.1 to 3 μm
Is.

【0013】そして、有機ケイ素化合物層の蒸着薄膜を
形成する面のプラズマ活性化処理する方法は、グロー放
電処理、高周波プラズマ、マイクロ波プラズマ処理など
が使用できる。その使用ガスとしては、酸素含有混合ガ
スを用い、酸素の混入比が、1から100%の範囲であ
れば、制限はない。また、酸素と混合するガスは、窒
素、アルゴン、二酸化炭素などの安定したガスであれ
ば、特に制限はない。また、プラズマ処理の処理部分の
圧力は、8×10-5〜8×10-1トール(torr)
で、好ましくは、8×10-4〜8×10-3トールであ
る。そして、処理表面に与えるプラズマ処理エネルギー
は、1〜50,000ジュール(joule)の範囲で
よいが、好ましくは、10〜10,000ジュールの範
囲である。これは、1ジュール以下では、処理表面が充
分に活性化れず、また、50,000ジュール以上で
は、処理表面の分子が破壊されてしまい、均一厚みの蒸
着薄膜が得られないためである。
As a method for plasma activation treatment of the surface of the organic silicon compound layer on which the vapor-deposited thin film is formed, glow discharge treatment, high frequency plasma treatment, microwave plasma treatment or the like can be used. As the gas used, an oxygen-containing mixed gas is used, and there is no limitation as long as the mixing ratio of oxygen is in the range of 1 to 100%. The gas mixed with oxygen is not particularly limited as long as it is a stable gas such as nitrogen, argon or carbon dioxide. In addition, the pressure of the processing portion of the plasma processing is 8 × 10 −5 to 8 × 10 −1 torr.
And preferably 8 × 10 −4 to 8 × 10 −3 Torr. The plasma treatment energy applied to the treated surface may be in the range of 1 to 50,000 joules, but is preferably in the range of 10 to 10,000 joules. This is because the treated surface is not sufficiently activated at 1 joule or less, and the molecules on the treated surface are destroyed at 50,000 joules or more, and a vapor-deposited thin film having a uniform thickness cannot be obtained.

【0014】本発明の金属又は金属化合物の薄膜形成方
法は、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリン
グなどの蒸着方法が使用できるが、真空蒸着やイオンプ
レーティングが好ましい。加熱方法としては、抵抗加
熱、EB加熱、高周波誘導加熱などを用いることができ
る。蒸着材料は、アルミニウム(Al)、ケイ素(S
i)、チタン(Ti)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム
(Zr)、マグネシウム(Mg)、スズ(Sn)、銅
(Cu)そして鉄(Fe)などの金属やこれらの金属の
酸化物、窒化物、硫化物、フッ化物など、例えば、酸化
アルミニウム(Al2 3 )、酸化ケイ素(SiO)、
酸化チタン(TiO2 )、酸化ジルコニウム(Zr
2 )、酸化マグネシウム(MgO)、酸化スズ(Sn
2 )、硫化亜鉛(ZnS)、フッ化マグネシウム(M
gF2 )などを用いることができる。そして、蒸着前の
蒸着装置内の真空度が、2×10-6〜8×10-3トール
(torr)の範囲でよいが、好ましくは、8×10-6
〜8×10-5トールまで真空引きを行ったのちに蒸着を
行う。また、形成された金属又は金属化合物の蒸着薄膜
層は、酸素、水蒸気などに対しバリヤ性を有する層であ
るが、そのバリヤ特性は、形成された材料の材質や膜厚
などにより異なる。特に、金属アルミニウム、酸化ケイ
素や酸化アルミニウムなどの蒸着薄膜が良好なバリヤ特
性を示す。この金属又は金属化合物の蒸着薄膜層の厚さ
は、50〜5,000Åの範囲でよいが、好ましくは、
300〜1,500Åの範囲がよい。これは、厚みが5
0Å以下の場合では、均一な膜厚が制御し難くバリヤ特
性にばらつきを生じ易いこと、また、5,000Å以上
の場合では、蒸着薄膜層に亀裂やピンホールが発生し易
くバリヤ特性が損なわれるためである。形成される蒸着
薄膜層は、単一成分の単層に限らず、混合物の蒸着薄膜
層でも、多層の蒸着薄膜層であっても構わない。
Method for forming thin film of metal or metal compound of the present invention
Methods include vacuum deposition, ion plating, sputter phosphorus
You can use a vapor deposition method such as
Rating is preferred. Resistance heating is used as the heating method.
Heat, EB heating, high frequency induction heating, etc. can be used
It The vapor deposition materials are aluminum (Al), silicon (S
i), titanium (Ti), zinc (Zn), zirconium
(Zr), magnesium (Mg), tin (Sn), copper
(Cu) and metals such as iron (Fe) and these metals
Oxides, nitrides, sulfides, fluorides, etc., such as oxidation
Aluminum (Al2O 3), Silicon oxide (SiO),
Titanium oxide (TiO2), Zirconium oxide (Zr
O2), Magnesium oxide (MgO), tin oxide (Sn
O2), Zinc sulfide (ZnS), magnesium fluoride (M
gF2) Or the like can be used. And before deposition
The degree of vacuum in the vapor deposition equipment is 2 × 10-6~ 8 × 10-3Thor
It may be in the range of (torr), but is preferably 8 × 10.-6
~ 8 × 10-FiveAfter evacuation to torr, vapor deposition
To do. Also, a vapor-deposited thin film of the formed metal or metal compound.
The layer is a layer having a barrier property against oxygen, water vapor, etc.
However, the barrier characteristics are the material and film thickness of the formed material.
It depends on the situation. In particular, metallic aluminum, silicon oxide
Barrier features such as vapor-deposited thin films of silicon and aluminum oxide
Shows sex. Thickness of the deposited thin film layer of this metal or metal compound
May be in the range of 50 to 5,000Å, but preferably,
The range of 300 to 1,500Å is good. It has a thickness of 5
If it is less than 0Å, it is difficult to control the uniform film thickness and
It is easy to cause variations in sex, and more than 5,000Å
In the case of, it is easy for cracks and pinholes to occur in the evaporated thin film layer.
This is because the barrier properties are impaired. Vapor deposition formed
The thin film layer is not limited to a single component single layer, but a vapor-deposited thin film of a mixture.
It may be a layer or a multilayer vapor-deposited thin film layer.

【0015】本発明での熱接着性樹脂層は、加熱及び加
圧によって熱融着し易い合成樹脂層であり、合成樹脂と
しては、ポリエチレン、ポリプロピレンやエチレンプロ
ピレン共重合体などのポリオレフィン、ポリエステル、
ポリアミド、アイオノマー、エチレン酢酸ビニル共重合
体、アクリル酸エステルやメタクリル酸エステルなどの
アクリル樹脂、ポリビニルアセタール、フェノール樹
脂、変成エポキシ樹脂及びこれらの共重合体や混合物な
どが挙げられるが、必ずしもこれらのものに限定される
ものではない。これらの樹脂の中では、ポリオレフィ
ン、ポリエステル、ポリアミドやエチレン酢酸ビニル共
重合体などが好ましい。そして、熱接着性樹脂層の厚み
は、用途により異なるが、1〜200μmの範囲であ
り、好ましくは、10〜100μmである。また、熱接
着性樹脂層を形成する積層方法は、ドライラミネート加
工法、無溶剤型ラミネート加工法や押出しラミネート加
工法などの一般的なラミネート加工法が使用できる。な
お、熱接着性樹脂層の熱融着温度は、アルコキシド塗布
層の耐熱性を考慮すると、200℃以下であり、80〜
180℃が好ましい。
The heat-adhesive resin layer in the present invention is a synthetic resin layer that is easily heat-fused by heating and pressurizing. Examples of the synthetic resin include polyolefin such as polyethylene, polypropylene and ethylene-propylene copolymer, polyester,
Examples include polyamides, ionomers, ethylene vinyl acetate copolymers, acrylic resins such as acrylic acid esters and methacrylic acid esters, polyvinyl acetals, phenolic resins, modified epoxy resins, and copolymers and mixtures thereof, but not necessarily these. It is not limited to. Among these resins, polyolefin, polyester, polyamide, ethylene vinyl acetate copolymer and the like are preferable. The thickness of the heat-adhesive resin layer varies depending on the application, but is in the range of 1 to 200 μm, preferably 10 to 100 μm. As a laminating method for forming the heat-adhesive resin layer, a general laminating method such as a dry laminating method, a solventless laminating method or an extrusion laminating method can be used. The heat fusion temperature of the heat-adhesive resin layer is 200 ° C. or lower in consideration of the heat resistance of the alkoxide coating layer,
180 ° C is preferred.

【0016】[0016]

【作用】本発明における合成樹脂フィルム上に形成され
た有機ケイ素化合物層は、有機ケイ素化合物の有機性官
能基が、合成樹脂フィルムの合成樹脂と結合力が強いた
め、合成樹脂フィルムとの密着性が高く、また、有機ケ
イ素化合物の加水分解性基が、加水分解して水酸基(−
OH)を生成し、金属元素(M)と活性なSi−OH結
合を形成し、この水酸基が、金属元素と−O−M−O−
の強い結合を形成するため、有機ケイ素化合物層上に蒸
着して形成された金属又は金属化合物の蒸着薄膜と有機
ケイ素化合物層とは、密着性が良好となる。
The function of the organosilicon compound layer formed on the synthetic resin film in the present invention is that the organic functional group of the organosilicon compound has a strong bonding force with the synthetic resin of the synthetic resin film, so that the adhesiveness with the synthetic resin film is high. And the hydrolyzable group of the organosilicon compound is hydrolyzed to give a hydroxyl group (-
OH) to form an active Si—OH bond with the metal element (M), and the hydroxyl group reacts with the metal element and —O—M—O—.
In order to form a strong bond between the organic silicon compound layer and the metal or metal compound vapor-deposited thin film formed by vapor deposition on the organic silicon compound layer, the organic silicon compound layer has good adhesion.

【0017】上述の有機ケイ素化合物層表面に生成され
る金属元素(M)と活性なSi−OH結合は、塗布条件
によっては不十分となることがある。有機ケイ素化合物
層表面をプラズマ活性化処理すると、有機ケイ素化合物
層表面に、Si−OH結合が均一に生成するため、金属
又は金属化合物の蒸着薄膜と有機ケイ素化合物層との密
着性が安定化する。
The metal element (M) formed on the surface of the organosilicon compound layer and the active Si-OH bond may be insufficient depending on the coating conditions. When the plasma activation treatment is performed on the surface of the organosilicon compound layer, Si—OH bonds are uniformly generated on the surface of the organosilicon compound layer, so that the adhesion between the vapor-deposited thin film of the metal or the metal compound and the organosilicon compound layer is stabilized. .

【0018】[0018]

【実施例】【Example】

<実施例1>まず、厚さが12μmの二軸延伸ポリエチ
レンテレフタレートフィルムの片面に、N−(β−アミ
ノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン
(有機ケイ素化合物)の固形分2wt%の水溶液を、グ
ラビアコート法により塗布し、乾燥して、片面に有機ケ
イ素化合物層を形成した二軸延伸ポリエチレンテレフタ
レートフィルムを作製した。なお、巻取り速度は、40
m/分で、乾燥条件は、90〜100℃で、塗布量は、
0.15g/m2 であった。
<Example 1> First, an aqueous solution of N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane (organosilicon compound) having a solid content of 2 wt% was formed on one surface of a biaxially stretched polyethylene terephthalate film having a thickness of 12 μm. Was applied by a gravure coating method and dried to prepare a biaxially stretched polyethylene terephthalate film having an organosilicon compound layer formed on one surface. The winding speed is 40
m / min, the drying condition is 90 to 100 ° C., and the coating amount is
It was 0.15 g / m 2 .

【0019】次に、作製した片面に有機ケイ素化合物層
を形成した二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィル
ムを、巻取り式EB加熱真空装置内に装填し、真空度を
1.5×10-5トールにしたのち、酸素ブラズマ処理を
行い、その処理面に酸化ケイ素を蒸着して、本実施例に
係わるガスバリヤ性積層体を作製した。その時の酸素プ
ラズマ処理条件は、使用ガスが99.9%酸素、流量が
600sccm、プラズマ処理法がグロー放電処理、供
給電力が250W、巻取り速度が1.5m/sec、圧
力が5×10-3mbarであり、酸化ケイ素蒸着条件
は、蒸着材料が99.9%酸化ケイ素、EB−Powe
rが30kV−0.5A、蒸着膜厚が1,000Å、圧
力が2×10-3mbarであった。
Next, the biaxially stretched polyethylene terephthalate film having the organosilicon compound layer formed on one surface was loaded into a winding type EB heating vacuum device, and the vacuum degree was set to 1.5 × 10 -5 Torr. After that, oxygen plasma treatment was performed, and silicon oxide was vapor-deposited on the treated surface to produce a gas barrier laminate according to this example. The oxygen plasma treatment conditions at that time were as follows: gas used was 99.9% oxygen, flow rate was 600 sccm, plasma treatment was glow discharge treatment, supply power was 250 W, winding speed was 1.5 m / sec, pressure was 5 × 10 −. It is 3 mbar, and the deposition conditions of silicon oxide are 99.9% silicon oxide and EB-Powe.
The r was 30 kV-0.5 A, the vapor deposition film thickness was 1,000 Å, and the pressure was 2 × 10 −3 mbar.

【0020】さらに、作製した前記のガスバリヤ性積層
体の酸化ケイ素蒸着薄膜面に、ドライラミネート加工法
で30μm厚の未延伸ポリプロピレンフィルム(熱接着
性樹脂)を貼り合わせて、実施例1のガスバリヤ性積層
体を作製した。
Further, an unstretched polypropylene film (thermoadhesive resin) having a thickness of 30 μm was attached to the silicon oxide vapor-deposited thin film surface of the produced gas barrier laminate by a dry laminating method to obtain the gas barrier property of Example 1. A laminated body was produced.

【0021】<実施例2>有機ケイ素化合物の水溶液と
して、γ−アミノプロピルトリエトキシシランの固形分
2wt%水溶液を用いた以外は、全て実施例1と同様に
して作製した実施例2のガスバリヤ性積層体を作製し
た。
<Example 2> The gas barrier property of Example 2 prepared in the same manner as in Example 1 except that an aqueous solution of γ-aminopropyltriethoxysilane having a solid content of 2 wt% was used as the aqueous solution of the organosilicon compound. A laminated body was produced.

【0022】<実施例3>蒸着材料が酸化アルミニウ
ム、EB−Powerが30kV−0.75Aで行った
以外は、全て実施例1と同様にして作製した実施例3の
ガスバリヤ性積層体を作製した。
<Example 3> A gas barrier laminate of Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the vapor deposition material was aluminum oxide and EB-Power was 30 kV-0.75A. .

【0023】<実施例4>蒸着材料が酸化マグネシウ
ム、EB−Powerが30kV−1.5Aで行った以
外は、全て実施例1と同様にして作製した実施例4のガ
スバリヤ性積層体を作製した。
<Example 4> A gas barrier laminate of Example 4 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the vapor deposition material was magnesium oxide and EB-Power was 30 kV-1.5 A. .

【0024】<実施例5>蒸着材料がアルミニウム、E
B−Powerが30kV−2.0Aで行った以外は、
全て実施例1と同様にして作製した実施例5のガスバリ
ヤ性積層体を作製した。
<Embodiment 5> The vapor deposition material is aluminum and E
Except that B-Power did it at 30kV-2.0A.
A gas barrier laminate of Example 5 was prepared in the same manner as in Example 1.

【0025】<比較例1>有機ケイ素化合物の水溶液の
代わりに、ウレタン系樹脂の溶液を用いた以外は、全て
実施例1と同様にして作製した比較例1のガスバリヤ性
積層体を作製した。
Comparative Example 1 A gas barrier laminate of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1, except that a urethane resin solution was used instead of the organic silicon compound aqueous solution.

【0026】<比較例2>有機ケイ素化合物の水溶液の
代わりに、ニトロセルロースの溶液を用いた以外は、全
て実施例1と同様にして作製した比較例2のガスバリヤ
性積層体を作製した。
Comparative Example 2 A gas barrier laminate of Comparative Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that a nitrocellulose solution was used instead of the organic silicon compound aqueous solution.

【0027】<比較例3>有機ケイ素化合物の水溶液の
代わりに、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体の溶液を用
いた以外は、全て実施例1と同様にして作製した比較例
3のガスバリヤ性積層体を作製した。
Comparative Example 3 A gas barrier laminate of Comparative Example 3 prepared in the same manner as in Example 1 except that a vinyl acetate-vinyl chloride copolymer solution was used instead of the organic silicon compound aqueous solution. The body was made.

【0028】<比較例4>EB加熱真空装置で、厚さが
12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィル
ムの片面に、直にアルミニウム蒸着を行い、そのアルミ
ニウム蒸着薄膜面に、実施例1と同様に、30μm厚の
未延伸ポリプロピレンフィルム(熱接着性樹脂)をラミ
ネート加工して、比較例5のガスバリヤ性積層体を作製
した。
Comparative Example 4 Using an EB heating vacuum apparatus, aluminum was vapor-deposited directly on one surface of a biaxially stretched polyethylene terephthalate film having a thickness of 12 μm, and the aluminum vapor-deposited thin film surface was subjected to the same procedure as in Example 1. An unstretched polypropylene film (thermoadhesive resin) having a thickness of 30 μm was laminated to prepare a gas barrier laminate of Comparative Example 5.

【0029】<評価>作製した実施例1、実施例2、実
施例3、実施例4及び実施例5の5種類のガスバリヤ性
積層体と、比較例1、比較例2、比較例3及び比較例4
の4種類のガスバリヤ性積層体とを比較評価するため、
それぞれのガスバリヤ性積層体のバリヤ特性を示す酸素
透過率及び透湿度と、蒸着薄膜層と隣接層との密着性を
示す剥離強度を測定し、その結果を表1に示した。な
お、測定条件は、酸素透過率:モコン法(MOCON-OXTR
AN-10/50A ),設定25℃−100%RH透湿度:モ
コン法(MOCON-PARMATRAN-W6),設定40℃−90%R
H剥離強度:テンシロン引張試験機,試料15mm
巾,剥離角度90度,剥離速度300mm/分であっ
た。
<Evaluation> Five kinds of gas barrier laminates of Example 1, Example 2, Example 3, Example 4 and Example 5 produced, and Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 3 and Comparative Example 4
In order to compare and evaluate the four types of gas barrier laminates of
The oxygen transmission rate and moisture vapor transmission rate showing the barrier property of each gas barrier laminate and the peel strength showing the adhesion between the vapor-deposited thin film layer and the adjacent layer were measured, and the results are shown in Table 1. The measurement conditions are: oxygen transmission rate: MOCON method (MOCON-OXTR
AN-10 / 50A), setting 25 ℃ -100% RH Permeability: Mocon method (MOCON-PARMATRAN-W6), setting 40 ℃ -90% R
H peel strength: Tensilon tensile tester, sample 15mm
The width was 90 °, the peeling angle was 90 °, and the peeling speed was 300 mm / min.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】表1を見ると、実施例1、実施例2、実施
例3、実施例4及び実施例5は、酸素や水蒸気に対する
ガスバリヤ性及び蒸着薄膜層と隣接層との密着性を示す
剥離強度については、ともに良好であった。比較例1、
比較例2及び比較例3は、蒸着薄膜層の密着性は良好で
あったが、ガスバリヤ性は不良であった。また、比較例
4は、ガスバリヤ性は良好であったが、蒸着薄膜層の密
着性は不良であった。
As shown in Table 1, in Example 1, Example 2, Example 3, Example 4 and Example 5, peeling showing the gas barrier property against oxygen and water vapor and the adhesion between the vapor-deposited thin film layer and the adjacent layer. The strength was good. Comparative Example 1,
In Comparative Examples 2 and 3, the adhesion of the vapor-deposited thin film layer was good, but the gas barrier property was poor. Further, in Comparative Example 4, the gas barrier property was good, but the adhesion of the deposited thin film layer was poor.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明は、合成樹脂フィルム基材と蒸着
薄膜層との間に、有機ケイ素化合物層が形成し、また、
その有機ケイ素化合物層の全面がプラズマ活性化処理さ
れているため、蒸着薄膜のフィルム基材に対する密着性
と外部負荷に対する柔軟性が改善されて、蒸着薄膜の亀
裂やピンホールなどの発生が防げ、酸素や水蒸気などに
対してバリヤ性が良好な包装材料のガスバリヤ性積層体
を提供する。
According to the present invention, an organosilicon compound layer is formed between a synthetic resin film substrate and a vapor-deposited thin film layer, and
Since the entire surface of the organic silicon compound layer is plasma-activated, the adhesion of the vapor-deposited thin film to the film substrate and the flexibility against external loads are improved, and the occurrence of cracks and pinholes in the vapor-deposited thin film can be prevented. Provided is a gas barrier laminate of a packaging material having a good barrier property against oxygen and water vapor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一例のガスバリヤ性積層体の断面図で
ある。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a gas barrier laminate according to an example of the present invention.

【図2】本発明の他の一例のガスバリヤ性積層体の断面
図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a gas barrier laminate according to another example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,200……ガスバリヤ性積層体 110……合成樹脂フィルム 120……有機ケイ素化合物 121……プラズマ活性化処理面 130……蒸着薄膜 140……接着剤 150……熱接着性樹脂層 100, 200 ... Gas barrier laminate 110 ... Synthetic resin film 120 ... Organosilicon compound 121 ... Plasma activated surface 130 ... Evaporated thin film 140 ... Adhesive agent 150 ... Thermal adhesive resin layer

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】合成樹脂フィルムの少なくとも片面に、化
学式がR−Si−(OR′)3 (Rは有機性官能基,
R′は加水分解性基)で表示される有機ケイ素化合物層
を形成し、そのプラズマ活性化処理された表面に、金属
又は金属化合物の蒸着薄膜層を形成したことを特徴とす
るガスバリヤ性積層体。
1. A synthetic resin film having a chemical formula of R—Si— (OR ′) 3 (R is an organic functional group, on at least one side thereof,
R'is a hydrolyzable group), and an organic silicon compound layer is formed, and a vapor-deposited thin film layer of a metal or a metal compound is formed on the plasma-activated surface of the gas barrier laminate. .
【請求項2】請求項1に記載の有機ケイ素化合物層の有
機性官能基(R)が、−CH=CH 2 、−CH2 −CH
2 −CH2 −NH2 、−CH2 −NH2 、−CH2 −N
HCONH2 、−CH2 −NH−CH2 −CH2 −NH
2 、−(C2 2 O)−、−CH2 −O−CH2 −(C
3 3 O)で、加水分解性基(R′)が、−Cl、−C
3 、−CH2 −CH3 、−CH2 −O−CH3 である
ことを特徴とするガスバリヤ性積層体。
2. The presence of the organosilicon compound layer according to claim 1.
The functional group (R) is -CH = CH 2, -CH2-CH
2-CH2-NH2, -CH2-NH2, -CH2-N
HCONH2, -CH2-NH-CH2-CH2-NH
2,-(C2H2O)-,-CH2-O-CH2-(C
3H3O), the hydrolyzable group (R ′) is —Cl, —C
H3, -CH2-CH3, -CH2-O-CH3Is
A gas barrier laminate having the above feature.
【請求項3】請求項1又は請求項2に記載の金属又は金
属化合物の蒸着薄膜層面に、接着剤層を介して熱接着性
樹脂層を設けたことを特徴とするガスバリヤ性積層体。
3. A gas barrier laminate comprising a vapor-deposited thin film layer of the metal or the metal compound according to claim 1 or 2, wherein a thermoadhesive resin layer is provided via an adhesive layer.
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