WO2020218125A1 - 樹脂組成物 - Google Patents

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WO2020218125A1
WO2020218125A1 PCT/JP2020/016614 JP2020016614W WO2020218125A1 WO 2020218125 A1 WO2020218125 A1 WO 2020218125A1 JP 2020016614 W JP2020016614 W JP 2020016614W WO 2020218125 A1 WO2020218125 A1 WO 2020218125A1
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WO
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meth
vinyl
resin composition
resin
mass
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Application number
PCT/JP2020/016614
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English (en)
French (fr)
Inventor
雄作 後藤
宇佐見 祐章
中嶋 道也
蛯名 武雄
石井 亮
相澤 崇史
宗弘 窪田
洋之 大谷
Original Assignee
Dic株式会社
国立研究開発法人産業技術総合研究所
クニミネ工業株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L29/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L29/02Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C08L29/04Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/02Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof

Definitions

  • the present invention relates to a resin composition.
  • Packaging materials used for packaging foods, etc. are required to have functions such as protection of contents, retort resistance, heat resistance, transparency, and processability. Gas barrier properties are especially important for maintaining the quality of the contents. Recently, not only packaging materials but also materials used for electronic materials such as solar cells and semiconductors are required to have high gas barrier properties.
  • Patent Document 1 describes that by combining a resin having a hydroxyl group and an isocyanate compound with a plate-like inorganic compound such as a clay mineral and a light blocking agent, properties such as gas barrier properties are improved.
  • Patent Document 2 describes a material containing modified clay as a main constituent component, and by using modified clay and using additives as necessary, the modified clay crystals are oriented and densely laminated. It is said that a film material having mechanical strength, gas barrier property, water resistance, thermal stability and flexibility that can be used as a self-supporting film can be obtained.
  • the resin composition used for applications such as coating agents, adhesives, and gas barrier materials has a high gas barrier property and a thixotropy index (TI value) suitable for coating.
  • TI value thixotropy index
  • An object of the present invention is to provide a resin composition having a good thixotropy index and excellent oxygen barrier property and water vapor barrier property.
  • the present inventors include, as interlayer ions, a dihedral smectite containing at least one selected from the group consisting of ammonium ions, lithium ions, and hydrogen ions, a vinyl resin having a hydroxyl group, and an alcohol in a predetermined amount. It has been found that a good thixotropy index and excellent oxygen barrier property and water vapor barrier property can be obtained by combining with a solvent, and the present invention has been completed.
  • the present invention contains, on one side, a 28-sided smectite, a vinyl resin having a hydroxyl group, and a solvent, and the 28-sided smectite contains ammonium ions, lithium ions, and hydrogen as interlayer ions.
  • a resin composition which is a diocteohedral smectite containing at least one selected from the group consisting of ions, the solvent contains alcohol, and the content of alcohol is 20 to 80% by mass based on the total amount of the solvent. I will provide a.
  • the octahedral smectite may be montmorillonite.
  • the sodium ion equivalent of the 2 octahedral smectite may be less than 10 meq / 100 g.
  • the sum of the ammonium ion equivalent, the lithium ion equivalent, and the hydrogen ion equivalent of the 2 octahedral smectite may be 50 to 120 meq / 100 g.
  • the resin composition may further contain a polycarboxylic acid.
  • the hydroxide value of the vinyl resin having a hydroxyl group may be 800 to 1500.
  • the resin composition of one embodiment contains a 28-octahedral smectite, a vinyl resin having a hydroxyl group, and a solvent.
  • the basic structure of clay minerals is composed of a tetrahedral sheet of Si—O and an octahedral sheet of Al—O, etc., and is called a dioctahedron when the cations entering the octahedral sheet are trivalent ions such as Al 3+. ..
  • the cation exchange capacity of the 2 octahedral smectite is usually 60 to 150 meq / 100 g. 2
  • montmorillonite and byderite are known.
  • the 2 octahedral smectite is a 2 octahedral smectite containing at least one selected from the group consisting of ammonium ion, lithium ion, and hydrogen ion as interlayer ions.
  • the sodium ion equivalent of the 2 octahedral smectite may be less than 10 meq / 100 g.
  • the sodium ion equivalent of the 2 octahedral smectite may be, for example, 5 meq / 100 g or less, or 2 meq / 100 g or less.
  • the sodium ion equivalent of 2 octahedral smectite can be measured by ion chromatography on the amount of cations eluted in a 1N ammonium acetate solution.
  • the total of the ammonium ion equivalent, the lithium ion equivalent, and the hydrogen ion equivalent of the 2 octahedral smectite may be 50 to 120 meq / 100 g.
  • the total of ammonium ion equivalent, lithium ion equivalent, and hydrogen ion equivalent of 2 octahedral smectite may be 50 meq / 100 g or more, 80 meq / 100 g or more, or 100 meq / 100 g or more, 120 meq / 100 g or less, or 110 meq /. It may be 100 g or less.
  • ammonium ion equivalent of octahedral smectite is the amount of cations eluted in a 1N potassium chloride solution
  • the lithium ion equivalent is the amount of cations eluted in a 1N ammonium acetate solution by ion chromatography. It can be obtained by doing.
  • the hydrogen ion equivalent can be obtained from the difference between the amount of cations before ion exchange and the amount of cations after ion exchange.
  • the amount of sodium ions eluted from montmorillonite into a 1N ammonium acetate solution before and after the ion exchange operation is measured by ion chromatography, and the hydrogen ion equivalent is measured from the difference. Can be obtained.
  • the method of exchanging the interlayer ion (cation) of the octahedral smectite with at least one selected from the group consisting of ammonium ion, lithium ion, and hydrogen ion may be an ordinary ion exchange method, for example, 2
  • the method may be a method in which the aqueous dispersion of octahedral smectite is treated with a cation exchange resin in which hydrogen ions, ammonium ions, or lithium ions are previously retained.
  • the method may be a method of passing the aqueous dispersion through a column filled with an ion exchange resin, or a method of mixing the ion exchange resin and the aqueous dispersion and stirring them in a batch.
  • amberlite IR120B-H is treated with lithium hydroxide in advance so that the ion exchange resin retains lithium ions.
  • An aqueous dispersion having a concentration of 2 octahedral smectite of 2% is passed through a column packed with an ion exchange resin holding lithium ions at a rate of 1 mL / min.
  • a dioctahedral smectite having lithium ions as interlayer ions can be obtained.
  • the content of octahedral smectite is more excellent than the total non-volatile content in the resin composition, for example, from the viewpoint of water vapor barrier property and oxygen barrier property (for example, oxygen barrier property under high humidity). It may be 5% by mass or more, 20% by mass or more, 30% by mass or more, or 40% by mass or more. For example, the moldability of the resin composition is further improved, and the adhesion to the substrate is improved. From the viewpoint of improvement and the like, it may be 70% by mass or less, or 60% by mass or less.
  • the content of the octahedral smectite may be, for example, 5 to 70% by mass, 20 to 60% by mass, or 40 to 60% by mass with respect to the total amount of the non-volatile content in the resin composition.
  • the non-volatile component means a component other than the solvent in the resin composition.
  • the resin composition contains a vinyl resin having a hydroxyl group.
  • a vinyl resin having a hydroxyl group can be obtained, for example, by polymerizing an esterified product of an alcohol having a polymerizable double bond and then performing a saponification treatment.
  • the esterified product of the alcohol having a polymerizable double bond may be, for example, a vinyl ester.
  • the vinyl ester include vinyl acetate, vinyl chloroacetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl methoxyacetate, vinyl benzoate and the like.
  • the vinyl resin having a hydroxyl group can be obtained, for example, by polymerizing or copolymerizing a vinyl monomer having a hydroxyl group, or copolymerizing a vinyl monomer having a hydroxyl group and a vinyl monomer having no hydroxyl group.
  • the vinyl monomer having a hydroxyl group is a monomer having at least one group having a polymerizable double bond (for example, a vinyl group, a (meth) allyl group, or a (meth) acryloyl group) and a hydroxyl group.
  • a vinyl monomer having no hydroxyl group is a monomer having at least one group having a polymerizable double bond (for example, a vinyl group, a (meth) allyl group, or a (meth) acryloyl group) and having no hydroxyl group.
  • the (meth) allyl group means an allyl group or a metalyl group.
  • the (meth) acryloyl group means an acryloyl group or a methacryloyl group.
  • vinyl monomer having a hydroxyl group examples include (meth) allyl alcohol, vinyl alcohol, and alkenemonool or alkenediol having 4 to 12 carbon atoms such as 1-butene-3-ol; 2-.
  • Alkene ether having a polymerizable double bond at the end such as hydroxyethyl propenyl ether; hydroxystyrene; hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, ( 2-Hydroxybutyl (meth) acrylic acid, 3-hydroxybutyl (meth) acrylic acid, 4-hydroxybutyl (meth) acrylic acid; a compound obtained by ring-opening polymerization of ⁇ -caprolactone and a monoesterified product of (meth) acrylic acid, etc. Examples thereof include a hydroxyl group-containing vinyl monomer.
  • vinyl monomer having no hydroxyl group examples include olefins such as ethylene, propylene, isobutylene, butadiene and isoprene; halogenated olefins such as dichloroethylene and vinyl chloride; (meth) acrylic acid; (meth) acrylic.
  • (meth) acrylic acid esters examples include methyl (meth) acrylic acid, ethyl (meth) acrylic acid, n-propyl (meth) acrylic acid, isopropyl (meth) acrylic acid, n-butyl (meth) acrylic acid, Isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, amyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, t-butylcyclohexyl (meth) acrylate, ( 2-Ethylhexyl acrylate, t-octyl acrylate, dodecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, acetoxyethyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, (meth) acrylic 2-Hydroxye
  • vinyl esters examples include the monomers exemplified above.
  • maleic acid diesters examples include dimethyl maleate, diethyl maleate, and dibutyl maleate.
  • fumaric acid diester examples include dimethyl fumarate, diethyl fumarate, dibutyl fumarate and the like.
  • the itaconic acid diester examples include dimethyl itaconic acid, diethyl itaconic acid, dibutyl itaconic acid and the like.
  • (meth) acrylamide examples include (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-propyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, Nn- Butylacryl (meth) amide, Nt-butyl (meth) acrylamide, N-cyclohexyl (meth) acrylamide, N- (2-methoxyethyl) (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N-phenyl (meth) acrylamide, N-nitrophenylacrylamide, N-ethyl-N-phenylacrylamide, N-benzyl (meth) acrylamide, (meth) acryloylmorpholin, diacetoneacrylamide, N -Methylol acrylamide, N-hydroxyethyl
  • styrene derivatives include methylstyrene, dimethylstyrene, trimethylstyrene, ethylstyrene, isopropylstyrene, butylstyrene, hydroxystyrene, methoxystyrene, butoxystyrene, acetoxystyrene, chlorostyrene, dichlorostyrene, bromostyrene, chloromethylstyrene, Examples thereof include ⁇ -methylstyrene.
  • vinyl ethers include methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, 2-chloroethyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, phenyl vinyl ether and the like.
  • vinyl ketones examples include methyl vinyl ketone, ethyl vinyl ketone, propyl vinyl ketone, phenyl vinyl ketone and the like.
  • maleimide examples include maleimide, butylmaleimide, cyclohexylmaleimide, phenylmaleimide and the like.
  • allyl compounds include allyl acetate, allyl alcohol, allylamine, N-allylaniline, allyl chloride, allyl bromide and the like.
  • the vinyl resin having a hydroxyl group may contain a hydroxyl group so that the hydroxyl value (unit: mgKOH / g) is in the range of, for example, 800 to 1500.
  • the hydroxyl value of the vinyl resin having a hydroxyl group may be, for example, 800 or more, 900 or more, 950 or more, or 1000 or more, and may be 1500 or less, 1400 or less, or 1300 or less.
  • the hydroxyl value of the vinyl resin having a hydroxyl group may be, for example, 800 to 1500, 900 to 1400, 950 to 1300, or 1000 to 1300.
  • the hydroxyl value can be measured by the hydroxyl value measuring method described in JIS-K0070. Further, when a vinyl resin is synthesized and used, the hydroxyl value can be calculated from the monomer composition used.
  • the weight average molecular weight of the vinyl resin having a hydroxyl group is the vinyl resin before the saponification treatment. It can be converted from the weight average molecular weight of.
  • the vinyl resin having a hydroxyl group is preferably a vinyl resin having a structural unit A (also referred to as a partial structure A) represented by the following formula (1) (hereinafter, also referred to as “vinyl resin A”).
  • a vinyl resin having a structural unit A also referred to as a partial structure A
  • the vinyl resin A has a hydroxyl group, not only the cohesive force of the vinyl resin is improved by the interaction between the hydroxyl groups, but also the affinity with the hemihedral smectite is increased, and therefore the gas barrier is even higher. It will exert its sexuality.
  • the vinyl resin A has the structural unit (A), not only the solubility in alcohol is improved, but also the resin composition can be imparted with water resistance, so that it has a water vapor barrier property and oxygen under high humidity. Further improvement in barrier properties can be expected.
  • m represents 0 or 1
  • * represents a bond.
  • m is preferably 0.
  • the content of the structural unit A is preferably 85 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, based on the total molar amount of the hydroxyl groups in the vinyl resin having a hydroxyl group. More preferably, it is 95 mol% or more, and preferably 99 mol% or less.
  • the content of the structural unit A is preferably 85 mol% or more and 99 mol% or less, and more preferably 90 mol% or more and 99 mol% or less, based on the molar amount of the total hydroxyl group in the vinyl resin having a hydroxyl group.
  • the content of the structural unit A in which m is 0 is preferably in the above range.
  • the vinyl resin having a hydroxyl group may contain a structural unit (other structural unit) other than the structural unit A.
  • the other structural unit may be, for example, a structural unit B (also referred to as a partial structure B) represented by the following formula (2).
  • the vinyl resin having a hydroxyl group preferably contains a structural unit A and further preferably a structural unit B.
  • the vinyl resin having a hydroxyl group may consist of only structural unit A and structural unit B.
  • R 1 represents a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms
  • n represents 0 or 1
  • * represents a bond.
  • R 1 is a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group
  • R 2 is a hydrogen atom or an acetyl group.
  • R 1 and R 2 do not become hydrogen atoms at the same time.
  • the content of the structural unit B is 1 mol% or more with respect to the total molar amount of the hydroxyl groups in the vinyl resin having a hydroxyl group from the viewpoint of excellent water resistance.
  • the content of the structural unit B is preferably 30 with respect to the total molar amount of the hydroxyl groups in the vinyl resin having a hydroxyl groups, from the viewpoint of excellent film forming property, film strength, adhesiveness of the composition, etc. when formed into a molded product. It is mol% or less, more preferably 15 mol% or less, still more preferably 10 mol% or less.
  • the content of the structural unit B is preferably 1 mol% or more and 30 mol% or less, more preferably 1 mol% or more and 15 mol% or less, and more preferably 1 mol% or more and 15 mol% or less, based on the total molar amount of the hydroxyl groups in the vinyl resin having a hydroxyl group. Is 1 mol% or more and 10 mol% or less. It is preferable that the content of the structural unit B in which R 1 is a hydrogen atom, R 2 is an acetyl group, and n is 0 is in the above range.
  • the molar% (A / (A + B) ⁇ 100) of the content of structural unit A with respect to the total content of structural unit A and structural unit B is gas barrier property. From the viewpoint of further improvement, it is preferably 85 mol% or more and 99 mol% or less.
  • the method for producing the vinyl resin having the structural unit A and / or the structural unit B is not particularly limited, and the vinyl resin can be produced by a known and commonly used method.
  • a vinyl resin having a hydroxyl group can be produced by polymerizing an esterified product of a hydroxyl group-containing vinyl monomer corresponding to the structural unit A or B and then performing a saponification treatment.
  • Examples of the hydroxyl group-containing vinyl monomer corresponding to the structural unit A include vinyl alcohol, allyl alcohol, and crotyl alcohol.
  • the ester in the esterified product of the hydroxyl group-containing vinyl monomer corresponding to the structural unit B may be an ester as exemplified above.
  • the esterified products of the hydroxyl group-containing vinyl monomer corresponding to the structural unit B vinyl acetate, allyl acetate, or crotyl acetate, which are acetic acid esters, are preferable.
  • One type of these may be used, or two or more types may be used in combination.
  • Examples of the hydroxyl group-containing vinyl monomer corresponding to the structural unit B include isopropenyl alcohol, metallic alcohol, isobutenyl alcohol and the like.
  • the esters in the esterified product of the hydroxyl group-containing vinyl monomer corresponding to the structural unit A are acetic acid ester, propanoic acid ester, butanoic acid ester, 2-methylpropanoic acid ester, pentanoic acid ester, 3-methylbutanoic acid ester, 2,2-. Examples thereof include dimethylpropanoic acid ester, hexanoic acid ester, cyclohexylcarboxylic acid ester and benzoic acid ester.
  • esterified products of the hydroxyl group-containing vinyl monomer corresponding to the structural unit A isopropenyl acetate, metharyl acetate, or isobutenyl acetate, which are acetic acid esters, are preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the vinyl resin having a hydroxyl group may be a homopolymer obtained by polymerizing a single monomer, or may be a copolymer obtained by copolymerizing a plurality of types of monomers.
  • a monomer having each of a vinyl group, a (meth) allyl group, and a (meth) acryloyl group may be used in combination.
  • a vinyl resin having a hydroxyl group can be obtained by polymerizing a vinyl monomer by radical polymerization, anionic polymerization, cationic polymerization or the like.
  • a polymerization initiator may be used at the time of polymerization. Examples of the polymerization initiator include thermal radical polymerization initiators, photoradical polymerization initiators, anionic polymerization initiators and cationic polymerization initiators.
  • thermal radical polymerization initiator examples include peroxides such as t-butyl peroxybenzoate, di-t-butyl peroxide, cumemper hydroxide, acetyl peroxide, benzoyl peroxide, and lauroyl peroxide; azobisisobutylnitrile, Examples thereof include azo compounds such as azobis-2,4-dimethylvaleronitrile and azobiscyclohexanecarbonitrile.
  • Examples of the photoradical polymerization initiator include 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-1-one, and 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-.
  • Examples thereof include 1-one, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropane-1-one, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide and the like.
  • anion polymerization initiator examples include organic alkali metals such as methyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium and t-butyllithium; organic alkaline earth metals such as methylmagnesium chloride and methylmagnesium bromide; lithium, sodium and potassium. Alkaline metals such as, etc. can be mentioned.
  • Cationic polymerization initiators include protonic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, perchloric acid, trifluoroacetic acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, chlorosulfonic acid, fluorosulfonic acid; boron trifluoride, aluminum chloride, tetrachloride.
  • Examples thereof include Lewis acids such as titanium, ferric chloride and ferric chloride.
  • one kind of vinyl resin may be used alone, or a plurality of vinyl resins may be used in combination.
  • the vinyl resin may be a linear polymer or a branched polymer. When the vinyl resin is a branched polymer, it may be comb-shaped or star-shaped.
  • the content of the vinyl resin having a hydroxyl group is 30% by mass or more, or 40% by mass or more, from the viewpoint that the water vapor barrier property and the oxygen barrier property are further excellent with respect to the total amount of the non-volatile content in the resin composition. It may be 95% by mass or less, 80% by mass or less, 70% by mass or less, or 60% by mass or less from the viewpoint of further improving the moldability of the resin composition.
  • the resin composition further contains a solvent.
  • the solvent contains alcohol from the viewpoint of excellent drying property of the coating film.
  • the solvent may contain only alcohol. Examples of the alcohol include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, and methoxypropanol (1-methoxy-2-propanol, etc.). Alcohol may contain one kind alone or a combination of two or more kinds.
  • solvent in addition to alcohol, for example, water, methyl ethyl ketone, acetone, ethyl acetate, butyl acetate, toluene, dimethylformamide, acetonitrile, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl cellosolve, ethyl diglycol acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate and the like can be used. It may be further contained.
  • the content of the alcohol is 20% by mass or more from the viewpoint of the effect of obtaining a good thixotropy index with respect to the total amount of the solvent, and preferably 25% by mass from the viewpoint of more preferably exerting the effect. As mentioned above, it is 30% by mass or more, 35% by mass or more, 40% by mass or more, or 45% by mass or more.
  • the content of the alcohol is 80% by mass or less from the viewpoint of the effect of being excellent in oxygen barrier property and water vapor barrier property with respect to the total amount of the solvent, and is preferably 75 from the viewpoint that the effect is more preferably exhibited. It is mass% or less, 70 mass% or less, 65 mass% or less, 60 mass% or less, 55 mass% or less, or 50 mass% or less.
  • the content of alcohol may be 20 to 80% by mass, 25 to 70% by mass, 30 to 60% by mass, or 40 to 50% by mass or less with respect to the total amount of the solvent.
  • Alcohol may contain ethanol from the viewpoint of being more excellent in drying property (blocking property).
  • the alcohol may contain only ethanol, and may contain ethanol and alcohols other than ethanol.
  • the alcohol other than ethanol may be, for example, at least one selected from the group consisting of methanol, 1-propanol, 2-propanol, and methoxypropanol.
  • the content of ethanol in the alcohol may be 50% by mass or more, 80% by mass or more, 95% by mass or more, or 100% by mass, based on the total amount of alcohol.
  • the content of the non-volatile component in the resin composition may be 1 to 10% by mass, preferably 2 to 8% by mass, and more preferably 4 to 7% by mass with respect to the total amount of the resin composition. ..
  • the resin composition may further contain a polycarboxylic acid.
  • polycarboxylic acid means a compound having two or more carboxyl groups.
  • a resin having two or more carboxyl groups excluding vinyl resins having a hydroxyl group and a carboxyl group
  • examples of the polycarboxylic acid include polyacrylic acid, polymaleic acid, polyaspartic acid, and a copolymer of polyacrylic acid and polymaleic acid.
  • the content of the polycarboxylic acid may be 5% by mass or more, 10% by mass or more, or 15% by mass or more, and 30% by mass or less, based on the total content of the vinyl resin having a hydroxyl group and the polycarboxylic acid. It may be 25% by mass or less, or 20% by mass or less.
  • the content of the polycarboxylic acid is the total content of the vinyl resin having a hydroxyl group, the polycarboxylic acid and the other resin. It may be within the above range with respect to the amount.
  • the resin composition may further contain a modifier.
  • the modifier include a coupling agent, a silane compound, an acid anhydride and the like.
  • the resin composition contains these modifiers, the wettability of the 28-octahedral smectite is improved, and the dispersibility in the resin composition is further improved.
  • One type of modifier may be used alone, or a plurality of types may be used in combination.
  • the coupling agent examples include a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a zirconium coupling agent, an aluminum coupling agent, and the like.
  • silane coupling agent examples include an epoxy group-containing silane coupling agent, an amino group-containing silane coupling agent, a (meth) acrylic group-containing silane coupling agent, and an isocyanate group-containing silane coupling agent.
  • epoxy group-containing silane coupling agent examples include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, and 2- (3,4 epoxycyclohexyl). ) Ethyltrimethoxysilane and the like.
  • amino group-containing silane coupling agent examples include 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, and 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl). Butylidene) propylamine, N-phenyl- ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane and the like can be mentioned.
  • examples of the (meth) acrylic group-containing silane coupling agent examples include 3-acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 3-methacryloxypropyltriethoxysilane.
  • isocyanate group-containing silane coupling agent examples include 3-isocyanatepropyltriethoxysilane and the like.
  • titanium coupling agent examples include isopropyltriisostearoyl titanate, isopropyltrioctanoyl titanate, isopropyldimethacrylisostearoyl titanate, isopropylisostearoyl diacrylic titanate, isopropyltris (dioctylpyrophosphate) titanate, and tetraoctylbis (ditridecyl).
  • Examples thereof include phosphite) titanate, tetra (2,2-diallyloxymethyl-1-butyl) bis (ditridecyl) phosphite titanate, bis (dioctylpyrophosphate) oxyacetate titanate, and bis (dioctylpyrophosphate) ethylene titanate.
  • zirconium coupling agent examples include zirconium acetate, ammonium zirconium carbonate, zirconium fluoride and the like.
  • aluminum coupling agent examples include acetalkoxyaluminum diisopropyrate, aluminum diisopropoxymonoethylacetate, aluminumtrisethylacetate, aluminumtrisacetylacetonate and the like.
  • Examples of the silane compound include alkoxysilane, silazane, and siloxane.
  • alkoxysilanes include methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, and hexyltri.
  • Examples thereof include methoxysilane, hexyltriethoxysilane, octyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, 1,6-bis (trimethoxysilyl) hexane, and trifluoropropyltrimethoxysilane.
  • Examples of the silazane include hexamethyldisilazane and the like.
  • Examples of the siloxane include hydrolyzable group-containing siloxane.
  • acid anhydrides examples include succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylnadic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and methyl.
  • Hexahydrophthalic anhydride alkenyl succinic anhydride and the like can be mentioned.
  • the content of the modifier is preferably 0.1 to 30% by mass with respect to the total amount of the 28-octahedral smectite.
  • the content of the modifier is 0.1% by mass or more, the dispersibility of the 28-octahedral smectite in the resin composition becomes better.
  • the content of the modifier is 30% by mass or less, the influence of the modifier on the mechanical properties of the resin composition can be further suppressed.
  • the content of the modifier is preferably 0.3 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 15% by mass.
  • the resin composition may contain various additives (excluding vinyl resins having a hydroxyl group, octahedral smectites, modifiers and compounds corresponding to solvents).
  • Additives include, for example, organic fillers, inorganic fillers, stabilizers (antioxidants, heat stabilizers, UV absorbers, etc.), plasticizers, antistatic agents, lubricants, antiblocking agents, colorants, crystal nucleating agents, etc. Examples thereof include an oxygen scavenger (a compound having an oxygen scavenging function) and an antistatic agent. These various additives are used alone or in combination of two or more.
  • examples of the inorganic filler include inorganic substances such as metals, metal oxides, resins, and minerals, and composites thereof.
  • specific examples of the inorganic filler include alumina, titanium, zirconia, copper, iron, silver, mica, talc, aluminum flakes, glass flakes, clay minerals and the like.
  • clay minerals may be used in combination for the purpose of improving the gas barrier property.
  • Examples of the compound having an oxygen trapping function include low molecular weight organic compounds that react with oxygen such as hindered phenol compounds, vitamin C, vitamin E, organic phosphorus compounds, gallic acid, and pyrogallol, and cobalt, manganese, nickel, and iron. , Transition metal compounds such as copper and the like.
  • tackifier examples include xylene resin, terpene resin, phenol resin, rosin resin and the like. By adding a tackifier, the adhesiveness to various film materials immediately after application can be improved.
  • the amount of the tackifier added is preferably 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the resin composition.
  • the molded product of the embodiment can be obtained by molding the above-mentioned resin composition.
  • the molded product may be made of a resin composition, or may be made of a cured product of the resin composition.
  • the molding method is arbitrary and may be selected in a timely manner depending on the intended use.
  • the shape of the molded body is not limited, and it may be in the form of a plate, a sheet, or a film, may have a three-dimensional shape, may be coated on a base material, and may be a base material. It may be molded so as to exist between the substrates.
  • the resin composition is molded by using, for example, an extrusion molding method, a flat press, a deformed extrusion molding method, a blow molding method, a compression molding method, a vacuum forming method, an injection molding method, or the like. There is a way to do it.
  • an extrusion molding method for example, melt extrusion method, solution casting method, inflation film molding, cast molding, extrusion lamination molding, calendar molding, sheet molding, fiber molding, blow molding, injection molding, rotary molding, Coating molding can be mentioned.
  • the resin composition is cured by heat or active energy rays
  • the resin composition may be molded by various curing methods using heat or active energy rays.
  • the resin composition may be molded by coating.
  • a coating method a spray method, a spin coat method, a dip method, a roll coat method, a blade coat method, a doctor roll method, a doctor blade method, a curtain coat method, a slit coat method, a screen printing method, an inkjet method, a dispense method, etc. Can be mentioned.
  • the laminate of the embodiment includes a base material and the molded product described above on the base material.
  • the laminated body may have a two-layer structure or a three-layer structure or more.
  • the material of the base material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use. Examples thereof include wood, metal, plastic, paper, silicon, modified silicon, and the like, which is a base material obtained by joining different materials. There may be.
  • the shape of the base material is not particularly limited, and may be any shape depending on the purpose, such as a flat plate, a sheet shape, or a three-dimensional shape having a curvature on the entire surface or a part thereof. Further, there are no restrictions on the hardness, thickness, etc. of the base material.
  • the laminated body can be obtained by laminating the above-mentioned molded body on the base material.
  • the molded product to be laminated on the base material may be formed by direct coating or direct molding on the base material, or the molded product of the resin composition may be laminated.
  • the coating method is not particularly limited, and the spray method, spin coating method, dip method, roll coating method, blade coating method, doctor roll method, doctor blade method, curtain coating method, slit coating method, etc. Examples include a screen printing method and an inkjet method.
  • direct molding in-mold molding, insert molding, vacuum forming, extrusion laminating molding, press molding and the like can be mentioned.
  • an uncured or semi-cured resin composition layer may be laminated on a substrate and then cured, or a cured product layer obtained by completely curing the resin composition. May be laminated on the substrate.
  • the laminate may be obtained by applying a substrate precursor to a cured product of the resin composition and curing it, and the substrate precursor or the resin composition is uncured or semi-cured. It may be obtained by adhering in a state and then curing.
  • the precursor of the base material is not particularly limited, and examples thereof include various curable resin compositions.
  • a laminate may be prepared by using the resin composition of the embodiment as an adhesive.
  • the resin composition is excellent in water vapor barrier property and oxygen barrier property, it can be suitably used as a gas barrier material.
  • the gas barrier material may be any material containing the above-mentioned resin composition.
  • the resin composition can be suitably used as a coating agent.
  • the coating agent may be any one containing the above-mentioned resin composition.
  • the coating method of the coating agent is not particularly limited. As a specific method, various coating methods such as roll coating and gravure coating can be exemplified. Further, the coating device is not particularly limited. Since the resin composition has a high gas barrier property, it can be suitably used as a coating agent for a gas barrier.
  • the resin composition has excellent adhesiveness, it can be suitably used as an adhesive.
  • the form of the adhesive is not particularly limited, and it may be a liquid or paste-like adhesive, or it may be a solid adhesive. Since the resin composition has a high gas barrier property, this adhesive can be suitably used as an adhesive for a gas barrier.
  • the method of use is not particularly limited, but it may be adhered and cured after being applied to the adhesive surface or injected into the interface of the adhesive surface.
  • an adhesive formed into a powder, a chip, or a sheet may be placed at the interface of the adhesive surface and heat-melted to adhere and cure.
  • -Vinyl resin 1 polyvinyl alcohol, hydroxyl value: 1250, manufactured by Japan Vam & Poval Co., Ltd., JF-03
  • -Vinyl resin 2 polyvinyl alcohol, hydroxyl value: 1000, manufactured by Japan Vam & Poval Co., Ltd., JP-05
  • Resin solutions 2 to 5 were prepared in the same manner as in the resin solution 1 except that the formulations (unit: parts by mass) shown in Table 1 were used.
  • Clay dispersions 1 to 8 containing the compositions (unit: parts by mass) shown in Table 2 were prepared.
  • ammonium-type montmorillonite ammonium-type montmorillonite obtained by exchanging sodium ions of sodium-type montmorillonite (“Kunipia F” manufactured by Kunimine Industries, Ltd.) with ammonium ions was used.
  • lithium-type montmorillonite As the lithium-type montmorillonite, "Kunipia M” manufactured by Kunimine Industries, Ltd. was used. As the sodium-type montmorillonite, "Kunipia F” manufactured by Kunimine Industries, Ltd. was used.
  • the total of ammonium ion equivalent, lithium ion equivalent, and hydrogen ion equivalent of 2-octhedral smectite was 110 meq / 100 g for ammonium montmorillonite, 110 meq / 100 g for lithium montmorillonite, and 110 meq / 100 g for sodium montmorillonite.
  • the sodium ion equivalents of ammonium-type montmorillonite and lithium-type montmorillonite were less than 10 meq / 100 g.
  • the resin compositions of Examples and Comparative Examples were prepared by combining the resin solutions (10 parts by mass) and the clay dispersion (20 parts by mass) shown in Table 3.
  • Table 3 shows the content of polycarboxylic acid with respect to the total content of vinyl resin having a hydroxyl group and polycarboxylic acid, the content of diocthedral smectite with respect to the total amount of non-volatile content (components other than solvent), and the content of alcohol with respect to the total amount of solvent.
  • the content, the content of ethanol with respect to the total amount of alcohol, and the content of non-volatile components (components other than solvent) in the resin composition are also shown.
  • the resin composition obtained by the above method was used as a coating liquid.
  • the amount of coating after drying each coating liquid is 0 on the corona-treated surface of a corona-treated 12 ⁇ m PET (polyethylene terephthalate) film (trade name: E-5100, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) using a bar coater. It was coated so as to be .5 g / m 2 .
  • the PET film after coating was heat-treated in a dryer at 80 ° C. for 1 minute. As a result, a molded product of each resin composition was formed on the PET film to obtain a laminated film.
  • the oxygen transmission rate was measured according to JIS-K7126 (isopressure method) using an oxygen transmission rate measuring device "OX-TRAN1 / 50" manufactured by Mocon Co., Ltd. at a temperature of 23 ° C. and an atmosphere of 75% RH. .. In addition, RH represents relative humidity.
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Abstract

本発明は、一側面において、2八面体型スメクタイトと、水酸基を有するビニル樹脂と、溶剤と、を含有し、2八面体型スメクタイトが、層間イオンとして、アンモニウムイオン、リチウムイオン、及び水素イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含有する2八面体型スメクタイトであり、溶剤はアルコールを含有し、アルコールの含有量は、溶剤全量に対して20~80質量%である、樹脂組成物を提供する。

Description

樹脂組成物
 本発明は、樹脂組成物に関する。
 食品等の包装に用いられる包装材料には、内容物の保護、耐レトルト性、耐熱性、透明性、加工性等の機能が要求される。内容物の品質保持のためには、特にガスバリア性が重要となる。最近では、包装材料だけでなく、太陽電池、半導体等の電子材料に用いられる材料についても、高いガスバリア性が要求されるようになっている。
 特許文献1には、水酸基を有する樹脂及びイソシアネート化合物を、粘土鉱物等の板状無機化合物及び光遮断剤と組み合わせることで、ガスバリア性等の特性が向上することが記載されている。
 また、特許文献2には変性粘土を主要構成成分とする材料が記載されており、変性粘土を用い、必要に応じて添加剤を用い、変性粘土結晶を配向させ、緻密に積層させることにより、自立膜として利用可能な機械的強度、ガスバリア性、耐水性、熱安定性及びフレキシビリティーを備えた膜材が得られるとされる。
国際公開第2013/027609号 特開2007-277078号公報
 コーティング剤、接着剤、ガスバリア材等の用途に用いられる樹脂組成物は、高いガスバリア性を有するとともに、塗工に適したチキソトロピーインデックス(TI値)を有していることが望ましい。TI値が良好であるほど、塗工工程において、塗りやすく垂れにくい塗料となり、塗工面の均一性が優れたものとなる。
 本発明の目的は、良好なチクソトロピーインデックスを有するとともに、酸素バリア性及び水蒸気バリア性に優れる樹脂組成物を提供することにある。
 本発明者らは、層間イオンとして、アンモニウムイオン、リチウムイオン、及び水素イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含有する2八面体型スメクタイトと、水酸基を有するビニル樹脂と、アルコールを所定量含む溶剤とを組み合わせることによって、良好なチクソトロピーインデックス、並びに優れた酸素バリア性及び水蒸気バリア性が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明は、一側面において、2八面体型スメクタイトと、水酸基を有するビニル樹脂と、溶剤と、を含有し、2八面体型スメクタイトが、層間イオンとして、アンモニウムイオン、リチウムイオン、及び水素イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含有する2八面体型スメクタイトであり、溶剤はアルコールを含有し、アルコールの含有量は、溶剤全量に対して20~80質量%である、樹脂組成物を提供する。
 2八面体型スメクタイトは、モンモリロナイトであってよい。2八面体型スメクタイトのナトリウムイオン当量は、10meq/100g未満であってよい。2八面体型スメクタイトのアンモニウムイオン当量、リチウムイオン当量、及び水素イオン当量の合計は、50~120meq/100gであってよい。
 樹脂組成物は、ポリカルボン酸を更に含有していてよい。水酸基を有するビニル樹脂の水酸価は、800~1500であってよい。
 本発明によれば、良好なチクソトロピーインデックスを有するとともに、酸素バリア性及び水蒸気バリア性に優れる樹脂組成物を提供することが可能となる。
 以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。本明細書において、個別に記載した上限値及び下限値は任意に組み合わせ可能である。
 一実施形態の樹脂組成物は、2八面体型スメクタイトと、水酸基を有するビニル樹脂と、溶剤と、を含有する。
<2八面体型スメクタイト>
 粘土鉱物の基本構造は、Si-Oの四面体シートとAl-O等の八面体シートから構成され、八面体シートに入る陽イオンがAl3+など三価のイオンの場合に2八面体と呼ばれる。2八面体型スメクタイトの陽イオン交換容量は、通常60~150meq/100gである。2八面体型スメクタイトの具体的な構造としては、モンモリロナイト、バイデライトが知られている。
 2八面体型スメクタイトは、層間イオンとして、アンモニウムイオン、リチウムイオン、及び水素イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含有する2八面体型スメクタイトである。
 2八面体型スメクタイトのナトリウムイオン当量は、10meq/100g未満であってよい。2八面体型スメクタイトのナトリウムイオン当量は、例えば、5meq/100g以下、又は2meq/100g以下であってよい。2八面体型スメクタイトのナトリウムイオン当量は、1Nの酢酸アンモニウム溶液に溶出してくる陽イオン量をイオンクロマトグラフィーにより測定することができる。
 2八面体型スメクタイトのアンモニウムイオン当量、リチウムイオン当量、及び水素イオン当量の合計が、50~120meq/100gであってよい。2八面体型スメクタイトのアンモニウムイオン当量、リチウムイオン当量、及び水素イオン当量の合計は、50meq/100g以上、80meq/100g以上、又は100meq/100g以上であってよく、120meq/100g以下、又は110meq/100g以下であってよい。2八面体型スメクタイトのアンモニウムイオン当量は、1Nの塩化カリウム溶液に溶出してくる陽イオン量、リチウムイオン当量は、1Nの酢酸アンモニウム溶液に溶出してくる陽イオン量をそれぞれイオンクロマトグラフィーにより測定することで求めることができる。また、水素イオン当量は、イオン交換前の陽イオン量とイオン交換後の陽イオン量の差から求めることができる。例えば、層間イオンがナトリウムであるモンモリトナイトを用いた場合は、イオン交換操作前後のモンモリロナイトから1Nの酢酸アンモニウム溶液に溶出してくるナトリウムイオン量をイオンクロマトグラフィー測定し、その差分から水素イオン当量を求めることができる。
 2八面体型スメクタイトの層間イオン(陽イオン)をアンモニウムイオン、リチウムイオン、及び水素イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種に交換する方法は、通常のイオン交換方法であってよく、例えば、2八面体型スメクタイトの水分散体を、水素イオン、アンモニウムイオン、又はリチウムイオンを予め保持させた陽イオン交換樹脂で処理する方法であってよい。当該方法は、イオン交換樹脂を充填したカラムへ上記水分散体を通液する方法であってよく、イオン交換樹脂と上記水分散体とを混合してバッチ攪拌する方法であってもよい。
 より具体的な例を挙げて説明すると、例えば、層間陽イオンをリチウムイオンに交換する場合、アンバーライトIR120B-Hを予め水酸化リチウムで処理して、イオン交換樹脂にリチウムイオンを保持させる。このリチウムイオンを保持したイオン交換樹脂が充填されたカラムに、2八面体型スメクタイトの濃度が2%の水分散体を1mL/分の速度で通液する。通液後の水分散体を110℃のオーブンで終夜乾燥することで、層間イオンがリチウムイオンである2八面体型スメクタイトを得ることができる。
 2八面体型スメクタイトの含有量は、樹脂組成物中の不揮発分全量に対して、例えば、水蒸気バリア性及び酸素バリア性(例えば高湿度下での酸素バリア性)により一層優れる等の観点から、5質量%以上、20質量%以上、30質量%以上、又は40質量%以上であってよく、例えば、樹脂組成物の成形性がより一層優れたものとなり、かつ、基材への密着性が向上する等の観点から、70質量%以下、又は60質量%以下であってよい。2八面体型スメクタイトの含有量は、樹脂組成物中の不揮発分全量に対して、例えば、5~70質量%、20~60質量%、又は40~60質量%であってよい。不揮発分とは、樹脂組成物中の溶剤以外の成分を意味する。
<水酸基を有するビニル樹脂>
 樹脂組成物は、水酸基を有するビニル樹脂を含有する。水酸基を有するビニル樹脂は、例えば、重合性二重結合を有するアルコールのエステル化物を重合した後、けん化処理をすることによって得ることができる。
 重合性二重結合を有するアルコールのエステル化物は、例えば、ビニルエステルであってよい。ビニルエステルとしては、例えば、ビニルアセテート、ビニルクロロアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルメトキシアセテート、安息香酸ビニル等が挙げられる。
 また、水酸基を有するビニル樹脂は、例えば、水酸基を有するビニルモノマーの重合若しくは共重合、又は水酸基を有するビニルモノマーと、水酸基を有しないビニルモノマーとの共重合によって得ることができる。水酸基を有するビニルモノマーは、重合性二重結合を有する基(例えば、ビニル基、(メタ)アリル基、又は(メタ)アクリロイル基)及び水酸基をそれぞれ少なくとも一つ有するモノマーである。水酸基を有しないビニルモノマーは、重合性二重結合を有する基(例えば、ビニル基、(メタ)アリル基、又は(メタ)アクリロイル基)を少なくとも一つ有し、かつ、水酸基を有しないモノマーである。(メタ)アリル基とは、アリル基又はメタリル基を意味する。(メタ)アクリロイル基とは、アクリロイル基又はメタクリロイル基を意味する。
 水酸基を有するビニルモノマー(水酸基含有ビニルモノマー)としては、例えば、(メタ)アリルアルコール、ビニルアルコール、;1-ブテン-3-オール等の炭素数4~12のアルケンモノオール又はアルケンジオール;2-ヒドロキシエチルプロペニルエーテル等の末端に重合性二重結合を有するアルケニルエーテル;ヒドロキシスチレン;(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル;ε-カプロラクトンを開環重合した化合物と(メタ)アクリル酸のモノエステル化物;等の水酸基含有ビニルモノマーが挙げられる。
 水酸基を有しないビニルモノマー(水酸基非含有ビニルモノマー)としては、エチレン、プロピレン、イソブチレン、ブタジエン、イソプレン等のオレフィン;ジクロロエチレン、塩化ビニル、等のハロゲン化オレフィン;(メタ)アクリル酸;(メタ)アクリル酸エステル;ビニルエステル;マレイン酸ジエステル;フマル酸ジエステル;イタコン酸ジエステル;(メタ)アクリルアミド;スチレン及びその誘導体;ビニルエーテル;ビニルケトン;マレイミド;アリル化合物;(メタ)アクリロニトリル;ビニルピリジン、N-ビニルピロリドン、ビニルカルバゾール、N-ビニルイミダゾール、ビニルカプロラクトン等のビニル基が置換した複素環式基を有する化合物;N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド等のビニルアミドなどが挙げられる。
 (メタ)アクリル酸エステルの例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸アミル、(メタ)アクリル酸n-ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸t-ブチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸t-オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸アセトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸-3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸-4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸2-メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2-エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2-(2-メトキシエトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸3-フェノキシ-2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸-2-クロロエチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸-3,4-エポキシシクロヘキシルメチル、(メタ)アクリル酸ビニル、(メタ)アクリル酸-2-フェニルビニル、(メタ)アクリル酸-1-プロペニル、(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸-2-アリロキシエチル、(メタ)アクリル酸プロパルギル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸β-フェノキシエトキシエチル、(メタ)アクリル酸ノニルフェノキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸トリフロロエチル、(メタ)アクリル酸オクタフロロペンチル、(メタ)アクリル酸パーフロロオクチルエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸-γ-ブチロラクトン等が挙げられる。
 ビニルエステルの例としては、上記例示したモノマーが挙げられる。
 マレイン酸ジエステルの例としては、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、及びマレイン酸ジブチル等が挙げられる。
 フマル酸ジエステルの例としては、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジブチル等が挙げられる。
 イタコン酸ジエステルの例としては、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル等が挙げられる。
 (メタ)アクリルアミドの例としては、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-プロピル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-n-ブチルアクリル(メタ)アミド、N-t-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-シクロヘキシル(メタ)アクリルアミド、N-(2-メトキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-フェニル(メタ)アクリルアミド、N-ニトロフェニルアクリルアミド、N-エチル-N-フェニルアクリルアミド、N-ベンジル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、ジアセトンアクリルアミド、N-メチロールアクリルアミド、N-ヒドロキシエチルアクリルアミド、ビニル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジアリル(メタ)アクリルアミド、N-アリル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
 スチレン誘導体の例としては、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、クロロメチルスチレン、α-メチルスチレン等が挙げられる。
 ビニルエーテルの例としては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、2-クロロエチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル等が挙げられる。
 ビニルケトンの例としては、メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、プロピルビニルケトン、フェニルビニルケトン等が挙げられる。
 マレイミドの例としては、マレイミド、ブチルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド、フェニルマレイミドなどが挙げられる。
 アリル化合物の例としては、酢酸アリル、アリルアルコール、アリルアミン、N-アリルアニリン、塩化アリル、臭化アリル等が挙げられる。
 水酸基を有するビニル樹脂は、水酸基価(単位:mgKOH/g)が例えば800~1500の範囲になるように、水酸基を含んでいてよい。水酸基を有するビニル樹脂の水酸基価は、例えば、800以上、900以上、950以上、又は1000以上であってよく、1500以下、1400以下、又は1300以下であってもよい。水酸基を有するビニル樹脂の水酸基価は、例えば、800~1500、900~1400、950~1300、又は1000~1300であってよい。水酸基価は、JIS-K0070に記載の水酸基価測定方法により測定することができる。また、ビニル樹脂を合成して用いる場合には、使用するモノマー組成から水酸基価を算出することも可能である。
 水酸基を有するビニル樹脂が、重合性二重結合を有するアルコールのエステル化物の重合体をけん化処理して得られる樹脂である場合、水酸基を有するビニル樹脂の重量平均分子量は、けん化処理前のビニル樹脂の重量平均分子量から換算することができる。けん化処理前のビニル樹脂(アセトキシ基(CHC(=O)O-)を有するビニル樹脂)のGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によるポリスチレン換算の重量平均分子量は、特に限定されないが、300以上であってよく、4000以下であってよい。
 水酸基を有するビニル樹脂は、下記式(1)で表される構造単位A(部分構造Aともいう。)を有するビニル樹脂(以下、「ビニル樹脂A」ともいう。)であることが好ましい。この場合、ビニル樹脂Aが水酸基を有することから、水酸基間の相互作用によってビニル樹脂の凝集力が向上するだけでなく、2八面体型スメクタイトとの親和性が高くなり、それゆえより一層高いガスバリア性を発揮することとなる。また、ビニル樹脂Aは構造単位(A)を有することにより、アルコールへの溶解性が向上するだけでなく、樹脂組成物に耐水性を付与できることから、水蒸気バリア性、及び高湿度下での酸素バリア性の更なる向上が期待できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 式(1)中、mは、0又は1を表し、*は、結合手を表す。mは、好ましくは0である。
 水酸基を有するビニル樹脂が構造単位Aを含む場合、構造単位Aの含有量は、水酸基を有するビニル樹脂中の水酸基全体のモル量に対し、好ましくは85モル%以上、より好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、好ましくは99モル%以下である。構造単位Aの含有量は、水酸基を有するビニル樹脂中の水酸基全体のモル量に対し、好ましくは85モル%以上99モル%以下、より好ましくは90モル%以上99モル%以下である。mが0である構造単位Aの含有量が上記の範囲であることが好ましい。
 水酸基を有するビニル樹脂は、構造単位A以外の構造単位(他の構造単位)を含んでいてもよい。他の構造単位は、例えば、下記式(2)で表される構造単位B(部分構造Bともいう。)であってよい。水酸基を有するビニル樹脂は、構造単位Aを含み、更に、構造単位Bを含むことが好ましい。一実施形態において、水酸基を有するビニル樹脂は、構造単位A及び構造単位Bのみからなっていてもよい。水酸基を有するビニル樹脂が構造単位Bを含有することで、成形体としたときの成膜性、膜強度、及び樹脂組成物の接着性がより一層向上する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 式(2)中、Rは、水素原子、炭素数1~2のアルキル基を表し、nは、0又は1を表し、*は、結合手を表す。Rは、具体的には、水素原子、メチル基又はエチル基であり、nは、好ましくは0である。Rは、水素原子、又はアセチル基である。ここで、RとRが同時に水素原子とならない。
 構造単位Bの含有量は、耐水性に優れる観点から、水酸基を有するビニル樹脂中の水酸基全体のモル量に対し、1モル%以上である。構造単位Bの含有量は、成形体としたときの成膜性、膜強度、組成物の接着性等に優れる観点から、水酸基を有するビニル樹脂中の水酸基全体のモル量に対し、好ましくは30モル%以下、より好ましくは15モル%以下、更に好ましくは10モル%以下である。構造単位Bの含有量は、水酸基を有するビニル樹脂中の水酸基全体のモル量に対し、好ましくは1モル%以上30モル%以下、より好ましくは1モル%以上15モル%以下であり、更に好ましくは1モル%以上10モル%以下である。Rが水素原子で、Rがアセチル基であり、nが0である構造単位Bの含有量が上記の範囲になることが好ましい。
 水酸基を有するビニル樹脂が構造単位A及びBを含む場合、構造単位Aと構造単位Bの含有量の合計に対する構造単位Aの含有量のモル%(A/(A+B)×100)は、ガスバリア性がより一層向上する観点から、85モル%以上、99モル%以下であることが好ましい。
 構造単位A及び/又は構造単位Bを有するビニル樹脂の製造方法としては特に限定されず、公知慣用の方法で製造することができる。例えば、構造単位A又はBに対応する水酸基含有ビニルモノマーのエステル化物を重合した後、けん化処理をすることにより、水酸基を有するビニル樹脂を製造することができる。
 構造単位Aに対応する水酸基含有ビニルモノマーとしては、ビニルアルコール、アリルアルコール、クロチルアルコール等が挙げられる。構造単位Bに対応する水酸基含有ビニルモノマーのエステル化物におけるエステルとは、上記例示したとおりのエステルであってよい。構造単位Bに対応する水酸基含有ビニルモノマーのエステル化物の中でも好ましくは、酢酸エステルである酢酸ビニル、酢酸アリル、又は酢酸クロチルである。これらは1種類を使用してもよいし、2種以上を併用してもかまわない。
 構造単位Bに対応する水酸基含有ビニルモノマーとしては、イソプロペニルアルコール、メタリルアルコール、イソブテニルアルコール等が挙げられる。構造単位Aに対応する水酸基含有ビニルモノマーのエステル化物におけるエステルとは、酢酸エステル、プロパン酸エステル、ブタン酸エステル、2-メチルプロパン酸エステル、ペンタン酸エステル、3-メチルブタン酸エステル、2,2-ジメチルプロパン酸エステル、ヘキサン酸エステル、シクロヘキシルカルボン酸エステル、安息香酸エステル等が挙げられる。構造単位Aに対応する水酸基含有ビニルモノマーのエステル化物の中でも好ましくは、酢酸エステルである酢酸イソプロペニル、酢酸メタリル、又は酢酸イソブテニルである。これらは1種類単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもかまわない。
 水酸基を有するビニル樹脂は、単一のモノマーを重合させて得られるホモポリマーであってもよく、複数種のモノマーを共重合させて得られるコポリマーであっても構わない。このとき、ビニルモノマーとして、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基のそれぞれを有するモノマーを組み合わせて用いても構わない。
 水酸基を有するビニル樹脂は、ビニルモノマーをラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等により重合することによって得られる。重合の際には重合開始剤を用いてもよい。重合開始剤としては、熱ラジカル重合開始剤、光ラジカル重合開始剤、アニオン重合開始剤及びカチオン重合開始剤が挙げられる。
 熱ラジカル重合開始剤としては、t-ブチルパーオキシベンゾエート、ジ-t-ブチルパーオキシド、クメンパーヒドロキシド、アセチルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド等の過酸化物;アゾビスイソブチルニトリル、アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル等のアゾ化合物などが挙げられる。
 光ラジカル重合開始剤としては、例えば1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイドなどが挙げられる。
 アニオン重合開始剤としては、メチルリチウム、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、t-ブチルリチウム等の有機アルカリ金属;メチルマグネシウムクロリド、メチルマグネシウムブロミド等の有機アルカリ土類金属;リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属などが挙げられる。
 カチオン重合開始剤としては、塩酸、硫酸、過塩素酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、クロロスルホン酸、フルオロスルホン酸等のプロトン酸;三フッ化ホウ素、塩化アルミニウム、四塩化チタン、塩化第二スズ、塩化第二鉄等のルイス酸などが挙げられる。
 実施形態では、1種のビニル樹脂を単独で用いてよく、複数のビニル樹脂を組み合わせて用いてもよい。ビニル樹脂は、直鎖型ポリマーであってよく、分岐型ポリマーであってもよい。ビニル樹脂が分岐型ポリマーである場合、くし型であってよく、星型であってもよい。
 水酸基を有するビニル樹脂の含有量は、樹脂組成物中の不揮発分全量に対し、水蒸気バリア性及び酸素バリア性がより一層優れたものとなる観点から、30質量%以上、又は40質量%以上であってよく、樹脂組成物の成形性がより一層優れたものとなる観点から、95質量%以下、80質量%以下、70質量%以下、又は60質量%以下であってよい。
<溶剤>
 樹脂組成物は、溶剤を更に含有する。溶剤は、塗膜の乾燥性に優れる観点から、アルコールを含有する。溶剤は、アルコールのみを含有するものであってよい。アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、メトキシプロパノール(1-メトキシー2-プロパノール等)が挙げられる。アルコールは、1種を単独で含んでいてもよく、2種以上を組み合わせて含んでいてもよい。
 溶剤は、アルコールに加えて、例えば、水、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルセロソルブ、エチルジグリコールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等を更に含有してもよい。
 アルコールの含有量は、溶剤全量に対して、良好なチクソトロピーインデックスが得られるという効果の観点から、20質量%以上であり、当該効果が更に好適に奏される観点から、好ましくは、25質量%以上、30質量%以上、35質量%以上、40質量%以上、又は45質量%以上である。アルコールの含有量は、溶剤全量に対して、酸素バリア性及び水蒸気バリア性に優れるという効果の観点から、80質量%以下であり、当該効果が更に好適に奏される観点から、好ましくは、75質量%以下、70質量%以下、65質量%以下、60質量%以下、55質量%以下、又は50質量%以下である。アルコールの含有量は、溶剤全量に対して、20~80質量%、25~70質量%、30~60質量%、又は40~50質量%以下であってもよい。
 アルコールは、乾燥性(ブロッキング性)により一層優れる観点から、エタノールを含有していてよい。アルコールは、エタノールのみを含有していてよく、エタノール及びエタノール以外のアルコールを含有していてよい。エタノール以外のアルコールは、例えば、メタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、及びメトキシプロパノールからなる群より選択される少なくとも1種であってよい。アルコール中のエタノールの含有量は、アルコール全量に対して、50質量%以上、80質量%以上、又は95質量%以上であってよく、100質量%であってもよい。
 樹脂組成物中の不揮発分の含有量は、樹脂組成物全量に対して、1~10質量%であってよく、好ましくは2~8質量%であり、より好ましくは4~7質量%である。
<ポリカルボン酸>
 樹脂組成物は、ポリカルボン酸を更に含有してよい。本明細書において、ポリカルボン酸とは、カルボキシル基を2個以上有する化合物を意味する。ポリカルボン酸としては、カルボキシル基を2個以上有する樹脂(但し、水酸基及びカルボキシル基を有するビニル樹脂を除く。)を用いることができる。ポリカルボン酸としては、例えば、ポリアクリル酸、ポリマレイン酸、ポリアスパラギン酸、又はポリアクリル酸とポリマレイン酸との共重合体が挙げられる。
 ポリカルボン酸の含有量は、水酸基を有するビニル樹脂及びポリカルボン酸の合計含有量に対して、5質量%以上、10質量%以上、又は15質量%以上であってよく、30質量%以下、25質量%以下、又は20質量%以下であってよい。樹脂組成物が水酸基を有するビニル樹脂及びポリカルボン酸以外の樹脂(他の樹脂)を含有する場合、ポリカルボン酸の含有量は、水酸基を有するビニル樹脂、ポリカルボン酸及び他の樹脂の合計含有量に対して、上記範囲内であってよい。
<他の成分>
 樹脂組成物は、修飾剤を更に含有してもよい。修飾剤としては、カップリング剤、シラン化合物、酸無水物等が挙げられる。樹脂組成物がこれらの修飾剤を含有する場合、2八面体型スメクタイトの濡れ性が向上し、樹脂組成物への分散性がより一層向上する。修飾剤は、1種を単独で用いてよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。
 カップリング剤としては、例えばシランカップリング剤、チタンカップリング剤、ジルコニウムカップリング剤、アルミカップリング剤等が挙げられる。
 シランカップリング剤としては、例えばエポキシ基含有シランカップリング剤、アミノ基含有シランカップリング剤、(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤、イソシアネート基含有シランカップリング剤等が挙げられる。エポキシ基含有シランカップリング剤としては、例えば3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2-(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等が挙げられる。アミノ基含有シランカップリング剤としては、例えば3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチルブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤としては、例えば3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。イソシアネート基含有シランカップリング剤としては、例えば3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
 チタンカップリング剤としては、例えば、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2-ジアリルオキシメチル-1-ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート等が挙げられる。
 ジルコニウムカップリング剤としては、例えば、酢酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウムアンモニウム、フッ化ジルコニウム等が挙げられる。
 アルミカップリング剤としては、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムジイソプロポキシモノエチルアセトアセテート、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート、アルミニウムトリスアセチルアセトネート等が挙げられる。
 シラン化合物としては、アルコキシシラン、シラザン、シロキサン等が挙げられる。アルコキシシランとしては、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラン、n-プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。シラザンとしてはヘキサメチルジシラザン等が挙げられる。シロキサンとしては加水分解性基含有シロキサン等が挙げられる。
 酸無水物としては、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸アルケニル無水コハク酸等が挙げられる。
 修飾剤の含有量は、2八面体型スメクタイト全量に対し、0.1~30質量%であることが好ましい。修飾剤の含有量が0.1質量%以上であれば、2八面体型スメクタイトの樹脂組成物への分散性がより良好なものとなる。修飾剤の含有量が30質量%以下であれば、樹脂組成物に対する修飾剤の機械物性への影響をより抑えることができる。修飾剤の含有量は、好ましくは0.3~20質量%であり、より好ましくは0.5~15質量%である。
 樹脂組成物は、各種の添加剤(水酸基を有するビニル樹脂、2八面体型スメクタイト、修飾剤及び溶剤に該当する化合物は除く。)を含有してもよい。添加剤としては、例えば、有機フィラー、無機フィラー、安定剤(酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤等)、可塑剤、帯電防止剤、滑剤、ブロッキング防止剤、着色剤、結晶核剤、酸素捕捉剤(酸素捕捉機能を有する化合物)、粘着付与剤等が例示できる。これらの各種添加剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用される。
 添加剤のうち、無機フィラーとしては、金属、金属酸化物、樹脂、鉱物等の無機物及びこれらの複合物が挙げられる。無機フィラーの具体例としては、アルミナ、チタン、ジルコニア、銅、鉄、銀、マイカ、タルク、アルミニウムフレーク、ガラスフレーク、粘土鉱物等が挙げられる。これらの中でも、ガスバリア性を向上させる目的で、粘土鉱物を併用してもよい。
 酸素捕捉機能を有する化合物としては、例えば、ヒンダードフェノール系化合物、ビタミンC、ビタミンE、有機燐化合物、没食子酸、ピロガロール等の酸素と反応する低分子有機化合物や、コバルト、マンガン、ニッケル、鉄、銅等の遷移金属化合物等が挙げられる。
 粘着付与剤としては、キシレン樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、ロジン樹脂等が挙げられる。粘着付与剤を添加することで塗布直後の各種フィルム材料に対する粘着性を向上させることができる。粘着性付与剤の添加量は樹脂組成物全量100質量部に対して0.01~5質量部であることが好ましい。
<成形体>
 実施形態の成形体は、上述した樹脂組成物を成形して得ることができる。成形体は、樹脂組成物からなっていてよく、樹脂組成物の硬化物からなっていてもよい。成形方法は任意であり、用途によって適時選択すればよい。成形体の形状に制限はなく、板状、シート状、又はフィルム状であってもよく、立体形状を有していてもよく、基材に塗布されたものであってもよく、基材と基材の間に存在する形で成形されたものであってもよい。
 板状、シート状の成形体を製造する場合、例えば押し出し成形法、平面プレス、異形押し出し成形法、ブロー成形法、圧縮成形法、真空成形法、射出成形法等を用いて樹脂組成物を成形する方法が挙げられる。また、フィルム状の成形体を製造する場合、例えば溶融押出法、溶液キャスト法、インフレーションフィルム成形、キャスト成形、押出ラミネーション成形、カレンダー成形、シート成形、繊維成形、ブロー成形、射出成形、回転成形、被覆成形が挙げられる。熱又は活性エネルギー線で硬化する樹脂組成物である場合、熱又は活性エネルギー線を用いた各種硬化方法を用いて樹脂組成物を成形してもよい。
 樹脂組成物が液状である場合、塗工により成形してもよい。塗工方法としては、スプレー法、スピンコート法、ディップ法、ロールコート法、ブレードコート法、ドクターロール法、ドクターブレード法、カーテンコート法、スリットコート法、スクリーン印刷法、インクジェット法、ディスペンス法等が挙げられる。
<積層体>
 実施形態の積層体は、基材と、基材上に上述した成形体とを備えるものである。積層体は2層構造であってもよく、3層構造以上であってもよい。
 基材の材質は特に限定はなく、用途に応じて適宜選択すればよく、例えば木材、金属、プラスチック、紙、シリコン又は変性シリコン等が挙げられ、異なる素材を接合して得られた基材であってもよい。基材の形状は特に制限はなく、平板、シート状、又は3次元形状全面に、若しくは一部に、曲率を有するもの等目的に応じた任意の形状であってよい。また、基材の硬度、厚さ等にも制限はない。
 積層体は、基材上に上述した成形体を積層することで得ることができる。基材上に積層する成形体は、基材に対し直接塗工又は直接成形により形成してもよく、樹脂組成物の成形体を積層してもよい。直接塗工する場合、塗工方法としては特に限定はなく、スプレー法、スピンコート法、ディップ法、ロールコート法、ブレードコート法、ドクターロール法、ドクターブレード法、カーテンコート法、スリットコート法、スクリーン印刷法、インクジェット法等が挙げられる。直接成形する場合は、インモールド成形、インサート成形、真空成形、押出ラミネート成形、プレス成形等が挙げられる。樹脂組成物の硬化物からなる成形体を積層する場合、未硬化又は半硬化の樹脂組成物層を基材上に積層してから硬化させてもよく、樹脂組成物を完全硬化した硬化物層を基材上に積層してもよい。
 また、積層体は、樹脂組成物の硬化物に対して基材の前駆体を塗工して硬化させることで得てもよく、基材の前駆体又は樹脂組成物が未硬化若しくは半硬化の状態で接着させた後に硬化させることで得てもよい。基材の前駆体としては特に限定はなく、各種硬化性樹脂組成物等が挙げられる。また、実施形態の樹脂組成物を接着剤として用いることで積層体を作成してもよい。
<ガスバリア材>
 樹脂組成物は、水蒸気バリア性及び酸素バリア性が優れているため、ガスバリア材として好適に用いることができる。ガスバリア材は、上述した樹脂組成物を含むものであればよい。
<コーティング剤>
 樹脂組成物は、コーティング剤として好適に用いることができる。コーティング剤は、上述した樹脂組成物を含むものであればよい。コーティング剤のコーティング方法は特に限定されない。具体的な方法としては、ロールコート、グラビアコート等の各種コーティング方法を例示することができる。また、コーティング装置についても特に限定されない。樹脂組成物は、高いガスバリア性を有することから、ガスバリア用コーティング剤として好適に利用可能である。
<接着剤>
 樹脂組成物は、接着性に優れるため、接着剤として好適に用いることができる。接着剤の形態には特に限定はなく、液状又はペースト状の接着剤としてもよく、固形状の接着剤としてもよい。樹脂組成物は、高いガスバリア性を有することから、この接着剤はガスバリア用接着剤として好適に利用可能である。
 液状又はペースト状の接着剤の場合は、使用方法としては特に限定はないが、接着面に塗布後又は接着面の界面に注入後、接着し、硬化させてよい。
 固形状の接着剤の場合は、粉末状、チップ状、又はシート状に成形した接着剤を、接着面の界面に設置し、熱溶解させることで接着し、硬化させてよい。
 以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
<樹脂組成物の調製>
 ビニル樹脂として、以下のビニル樹脂1~2を準備した。
・ビニル樹脂1(ポリビニルアルコール、水酸基価:1250、日本酢ビ・ポバール株式会社製、JF-03)
・ビニル樹脂2(ポリビニルアルコール、水酸基価:1000、日本酢ビ・ポバール株式会社製、JP-05)
 イオン交換水65質量部と、1-プロパノール25質量部を混合し、そこにビニル樹脂1を8.1質量部、及びポリアクリル酸(東亞合成株式会社製、ジュリマーAC-10L)を1.9質量部加えて、85℃で5時間加熱し、樹脂溶液1を得た。表1に示す配合(単位:質量部)としたこと以外は、樹脂溶液1と同様にして、樹脂溶液2~5を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 イオン交換水と、エタノールと、1-プロパノールと、2八面体型スメクタイトとして、アンモニウム型モンモリロナイト(NH-MMT)、リチウム型モンモリロナイト(Li-MMT)、又はナトリウム型モンモリロナイト(Na-MMT)とを表2に示す組成(単位:質量部)で含む、粘土分散液1~8を準備した。アンモニウム型モンモリロナイトとしては、ナトリウム型モンモリロナイト(クニミネ工業株式会社製「クニピアF」)のナトリウムイオンをアンモニウムイオンに交換することにより得られたアンモニウム型モンモリロナイトを用いた。リチウム型モンモリロナイトとしては、クニミネ工業株式会社製「クニピアM」を用いた。ナトリウム型モンモリロナイトとしては、クニミネ工業株式会社製「クニピアF」を用いた。
 2八面体型スメクタイトのアンモニウムイオン当量、リチウムイオン当量、及び水素イオン当量の合計は、アンモニウム型モンモリロナイトでは110meq/100g、リチウム型モンモリロナイトでは110meq/100g、ナトリウム型モンモリロナイトでは110meq/100gであった。アンモニウム型モンモリロナイト及びリチウム型モンモリロナイトのナトリウムイオン当量は、10meq/100g未満であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表3に示す種類の樹脂溶液(10質量部)及び粘土分散液(20質量部)を組み合わせて、実施例及び比較例の樹脂組成物を準備した。表3には、水酸基を有するビニル樹脂及びポリカルボン酸の合計含有量に対するポリカルボン酸の含有量、不揮発分(溶剤以外の成分)全量に対する2八面体型スメクタイトの含有量、溶剤全量に対するアルコールの含有量、アルコール全量に対するエタノールの含有量、及び樹脂組成物中の不揮発分(溶剤以外の成分)の含有量も示す。
 上述した方法により得られた樹脂組成物を塗工液として用いた。コロナ処理された12μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム(商品名:E-5100、東洋紡株式会社製)のコロナ処理面に、バーコーターを用いて、各塗工液を乾燥後の塗工量が0.5g/mになるように塗工した。塗工後のPETフィルムを、塗工後直ぐに80℃の乾燥機中で1分加熱処理した。これにより、PETフィルム上に各樹脂組成物の成形体を形成し、積層フィルムを得た。
<評価>
 得られた積層フィルムについて、酸素透過性及び水蒸気透過性を以下の方法で評価した。評価結果を表3に示す。
(酸素透過率の測定)
 酸素透過率の測定は、JIS-K7126(等圧法)に準じ、モコン社製の酸素透過率測定装置「OX-TRAN1/50」を用いて、温度23℃、75%RHの雰囲気下で実施した。なお、RHとは相対湿度を表す。
(水蒸気透過率の測定)
 水蒸気透過率の測定は、「防湿包装材料の透過湿度試験方法」JIS Z0208に準じ、透湿カップを用いて、40℃90%RHの雰囲気下で実施した。
(チクソトロピーインデックスの評価)
 樹脂組成物の粘性をチクソトロピーインデックス(TI)から評価した。TIは、B型粘度計を用いて、回転数6rpm及び60rpmにおける粘度値の比(6rpmにおける粘度/60rpmにおける粘度)から算出した。評価は次の3段階評価とした。
A:TIが2未満
B:TIが2以上、3未満
C:TIが3以上
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005

Claims (6)

  1.  2八面体型スメクタイトと、水酸基を有するビニル樹脂と、溶剤と、を含有し、
     前記2八面体型スメクタイトが、層間イオンとして、アンモニウムイオン、リチウムイオン、及び水素イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含有する2八面体型スメクタイトであり、
     前記溶剤がアルコールを含有し、
     前記アルコールの含有量が、前記溶剤全量に対して20~80質量%である、樹脂組成物。
  2.  前記2八面体型スメクタイトがモンモリロナイトである、請求項1に記載の樹脂組成物。
  3.  前記2八面体型スメクタイトのナトリウムイオン当量が、10meq/100g未満である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
  4.  前記2八面体型スメクタイトのアンモニウムイオン当量、リチウムイオン当量、及び水素イオン当量の合計が、50~120meq/100gである、請求項1~3のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
  5.  ポリカルボン酸を更に含有する、請求項1~4のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
  6.  前記ビニル樹脂の水酸基価が、800~1500である、請求項1~5のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
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