WO2021029170A1 - エポキシ樹脂組成物、ガスバリア性フィルム及び積層体 - Google Patents

エポキシ樹脂組成物、ガスバリア性フィルム及び積層体 Download PDF

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和起 河野
凌馬 橋本
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三菱瓦斯化学株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an epoxy resin composition, a gas barrier film using the epoxy resin composition, and a laminate.
  • Packaging materials used in foods, pharmaceuticals, cosmetics, precision electronic parts, etc. are required to have high oxygen barrier properties and water vapor barrier properties in order to prevent deterioration of the contents. Since the oxygen barrier property of a thermoplastic plastic film is generally not so high, various gas barrier layers such as polyvinylidene chloride (PVDC) layer and polyvinyl alcohol (PVA) layer are formed as a means for imparting gas barrier property to the film.
  • PVDC polyvinylidene chloride
  • PVA polyvinyl alcohol
  • a method of depositing an inorganic substance such as alumina (Al 2 O 3 ) or silica (SiO 2 ) has been studied.
  • the film on which the PVDC layer is formed as the gas barrier layer is transparent and exhibits good barrier properties. However, since organic substances such as acid gas are generated when incinerated as general waste, it is desired to switch to other materials from the viewpoint of environmental consideration.
  • the film on which the PVA layer is formed exhibits excellent gas barrier properties under low humidity, but has a problem that it has high hygroscopicity and the gas barrier properties sharply decrease when the relative humidity is about 70% or more.
  • the inorganic vapor deposition film obtained by depositing an inorganic substance such as alumina or silica on a thermoplastic plastic film is transparent and has good gas barrier properties, and the above problem does not occur.
  • an inorganic substance such as alumina or silica
  • thermoplastic plastic film is transparent and has good gas barrier properties, and the above problem does not occur.
  • the inorganic thin-film film is bent, there is a problem that cracks are generated in the inorganic-deposited layer and the gas barrier property is remarkably lowered.
  • Patent Documents 1 to 3 As a method for improving the bending resistance of a gas barrier film or a laminate containing a layer in which an inorganic substance is deposited, a cured product of an epoxy resin composition containing a predetermined epoxy resin and a predetermined amine-based epoxy resin curing agent as main components A method for forming a layer is proposed (Patent Documents 1 to 3).
  • Patent Document 4 describes a predetermined base film having an inorganic vapor-deposited layer and a resin cured layer composed of an epoxy resin, a predetermined epoxy resin curing agent, and a cured product of an epoxy resin composition containing non-spherical inorganic particles. It is disclosed that the layered gas barrier film has improved gas barrier properties and is also excellent in bending resistance as compared with a conventional gas barrier film having an inorganic vapor deposition layer.
  • Patent Document 5 covers a wide range of gas barrier resin compositions containing an epoxy resin, an epoxy resin curing agent, and a specific curing accelerator, and containing a predetermined amount of a predetermined skeleton structure derived from amine in the cured product formed. It has been reported that a high gas barrier property is exhibited under the curing conditions of.
  • Patent Documents 1 to 6 disclose epoxy resin compositions using an amine-based epoxy resin curing agent, but according to recent studies by the present inventors, epoxy using an amine-based epoxy resin curing agent It has been found that the cured product of the resin composition has unstable adhesion to inorganic substances, especially alumina.
  • An object of the present invention is an epoxy resin composition containing an amine-based curing agent as an epoxy resin curing agent, which has a high gas barrier property and can form a cured product having particularly good adhesion to an inorganic substance such as alumina. It is an object of the present invention to provide a composition, a gas barrier film using the epoxy resin composition, and a laminate.
  • the present inventors have set the molar equivalent of basic nitrogen in the epoxy resin composition and the acidic compound. It has been found that the above problem can be solved by setting the ratio of the derived acid group to the molar equivalent in a predetermined range. That is, the present invention relates to the following.
  • the epoxy resin composition according to [1] which has a pH of 7.5 or less at 25 ° C.
  • amine-based curing agent is the following amine-based curing agent (i).
  • R 1 and R 2 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms.
  • the epoxy resin composition according to. [10] A gas barrier film having a base material having at least one side made of an inorganic substance and a cured resin layer which is a cured product of the epoxy resin composition according to any one of [1] to [9]. [11] The gas barrier film according to [10], wherein the inorganic substance in the base material is at least one selected from the group consisting of silicon oxide, aluminum, and aluminum oxide.
  • the epoxy resin composition of the present invention it is possible to form a cured product having high gas barrier properties and particularly good adhesiveness to inorganic substances such as alumina.
  • a gas barrier film and a laminate in which a cured resin layer, which is a cured product of the epoxy resin composition, is formed on a base material having at least one side made of an inorganic substance have high gas barrier properties and interlayer adhesiveness, for example, packaging. Suitable for material applications.
  • the epoxy resin composition of the present invention is an epoxy resin composition containing an epoxy resin, an epoxy resin curing agent containing an amine-based curing agent, and an acidic compound, and is a molar equivalent of basic nitrogen in the epoxy resin composition.
  • the ratio (basic nitrogen / acid group) to the molar equivalent of the acid group derived from the acidic compound is 0.10 to 3.0.
  • the epoxy resin composition of the present invention has a high gas barrier property, and can form a cured product having particularly good adhesiveness to an inorganic substance such as alumina. The reason for this is not clear, but it can be considered as follows.
  • the cured product of the epoxy resin composition has unstable adhesiveness to inorganic substances, particularly alumina, and this tendency is particularly likely to occur when an amine-based epoxy resin curing agent is used. It was found to be prominent.
  • the amine in the epoxy resin composition is neutralized by adding a predetermined amount of an acidic compound to the epoxy resin composition using the amine-based epoxy resin curing agent. It has been found that the cured product obtained thereby has improved adhesiveness to inorganic substances such as alumina.
  • the "molar equivalent of basic nitrogen in the epoxy resin composition” means the molar equivalent of basic nitrogen derived from the 1st to 3rd amines in the epoxy resin composition, which is determined by measuring the total amine value.
  • the basic nitrogen includes not only the basic nitrogen derived from the 1st to 3rd amines in the amine-based curing agent, but also the basic nitrogen derived from the 1st to 3rd amines in the epoxy resin, for example.
  • the molar equivalent of basic nitrogen in the epoxy resin composition can be specifically measured by the method described in Examples.
  • the "molar equivalent of an acid group derived from an acidic compound” means the molar equivalent of a proton-releasing group contained in the acidic compound blended in the epoxy resin composition. Examples of the proton-releasing group include a sulfonic acid group, a carboxy group, and a phosphoric acid group.
  • the ratio of the molar equivalent of basic nitrogen in the epoxy resin composition of the present invention to the molar equivalent of an acid group derived from an acidic compound (basic nitrogen / acid group) is a cured product having good adhesion to inorganic substances. From the viewpoint of formation, it is 3.0 or less, preferably 2.5 or less, more preferably 2.0 or less, still more preferably 1.5 or less, still more preferably 1.0 or less. Further, from the viewpoint of forming a cured product having good adhesiveness to inorganic substances and maintaining high gas barrier properties, it is 0.10 or more, preferably 0.20 or more, more preferably 0.30 or more, still more preferable. Is 0.40 or more, more preferably 0.50 or more.
  • the molar equivalent ratio (basic nitrogen / acid group) in the epoxy resin composition can be specifically determined by the method described in Examples.
  • the pH of the epoxy resin composition at 25 ° C. is preferably 7.5 or less, more preferably 7.2 or less, still more preferably 7.0. It is preferably 3.5 or more, more preferably 4.0 or more, still more preferably 4.5 or more.
  • the pH of the epoxy resin composition at 25 ° C. can be specifically measured by the method described in Examples.
  • the epoxy resin used in the epoxy resin composition of the present invention may be either a saturated or unsaturated aliphatic compound, an alicyclic compound, an aromatic compound, or a heterocyclic compound, but exhibits high gas barrier properties.
  • an epoxy resin containing an aromatic ring or an alicyclic structure in the molecule is preferable.
  • Specific examples of the epoxy resin include an epoxy resin having a glycidylamino group derived from metaxylylene diamine, an epoxy resin having a glycidylamino group derived from paraxylylene diamine, and 1,3-bis (aminomethyl).
  • Epoxy resin with glycidylamino group derived from cyclohexane epoxy resin with glycidylamino group derived from 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, epoxy resin with glycidylamino group derived from diaminodiphenylmethane, paraamino From an epoxy resin having a glycidylamino group and / or a glycidyloxy group derived from phenol, an epoxy resin having a glycidyloxy group derived from bisphenol A, an epoxy resin having a glycidyloxy group derived from bisphenol F, and phenol novolac.
  • the epoxy resin is composed of an epoxy resin having a glycylylenediamine-derived glycidylamino group, an epoxy resin having a glycylylenediamine-derived glycidylamino group, and bisphenol F.
  • the main component is at least one selected from the group consisting of the derived epoxy resin having a glycidyloxy group, and the one containing an epoxy resin having a glycidylamino group derived from m-xylylenediamine as the main component is preferable. More preferred.
  • the term "main component" as used herein means that other components can be contained within a range that does not deviate from the gist of the present invention, preferably 50 to 100% by mass, more preferably 70 to 100% by mass of the whole. , More preferably 90 to 100% by mass.
  • the epoxy resin is obtained by the reaction of various alcohols, phenols and amines with epihalohydrin.
  • an epoxy resin having a glycidylamino group derived from m-xylylenediamine can be obtained by adding epichlorohydrin to m-xylylenediamine. Since m-xylylenediamine has four amino hydrogens, mono-, di-, tri- and tetraglycidyl compounds are produced.
  • the number of glycidyl groups can be changed by changing the reaction ratio of metaxylylenediamine to epichlorohydrin. For example, by adding about 4-fold mol of epichlorohydrin to m-xylylenediamine, an epoxy resin having mainly four glycidyl groups can be obtained.
  • the epoxy resin contains epihalohydrin with respect to various alcohols, phenols and amines in the presence of an alkali such as sodium hydroxide at 20 to 140 ° C., preferably alcohols and phenols at 50 to 120 ° C., and amines. In the case, it is synthesized by reacting under a temperature condition of 20 to 70 ° C. and separating the produced alkali halide. When an epoxy resin having mainly four glycidyl groups is obtained, excess epihalohydrin is used with respect to various alcohols, phenols and amines.
  • an alkali such as sodium hydroxide
  • the number average molecular weight of the produced epoxy resin varies depending on the molar ratio of epihalohydrin to various alcohols, phenols and amines, but is preferably 100 to 4,000, more preferably 200 to 1,000. It is more preferably 200 to 500.
  • the epoxy resin curing agent used in the epoxy resin composition of the present invention contains an amine-based curing agent from the viewpoint of exhibiting high gas barrier properties.
  • the amine-based curing agent polyamine or a modified product thereof, which is conventionally used as an epoxy resin curing agent, can be used.
  • the amine-based curing agent is preferably a modified product of polyamine, and at least one selected from the group consisting of the following amine-based curing agent (i) and amine-based curing agent (ii). It is more preferable to have the following amine-based curing agent (i).
  • R 1 and R 2 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms.
  • the amine-based curing agent (i) is a reaction product of the following component (A) and component (B).
  • component (A) At least one selected from the group consisting of m-xylylenediamine and paraxylylenediamine
  • B) At least one selected from the group consisting of unsaturated carboxylic acids represented by the following general formula (1) and derivatives thereof.
  • R 1 and R 2 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms.
  • the component (A) is used from the viewpoint of gas barrier property, and m-xylylenediamine is preferable from the viewpoint of gas barrier property.
  • the component (A) one type may be used alone, or two types may be used in combination.
  • the component (B) is at least one selected from the group consisting of unsaturated carboxylic acids represented by the general formula (1) and derivatives thereof, and from the viewpoint of gas barrier properties, R 1 in the general formula (1).
  • R 1 in the general formula (1) Is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, further preferably a hydrogen atom or a methyl group, and a hydrogen atom. Is even more preferable.
  • R 2 in the general formula (1) is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. It is more preferably a hydrogen atom or a methyl group, and even more preferably a hydrogen atom.
  • Examples of the derivative of the unsaturated carboxylic acid represented by the general formula (1) include esters, amides, acid anhydrides, and acid chlorides of the unsaturated carboxylic acid.
  • the ester of the unsaturated carboxylic acid is preferably an alkyl ester, and the alkyl carbon number is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3, and even more preferably 1 to 2 from the viewpoint of obtaining good reactivity.
  • Examples of the unsaturated carboxylic acid represented by the general formula (1) and its derivatives include acrylic acid, methacrylic acid, ⁇ -ethylacrylic acid, ⁇ -propylacrylic acid, ⁇ -isopropylacrylic acid, and ⁇ -n-butylacrylic acid.
  • Acids ⁇ -t-butylacrylic acid, ⁇ -pentylacrylic acid, ⁇ -phenylacrylic acid, ⁇ -benzylacrylic acid, crotonic acid, 2-pentenoic acid, 2-hexenoic acid, 4-methyl-2-pentenoic acid, 2-Heptenoic acid, 4-methyl-2-hexenoic acid, 5-methyl-2-hexenoic acid, 4,4-dimethyl-2-pentenoic acid, 4-phenyl-2-butenoic acid, katsura acid, o-methyl katsura Examples thereof include unsaturated carboxylic acids such as acid, m-methylacrylic acid, p-methylacrylic acid and 2-octenoic acid, and esters, amides, acid anhydrides and acidified compounds thereof.
  • the component (B) is preferably at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid and derivatives thereof, and acrylic acid, methacrylic acid, and croton. At least one selected from the group consisting of acids and alkyl esters thereof is more preferable, at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, and alkyl esters thereof is further preferable, and alkyl esters of acrylic acid are more preferable. More preferably, methyl acrylate is even more preferable.
  • the component (B) one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the reaction between the component (A) and the component (B) is at 0 to 100 ° C., more preferably 0 to 70 ° C. when an unsaturated carboxylic acid, ester or amide is used as the component (B).
  • the component (A) and the component (B) are mixed, and a Michael addition reaction and an amide group forming reaction by dehydration, dealcoholization, and deamine are carried out under the conditions of 100 to 300 ° C., preferably 130 to 250 ° C. It is carried out by.
  • the inside of the reaction apparatus in order to complete the reaction, can be depressurized at the final stage of the reaction, if necessary. It can also be diluted with a non-reactive solvent if desired.
  • a catalyst such as phosphite esters can be added as a dehydrating agent and a dealcoholizing agent.
  • the mixture is mixed under the conditions of 0 to 150 ° C., preferably 0 to 100 ° C., followed by a Michael addition reaction and an amide. It is carried out by carrying out a group formation reaction.
  • the inside of the reaction apparatus in order to complete the reaction, can be depressurized at the final stage of the reaction, if necessary. It can also be diluted with a non-reactive solvent if desired. Further, tertiary amines such as pyridine, picoline, lutidine and trialkylamine can be added.
  • the amide group moiety formed by the reaction of the component (A) and the component (B) has a high cohesive force, an epoxy which is a reaction product of the component (A) and the component (B).
  • the resin cured layer formed by using the resin curing agent has high gas barrier property and good adhesiveness.
  • the reaction molar ratio [(B) / (A)] of the component (B) to the component (A) is preferably in the range of 0.3 to 1.0.
  • the reaction molar ratio is 0.3 or more, a sufficient amount of amide groups are generated in the epoxy resin curing agent, and a high level of gas barrier property and adhesiveness are exhibited.
  • the reaction molar ratio is in the range of 1.0 or less, the amount of amino groups required for the reaction with the epoxy group in the epoxy resin is sufficient, the heat resistance is excellent, and the solubility in an organic solvent or water is excellent. Also excellent.
  • the reaction molar ratio [(B) / (A)] of the component (B) to the component (A) is 0. More preferably, it is in the range of .6 to 1.0.
  • the amine-based curing agent is produced by reacting the components (A) and (B) with at least one compound selected from the group consisting of the following components (C), (D) and (E). It may be a thing.
  • C At least one selected from the group consisting of a monovalent carboxylic acid represented by R 3- COOH and a derivative thereof (R 3 is an alkyl having 1 to 7 carbon atoms which may have a hydrogen atom and a hydroxyl group. Represents a group or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.
  • R 3 is an alkyl having 1 to 7 carbon atoms which may have a hydrogen atom and a hydroxyl group. Represents a group or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.
  • D Cyclic carbonate
  • E Monoepoxy compound having 2 to 20 carbon atoms
  • component (C) carboxylic acids and their derivatives of monovalent represented by R 3 -COOH reduces the reactivity with the epoxy resin curing agent and the epoxy resin if necessary, to improve the workability Used from the point of view.
  • R 3 represents an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms which may have a hydrogen atom and a hydroxyl group, and R 3 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or phenyl. It is the basis.
  • Examples of the derivative of the monovalent carboxylic acid represented by R 3- COOH include esters, amides, acid anhydrides, and acid chlorides of the carboxylic acid.
  • the ester of the carboxylic acid is preferably an alkyl ester, and the alkyl carbon number is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3, and even more preferably 1 to 2.
  • the component (C) include monovalent carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, lactic acid, glycolic acid, and benzoic acid, and derivatives thereof.
  • the component (C) one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the cyclic carbonate which is the component (D), is used as necessary from the viewpoint of reducing the reactivity between the epoxy resin curing agent and the epoxy resin and improving the workability, and is used with the component (A).
  • a cyclic carbonate having a 6-membered ring or less is preferable.
  • At least one selected from the group consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate and glycerin carbonate is preferable from the viewpoint of gas barrier property.
  • the component (D) one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the monoepoxy compound as the component (E) is a monoepoxy compound having 2 to 20 carbon atoms, and is necessary from the viewpoint of reducing the reactivity between the epoxy resin curing agent and the epoxy resin and improving workability. Used. From the viewpoint of gas barrier properties, it is preferably a monoepoxy compound having 2 to 10 carbon atoms, and more preferably a compound represented by the following formula (2).
  • R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, or R 5- O-CH 2-
  • R 5 represents a phenyl group or a benzyl group.
  • Examples of the monoepoxy compound represented by the formula (2) include ethylene oxide, propylene oxide, 1,2-butylene oxide, styrene oxide, phenylglycidyl ether, and benzyl glycidyl ether.
  • the component (E) may be used alone or in combination of two or more.
  • One kind of compound may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
  • the amine-based curing agent may be a reaction product obtained by reacting with other components in addition to the components (A) to (E) as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • other components referred to here include aromatic dicarboxylic acids or derivatives thereof.
  • the amount of the "other component" used is preferably 30% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and 5% by mass of the total amount of the reaction components constituting the amine-based curing agent. It is more preferably% or less.
  • the reaction product of the components (A) and (B) and at least one compound selected from the group consisting of the components (C), (D) and (E) is the above (C). It is obtained by reacting at least one compound selected from the group consisting of a component, a component (D) and a component (E) with the component (A) which is a polyamine compound in combination with the component (B).
  • the components (B) to (E) may be added in any order to react with the component (A), and the components (B) to (E) may be mixed to form the above (A). It may react with the component.
  • the reaction between the component (A) and the component (C) can be carried out under the same conditions as the reaction between the component (A) and the component (B).
  • the component (C) When the component (C) is used, the component (B) and the component (C) may be mixed and reacted with the component (A). First, the component (A) and the component (B) are combined. May be reacted and then the component (C) may be reacted. On the other hand, when the component (D) and / or the component (E) is used, the component (A) and the component (B) are first reacted, and then the component (D) and / or the component (E) is used. It is preferable to react with the components.
  • the component (A) and the component (D) and / or the component (E) are mixed under the condition of 25 to 200 ° C.
  • the addition reaction is carried out under the conditions of 30 to 180 ° C., preferably 40 to 170 ° C.
  • catalysts such as sodium methoxide, sodium ethoxide, and potassium t-butoxide can be used if necessary.
  • the component (D) and / or the component (E) can be melted or diluted with a non-reactive solvent, if necessary.
  • the amine-based curing agent is a reaction product of at least one compound selected from the group consisting of the components (A) and (B) and further the components (C), (D) and (E).
  • the reaction molar ratio [(B) / (A)] of the component (B) to the component (A) is in the range of 0.3 to 1.0 for the same reason as described above. Is preferable, and the range is more preferably 0.6 to 1.0.
  • the reaction molar ratio [ ⁇ (C) + (D) + (E) ⁇ / (A)] of the component (C), the component (D) and the component (E) to the component (A) is 0.
  • reaction molar ratio of the components (B) to (E) to the component (A) [ ⁇ (B) + (C) + (D) + (E) ⁇ / (A)] is preferably in the range of 0.35 to 2.5, and more preferably in the range of 0.35 to 2.0.
  • the amine-based curing agent (ii) is a reaction product of epichlorohydrin and at least one selected from the group consisting of m-xylylenediamine and paraxylylenediamine.
  • the amine-based curing agent (ii) preferably contains a compound represented by the following general formula (3) as a main component.
  • the term "main component” as used herein means a component having a content of 50% by mass or more when all the constituents in the amine-based curing agent (ii) are 100% by mass.
  • A is a 1,3-phenylene group or a 1,4-phenylene group.
  • N is a number of 1 to 12.
  • A is a 1,3-phenylene group.
  • the upper limit is 100% by mass.
  • the content of the compound represented by the general formula (3) in the amine-based curing agent (ii) and the composition of the compound represented by the general formula (3) can be determined by GC analysis and gel permeation chromatography (GPC) analysis. Can be obtained by.
  • the amine-based curing agent (ii) is obtained by an addition reaction of epichlorohydrin with at least one selected from the group consisting of m-xylylenediamine and paraxylylenediamine (hereinafter, also referred to as "raw material diamine"). ..
  • the addition reaction between epichlorohydrin and the raw material diamine can be carried out by a known method, and the method is not particularly limited, but from the viewpoint of reaction efficiency, it is preferably carried out in the presence of a basic catalyst.
  • a basic catalyst an alkali metal hydroxide is preferable, one or more selected from the group consisting of potassium hydroxide and sodium hydroxide is more preferable, and sodium hydroxide is further preferable.
  • the molar ratio of is preferably in the range of 1.5 to 12 mol, more preferably 1.5 to 6.0 mol, still more preferably 1.8 to 3.0 mol.
  • the epoxy resin curing agent used in the present invention may contain a curing agent component other than the amine-based curing agent, but it is preferable that the content of the amine-based curing agent is high from the viewpoint of obtaining high gas barrier properties.
  • the content of the amine-based curing agent in the epoxy resin curing agent is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, still more preferably 80% by mass or more, still more preferably 80% by mass or more, from the viewpoint of obtaining high gas barrier properties. It is 90% by mass or more.
  • the upper limit is 100% by mass.
  • the blending ratio of the epoxy resin and the epoxy resin curing agent in the epoxy resin composition may generally be within the standard blending range when the epoxy resin reactant is produced by the reaction of the epoxy resin and the epoxy resin curing agent.
  • the ratio of the number of active amine hydrogens in the epoxy resin curing agent to the number of epoxy groups in the epoxy resin is 0. It is preferably in the range of 2 to 12.0. It is more preferably 0.4 to 10.0, still more preferably 0.6 to 8.0, still more preferably more than 1.0 and 5.0 or less, and even more preferably 1.1 to 3.5. ..
  • the acidic compound used in the epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited as long as it is an acid compound having a proton-releasing group.
  • the acidic compound include at least one selected from the group consisting of sulfonic acid compounds, carboxylic acid compounds, and phosphoric acid compounds. These acidic compounds may be either organic acids or inorganic acids, but are preferably organic acids, more preferably at least one selected from the group consisting of sulfonic acid compounds and carboxylic acid compounds, and even more preferably carboxylic acid compounds. ..
  • the said acidic compound may be a hydrate.
  • the acid value of the acidic compound is preferably 120 to 1,300 mgKOH / g, more preferably 150 to 800 mgKOH / g, and even more preferably 200 to 650 mgKOH / g. From the viewpoint of maintaining a high gas barrier property of the obtained cured product, it is preferable that the content of the acidic compound in the epoxy resin composition is small. From this point of view, when the acid value of the acidic compound is 120 mgKOH / g or more, the amount of the acidic compound used for improving the adhesiveness can be reduced, and it is easy to maintain high gas barrier properties in the obtained cured product. ..
  • the acidic compound is preferably a monovalent acid from the viewpoint of miscibility with amines in the epoxy resin composition.
  • the acidic compounds used in the present invention include p-toluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, lactic acid, salicylic acid, and 2-acrylamide-2. -At least one selected from the group consisting of methylpropanesulfonic acid and phosphoric acid is preferable.
  • the acidic compound is more preferably at least one selected from the group consisting of p-toluenesulfonic acid, lactic acid, and salicylic acid. Lactic acid is more preferable from the viewpoint of high safety.
  • the content of the acidic compound in the epoxy resin composition of the present invention is the ratio of the molar equivalent of basic nitrogen in the epoxy resin composition to the molar equivalent of the acid group derived from the acidic compound (basic nitrogen / acid group).
  • the adhesiveness of the obtained cured product to the inorganic substance can be improved. Further, when the content of the acidic compound is 120 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the non-volatile content other than the acidic compound in the epoxy resin composition, high gas barrier property can be maintained. In addition, it is easy to mix with the epoxy resin composition, and elution of acidic compounds can be suppressed.
  • the epoxy resin composition of the present invention can further contain non-spherical inorganic particles.
  • non-spherical inorganic particles By containing non-spherical inorganic particles in the epoxy resin composition of the present invention, a blocking suppressing effect can be obtained when used for forming a resin cured layer of a gas barrier film described later, and the gas barrier property of the gas barrier film is obtained. And the bending resistance can also be improved.
  • the shape of the non-spherical inorganic particles may be a three-dimensional shape other than a spherical shape (substantially a perfect circular spherical shape), and examples thereof include a plate shape, a scale shape, a columnar shape, a chain shape, and a fibrous shape.
  • a plurality of plate-shaped and scaly-shaped inorganic particles may be laminated to form a layer.
  • plate-shaped, scaly, columnar, or chain-shaped inorganic particles are preferable, and plate-shaped, scaly, or columnar inorganic particles are more preferable, and plate-shaped.
  • reptile-like inorganic particles are more preferable.
  • Examples of the inorganic substance constituting the non-spherical inorganic particles include silica, alumina, mica, talc, aluminum, bentonite, smectite and the like. Among these, at least one selected from the group consisting of silica, alumina, and mica is preferable, and at least one selected from the group consisting of silica and alumina is more preferable from the viewpoint of improving gas barrier properties and bending resistance.
  • the non-spherical inorganic particles may be surface-treated, if necessary, for the purpose of increasing the dispersibility in the epoxy resin composition and improving the transparency of the cured product.
  • the non-spherical inorganic particles are preferably coated with an organic material, and are selected from the group consisting of silica and alumina coated with an organic material from the viewpoint of improving gas barrier property, bending resistance and transparency. At least one is more preferred. From the viewpoint of improving gas barrier properties and bending resistance, silica coated with an organic material is more preferable, and from the viewpoint of transparency, alumina coated with an organic material is further preferable.
  • the average particle size of the non-spherical inorganic particles is preferably 1 to 2,000 nm, more preferably 1 to 1,500 nm, still more preferably 1 to 1,000 nm, still more preferably 1 to 800 nm, still more preferably 1 to 1. It is in the range of 500 nm, more preferably 5 to 300 nm, even more preferably 5 to 200 nm, even more preferably 5 to 100 nm, and even more preferably 8 to 70 nm.
  • the average particle size is 1 nm or more, the inorganic particles can be easily prepared, and when the average particle size is 2,000 nm or less, the gas barrier property, bending resistance, and transparency are all good.
  • the average particle size is the average particle size of the primary particles.
  • the aspect ratio of the non-spherical inorganic particles is preferably 2 to 700, more preferably 3 to 500. When the aspect ratio is 2 or more, good gas barrier properties are likely to be exhibited.
  • the average particle size and aspect ratio of the non-spherical inorganic particles are observed using, for example, a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM), and are obtained from the average of three or more measured values.
  • an ion milling device is used to determine the cross section of the film. It can be obtained by performing ion milling to prepare a sample for cross-sectional observation, and observing and measuring the cross section of the resin cured layer portion of the obtained sample by the same method as described above.
  • the average particle size of the non-spherical inorganic particles is less than 100 nm and it is difficult to measure the average particle size by the above method, the average particle size can be measured by, for example, the BET method.
  • the method for producing the non-spherical inorganic particles is not particularly limited, and a known method can be used. From the viewpoints of ease of preparation of non-spherical inorganic particles, ease of blending into an epoxy resin composition, and dispersibility, in the present invention, a dispersion liquid of non-spherical inorganic particles is prepared, and the dispersion liquid is used as an epoxy resin composition. It is preferable to mix.
  • the dispersion medium of the non-spherical inorganic particle dispersion is not particularly limited, and either water or an organic solvent can be used.
  • a polar solvent is preferable from the viewpoint of dispersibility of the non-spherical inorganic particles, and methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-propanol, 2-butanol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2 -Protic and aprotic solvents such as propoxyethanol, 2-butoxyethanol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, 1-propanol, N, N-dimethylformamide, N, N- Examples thereof include aprotic polar solvents such as dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, and N-methylpyrrolidone.
  • the dispersion medium is preferably at least one selected from the group consisting of water and a protonic polar solvent, and the dispersibility of the particles and the miscibility of the dispersion liquid and the epoxy resin composition are preferable.
  • a protonic polar solvent is more preferable, and at least one selected from the group consisting of methanol, ethanol, 1-propanol, and 2-propanol is further preferable.
  • the content of the non-spherical inorganic particles in the epoxy resin composition is preferably 0.5 to 10.0 with respect to 100 parts by mass of the total amount of the epoxy resin and the epoxy resin curing agent. It is by mass, more preferably 1.0 to 8.0 parts by mass, still more preferably 1.5 to 7.5 parts by mass, and even more preferably 3.0 to 7.0 parts by mass. If the content of the non-spherical inorganic particles in the epoxy resin composition is 0.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the total amount of the epoxy resin and the epoxy resin curing agent, the gas barrier film obtained by using this Good gas barrier property and bending resistance improving effect. Further, when the content is 10.0 parts by mass or less, the transparency of the obtained gas barrier film is also improved.
  • Epoxy resin compositions include thermosetting resins, wetting agents, tackifiers, coupling agents, defoaming agents, curing accelerators, rust preventive additives, as required, as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • Additives such as pigments and oxygen scavengers may be added.
  • the coupling agent include a silane coupling agent, a titanate-based coupling agent, an aluminate-based coupling agent, and the like, and from the viewpoint of improving the adhesiveness of the obtained cured product to the inorganic thin film layer. Silane coupling agents are preferred.
  • silane coupling agent examples include a silane coupling agent having a vinyl group, a silane coupling agent having an amino group, a silane coupling agent having an epoxy group, a silane coupling agent having a (meth) acrylic group, and a mercapto group.
  • examples thereof include a silane coupling agent having the above.
  • at least one selected from the group consisting of a silane coupling agent having an amino group and a silane coupling agent having an epoxy group is preferable from the viewpoint of adhesiveness of the obtained cured product to the inorganic thin film layer.
  • silane coupling agent having an amino group examples include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, and N- ( ⁇ -amino).
  • silane coupling agent having an epoxy group examples include 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethyldiethoxysilane, and 2-. Examples thereof include (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and these can be used alone or in combination of two or more. When a silane coupling agent having an amino group is used, the amino group is also included in the calculation of "molar equivalent of basic nitrogen in the epoxy resin composition".
  • the total content of the above additives in the epoxy resin composition is preferably 20.0 parts by mass or less, more preferably 0.001 to 15 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total amount of the epoxy resin and the epoxy resin curing agent. It is 0.0 parts by mass.
  • the total content of the epoxy resin, the epoxy resin curing agent, and the acidic compound in the solid content of the epoxy resin composition is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more. It is more preferably 80% by mass or more, still more preferably 85% by mass or more, and the upper limit is 100% by mass.
  • the "solid content of the epoxy resin composition” means a component in the epoxy resin composition excluding water and an organic solvent. A non-reactive solvent is preferable as the organic solvent used in the epoxy resin composition.
  • the dispersion medium used for the dispersion liquid of the non-spherical inorganic particles ethyl acetate, butyl acetate, methyl isobutyl ketone, toluene and the like can be used.
  • the epoxy resin composition is prepared by blending, for example, a predetermined amount of an epoxy resin, an epoxy resin curing agent, an acidic compound, a dispersion of non-spherical inorganic particles used as necessary, other additives, and a solvent, and then a known method. And it can be prepared by stirring and mixing using an apparatus.
  • the order in which each component is mixed is not particularly limited, but when non-spherical inorganic particles are used, first, in order to improve the dispersibility of the non-spherical inorganic particles in the epoxy resin composition, first with a dispersion solution of the non-spherical inorganic particles.
  • the solvent component It is preferable to mix the solvent component, and then add and mix the epoxy resin curing agent or a solution thereof, the epoxy resin, and the acidic compound in this order. This is because the dispersibility of the non-spherical inorganic particles is maintained in a good state by gradually increasing the solid content concentration in the liquid containing the non-spherical inorganic particles from a low state.
  • the cured product of the epoxy resin composition of the present invention has excellent gas barrier properties and good adhesiveness to inorganic substances such as alumina.
  • the cured resin layer made of the cured product functions as a gas barrier layer having excellent gas barrier properties. Therefore, the epoxy resin composition of the present invention is suitable for gas barrier packaging materials, gas barrier adhesives, etc., in addition to the gas barrier films and laminates described later.
  • the method of curing the epoxy resin composition of the present invention to form the cured product is not particularly limited, and a known method can be used. One embodiment will be described in the method for producing a gas barrier film.
  • the gas barrier film of the present invention has a base material having at least one side made of an inorganic substance (hereinafter, also simply referred to as “base material”) and a resin cured layer which is a cured product of the epoxy resin composition (hereinafter, simply “base material”). It is characterized by having a “resin cured layer”).
  • the gas barrier film of the present invention has a high gas barrier property, and is a film having a high interlayer adhesiveness between a surface composed of an inorganic substance of a base material and a resin cured layer.
  • the gas barrier film may have a base material and at least one resin-cured layer, but it is preferable to have a resin-cured layer on the surface of the base material on the inorganic side.
  • the materials constituting the gas barrier film of the present invention will be described.
  • the base material constituting the gas barrier film of the present invention may be one in which at least one side is made of an inorganic substance.
  • the inorganic substance include silicon, aluminum, magnesium, calcium, zinc, tin, nickel, titanium, zirconium, carbon, or oxides, carbides, nitrides, and oxynitrides thereof from the viewpoint of gas barrier properties.
  • At least one selected from the group consisting of silicon oxide (silica), aluminum, and aluminum oxide (alumina) is more preferable, and from the viewpoint of the effectiveness of the effect of the present invention, aluminum oxide (alumina) is preferable. More preferred.
  • the base material examples include a metal foil such as an aluminum foil, a film having an inorganic thin film layer on at least one surface of the base film, and the like.
  • a film having an inorganic thin film layer on at least one surface of the base film may have at least one inorganic thin film layer and may have two or more layers, but the bending resistance and production of the gas barrier film From the viewpoint of productivity, it is preferable that the film has an inorganic thin film layer on only one side of the base film.
  • a transparent plastic film As the base film, a transparent plastic film is preferable.
  • polyolefin films such as low density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, polypropylene; polyester films such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate; nylon 6, nylon 6,6, polymetha.
  • Polyamide-based film such as xylene adipamide (N-MXD6); polyimide-based film; biodegradable film such as polylactic acid; polyacrylonitrile-based film; poly (meth) acrylic-based film; polystyrene-based film; polycarbonate-based film; ethylene -Vinyl acetate copolymer saponified (EVOH) -based film, polyvinyl alcohol-based film and the like can be mentioned.
  • the base film is preferably a film selected from the group consisting of a polyolefin film, a polyester film, a polyamide film, and a polyimide film, and a polyester film is more preferable.
  • a polyethylene terephthalate (PET) film is more preferred.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the film may be stretched in the uniaxial or biaxial direction.
  • the inorganic thin film layer is provided to impart gas barrier properties to the gas barrier film, and can exhibit high gas barrier properties even if the thickness is thin.
  • the inorganic thin film layer include those made of metal foil and those formed by a vapor deposition method, but from the viewpoint of obtaining high transparency, an inorganic thin film layer formed by a vapor deposition method is preferable.
  • the inorganic substance constituting the inorganic thin film layer is not particularly limited as long as it is an inorganic substance capable of forming a gas barrier thin film on the base film, and the above-mentioned silicon, aluminum, magnesium, calcium, zinc, tin, nickel, titanium, zirconium, etc.
  • Examples thereof include carbon, oxides, carbides, nitrides, and oxynitrides thereof.
  • at least one selected from the group consisting of silicon oxide (silica), aluminum, and aluminum oxide (alumina) is preferable from the viewpoint of gas barrier property, and from the viewpoint of forming a thin film having high gas barrier property and transparency.
  • At least one selected from the group consisting of silicon oxide and aluminum oxide is more preferable, and silicon oxide is further preferable from the viewpoint of gas barrier property.
  • the resin cured layer which is a cured product of the epoxy resin composition of the present invention, exhibits good adhesiveness even with respect to the inorganic thin film layer made of aluminum oxide, which has been difficult to exhibit adhesiveness in the past.
  • the inorganic substance constituting the inorganic thin film layer is an aluminum oxide.
  • the above-mentioned inorganic substances may be used alone or in combination of two or more.
  • the thickness of the inorganic thin film layer is preferably 5 nm or more from the viewpoint of obtaining high gas barrier properties. Further, from the viewpoint of transparency and bending resistance, it is preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less. The above thickness is the thickness per layer of the inorganic thin film layer.
  • the method for forming the inorganic thin film layer is not particularly limited.
  • the vapor deposition method includes a physical vapor deposition method such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, or an ion plating method, or a plasma chemical vapor deposition method or a thermochemical vapor deposition method. Examples thereof include known vapor deposition methods such as chemical vapor deposition methods such as chemical vapor deposition methods and photochemical vapor deposition methods. Further, a metal foil such as aluminum can be bonded to the base film to form an inorganic thin film layer.
  • the thickness of the base material can be appropriately selected depending on the intended use and is not particularly limited, but is preferably 5 to 300 ⁇ m, more preferably 5 to 100 ⁇ m, still more preferably 8 to 50 ⁇ m, from the viewpoint of gas barrier property and strength. More preferably, it is 10 to 40 ⁇ m.
  • the resin cured layer in the gas barrier film of the present invention is a cured product of the epoxy resin composition.
  • the curing method of the epoxy resin composition is not particularly limited, and it is carried out by a known method at a concentration and temperature of the epoxy resin composition sufficient to obtain the cured product.
  • the curing temperature can be selected, for example, in the range of 10 to 140 ° C.
  • the thickness of the cured resin layer is preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably 0.2 ⁇ m or more, still more preferably 0.5 ⁇ m or more, from the viewpoint of gas barrier property and bending resistance. Further, from the viewpoint of adhesiveness to inorganic substances, suppression of insufficient drying, and transparency of the gas barrier film, it is preferably 20 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or less, still more preferably 8.0 ⁇ m or less, still more preferable. Is 5.0 ⁇ m or less, more preferably 3.5 ⁇ m or less, still more preferably 2.0 ⁇ m or less, still more preferably 1.0 ⁇ m or less.
  • the above thickness is the thickness per layer of the cured resin layer.
  • the gas barrier film of the present invention may have a structure having the base material and at least one resin cured layer. From the viewpoint of obtaining the effects of the present invention, it is preferable that the gas barrier film of the present invention has only one surface of the base material made of an inorganic substance and has only one cured resin layer. Further, it is preferable that the surface composed of the inorganic substance of the base material and the resin cured layer are adjacent to each other.
  • a preferable layer structure of the gas barrier film is, for example, the structure shown in FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the gas barrier film of the present invention.
  • the gas barrier film 100 includes a base material 1 having an inorganic thin film layer 12 on one side of a base film 11 and the inorganic thin film layer 12 side thereof.
  • the resin cured layer 2 is provided on the surface of the surface.
  • the inorganic thin film layer 12 and the resin cured layer 2 are adjacent to each other.
  • the gas barrier film of the present invention has no film other than the base material.
  • the gas barrier film of the present invention is not limited to the one having the layer structure shown in FIG. 1, and may have, for example, two or more resin cured layers.
  • a primer layer or a protective layer is formed between the base material 1 and the resin cured layer 2 or on the upper surface side (the surface not adjacent to the base material 1) of the resin cured layer 2. Etc. may be used.
  • the method for producing the gas barrier film of the present invention is not particularly limited, and a known method can be used.
  • the epoxy resin composition for forming a resin cured layer is applied to the surface of the base film on which the inorganic thin film layer is formed on one side of the base film.
  • Examples thereof include a method of applying the film to a desired thickness and then curing the epoxy resin composition to form a cured resin layer.
  • Examples of the application method when applying the epoxy resin composition include bar coat, Mayer bar coat, air knife coat, gravure coat, reverse gravure coat, micro gravure coat, micro reverse gravure coat, die coat, slot die coat, vacuum die coat, and the like.
  • a bar coat, a roll coat or a spray coat is preferable, and industrially, a gravure coat, a reverse gravure coat, a micro gravure coat, or a micro reverse gravure coat is preferable.
  • a step (drying step) of volatilizing the solvent is performed if necessary.
  • the conditions in the drying step can be appropriately selected, and for example, the drying step can be performed under the conditions of a drying temperature of 60 to 180 ° C. and a drying time of 5 to 180 seconds.
  • the epoxy resin composition is cured to form a resin cured layer.
  • the curing temperature can be selected, for example, in the range of 10 to 140 ° C., preferably in the range of 10 to 80 ° C.
  • the curing time can be selected, for example, in the range of 0.5 to 200 hours, preferably in the range of 2 to 100 hours.
  • the gas barrier film of the present invention has excellent gas barrier properties.
  • the oxygen transmittance of a gas barrier film at 23 ° C. and 60% relative humidity varies depending on the barrier property of the substrate used, but is preferably 2 cc / m 2 ⁇ day ⁇ atm or less, more preferably 1.5 cc /. It is m 2 ⁇ day ⁇ atm or less, more preferably 1 cc / m 2 ⁇ day ⁇ atm or less.
  • the oxygen permeability of the gas barrier film is specifically determined by the method described in Examples.
  • the laminate of the present invention has the above-mentioned gas barrier film of the present invention and a thermoplastic resin layer.
  • a thermoplastic resin layer As the preferred configuration thereof, for example, the surface on the resin cured layer side of the gas barrier film of the present invention (the surface on the resin cured layer 2 side (upper surface) of the gas barrier film 100 in FIG. A configuration in which a thermoplastic resin layer is laminated on a surface (lower surface) on the base film 11 side of the sex film 100 can be mentioned.
  • an arbitrary layer such as a primer layer, an ink layer, an adhesive layer, a surface protection layer, and a thin-film deposition layer may be further laminated between the gas barrier film and the thermoplastic resin layer.
  • the laminate of the present invention may have two or more layers of the gas barrier film of the present invention and the thermoplastic resin layer, respectively.
  • thermoplastic resin layer it is preferable to use a thermoplastic resin film.
  • the thermoplastic resin film the transparent plastic film exemplified in the base film constituting the base material is preferable.
  • the surface of the thermoplastic resin film may be subjected to surface treatment such as flame treatment or corona discharge treatment.
  • a film containing an ultraviolet absorber, a colorant or the like, or a film having a primer layer, an ink layer, a surface protection layer, a vapor deposition layer or the like on the surface can also be used.
  • the thickness of the thermoplastic resin layer is preferably 10 to 300 ⁇ m, more preferably 10 to 100 ⁇ m.
  • the gas barrier film and the thermoplastic resin film are directly laminated, or the gas barrier film and the thermoplastic resin film are laminated via an adhesive layer.
  • Examples include the configured configuration.
  • the structure in which the gas barrier film and the thermoplastic resin film are directly laminated is such that the base material constituting the gas barrier film and the thermoplastic resin film are laminated via a resin cured layer made of an epoxy resin composition. (Fig. 2).
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the laminated body of the present invention. In FIG.
  • the laminated body 200 is formed by laminating the base material 1 and the thermoplastic resin film 3 so as to face each other via the resin cured layer 2, and the base material 1 composed of the base film 11 and the inorganic thin film layer 12 is formed. , The resin cured layer 2, and the thermoplastic resin film 3 are laminated in this order.
  • the layer structure of the laminated body is the structure shown in FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the laminated body of the present invention. In FIG.
  • the laminated body 300 is formed by laminating the surface of the gas barrier film 100 on the resin cured layer 2 side and the thermoplastic resin film 3 so as to face each other via the adhesive layer 4, and the base film 11 and the inorganic film 3.
  • the base material 1 composed of the thin film layer 12, the resin curing layer 2, the adhesive layer 4, and the thermoplastic resin film 3 are laminated in this order.
  • the method for producing the laminate is not particularly limited.
  • a method for producing a laminate in which a gas barrier film and a thermoplastic resin film are directly laminated after applying the above-mentioned epoxy resin composition to a surface composed of an inorganic substance of a base material constituting the gas barrier film.
  • a thermoplastic resin film is attached to the coated surface with a nip roll or the like, and then the epoxy resin composition is cured by the above-mentioned method.
  • the epoxy resin composition constituting the resin cured layer serves as an adhesive layer for adhering the base material in the gas barrier film and the thermoplastic resin film.
  • an adhesive is applied to one side of the gas barrier film produced by the above method or one side of the thermoplastic resin film.
  • examples thereof include a method in which an adhesive constituting a layer is applied, and then the other film is attached and laminated.
  • the adhesive constituting the adhesive layer known adhesives such as urethane-based adhesives, acrylic-based adhesives, and epoxy-based adhesives can be used.
  • the thickness of the adhesive layer is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 30 ⁇ m, more preferably 1 to 20 ⁇ m, and even more preferably 2 to 20 ⁇ m from the viewpoint of achieving both adhesiveness and transparency.
  • the gas barrier film and laminate of the present invention are excellent in gas barrier property and bending resistance, they are suitable for packaging material applications for protecting foods, pharmaceuticals, cosmetics, precision electronic parts and the like.
  • the gas barrier film and laminate of the present invention may be used as they are as a packaging material, or other layers or films may be further laminated and used.
  • A3 (g / equivalent) was calculated respectively.
  • (B1 / A1 + B2 / A2) are added from the epoxy resin compounding amount B1 (g), the epoxy resin curing agent compounding amount B2 (g), and the acidic compound compounding amount B3 (g) to the epoxy resin composition.
  • a value divided by B3 / A3) was calculated, and this value was taken as a molar equivalent ratio (basic nitrogen / acid group).
  • the calculation of the equivalent amount A2 of the basic nitrogen of the epoxy resin curing agent also includes the basic nitrogen derived from the additive or the like in the epoxy resin curing agent solution.
  • the equivalent of basic nitrogen A1 (g / equivalent) of the epoxy resin and the equivalent of basic nitrogen A2 (g / equivalent) of the epoxy resin curing agent are applied to the potential differential titrator (“AT-610” manufactured by Kyoto Denshi Kogyo Co., Ltd.).
  • the total amine value (mgKOH / g) was determined by using acetic acid as the diluting solvent of the sample and 0.1N perchloric acid / acetic acid solution as the titration solvent, and the equivalent of basic nitrogen was calculated from the amine value.
  • the equivalent of basic nitrogen (g / equivalent) 1 ⁇ (total amine value ⁇ 10 -3 ⁇ 56.11).
  • Oxygen permeability (cc / m 2 ⁇ day ⁇ atm)>
  • an oxygen transmittance measuring device (“OX-TRAN2 / 21” manufactured by Modern Control Co., Ltd.) was used at 23 ° C. and a relative humidity of 60%. Oxygen permeability was measured under the conditions of.
  • Example 1 (Preparation of epoxy resin composition) 33.2 g of methanol as a diluting solvent, 4.84 g of ethyl acetate, dispersion of plate-shaped alumina particles with organic coating ("KOS-A2EOK5-10" manufactured by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd., ethanol dispersion, solid 1.49 g (dilution concentration: 10% by mass, average primary particle size of alumina particles: 20 nm) was added and stirred well. Next, 3.18 g of the epoxy resin curing agent solution A obtained in Production Example 1 was added and stirred.
  • KOS-A2EOK5-10 manufactured by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.
  • 1 g (the number of active amine hydrogens in the epoxy resin curing agent / epoxy resin) 1 g of an epoxy resin (“TETRAD-X” manufactured by Mitsubishi Gas Chemicals Corporation) having a glycidylamino group derived from metaxylylenediamine as an epoxy resin.
  • the number of epoxy groups in the epoxy group 1.2
  • 1.28 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate (acid value 294 mgKOH / g) as an acidic compound were added and stirred to prepare an epoxy resin composition.
  • the blending amount of p-toluenesulfonic acid monohydrate is 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the non-volatile content other than p-toluenesulfonic acid monohydrate in the epoxy resin composition.
  • the obtained epoxy resin composition is subjected to alumina-deposited PET in which aluminum oxide (alumina) is vapor-deposited on one side of PET (“Barrierlocks 1011HG (without coating)” manufactured by Toray Film Processing Co., Ltd., thickness: 12 ⁇ m, oxygen permeation. rate: 2.2cc / (m 2 ⁇ day ⁇ atm)) bar coater alumina-deposited surface of the No. 3 was applied.
  • the epoxy resin composition is heated at 120 ° C. for 60 seconds to dry (thickness after drying: about 0.5 ⁇ m), and further heated at 40 ° C. for 2 days to be cured, and comprises a base material and a resin cured layer.
  • a gas barrier film was prepared.
  • a urethane adhesive (“TOMOFLEX AD-502” manufactured by Toyo Morton Co., Ltd.) was applied to the surface on the resin cured layer side. No. 12 was applied and dried at 80 ° C. for 10 seconds to form an adhesive layer (thickness after drying: about 3 ⁇ m).
  • the urethane adhesive prepared by adding 1.05 g of the curing agent CAT-RT85 and 16.9 g of the solvent ethyl acetate to 15 g of the main agent AD-502 and stirring well was used.
  • Example 2 the epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of methanol was changed to 35.9 g and the amount of p-toluenesulfonic acid monohydrate was changed to 1.60 g. After preparation, a gas barrier film and a laminate were prepared, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 3 the epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of methanol was changed to 41.9 g and the amount of p-toluenesulfonic acid monohydrate was changed to 2.24 g. After preparation, a gas barrier film and a laminate were prepared, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1.
  • Comparative Example 1 An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of methanol blended was 21.6 g and p-toluenesulfonic acid monohydrate was not blended. Further, a gas barrier film and a laminate were prepared, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 2 the epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of methanol was changed to 24.4 g and the amount of p-toluenesulfonic acid monohydrate was changed to 0.32 g. After preparation, a gas barrier film and a laminate were prepared, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1.
  • Comparative Example 3 The epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of methanol was changed to 27.4 g and the blending amount of p-toluenesulfonic acid monohydrate was changed to 0.64 g in Example 1. After preparation, a gas barrier film and a laminate were prepared, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 1 the epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of methanol was changed to 30.2 g and the amount of p-toluenesulfonic acid monohydrate was changed to 0.96 g. After preparation, a gas barrier film and a laminate were prepared, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 4 In Example 1, as an acidic compound, instead of p-toluenesulfonic acid monohydrate, an aqueous solution of lactic acid (LA, acid value 622 mgKOH / g) (“Lactic acid 90F” manufactured by Musashino Chemical Laboratory Co., Ltd., solid content concentration: An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 1.28 g (1.15 g as an effective component) was blended (90% by mass) and the blending amount of methanol was changed to 29.5 g. Further, a gas barrier film and a laminate were prepared, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1.
  • LA acid value 622 mgKOH / g
  • Lactic acid 90F manufactured by Musashino Chemical Laboratory Co., Ltd., solid content concentration
  • Example 5 An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 4 except that the blending amount of methanol was changed to 32.0 g and the blending amount of the lactic acid aqueous solution was changed to 1.60 g in Example 4, and a gas barrier film was further prepared. And a laminate was prepared, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 6 An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 4 except that the blending amount of methanol was changed to 36.9 g and the blending amount of the lactic acid aqueous solution was changed to 1.93 g in Example 4, and a gas barrier film was further prepared. And a laminate was prepared, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 7 An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 4 except that the blending amount of methanol was changed to 41.9 g and the blending amount of the lactic acid aqueous solution was changed to 2.57 g in Example 4, and a gas barrier film was further prepared. And a laminate was prepared, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 8 An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 4 except that the blending amount of methanol was changed to 47.4 g and the blending amount of the lactic acid aqueous solution was changed to 3.20 g in Example 4, and a gas barrier film was further prepared. And a laminate was prepared, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1.
  • Comparative Example 5 An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 4 except that the blending amount of methanol was changed to 41.9 g and the blending amount of the lactic acid aqueous solution was changed to 0.32 g in Example 4, and a gas barrier film was further prepared. And a laminate was prepared, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 9 In Example 1, 1.92 g of salicylic acid (SA, acid value 406 mgKOH / g) was blended in place of p-toluenesulfonic acid monohydrate as an acidic compound, and the blending amount of methanol was changed to 38.9 g. Except for the above, an epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, a gas barrier film and a laminate were further prepared, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1.
  • SA salicylic acid
  • Example 10 An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 9 except that the blending amount of methanol was changed to 44.4 g and the blending amount of salicylic acid was changed to 2.56 g in Example 9, and a gas barrier film and a gas barrier film were further prepared. A laminate was prepared and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 11 An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 9 except that the blending amount of methanol was changed to 50.4 g and the blending amount of salicylic acid was changed to 3.20 g in Example 9, and a gas barrier film and a gas barrier film were further prepared. A laminate was prepared and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1.
  • Comparative Example 6 An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 9 except that the blending amount of methanol was changed to 24.4 g and the blending amount of salicylic acid was changed to 0.32 g in Example 9, and a gas barrier film and a gas barrier film were further prepared. A laminate was prepared and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1. In Examples 1 to 11 and Comparative Examples 2 to 6, the peel strength improvement rate with respect to Comparative Example 1 is also shown in Table 1.
  • Example 12 (Preparation of epoxy resin composition) 6.6 g of the epoxy resin curing agent solution B obtained in Production Example 2 was added to 8.9 g of methanol as a diluting solvent, and the mixture was stirred.
  • 0.99 g of an epoxy resin (“TETRAD-X” manufactured by Mitsubishi Gas Chemicals Corporation) having a glycidylamino group derived from metaxylylenediamine as an epoxy resin (number of active amine hydrogens in the epoxy resin curing agent / Number of epoxy groups in epoxy resin 1.2) and lactic acid (LA) aqueous solution as an acidic compound (“Lactic acid 90F” manufactured by Musashino Chemical Laboratory Co., Ltd., solid content concentration: 90% by mass) 0.99 g (effective) 0.89 g) was added as a minute and stirred to prepare an epoxy resin composition.
  • a gas barrier film and a laminate were prepared in the same manner as in Example 1 except that the epoxy resin composition obtained as described above was used,
  • Example 12 the epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 12 except that the blending amount of the lactic acid aqueous solution was changed so that the effective amount of lactic acid was the amount shown in Table 1, and further gas barrier property was obtained. A film and a laminate were prepared, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1. In Examples 12 to 14 and Comparative Examples 8 to 9, the peel strength improvement rate with respect to Comparative Example 7 is also shown in Table 1.
  • Example 15 In Example 4, the blending amount of methanol was 28.9 g, and the blending amount of epoxy resin (“TETRAD-X” manufactured by Mitsubishi Gas Chemicals Corporation) was 0.4 g (number of active amine hydrogens in epoxy resin curing agent / epoxy).
  • the epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 4 except that the number of epoxy groups in the resin was changed to 3.0) and the blending amount of the lactic acid aqueous solution was changed to 1.57 g (1.41 g as an effective component). After preparation, a gas barrier film and a laminate were prepared, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 16 An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 15 except that the blending amount of methanol was changed to 32.9 g and the blending amount of the lactic acid aqueous solution was changed to 2.08 g in Example 15, and a gas barrier film was further prepared. And a laminate was prepared, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 17 An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 15 except that the blending amount of methanol was changed to 37.1 g and the blending amount of the lactic acid aqueous solution was changed to 2.61 g in Example 15, and a gas barrier film was further prepared. And a laminate was prepared, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 15 the epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 15 except that the amount of methanol blended was 16.2 g and the lactic acid aqueous solution was not blended, and the gas barrier film and the laminate were further prepared. Was prepared, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1.
  • Comparative Example 11 An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 15 except that the blending amount of methanol was changed to 18.4 g and the blending amount of the lactic acid aqueous solution was changed to 0.26 g in Example 15, and a gas barrier film was further prepared. And a laminate was prepared, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1. In Examples 15 to 17 and Comparative Example 11, the peel strength improvement rate with respect to Comparative Example 10 is also shown in Table 1.
  • Example 18 (Preparation of epoxy resin composition (adhesive)) 3.2 g of the epoxy resin curing agent solution A obtained in Production Example 1 was added to 4.6 g of methanol as a diluting solvent, and the mixture was stirred.
  • 1 g (the number of active amine hydrogens in the epoxy resin curing agent / epoxy resin) 1 g of an epoxy resin (“TETRAD-X” manufactured by Mitsubishi Gas Chemicals Corporation) having a glycidylamino group derived from metaxylylenediamine as an epoxy resin.
  • Example 18 Comparative Example 12 In Example 18, the epoxy resin composition was prepared and the laminate was prepared in the same manner as in Example 18 except that the lactic acid aqueous solution was not blended, and the peel strength was measured by the above method. The results are shown in Table 2.
  • Comparative Example 13 In Example 19, the epoxy resin composition was prepared and the laminate was prepared in the same manner as in Example 19 except that the lactic acid aqueous solution was not blended, and the peel strength was measured by the above method. The results are shown in Table 2. Table 2 also shows the peel strength improvement rate of Comparative Example 12 in Example 18 and the peel strength improvement rate of Comparative Example 13 in Example 19.
  • the epoxy resin composition of the present invention it is possible to form a cured product having high gas barrier properties and particularly good adhesiveness to inorganic substances such as alumina.
  • a gas barrier film and a laminate in which a cured resin layer, which is a cured product of the epoxy resin composition, is formed on a base material having at least one side made of an inorganic substance have high gas barrier properties and interlayer adhesiveness, for example, packaging. Suitable for material applications.

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Abstract

エポキシ樹脂、アミン系硬化剤を含むエポキシ樹脂硬化剤、及び酸性化合物を含有するエポキシ樹脂組成物であって、前記エポキシ樹脂組成物中の塩基性窒素のモル当量と、前記酸性化合物に由来する酸基のモル当量との比(塩基性窒素/酸基)が0.10~3.0であるエポキシ樹脂組成物、該エポキシ樹脂組成物を用いたガスバリア性フィルム及び積層体である。

Description

エポキシ樹脂組成物、ガスバリア性フィルム及び積層体
 本発明は、エポキシ樹脂組成物、これを用いたガスバリア性フィルム及び積層体に関する。
 食品、医薬品、化粧品、精密電子部品等に用いられる包装材料には、内容物の変質を防止するために高い酸素バリア性や水蒸気バリア性が求められる。
 一般に熱可塑性プラスチックフィルムの酸素バリア性はそれほど高いものではないことから、当該フィルムにガスバリア性を付与する手段として、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)層やポリビニルアルコール(PVA)層などの各種ガスバリア層を形成する方法、又は、アルミナ(Al)やシリカ(SiO)などの無機物を蒸着する方法が検討されてきた。
 ガスバリア層としてPVDC層を形成したフィルムは、透明でかつ良好なバリア性を発揮する。しかし、一般廃棄物として焼却される際に酸性ガス等の有機物質を発生するため、環境への配慮の点から他材料への移行が望まれている。PVA層を形成したフィルムは低湿度下においては優れたガスバリア性を発揮するが、吸湿性が高く、相対湿度が70%程度以上になるとガスバリア性が急激に低下するという問題がある。
 熱可塑性プラスチックフィルムにアルミナやシリカなどの無機物を蒸着した無機蒸着フィルムは透明でかつ良好なガスバリア性を有しており、上記の問題も生じない。しかしながら無機蒸着フィルムを屈曲させると、無機蒸着層にクラックが発生して著しくガスバリア性が低下するという問題があった。
 無機物が蒸着された層を含むガスバリア性フィルム又は積層体の耐屈曲性を改善する方法として、所定のエポキシ樹脂及び所定のアミン系エポキシ樹脂硬化剤を主成分とするエポキシ樹脂組成物の硬化物からなる層を形成する方法が提案されている(特許文献1~3)。
 特許文献4には、無機蒸着層を有する基材フィルムと、エポキシ樹脂、所定のエポキシ樹脂硬化剤、及び非球状無機粒子を含むエポキシ樹脂組成物の硬化物からなる樹脂硬化層とを有する所定の層構成のガスバリア性フィルムが、無機蒸着層を有する従来のガスバリア性フィルムよりもガスバリア性が向上し、かつ耐屈曲性にも優れることが開示されている。
 ガスバリア性フィルムに用いられるエポキシ樹脂組成物を改良することにより、得られるガスバリア性フィルムの各種機能の向上を図る検討もなされている。例えば特許文献5は、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤及び特定の硬化促進剤を含み、形成される硬化物中にアミン由来の所定の骨格構造を所定量含有するガスバリア性樹脂組成物が、広い範囲の硬化条件で高いガスバリア性を発現することを報告している。
 上記の通り、基材上に所定のエポキシ樹脂組成物の硬化物からなるガスバリア層を形成するとガスバリア性の改善効果が非常に大きいことが知られている。
 さらに、積層構造を有するガスバリア性フィルム、又はガスバリア性積層体においては、良好なガスバリア性を安定して発現するため、層間接着性が高いことも重要である。これに関して、例えば特許文献6には、少なくとも、基材、プライマー層、接着剤層、及びシーラント層がこの順に積層されたラミネートフィルムにおいて、特定のポリエステル系樹脂を含有するプライマー組成物を用いてプライマー層を形成し、及び、エポキシ樹脂組成物を主成分とする接着剤を用いて接着剤層を形成することで、長期間保存しても優れたラミネート強度及びヒートシール強度を維持できる、経時接着性に優れたラミネートフィルムが得られることが開示されている。
特開2003-300271号公報 特開2005-28835号公報 特開2009-101684号公報 国際公開第2018/105282号 特開2010-202753号公報 特開2013-203023号公報
 しかしながら、ガスバリア性フィルム又は積層体に使用する基材及びエポキシ樹脂組成物の種類によっては、基材と、エポキシ樹脂組成物の硬化物層との層間接着性が充分でない場合があった。特許文献1~6には、アミン系エポキシ樹脂硬化剤を用いたエポキシ樹脂組成物が開示されているが、近年の本発明者らの検討によれば、アミン系エポキシ樹脂硬化剤を用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物は、無機物、特に、アルミナに対する接着性が不安定であることが見出された。
 本発明の課題は、エポキシ樹脂硬化剤としてアミン系硬化剤を含むエポキシ樹脂組成物であって、高いガスバリア性を有し、特にアルミナ等の無機物に対する接着性が良好な硬化物を形成できるエポキシ樹脂組成物、該エポキシ樹脂組成物を用いたガスバリア性フィルム及び積層体を提供することにある。
 本発明者らは、エポキシ樹脂、アミン系硬化剤を含むエポキシ樹脂硬化剤、及び酸性化合物を含有するエポキシ樹脂組成物において、該エポキシ樹脂組成物中の塩基性窒素のモル当量と、酸性化合物に由来する酸基のモル当量との比を所定の範囲とすることで上記課題を解決できることを見出した。
 すなわち本発明は、下記に関する。
[1]エポキシ樹脂、アミン系硬化剤を含むエポキシ樹脂硬化剤、及び酸性化合物を含有するエポキシ樹脂組成物であって、前記エポキシ樹脂組成物中の塩基性窒素のモル当量と、前記酸性化合物に由来する酸基のモル当量との比(塩基性窒素/酸基)が0.10~3.0であるエポキシ樹脂組成物。
[2]25℃におけるpHが7.5以下である、[1]に記載のエポキシ樹脂組成物。
[3]前記エポキシ樹脂がメタキシリレンジアミンから誘導されたグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂を主成分とする、[1]又は[2]に記載のエポキシ樹脂組成物。
[4]前記アミン系硬化剤が下記のアミン系硬化剤(i)である、[1]~[3]のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
(i)下記の(A)成分と(B)成分との反応生成物:
(A)メタキシリレンジアミン及びパラキシリレンジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種
(B)下記一般式(1)で表される不飽和カルボン酸及びその誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

(式(1)中、R、Rはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1~8のアルキル基、炭素数6~12のアリール基、又は炭素数7~13のアラルキル基を表す。)
[5]前記酸性化合物がスルホン酸化合物、カルボン酸化合物、及びリン酸化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種である、[1]~[4]のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
[6]前記酸性化合物の酸価が200~650mgKOH/gである、[1]~[5]のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
[7]前記酸性化合物が1価の酸である、[1]~[6]のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
[8]さらに非球状無機粒子を含有する、[1]~[7]のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
[9]前記エポキシ樹脂中のエポキシ基の数に対する前記エポキシ樹脂硬化剤中の活性アミン水素数の比が1.0超5.0以下である、[1]~[8]のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
[10]少なくとも片面が無機物で構成された基材と、[1]~[9]のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物である樹脂硬化層とを有するガスバリア性フィルム。
[11]前記基材における前記無機物がケイ素酸化物、アルミニウム、及びアルミニウム酸化物からなる群から選ばれる少なくとも1種である、[10]に記載のガスバリア性フィルム。
[12]前記基材の前記無機物から構成される面と前記樹脂硬化層とが隣接している、[10]又は[11]に記載のガスバリア性フィルム。
[13]前記基材の片面のみが無機物で構成され、前記樹脂硬化層を1層のみ有する、[10]~[12]のいずれか1項に記載のガスバリア性フィルム。
[14][10]~[13]のいずれか1項に記載のガスバリア性フィルムと熱可塑性樹脂層とを有する積層体。
 本発明のエポキシ樹脂組成物によれば、高いガスバリア性を有し、特にアルミナ等の無機物に対する接着性が良好な硬化物を形成できる。少なくとも片面が無機物で構成された基材上に、該エポキシ樹脂組成物の硬化物である樹脂硬化層を形成したガスバリア性フィルム及び積層体は、高いガスバリア性及び層間接着性を有し、例えば包装材料用途に好適である。
本発明のガスバリア性フィルムの一実施形態を示す断面模式図である。 本発明の積層体の一実施形態を示す断面模式図である。 本発明の積層体の一実施形態を示す断面模式図である。
[エポキシ樹脂組成物]
 本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、アミン系硬化剤を含むエポキシ樹脂硬化剤、及び酸性化合物を含有するエポキシ樹脂組成物であって、前記エポキシ樹脂組成物中の塩基性窒素のモル当量と、前記酸性化合物に由来する酸基のモル当量との比(塩基性窒素/酸基)が0.10~3.0であることを特徴とする。
 本発明のエポキシ樹脂組成物は上記構成を有することにより、高いガスバリア性を有し、特にアルミナ等の無機物に対する接着性が良好な硬化物を形成できる。この理由については定かではないが、以下のように考えられる。
 近年の本発明者らの検討によれば、エポキシ樹脂組成物の硬化物は、無機物、特に、アルミナに対する接着性が不安定であり、中でもアミン系エポキシ樹脂硬化剤を用いた場合にその傾向が顕著であることが見出された。そして本発明者らが鋭意検討を行った結果、アミン系エポキシ樹脂硬化剤を用いたエポキシ樹脂組成物に対し所定量の酸性化合物を添加することで、該エポキシ樹脂組成物中のアミンが中和され、これにより得られる硬化物の、アルミナ等の無機物に対する接着性が向上することを見出した。特に、アルミニウムやアルミナ等の両性金属を含む無機物は酸及びアルカリにより腐食されやすいことから、前記エポキシ樹脂組成物への酸性化合物の添加による中和効果で腐食が抑えられ、それにより接着性向上効果が良好になったものと推察される。
 本明細書において「エポキシ樹脂組成物中の塩基性窒素のモル当量」とは、全アミン価測定により求められる、エポキシ樹脂組成物中の1~3級アミン由来の塩基性窒素のモル当量を意味し、該塩基性窒素には、アミン系硬化剤中の1~3級アミン由来の塩基性窒素だけでなく、例えばエポキシ樹脂中の1~3級アミン由来の塩基性窒素も含まれる。エポキシ樹脂組成物中の塩基性窒素のモル当量は、具体的には実施例に記載の方法で測定できる。また「酸性化合物に由来する酸基のモル当量」とは、エポキシ樹脂組成物中に配合した酸性化合物が有するプロトン放出性基のモル当量を意味する。
 プロトン放出性基としては、例えばスルホン酸基、カルボキシ基、リン酸基が挙げられる。
 本発明のエポキシ樹脂組成物中の塩基性窒素のモル当量と、酸性化合物に由来する酸基のモル当量との比(塩基性窒素/酸基)は、無機物に対する接着性が良好な硬化物を形成する観点から、3.0以下であり、好ましくは2.5以下、より好ましくは2.0以下、さらに好ましくは1.5以下、よりさらに好ましくは1.0以下である。また、無機物に対する接着性が良好な硬化物を形成する観点、及び高いガスバリア性を維持する観点から、0.10以上であり、好ましくは0.20以上、より好ましくは0.30以上、さらに好ましくは0.40以上、よりさらに好ましくは0.50以上である。
 エポキシ樹脂組成物中の上記モル当量比(塩基性窒素/酸基)は、具体的には実施例に記載の方法により求めることができる。
 アルミナ等の無機物に対する接着性が良好な硬化物を形成する観点から、エポキシ樹脂組成物の25℃におけるpHは、好ましくは7.5以下、より好ましくは7.2以下、さらに好ましくは7.0以下であり、また、好ましくは3.5以上、より好ましくは4.0以上、さらに好ましくは4.5以上である。エポキシ樹脂組成物の25℃におけるpHは、具体的には実施例に記載の方法で測定できる。
 以下、本発明のエポキシ樹脂組成物に含まれる各成分について説明する。
<エポキシ樹脂>
 本発明のエポキシ樹脂組成物に用いられるエポキシ樹脂は、飽和又は不飽和の脂肪族化合物や脂環式化合物、芳香族化合物、あるいは複素環式化合物のいずれであってよいが、高いガスバリア性の発現を考慮した場合には、芳香環又は脂環式構造を分子内に含むエポキシ樹脂が好ましい。
 当該エポキシ樹脂の具体例としては、メタキシリレンジアミンから誘導されたグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂、パラキシリレンジアミンから誘導されたグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサンから誘導されたグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂、1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサンから誘導されたグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタンから誘導されたグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂、パラアミノフェノールから誘導されたグリシジルアミノ基及び/又はグリシジルオキシ基を有するエポキシ樹脂、ビスフェノールAから誘導されたグリシジルオキシ基を有するエポキシ樹脂、ビスフェノールFから誘導されたグリシジルオキシ基を有するエポキシ樹脂、フェノールノボラックから誘導されたグリシジルオキシ基を有するエポキシ樹脂及びレゾルシノールから誘導されたグリシジルオキシ基を有するエポキシ樹脂から選ばれる少なくとも1つの樹脂が挙げられる。柔軟性や耐衝撃性、耐湿熱性などの諸性能を向上させるために、上記のエポキシ樹脂を適切な割合で2種以上混合して用いることもできる。
 上記の中でも、ガスバリア性の観点から、エポキシ樹脂としてはメタキシリレンジアミンから誘導されたグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂、パラキシリレンジアミンから誘導されたグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂、及びビスフェノールFから誘導されたグリシジルオキシ基を有するエポキシ樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種を主成分とするものが好ましく、メタキシリレンジアミンから誘導されたグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂を主成分とするものがより好ましい。
 なお、ここでいう「主成分」とは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で他の成分を含みうることを意味し、好ましくは全体の50~100質量%、より好ましくは70~100質量%、さらに好ましくは90~100質量%を意味する。
 前記エポキシ樹脂は、各種アルコール類、フェノール類及びアミン類とエピハロヒドリンの反応により得られる。例えば、メタキシリレンジアミンから誘導されたグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂は、メタキシリレンジアミンにエピクロルヒドリンを付加させることで得られる。メタキシリレンジアミンは4つのアミノ水素を有するので、モノ-、ジ-、トリ-及びテトラグリシジル化合物が生成する。グリシジル基の数はメタキシリレンジアミンとエピクロルヒドリンとの反応比率を変えることで変更することができる。例えば、メタキシリレンジアミンに約4倍モルのエピクロルヒドリンを付加反応させることにより、主として4つのグリシジル基を有するエポキシ樹脂が得られる。
 前記エポキシ樹脂は、各種アルコール類、フェノール類及びアミン類に対しエピハロヒドリンを水酸化ナトリウムなどのアルカリ存在下、20~140℃、好ましくはアルコール類、フェノール類の場合は50~120℃、アミン類の場合は20~70℃の温度条件で反応させ、生成するアルカリハロゲン化物を分離することにより合成される。主として4つのグリシジル基を有するエポキシ樹脂を得る場合は、各種アルコール類、フェノール類及びアミン類に対し過剰のエピハロヒドリンが用いられる。
 生成したエポキシ樹脂の数平均分子量は、各種アルコール類、フェノール類及びアミン類に対するエピハロヒドリンのモル比により異なるが、好ましくは100~4,000であり、200~1,000であることがより好ましく、200~500であることがさらに好ましい。
<アミン系硬化剤を含むエポキシ樹脂硬化剤>
 本発明のエポキシ樹脂組成物に用いられるエポキシ樹脂硬化剤は、高いガスバリア性を発現する観点から、アミン系硬化剤を含むものである。
 アミン系硬化剤としては、従来エポキシ樹脂硬化剤として用いられているポリアミン又はその変性物を用いることができる。高いガスバリア性を得る観点から、アミン系硬化剤はポリアミンの変性物であることが好ましく、下記のアミン系硬化剤(i)及びアミン系硬化剤(ii)からなる群から選ばれる少なくとも1種であることがより好ましく、下記アミン系硬化剤(i)であることがさらに好ましい。
(i)下記の(A)成分と(B)成分との反応生成物:
 (A)メタキシリレンジアミン及びパラキシリレンジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種
 (B)下記一般式(1)で表される不飽和カルボン酸及びその誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

(式(1)中、R、Rはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1~8のアルキル基、炭素数6~12のアリール基、又は炭素数7~13のアラルキル基を表す。)
(ii)エピクロロヒドリンと、メタキシリレンジアミン及びパラキシリレンジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種との反応生成物
(アミン系硬化剤(i))
 アミン系硬化剤(i)は、下記の(A)成分と(B)成分との反応生成物である。
 (A)メタキシリレンジアミン及びパラキシリレンジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種
 (B)下記一般式(1)で表される不飽和カルボン酸及びその誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

(式(1)中、R、Rはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1~8のアルキル基、炭素数6~12のアリール基、又は炭素数7~13のアラルキル基を表す。)
 前記(A)成分はガスバリア性の観点から用いられ、ガスバリア性の点からメタキシリレンジアミンが好ましい。(A)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種類を混合して用いてもよい。
 前記(B)成分は前記一般式(1)で表される不飽和カルボン酸及びその誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、ガスバリア性の観点から、前記一般式(1)におけるRは水素原子又は炭素数1~8のアルキル基であることが好ましく、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基であることがより好ましく、水素原子又はメチル基であることがさらに好ましく、水素原子であることがよりさらに好ましい。
 また、ガスバリア性の観点から、前記一般式(1)におけるRは水素原子又は炭素数1~8のアルキル基であることが好ましく、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基であることがより好ましく、水素原子又はメチル基であることがさらに好ましく、水素原子であることがよりさらに好ましい。
 前記一般式(1)で表される不飽和カルボン酸の誘導体としては、例えば当該不飽和カルボン酸のエステル、アミド、酸無水物、酸塩化物が挙げられる。不飽和カルボン酸のエステルとしてはアルキルエステルが好ましく、良好な反応性を得る観点から当該アルキル炭素数は、好ましくは1~6、より好ましくは1~3、さらに好ましくは1~2である。
 前記一般式(1)で表される不飽和カルボン酸及びその誘導体としては、アクリル酸、メタクリル酸、α-エチルアクリル酸、α-プロピルアクリル酸、α-イソプロピルアクリル酸、α-n-ブチルアクリル酸、α-t-ブチルアクリル酸、α-ペンチルアクリル酸、α-フェニルアクリル酸、α-ベンジルアクリル酸、クロトン酸、2-ペンテン酸、2-ヘキセン酸、4-メチル-2-ペンテン酸、2-ヘプテン酸、4-メチル-2-ヘキセン酸、5-メチル-2-ヘキセン酸、4,4-ジメチル-2-ペンテン酸、4-フェニル-2-ブテン酸、桂皮酸、o-メチル桂皮酸、m-メチル桂皮酸、p-メチル桂皮酸、2-オクテン酸等の不飽和カルボン酸、及びこれらのエステル、アミド、酸無水物、酸塩化物等が挙げられる。
 上記の中でも、良好なガスバリア性を得る観点から、前記(B)成分はアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸及びこれらの誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸及びこれらのアルキルエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましく、アクリル酸、メタクリル酸、及びこれらのアルキルエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種がさらに好ましく、アクリル酸のアルキルエステルがよりさらに好ましく、アクリル酸メチルがよりさらに好ましい。
 (B)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 前記(A)成分と前記(B)成分との反応は、前記(B)成分として不飽和カルボン酸、エステル、アミドを使用する場合には、0~100℃、より好ましくは0~70℃の条件下で(A)成分と(B)成分とを混合し、100~300℃、好ましくは130~250℃の条件下でマイケル付加反応及び脱水、脱アルコール、脱アミンによるアミド基形成反応を行うことにより実施される。
 この場合、アミド基形成反応の際には、反応を完結させるために、必要に応じて反応の最終段階において反応装置内を減圧処理することもできる。また、必要に応じて非反応性の溶剤を使用して希釈することもできる。さらに脱水剤、脱アルコール剤として、亜リン酸エステル類などの触媒を添加することもできる。
 一方、前記(B)成分として不飽和カルボン酸の酸無水物、酸塩化物を使用する場合には、0~150℃、好ましくは0~100℃の条件下で混合後、マイケル付加反応及びアミド基形成反応を行うことにより実施される。この場合、アミド基形成反応の際には、反応を完結させるために、必要に応じて反応の最終段階において反応装置内を減圧処理することもできる。また、必要に応じて非反応性の溶剤を使用して希釈することもできる。さらにピリジン、ピコリン、ルチジン、トリアルキルアミンなどの3級アミンを添加することもできる。
 前記(A)成分と前記(B)成分との反応により形成されるアミド基部位は高い凝集力を有しているため、当該(A)成分と(B)成分との反応生成物であるエポキシ樹脂硬化剤を用いて形成される樹脂硬化層は、高いガスバリア性と良好な接着性とを有する。
 前記(A)成分に対する前記(B)成分の反応モル比[(B)/(A)]は、0.3~1.0の範囲であることが好ましい。上記反応モル比が0.3以上であれば、エポキシ樹脂硬化剤中に十分な量のアミド基が生成し、高いレベルのガスバリア性及び接着性が発現する。一方、上記反応モル比が1.0以下の範囲であれば、エポキシ樹脂中のエポキシ基との反応に必要なアミノ基の量が十分であり、耐熱性に優れ、有機溶剤や水に対する溶解性にも優れる。
 得られるエポキシ樹脂硬化物の高いガスバリア性、優れた塗膜性能を特に考慮する場合には、前記(A)成分に対する前記(B)成分の反応モル比[(B)/(A)]が0.6~1.0の範囲であることがより好ましい。
 上記アミン系硬化剤は、前記(A)成分と(B)成分と、さらに下記(C)成分、(D)成分及び(E)成分からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物との反応生成物であってもよい。
(C)R-COOHで表される一価のカルボン酸及びその誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種(Rは水素原子、水酸基を有していてもよい炭素数1~7のアルキル基又は炭素数6~12のアリール基を表す。)
(D)環状カーボネート
(E)炭素数2~20のモノエポキシ化合物
 前記(C)成分である、R-COOHで表される一価のカルボン酸及びその誘導体は、必要に応じてエポキシ樹脂硬化剤とエポキシ樹脂との反応性を低下させ、作業性を改善する観点から用いられる。
 Rは水素原子、水酸基を有していてもよい炭素数1~7のアルキル基又は炭素数6~12のアリール基を表し、Rは、好ましくは炭素数1~3のアルキル基又はフェニル基である。
 またR-COOHで表される一価のカルボン酸の誘導体としては、例えば当該カルボン酸のエステル、アミド、酸無水物、酸塩化物が挙げられる。当該カルボン酸のエステルとしてはアルキルエステルが好ましく、当該アルキル炭素数は、好ましくは1~6、より好ましくは1~3、さらに好ましくは1~2である。
 前記(C)成分としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、グリコール酸、安息香酸等の一価のカルボン酸及びその誘導体が挙げられる。
 前記(C)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 前記(D)成分である環状カーボネートは、エポキシ樹脂硬化剤とエポキシ樹脂との反応性を低下させ作業性を改善する観点から、必要に応じて用いられるものであり、前記(A)成分との反応性の観点から、六員環以下の環状カーボネートであることが好ましい。例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、グリセリンカーボネート、1,2-ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、4-ビニル-1,3-ジオキソラン-2-オン、4-メトキシメチル-1,3-ジオキソラン-2-オン、1,3-ジオキサン-2-オンなどが挙げられる。これらの中でも、ガスバリア性の観点から、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート及びグリセリンカーボネートからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
 前記(D)成分は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 前記(E)成分であるモノエポキシ化合物は、炭素数2~20のモノエポキシ化合物であり、エポキシ樹脂硬化剤とエポキシ樹脂との反応性を低下させ作業性を改善する観点から、必要に応じて用いられる。ガスバリア性の観点から、炭素数2~10のモノエポキシ化合物であることが好ましく、下記式(2)で示される化合物であることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005

(式(2)中、Rは水素原子、炭素数1~8のアルキル基、アリール基、又はR-O-CH-を表し、Rはフェニル基又はベンジル基を表す。)
 前記式(2)で示されるモノエポキシ化合物としては、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1,2-ブチレンオキシド、スチレンオキシド、フェニルグリシジルエーテル、及びベンジルグリシジルエーテル等が挙げられる。前記(E)成分は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 上記アミン系硬化剤に前記(C)成分、(D)成分又は(E)成分を用いる場合には、前記(C)成分、(D)成分及び(E)成分からなる群から選ばれるいずれか1種の化合物を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 なお、上記アミン系硬化剤は、前記(A)~(E)成分のほか、本発明の効果を損なわない範囲で、さらに他の成分と反応させた反応生成物であってもよい。ここでいう他の成分としては、例えば芳香族ジカルボン酸又はその誘導体などが挙げられる。
 但し、該「他の成分」の使用量は、上記アミン系硬化剤を構成する反応成分の合計量の30質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることがさらに好ましい。
 前記(A)成分及び(B)成分と、さらに前記(C)成分、(D)成分及び(E)成分からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物との反応生成物は、前記(C)成分、(D)成分及び(E)成分からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を、前記(B)成分と併用して、ポリアミン化合物である前記(A)成分と反応させて得られる。該反応は、前記(B)~(E)成分を任意の順序で添加して前記(A)成分と反応させてもよく、前記(B)~(E)成分を混合して前記(A)成分と反応させてもよい。
 前記(A)成分と前記(C)成分との反応は、前記(A)成分と(B)成分との反応と同様の条件で行うことができる。前記(C)成分を用いる場合には、前記(B)成分及び(C)成分を混合して前記(A)成分と反応させてもよく、初めに前記(A)成分と(B)成分とを反応させてから前記(C)成分を反応させてもよい。
 一方、前記(D)成分及び/又は(E)成分を用いる場合には、初めに前記(A)成分と(B)成分とを反応させてから、前記(D)成分及び/又は(E)成分と反応させることが好ましい。
 前記(A)成分と前記(D)成分及び/又は(E)成分との反応は、25~200℃の条件下で(A)成分と(D)成分及び/又は(E)成分とを混合し、30~180℃、好ましくは40~170℃の条件下で付加反応を行うことにより実施される。また、必要に応じナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムt-ブトキシドなどの触媒を使用することができる。
 上記反応の際には、反応を促進するために、必要に応じて(D)成分及び/又は(E)成分を溶融させるか、もしくは非反応性の溶剤で希釈して使用することもできる。
 上記アミン系硬化剤が、前記(A)成分及び(B)成分と、さらに前記(C)成分、(D)成分及び(E)成分からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物の反応生成物である場合にも、前記(A)成分に対する前記(B)成分の反応モル比[(B)/(A)]は、前記と同様の理由で0.3~1.0の範囲であることが好ましく、0.6~1.0の範囲であることがより好ましい。一方、前記(A)成分に対する、前記(C)成分、(D)成分及び(E)成分の反応モル比[{(C)+(D)+(E)}/(A)]は、0.05~3.1の範囲であることが好ましく、0.07~2.5の範囲であることがより好ましく、0.1~2.0の範囲であることがより好ましい。
 ただし、ガスバリア性及び塗工性の観点から、前記(A)成分に対する、前記(B)~(E)成分の反応モル比[{(B)+(C)+(D)+(E)}/(A)]は、0.35~2.5の範囲であることが好ましく、0.35~2.0の範囲であることがより好ましい。
(アミン系硬化剤(ii))
 アミン系硬化剤(ii)は、エピクロロヒドリンと、メタキシリレンジアミン及びパラキシリレンジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種との反応生成物である。
 アミン系硬化剤(ii)は、下記一般式(3)で表される化合物を主成分として含むことが好ましい。ここでいう「主成分」とは、アミン系硬化剤(ii)中の全構成成分を100質量%とした場合、その含有量が50質量%以上である成分をいう。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006

(式(3)中、Aは1,3-フェニレン基又は1,4-フェニレン基である。nは1~12の数である。)
 Aは1,3-フェニレン基であることがより好ましい。
 アミン系硬化剤(ii)中、上記一般式(3)で示される化合物の含有量は、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは75質量%以上、よりさらに好ましくは85質量%以上である。また、上限は100質量%である。
 硬化剤としての良好な硬化性能を得る観点からは、上記一般式(3)で表される化合物の中でも、n=1の化合物が占める割合が高いことが好ましい。アミン系硬化剤(ii)中の、上記一般式(3)で表されるn=1の化合物の含有量としては、好ましくは15質量%以上、より好ましくは20質量%以上である。また、上限は100質量%である。
 アミン系硬化剤(ii)中の上記一般式(3)で表される化合物の含有量、及び上記一般式(3)で示される化合物の組成は、GC分析及びゲルろ過クロマトグラフィー(GPC)分析により求めることができる。
 アミン系硬化剤(ii)はエピクロロヒドリンと、メタキシリレンジアミン及びパラキシリレンジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種(以下「原料ジアミン」ともいう)とを付加反応させることにより得られる。
 エピクロロヒドリンと原料ジアミンとの付加反応は公知の方法で行うことができ、その方法は特に制限されないが、反応効率の観点から、塩基性触媒の存在下で行われることが好ましい。塩基性触媒としてはアルカリ金属水酸化物が好ましく、水酸化カリウム及び水酸化ナトリウムからなる群から選ばれる1種以上がより好ましく、水酸化ナトリウムがさらに好ましい。
 付加反応におけるエピクロロヒドリンと原料ジアミンの使用量は、前記一般式(3)で示される化合物のうちn=1の化合物を高選択率で得る観点から、エピクロロヒドリン1モルに対する原料ジアミンのモル比が、好ましくは1.5~12モル、より好ましくは1.5~6.0モル、さらに好ましくは1.8~3.0モルとなる範囲である。
 本発明に用いるエポキシ樹脂硬化剤は、アミン系硬化剤以外の硬化剤成分を含有していてもよいが、高いガスバリア性を得る観点からはアミン系硬化剤の含有量が高いことが好ましい。エポキシ樹脂硬化剤中のアミン系硬化剤の含有量は、高いガスバリア性を得る観点から、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上、よりさらに好ましくは90質量%以上である。また、上限は100質量%である。
 エポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤の配合割合については、一般にエポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤との反応によりエポキシ樹脂反応物を作製する場合の標準的な配合範囲であってよい。具体的には、エポキシ樹脂中のエポキシ基の数に対するエポキシ樹脂硬化剤中の活性アミン水素数の比(エポキシ樹脂硬化剤中の活性アミン水素数/エポキシ樹脂中のエポキシ基の数)が0.2~12.0の範囲であることが好ましい。より好ましくは0.4~10.0、さらに好ましくは0.6~8.0、よりさらに好ましくは1.0超5.0以下、よりさらに好ましくは1.1~3.5の範囲である。
<酸性化合物>
 本発明のエポキシ樹脂組成物に用いられる酸性化合物は、プロトン放出性基を有する酸化合物であれば特に制限されない。当該酸性化合物としては、例えばスルホン酸化合物、カルボン酸化合物、及びリン酸化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。これらの酸性化合物は有機酸、無機酸のいずれでもよいが、有機酸であることが好ましく、スルホン酸化合物及びカルボン酸化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましく、カルボン酸化合物がさらに好ましい。また、上記酸性化合物は水和物でもよい。
 酸性化合物の酸価は、好ましくは120~1,300mgKOH/g、より好ましくは150~800mgKOH/g、さらに好ましくは200~650mgKOH/gである。得られる硬化物の高いガスバリア性を維持する観点からは、エポキシ樹脂組成物中の酸性化合物の含有量は少ない方が好ましい。この観点から、酸性化合物の酸価が120mgKOH/g以上であれば、接着性向上に必要な酸性化合物の使用量を低減することができ、さらに、得られる硬化物において高いガスバリア性を維持しやすい。また、酸性化合物の酸価が1,300mgKOH/g以下であれば、酸性化合物の揮発等を抑制することができ、エポキシ樹脂組成物の調製が容易になる。
 また酸性化合物は、エポキシ樹脂組成物中のアミンとの混和性の観点から、1価の酸であることが好ましい。
 さらに、エポキシ樹脂組成物を医薬品、食品等のガスバリア性包装材料に適用する観点では、本発明に用いる酸性化合物としてはp-トルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、乳酸、サリチル酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、及びリン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
 得られる硬化物の無機物に対する接着性を向上させ、且つ高いガスバリア性を維持する観点からは、酸性化合物はp-トルエンスルホン酸、乳酸、及びサリチル酸からなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましく、安全性が高いという観点では、乳酸がさらに好ましい。
 本発明のエポキシ樹脂組成物中の酸性化合物の含有量は、エポキシ樹脂組成物中の塩基性窒素のモル当量と、酸性化合物に由来する酸基のモル当量との比(塩基性窒素/酸基)が0.10~3.0となる範囲であれば特に制限されないが、エポキシ樹脂組成物中の酸性化合物以外の不揮発分100質量部に対し、好ましくは20~120質量部、より好ましくは25~120質量部、さらに好ましくは30~120質量部、よりさらに好ましくは35~100質量部、よりさらに好ましくは40~100質量部、よりさらに好ましくは50~90質量部である。酸性化合物の含有量が上記範囲であれば、得られる硬化物の無機物に対する接着性を向上させることができる。さらに、酸性化合物の含有量がエポキシ樹脂組成物中の酸性化合物以外の不揮発分100質量部に対し120質量部以下であれば、高いガスバリア性を維持できる。また、エポキシ樹脂組成物との混合が容易であり、酸性化合物の溶出等も抑制できる。
<非球状無機粒子>
 本発明のエポキシ樹脂組成物は、さらに非球状無機粒子を含有することができる。本発明のエポキシ樹脂組成物に非球状無機粒子を含有させることで、後述するガスバリア性フィルムの樹脂硬化層の形成に用いた際にはブロッキング抑制効果が得られ、且つ、ガスバリア性フィルムのガスバリア性及び耐屈曲性も向上させることができる。
 非球状無機粒子の形状は、球状(略真円球状)以外の三次元形状であればよく、例えば、板状、鱗片状、柱状、鎖状、繊維状等が挙げられる。板状、鱗片状の無機粒子は複数積層されて層状になっていてもよい。これらの中でも、ガスバリア性及び耐屈曲性向上の観点からは、板状、鱗片状、柱状、又は鎖状の無機粒子が好ましく、板状、鱗片状、又は柱状の無機粒子がより好ましく、板状又は鱗片状の無機粒子がさらに好ましい。
 非球状無機粒子を構成する無機物としては、シリカ、アルミナ、雲母(マイカ)、タルク、アルミニウム、ベントナイト、スメクタイト等が挙げられる。これらの中でも、ガスバリア性及び耐屈曲性を向上させる観点からはシリカ、アルミナ、及び雲母からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、シリカ及びアルミナからなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましい。
 上記非球状無機粒子は、エポキシ樹脂組成物への分散性を高め、硬化物の透明性を向上させることを目的として、必要に応じ表面処理されていてもよい。中でも、非球状無機粒子は有機系材料でコーティングされていることが好ましく、ガスバリア性及び耐屈曲性、透明性を向上させる観点からは有機系材料でコーティングされたシリカ及びアルミナからなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましい。ガスバリア性及び耐屈曲性向上の観点からは、有機系材料でコーティングされたシリカがさらに好ましく、透明性の観点からは、有機系材料でコーティングされたアルミナがさらに好ましい。
 非球状無機粒子の平均粒径は、好ましくは1~2,000nm、より好ましくは1~1,500nm、さらに好ましくは1~1,000nm、よりさらに好ましくは1~800nm、よりさらに好ましくは1~500nm、よりさらに好ましくは5~300nm、よりさらに好ましくは5~200nm、よりさらに好ましくは5~100nm、よりさらに好ましくは8~70nmの範囲である。当該平均粒径が1nm以上であれば無機粒子の調製が容易であり、2,000nm以下であればガスバリア性、耐屈曲性、及び透明性がいずれも良好になる。なお、当該平均粒径は一次粒子の平均粒径である。
 非球状無機粒子が板状、鱗片状、柱状、又は繊維状である場合、非球状無機粒子のアスペクト比は好ましくは2~700、より好ましくは3~500である。当該アスペクト比が2以上であると良好なガスバリア性が発現しやすい。非球状無機粒子の平均粒径及びアスペクト比は、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)又は透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて観察し、3箇所以上の測定値の平均から求められる。なお、樹脂硬化層中に存在する非球状無機粒子の平均粒径及びアスペクト比については、例えば樹脂硬化層を有するガスバリア性フィルムをエポキシ樹脂で包埋した後、イオンミリング装置を用いてフィルム断面のイオンミリングを行って断面観察用試料を作製し、得られた試料の樹脂硬化層部分の断面を上記と同様の方法で観察、測定することにより求めることができる。
 非球状無機粒子の平均粒径が100nm未満であって上記方法による平均粒径の測定が困難である場合は、当該平均粒径は例えばBET法により測定することもできる。
 非球状無機粒子の製造方法には特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。
 非球状無機粒子の調製しやすさ、エポキシ樹脂組成物への配合容易性並びに分散性の観点から、本発明においては非球状無機粒子の分散液を調製し、該分散液をエポキシ樹脂組成物に配合することが好ましい。非球状無機粒子分散液の分散媒には特に制限はなく、水又は有機溶剤のいずれも用いることができる。有機溶剤としては非球状無機粒子の分散性の観点から極性溶剤が好ましく、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、2-プロポキシエタノール、2-ブトキシエタノール、1-メトキシ-2-プロパノール、1-エトキシ-2-プロパノール、1-プロポキシ-2-プロパノール等のプロトン性極性溶剤、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N-メチルピロリドン等の非プロトン性極性溶剤等が挙げられる。
 非球状無機粒子の分散性の観点からは、分散媒は水及びプロトン性極性溶剤からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、粒子の分散性、並びに分散液とエポキシ樹脂組成物との混和性の観点からはプロトン性極性溶剤がより好ましく、メタノール、エタノール、1-プロパノール、及び2-プロパノールからなる群から選ばれる少なくとも1種がさらに好ましい。
 非球状無機粒子を用いる場合、エポキシ樹脂組成物中の非球状無機粒子の含有量は、前記エポキシ樹脂及び前記エポキシ樹脂硬化剤の合計量100質量部に対し、好ましくは0.5~10.0質量部、より好ましくは1.0~8.0質量部、さらに好ましくは1.5~7.5質量部、よりさらに好ましくは3.0~7.0質量部である。エポキシ樹脂組成物中の非球状無機粒子の含有量がエポキシ樹脂及び前記エポキシ樹脂硬化剤の合計量100質量部に対し0.5質量部以上であれば、これを用いて得られるガスバリア性フィルムのガスバリア性及び耐屈曲性向上効果が良好である。また、当該含有量が10.0質量部以下であると得られるガスバリア性フィルムの透明性も良好になる。
 エポキシ樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて熱硬化性樹脂、湿潤剤、粘着付与剤、カップリング剤、消泡剤、硬化促進剤、防錆添加剤、顔料、酸素捕捉剤等の添加剤を配合してもよい。
 上記添加剤のうちカップリング剤としては、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤等が挙げられ、得られる硬化物の無機薄膜層への接着性向上の観点からはシランカップリング剤が好ましい。
 シランカップリング剤としては、例えば、ビニル基を有するシランカップリング剤、アミノ基を有するシランカップリング剤、エポキシ基を有するシランカップリング剤、(メタ)アクリル基を有するシランカップリング剤、メルカプト基を有するシランカップリング剤等が挙げられる。これらの中でも、得られる硬化物の無機薄膜層への接着性の観点からはアミノ基を有するシランカップリング剤及びエポキシ基を有するシランカップリング剤からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
 アミノ基を有するシランカップリング剤としては、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、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、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられ、これらを1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 エポキシ基を有するシランカップリング剤としては、3-グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシジルオ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、これらを1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 なおアミノ基を有するシランカップリング剤を用いる場合は、該アミノ基も「エポキシ樹脂組成物中の塩基性窒素のモル当量」の計算に含まれる。
 エポキシ樹脂組成物中の上記添加剤の合計含有量は、エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂硬化剤の合計量100質量部に対し20.0質量部以下であることが好ましく、より好ましくは0.001~15.0質量部である。
 本発明の効果を得る観点から、エポキシ樹脂組成物の固形分中のエポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤、及び酸性化合物の合計含有量は、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上、よりさらに好ましくは85質量%以上であり、上限は100質量%である。「エポキシ樹脂組成物の固形分」とは、エポキシ樹脂組成物中の水及び有機溶剤を除いた成分を意味する。
 エポキシ樹脂組成物に用いられる有機溶剤としては非反応性溶剤が好ましい。その具体例としては、非球状無機粒子の分散液に用いる分散媒として例示した極性溶剤の他、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルイソブチルケトン、トルエン等を用いることができる。
<エポキシ樹脂組成物の調製>
 エポキシ樹脂組成物は、例えばエポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤、酸性化合物、及び、必要に応じ用いられる非球状無機粒子の分散液、その他の添加剤並びに溶剤をそれぞれ所定量配合した後、公知の方法及び装置を用いて攪拌、混合することにより調製できる。
 各成分を混合する順序は特に限定されないが、非球状無機粒子を用いる場合は、エポキシ樹脂組成物中の非球状無機粒子の分散性を良好にするために、まず非球状無機粒子の分散液と溶剤成分とを混合し、次いで、エポキシ樹脂硬化剤又はその溶液、エポキシ樹脂、並びに酸性化合物の順に添加して混合することが好ましい。非球状無機粒子が含まれる液中の固形分濃度を低い状態から徐々に高くしていくことにより、非球状無機粒子の分散性が良好な状態で維持されるためである。
 本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物はガスバリア性に優れ、アルミナ等の無機物への接着性が良好である。例えば当該硬化物からなる樹脂硬化層は、優れたガスバリア性を有するガスバリア層として機能する。したがって本発明のエポキシ樹脂組成物は、後述するガスバリア性フィルム及び積層体の他、ガスバリア性包装材、ガスバリア性接着剤等にも好適である。
 本発明のエポキシ樹脂組成物を硬化させて当該硬化物を形成する方法としては特に制限されず、公知の方法を用いることができる。その一実施形態についてはガスバリア性フィルムの製造方法において説明する。
[ガスバリア性フィルム]
 本発明のガスバリア性フィルムは、少なくとも片面が無機物で構成された基材(以下、単に「基材」ともいう。)と、前記エポキシ樹脂組成物の硬化物である樹脂硬化層(以下、単に「樹脂硬化層」ともいう)とを有することを特徴とする。
 本発明のガスバリア性フィルムはガスバリア性が高く、基材の無機物で構成された面と、樹脂硬化層との層間接着性の高いフィルムとなる。当該ガスバリア性フィルムは基材と、少なくとも1層の樹脂硬化層とを有していればよいが、基材の無機物側の面に樹脂硬化層を有することが好ましい。以下、本発明のガスバリア性フィルムを構成する材料について説明する。
<基材>
 本発明のガスバリア性フィルムを構成する基材は、少なくとも片面が無機物で構成されたものであればよい。当該無機物としては、ガスバリア性の観点から、ケイ素、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、錫、ニッケル、チタン、ジルコニウム、炭素、又はこれらの酸化物、炭化物、窒化物、酸窒化物等が挙げられ、ケイ素酸化物(シリカ)、アルミニウム、及びアルミニウム酸化物(アルミナ)からなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましく、本発明の効果の有効性の観点からはアルミニウム酸化物(アルミナ)であることがさらに好ましい。
 当該基材としては、例えば、アルミニウム箔等の金属箔、及び、ベースフィルムの少なくとも一方の面に無機薄膜層を有するフィルム等が挙げられる。
 ベースフィルムの少なくとも一方の面に無機薄膜層を有するフィルムは、無機薄膜層を少なくとも1層有していればよく、2層以上有していてもよいが、ガスバリア性フィルムの耐屈曲性や生産性の観点から、当該フィルムはベースフィルムの片面のみに無機薄膜層を有していることが好ましい。
(ベースフィルム)
 上記ベースフィルムとしては、透明プラスチックフィルムが好ましい。例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系フィルム;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系フィルム;ナイロン6、ナイロン6,6、ポリメタキシレンアジパミド(N-MXD6)等のポリアミド系フィルム;ポリイミド系フィルム;ポリ乳酸等の生分解性フィルム;ポリアクリロニトリル系フィルム;ポリ(メタ)アクリル系フィルム;ポリスチレン系フィルム;ポリカーボネート系フィルム;エチレン-酢酸ビニル共重合体けん化物(EVOH)系フィルム、ポリビニルアルコール系フィルム等が挙げられる。これらの中でも、透明性、強度及び耐熱性の点から、ベースフィルムとしてはポリオレフィン系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリアミド系フィルム、及びポリイミド系フィルムからなる群から選ばれるフィルムが好ましく、ポリエステル系フィルムがより好ましく、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムがさらに好ましい。
 上記フィルムは一軸ないし二軸方向に延伸されているものでもよい。
(無機薄膜層)
 無機薄膜層は、ガスバリア性フィルムにガスバリア性を付与するために設けられ、厚みが薄くても高いガスバリア性を発現することができる。無機薄膜層は、金属箔からなるもの、蒸着法により形成されたもの等を挙げることができるが、高い透明性を得る観点からは蒸着法により形成された無機蒸着層であることが好ましい。
 無機薄膜層を構成する無機物は、ベースフィルム上にガスバリア性の薄膜を形成しうる無機物であれば特に制限はなく、前述したケイ素、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、錫、ニッケル、チタン、ジルコニウム、炭素、又はこれらの酸化物、炭化物、窒化物、酸窒化物等が挙げられる。これらの中でも、ガスバリア性の点からはケイ素酸化物(シリカ)、アルミニウム、及びアルミニウム酸化物(アルミナ)からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、ガスバリア性及び透明性の高い薄膜を形成する観点からはケイ素酸化物及びアルミニウム酸化物からなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましく、ガスバリア性の点からはケイ素酸化物がさらに好ましい。一方で、従来接着性が発現し難かったアルミニウム酸化物からなる無機薄膜層に対しても、本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化物である樹脂硬化層は良好な接着性を発現する。したがって本発明の効果の有効性の観点からは、無機薄膜層を構成する無機物はアルミニウム酸化物であることが好ましい。上記無機物は、1種単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
 無機薄膜層の厚みは、高いガスバリア性を得る観点から、好ましくは5nm以上である。また、透明性及び耐屈曲性の観点からは、好ましくは100nm以下、より好ましくは50nm以下である。上記厚みは、無機薄膜層の1層あたりの厚みである。
 無機薄膜層の形成方法は特に制限されず、例えば蒸着法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理気相成長法、あるいはプラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法等の公知の蒸着法が挙げられる。また、アルミニウム等の金属箔をベースフィルムと貼り合わせて無機薄膜層を形成することもできる。
 基材の厚みは用途に応じて適宜選択することができ、特に制限されないが、ガスバリア性や強度の点から、好ましくは5~300μm、より好ましくは5~100μm、さらに好ましくは8~50μm、よりさらに好ましくは10~40μmである。
<樹脂硬化層>
 本発明のガスバリア性フィルムにおける樹脂硬化層は上記エポキシ樹脂組成物の硬化物である。エポキシ樹脂組成物の硬化方法は特に制限されず、その硬化物を得るのに十分なエポキシ樹脂組成物の濃度及び温度において公知の方法により行われる。硬化温度は、例えば10~140℃の範囲で選択できる。
 樹脂硬化層の厚みは、ガスバリア性及び耐屈曲性の観点から、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.2μm以上、さらに好ましくは0.5μm以上である。また、無機物に対する接着性の観点、乾燥不足を抑制する観点、及びガスバリア性フィルムの透明性の観点からは、好ましくは20μm以下、より好ましくは10μm以下、さらに好ましくは8.0μm以下、よりさらに好ましくは5.0μm以下、よりさらに好ましくは3.5μm以下、よりさらに好ましくは2.0μm以下、よりさらに好ましくは1.0μm以下である。上記厚みは、樹脂硬化層の1層あたりの厚みである。
<ガスバリア性フィルムの層構成>
 本発明のガスバリア性フィルムは、前記基材と、少なくとも1層の前記樹脂硬化層とを有する構成であればよい。本発明の効果を得る観点からは、本発明のガスバリア性フィルムは基材の片面のみが無機物で構成され、前記樹脂硬化層を1層のみ有する構成が好ましい。また、前記基材の無機物から構成される面と、前記樹脂硬化層とは隣接していることが好ましい。
 ガスバリア性フィルムの好ましい層構成として、例えば図1の構成が挙げられる。図1は本発明のガスバリア性フィルムの一実施形態を示す断面模式図であり、ガスバリア性フィルム100は、ベースフィルム11の片面に無機薄膜層12を有する基材1と、その無機薄膜層12側の面に樹脂硬化層2が設けられた構成である。図1においては、無機薄膜層12と樹脂硬化層2とが隣接している。また図1に示すように、本発明のガスバリア性フィルムは基材以外のフィルムを有さないことが好ましい。
 但し本発明のガスバリア性フィルムは図1の層構成のものに限定されず、例えば樹脂硬化層を2層以上有してもよい。また、例えば図1のガスバリア性フィルムにおいて、基材1と樹脂硬化層2との間、又は、樹脂硬化層2の上面(基材1と隣接していない面)側に、プライマー層や保護層等を有する構成でもよい。
<ガスバリア性フィルムの製造方法>
 本発明のガスバリア性フィルムの製造方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば図1の構成のガスバリア性フィルムの製造方法としては、ベースフィルムの片面に無機薄膜層が形成された基材の無機薄膜層側の面に、樹脂硬化層形成用の前記エポキシ樹脂組成物を所望の厚みとなるよう塗布し、次いでエポキシ樹脂組成物を硬化させて樹脂硬化層を形成する方法が挙げられる。
 エポキシ樹脂組成物を塗布する際の塗布方法としては、例えば、バーコート、メイヤーバーコート、エアナイフコート、グラビアコート、リバースグラビアコート、マイクログラビアコート、マイクロリバースグラビアコート、ダイコート、スロットダイコート、バキュームダイコート、ディップコート、スピンコート、ロールコート、スプレーコート、はけ塗り等が挙げられる。これらの中でもバーコート、ロールコート又はスプレーコートが好ましく、工業的にはグラビアコート、リバースグラビアコート、マイクログラビアコート、又はマイクロリバースグラビアコートが好ましい。
 エポキシ樹脂組成物を塗布した後、必要に応じて溶剤を揮発させる工程(乾燥工程)を行う。乾燥工程における条件は適宜選択できるが、例えば、乾燥温度60~180℃、乾燥時間5~180秒の条件で行うことができる。
 乾燥工程を行った後、エポキシ樹脂組成物を硬化させて樹脂硬化層を形成する。硬化温度は、例えば10~140℃の範囲で選択でき、好ましくは10~80℃の範囲である。また硬化時間は、例えば0.5~200時間の範囲で選択でき、好ましくは2~100時間の範囲である。
<ガスバリア性フィルムの特性>
 本発明のガスバリア性フィルムは優れたガスバリア性を有する。例えば、ガスバリア性フィルムの23℃、相対湿度60%における酸素透過率は、使用する基材のバリア性によっても異なるが、好ましくは2cc/m・day・atm以下、より好ましくは1.5cc/m・day・atm以下、さらに好ましくは1cc/m・day・atm以下である。
 ガスバリア性フィルムの酸素透過率は、具体的には実施例に記載の方法で求められる。
[積層体]
 本発明の積層体は、前述した本発明のガスバリア性フィルムと熱可塑性樹脂層とを有するものである。その好ましい構成としては例えば、本発明のガスバリア性フィルムにおける樹脂硬化層側の面(図1のガスバリア性フィルム100における樹脂硬化層2側の面(上面))、又はその反対面(図1のガスバリア性フィルム100におけるベースフィルム11側の面(下面))に熱可塑性樹脂層を積層した構成が挙げられる。
 当該積層体は、ガスバリア性フィルムと熱可塑性樹脂層との間にさらにプライマー層やインキ層、接着剤層、表面保護層、蒸着層等の任意の層が積層されていてもよい。また本発明の積層体は、本発明のガスバリア性フィルム、及び熱可塑性樹脂層を、それぞれ2層以上有していてもよい。
 熱可塑性樹脂層としては、熱可塑性樹脂フィルムを用いることが好ましい。当該熱可塑性樹脂フィルムとしては、前記基材を構成するベースフィルムにおいて例示した透明プラスチックフィルムが好ましい。熱可塑性樹脂フィルムの表面には火炎処理やコロナ放電処理などの表面処理が施されていてもよい。また熱可塑性樹脂フィルムとして、紫外線吸収剤や着色剤等を含むフィルムや、表面にプライマー層、インキ層、表面保護層、蒸着層等を有するフィルムを用いることもできる。
 熱可塑性樹脂層の厚みは、好ましくは10~300μm、より好ましくは10~100μmである。
 本発明の積層体の好ましい層構成としては、例えば、前記ガスバリア性フィルムと熱可塑性樹脂フィルムとが直接積層された構成や、前記ガスバリア性フィルムと熱可塑性樹脂フィルムとが接着剤層を介して積層された構成等が挙げられる。
 ガスバリア性フィルムと熱可塑性樹脂フィルムとが直接積層された構成としては、エポキシ樹脂組成物からなる樹脂硬化層を介して、ガスバリア性フィルムを構成する基材と熱可塑性樹脂フィルムとが積層された構成が挙げられる(図2)。図2は本発明の積層体の一実施形態を示す断面模式図である。図2において、積層体200は、樹脂硬化層2を介して、基材1と熱可塑性樹脂フィルム3とを対向させて積層したものであり、ベースフィルム11及び無機薄膜層12からなる基材1、樹脂硬化層2、及び熱可塑性樹脂フィルム3がこの順に積層された構成である。
 一方で、ガスバリア性フィルムと熱可塑性樹脂フィルムとが接着剤層を介して積層された構成である場合、ガスバリア性フィルムにおける樹脂硬化層側の面と熱可塑性樹脂フィルムとを対向させて積層することが好ましい。この場合、積層体の層構成は図3に示す構成となる。図3は本発明の積層体の一実施形態を示す断面模式図である。図3において、積層体300はガスバリア性フィルム100における樹脂硬化層2側の面と熱可塑性樹脂フィルム3とを対向させて、接着剤層4を介して積層したものであり、ベースフィルム11及び無機薄膜層12からなる基材1、樹脂硬化層2、接着剤層4、及び熱可塑性樹脂フィルム3がこの順に積層された構成である。
 積層体の製造方法については特に制限されない。例えば、ガスバリア性フィルムと熱可塑性樹脂フィルムとが直接積層された積層体の製造方法としては、ガスバリア性フィルムを構成する基材の無機物から構成される面に前述したエポキシ樹脂組成物を塗布した後、直ちにその塗布面に熱可塑性樹脂フィルムをニップロール等により貼り合わせ、次いで、前述の方法でエポキシ樹脂組成物を硬化させる方法が挙げられる。この場合、樹脂硬化層を構成するエポキシ樹脂組成物が、ガスバリア性フィルムにおける基材と上記熱可塑性樹脂フィルムとを接着させる接着剤層としての役割を果たす。
 ガスバリア性フィルムと熱可塑性樹脂フィルムとが接着剤層を介して積層された積層体の製造方法としては、前述の方法で製造したガスバリア性フィルムの片面、又は、熱可塑性樹脂フィルムの片面に接着剤層を構成する接着剤を塗布し、次いで他方のフィルムを貼付して積層する方法が挙げられる。
 接着剤層を構成する接着剤としては、ウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤等の公知の接着剤を用いることができる。また接着剤層の厚みは特に限定されないが、接着性と透明性とを両立させる観点からは、好ましくは0.1~30μm、より好ましくは1~20μm、さらに好ましくは2~20μmである。
<用途>
 本発明のガスバリア性フィルム及び積層体は、ガスバリア性及び耐屈曲性に優れるため、食品、医薬品、化粧品、精密電子部品等を保護するための包装材料用途に好適である。包装材料として使用する場合には、本発明のガスバリア性フィルム及び積層体をそのまま包装材料として用いてもよく、他の層やフィルムをさらに積層して用いてもよい。
 次に実施例により本発明を具体的に説明する。但し、本発明はこれらの実施例により何ら制限されるものではない。
 本実施例における測定及び評価は以下の方法で行った。
<エポキシ樹脂組成物中の塩基性窒素のモル当量と、酸性化合物に由来する酸基のモル当量との比(塩基性窒素/酸基)>
 各例のエポキシ樹脂組成物に用いたエポキシ樹脂の塩基性窒素の当量A1(g/当量)、エポキシ樹脂硬化剤の塩基性窒素の当量A2(g/当量)、及び酸性化合物の酸基の当量A3(g/当量)をそれぞれ算出した。次いで、エポキシ樹脂組成物へのエポキシ樹脂の配合量B1(g)、エポキシ樹脂硬化剤の配合量B2(g)、及び酸性化合物の配合量B3(g)から(B1/A1+B2/A2)を(B3/A3)で除した値を算出し、この値をモル当量比(塩基性窒素/酸基)とした。なお、エポキシ樹脂硬化剤の塩基性窒素の当量A2の計算には、エポキシ樹脂硬化剤溶液中の添加剤等に由来する塩基性窒素も含まれる。
 エポキシ樹脂の塩基性窒素の当量A1(g/当量)及びエポキシ樹脂硬化剤の塩基性窒素の当量A2(g/当量)は、電位差滴定装置(京都電子工業(株)製「AT-610」にて、サンプルの希釈溶剤に酢酸、滴定溶媒に0.1N過塩素酸/酢酸溶液を用いて全アミン価(mgKOH/g)を求め、該アミン価から塩基性窒素の当量を算出した。計算式は、塩基性窒素の当量(g/当量)=1÷(全アミン価×10-3÷56.11)より算出した。
<pH>
 ポータブル型pHメーター((株)堀場製作所製「D-72LAB」)を用いて25℃におけるpHを測定した。電極には低電気伝導率水・非水溶媒用pH電極((株)堀場製作所製「6377-10D」)を使用した。
<樹脂硬化層の厚み>
 多層膜厚測定装置(グンゼ(株)製「DC-8200」)を用いて測定した。
<酸素透過率(cc/m・day・atm)>
 各例で使用した基材、及び各例で得られたガスバリア性フィルムについて、酸素透過率測定装置(モダンコントロール社製「OX-TRAN2/21」)を使用して、23℃、相対湿度60%の条件下で酸素透過率を測定した。
<剥離強度(g/15mm)>
 JIS K6854-3:1999に指定されている方法に従い、T型剥離試験により300mm/minの剥離速度で剥離強度を測定した。
製造例1(エポキシ樹脂硬化剤溶液Aの調製)
 反応容器に1molのメタキシリレンジアミン(MXDA)を仕込んだ。窒素気流下60℃に昇温し、0.93molのアクリル酸メチルを1時間かけて滴下した。生成するメタノールを留去しながら165℃に昇温し、2.5時間165℃を保持することで、アミン系硬化剤を得た。そこに、メタノールを1.5時間かけて滴下し、さらに、シランカップリング剤である3-アミノプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業(株)製「KBE-903」)を添加して、アミン系硬化剤が62.2質量%、3-アミノプロピルトリエトキシシランが2.8質量%、メタノールが35質量%のエポキシ樹脂硬化剤溶液Aを得た。エポキシ樹脂硬化剤溶液Aの塩基性窒素の当量(不揮発分換算)は172g/当量であった。
製造例2(エポキシ樹脂硬化剤溶液Bの調製)
 エピクロロヒドリンとMXDAとの反応生成物であるアミン系硬化剤「Gaskamine 328」(三菱瓦斯化学(株)製、MXDA含有量:26.7質量%、下記式(3-1)で示される化合物の含有量:73.3質量%(nは1~12の数であり、n=1の化合物の含有量は20.9質量%)、AHEW:55)を、固形分濃度が10質量%になるようメタノールに溶解させて、エポキシ樹脂硬化剤Bを得た。エポキシ樹脂硬化剤溶液Bの塩基性窒素の当量(不揮発分換算)は84g/当量であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
実施例1
(エポキシ樹脂組成物の調製)
 希釈溶剤であるメタノール33.2g、酢酸エチル4.84g、有機系コーティングが施された板状アルミナ粒子の分散液(川研ファインケミカル(株)製「KOS-A2EOK5-10」、エタノール分散液、固形分濃度:10質量%、アルミナ粒子の平均一次粒子径:20nm)1.49gを加え、よく撹拌した。次いで、製造例1で得られたエポキシ樹脂硬化剤溶液A 3.18gを加えて撹拌した。ここに、エポキシ樹脂としてメタキシリレンジアミンから誘導されたグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂(三菱瓦斯化学(株)製「TETRAD-X」)1g(エポキシ樹脂硬化剤中の活性アミン水素数/エポキシ樹脂中のエポキシ基の数=1.2)と、酸性化合物としてp-トルエンスルホン酸一水和物(酸価294mgKOH/g)1.28gを加えて撹拌し、エポキシ樹脂組成物を調製した。エポキシ樹脂組成物中のp-トルエンスルホン酸一水和物以外の不揮発分100質量部に対する、p-トルエンスルホン酸一水和物の配合量は40質量部である。
(ガスバリア性フィルム及び積層体の作製、評価)
 得られたエポキシ樹脂組成物を、PETの片面にアルミニウム酸化物(アルミナ)が蒸着されたアルミナ蒸着PET(東レフィルム加工(株)製「バリアロックス1011HG(コート無し)」、厚み:12μm、酸素透過率:2.2cc/(m・day・atm))のアルミナ蒸着面にバーコーターNo.3を使用して塗布した。該エポキシ樹脂組成物を120℃で60秒間加熱して乾燥させ(乾燥後の厚み:約0.5μm)、さらに40℃で2日加熱して硬化させて、基材と樹脂硬化層とからなるガスバリア性フィルムを作製した。
 この樹脂硬化層側の面に、ウレタン接着剤(東洋モートン(株)製「TOMOFLEX AD-502」)をバーコーターNo.12を使用して塗布し、80℃で10秒乾燥させて接着剤層を形成した(乾燥後の厚み:約3μm)。ウレタン接着剤は、主剤のAD-502 15gに、硬化剤のCAT-RT85 1.05gと、溶剤の酢酸エチル16.9gを加え、よく撹拌して調製したものを用いた。この上に、厚み50μmのポリプロピレンフィルム(東洋紡(株)製「P1146」)をニップロールにて貼り合わせ、40℃で2日加熱して、図3の構成の積層体を得た。
 この積層体を用いて、前記方法で剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
実施例2
 実施例1において、メタノールの配合量を35.9g、p-トルエンスルホン酸一水和物の配合量を1.60gに変更したこと以外は、実施例1と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
実施例3
 実施例1において、メタノールの配合量を41.9g、p-トルエンスルホン酸一水和物の配合量を2.24gに変更したこと以外は、実施例1と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
比較例1
 実施例1において、メタノールの配合量を21.6gとし、且つp-トルエンスルホン酸一水和物を配合しなかったこと以外は、実施例1と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
比較例2
 実施例1において、メタノールの配合量を24.4g、p-トルエンスルホン酸一水和物の配合量を0.32gに変更したこと以外は、実施例1と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
比較例3
 実施例1において、メタノールの配合量を27.4g、p-トルエンスルホン酸一水和物の配合量を0.64gに変更したこと以外は、実施例1と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
比較例4
 実施例1において、メタノールの配合量を30.2g、p-トルエンスルホン酸一水和物の配合量を0.96gに変更したこと以外は、実施例1と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
実施例4
 実施例1において、酸性化合物として、p-トルエンスルホン酸一水和物に替えて乳酸(LA、酸価622mgKOH/g)水溶液((株)武蔵野化学研究所製「乳酸90F」、固形分濃度:90質量%)を1.28g(有効分として1.15g)配合し、メタノールの配合量を29.5gに変更したこと以外は、実施例1と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
実施例5
 実施例4において、メタノールの配合量を32.0g、乳酸水溶液の配合量を1.60gに変更したこと以外は、実施例4と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
実施例6
 実施例4において、メタノールの配合量を36.9g、乳酸水溶液の配合量を1.93gに変更したこと以外は、実施例4と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
実施例7
 実施例4において、メタノールの配合量を41.9g、乳酸水溶液の配合量を2.57gに変更したこと以外は、実施例4と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
実施例8
 実施例4において、メタノールの配合量を47.4g、乳酸水溶液の配合量を3.20gに変更したこと以外は、実施例4と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
比較例5
 実施例4において、メタノールの配合量を41.9g、乳酸水溶液の配合量を0.32gに変更したこと以外は、実施例4と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
実施例9
 実施例1において、酸性化合物として、p-トルエンスルホン酸一水和物に替えてサリチル酸(SA、酸価406mgKOH/g)を1.92g配合し、メタノールの配合量を38.9gに変更したこと以外は、実施例1と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
実施例10
 実施例9において、メタノールの配合量を44.4g、サリチル酸の配合量を2.56gに変更したこと以外は、実施例9と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
実施例11
 実施例9において、メタノールの配合量を50.4g、サリチル酸の配合量を3.20gに変更したこと以外は、実施例9と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
比較例6
 実施例9において、メタノールの配合量を24.4g、サリチル酸の配合量を0.32gに変更したこと以外は、実施例9と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
 なお実施例1~11及び比較例2~6において、比較例1に対する剥離強度向上率も表1に示した。
実施例12
(エポキシ樹脂組成物の調製)
 希釈溶剤であるメタノール8.9gに製造例2で得られたエポキシ樹脂硬化剤溶液B 6.6gを加えて撹拌した。ここに、エポキシ樹脂としてメタキシリレンジアミンから誘導されたグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂(三菱瓦斯化学(株)製「TETRAD-X」)0.99g(エポキシ樹脂硬化剤中の活性アミン水素数/エポキシ樹脂中のエポキシ基の数=1.2)と、酸性化合物として乳酸(LA)水溶液((株)武蔵野化学研究所製「乳酸90F」、固形分濃度:90質量%)0.99g(有効分として0.89g)を加えて撹拌し、エポキシ樹脂組成物を調製した。
(ガスバリア性フィルム及び積層体の作製、評価)
 上記のようにして得られたエポキシ樹脂組成物を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法でガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
実施例13~14、比較例7~9
 実施例12において、乳酸水溶液の配合量を、乳酸の有効分が表1に示す量となるよう変更したこと以外は、実施例12と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
 なお実施例12~14及び比較例8~9において、比較例7に対する剥離強度向上率も表1に示した。
実施例15
 実施例4において、メタノールの配合量を28.9g、エポキシ樹脂(三菱瓦斯化学(株)製「TETRAD-X」)の配合量を0.4g(エポキシ樹脂硬化剤中の活性アミン水素数/エポキシ樹脂中のエポキシ基の数=3.0)、乳酸水溶液の配合量を1.57g(有効分として1.41g)に変更したこと以外は、実施例4と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
実施例16
 実施例15において、メタノールの配合量を32.9g、乳酸水溶液の配合量を2.08gに変更したこと以外は、実施例15と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
実施例17
 実施例15において、メタノールの配合量を37.1g、乳酸水溶液の配合量を2.61gに変更したこと以外は、実施例15と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
比較例10
 実施例15において、メタノールの配合量を16.2gとし、且つ乳酸水溶液を配合しなかったこと以外は、実施例15と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
比較例11
 実施例15において、メタノールの配合量を18.4g、乳酸水溶液の配合量を0.26gに変更したこと以外は、実施例15と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
 なお実施例15~17及び比較例11において、比較例10に対する剥離強度向上率も表1に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008

実施例18
(エポキシ樹脂組成物(接着剤)の調製)
 希釈溶剤であるメタノール4.6gに製造例1で得られたエポキシ樹脂硬化剤溶液A 3.2gを加えて撹拌した。ここに、エポキシ樹脂としてメタキシリレンジアミンから誘導されたグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂(三菱瓦斯化学(株)製「TETRAD-X」)1g(エポキシ樹脂硬化剤中の活性アミン水素数/エポキシ樹脂中のエポキシ基の数=1.2)と、酸性化合物として乳酸(LA)水溶液((株)武蔵野化学研究所製「乳酸90F」、固形分濃度:90質量%)2.46g(有効分として2.22g)を加えて撹拌し、エポキシ樹脂組成物を調製した。
(積層体の作製及び評価)
 得られたエポキシ樹脂組成物を、PETの片面にアルミニウム酸化物(アルミナ)が蒸着されたアルミナ蒸着PET(東レフィルム加工(株)製「バリアロックス1011HG(コート無し)」、厚み:12μm)のアルミナ蒸着面にバーコーターNo.8を使用して塗布した。該エポキシ樹脂組成物を80℃で30秒間加熱して乾燥させた(乾燥後の厚み:約3μm)。この上に、厚み50μmのポリプロピレンフィルム(東洋紡(株)製「P1146」)を直ちにニップロールにて貼り合わせ、40℃で2日加熱して、積層体を得た。
 この積層体を用いて、前記方法で剥離強度を測定した。結果を表2に示す。
比較例12
 実施例18において、乳酸水溶液を配合しなかったこと以外は、実施例18と同様の方法でエポキシ樹脂組成物の調製及び積層体の作製を行い、前記方法で剥離強度を測定した。結果を表2に示す。
実施例19
 実施例18において、エポキシ樹脂(三菱瓦斯化学(株)製「TETRAD-X」)の配合量を0.4g(エポキシ樹脂硬化剤中の活性アミン水素数/エポキシ樹脂中のエポキシ基の数=3.0)、乳酸水溶液の配合量を1.98gに変更したこと以外は、実施例18と同様の方法でエポキシ樹脂組成物を調製し、さらにガスバリア性フィルム及び積層体を作製して、剥離強度を測定した。結果を表2に示す。
比較例13
 実施例19において、乳酸水溶液を配合しなかったこと以外は、実施例19と同様の方法でエポキシ樹脂組成物の調製及び積層体の作製を行い、前記方法で剥離強度を測定した。結果を表2に示す。
 なお実施例18においては比較例12に対する剥離強度向上率、実施例19においては比較例13に対する剥離強度向上率も表2に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 本発明のエポキシ樹脂組成物によれば、高いガスバリア性を有し、特にアルミナ等の無機物に対する接着性が良好な硬化物を形成できる。少なくとも片面が無機物で構成された基材上に、該エポキシ樹脂組成物の硬化物である樹脂硬化層を形成したガスバリア性フィルム及び積層体は、高いガスバリア性及び層間接着性を有し、例えば包装材料用途に好適である。
100       ガスバリア性フィルム
1         基材
11        ベースフィルム
12        無機薄膜層
2         樹脂硬化層
3         熱可塑性樹脂フィルム(熱可塑性樹脂層)
4         接着剤層
200、300   積層体

Claims (14)

  1.  エポキシ樹脂、アミン系硬化剤を含むエポキシ樹脂硬化剤、及び酸性化合物を含有するエポキシ樹脂組成物であって、前記エポキシ樹脂組成物中の塩基性窒素のモル当量と、前記酸性化合物に由来する酸基のモル当量との比(塩基性窒素/酸基)が0.10~3.0であるエポキシ樹脂組成物。
  2.  25℃におけるpHが7.5以下である、請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
  3.  前記エポキシ樹脂がメタキシリレンジアミンから誘導されたグリシジルアミノ基を有するエポキシ樹脂を主成分とする、請求項1又は2に記載のエポキシ樹脂組成物。
  4.  前記アミン系硬化剤が下記のアミン系硬化剤(i)である、請求項1~3のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
    (i)下記の(A)成分と(B)成分との反応生成物:
    (A)メタキシリレンジアミン及びパラキシリレンジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種
    (B)下記一般式(1)で表される不飽和カルボン酸及びその誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    (式(1)中、R、Rはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1~8のアルキル基、炭素数6~12のアリール基、又は炭素数7~13のアラルキル基を表す。)
  5.  前記酸性化合物がスルホン酸化合物、カルボン酸化合物、及びリン酸化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1~4のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
  6.  前記酸性化合物の酸価が200~650mgKOH/gである、請求項1~5のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
  7.  前記酸性化合物が1価の酸である、請求項1~6のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
  8.  さらに非球状無機粒子を含有する、請求項1~7のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
  9.  前記エポキシ樹脂中のエポキシ基の数に対する前記エポキシ樹脂硬化剤中の活性アミン水素数の比が1.0超5.0以下である、請求項1~8のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
  10.  少なくとも片面が無機物で構成された基材と、請求項1~9のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物である樹脂硬化層とを有するガスバリア性フィルム。
  11.  前記基材における前記無機物がケイ素酸化物、アルミニウム、及びアルミニウム酸化物からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項10に記載のガスバリア性フィルム。
  12.  前記基材の前記無機物から構成される面と前記樹脂硬化層とが隣接している、請求項10又は11に記載のガスバリア性フィルム。
  13.  前記基材の片面のみが無機物で構成され、前記樹脂硬化層を1層のみ有する、請求項10~12のいずれか1項に記載のガスバリア性フィルム。
  14.  請求項10~13のいずれか1項に記載のガスバリア性フィルムと熱可塑性樹脂層とを有する積層体。
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