JPWO2008146706A1 - ガスバリア性前駆積層体、ガスバリア性積層体およびこれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、湿度に依存せず、またレトルト処理を施した後であっても高いガスバリア性を有するガスバリア性積層体がしられている。該ガスバリア性積層体は、少なくとも一部が2価以上の多価金属で中和されているポリカルボン酸とハロゲン原子およびアルコキシ基から選ばれる少なくとも1つの特性基が結合した金属原子を含む化合物の加水分解縮合物とを含む層を有している(例えば、特許文献2参照)。
(一般式(1)において、Rは炭素数1〜6のアルキル基であり、Zはグリシジルオキシ基またはアミノ基を含有する有機基であり、Rはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)
本発明のガスバリア性前駆積層体の一態様としては、支持体と、該支持体上に形成されたガスバリア層前駆体とを有する積層体であって、前記ガスバリア層前駆体が、支持体上に、ポリカルボン酸系重合体と、上記一般式(1)で表される少なくとも1種のシランカップリング剤、その加水分解物、およびこれらの縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のケイ素含有化合物(i)とから形成されるコーティング液(a)を塗工し、乾燥を行い層(A)を形成した後、多価金属化合物を含有するコーティング液(b)を塗工し、乾燥を行い層(B)を形成することにより得られる、層(A)と層(B)とを有し、前記コーティング液(a)に含まれるポリカルボン酸系重合体の重量と、ケイ素含有化合物(i)の重量(但し、前記シランカップリング剤以外のケイ素化合物(i)の重量は、シランカップリング剤換算の重量である)との比が、99.5:0.5〜80.0:20.0であり、前記層(A)を支持体および層(B)から分離し、透過法によって層(A)の赤外線吸収スペクトルを測定した際の、1490〜1659cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(α)と、1660〜1750cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(β)との比(α/β)が1未満であることを特徴とするガスバリア性前駆積層体があげられる。
なお、本発明において、耐虐待性に優れるとは、ガスバリア性前駆積層体に延伸や屈曲等の応力(虐待)が加えられた場合であっても、該ガスバリア性前駆積層体より得られたガスバリア性積層体は良好なガスバリア性を有することを意味する。
本発明のガスバリア性前駆積層体は、支持体と、該支持体上に形成されたガスバリア層前駆体とを有する積層体であって、前記ガスバリア層前駆体が、層(A)と層(B)とを有し、前記層(A)がポリカルボン酸系重合体と、下記一般式(1)で表されるシランカップリング剤、その加水分解物、およびこれらの縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のケイ素含有化合物(i)とを含む層であり、前記層(A)に含まれるポリカルボン酸系重合体の重量と、ケイ素含有化合物(i)の重量(但し、前記シランカップリング剤以外のケイ素化合物(i)の重量は、シランカップリング剤換算の重量である)との比が、99.5:0.5〜80.0:20.0であり、前記層(B)が多価金属化合物を含有する層であり、前記層(A)を支持体および層(B)から分離し、透過法によって層(A)の赤外線吸収スペクトルを測定した際の、1490〜1659cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(α)と、1660〜1750cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(β)との比(α/β)が1未満であることを特徴とする。
(一般式(1)において、Rは炭素数1〜6のアルキル基であり、Zはグリシジルオキシ基またはアミノ基を含有する有機基であり、Rはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)
本発明のガスバリア性前駆積層体は、支持体上に形成されたガスバリア層前駆体を有しており、ガスバリア層前駆体は、層(A)と層(B)とを有することを特徴としている。
第1のガスバリア性前駆積層体は、支持体と、該支持体上に形成されたガスバリア層前駆体とを有する積層体であって、前記ガスバリア層前駆体が、支持体上に、ポリカルボン酸系重合体と、前記一般式(1)で表されるシランカップリング剤、その加水分解物、およびこれらの縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のケイ素含有化合物(i)とから形成されるコーティング液(a)を塗工し、乾燥を行い層(A)を形成した後、多価金属化合物を含有するコーティング液(b)を塗工し、乾燥を行い層(B)を形成することにより得られる、層(A)と層(B)とを有し、前記コーティング液(a)に含まれるポリカルボン酸系重合体の重量と、ケイ素含有化合物(i)の重量(但し、前記シランカップリング剤以外のケイ素化合物(i)の重量は、シランカップリング剤換算の重量である)との比が、99.5:0.5〜80.0:20.0であり、前記層(A)を支持体および層(B)から分離し、透過法によって層(A)の赤外線吸収スペクトルを測定した際の、1490〜1659cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(α)と、1660〜1750cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(β)との比(α/β)が1未満であることを特徴とする。
本発明のガスバリア性前駆積層体の有する支持体は、後述するガスバリア層前駆体を形成するための基材となるものであり、後述するコーティング液(a)や、コーティング液(b)が塗工されたり、多価金属化合物が蒸着されたりする。
また、このような支持体の材質としては、例えば、プラスチックス類(金属蒸着プラスチックスや、金属化合物蒸着プラスチックスを含む)、紙類、ゴム類が挙げられる。これらの材質の中でも、支持体とガスバリア層前駆体との密着性の観点からプラスチックス類が好ましい。
本発明のガスバリア性前駆積層体の有するガスバリア層前駆体は、前記支持体上に形成されており、層(A)と層(B)とを有する。
前記層(A)はポリカルボン酸系重合体と、下記一般式(1)で表されるシランカップリング剤、その加水分解物、およびこれらの縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のケイ素含有化合物(i)とを含む層である。また前記層(B)は多価金属化合物を含有する層である。
(一般式(1)において、Rは炭素数1〜6のアルキル基であり、Zはグリシジルオキシ基またはアミノ基を含有する有機基であり、Rはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)
本発明のガスバリア性前駆積層体は、上述の層(A)を支持体および層(B)から分離し、透過法によって層(A)の赤外線吸収スペクトルを測定した際の、1490〜1659cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(α)と、1660〜1750cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(β)との比(α/β)が1未満である。
前記ガスバリア層前駆体が有する層(A)は、ポリカルボン酸系重合体が含まれている。ポリカルボン酸系重合体とは、分子内に2個以上のカルボキシル基を有する重合体である。このようなポリカルボン酸系重合体としては、たとえば、エチレン性不飽和カルボン酸の(共)重合体;エチレン性不飽和カルボン酸と他のエチレン性不飽和単量体との共重合体;アルギン酸、カルボキシメチルセルロース、ペクチン等の分子内にカルボキシル基を有する酸性多糖類が挙げられる。これらのポリカルボン酸系重合体は1種のものを単独で用いても、2種以上のものを混合して用いてもよい。
また、本発明に用いるポリカルボン酸系重合体は、ポリカルボン酸系重合体の有するカルボキシル基の一部が、予め塩基性化合物で中和されていてもよい。塩基性化合物としては、多価金属化合物、一価金属化合物、およびアンモニアからなる群から選択される少なくとも1種の塩基性化合物が好ましい。
前記ガスバリア層前駆体が有する層(A)は、下記一般式(1)で表されるシランカップリング剤、その加水分解物、およびこれらの縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のケイ素含有化合物(i)を含んでいる。
(一般式(1)において、Rは炭素数1〜6のアルキル基であり、Zはグリシジルオキシ基またはアミノ基を含有する有機基であり、Rはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)
上記一般式(1)で表されるシランカップリング剤の具体例としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシランが挙げられ、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシランが好ましい。シランカップリング剤としては、一種で用いても、二種以上で用いてもよい。
ガスバリア層前駆体が有する層(A)には、各種の添加剤が含まれていてもよい。
添加剤としては可塑剤、樹脂、分散剤、界面活性剤、柔軟剤、安定剤、アンチブロッキング剤、膜形成剤、粘着剤、酸素吸収剤等があげられる。
ガスバリア層前駆体が有する層(A)に添加剤が含まれている場合には、ポリカルボン酸系重合体の重量と添加剤の重量との比(ポリカルボン酸系重合体:添加剤)は通常は70:30〜99.9:0.1の範囲であり、80:20〜98:2であることが好ましい。
ガスバリア層前駆体が有する層(A)は、通常コーティング液(a)から形成される。コーティング液(a)は、上述のポリカルボン酸系重合体と、一般式(1)で表されるシランカップリング剤、その加水分解物、およびこれらの縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のケイ素含有化合物(i)とから形成されるコーティング液であり、必要に応じて上述した添加剤を含んでいてもよい。
コーティング液(a)に含まれる一般式(1)で表されるシランカップリング剤、その加水分解物、およびこれらの縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のケイ素含有化合物(i)としては、上述の層(A)に含まれるケイ素含有化合物(i)と同様なものを用いることができる。
一般式(1)で表される少なくとも1種の化合物の仕込み量である。
有機溶媒としては、具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。
また、水と有機溶媒との混合溶媒としては、上述した水や有機溶媒を用いた混合溶媒が好ましく、水と炭素数1〜5の低級アルコールとの混合溶媒がより好ましい。なお、混合溶媒としては、通常は水が20〜95重量%の量で存在し、該有機溶媒が80〜5重量%の量で存在する(ただし、水と有機溶媒との合計を100重量%とする)。
また、コーティング液(a)においては、ガスバリア性および塗工性の観点から、コーティング液(a)中のポリカルボン酸系重合体と、ケイ素含有化合物(i)と、必要に応じて含まれる添加剤との合計含有量(固形分重量)が、コーティング液(a)の総重量に対して、0.5〜50重量%が好ましく、0.8〜30重量%がより好ましく、1.0〜20重量%が特に好ましい。
上述のようにガスバリア層前駆体は、前記支持体上に形成されており、好ましくは隣接する層(A)と層(B)とを有しており、前記層(B)は多価金属化合物を含有する層である。
以下コーティング液(b)を塗工し、乾燥を行うことにより形成する場合について述べる。
ガスバリア層前駆体が有する層(B)は、コーティング液(b)から形成されることが、生産性の観点から好ましい。コーティング液(b)は、多価金属化合物を含有するコーティング液であり、各種添加剤等を含んでいてもよい。
分散剤としては、アニオン系界面活性剤や、ノニオン系界面活性剤を用いることができる。該界面活性剤としては、(ポリ)カルボン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルスルフォコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、芳香族リン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、アルキルアリル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ソルビタンアルキルエステル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、蔗糖脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシ脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等の各種界面活性剤が挙げられる。これらの界面活性剤は単独で用いても、二種以上を混合して用いてもよい。
コーティング液(b)に用いる溶媒としては、例えば、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、n−ペンチルアルコール、ジメチルスルフォキシド、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、酢酸ブチルが挙げられる。これらの中でも、塗工性の観点から、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、水が好ましい。また製造性の観点から、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、水が好ましい。なお、コーティング液(a)から形成される層(A)は耐水性が優れているために、コーティング液(b)に用いる溶媒として水を用いることができる。また、これらの溶媒は1種単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
本発明のガスバリア性前駆積層体は、支持体と、該支持体上に形成されたガスバリア層前駆体とを有する積層体であって、前記ガスバリア層前駆体が、層(A)と層(B)とを有し、好ましくは層(A)と層(B)とが隣接し、前記層(A)がポリカルボン酸系重合体と、一般式(1)で表されるシランカップリング剤、その加水分解物、およびこれらの縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のケイ素含有化合物(i)とを含む層であり、前記層(B)が多価金属化合物を含有する層であり、前記層(A)を支持体および層(B)から分離し、透過法によって層(A)の赤外線吸収スペクトルを測定した際の、1490〜1659cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(α)と、1660〜1750cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(β)との比(α/β)が1未満であることを特徴とする。
このようにして得られた赤外線吸収スペクトルにおいて、1490〜1659cm-1の範囲内に出現するピークの中の最大ピーク高さ(α)と、1660〜1750cm-1の範囲内に出現するピークの最大ピーク高さ(β)との比(α/β)を算出する。
本発明の第1のガスバリア性前駆積層体の製造方法は、上述の第1のガスバリア性前駆積層体を製造する方法である。
まず、前述の支持体上にコーティング液(a)を塗工するが、塗工方法としては、特に限定されず、例えばキャスト法、ディッピング法、ロールコーティング法、グラビアコート法、スクリーン印刷法、リバースコート法、スプレーコート法、キットコート法、ダイコート法、メタリングバーコート法、チャンバードクター併用コート法、カーテンコート法等が挙げられる。
アンカーコート層を形成するために用いるアンカーコート剤としては、ウレタン系、ポリエステル系、アクリル系、エポキシ系各種ポリマー材料が使用されるが、ポリオール成分とイソシアネートとを含有するウレタン系アンカーコート剤が好ましい。
さらに、形成される層(A)に含まれる、一般式(1)で表されるシランカップリング剤、その加水分解物、およびこれらの縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のケイ素含有化合物(i)に含まれる縮合物の割合を増加させる目的で、乾燥が終了(または、ほぼ終了)した時点、または後述する熟成処理が終了した時点で熱処理を行ってもよい。
前記熱処理としては通常は、温度120〜240℃、好ましくは150〜230℃で、通常は10秒〜30分、好ましくは20秒〜20分行われる。
なお、コーティング液(a)は、形成される層(A)の厚さが、好ましくは0.01〜5μmの範囲、より好ましくは0.02〜3μmの範囲内、さらに好ましくは0.04〜1.2μmの範囲となるように、塗工し、乾燥することが好ましい。
なお、表面にアンカーコート層を設けた支持体を用いる場合、アンカーコート層を設ける前の支持体上にアンカーコート剤を塗工し、乾燥した後、コーティング液(a)を塗工し、乾燥し層(A)を形成した後、あるいはコーティング液(b)を塗工し、乾燥し層(B)を形成した後に、熟成処理を行ってもよい。熟成処理としては、通常30〜200℃、好ましくは30〜150℃の温度条件で、0.5〜10日、好ましくは1〜7日間保持する処理が挙げられる。
第1のガスバリア性前駆積層体の製造方法によってガスバリア性前駆積層体を製造した場合は、層(A)を形成した後に、多価金属化合物を含む層(B)が形成されるため、外観良好なサンプルを得ることができる。また、溶媒として水を含むコーティング液(b)から層(B)が形成される場合には、コーティング液(b)を塗工する際にイオン架橋の形成が進み、層(A)の耐水性、ガスバリア性をさらに向上させることができる。
本発明の第2のガスバリア性前駆積層体の製造方法は、上述の第2のガスバリア性前駆積層体を製造する方法である。
まず、前述の支持体上にコーティング液(b)を塗工するが、塗工方法としては、特に限定されず、例えばキャスト法、ディッピング法、ロールコーティング法、グラビアコート法、スクリーン印刷法、リバースコート法、スプレーコート法、キットコート法、ダイコート法、メタリングバーコート法、チャンバードクター併用コート法、カーテンコート法等が挙げられる。
支持体と層(B)との密着性を高めるために、表面にアンカーコート層を設けた支持体を用いることが好ましい。
前記熱処理としては通常は、温度120〜240℃、好ましくは150〜230℃で、通常は10秒〜30分、好ましくは20秒〜20分行われる。
なお、コーティング液(a)は、形成される層(A)の厚さが、好ましくは0.01〜5μmの範囲、より好ましくは0.02〜3μmの範囲内、さらに好ましくは0.04〜1.2μmの範囲となるように、塗工し、乾燥することが好ましい。
第2のガスバリア性前駆積層体の製造方法によってガスバリア性前駆積層体を製造した場合は、多価金属化合物を含む層(B)を形成した後に、溶媒として水を含むコーティング液(a)から層(A)が形成される場合には、コーティング液(a)の塗工の際にイオン架橋の形成がすすみ、層(A)の耐水性をさらに向上させることができる。
本発明ガスバリア性積層体は、上記ガスバリア性前駆積層体に、レトルト処理、ボイル処理および調湿処理からなる群から選択される少なくとも1種の処理を施すことにより得られる、支持体と、該支持体上に形成されたガスバリア層とを有する積層体であって、前記ガスバリア層が、層(A')と層(B')とを有し、前記層(A')が多価金属イオンによってイオン架橋されたポリカルボン酸系重合体と、上記一般式(1)で表されるシランカップリング剤、その加水分解物、およびこれらの縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のケイ素含有化合物(i)とを含む層であり、前記層(B')が多価金属化合物を含有する層であり、前記層(A')を支持体および層(B')から分離し、透過法によって層(A')の赤外線吸収スペクトルを測定した際の、1490〜1659cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(α)と、1660〜1750cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(β)との比(α/β)が1以上であることを特徴とする。なお、前記比(α/β)の上限は、通常ガスバリア性の観点から200以下である。
このようなガスバリア性積層体は、ガスバリア性に優れ、冷水にさらされた際に白化しないため、酸素等の影響により劣化を受けやすい、食品、飲料、薬品、医薬品、電子部品等の精密金属部品の包装材料、ボイル、レトルト殺菌等の高温熱水条件下での処理(加熱殺菌)を必要とする物品の包装材料、或いはそれらの包装体として好適に用いることができる。なお、ガスバリア性前駆積層体の時点で、包装材料として用いる際の形状(袋、トレー等)に成型しておくことが、生産性の点で好ましい。
本発明のガスバリア性積層体の製造方法は、上述のガスバリア性積層体を製造するための方法であり、上記ガスバリア性前駆積層体に、レトルト処理、ボイル処理および調湿処理からなる群から選択される少なくとも1種の処理を施すことを特徴とする。
なお実施例および比較例で得られたガスバリア性前駆積層体(X)、ガスバリア性前駆積層体(X)を含むラミネートフィルム(Y)、ガスバリア性積層体(Z)、ガスバリア性積層体(Z')についての測定および評価は以下の(1)〜(3)のように行った。
ガスバリア性前駆積層体(X)の層(B)上に蒸留水を滴下し、10分間放置した。その後水分を拭き取り、フィルムの様子を目視により観察した。
ガスバリア性前駆積層体(X)の層(A3)(実施例2)、層(ZE)(実施例3〜4、比較例5〜7)、層(ZR)(実施例5〜7)、層(A4)(比較例8)、または層(A8)(比較例9)上に、未延伸ポリエチレンフィルム(PE:東セロ(株)製 LLDPE、T.U.X.TM‐HC、厚さ60μm)を、2液型の接着剤(三井化学ポリウレタン製 A620/A65)を用いて、ドライラミネート法によってラミネートし、[ガスバリア性前駆積層体(X)/接着剤層/LLDPE(60μm)]の構成を有するガスバリア性前駆積層体(X)を含むラミネートフィルム(Y−6)〜(Y−16)を得た。
なお、実施例5については、該ジャガイモを包んだパウチを、酢酸でpH3に調整した水溶液中で60℃10分間ボイル処理を行い、パウチの外観を以下のように評価した。
B:デラミネーションが、目視で観察されるもの
(2−1)耐虐待性(10%延伸後に調湿処理、レトルト処理またはボイル処理を行った後の酸素透過度)(実施例1、および比較例1〜4)
ガスバリア性前駆積層体(X)を含むラミネートフィルム(Y)(実施例1、比較例1、2)またはガスバリア性積層体(Z)を含むラミネートフィルム(Y)(比較例3、4)を15cm×20cmの大きさで切り出した。切り出したフィルム片を、東洋ボールドウィン株式会社製テンシロンを用いて、10%延伸し、その状態を1分間保持した。延伸後のガスバリア性前駆積層体(X)を含むラミネートフィルム(Y)(実施例1、比較例1、2)またはガスバリア性積層体(Z)を含むラミネートフィルム(Y)(比較例3、4)を、各実施例、比較例に記載のガスバリア性積層体(Z)(比較例3、4についてはガスバリア性積層体(Z'))を得るための条件で、調湿処理、レトルト処理またはボイル処理を施し、フィルムに付着した水分を拭き取った。この延伸後に調湿処理、レトルト処理またはボイル処理を施したガスバリア性前駆積層体(X)を含むラミネートフィルム(Y)(実施例1、比較例1、2)またはガスバリア性積層体(Z)を含むラミネートフィルム(Y)(比較例3、4)について、酸素透過度測定装置(Modern Control社製 OXTRAN 2/20)を用いて温度20℃、相対湿度80%の条件で酸素透過度を測定した。測定方法は、JIS K−7126、B法(等圧法)、およびASTM D3985−81に準拠し、測定値は単位[cm3(STP)/m2・day・MPa]で表記した。
(2−2)耐虐待性(10%延伸後に調湿処理、レトルト処理またはボイル処理を行った後の酸素透過度)(実施例2〜7、および比較例5〜9)
上記(1−2)耐水性を評価する際に用いた、ラミネートフィルム(Y−6)〜(Y−16)を、同様な方法で得た。
ガスバリア性積層体(Z)(実施例1〜7、比較例1、2、5〜9)、またはガスバリア性積層体(Z')(比較例3、4)について、酸素透過度測定装置(Modern Control社製 OXTRAN 2/20)を用いて温度20℃、相対湿度80%の条件で酸素透過度を測定した。測定方法は、JIS K−7126、B法(等圧法)、およびASTM D3985−81に準拠し、測定値は単位[cm3(STP)/m2・day・MPa]で表記した。
(4)スペクトルピーク比
ガスバリア性前駆積層体(X)の層(A)またはガスバリア性積層体(Z)の層(A')を支持体からプロパノールで溶解させながら剥離した後、層(B)または層(B')をトルエンで拭き取り、層(A)または層(A')を分離した。
得られた赤外線吸収スペクトルにおいて1490〜1659cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(α)と1660〜1750cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(β)を求め、ピーク高さの比(α/β)を算出し、スペクトルピーク比とした。
〔実施例1〕
<コーティング液(a−1)の製造>
数平均分子量200,000のポリアクリル酸水溶液(PAA:東亞合成製 アロンA−10H、固形分濃度25重量%)20gを蒸留水58.9gで溶解した。その後、アミノプロピルトリメトキシシラン(APTMS:アルドリッチ製)0.44gを添加し、攪拌を行い均一な溶液として、コーティング液(a−1)を得た。
2液型のアンカーコート剤(AC:三井化学ポリウレタン製 A525およびA52)を、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET:東レ製 ルミラー(登録商標)P60、厚さ12μm、内側コロナ処理)上に、乾燥後の厚さが0.2μmになるようにバーコーターを用いて塗工し、乾燥させることによってアンカーコート層を有する支持体を作製した。
<ポリアクリル酸水溶液の製造>
数平均分子量200,000のポリアクリル酸水溶液(PAA:東亞合成製 アロンA−10H、固形分濃度25重量%)25.2gを蒸留水74.8gで溶解し、水溶液中の固形分濃度が6.3重量%であるポリアクリル酸水溶液を得た。
コーティング液(a−1)に替えて、ポリアクリル酸水溶液を用いること以外は実施例1と同様に行い、ポリアクリル酸水溶液から形成された層(PAA)を含む、[PET(12μm)/AC(0.2μm)/層(PAA)(1μm)]の構成を有する積層体を得た。
<ガスバリア性積層体の製造>
微粒子酸化亜鉛分散液(コーティング液(b−1))を、炭酸カルシウム分散液(コーティング液(b−2):和光純薬の炭酸カルシウムをメノウ製のすり鉢で微粉化し、エタノール中に超音波ホモジナイザーを用いて分散させ、平均粒子径0.06μm、炭酸カルシウム10重量%の分散液としたもの)に替えた以外は比較例1と同様に行い、層(PAA)上に層(B−2)を形成し、[PET(12μm)/AC(0.2μm)/層(PAA)(1μm)/層(B−2)(1μm)]の構成を有するガスバリア性前駆積層体(X−3)および、[ガスバリア性前駆積層体(X−3)/接着剤層/Ny(15μm)/接着剤層/CPP(60μm)]の構成を有するガスバリア性前駆積層体(X−3)を含むラミネートフィルムを得た。
<コーティング液(a−2)の製造>
数平均分子量200,000のポリアクリル酸水溶液(PAA:東亞合成製 アロンA−10H、固形分濃度25重量%)80gを蒸留水120gで溶解し、水溶液中の固形分濃度が10重量%であるポリアクリル酸水溶液を得た。
<ガスバリア性前駆積層体、ラミネートフィルムおよびガスバリア性積層体の製造>
コーティング液(a−1)に替えて、コーティング液(a−2)を用いること以外は実施例1と同様に行い、コーティング液(a−2)から形成された層(A−2)を含む、[PET(12μm)/AC(0.2μm)/層(A−2)(1μm)]の構成を有するガスバリア性前駆積層体(X−4)を得た。
その後、25℃の蒸留水で該積層体の表面を洗浄し、その後80℃で5分間乾燥して、[PET(12μm)/AC(0.2μm)/層(A−2)(酢酸亜鉛浸漬処理後)(1μm)]の構成を有するガスバリア性積層体(Z−4)を得た。
酢酸亜鉛水溶液に替えて、酢酸カルシウム水溶液(濃度10重量%)を用いること以外は比較例3と同様に行い、[PET(12μm)/AC(0.2μm)/層(A−2)(1μm)]の構成を有するガスバリア性前駆積層体(X−5)、[PET(12μm)/AC(0.2μm)/層(A−2)(酢酸カルシウム浸漬処理後)(1μm)]の構成を有するガスバリア性積層体(Z−5)および、[ガスバリア性積層体(Z−5)/接着剤層/Ny(15μm)/接着剤層/CPP(60μm)]の構成を有するガスバリア性積層体(Z−5)を含むラミネートフィルム(Y−5)を得た。
以下の実施例2〜7および、比較例5〜9では、コーティング液(a3)〜(a11)を用いた。
表1に示す量で、ポリカルボン酸系重合体および金属化合物を蒸留水とイソプロピルアルコール(IPA)で溶解した液に、シランカップリング剤を添加し、1時間攪拌を行い、均一な溶液としてコーティング液(a3)〜(a11)を得た。なお、コーティング液(a5)は、均一な白濁液であった。
表4中、ポリアクリル酸は数平均分子量200,000のポリアクリル酸(和光純薬製)、γ‐GPTMSはγ‐グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業製)、NaOHは水酸化ナトリウム(和光純薬製)、ZnOは酸化亜鉛(和光純薬製)、CaCO3は炭酸カルシウム(和光純薬製)、γ‐APTMSはγ‐アミノプロピルトリメトキシシラン(Aldrich製)を示す。
ドライラミネート用接着剤タケラックA525(三井化学ポリウレタン製)9.0gと、硬化剤タケネートA52(三井化学ポリウレタン製)1.0gとを酢酸エチル(和光純薬製)25.0gで溶解し、アンカーコート用コーティング液(ac‐1)を得た。
前記コーティング液(ac‐1)を、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET:東レ製 ルミラー(登録商標)P60、厚さ12μm、内側コロナ処理)上に、乾燥後の厚さが0.2μmになるようにバーコーターを用いて塗工し、乾燥させることによってアンカーカート層(AC−1)を有する支持体を作製した。
コーティング液(a4)に換えて、コーティング液(a5)を用いた以外は、実施例3と同様に行い、[PET(12μm)/AC−1(0.2μm)/層(A5)(0.5μm)/層(ZE)(1μm)]の構成を有するガスバリア性前駆積層体(X−8)(実施例4)を得た。
ドライラミネート用接着剤タケラックA525(三井化学ポリウレタン製)9.0gと、硬化剤タケネートA52(三井化学ポリウレタン製)1.0gとを酢酸エチル(和光純薬製)25.0gで溶解し、更にカルボジイミド基含有樹脂架橋剤V‐05(カルボジライト:日清紡製)0.02gを混合し、アンカーコート用コーティング液(ac−2)を得た。
前記コーティング液(ac−2)を、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET:東レ製 ルミラー(登録商標)P60、厚さ12μm、内側コロナ処理)上に、乾燥後の厚さが0.2μmになるようにバーコーターを用いて塗工し、乾燥させることによってアンカーカート層(AC−2)を有する支持体を作製した。
得られたガスバリア性前駆積層体(X−9)およびガスバリア性積層体(Z−9)を用いて、(1)耐水性、(2)耐虐待性、(3)ガスバリア性、(4)スペクトルピーク比を上記方法で評価した。結果を表5、6に示す。
コーティング液(a6)に換えて、コーティング液(a7)を用い、50℃で2日間行った熟成処理を、180℃で15分間保持する熱処理に変えた以外は、実施例5と同様に行い、[PET(12μm)/AC−2(0.2μm)/層(A7)(0.5μm)/層(ZR)(1μm)]の構成を有するガスバリア性前駆積層体(X−10)を得た。
得られたガスバリア性前駆積層体(X−10)およびガスバリア性積層体(Z−10)を用いて、(1)耐水性、(2)耐虐待性、(3)ガスバリア性、(4)スペクトルピーク比を上記方法で評価した。結果を表5〜6に示す。
コーティング液(a6)に換えて、コーティング液(a8)を用いた以外は、実施例5と同様に行い、[PET(12μm)/AC−2(0.2μm)/層(A8)(0.5μm)/層(ZR)(1μm)]の構成を有するガスバリア性前駆積層体(X−11)を得た。
コーティング液(a4)に換えて、コーティング液(a9)を用いた以外は、実施例3と同様に行い、[PET(12μm)/AC−1(0.2μm)/層(A9)(0.5μm)/層(ZE)(1μm)]の構成を有するガスバリア性前駆積層体(X−12)を得た。
得られたガスバリア性前駆積層体(X−12)およびガスバリア性積層体(Z−12)を用いて、(1)耐水性、(2)耐虐待性、(3)ガスバリア性、(4)スペクトルピーク比を上記方法で評価した。結果を表5〜6に示す。
コーティング液(a4)に換えて、コーティング液(a10)(比較例6)、コーティング液(a11)(比較例7)を用いた以外は、実施例3と同様に行い、[PET(12μm)/AC−1(0.2μm)/層(A10)(0.5μm)/層(ZE)(1μm)]の構成を有するガスバリア性前駆積層体(X−13)(比較例6)、[PET(12μm)/AC−1(0.2μm)/層(A11)(0.5μm)/層(ZE)(1μm)]の構成を有するガスバリア性前駆積層体(X−14)(比較例7)を得た。
前記コーティング液(ac−1)を、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET:東レ製 ルミラー(登録商標)P60、厚さ12μm、内側コロナ処理)上に、乾燥後の厚さが0.2μmになるようにバーコーターを用いて塗工し、乾燥させることによってアンカーカート層(AC−1)を有する支持体を作製した。
その後、25℃の蒸留水で、該積層体の表面を洗浄し、その後80℃で5分間乾燥してガスバリア性前駆積層体(X−15)を得た。
得られたガスバリア性前駆積層体(X−15)およびガスバリア性積層体(Z−15)を用いて、(1)耐水性、(2)耐虐待性、(3)ガスバリア性、(4)スペクトルピーク比を上記方法で評価した。結果を表5、6に示す。
前記コーティング液(ac−1)を、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET:東レ製 ルミラー(登録商標)P60、厚さ12μm、内側コロナ処理)上に、乾燥後の厚さが0.2μmになるようにバーコーターを用いて塗工し、乾燥させることによってアンカーカート層(AC−1)を有する支持体を作製した。
その後、25℃の蒸留水で、該積層体の表面を洗浄し、その後80℃で5分間乾燥してガスバリア性前駆積層体(X−16)を得た。
得られたガスバリア性前駆積層体(X−16)およびガスバリア性積層体(Z−16)を用いて、(1)耐水性、(2)耐虐待性、(3)ガスバリア性、(4)スペクトルピーク比を上記方法で評価した。結果を表5、6に示す。
Claims (7)
- 支持体と、該支持体上に形成されたガスバリア層前駆体とを有する積層体であって、
前記ガスバリア層前駆体が、層(A)と層(B)とを有し、
前記層(A)がポリカルボン酸系重合体と、下記一般式(1)で表されるシランカップリング剤、その加水分解物、およびこれらの縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のケイ素含有化合物(i)とを含む層であり、
前記層(A)に含まれるポリカルボン酸系重合体の重量と、ケイ素含有化合物(i)の重量(但し、前記シランカップリング剤以外のケイ素化合物(i)の重量は、シランカップリング剤換算の重量である)との比が、99.5:0.5〜80.0:20.0であり、
前記層(B)が多価金属化合物を含有する層であり、
前記層(A)を支持体および層(B)から分離し、透過法によって層(A)の赤外線吸収スペクトルを測定した際の、1490〜1659cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(α)と、1660〜1750cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(β)との比(α/β)が1未満であることを特徴とするガスバリア性前駆積層体。
Si(OR)3Z ・・・(1)
(一般式(1)において、Rは炭素数1〜6のアルキル基であり、Zはグリシジルオキシ基またはアミノ基を含有する有機基であり、Rはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。) - 支持体と、該支持体上に形成されたガスバリア層前駆体とを有する積層体であって、
前記ガスバリア層前駆体が、支持体上に、ポリカルボン酸系重合体と、下記一般式(1)で表されるシランカップリング剤、その加水分解物、およびこれらの縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のケイ素含有化合物(i)とから形成されるコーティング液(a)を塗工し、乾燥を行い層(A)を形成した後、多価金属化合物を含有するコーティング液(b)を塗工し、乾燥を行い層(B)を形成することにより得られる、層(A)と層(B)とを有し、
前記コーティング液(a)に含まれるポリカルボン酸系重合体の重量と、ケイ素含有化合物(i)の重量(但し、前記シランカップリング剤以外のケイ素化合物(i)の重量は、シランカップリング剤換算の重量である)との比が、99.5:0.5〜80.0:20.0であり、
前記層(A)を支持体および層(B)から分離し、透過法によって層(A)の赤外線吸収スペクトルを測定した際の、1490〜1659cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(α)と、1660〜1750cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(β)との比(α/β)が1未満であることを特徴とするガスバリア性前駆積層体。
Si(OR)3Z ・・・(1)
(一般式(1)において、Rは炭素数1〜6のアルキル基であり、Zはグリシジルオキシ基またはアミノ基を含有する有機基であり、Rはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。) - 支持体と、該支持体上に形成されたガスバリア層前駆体とを有する積層体であって、
前記ガスバリア層前駆体が、支持体上に多価金属化合物を含有するコーティング液(b)を塗工し、乾燥を行い層(B)を形成した後、
ポリカルボン酸系重合体と、下記一般式(1)で表されるシランカップリング剤、その加水分解物、およびこれらの縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のケイ素含有化合物(i)とから形成されるコーティング液(a)を塗工し、乾燥を行い層(A)を形成することにより得られる、層(A)と層(B)とを有し、
前記コーティング液(a)に含まれるポリカルボン酸系重合体の重量と、ケイ素含有化合物(i)の重量(但し、前記シランカップリング剤以外のケイ素化合物(i)の重量は、シランカップリング剤換算の重量である)との比が、99.5:0.5〜80.0:20.0であり、
前記層(A)を支持体および層(B)から分離し、透過法によって層(A)の赤外線吸収スペクトルを測定した際の、1490〜1659cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(α)と、1660〜1750cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(β)との比(α/β)が1未満であることを特徴とするガスバリア性前駆積層体。
Si(OR)3Z ・・・(1)
(一般式(1)において、Rは炭素数1〜6のアルキル基であり、Zはグリシジルオキシ基またはアミノ基を含有する有機基であり、Rはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。) - 請求項1〜3のいずれかに記載のガスバリア性前駆積層体に、レトルト処理、ボイル処理および調湿処理からなる群から選択される少なくとも1種の処理を施すことにより得られる、支持体と、該支持体上に形成されたガスバリア層とを有する積層体であって、
前記ガスバリア層が、層(A')と層(B')とを有し、
前記層(A')が多価金属イオンによってイオン架橋されたポリカルボン酸系重合体と、下記一般式(1)で表されるシランカップリング剤、その加水分解物、およびこれらの縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のケイ素含有化合物(i)とを含む層であり、
前記層(B')が多価金属化合物を含有する層であり、
前記層(A')を支持体および層(B')から分離し、透過法によって層(A')の赤外線吸収スペクトルを測定した際の、1490〜1659cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(α)と、1660〜1750cm-1の範囲内の最大ピーク高さ(β)との比(α/β)が1以上であることを特徴とするガスバリア性積層体。
Si(OR)3Z ・・・(1)
(一般式(1)において、Rは炭素数1〜6のアルキル基であり、Zはグリシジルオキシ基またはアミノ基を含有する有機基であり、Rはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。) - 支持体上に、ポリカルボン酸系重合体と、下記一般式(1)で表されるシランカップリング剤、その加水分解物、およびこれらの縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のケイ素含有化合物(i)とから形成されるコーティング液(a)を塗工し、乾燥を行い層(A)を形成する工程(工程1)と、
多価金属化合物を含有するコーティング液(b)を塗工し、乾燥を行い層(B)を形成する工程(工程2)とを有し、
前記コーティング液(a)に含まれるポリカルボン酸系重合体の重量と、ケイ素含有化合物(i)の重量(但し、前記シランカップリング剤以外のケイ素化合物(i)の重量は、シランカップリング剤換算の重量である)との比が、99.5:0.5〜80.0:20.0であることを特徴とするガスバリア性前駆積層体の製造方法。
Si(OR)3Z ・・・(1)
(一般式(1)において、Rは炭素数1〜6のアルキル基であり、Zはグリシジルオキシ基またはアミノ基を含有する有機基であり、Rはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。) - 支持体上に、多価金属化合物を含有するコーティング液(b)を塗工し、乾燥を行い層(B)を形成する工程(工程I)と、
ポリカルボン酸系重合体と、下記一般式(1)で表されるシランカップリング剤、その加水分解物、およびこれらの縮合物からなる群から選択される少なくとも1種のケイ素含有化合物(i)とから形成されるコーティング液(a)を塗工し、乾燥を行い層(A)を形成する工程(工程II)とを有し、
前記コーティング液(a)に含まれるポリカルボン酸系重合体の重量と、ケイ素含有化合物(i)の重量(但し、前記シランカップリング剤以外のケイ素化合物(i)の重量は、シランカップリング剤換算の重量である)との比が、99.5:0.5〜80.0:20.0であることを特徴とするガスバリア性前駆積層体の製造方法。
Si(OR)3Z ・・・(1)
(一般式(1)において、Rは炭素数1〜6のアルキル基であり、Zはグリシジルオキシ基またはアミノ基を含有する有機基であり、Rはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。) - 請求項1〜3のいずれかに記載のガスバリア性前駆積層体に、レトルト処理、ボイル処理および調湿処理からなる群から選択される少なくとも1種の処理を施すことを特徴とするガスバリア性積層体の製造方法。
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