WO2021176824A1 - ガスバリア性フィルム及びその製造方法 - Google Patents

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WO2021176824A1
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神永 純一
遼 武井
良樹 越山
健 西川
美季 福上
歩実 田中
柳沢 恭行
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凸版印刷株式会社
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    • C09D201/06Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups containing oxygen atoms
    • C09D201/08Carboxyl groups

Definitions

  • This disclosure relates to a gas barrier film and a method for producing the same.
  • Gases water vapor, oxygen, etc.
  • the property of preventing gas barrier that is, the gas barrier property is required. Therefore, a film material having a gas barrier property (gas barrier film) is used as these packaging materials.
  • a gas barrier film a film in which a gas barrier layer made of a material having a gas barrier property is provided on the surface of a resin base material is known.
  • a metal foil, a metal vapor deposition film, and a film formed by a wet coating method are known.
  • the film a resin film formed from a coating agent containing a resin such as a water-soluble polymer and polyvinylidene chloride, or a coating agent containing a water-soluble polymer and an inorganic layered mineral, which exhibits oxygen barrier properties, is formed.
  • An inorganic layered mineral composite resin film has been known (Patent Document 1).
  • a gas barrier layer (Patent Document 2) in which a vapor-deposited thin film layer made of an inorganic oxide, a gas barrier composite film containing an aqueous polymer, an inorganic layered compound and a metal alkoxide are sequentially laminated, and a polycarboxylic acid-based weight are used.
  • a film is formed on at least one surface of the base material, and the surface roughness parameter Rt / Ra of the surface of the film is 20 or less.
  • Rt is the distance between the maximum peak and the deepest valley of the surface roughness curve.
  • Ra is the average roughness of the center line. According to the gas barrier film of Patent Document 4, the gas barrier property is improved.
  • Japanese Patent No. 6191221 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-254994 Japanese Patent No. 4373797 Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-150484
  • the oxygen barrier property of the gas barrier film in which the film by the wet coating method, the vapor deposition method, or the sputtering method is provided on the surface of the resin base material may not be stable depending on the production lot.
  • the oxygen barrier property of the gas barrier film may be inferior to the original oxygen barrier property, that is, the oxygen barrier property assumed from the material constituting the film and the thickness of the film.
  • the thickness of the film becomes thin, such a problem tends to occur easily. Therefore, it is necessary to make the thickness of the gas barrier layer thicker than necessary, which causes problems of poor productivity and excessive material cost.
  • the gas barrier film is required to be easy to print on the surface (printability).
  • An object of the present invention is to provide a gas barrier film having good printability and a method for producing the same.
  • the gas barrier film according to the present disclosure includes a resin base material, an oxygen barrier film provided on at least one surface side of the resin base material, and an underlayer and an inorganic film provided between the resin base material and the oxygen barrier film.
  • the black area ratio of one surface of the resin base material, which comprises either one or both of the oxide layers, is 0.15% or less as measured by the following measuring method.
  • ⁇ Measurement method> An arbitrary region of 1281 ⁇ m square on one surface of the resin substrate is photographed with an optical microscope, a photographed image of 1024 ⁇ 1024 pixels is acquired, and the photographed image is converted into a monochrome image of 256 gradations using image analysis software.
  • the black area ratio of the surface of the resin base material raw material is measured by the above measuring method, and the black area ratio of at least one surface is 0.15% or less. It has a step of preparing the raw fabric as a resin base material and a step of applying a coating agent to at least one surface of the resin base material to form at least an oxygen barrier film.
  • the gas barrier film of the present disclosure even if the thickness of the oxygen barrier film is thin, there is little variation in performance between production lots, and the original oxygen barrier property is stably exhibited, thereby achieving excellent gas barrier property. It can be exhibited and the printability can be improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the gas barrier film of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a photographed image of one surface of the resin base material of the first embodiment taken with an optical microscope.
  • FIG. 3 is an example of a histogram used when calculating the black area ratio.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the gas barrier film of the second embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic view illustrating a measuring device for measuring the number of protrusions on the first surface of the resin base material.
  • FIG. 6 is a schematic view illustrating the principle of detecting the protruding portion.
  • FIG. 7 is a photographed image of the first surface of the resin base material of the example and an analysis image showing the protrusions detected from the image.
  • FIG. 8 is a cross-sectional electron microscope image taken by a focused ion / electron beam processing observation device showing that a film defect has occurred at the location where the AB agent is present on the resin base material.
  • the protrusion height and protrusion density of the AB agent vary depending on the production lot of the resin base material, and when the gas barrier film is coated on the surface of the resin base material, the film is not locally formed at the position of the large convex portion. It is probable that a defect occurred and the oxygen barrier property became unstable.
  • the present inventors have devised a method for accurately grasping a wide range of surface conditions of a resin base material, which affects the oxygen barrier property and printability of a gas barrier film, in a short time, and an optical microscope on the surface of the resin base material.
  • the black area ratio the total area ratio of the black region of 100 ⁇ m 2 or more (hereinafter referred to as the black area ratio) is 0.15% or less, the oxygen barrier performance is excellent and the gas barrier film is on.
  • the printability is improved, and have reached the present disclosure.
  • gas barrier film of the present disclosure will be described by showing embodiments.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the gas barrier film 1 according to the first embodiment.
  • the dimensional ratio in FIG. 1 is different from the actual one for convenience of explanation.
  • the gas barrier film 1 has a resin base material 10, a base layer 30, an inorganic oxide layer 40, and an oxygen barrier film 20. Either the base layer 30 or the inorganic oxide layer 40 may be omitted.
  • the base layer 30 is laminated in contact with one surface 12 of the resin base material 10, and the inorganic oxide layer 40 is laminated on the surface opposite to the surface of the base layer 30 in contact with the resin base material 10.
  • the inorganic oxide layer 40 is laminated in contact with the base layer 30, and the oxygen barrier film 20 is located in contact with the surface opposite to the surface of the inorganic oxide layer 40 in contact with the base layer 30.
  • the inorganic oxide layer 40 is laminated on one surface 12 of the resin base material 10.
  • the oxygen barrier film 20 is laminated on the base layer 30.
  • the resin base material 10 contains a resin.
  • the resin constituting the resin base material 10 include olefin resins such as polyethylene, polypropylene, olefin polymers having 2 to 10 carbon atoms, and propylene-ethylene copolymers; polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate.
  • Polyamide-based resins such as: Polyamide-based resins such as nylon 6, nylon 66, and aromatic polyamides such as polymethoxylylen adipamide; Polyamide-based resins such as polystyrene, polyvinyl acetate, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl Vinyl resins such as alcohols and ethylene-vinyl alcohol copolymers; acrylic resins such as polymethylmethacrylate and polyacrylonitrile (meth) acrylic monomers alone or copolymers; cellophane; polycarbonates, polyimides and the like Examples include engineering plastics. One of these resins may be used alone, or two or more of these resins may be used in combination.
  • the resin base material 10 examples include a single-layer film composed of a single resin, a single-layer film using a plurality of resins, a laminated film, and the like. Further, a laminated base material obtained by laminating the above resin on another base material (metal, wood, paper, ceramics, etc.) may be used.
  • the resin base material 10 may be a single layer or two or more layers.
  • polyolefin-based resin films particularly polyethylene films, polypropylene films, etc.
  • polyester-based resin films particularly polyethylene terephthalate-based resin films
  • polyamide-based resin films particularly nylon films
  • the resin base material 10 may be an unstretched film or a uniaxial or biaxially stretched oriented film.
  • a polyethylene film or a polypropylene film is preferable, and a biaxially stretched polypropylene film (OPP) is particularly preferable, from the viewpoint of excellent water vapor barrier property.
  • the OPP may be a film processed from at least one polymer selected from homopolymers, random copolymers and block copolymers. Homopolymers are polypropylenes consisting of elemental propylene alone.
  • the random copolymer is polypropylene in which propylene, which is the main monomer, and a small amount of comonomer different from propylene are randomly copolymerized to form a homogeneous phase.
  • Block copolymers are polypropylenes that form a heterogeneous phase by block-polymerizing propylene, which is the main monomer, and the above-mentioned comonomer, or by polymerizing in a rubber-like manner.
  • the resin base material 10 is OPP
  • the OPP may be one layer or two or more layers.
  • One surface 12 of the resin base material 10 is subjected to surface treatment such as chemical treatment, solvent treatment, corona treatment, low temperature plasma treatment, ozone treatment, etc. in order to improve the adhesion to the base layer 30 and the inorganic oxide layer 40. It may be applied.
  • surface treatment such as chemical treatment, solvent treatment, corona treatment, low temperature plasma treatment, ozone treatment, etc.
  • the resin base material 10 may contain additives such as fillers, antiblocking agents, antistatic agents, plasticizers, lubricants, and antioxidants. Any one of these additives may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
  • the resin base material 10 contains an anti-blocking agent (hereinafter, also referred to as "AB agent")
  • AB agent anti-blocking agent
  • the resin base material 10 can impart convexity to the surface of the resin base material 10 and suppress the occurrence of blocking of the film. That is, the blocking resistance of the film can be enhanced by containing the AB agent in the resin base material 10. Therefore, the film can be easily wound up and the processing characteristics of the film can be improved. Therefore, the resin base material 10 preferably contains an AB agent.
  • the AB agent is dispersed in the resin base material 10.
  • the AB agent On one surface 12 and the other surface 14, the AB agent may be exposed or may be covered with a resin.
  • the AB agent is solid particles, and examples thereof include organic particles and inorganic particles.
  • the organic particles include polymethylmethacrylate particles, polystyrene particles, polyamide particles and the like. These organic particles can be obtained by, for example, emulsion polymerization or suspension polymerization.
  • the inorganic particles include silica particles, zeolite, talc, kaolinite, and feldspar. Any one of these AB agents may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
  • the average particle size of the AB agent is preferably 0.1 to 5 ⁇ m, for example.
  • the average particle size of the AB agent is the weight average diameter measured by the Coulter method.
  • the content of the AB agent is preferably 0.05 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin constituting the resin base material 10, for example.
  • the content of the AB agent is at least the above lower limit value, it is easy to improve the processing characteristics of the film used as the raw material of the resin base material 10.
  • the content of the AB agent is not more than the above upper limit value, it is easy to suppress the deterioration of the oxygen barrier property of the gas barrier film 1.
  • the black area ratio of one surface 12 of the resin base material 10 is 0.15% or less, more preferably 0.12% or less, still more preferably 0.10% or less.
  • the oxygen barrier property of the gas barrier film 1 can be more easily improved.
  • the black area ratio is not more than the above upper limit value, it is easy to improve the printability of the gas barrier film 1 using the polypropylene film or the polyethylene terephthalate resin film.
  • the lower limit of the black area ratio is not particularly limited and is 0% or more.
  • improving printability means that when gravure printing is performed on the oxygen barrier film 20 of the gas barrier film, ink is missing in the highlight portion (printing portion having a low halftone dot area ratio). It means to suppress (sometimes called missing dots).
  • the black area ratio is adjusted according to, for example, the material of the AB agent contained in the resin base material 10, the average particle size and content, the characteristics of the resin forming one surface 12 of the resin base material 10, the film manufacturing conditions, and the like. can.
  • the black area ratio in the present specification can be measured by the following measuring method.
  • ⁇ Measurement method> An arbitrary region of 1281 ⁇ m square on one surface 12 of the resin base material 10 is photographed with an optical microscope to obtain a photographed image of 1024 ⁇ 1024 pixel. An example of the captured image is shown in FIG.
  • FIG. 2 is a photographed image of one surface 12 of the resin base material 10 taken with an optical microscope.
  • 100 represents a flat portion and 110 represents a protrusion.
  • the protrusion 110 include foreign matter, an AB agent, undissolved resin, and the like.
  • the flat portion 100 appears gray and the protrusion 110 appears black.
  • the brightness of the flat portion 100 corresponds to the mode value of the brightness described later.
  • the acquired 1024 ⁇ 1024 pixel captured image is converted into a monochrome image with 256 gradations.
  • a histogram is created by plotting the brightness distribution in the converted monochrome image. An example of the histogram is shown in FIG.
  • the horizontal axis represents the brightness converted into a 256-gradation monochrome image.
  • the brightness in a monochrome image is an integer from 0 to 255.
  • the vertical axis represents the frequency of brightness.
  • the minimum value of the distributed luminance is 26, and the maximum value is 255.
  • the mode of brightness is the most distributed brightness value in a monochrome image.
  • the threshold value that is the boundary between black and white is a value (P-30) obtained by subtracting 30 from the mode value of luminance.
  • the threshold is 130. That is, in FIG. 3, binarization processing is performed with a brightness of less than 130 as “black” and a brightness of 130 or more as “white”.
  • the luminance histogram of the acquired image has a sharp shape.
  • the "sharp shape” is also referred to as, for example, the width of the histogram at half the height (H / 2) of the peak height H at the mode P of the histogram (hereinafter, also referred to as "half width". ) It can be judged by the size of W.
  • the half width W is, for example, preferably 30 or less, more preferably 20 or less, and even more preferably 10 or less.
  • the lower limit of the full width at half maximum W is not particularly limited, but is substantially 2 or more.
  • the black area ratio is an arithmetic mean value of the values obtained in any three regions.
  • optical microscope the optical microscope “OLS-4000” manufactured by Olympus Corporation is preferable.
  • image analysis software "Scion ImageJ” manufactured by Scion is preferable.
  • the image acquisition conditions will be described.
  • Image acquisition conditions Resin on a slide glass using a black film double-sided tape (Teraoka Seisakusho, 7694) with the side (one side 12) on which the coating agent of the resin base material 10 for which the black area ratio is to be applied is facing up.
  • the base material 10 is attached.
  • an optical microscope Olympus Corporation
  • an objective lens MPFLN10 with a magnification of 10 times is used to capture an image with a range of 1281 ⁇ m ⁇ 1281 ⁇ m from any three locations on the resin substrate 10 on a slide glass. It is acquired as an image of 1024 ⁇ 1024 pixel.
  • the amount of light when taking an image is arbitrary, but it is preferable to adjust the amount of light so that the mode value of the image brightness falls within the range of 80 to 200 at 256 gradations.
  • the image analysis conditions are as follows. (Image analysis conditions) -Color information discard: 8 bits. -Balling threshold: A value obtained by subtracting 30 from the mode of brightness. -Scale setting: Set Scale Unit in pixel: 1024, Know distance: 1281, Unit of length: ⁇ m -Area measurement: Analysis Particles Size: Check 100-Infinity ( ⁇ m 2 ), Particle Holes, and Summerize. Under the above image analysis conditions,% Area values are calculated for each of the captured images acquired from any three locations of the resin base material 10, and the arithmetic mean value of these% Area values is defined as the black area ratio.
  • the black area ratio in the present specification is calculated by observing one surface 12 of the resin base material 10 in a plane. Therefore, as compared with the conventional measurement of surface roughness, the surface condition can be observed not by a line but by a surface.
  • the conventional surface roughness value changes depending on the measurement method and range. If the measurement area is small, the roughness may be underestimated because a small number of protrusions are not measured. Also, even when measuring the roughness in a straight line range of a certain length, such as the average roughness of the center line, if a large protrusion is measured, the roughness will be overestimated, but if not, the roughness will be overestimated. After all, the roughness is underestimated.
  • the variation in the surface condition of the resin base material can be reduced and the surface condition of the resin base material can be evaluated. Therefore, the variation in the oxygen barrier property can be suppressed, and the oxygen barrier property of the gas barrier film 1 can be more easily improved.
  • Management of the black area ratio by binarization of the optical microscope image is suitable for the management method of oxygen barrier property and printability because the measurement range is wide and the protrusions can be found by a simple method.
  • the thickness of the resin base material 10 is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the price and application while considering the suitability as a packaging material and the suitability for laminating other films.
  • the thickness of the resin base material 10 is practically preferably 3 ⁇ m to 200 ⁇ m, more preferably 5 ⁇ m to 120 ⁇ m, further preferably 6 ⁇ m to 100 ⁇ m, and particularly preferably 10 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the base layer 30 is provided between the resin base material 10 and the inorganic oxide layer 40 or the oxygen barrier film 20.
  • the base layer 30 is a layer containing an organic polymer as a main component, and is sometimes called a primer layer. By providing the base layer 30, the film forming property and the adhesion strength of the inorganic oxide layer 40 or the oxygen barrier film 20 can be improved.
  • the content of the organic polymer in the base layer 30 may be, for example, 70% by mass or more, or 80% by mass or more.
  • the organic polymer include polyacrylic resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyurethane resin, polyamide resin, polyolefin resin, polyimide resin, melamine resin, phenol resin, etc., and the resin base material 10 and the inorganic oxide layer 40 or oxygen.
  • the base layer 30 may contain a silane coupling agent, an organic titanate or a modified silicone oil.
  • the organic polymer has a urethane bond generated by a reaction between a polyol having two or more hydroxyl groups at the polymer terminal and an isocyanate compound, and / or two or more at the polymer terminal.
  • examples thereof include organic polymers containing a reaction product of a polyol having a hydroxyl group and an organic silane compound such as a silane coupling agent or a hydrolyzate thereof.
  • the polyols include at least one selected from acrylic polyols, polyvinyl acetals, polystill polyols, polyurethane polyols and the like.
  • the acrylic polyol may be obtained by polymerizing an acrylic acid derivative monomer, or may be obtained by copolymerizing an acrylic acid derivative monomer and another monomer.
  • the acrylic acid derivative monomer include ethyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxybutyl methacrylate and the like.
  • the monomer copolymerized with the acrylic acid derivative monomer include styrene and the like.
  • the isocyanate compound has an effect of enhancing the adhesion between the resin base material 10 and the inorganic oxide layer 40 or the oxygen barrier film 20 by the urethane bond generated by reacting with the polyol. That is, the isocyanate compound functions as a cross-linking agent or a curing agent.
  • the isocyanate compound include monomers such as aromatic toluene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), aliphatic xylene diisocyanate (XDI), hexamethylene diisocyanate (HMDI), and isophorone diisocyanate (IPDI). Classes, polymers thereof, and derivatives thereof.
  • the above-mentioned isocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • silane coupling agent examples include vinyl trimethoxysilane, ⁇ -chloropropylmethyldimethoxysilane, ⁇ -chloropropyltrimethoxysilane, glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane, and ⁇ -. Examples thereof include methacryloxypropylmethyldimethoxysilane.
  • the organic silane compound may be a hydrolyzate of these silane coupling agents.
  • the organic silane compound may contain one of the above-mentioned silane coupling agent and its hydrolyzate alone or in combination of two or more.
  • the base layer 30 can be formed by blending the above-mentioned components in an organic solvent at an arbitrary ratio to prepare a mixed solution, and using the mixed solution prepared on one surface 12 of the resin base material 10.
  • the mixed solution is, for example, a curing accelerator such as a tertiary amine, an imidazole derivative, a metal salt compound of a carboxylic acid, a quaternary ammonium salt, or a quaternary phosphonium salt; an antioxidant such as a phenol-based, sulfur-based, or phosphite-based antioxidant; It may contain a leveling agent; a flow conditioner; a catalyst; a cross-linking reaction accelerator; a filler and the like.
  • a curing accelerator such as a tertiary amine, an imidazole derivative, a metal salt compound of a carboxylic acid, a quaternary ammonium salt, or a quaternary phosphonium salt
  • an antioxidant such as a phenol
  • the mixed solution is prepared from the resin base material 10 by using a well-known printing method such as an offset printing method, a gravure printing method, or a silk screen printing method, or a well-known coating method such as roll coating, knife edge coating, or gravure coating. Can be coated on top.
  • the base layer 30 can be formed by heating to, for example, 50 to 200 ° C., drying and / or curing.
  • the thickness of the base layer 30 is not particularly limited, and may be, for example, 0.005 to 5 ⁇ m. The thickness may be adjusted according to the application or required properties.
  • the thickness of the base layer 30 is preferably 0.01 to 1 ⁇ m, more preferably 0.01 to 0.5 ⁇ m. When the thickness of the base layer 30 is 0.01 ⁇ m or more, sufficient adhesion strength between the resin base material 10 and the inorganic oxide layer 40 or the oxygen barrier film 20 can be obtained, and the oxygen barrier property is also good. When the thickness of the base layer 30 is 1 ⁇ m or less, it is easy to form a uniform coated surface, and the drying load and the manufacturing cost can be suppressed.
  • the inorganic oxide layer 40 examples include aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide, indium oxide and the like.
  • aluminum oxide or silicon oxide has excellent productivity and heat resistance. It is preferable because it has excellent oxygen barrier property and water vapor barrier property in moisture resistance.
  • the inorganic oxide layer 40 may contain one of these types alone or in combination of two or more types.
  • the thickness of the inorganic oxide layer 40 is preferably 1 to 200 nm. If the thickness is 1 nm or more, excellent oxygen barrier property and water vapor barrier property can be obtained, and if the thickness is 200 nm or less, the production cost can be kept low. At the same time, cracks due to external forces such as bending and pulling are unlikely to occur, and deterioration of the barrier property can be suppressed.
  • the inorganic oxide layer 40 can be formed by a known film forming method such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or a plasma vapor deposition method (CVD).
  • a known film forming method such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or a plasma vapor deposition method (CVD).
  • the oxygen barrier film 20 may be known as an oxygen barrier film formed by the wet coating method.
  • the oxygen barrier film 20 is obtained by forming a coating film made of a coating agent on the base layer 30 or the inorganic oxide layer 40 by a wet coating method and drying the coating film.
  • the coating film is a wet film, and the film is a dry film.
  • oxygen barrier film 20 a film containing at least one of a metal alkoxide and its hydrolyzate or its reaction product and a water-soluble polymer (organic-inorganic composite film) is preferable. Further, a film further containing at least one of a silane coupling agent and a hydrolyzate thereof is preferable.
  • Examples of the metal alkoxide contained in the organic-inorganic composite film and its hydrolyzate include tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] and triisopropoxyaluminum [Al (OC 3 H 7 ) 3 ]. Examples thereof include those represented by the formula M (OR) n and their hydrolysates. One of these may be contained alone or in combination of two or more.
  • the total content of at least one of the metal alkoxide and its hydrolyzate or its reaction product in the organic-inorganic composite membrane is, for example, 40 to 70% by mass.
  • the lower limit of the total content of at least one of the metal alkoxide and its hydrolyzate or its reaction product in the organic-inorganic composite membrane may be 50% by mass.
  • the upper limit of the total content of at least one of the metal alkoxide and its hydrolyzate or its reaction product in the organic-inorganic composite membrane may be 65% by mass.
  • the water-soluble polymer contained in the organic-inorganic composite membrane is not particularly limited, and examples thereof include polyvinyl alcohol-based polymers, polysaccharides such as starch, methyl cellulose, and carboxymethyl cellulose, and acrylic polyol-based polymers. From the viewpoint of further improving the oxygen gas barrier property, the water-soluble polymer preferably contains a polyvinyl alcohol-based polymer.
  • the number average molecular weight of the water-soluble polymer is, for example, 40,000 to 180,000.
  • a polyvinyl alcohol-based water-soluble polymer can be obtained by saponifying (including partially saponifying) polyvinyl acetate, for example.
  • This water-soluble polymer may have tens of percent of acetic acid groups remaining, or may have only a few percent of acetic acid groups remaining.
  • the content of the water-soluble polymer in the organic-inorganic composite membrane is, for example, 15 to 50% by mass.
  • the lower limit of the content of the water-soluble polymer in the organic-inorganic composite membrane may be 20% by mass from the viewpoint of further reducing the oxygen permeability.
  • the upper limit of the content of the water-soluble polymer in the organic-inorganic composite membrane may be 45% by mass from the viewpoint of further reducing the oxygen permeability.
  • silane coupling agent and its hydrolyzate contained in the organic-inorganic composite membrane examples include a silane coupling agent having an organic functional group.
  • examples of such a silane coupling agent and its hydrolyzate include ethyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, ⁇ -chloropropylmethyldimethoxysilane, ⁇ -chloropropyltrimethoxysilane, glycidoxypropyltrimethoxysilane, and ⁇ .
  • One of these may be contained alone or in combination of two or more.
  • the silane coupling agent and its hydrolyzate having an epoxy group are preferable to use at least one of the silane coupling agent and its hydrolyzate having an epoxy group as the organic functional group.
  • the silane coupling agent having an epoxy group include ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane and ⁇ - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane.
  • the silane coupling agent having an epoxy group and its hydrolyzate may have an organic functional group different from the epoxy group, such as a vinyl group, an amino group, a methacryl group or a ureyl group.
  • the silane coupling agent having an organic functional group and its hydrolyzate have the oxygen barrier property of the oxygen barrier film 20 and the underlying layer 30 or inorganic oxidation due to the interaction between the organic functional group and the hydroxyl group of the water-soluble polymer.
  • the adhesiveness with the material layer 40 can be further improved.
  • the epoxy group of the silane coupling agent and its hydrolyzate and the hydroxyl group of polyvinyl alcohol interact with each other to form an oxygen barrier film having particularly excellent oxygen barrier properties and adhesiveness to the base layer 30 or the inorganic oxide layer 40. 20 can be formed.
  • the total content of at least one of the silane coupling agent and its hydrolyzate or its reaction product in the organic-inorganic composite membrane is, for example, 1 to 15% by mass. From the viewpoint of further reducing oxygen permeability, the lower limit of the total content of at least one of the silane coupling agent and its hydrolyzate or its reaction product in the organic-inorganic composite membrane may be 2% by mass. .. From the same viewpoint, the upper limit of the total content of at least one of the silane coupling agent and its hydrolyzate or its reaction product in the organic-inorganic composite membrane may be 12% by mass.
  • the organic-inorganic composite film may contain a crystalline inorganic layered compound having a layered structure.
  • the inorganic layered compound include clay minerals typified by the kaolinite group, smectite group, mica group and the like. One of these may be used alone or in combination of two or more.
  • the particle size of the inorganic layered compound is, for example, 0.1 to 10 ⁇ m.
  • the aspest ratio of the inorganic layered compound is, for example, 50 to 5000.
  • a smectite group clay mineral is preferable because a film having excellent oxygen barrier properties and adhesion strength can be formed by intercalation of a water-soluble polymer between layers of the layered structure.
  • Specific examples of smectite clay minerals include montmoritronite, hectorite, saponite, and water-swellable synthetic mica.
  • a polyvalent metal salt of a carboxylic acid which is a reaction product of a carboxy group of the polycarboxylic acid-based polymer (A) and the polyvalent metal compound (B)
  • examples thereof include a film (a polycarboxylic acid polyvalent metal salt film).
  • a film a polycarboxylic acid polyvalent metal salt film.
  • a coating agent containing a polycarboxylic acid-based polymer (A) as a main component is applied and dried to form an A film, and then a coating agent containing a polyvalent metal compound (B) as a main component is applied and dried.
  • It may be a polyvalent metal salt film of a polycarboxylic acid formed by forming a B film and performing a cross-linking reaction between A / B layers.
  • the polycarboxylic acid-based polymer is a polymer having two or more carboxy groups in the molecule.
  • the polycarboxylic acid-based polymer include (co) polymers of ethylenically unsaturated carboxylic acids; copolymers of ethylenically unsaturated carboxylic acids and other ethylenically unsaturated monomers; alginic acid and carboxymethyl cellulose. , Pectin and the like, acidic polysaccharides having a carboxyl group in the molecule.
  • Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and crotonic acid.
  • Examples of the ethylenically unsaturated monomer copolymerizable with the ethylenically unsaturated carboxylic acid include saturated carboxylic acid vinyl esters such as ethylene, propylene and vinyl acetate, alkyl acrylates, alkyl methacrylates and alkyl itaconates. , Vinyl chloride, vinylidene chloride, styrene, acrylamide, acrylonitrile and the like. These polycarboxylic acid-based polymers may be used alone or in combination of two or more.
  • a polymer containing a structural unit derived from a monomer is preferable, and a polymer containing a structural unit derived from at least one polymerizable monomer selected from the group consisting of acrylic acid, maleic acid, methacrylic acid and itaconic acid is contained. Polymers are particularly preferred.
  • the proportion of the structural unit derived from at least one polymerizable monomer selected from the group consisting of acrylic acid, maleic acid, methacrylic acid and itaconic acid is preferably 80 mol% or more. It is more preferably 90 mol% or more (however, the total of all the constituent units constituting the polymer is 100 mol%).
  • the polymer may be a homopolymer or a copolymer.
  • the other structural unit may be, for example, an ethylenically unsaturated monopolymer copolymerizable with the above-mentioned ethylenically unsaturated carboxylic acid.
  • Examples include structural units derived from polymers.
  • the number average molecular weight of the polycarboxylic acid-based polymer is preferably in the range of 2,000 to 10,000,000, more preferably 5,000 to 1,000,000. If the number average molecular weight is less than 2,000, the obtained gas barrier film cannot achieve sufficient water resistance, and moisture may deteriorate the gas barrier property and transparency, or whitening may occur. On the other hand, if the number average molecular weight exceeds 10,000,000, the viscosity of the coating agent when forming the oxygen barrier film 20 becomes high, and the coatability may be impaired.
  • the number average molecular weight is a polystyrene-equivalent number average molecular weight determined by gel permeation chromatography (GPC).
  • the polycarboxylic acid polymer is a part of the carboxy group. May be pre-neutralized with a basic compound. By neutralizing a part of the carboxy group of the polycarboxylic acid polymer in advance, the water resistance and heat resistance of the A film can be further improved.
  • a basic compound at least one basic compound selected from the group consisting of a polyvalent metal compound, a monovalent metal compound and ammonia is preferable.
  • the polyvalent metal compound a compound exemplified in the description of the polyvalent metal compound (B) described later can be used. Examples of the monovalent metal compound include sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like.
  • additives can be added to the coating agent containing the polycarboxylic acid polymer (A) as the main component, and a cross-linking agent, a curing agent, a leveling agent, a defoaming agent, and an anti-blocking agent are used as long as the barrier performance is not impaired.
  • the solvent used for the coating agent containing the polycarboxylic acid polymer (A) as a main component is preferably an aqueous medium.
  • Aqueous media include water, water-soluble or hydrophilic organic solvents, or mixtures thereof.
  • Aqueous media usually contain water or water as the main component.
  • the content of water in the aqueous medium is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more.
  • Examples of the water-soluble or hydrophilic organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, ethers such as tetrahydrofuran, cellosolves, carbitols and nitriles of acetonitrile. Can be mentioned.
  • the polyvalent metal compound is not particularly limited as long as it is a compound that reacts with the carboxyl group of the polycarboxylic acid-based polymer to form a polyvalent metal salt of the polycarboxylic acid, and is limited to zinc oxide particles, magnesium oxide particles, and magnesium methoxydo. , Copper oxide, calcium carbonate and the like. These may be used alone or in admixture of a plurality. Zinc oxide is preferable from the viewpoint of the oxygen barrier property of the oxygen barrier film.
  • Zinc oxide is an inorganic material having an ultraviolet absorbing ability
  • the average particle size of zinc oxide particles is not particularly limited, but from the viewpoint of gas barrier property, transparency, and coating suitability, the average particle size is preferably 5 ⁇ m or less. It is more preferably 1 ⁇ m or less, and particularly preferably 0.1 ⁇ m or less.
  • Additives may be included.
  • the additive include a resin that is soluble or dispersible in a solvent used for a coating agent, a dispersant that is soluble or dispersible in the solvent, a surfactant, a softener, a stabilizer, a film-forming agent, a thickener, and the like. May be contained.
  • the solvent used for the coating agent preferably contains a resin that is soluble or dispersible in the solvent.
  • a resin that is soluble or dispersible in the solvent As a result, the coatability and film forming property of the coating agent are improved.
  • resins include alkyd resins, melamine resins, acrylic resins, urethane resins, polyester resins, phenol resins, amino resins, fluororesins, epoxy resins, isocyanate resins and the like.
  • a dispersant that is soluble or dispersible in the solvent used for the coating agent. This improves the dispersibility of the multivalent metal compound.
  • a dispersant an anionic surfactant or a nonionic surfactant can be used.
  • the surfactant include (poly) carboxylate, alkyl sulfate ester salt, alkylbenzene sulfonate, alkylnaphthalene sulfonate, alkyl sulfosuccinate, alkyl diphenyl ether disulfonate, alkyl phosphate, and aromatics.
  • Phosphoric acid ester polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkylphenol ether, polyoxyethylene alkyl ester, alkylallyl sulfate ester, polyoxyethylene alkyl phosphate ester, sorbitan alkyl ester, glycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, sugar fatty acid
  • Various surfactants such as esters, polyethylene glycol fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan alkyl esters, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene derivatives, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, polyoxy fatty acid esters, polyoxyethylene alkyl amines, etc. Be done. These surfactants may be used alone or in combination of two or more.
  • the mass ratio of the polyvalent metal compound to the additive is 30: It is preferably in the range of 70 to 99: 1, and preferably in the range of 50:50 to 98: 2.
  • Examples of the solvent used for the coating agent containing the polyvalent metal compound (B) as a main component include water, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, n-butyl alcohol, n-pentyl alcohol and dimethylsul.
  • Examples thereof include foxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, toluene, hexane, heptane, cyclohexane, acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, ethyl acetate and butyl acetate. Further, these solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, toluene, ethyl acetate, methyl ethyl ketone and water are preferable from the viewpoint of coatability.
  • methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol and water are preferable.
  • a coating agent in which a polycarboxylic acid-based polymer (A) and a polyvalent metal compound (B) are mixed is applied and dried to form a polyvalent metal salt film of the polycarboxylic acid
  • the above-mentioned polycarboxylic acid-based Using the polymer (A), the above-mentioned polyvalent metal compound (B), water or alcohols as a solvent, a resin or dispersant that can be dissolved or dispersed in the solvent, and if necessary, an additive are mixed.
  • a polycarboxylic acid polyvalent metal salt film can be formed by applying and drying the coating agent by a known coating method.
  • the coating method for example, casting method, dipping method, roll coating method, gravure coating method, screen printing method, reverse coating method, spray coating method, kit coating method, die coating method, metering bar coating method, chamber doctor combined coating method, etc.
  • the curtain coat method and the like can be mentioned.
  • the thickness of the oxygen barrier film 20 is set according to the required oxygen barrier property, and may be, for example, 0.05 to 5 ⁇ m.
  • the thickness of the oxygen barrier film 20 is preferably 0.05 to 1 ⁇ m, more preferably 0.1 to 0.5 ⁇ m.
  • the thickness of the oxygen barrier film 20 is 0.05 ⁇ m or more, sufficient oxygen barrier properties can be easily obtained.
  • the thickness of the oxygen barrier film 20 is 1 ⁇ m or less, it is easy to form a uniform coated surface, the drying load and the manufacturing cost can be suppressed, and the black area ratio, which is a feature of the present disclosure, is 0.15% or less. The usefulness of using the resin base material 10 having the surface of the above is increased.
  • the organic-inorganic composite film and the gas barrier film having the polycarboxylic acid polyvalent metal salt film show excellent oxygen barrier properties even after boil treatment or retort sterilization treatment.
  • the base layer 30 or the inorganic oxide layer 40 or both the base layer 30 and the inorganic oxide layer 40 are formed on one surface 12 of the resin base material 10, and then the base layer 30 or the inorganic oxide is formed. It can be produced by forming an oxygen barrier film 20 on the layer 40.
  • the method for producing the gas barrier film 1 of the present disclosure includes, for example, a sorting step, a base layer forming step, an inorganic oxide layer forming step, and an oxygen barrier film forming step.
  • Examples of the sorting step include a step of sorting a resin base material raw material having a surface black area ratio of 0.15% or less as a resin base material.
  • the black area ratio of the surface of the resin base material raw material is measured by the same method as the method for measuring the black area ratio of one surface 12 of the resin base material 10 described above.
  • the resin base material 10 As the resin base material 10, a commercially available product may be used, or a product manufactured by a known method may be used.
  • a coating agent is applied to at least one surface 12 of the resin base material 10 by a wet coating method to form a coating film, and the coating film is dried (solvent is removed). Examples thereof include a step of forming the formation 30.
  • a known wet coating method can be used as a coating agent application method.
  • the wet coating method include a roll coating method, a gravure coating method, a reverse coating method, a die coating method, a screen printing method, and a spray coating method.
  • drying the coating film composed of the coating agent known drying methods such as hot air drying, hot roll drying, and infrared irradiation can be used.
  • the drying temperature of the coating film is preferably, for example, 50 to 200 ° C.
  • the drying time varies depending on the thickness of the coating film, the drying temperature, and the like, but is preferably 1 second to 5 minutes, for example.
  • the inorganic oxide layer forming step includes, for example, the vacuum vapor deposition method, the sputtering method, the ion plating method, or the plasma vapor deposition method (CVD) described above on one surface 12 of the resin base material 10 or the base layer 30. ) And the like to form the inorganic oxide layer 40.
  • a coating agent is applied on the base layer 30 or the inorganic oxide layer 40 by a wet coating method to form a coating film, and the coating film is dried (solvent is removed). ) To form the oxygen barrier film 20.
  • a known wet coating method can be used as a coating agent application method.
  • the wet coating method include a roll coating method, a gravure coating method, a reverse coating method, a die coating method, a screen printing method, and a spray coating method.
  • drying the coating film composed of the coating agent known drying methods such as hot air drying, hot roll drying, and infrared irradiation can be used.
  • the drying temperature of the coating film is preferably, for example, 50 to 200 ° C.
  • the drying time varies depending on the thickness of the coating film, the drying temperature, and the like, but is preferably 1 second to 5 minutes, for example.
  • the oxygen barrier film 20 may be formed by applying and drying once, or may be formed by repeating application and drying a plurality of times with the same kind of coating agent or different kinds of coating agents.
  • the base layer 30, the inorganic oxide layer 40, or the oxygen barrier film 20 is formed on one surface 12 of the resin base material 10.
  • the black area ratio of one surface 12 is 0.15% or less.
  • the base layer 30, the inorganic oxide layer 40, or the oxygen barrier film 20 may be formed on both surfaces of the resin base material 10. In that case, the black area ratio of the other surface 14 of the resin base material 10 is 0.15% or less.
  • the black area ratio of both surfaces of the resin base material is 0.15% or less. If there is, the oxygen barrier property is further enhanced and the printability is good, which is preferable.
  • the method for producing the gas barrier film 1 of the present disclosure includes a sorting step, a resin base material having a surface black area ratio of 0.15% or less can be efficiently applied. Therefore, by having the sorting step, the gas barrier film 1 having further improved oxygen barrier properties can be efficiently produced. In addition, by having the sorting step, the gas barrier film 1 having good printability can be efficiently produced.
  • the gas barrier film 1 of the present disclosure may further include a printing layer, a protective layer, a light-shielding layer, an adhesive layer, a heat-sealing heat-sealing layer, and other functional layers, if necessary.
  • the heat-sealing layer is arranged on at least one outermost surface layer of the gas barrier film 1. Since the gas barrier film 1 has a heat-sealing layer, the gas barrier film 1 becomes one that can be sealed by a heat seal (for example, a package or a lid).
  • the heat-sealing layer is, for example, a polyurethane-based or polyester on a laminate obtained by forming the base layer 30, the inorganic oxide layer 40, and the oxygen barrier film 20 of the present embodiment on one side or both sides of the resin base material. It can be laminated by a known dry laminating method, extrusion laminating method or the like using a known adhesive such as a system or a polyether system.
  • the brightness in a monochrome image is binarized, and the total area ratio (black area ratio) of a black region having a size of 100 ⁇ m 2 or more is calculated.
  • the film 20 is laminated.
  • an oxygen barrier film 20 is formed on the surface of a resin base material 10 having a black area ratio of 0.15% or less via a base layer 30 and / or an inorganic oxide layer 40. Since it is formed, film defects due to large protrusions on the surface of the base material are less likely to occur, and the oxygen barrier property is more likely to be improved. In addition, it is easy to improve the printability of the gas barrier film 1.
  • the gas barrier film 1 of the present disclosure as a packaging material, the quality retention of the contents can be improved at low cost.
  • gas barrier film 1 of the present disclosure as a packaging material, printing can be easily and beautifully performed.
  • the oxygen barrier property of the gas barrier film having a film formed on the surface of the resin base material by a wet coating method, a vapor deposition method, a sputtering method or the like may not be stable depending on the production lot.
  • the oxygen barrier property of the gas barrier film may be inferior to the original oxygen barrier property, that is, the oxygen barrier property assumed from the material constituting the film and the thickness of the film.
  • the thickness of the film becomes thin, such a problem tends to occur easily. Therefore, it is necessary to make the thickness of the gas barrier layer thicker than necessary, which causes problems of poor productivity and excessive material cost.
  • a polyolefin resin-based film as a resin base material is inexpensive and has a high water vapor barrier property, and is often used as a packaging material.
  • a polyolefin resin-based film is inexpensive and has a high water vapor barrier property, and is often used as a packaging material.
  • it since it has poor adhesion to a gas barrier film, it is laminated with a heat-sealable resin film. There is a drawback that the lamination strength is inferior when it is used as a gas barrier packaging material.
  • An object of the present invention is to provide a gas barrier film and a method for producing the same.
  • the present inventors observed the surface and cross section of the gas barrier film having poor oxygen barrier properties in detail with an optical microscope or an electron microscope in order to investigate the cause of the above problem.
  • a defect having a width of several ⁇ m occurred in the film at the portion where the AB agent protruded high.
  • FIG. 8. An example of a cross-sectional electron microscope image is shown in FIG. 8.
  • the protrusion height and protrusion density of the AB agent vary depending on the production lot of the resin base material, and when the surface of the resin base material is coated with a gas barrier film (oxygen barrier film), it is locally localized at the position of a large convex portion. It is probable that the film was not formed, defects were generated, and the oxygen barrier property was unstable.
  • a gas barrier film oxygen barrier film
  • the present inventors have devised a method for accurately grasping a wide range of surface states of a resin base material that affects the oxygen barrier property of a gas barrier film in a short time, and have reached the present disclosure.
  • the resin base material has at least one of the oxide layers
  • the resin base material has two or more resin layers
  • the resin layer forming the first surface of the two or more resin layers is made of a polyolefin-based copolymer resin.
  • the first surface is a gas barrier film having 20 protrusions / mm 2 or less having a ferrite diameter of 8 ⁇ m or more and measured by the following measuring method.
  • ⁇ Measurement method> An arbitrary area of 36.6 mm square on the first surface of the resin base material is irradiated with light using a white LED line light source at a light source distance of 100 mm and an incident angle of 83 °, and transmitted light with a measurement angle of 90 ° is emitted by a monochrome line camera. A photograph is taken to acquire a photographed image, an analysis image of 3551 pixels ⁇ 5864 pixels (2.5 ⁇ 4.0 mm) is cut out from the photographed image, and protrusions having a ferret diameter of 8 ⁇ m or more in the analysis image are counted.
  • a gas barrier film having a thickness of the base layer of 0.01 to 1 ⁇ m.
  • the base layer contains an organic polymer as a main component, and the organic polymer is a polyacrylic resin, a polyol resin, a polyurethane resin, a polyamide resin, or a reaction product of these organic polymers.
  • a gas barrier film containing at least one of.
  • a gas barrier film in which the inorganic oxide layer is aluminum oxide or silicon oxide.
  • a gas barrier film having a thickness of 0.05 to 1 ⁇ m.
  • the gas barrier is a film containing at least one of a metal alkoxide, a hydrolyzate of a metal alkoxide, and a reaction product of a metal alkoxide or a hydrolyzate of a metal alkoxide, and a water-soluble polymer. Sex film.
  • Sex film in which the oxygen barrier film further contains at least one reaction product of a silane coupling agent, a hydrolyzate of a silane coupling agent, and a silane coupling agent or a hydrolyzate of a silane coupling agent.
  • a gas barrier film in which the oxygen barrier film contains a polyvalent metal salt of a carboxylic acid which is a reaction product of a carboxyl group of a polycarboxylic acid polymer (A) and a polyvalent metal compound (B).
  • [11] The method for producing a gas barrier film according to any one of [1] to [10], wherein the number of protrusions on one surface of the resin base material raw material is measured by the following measuring method, and the ferret diameter is measured.
  • a method for producing a gas barrier film which comprises a step of making a gas barrier film.
  • ⁇ Measurement method> An arbitrary area of 36.6 mm square on the first surface of the resin base material is irradiated with light using a white LED line light source at a light source distance of 100 mm and an incident angle of 83 °, and transmitted light with a measurement angle of 90 ° is emitted by a monochrome line camera. A photograph is taken to acquire a photographed image, an analysis image of 3551 pixels ⁇ 5864 pixels (2.5 ⁇ 4.0 mm) is cut out from the photographed image, and protrusions having a ferret diameter of 8 ⁇ m or more in the analysis image are counted.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the gas barrier film 101 according to the second embodiment.
  • the dimensional ratio in FIG. 4 is different from the actual one for convenience of explanation.
  • the gas barrier film 101 has a resin base material 120, a base layer 140, an inorganic oxide layer 150, and an oxygen barrier film 130. Either the base layer 140 or the inorganic oxide layer 150 may be omitted.
  • the base layer 140 is laminated in contact with the first surface 21 of the resin base material 120, and the inorganic oxide layer 150 is laminated on the opposite surface of the base layer 140 in contact with the resin base material 120.
  • the inorganic oxide layer 150 is laminated in contact with the base layer 140, and the oxygen barrier film 130 is located in contact with the surface opposite to the surface of the inorganic oxide layer 150 in contact with the base layer 140.
  • the inorganic oxide layer 150 is laminated on the first surface 21 of the resin base material 120.
  • the oxygen barrier film 130 is laminated on the base layer 140.
  • the resin base material 120 has two or more resin layers including the base layer 25. In this embodiment, it has a base layer 25 and a surface layer 23 located on one surface of the base layer 25. The surface layer 23 constitutes the first surface 21 of the resin base material 120.
  • the resin base material 120 contains a resin, and each of the surface layer 23 and the base layer 25 constituting the resin base material 120 also contains a resin.
  • the base layer 25 adjusts the mechanical properties, chemical properties, thermal properties, optical properties, etc. of the resin base material 120.
  • the mechanical properties include rigidity, elongation, waist, tear strength, impact strength, piercing strength, pinhole resistance, and the like.
  • Chemical properties include water vapor barrier property, gas barrier property, aroma retention property, chemical resistance, oil resistance and the like.
  • Thermal characteristics include melting point / glass transition point, heat resistant temperature, cold resistant temperature, heat shrinkage rate, and the like.
  • Optical characteristics include transparency and glossiness.
  • a polyolefin resin is preferable from the viewpoint of easy availability and water vapor barrier property.
  • the polyolefin resin include polyethylene, polypropylene, polybutene and the like.
  • Polypropylene may be a homopolymer, a random copolymer, or a block copolymer. Homopolymers are polypropylenes consisting of elemental propylene alone. Random copolymers are polypropylenes in which propylene, which is the main monomer, and a comonomer of a different type from propylene are randomly copolymerized to form a homogeneous phase.
  • Block copolymers are polypropylenes in which propylene, which is the main monomer, and the above-mentioned comonomer are copolymerized in a block-like manner or polymerized in a rubber-like manner to form an inhomogeneous phase. Any one of these polyolefin resins may be used alone, or two or more thereof may be blended and used.
  • the base layer 25 may contain additives.
  • the additive can be appropriately selected from various known additives. Examples of additives include fillers, anti-blocking agents (AB agents), heat-resistant stabilizers, weather-resistant stabilizers, UV absorbers, lubricants, slip agents, nucleating agents, antistatic agents, anti-fog agents, pigments, and dyes. Be done. Any one of these additives may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. The content of the additive in the base layer 25 can be appropriately adjusted as long as it does not interfere with the effects of the present disclosure.
  • the base layer 25 may have a single-layer structure or a multi-layer structure.
  • the thickness of the base layer 25 may be, for example, 3 to 200 ⁇ m and 6 to 30 ⁇ m.
  • the surface layer 23 is composed of a polyolefin-based copolymer resin.
  • the polyolefin-based copolymer resin include ethylene / propylene copolymer, ethylene / 1-butene copolymer, propylene / 1-butene copolymer, propylene / penten copolymer, and ethylene / propylene / 1-butene.
  • Examples thereof include a polymer, an ethylene / acrylic acid copolymer, an ionomer obtained by cross-linking an ethylene / acrylic acid copolymer with a metal ion, a propylene / acrylic acid copolymer, and the like, and even if they are random copolymers, they have a block common weight. It may be a coalescence. Any one of these resins may be used alone, or two or more thereof may be blended and used. Since the surface layer 23 is made of a polyolefin-based copolymer resin, the adhesion to any of the base layer 140, the inorganic oxide layer 150, and the oxygen barrier film 130 laminated on the resin base material 120 is improved.
  • the surface layer 23 may contain additives.
  • the additive can be appropriately selected from various known additives. Examples of additives include anti-blocking agents (AB agents), heat-resistant stabilizers, weather-resistant stabilizers, UV absorbers, lubricants, slip agents, nucleating agents, antistatic agents, anti-fog agents, pigments, and dyes. Any one of these additives may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. The content of the additive on the surface layer 23 can be appropriately adjusted as long as it does not interfere with the effects of the present disclosure.
  • protrusions derived from the AB agent are formed on the first surface 21 of the resin base material 120.
  • the protrusions prevent the films from adhering to each other, and improve the processability in winding, unwinding, and transporting the original film.
  • the average particle size of the AB agent and the amount of the AB agent added affect the size and number of protrusions on the first surface 21, so that the number of protrusions having a ferret diameter of 8 ⁇ m or more in the measurement method described later is 20 pieces / mm 2 or less. It is desirable to adjust.
  • the AB agent is a solid particle, and examples thereof include organic particles and inorganic particles.
  • the organic particles include polymethylmethacrylate particles, polystyrene particles, polyamide particles and the like. These organic particles can be obtained by, for example, emulsion polymerization or suspension polymerization.
  • the inorganic particles include silica particles, zeolite, talc, kaolinite, and feldspar. Any one of these AB agents may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
  • polymethylmethacrylate particles are preferable in the organic system, and silica particles are preferable in the inorganic system.
  • the average particle size of the AB agent is preferably 0.1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less. From the viewpoint of achieving both the blocking prevention performance and the gas barrier performance of the gas barrier film 101, the average particle size of the AB agent is particularly preferably 1 ⁇ m or more and 4 ⁇ m or less. The average particle size of the AB agent is measured by the Coulter method.
  • the amount of the AB agent added is preferably, for example, 0.05 to 0.4% by mass with respect to the total mass of the surface layer 23.
  • the amount of the AB agent added to the surface layer 23 is calculated by the following formula.
  • Amount of AB agent added [mass%] ⁇ (i) / 100 ⁇ x ⁇ (ii) / 100 ⁇ x 100
  • (i) is the concentration (mass%) of the AB agent in the masterbatch resin chip formed into pellets by adding the AB agent to the resin, stirring the resin, charging the resin into the extruder, kneading the resin, and performing melt extrusion. Point to.
  • the concentration (mass%) of the masterbatch resin chip containing the AB agent with respect to the total mass of the resin pellets constituting the surface layer 23 when the masterbatch resin chip containing the AB agent is blended with the resin containing no AB agent. ) Is shown.
  • the addition amount is preferably 0.05 to 0.4% by mass with respect to the total mass of the base layer 25, and the addition amount can be calculated by the above formula.
  • the thickness of the surface layer 23 may be, for example, 0.1 to 10 ⁇ m, and further may be 0.5 to 5.0 ⁇ m.
  • the resin base material 120 is preferably a coextruded film containing at least a surface layer 23 and a base layer 25.
  • the resin base material 120 may be a stretched film or an unstretched film.
  • the resin base material 120 preferably has a biaxially stretched polypropylene film. Since the biaxially stretched polypropylene film is particularly excellent in water vapor barrier performance, having the biaxially stretched polypropylene film improves the water vapor barrier property of the gas barrier film 101.
  • the biaxially stretched polypropylene film may be one in which at least one of homopolymers, random copolymers, block copolymers and the like is processed into a film.
  • the biaxially stretched polypropylene film is preferably a coextruded film.
  • the base layer 25 may be made of a biaxially stretched polypropylene film, or may be a laminate of a biaxially stretched polypropylene film and another resin film.
  • resin films include engineering of polyester films such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyolefin resin films such as polyethylene, polystyrene films, polyamide films such as nylon, polycarbonate films, polyacrylonitrile films, and polyimide films. Examples include plastic films.
  • the thickness of the resin base material 120 is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the price and application while considering the suitability as a packaging material and the suitability for laminating other films.
  • the thickness of the resin base material 120 is practically preferably 3 ⁇ m to 200 ⁇ m, more preferably 5 ⁇ m to 120 ⁇ m, and even more preferably 6 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the first surface 21 of the resin base material 120 may be subjected to at least one treatment selected from the group consisting of chemical treatment, solvent treatment, corona treatment, plasma treatment and ozone treatment.
  • the first surface 21 of the resin base material 120 of the gas barrier film 101 of the present disclosure is characterized by having 20 protrusions / mm 2 or less having a ferret diameter of 8 ⁇ m or more as measured by the measurement method shown below, and is characterized by a film defect.
  • the first surface 21 of the resin base material 120 preferably has 17 protrusions / mm 2 or less having a ferret diameter of 8 ⁇ m or more, and more preferably 15 protrusions / mm 2 or less having a ferret diameter of 8 ⁇ m or more.
  • the number of protrusions having a ferret diameter of 8 ⁇ m or more may be 0 / mm 2 .
  • Most of the protrusions having a ferret diameter of 8 ⁇ m or more have a height from the flat portion of the first surface 21 to the apex of the protrusions exceeding 1 ⁇ m, and tend to cause film defects of the oxygen barrier film.
  • the number of protrusions having a ferret diameter of 8 ⁇ m or more is 20 / mm 2 or less, film defects are less likely to occur in the base layer 140, the inorganic oxide layer 150, and the oxygen barrier film 130, and thus the oxygen barrier property of the gas barrier film 101. Is easier to make better.
  • the protrusions formed on the first surface 21 of the resin base material 120 may be derived from the AB agent or may be caused by other factors, and are not particularly limited. In the present specification, the number of protrusions on the first surface 21 of the resin base material 120 is a value measured by the following measuring method.
  • a white LED line light source is used from the second surface 22 side, which is the opposite surface of the first surface 21 of the resin base material 120, to an arbitrary region of 36.6 mm square of the resin base material 120, and the light source distance is 100 mm and the incident angle.
  • Light is irradiated at 83 °.
  • the transmitted light with a measurement angle of 90 ° is photographed with a monochrome line camera to acquire a photographed image.
  • An analysis image of 3551 pixels ⁇ 5864 pixels (2.5 ⁇ 4.0 mm) is cut out from the acquired photographed image.
  • the cut out analysis image is used to extract protrusions having a ferret diameter of 8 ⁇ m or more with image analysis software, count the number of protrusions, and convert the number of protrusions per mm 2 to obtain the number of protrusions having a ferret diameter of 8 ⁇ m or more.
  • the method of measuring the number of protrusions on the first surface 21 of the resin base material 120 will be described below with reference to the drawings. First, the measuring device will be described.
  • the measuring device 15 for measuring the number of protrusions on the first surface 21 of the resin base material 120 includes a sample holder 2, a light source 4, and a monochrome line camera 7.
  • the sample holder 2 is installed on the transport device 16 and can move in the horizontal direction.
  • a punch hole 3 is formed in the central portion of the sample holder 2.
  • the light source 4 is located below the sample holder 2 and is installed at a position where the light source distance is 100 mm, and the light source control device 6 is connected to the light source 4.
  • the monochrome line camera 7 is located above the sample holder 2, and the monochrome line camera 7 is equipped with a macro lens 8.
  • An image processing device 9 is connected to the monochrome line camera 7.
  • a transport control unit 17 is connected to the image processing device 9.
  • the transfer control unit 17 is connected to the transfer device 16.
  • the sample holder 2 is not particularly limited as long as it is flat and horizontal, and a known holder may be used.
  • a visible light white LED line light source is preferable.
  • the monochrome line camera 7 having 16384 pixels and one pixel having a sensor size of 3.52 ⁇ m.
  • the monochrome line camera 7 is preferably controlled by the image processing device 9 via a standard interface such as a camera link or USB.
  • the image processing device 9 is composed of, for example, a personal computer equipped with a frame grabber or the like connected to the monochrome line camera 7, and image processing software or the like for controlling the frame grabber.
  • a personal computer equipped with a frame grabber or the like and image processing software for controlling the frame grabber are widely distributed or commercially available, and they can be used as the image processing device 9. Examples of the image processing software include public domain software "ImageJ" developed by the National Institutes of Health (NIH).
  • the transport device 16 preferably uses a uniaxial stage or the like driven by a stepping motor.
  • the transfer control unit 17 controls the transfer speed, transfer start, transfer stop, and the like.
  • the first surface 21 of the resin base material 120 is directed toward the monochrome line camera 7, and the resin base material 120 is fixed to the sample holder 2 so that there is no in-plane height difference. ..
  • the resin base material 120 it is preferable to fix the end portion of the resin base material 120 with OPP tape, masking tape, or the like.
  • the resin base material 120 is fixed to the sample holder 2 so that the image measurement position 18 of the resin base material 120 is aligned with the punched hole 3.
  • the white LED line light is incident from the light source 4.
  • the amount of light of the light source 4 can be adjusted by the light source control device 6.
  • the amount of light of the incident light L1 is preferably adjusted by using the light source control device 6 so that the amount of light at the image measurement position 18 is 442 lux.
  • the incident light L1 from the light source 4 is a monochrome line at a position where the measurement angle 19 is 90 ° with respect to the first surface 21 by shifting the incident light L1 with respect to the first surface 21 at an angle of 83 ° and diagonally 7 ° from the vertical direction.
  • a camera 7 is installed, and the transmitted light L2 transmitted through the image measurement position 18 is photographed by the monochrome line camera 7 via the macro lens 8.
  • the magnification of the macro lens 8 is 5 times, the F value is 2.8, and the resolution is 0.704 ⁇ m.
  • the measurement range of the monochrome line camera 7 at the image measurement position 18 is a region of 36.6 mm square, and the effective illumination range of the light source 4 is a region of 36.6 mm square or more.
  • the measurement range of the transmitted light L2 is the area of 36.6 mm square on the first surface 21.
  • the transport device 16 is moved so that the measurement range is in the above region.
  • a pulse signal indicating the transfer speed is taken into the image processing device 9.
  • the transport speed for moving the transport device 16 is preferably set to be equal to the product of the spatial resolution and the capture frequency.
  • the spatial resolution is determined from the sensor size (3.52 ⁇ m) of the monochrome line camera 7 and the magnification (5 times) of the macro lens 8.
  • the capture frequency is the capture frequency of one line of the monochrome line camera 7.
  • the transport speed is set to be equal to the product of the spatial resolution and the capture frequency, and the resin base material 120 is continuously transported at the image measurement position 18 of the monochrome line camera 7. At the image measurement position 18, the image of the first surface 21 of the resin base material 120 is measured and photographed by the monochrome line camera 7.
  • the exposure time of the monochrome line camera 7 is 80 ⁇ s. Set the period of the capture frequency to be longer than the exposure time.
  • the resin base material 120 is transported, and a photographed image of 5,684 pixels or more is acquired in the transport direction of the resin base material 120.
  • the central 3551 pixels corresponding to the sensor arrangement direction of the monochrome line camera 7 (the direction orthogonal to the transport direction of the resin base material 120) and 5864 pixels in the transport direction are cut out and used as an analysis image.
  • the transport direction it is possible to cut out 5864 pixels or more to widen the measurement range.
  • the cut out analysis image is analyzed with image analysis software.
  • FIG. 6 shows the principle that minute protrusions and dents on the surface of the resin base material 120 can be detected in this measurement system.
  • the incident angle ⁇ 2 is made smaller than the measurement angle ⁇ 1 with the line camera, the image is visualized three-dimensionally in the protruding portion, where the upper direction of the image is bright and the lower direction is dark. In the recessed part, the top and bottom are reversed. It is presumed to be due to refraction similar to a spherical lens. Using this tendency, bright particles and dark particles are selected from the analysis image by brightness, size, and roundness, respectively, and binarized, and the particles with bright top and dark bottom are extracted and extracted as protrusions. Acquire the ferret diameter data of. FIG.
  • FIG. 7 shows a photographed image of the first surface 21 of the resin base material 120 of the example and an analysis image obtained by extracting the protrusion portion by the above algorithm. From the ferret diameter data extracted in this way, the number of particles having a ferret diameter of 8 ⁇ m or more in the analysis image was counted, and the value converted into the number per mm 2 area was defined as the number of protrusions.
  • the base layer 140 is provided between the resin base material 120 and the inorganic oxide layer 150 or the oxygen barrier film 130.
  • the base layer 140 is a layer containing an organic polymer as a main component, and is sometimes called a primer layer. By providing the base layer 140, the film forming property and the adhesion strength of the inorganic oxide layer 150 or the oxygen barrier film 130 can be improved.
  • the content of the organic polymer in the base layer 140 may be, for example, 70% by mass or more, or 80% by mass or more.
  • the organic polymer include polyacrylic resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyurethane resin, polyamide resin, polyolefin resin, polyimide resin, melamine resin, phenol resin, etc., and the resin base material 120 and the inorganic oxide layer 150 or oxygen.
  • the base layer 140 may contain a silane coupling agent, an organic titanate, or a modified silicone oil.
  • the organic polymer has a urethane bond generated by a reaction between a polyol having two or more hydroxyl groups at the polymer terminal and an isocyanate compound, and / or two or more at the polymer terminal.
  • examples thereof include organic polymers containing a reaction product of a polyol having a hydroxyl group and an organic silane compound such as a silane coupling agent or a hydrolyzate thereof.
  • the polyols include at least one selected from acrylic polyols, polyvinyl acetals, polystill polyols, polyurethane polyols and the like.
  • the acrylic polyol may be obtained by polymerizing an acrylic acid derivative monomer, or may be obtained by copolymerizing an acrylic acid derivative monomer and another monomer.
  • the acrylic acid derivative monomer include ethyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxybutyl methacrylate and the like.
  • the monomer copolymerized with the acrylic acid derivative monomer include styrene and the like.
  • the isocyanate compound has an effect of enhancing the adhesion between the resin base material 120 and the inorganic oxide layer 150 or the oxygen barrier film 130 by the urethane bond generated by reacting with the polyol. That is, the isocyanate compound functions as a cross-linking agent or a curing agent.
  • the isocyanate compound include monomers such as aromatic toluene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), aliphatic xylene diisocyanate (XDI), hexamethylene diisocyanate (HMDI), and isophorone diisocyanate (IPDI). Classes, polymers thereof, and derivatives thereof.
  • the above-mentioned isocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • silane coupling agent examples include vinyl trimethoxysilane, ⁇ -chloropropylmethyldimethoxysilane, ⁇ -chloropropyltrimethoxysilane, glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane, and ⁇ -. Examples thereof include methacryloxypropylmethyldimethoxysilane.
  • the organic silane compound may be a hydrolyzate of these silane coupling agents.
  • the organic silane compound may contain one of the above-mentioned silane coupling agent and its hydrolyzate alone or in combination of two or more.
  • the base layer 140 can be formed by blending the above-mentioned components in an organic solvent at an arbitrary ratio to prepare a mixed solution, and using the mixed solution prepared on the first surface 21 of the resin base material 120.
  • the mixed solution is, for example, a curing accelerator such as a tertiary amine, an imidazole derivative, a metal salt compound of a carboxylic acid, a quaternary ammonium salt, or a quaternary phosphonium salt; an antioxidant such as a phenol-based, sulfur-based, or phosphite-based antioxidant; It may contain a leveling agent; a flow conditioner; a catalyst; a cross-linking reaction accelerator; a filler and the like.
  • the mixed solution is formed on the resin base material 120 by using a well-known printing method such as an offset printing method, a gravure printing method, or a silk screen printing method, or a well-known coating method such as roll coating, knife edge coating, or gravure coating. Can be coated on top.
  • the base layer 140 can be formed by heating to, for example, 50 to 200 ° C., drying and / or curing.
  • the thickness of the base layer 140 is not particularly limited, and may be, for example, 0.005 to 5 ⁇ m. The thickness may be adjusted according to the application or required characteristics.
  • the thickness of the base layer 140 is preferably 0.01 to 1 ⁇ m, more preferably 0.01 to 0.5 ⁇ m. When the thickness of the base layer 140 is 0.01 ⁇ m or more, sufficient adhesion strength between the resin base material 120 and the inorganic oxide layer 150 or the oxygen barrier film 130 can be obtained, and the oxygen barrier property is also good. When the thickness of the base layer 140 is 1 ⁇ m or less, it is easy to form a uniform coated surface, and the drying load and the manufacturing cost can be suppressed.
  • the inorganic oxide layer 150 examples include aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide, and indium oxide.
  • aluminum oxide or silicon oxide has excellent productivity and heat resistance. It is preferable because it has excellent oxygen barrier property and water vapor barrier property in moisture resistance.
  • the inorganic oxide layer 150 may contain one of these types alone or in combination of two or more types.
  • the thickness of the inorganic oxide layer 150 is preferably 1 to 200 nm. If the thickness is 1 nm or more, excellent oxygen barrier property and water vapor barrier property can be obtained, and if the thickness is 200 nm or less, the production cost can be kept low.
  • the inorganic oxide layer 150 can be formed by a known film forming method such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or a plasma vapor deposition method (CVD).
  • a known film forming method such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or a plasma vapor deposition method (CVD).
  • the oxygen barrier film 130 may be known as an oxygen barrier film formed by the wet coating method.
  • the oxygen barrier film 130 is obtained by forming a coating film made of a coating agent on the base layer 140 or the inorganic oxide layer 150 by a wet coating method and drying the coating film.
  • the coating film is a wet film, and the film is a dry film.
  • oxygen barrier film 130 a film containing at least one of a metal alkoxide and its hydrolyzate or its reaction product and a water-soluble polymer (organic-inorganic composite film) is preferable. Further, a film further containing at least one of a silane coupling agent and a hydrolyzate thereof is preferable.
  • Examples of the metal alkoxide contained in the organic-inorganic composite film and its hydrolyzate include tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] and triisopropoxyaluminum [Al (OC 3 H 7 ) 3 ]. Examples thereof include those represented by the formula M (OR) n and their hydrolysates. One of these may be contained alone or in combination of two or more.
  • the total content of at least one of the metal alkoxide and its hydrolyzate or its reaction product in the organic-inorganic composite membrane is, for example, 40 to 70% by mass.
  • the lower limit of the total content of at least one of the metal alkoxide and its hydrolyzate or its reaction product in the organic-inorganic composite membrane may be 50% by mass.
  • the upper limit of the total content of at least one of the metal alkoxide and its hydrolyzate or its reaction product in the organic-inorganic composite membrane may be 65% by mass.
  • the water-soluble polymer contained in the organic-inorganic composite membrane is not particularly limited, and examples thereof include polyvinyl alcohol-based polymers, polysaccharides such as starch, methyl cellulose, and carboxymethyl cellulose, and acrylic polyol-based polymers. From the viewpoint of further improving the oxygen gas barrier property, the water-soluble polymer preferably contains a polyvinyl alcohol-based polymer.
  • the number average molecular weight of the water-soluble polymer is, for example, 40,000 to 180,000.
  • a polyvinyl alcohol-based water-soluble polymer can be obtained by saponifying (including partially saponifying) polyvinyl acetate, for example.
  • This water-soluble polymer may have tens of percent of acetic acid groups remaining, or may have only a few percent of acetic acid groups remaining.
  • the content of the water-soluble polymer in the organic-inorganic composite membrane is, for example, 15 to 50% by mass.
  • the lower limit of the content of the water-soluble polymer in the organic-inorganic composite membrane may be 20% by mass from the viewpoint of further reducing the oxygen permeability.
  • the upper limit of the content of the water-soluble polymer in the organic-inorganic composite membrane may be 45% by mass from the viewpoint of further reducing the oxygen permeability.
  • silane coupling agent and its hydrolyzate contained in the organic-inorganic composite membrane examples include a silane coupling agent having an organic functional group.
  • examples of such a silane coupling agent and its hydrolyzate include ethyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, ⁇ -chloropropylmethyldimethoxysilane, ⁇ -chloropropyltrimethoxysilane, glycidoxypropyltrimethoxysilane, and ⁇ .
  • One of these may be contained alone or in combination of two or more.
  • the silane coupling agent and its hydrolyzate having an epoxy group are preferable to use at least one of the silane coupling agent and its hydrolyzate having an epoxy group as the organic functional group.
  • the silane coupling agent having an epoxy group include ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane and ⁇ - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane.
  • the silane coupling agent having an epoxy group and its hydrolyzate may have an organic functional group different from the epoxy group, such as a vinyl group, an amino group, a methacryl group or a ureyl group.
  • the silane coupling agent having an organic functional group and its hydrolyzate have the oxygen barrier property of the oxygen barrier film 130 and the underlying layer 140 or inorganic oxidation due to the interaction between the organic functional group and the hydroxyl group of the water-soluble polymer.
  • the adhesiveness with the material layer 150 can be further improved.
  • the epoxy group of the silane coupling agent and its hydrolyzate and the hydroxyl group of polyvinyl alcohol interact with each other to form an oxygen barrier film having excellent oxygen barrier properties and adhesiveness to the underlying layer 140 or the inorganic oxide layer 150. 130 can be formed.
  • the total content of at least one of the silane coupling agent and its hydrolyzate or its reaction product in the organic-inorganic composite membrane is, for example, 1 to 15% by mass. From the viewpoint of further reducing oxygen permeability, the lower limit of the total content of at least one of the silane coupling agent and its hydrolyzate or its reaction product in the organic-inorganic composite membrane may be 2% by mass. .. From the same viewpoint, the upper limit of the total content of at least one of the silane coupling agent and its hydrolyzate or its reaction product in the organic-inorganic composite membrane may be 12% by mass.
  • the organic-inorganic composite film may contain a crystalline inorganic layered compound having a layered structure.
  • the inorganic layered compound include clay minerals typified by the kaolinite group, smectite group, mica group and the like. One of these may be used alone or in combination of two or more.
  • the particle size of the inorganic layered compound is, for example, 0.1 to 10 ⁇ m.
  • the aspest ratio of the inorganic layered compound is, for example, 50 to 5000.
  • a smectite group clay mineral is preferable because a film having excellent oxygen barrier properties and adhesion strength can be formed by intercalation of a water-soluble polymer between layers of the layered structure.
  • Specific examples of smectite clay minerals include montmoritronite, hectorite, saponite, and water-swellable synthetic mica.
  • a polyvalent metal salt of a carboxylic acid which is a reaction product of a carboxy group of a polycarboxylic acid-based polymer (A) and a polyvalent metal compound (B)
  • examples thereof include a film (a polycarboxylic acid polyvalent metal salt film).
  • a film a polycarboxylic acid polyvalent metal salt film.
  • a coating agent containing a polycarboxylic acid-based polymer (A) as a main component is applied and dried to form an A film, and then a coating agent containing a polyvalent metal compound (B) as a main component is applied and dried.
  • It may be a polyvalent metal salt film of a polycarboxylic acid formed by forming a B film and performing a cross-linking reaction between A / B layers.
  • the polycarboxylic acid-based polymer is a polymer having two or more carboxy groups in the molecule.
  • the polycarboxylic acid-based polymer include (co) polymers of ethylenically unsaturated carboxylic acids; copolymers of ethylenically unsaturated carboxylic acids and other ethylenically unsaturated monomers; alginic acid and carboxymethyl cellulose. , Pectin and the like, acidic polysaccharides having a carboxyl group in the molecule.
  • Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and crotonic acid.
  • Examples of the ethylenically unsaturated monomer copolymerizable with the ethylenically unsaturated carboxylic acid include saturated carboxylic acid vinyl esters such as ethylene, propylene and vinyl acetate, alkyl acrylates, alkyl methacrylates and alkyl itaconates. , Vinyl chloride, vinylidene chloride, styrene, acrylamide, acrylonitrile and the like. These polycarboxylic acid-based polymers may be used alone or in combination of two or more.
  • a polymer containing a structural unit derived from a metric is preferable, and a weight containing a structural unit derived from at least one polymerizable monomer selected from the group consisting of acrylic acid, maleic acid, methacrylic acid and itaconic acid. Coalescence is particularly preferred.
  • the proportion of the structural unit derived from at least one polymerizable monomer selected from the group consisting of acrylic acid, maleic acid, methacrylic acid and itaconic acid is preferably 80 mol% or more. It is more preferably 90 mol% or more (however, the total of all the constituent units constituting the polymer is 100 mol%).
  • the polymer may be a homopolymer or a copolymer.
  • the other structural unit may be, for example, an ethylenically unsaturated monopolymer copolymerizable with the above-mentioned ethylenically unsaturated carboxylic acid.
  • Examples include structural units derived from polymers.
  • the number average molecular weight of the polycarboxylic acid-based polymer is preferably in the range of 2,000 to 10,000,000, more preferably 5,000 to 1,000,000. If the number average molecular weight is less than 2,000, the obtained gas barrier film cannot achieve sufficient water resistance, and moisture may deteriorate the gas barrier property and transparency, or whitening may occur. On the other hand, if the number average molecular weight exceeds 10,000,000, the viscosity of the coating agent when forming the oxygen barrier film 130 becomes high, and the coatability may be impaired.
  • the number average molecular weight is a polystyrene-equivalent number average molecular weight determined by gel permeation chromatography (GPC).
  • the polycarboxylic acid polymer is one of the carboxy groups.
  • the part may be neutralized with a basic compound in advance.
  • the basic compound at least one basic compound selected from the group consisting of a polyvalent metal compound, a monovalent metal compound and ammonia is preferable.
  • the polyvalent metal compound a compound exemplified in the description of the polyvalent metal compound (B) described later can be used.
  • the monovalent metal compound include sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like.
  • additives can be added to the coating agent containing the polycarboxylic acid polymer (A) as the main component, and the additives include a cross-linking agent, a curing agent, a leveling agent, and a defoaming agent as long as the barrier performance is not impaired.
  • the additives include agents, antiblocking agents, antistatic agents, dispersants, surfactants, softeners, stabilizers, film-forming agents, and thickeners.
  • the solvent used for the coating agent containing the polycarboxylic acid polymer (A) as a main component is preferably an aqueous medium.
  • Aqueous media include water, water-soluble or hydrophilic organic solvents, or mixtures thereof.
  • Aqueous media usually contain water or water as the main component.
  • the content of water in the aqueous medium is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more.
  • Examples of the water-soluble or hydrophilic organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, ethers such as tetrahydrofuran, cellosolves, carbitols and nitriles of acetonitrile. Can be mentioned.
  • the polyvalent metal compound is not particularly limited as long as it is a compound that reacts with the carboxyl group of the polycarboxylic acid-based polymer to form a polyvalent metal salt of the polycarboxylic acid, and is limited to zinc oxide particles, magnesium oxide particles, and magnesium methoxydo. , Copper oxide, calcium carbonate and the like. These may be used alone or in admixture of a plurality. Zinc oxide is preferable from the viewpoint of the oxygen barrier property of the oxygen barrier film.
  • Zinc oxide is an inorganic material having an ultraviolet absorbing ability
  • the average particle size of zinc oxide particles is not particularly limited, but from the viewpoint of gas barrier property, transparency, and coating suitability, the average particle size is preferably 5 ⁇ m or less. It is more preferably 1 ⁇ m or less, and particularly preferably 0.1 ⁇ m or less.
  • additives may be contained.
  • the additive include a resin that is soluble or dispersible in a solvent used for a coating agent, a dispersant that is soluble or dispersible in the solvent, a surfactant, a softener, a stabilizer, a film-forming agent, a thickener, and the like. May be contained.
  • a resin that is soluble or dispersible in the solvent used for the coating agent it is preferable to contain a resin that is soluble or dispersible in the solvent used for the coating agent.
  • a resin that is soluble or dispersible in the solvent used for the coating agent As a result, the coatability and film forming property of the coating agent are improved.
  • resins include alkyd resins, melamine resins, acrylic resins, urethane resins, polyester resins, phenol resins, amino resins, fluororesins, epoxy resins, isocyanate resins and the like.
  • a dispersant that is soluble or dispersible in the solvent used for the coating agent. This improves the dispersibility of the multivalent metal compound.
  • a dispersant an anionic surfactant or a nonionic surfactant can be used.
  • the surfactant include (poly) carboxylate, alkyl sulfate ester salt, alkylbenzene sulfonate, alkylnaphthalene sulfonate, alkyl sulfosuccinate, alkyl diphenyl ether disulfonate, alkyl phosphate, and aromatics.
  • Phosphoric acid ester polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkylphenol ether, polyoxyethylene alkyl ester, alkylallyl sulfate ester, polyoxyethylene alkyl phosphate ester, sorbitan alkyl ester, glycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, sugar fatty acid
  • Various surfactants such as esters, polyethylene glycol fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan alkyl esters, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene derivatives, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, polyoxy fatty acid esters, polyoxyethylene alkyl amines, etc. Be done. These surfactants may be used alone or in combination of two or more.
  • the mass ratio of the polyvalent metal compound to the additive is 30: It is preferably in the range of 70 to 99: 1, and preferably in the range of 50:50 to 98: 2.
  • Examples of the solvent used for the coating agent containing the polyvalent metal compound (B) as a main component include water, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, n-butyl alcohol, n-pentyl alcohol and dimethylsul.
  • Examples thereof include foxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, toluene, hexane, heptane, cyclohexane, acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, ethyl acetate and butyl acetate. Further, these solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, toluene, ethyl acetate, methyl ethyl ketone and water are preferable from the viewpoint of coatability.
  • methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol and water are preferable.
  • a coating agent in which a polycarboxylic acid-based polymer (A) and a polyvalent metal compound (B) are mixed is applied and dried to form a polyvalent metal salt film of the polycarboxylic acid
  • the above-mentioned polycarboxylic acid-based Using the polymer (A), the above-mentioned polyvalent metal compound (B), water or alcohols as a solvent, a resin or dispersant that can be dissolved or dispersed in the solvent, and if necessary, an additive are mixed.
  • a polycarboxylic acid polyvalent metal salt film can be formed by applying and drying the coating agent by a known coating method.
  • the coating method for example, casting method, dipping method, roll coating method, gravure coating method, screen printing method, reverse coating method, spray coating method, kit coating method, die coating method, metering bar coating method, chamber doctor combined coating method, etc.
  • the curtain coat method and the like can be mentioned.
  • the thickness of the oxygen barrier film 130 is set according to the required oxygen barrier property, and may be, for example, 0.05 to 5 ⁇ m.
  • the thickness of the oxygen barrier film 130 is preferably 0.05 to 1 ⁇ m, more preferably 0.1 to 0.5 ⁇ m.
  • the thickness of the oxygen barrier film 130 is 0.05 ⁇ m or more, sufficient oxygen barrier properties can be easily obtained.
  • the thickness of the oxygen barrier film 130 is 1 ⁇ m or less, it is easy to form a uniform coated surface, and the drying load and the manufacturing cost can be suppressed.
  • the organic-inorganic composite film and the gas barrier film having the polycarboxylic acid polyvalent metal salt film show excellent oxygen barrier properties even after boil treatment or retort sterilization treatment. , It has sufficient adhesion strength and sealing strength even as a packaging material for boiling and retort treatment by laminating with a sealant film, and further, transparency, bending resistance and stretch resistance not found in metal foils and metal vapor deposition films. It has the advantage that there is no risk of generating harmful substances such as dioxin.
  • the gas barrier film 101 is formed by forming either one of the base layer 140 and the inorganic oxide layer 150 or both the base layer 140 and the inorganic oxide layer 150 on the first surface 21 of the resin base material 120, and then forming the base layer. It can be produced by forming an oxygen barrier film 130 on the 140 or the inorganic oxide layer 150.
  • the method for producing the gas barrier film 101 of the present disclosure includes, for example, a sorting step, a base layer forming step, an inorganic oxide layer forming step, and an oxygen barrier film forming step.
  • Examples of the sorting step include a step of sorting the resin base material raw fabric having 20 protrusions / mm 2 or less having a ferret diameter of 8 ⁇ m or more on the surface as the resin base material 120.
  • the number of protrusions on the surface of the resin base material raw material is measured by the same method as the method for measuring the number of protrusions on the first surface 21 of the resin base material 120 described above.
  • the resin base material 120 a commercially available product may be used, or a product manufactured by a known method may be used.
  • a coating agent is applied to at least the first surface 21 of the resin base material 120 by a wet coating method to form a coating film, and the coating film is dried (solvent is removed).
  • a step of forming the formation 140 can be mentioned.
  • a coating method a known wet coating method can be used. Examples of the wet coating method include a roll coating method, a gravure coating method, a reverse coating method, a die coating method, a screen printing method, and a spray coating method.
  • known drying methods such as hot air drying, hot roll drying, and infrared irradiation can be used. Examples of the drying conditions include conditions at 90 ° C. for 10 seconds.
  • the inorganic oxide layer forming step includes, for example, the vacuum deposition method, the sputtering method, the ion plating method, or the plasma vapor deposition method (CVD) described above on the first surface 21 of the resin base material 120 or the base layer 140. ) And the like to form the inorganic oxide layer 150.
  • a coating agent is applied on the base layer 140 or the inorganic oxide layer 150 by a wet coating method to form a coating film, and the coating film is dried (solvent is removed). )
  • a coating method a known wet coating method can be used. Examples of the wet coating method include a roll coating method, a gravure coating method, a reverse coating method, a die coating method, a screen printing method, and a spray coating method.
  • a method for drying the coating film made of the coating agent known drying methods such as hot air drying, hot roll drying, and infrared irradiation can be used. Examples of the drying conditions include conditions at 90 ° C. for 10 seconds.
  • the oxygen barrier film 130 may be formed by one-time application and drying, or may be formed by repeating application and drying a plurality of times with the same type of coating agent or different types of coating agents.
  • the method for producing the gas barrier film 101 of the present disclosure includes a sorting step
  • the resin base material 120 having 20 protrusions / mm 2 or less having a ferret diameter of 8 ⁇ m or more on the surface can be efficiently applied. Therefore, by having the sorting step, a gas barrier film having further improved oxygen barrier properties can be efficiently produced. In addition, by having the sorting step, the gas barrier film 101 having good printability can be efficiently produced.
  • the gas barrier film 101 of the present disclosure may further include a printing layer, a protective layer, a light-shielding layer, an adhesive layer, a heat-sealing heat-sealing layer, and other functional layers, if necessary.
  • the heat-sealing layer is arranged on at least one outermost layer of the gas barrier film 101. Since the gas barrier film 101 has a heat-sealing layer, the gas barrier film 101 can be sealed by a heat seal (for example, a package or a lid).
  • the heat-sealing layer is, for example, a polyurethane-based layer obtained by forming the base layer 140, the inorganic oxide layer 150, and the oxygen barrier film 130 of the present embodiment on one side or both sides of the resin base material 120. It can be laminated by a known dry laminating method, extrusion laminating method or the like using a known adhesive such as a polyester type or a polyether type.
  • the resin layer forming the first surface 21 is made of a polyolefin-based copolymer resin, and the first surface has 20 protrusions having a ferret diameter of 8 ⁇ m or more measured by the measurement method.
  • Either one of the base layer 140 and the inorganic oxide layer 150, or both the base layer 140 and the inorganic oxide layer 150 are laminated on the first surface 21 of the resin base material 120 having a mm of 2 or less, and further have an oxygen barrier property.
  • the film 130 is laminated.
  • the surface layer 23 is made of a polyolefin-based copolymer resin, and the base layer 140 or the inorganic oxide layer 150 is formed on a resin base material 120 having 20 protrusions / mm 2 or less having a ferret diameter of 8 ⁇ m or more. Since the oxygen barrier film 130 is formed through either one or both of the above, film defects due to large protrusions on the surface of the base material are less likely to occur, the oxygen barrier property can be improved, and the oxygen barrier property can be improved. Adhesion of the film 130 can be improved.
  • the gas barrier film 101 of the present disclosure it is not necessary to unnecessarily increase the thickness of the base layer 140, the inorganic oxide layer 150, and the oxygen barrier film 130, so that productivity can be improved and the amount of material used can be reduced. It is planned. Therefore, by using the gas barrier film 101 of the present disclosure as a packaging material, it is possible to have sufficient laminating strength as a packaging material and to improve the quality retention of the contents at low cost.
  • ⁇ Resin base material> ⁇ 1: Biaxially stretched polypropylene film (trade name: M-1, thickness 20 ⁇ m, single-sided corona treatment, manufactured by Mitsui Chemicals Tohcello Co., Ltd.).
  • ⁇ 3 Biaxially stretched polypropylene film (trade name: TS18TI-TPN, thickness 18 ⁇ m, single-sided corona treatment, Max Speciality Films Limited).
  • ⁇ 4 Biaxially stretched polypropylene film (trade name: P2111, thickness 20 ⁇ m, single-sided corona treatment, manufactured by Toyobo Co., Ltd.).
  • ⁇ 5 Biaxially stretched polypropylene film (trade name: P2171, thickness 20 ⁇ m, single-sided corona treatment, manufactured by Toyobo Co., Ltd.).
  • ⁇ 6 Biaxially stretched polypropylene film (trade name: P2102, thickness 20 ⁇ m, single-sided corona treatment, manufactured by Toyobo Co., Ltd.).
  • ⁇ 7 Biaxially stretched polypropylene film (trade name: P2161, thickness 20 ⁇ m, single-sided corona treatment, manufactured by Toyobo Co., Ltd.).
  • ⁇ 8 Biaxially stretched polypropylene film (trade name: VPH2011, thickness 20 ⁇ m, single-sided corona treatment, average particle size of AB agent 2 ⁇ m on the corona-treated surface side, manufactured by AJ Plast).
  • ⁇ 9 Biaxially stretched polypropylene film (trade name: VPH2011, thickness 20 ⁇ m, single-sided corona treatment, average particle size of AB agent 4 ⁇ m on the corona-treated surface side, manufactured by AJ Plast).
  • ⁇ 10 Biaxially stretched polypropylene film (trade name: PB210J, thickness 20 ⁇ m, single-sided corona treatment, manufactured by Futamura Chemical Co., Ltd.).
  • ⁇ 11 Polyethylene terephthalate film (trade name: P60, thickness 12 ⁇ m, single-sided corona treatment, manufactured by Toray Industries, Inc.).
  • ⁇ 12 Polyethylene terephthalate film (trade name: E5102, thickness 12 ⁇ m, single-sided corona treatment, manufactured by Toyobo Co., Ltd.).
  • ⁇ 13 Polyethylene film (trade name: HD, thickness 40 ⁇ m, single-sided corona treatment, manufactured by Tamapoli Co., Ltd.).
  • ⁇ 14 Polyethylene film (trade name: HS31, thickness 30 ⁇ m, single-sided corona treatment, manufactured by Tamapoli Co., Ltd.).
  • ⁇ 15 Linear low-density polyethylene film (trade name: UB-3, thickness 40 ⁇ m, single-sided corona treatment, manufactured by Tamapoli Co., Ltd.).
  • ⁇ 16 Polyethylene film (trade name: PE3K-H, thickness 25 ⁇ m, single-sided corona treatment, manufactured by Futamura Chemical Co., Ltd.).
  • ⁇ 17 Polyethylene film (trade name: PE3M, thickness 25 ⁇ m, single-sided corona treatment, manufactured by Futamura Chemical Co., Ltd.).
  • ⁇ 18 Linear low-density polyethylene film (trade name: LL-XHT, thickness 25 ⁇ m, single-sided corona treatment, manufactured by Futamura Chemical Co., Ltd.).
  • ⁇ 19 Linear low-density polyethylene film (trade name: LL-RP2, thickness 25 ⁇ m, single-sided corona treatment, manufactured by Futamura Chemical Co., Ltd.).
  • ⁇ 20 Polyethylene film (thickness 25 ⁇ m, single-sided corona treatment, manufactured by WINPAK Limited).
  • ⁇ Manufacturing example 1> Using Acrydic CL-1000 (manufactured by DIC Co., Ltd.) as an acrylic polyol and TDI type curing agent Coronate 2030 (manufactured by Toso Co., Ltd.) as an isocyanate compound, the compounding ratio of the acrylic polyol and the isocyanate compound is solidified. The mixture was blended so as to have a weight-to-weight ratio of 6: 4, and a mixed solution (solid content: 2% by mass) for forming an underlayer was prepared using a diluting solvent (ethyl acetate).
  • a diluting solvent ethyl acetate
  • ⁇ Manufacturing example 2> Diluted by adding 58.9 parts by mass of distilled water to 20 parts by mass of an aqueous polyacrylic acid solution having a number average molecular weight of 200,000 (Aron A-10H manufactured by Toagosei Co., Ltd., solid content concentration 25% by mass). Then, 0.44 parts by mass of aminopropyltrimethoxysilane (manufactured by APTMS Aldrich) was added and stirred to obtain a uniform solution, and a coating agent containing a polycarboxylic acid-based polymer as a main component was prepared.
  • a coating agent containing a polyvalent metal compound as a main component is prepared by mixing 100 parts by mass of an aqueous dispersion of zinc oxide fine particles (ZE143 manufactured by Sumitomo Osaka Cement) and 2 parts by mass of a curing agent Liofol HAERTER UR 5889-21 (manufactured by Henkel). bottom.
  • aqueous solution in which a polyvinyl alcohol resin (PVA trade name: Poval PVA-105, manufactured by Kuraray Co., Ltd., polyvinyl alcohol with a saponification degree of 98 to 99% and a polymerization degree of 500) is dissolved, and tetraethoxysilane (TEOS), ⁇ -glycidoxypropyl.
  • PVA polyvinyl alcohol resin
  • TEOS tetraethoxysilane
  • the aqueous solution was blended so as to be 40:50:10. Further, a diluting solvent was added so that the solvent component of the blended aqueous solution had a mass ratio of water: isopropyl alcohol of 90:10 to prepare a coating agent (5% by mass) for forming an organic-inorganic composite film.
  • Examples 1-1 to 1-8 and Comparative Examples 1-1 to 1-4 A coating film was formed by applying the mixed solution for forming a base layer prepared in Production Example 1 to the corona-treated surface of the resin substrate shown in Table 1 using a gravure printing machine, and placed in an oven at 100 ° C. A base layer having a thickness of 0.1 ⁇ m was formed by passing the mixture for 10 seconds and drying. Next, a coating agent containing the polycarboxylic acid-based polymer prepared in Production Example 2 as a main component is applied onto the formed base layer using a gravure printing machine to form a coating film, which is then placed in an oven at 100 ° C.
  • a polycarboxylic acid-based polymer film having a thickness of 0.2 ⁇ m was formed by passing the film for 10 seconds and drying, and further prepared in Production Example 3 using a gravure printing machine on the polycarboxylic acid-based polymer film.
  • a coating agent containing a polyvalent metal compound as a main component is applied to form a coating film, which is then passed through an oven at 100 ° C. for 10 seconds and dried to form a polyvalent metal compound film having a thickness of 0.2 ⁇ m.
  • An oxygen barrier film composed of a polycarboxylic acid polyvalent metal salt film was formed to obtain gas barrier films of Examples 1-1 to 1-8 and Comparative Examples 1-1 to 1-4.
  • ink ink (trade name: N920LPGT, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) is applied at a halftone dot density of 5% to 50% (in 5% increments). Gradation printing was performed. The ink viscosity was 14 seconds (Zahn cup # 3, 25 ° C.). The printing speed was 150 m / min and the drying temperature was 50 ° C. The surface after printing was observed with an optical microscope, and the missing dots were counted. The judgment was ⁇ if there were less than 5 missing dots in the 6 mm square area, ⁇ if there were 5 to 20 spots, and x if there were 21 or more spots. The determination results are shown in Table 1.
  • missing dots refers to a state in which the ink is poorly deposited on the film substrate and the dots (halftone dots) are not partially transferred. The smaller the number of missing dots until the halftone dot density is low, the better the printability of the highlighted portion.
  • the gas barrier film of each example was bonded to CPP (polypropylene film) using an adhesive to prepare a gas barrier laminated film for retort treatment having a gas barrier film / adhesive / CPP composition.
  • the adhesive used was Mitsui Chemicals polyurethane's two-component curable adhesive, Takelac A620 (main agent) / Takenate A65 (curing agent), and the CPP used was Toray Film's polypropylene film, Trefan ZK93KM (60 ⁇ m). Then, it was dry-laminated with a multi-coater TM-MC manufactured by HIRANO TECSEED, and cured at 40 ° C. for 3 days.
  • the oxygen barrier film of the gas barrier film was arranged so as to be on the adhesive side.
  • An A5 size 4-way seal pouch was prepared from the obtained gas barrier laminated film, filled with 150 ml of tap water as the content, and heat sterilized (retort treatment) for 30 minutes in hot water at 120 ° C. bottom.
  • oxygen permeability (cm 3 /) in an atmosphere of 30 ° C. and 70% RH using an oxygen permeability measuring device (trade name: OXTRAN-2 / 20, manufactured by MOCON). (m 2 ⁇ day ⁇ atm) ) was measured.
  • the water vapor transmission rate measuring device (trade name PERMATRAN-W-3/33, MOCON Inc.), 40 ° C., under an atmosphere of RH 90%, the water vapor transmission rate of (g / (m 2 ⁇ day )) It was measured.
  • the measurement results are shown in Table 1.
  • the gas barrier films of Examples 1-1 to 1-8 have a black area ratio of 0.15% or less, and have an oxygen permeability in an atmosphere of 30 ° C. and a relative humidity of 70%.
  • the value was 2 cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less, good oxygen barrier property was obtained.
  • the gas barrier films of Comparative Examples 1-1 to 1-4 is a black area ratio of 0.15% or more, the value of the oxygen permeability at 2cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) than the black
  • the area ratio was higher than 0.15%, the oxygen permeability increased, and a better oxygen barrier property was not obtained as compared with Examples 1-1 to 1-8.
  • the gas barrier films of Examples 1-1 to 1-8 had a halftone dot density of 30% or more and a printability of " ⁇ ".
  • the gas barrier films of Comparative Examples 1-1 to 1-4 had a printability of "x" at a halftone dot density of 30%.
  • the black area ratio was 0.15% or less, and the printability was good.
  • Examples 2-1 to 2-6 and Comparative Examples 2-1 to 2-4 A coating film was formed by applying the mixed solution for forming a base layer prepared in Production Example 1 to the corona-treated surface of the resin substrate shown in Table 2 using a gravure printing machine, and placed in an oven at 100 ° C. A base layer having a thickness of 0.1 ⁇ m was formed by passing the mixture for 10 seconds and drying. Next, a mixed material containing two or more kinds of metallic silicon, silicon monoxide, and silicon dioxide is evaporated using a vacuum vapor deposition apparatus by an electron beam heating method, and the mixture is composed of silicon oxide having a thickness of 30 nm on the base layer. An inorganic oxide layer was formed.
  • the coating agent for forming the organic-inorganic composite film prepared in Production Example 4 is applied onto the formed inorganic oxide layer using a gravure printing machine to form a coating film, and the coating film is formed in an oven at 100 ° C.
  • an oxygen barrier film composed of an organic-inorganic composite film having a thickness of 0.3 ⁇ m is formed, and the gas barrier properties of Examples 2-1 to 2-6 and Comparative Examples 2-1 to 2-4 are obtained. I got a film.
  • Example 2-7 The gas barrier film of Example 2-7 was obtained in the same manner as in Example 2-3 except that the inorganic oxide layer was directly formed on the corona-treated surface of the resin base material ⁇ 8 without providing a base layer.
  • ink ink (trade name: N920LPGT, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) is applied at a halftone dot density of 5% to 50% (in 5% increments). Gradation printing was performed. The ink viscosity was 14 seconds (Zahn cup # 3, 25 ° C.). The printing speed was 150 m / min and the drying temperature was 50 ° C. The surface after printing was observed with an optical microscope, and the missing dots were counted. The judgment was ⁇ if there were less than 5 missing dots in the 6 mm square area, ⁇ if there were 5 to 20 spots, and x if there were 21 or more spots. The determination results are shown in Table 2.
  • missing dots refers to a state in which the ink is poorly deposited on the film substrate and the dots (halftone dots) are not partially transferred. The smaller the number of missing dots until the halftone dot density is low, the better the printability of the highlighted portion.
  • the gas barrier film of each example was bonded to CPP (polypropylene film) using an adhesive to prepare a gas barrier laminated film for retort treatment having a gas barrier film / adhesive / CPP composition.
  • the adhesive used was Mitsui Chemicals polyurethane's two-component curable adhesive, Takelac A620 (main agent) / Takenate A65 (curing agent), and the CPP used was Toray Film's polypropylene film, Trefan ZK93KM (60 ⁇ m). Then, it was dry-laminated with a multi-coater TM-MC manufactured by HIRANO TECSEED, and cured at 40 ° C. for 3 days.
  • the oxygen barrier film of the gas barrier film was arranged so as to be on the adhesive side.
  • An A5 size 4-way seal pouch was prepared from the obtained gas barrier laminated film, filled with 150 ml of tap water as the content, and heat sterilized (retort treatment) for 30 minutes in hot water at 120 ° C. bottom.
  • oxygen permeability (cm 3 /) in an atmosphere of 30 ° C. and 70% RH using an oxygen permeability measuring device (trade name: OXTRAN-2 / 20, manufactured by MOCON). (m 2 ⁇ day ⁇ atm) ) was measured.
  • the water vapor transmission rate measuring device (trade name PERMATRAN-W-3/33, MOCON Inc.), 40 ° C., under an atmosphere of RH 90%, the water vapor transmission rate of (g / (m 2 ⁇ day )) It was measured.
  • the measurement results are shown in Table 2.
  • the gas barrier films of Examples 2-1 to 2-7 have a black area ratio of 0.15% or less, and have an oxygen permeability in an atmosphere of 30 ° C. and a relative humidity of 70%.
  • the value was 3 cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less, good oxygen barrier property was obtained.
  • the gas barrier films of Comparative Examples 2-1 to 2-4 is a black area ratio of 0.15% or more, the value of the oxygen permeability at 5cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) than the black
  • the area ratio was higher than 0.15%, the oxygen permeability increased, and a better oxygen barrier property was not obtained as compared with Examples 2-1 to 2-7.
  • the gas barrier films of Examples 2-1 to 2-7 had a halftone dot density of 30% or more and a printability of " ⁇ ".
  • the gas barrier films of Comparative Examples 2-1 to 2-4 had a printability of "x" at a halftone dot density of 30%.
  • the black area ratio was 0.15% or less, and the printability was good.
  • Examples 3-1 to 3-7 and Comparative Example 3-1 A coating film was formed by applying the mixed solution for forming a base layer prepared in Production Example 1 to the corona-treated surface of the resin substrate shown in Table 3 using a gravure printing machine, and placed in an oven at 100 ° C. A base layer having a thickness of 0.1 ⁇ m was formed by passing the mixture for 10 seconds and drying. Next, a mixed material containing two or more kinds of metallic silicon, silicon monoxide, and silicon dioxide is evaporated using a vacuum vapor deposition apparatus by an electron beam heating method, and the mixture is composed of silicon oxide having a thickness of 30 nm on the base layer. An inorganic oxide layer was formed.
  • a coating agent containing the polycarboxylic acid-based polymer prepared in Production Example 2 as a main component is applied onto the formed inorganic oxide layer using a gravure printing machine to form a coating film at 100 ° C.
  • a polycarboxylic acid-based polymer film having a thickness of 0.2 ⁇ m is formed by passing the film through the oven for 10 seconds and dried, and further, using a gravure printing machine on the polycarboxylic acid-based polymer film, Production Example 3
  • a coating agent containing the polyvalent metal compound as the main component prepared in step 2 is applied to form a coating film, which is then passed through an oven at 100 ° C. for 10 seconds and dried to form a 0.2 ⁇ m-thick polyvalent metal compound film. It was formed to form an oxygen barrier film composed of a polyvalent metal salt film of a polycarboxylic acid, and gas barrier films of Examples 3-1 to 3-7 and Comparative Example 3-1 were obtained.
  • Example 3-8 A gas barrier film of Example 3-8 was obtained in the same manner as in Example 3-4, except that an inorganic oxide layer was directly formed on the corona-treated surface of the resin base material ⁇ 8 without providing a base layer.
  • ink ink (trade name: N920LPGT, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) is applied at a halftone dot density of 5% to 50% (in 5% increments). Gradation printing was performed. The ink viscosity was 14 seconds (Zahn cup # 3, 25 ° C.). The printing speed was 150 m / min and the drying temperature was 50 ° C. The surface after printing was observed with an optical microscope, and the missing dots were counted. The judgment was ⁇ if there were less than 5 missing dots in the 6 mm square area, ⁇ if there were 5 to 20 spots, and x if there were 21 or more spots. The determination results are shown in Table 3.
  • missing dots refers to a state in which the ink is poorly deposited on the film substrate and the dots (halftone dots) are not partially transferred. The smaller the number of missing dots until the halftone dot density is low, the better the printability of the highlighted portion.
  • the gas barrier film of each example was bonded to CPP (polypropylene film) using an adhesive to prepare a gas barrier laminated film for retort treatment having a gas barrier film / adhesive / CPP composition.
  • the adhesive used was Mitsui Chemicals polyurethane's two-component curable adhesive, Takelac A620 (main agent) / Takenate A65 (curing agent), and the CPP used was Toray Film's polypropylene film, Trefan ZK93KM (60 ⁇ m). Then, it was dry-laminated with a multi-coater TM-MC manufactured by HIRANO TECSEED, and cured at 40 ° C. for 3 days.
  • the oxygen barrier film of the gas barrier film was arranged so as to be on the adhesive side.
  • An A5 size 4-way seal pouch was prepared from the obtained gas barrier laminated film, filled with 150 ml of tap water as the content, and heat sterilized (retort treatment) for 30 minutes in hot water at 120 ° C. bottom.
  • oxygen permeability (cm 3 /) in an atmosphere of 30 ° C. and 70% RH using an oxygen permeability measuring device (trade name: OXTRAN-2 / 20, manufactured by MOCON). (m 2 ⁇ day ⁇ atm) ) was measured.
  • the water vapor transmission rate measuring device (trade name PERMATRAN-W-3/33, MOCON Inc.), 40 ° C., under an atmosphere of RH 90%, the water vapor transmission rate of (g / (m 2 ⁇ day )) It was measured.
  • the measurement results are shown in Table 3.
  • the gas barrier films of Examples 3-1 to 3-8 have a black area ratio of 0.15% or less, and have an oxygen permeability in an atmosphere of 30 ° C. and a relative humidity of 70%.
  • the value was 2 cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less, good oxygen barrier property was obtained.
  • the gas barrier film of Comparative Example 3-1 is a black area ratio of 0.15% or more, the value of the oxygen permeability at 4.7cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm), Example 3 No good oxygen barrier property was obtained as compared with 1 to 3-8.
  • the gas barrier films of Examples 3-1 to 3-8 had a halftone dot density of 30% or more and a printability of " ⁇ ".
  • the gas barrier film of Comparative Example 3-1 had a printability of "x" at a halftone dot density of 30%.
  • the black area ratio was 0.15% or less, and the printability was good.
  • Examples 4-1 to 4-5 and Comparative Example 4-1 A coating film was formed by applying the mixed solution for forming a base layer prepared in Production Example 1 to the corona-treated surface of the resin substrate shown in Table 4 using a gravure printing machine, and placed in an oven at 100 ° C. A base layer having a thickness of 0.1 ⁇ m was formed by passing the mixture for 10 seconds and drying. Next, metallic aluminum was evaporated using a vacuum vapor deposition apparatus based on an electron beam heating method, oxygen gas was introduced therein, and an inorganic oxide layer made of aluminum oxide having a thickness of 20 nm was formed on the base layer.
  • a coating agent containing the polycarboxylic acid-based polymer prepared in Production Example 2 as a main component is applied onto the formed inorganic oxide layer using a gravure printing machine to form a coating film at 100 ° C.
  • a polycarboxylic acid-based polymer film having a thickness of 0.2 ⁇ m is formed by passing the film through the oven for 10 seconds and dried, and further, using a gravure printing machine on the polycarboxylic acid-based polymer film, Production Example 3
  • a coating agent containing the polyvalent metal compound as the main component prepared in step 2 is applied to form a coating film, which is then passed through an oven at 100 ° C. for 10 seconds and dried to form a 0.2 ⁇ m-thick polyvalent metal compound film. It was formed to form an oxygen barrier film composed of a polyvalent metal salt film of a polycarboxylic acid, and gas barrier films of Examples 4-1 to 4-5 and Comparative Example 4-1 were obtained.
  • Example 4-6 A gas barrier film of Example 4-6 was obtained in the same manner as in Example 4-2 except that an inorganic oxide layer was directly formed on the corona-treated surface of the resin base material ⁇ 8 without providing a base layer.
  • ink ink (trade name: N920LPGT, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) is applied at a halftone dot density of 5% to 50% (in 5% increments). Gradation printing was performed. The ink viscosity was 14 seconds (Zahn cup # 3, 25 ° C.). The printing speed was 150 m / min and the drying temperature was 50 ° C. The surface after printing was observed with an optical microscope, and the missing dots were counted. The judgment was ⁇ if there were less than 5 missing dots in the 6 mm square area, ⁇ if there were 5 to 20 spots, and x if there were 21 or more spots. The determination results are shown in Table 4.
  • missing dots refers to a state in which the ink is poorly deposited on the film substrate and the dots (halftone dots) are not partially transferred. The smaller the number of missing dots until the halftone dot density is low, the better the printability of the highlighted portion.
  • An A5 size 4-way seal pouch was prepared from the obtained gas barrier laminated film, filled with 150 ml of tap water as the content, and heat sterilized (retort treatment) for 30 minutes in hot water at 120 ° C. bottom.
  • oxygen permeability (cm 3 /) in an atmosphere of 30 ° C. and 70% RH using an oxygen permeability measuring device (trade name: OXTRAN-2 / 20, manufactured by MOCON). (m 2 ⁇ day ⁇ atm) ) was measured.
  • the water vapor transmission rate measuring device (trade name PERMATRAN-W-3/33, MOCON Inc.), 40 ° C., under an atmosphere of RH 90%, the water vapor transmission rate of (g / (m 2 ⁇ day )) It was measured.
  • the measurement results are shown in Table 4.
  • the gas barrier films of Examples 4-1 to 4-6 have a black area ratio of 0.15% or less, and have an oxygen permeability in an atmosphere of 30 ° C. and a relative humidity of 70%.
  • the value was 1 cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less, good oxygen barrier property was obtained.
  • the gas barrier film of Comparative Example 4-1 is a black area ratio of 0.15% or more, the value of the oxygen permeability 1.5cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm), Example 4 No good oxygen barrier property was obtained as compared with 1 to 4-6.
  • the gas barrier films of Examples 4-1 to 4-6 had a halftone dot density of 30% or more and a printability of " ⁇ ".
  • the gas barrier film of Comparative Example 4-1 had a printability of "x" at a halftone dot density of 30%.
  • the black area ratio was 0.15% or less, and the printability was good.
  • Examples 5-1 to 5-5 and Comparative Examples 5-1 to 5-3 A coating film was formed by applying the mixed solution for forming a base layer prepared in Production Example 1 to the corona-treated surface of the resin substrate shown in Table 5 using a gravure printing machine, and placed in an oven at 60 ° C. By passing through for 10 seconds and drying, a base layer having a thickness of 0.1 ⁇ m was formed. Next, a mixed material containing two or more kinds of metallic silicon, silicon monoxide, and silicon dioxide is evaporated using a vacuum vapor deposition apparatus by an electron beam heating method, and the mixture is composed of silicon oxide having a thickness of 30 nm on the base layer. An inorganic oxide layer was formed.
  • the coating agent for forming the organic-inorganic composite film prepared in Production Example 4 is applied onto the formed inorganic oxide layer using a gravure printing machine to form a coating film, and the coating film is formed in an oven at 60 ° C.
  • an oxygen barrier film composed of an organic-inorganic composite film having a thickness of 0.3 ⁇ m is formed, and the gas barrier films of Examples 5-1 to 5-5 and Comparative Examples 5-1 to 5-3 are formed.
  • Example 5-6 A gas barrier film of Example 5-6 was obtained in the same manner as in Example 5-2, except that an inorganic oxide layer was directly formed on the corona-treated surface of the resin base material ⁇ 14 without providing a base layer.
  • Examples 5-7 to 5-11 and Comparative Examples 5-4 to 5-6 A coating film was formed by applying the mixed solution for forming a base layer prepared in Production Example 1 to the corona-treated surface of the resin substrate shown in Table 5 using a gravure printing machine, and placed in an oven at 60 ° C. A base layer having a thickness of 0.1 ⁇ m was formed by passing the mixture for 10 seconds and drying. Next, metallic aluminum was evaporated using a vacuum vapor deposition apparatus based on an electron beam heating method, oxygen gas was introduced therein, and an inorganic oxide layer made of aluminum oxide having a thickness of 20 nm was formed on the base layer.
  • a coating agent containing the polycarboxylic acid-based polymer prepared in Production Example 2 as a main component is applied onto the formed inorganic oxide layer using a gravure printing machine to form a coating film at 60 ° C.
  • a polycarboxylic acid-based polymer film having a thickness of 0.2 ⁇ m is formed by passing the film through the oven for 10 seconds and dried, and further, using a gravure printing machine on the polycarboxylic acid-based polymer film, Production Example 3
  • a coating agent containing the polyvalent metal compound as the main component prepared in step 2 is applied to form a coating film, which is then passed through an oven at 50 ° C. for 10 seconds and dried to form a 0.2 ⁇ m-thick polyvalent metal compound film. It was formed to form an oxygen barrier film composed of a polyvalent metal salt film of a polycarboxylic acid, and gas barrier films of Examples 5-7 to 5-11 and Comparative Examples 5-4 to 5-6 were obtained. ..
  • Example 5-12 A gas barrier film of Example 5-12 was obtained in the same manner as in Example 5-8, except that an inorganic oxide layer was directly formed on the corona-treated surface of the resin base material ⁇ 14 without providing a base layer.
  • Example 5-13 in the same manner as in Example 5-8, except that a multivalent metal compound film was formed on the base layer formed on the corona-treated surface of the resin base material ⁇ 14 without providing an inorganic oxide layer. A gas barrier film was obtained.
  • the gas barrier film of each example was bonded to LLDPE (polyethylene film) using an adhesive to prepare a gas barrier laminated film for boil treatment having a gas barrier film / adhesive / LLDPE composition.
  • the adhesive used is Mitsui Chemicals polyurethane's two-component curable adhesive, Takelac A620 (main agent) / Takenate A65 (curing agent), and LLDPE uses Mitsui Chemicals Tocello's polyethylene film, TUX MC-S (60 ⁇ m). Then, it was dry-laminated with a multi-coater TM-MC manufactured by HIRANO TECSEED, and cured at 40 ° C. for 3 days.
  • the oxygen barrier film of the gas barrier film was arranged so as to be on the adhesive side.
  • An A5 size 4-way seal pouch was prepared from the obtained gas barrier laminated film, filled with 150 ml of tap water as the content, and heat sterilized (boiled) for 30 minutes in hot water at 90 ° C. bottom.
  • oxygen permeability (cm 3 /) was used in an atmosphere of 30 ° C. and 70% RH using an oxygen permeability measuring device (trade name: OXTRAN-2 / 20, manufactured by MOCON). (m 2 ⁇ day ⁇ atm) ) was measured.
  • the water vapor transmission rate measuring device (trade name PERMATRAN-W-3/33, MOCON Inc.), 40 ° C., under an atmosphere of RH 90%, the water vapor transmission rate of (g / (m 2 ⁇ day )) It was measured. The measurement results are shown in Table 5.
  • the gas barrier films of Examples 5-1 to 5-6 have a black area ratio of 0.15% or less, and have an oxygen permeability in an atmosphere of 30 ° C. and a relative humidity of 70%. value in 2cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less before boiling, becomes 3cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less after boiling, good oxygen barrier properties were obtained.
  • the gas barrier films of Examples 5-7 to 5-13 have a black area ratio of 0.15% or less, and an oxygen permeability value of 1 cm 3 / before and after boiling in an atmosphere of 30 ° C. and 70% relative humidity. (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less and becomes, good oxygen barrier properties were obtained.
  • the gas barrier films of Comparative Examples 5-1 to 5-3 have a black area ratio of 0.15% or more and an oxygen permeability value of 2 cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or more before boiling. in, it becomes 3cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or more after boiling, good oxygen barrier property is not obtained.
  • the gas barrier films of Comparative Examples 5-4 to 5-6 had a black area ratio of 0.15% or more, and an oxygen permeability value of 1 cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or more before and after boiling. Good oxygen barrier properties were not obtained.
  • Example 6-1 to 6-4 and Comparative Examples 6-1 to 6-5 In Examples 6-1 to 6-4 and Comparative Examples 6-1 to 6-5, the influence of the production lot of the resin base material was examined.
  • a coating film was formed by applying the mixed solution for forming a base layer prepared in Production Example 1 to the corona-treated surface of the resin substrate shown in Table 6A using a gravure printing machine, and placed in an oven at 100 ° C.
  • a base layer having a thickness of 0.1 ⁇ m was formed by passing the mixture for 10 seconds and drying.
  • a coating agent containing the polycarboxylic acid-based polymer prepared in Production Example 2 as a main component is applied onto the formed base layer using a gravure printing machine to form a coating film, and an oven at 100 ° C. is formed.
  • a polycarboxylic acid-based polymer film having a thickness of 0.2 ⁇ m is formed by passing the film through the film for 10 seconds and then dried, and further prepared in Production Example 3 using a gravure printing machine on the polycarboxylic acid-based polymer film.
  • a coating agent containing the polyvalent metal compound as a main component is applied to form a coating film, which is then passed through an oven at 100 ° C. for 10 seconds and dried to form a polyvalent metal compound film having a thickness of 0.2 ⁇ m.
  • an oxygen barrier film composed of a polycarboxylic acid polyvalent metal salt film was formed to obtain gas barrier films of Experimental Examples 6-1 to 6-4 and Comparative Examples 6-1 to 6-5.
  • a coating film was formed by applying the mixed solution for forming a base layer prepared in Production Example 1 to the corona-treated surface of the resin substrate shown in Table 6B using a gravure printing machine, and placed in an oven at 100 ° C.
  • a base layer having a thickness of 0.1 ⁇ m was formed by passing the mixture for 10 seconds and drying.
  • a mixed material containing two or more kinds of metallic silicon, silicon monoxide, and silicon dioxide is evaporated using a vacuum vapor deposition apparatus by an electron beam heating method, and the mixture is composed of silicon oxide having a thickness of 30 nm on the base layer.
  • An inorganic oxide layer was formed.
  • the coating agent for forming the organic-inorganic composite film prepared in Production Example 4 is applied onto the formed inorganic oxide layer using a gravure printing machine to form a coating film, and the coating film is formed in an oven at 100 ° C.
  • an oxygen barrier film composed of an organic-inorganic composite film having a thickness of 0.3 ⁇ m is formed, and the gas barrier films of Examples 6-5 to 6-8 and Comparative Examples 6-6 to 6-10 are formed.
  • the black area ratio, oxygen permeability and printability of the resin substrate were evaluated by the same method as in Examples 1-1 to 1-8. The measurement results are shown in Table 6A and Table 6B.
  • the materials, product numbers, manufacturers, and thicknesses of the resin base materials used in Examples 6-1 to 6-4 and Comparative Example 6-1 are the same, but the production lots are different.
  • the materials, product numbers, manufacturers, and thicknesses of the resin base materials used in Examples 6-5 to 6-8 and Comparative Example 6-6 are the same, but the production lots are different.
  • the black area ratio of the resin base material measured by the above method was different for each production lot. That is, from the measurement results of the black area ratio shown in Tables 6A and 6B, the black area ratio measured by the above method is not a value peculiar to the type of resin base material ( ⁇ 8 or ⁇ 9), but varies depending on the production lot. Confirmed to be a value.
  • the gas barrier film according to Examples 6-1 to 6-4 and Examples 6-5 to 6-8 (the black area ratio of the resin base material is 0.15%).
  • the following showed a good oxygen barrier property in an atmosphere of 30 ° C. and a relative humidity of 70%, and the printability was evaluated as “ ⁇ ” at a halftone dot density of 30% or more.
  • the black area ratio of the resin base material exceeds 0.15%, which is compared with Examples 6-1 to 6-4 having the same configuration. Oxygen permeability was high and printability deteriorated.
  • the gas barrier film according to Comparative Example 6-6 also has a black area ratio of the resin base material exceeding 0.15%, and is oxygen permeable as compared with Examples 6-5 to 6-8 having the same configuration. The degree was high and the printability deteriorated.
  • ⁇ Resin base material> ⁇ 1: Biaxially stretched polypropylene film (trade name: ME-1, thickness 20 ⁇ m, surface layer is polyolefin-based copolymer resin, manufactured by Mitsui Chemicals Tocello Co., Ltd.).
  • ⁇ 3 Biaxially stretched polypropylene film (trade name: VPH2011, thickness 20 ⁇ m, surface layer is polyolefin-based copolymer resin, contains AB agent having an average particle size of 2 ⁇ m, manufactured by AJ Plasto).
  • ⁇ 4 Biaxially stretched polypropylene film (trade name: VPH2011, thickness 20 ⁇ m, surface layer is polyolefin-based copolymer resin, contains AB agent having an average particle size of 4 ⁇ m, manufactured by AJ Plasto).
  • ⁇ 5 Biaxially stretched polypropylene film (trade name: TS19TIMCP, thickness 19 ⁇ m, surface layer is polyolefin-based copolymer resin, manufactured by Max Speciality Films Limited).
  • ⁇ 6 Biaxially stretched polypropylene film (trade name: TS18TIV, thickness 18 ⁇ m, surface layer is polyolefin-based copolymer resin, manufactured by Max Speciality Films Limited).
  • ⁇ 7 Biaxially stretched polypropylene film (trade name: TS18TI-TPN, thickness 18 ⁇ m, surface layer is polypropylene homopolymer, manufactured by Max Speciality Films Limited).
  • ⁇ 8 Biaxially stretched polypropylene film (trade name: M-1, thickness 20 ⁇ m, surface layer is polypropylene homopolymer, manufactured by Mitsui Chemicals Tocello Co., Ltd.).
  • Examples 7-1 to 7-3 and Comparative Examples 7-1 to 7-5 A coating film was formed by applying the mixed solution for forming a base layer prepared in Production Example 1 to the first surface of the resin base material shown in Table 7 using a gravure printing machine, and placed in an oven at 100 ° C. A base layer having a thickness of 0.1 ⁇ m was formed by passing the mixture for 10 seconds and drying. Next, a mixed material containing two or more kinds of metallic silicon, silicon monoxide, and silicon dioxide is evaporated using a vacuum vapor deposition apparatus by an electron beam heating method, and the mixture is composed of silicon oxide having a thickness of 30 nm on the base layer. An inorganic oxide layer was formed.
  • a coating agent for forming an organic-inorganic composite film prepared in Production Example 4 is applied onto the formed inorganic oxide layer using a gravure printing machine to form a coating film, which is then placed in an oven at 100 ° C.
  • an oxygen barrier film composed of an organic-inorganic composite film having a thickness of 0.3 ⁇ m is formed, and the gas barriers of Examples 7-1 to 7-3 and Comparative Examples 7-1 to 7-5 are formed.
  • a sex film was obtained.
  • Example 7-4 A gas barrier film of Example 7-4 was obtained in the same manner as in Example 7-3, except that an inorganic oxide layer was directly formed on the first surface of the resin base material ⁇ 3 without providing a base layer.
  • the gas barrier film of each example was bonded to CPP (polypropylene film) using an adhesive to prepare a gas barrier laminated film for retort treatment having a gas barrier film / adhesive / CPP composition.
  • a two-component curable adhesive made by Mitsui Chemicals Polyurethane, Takelac A620 (main agent) / Takenate A65 (hardener) is used as the adhesive, and a polypropylene film manufactured by Toray Film Processing, Trefan ZK93KM (60 ⁇ m) is used as the CPP.
  • the first surface of the resin base material is a polyolefin-based copolymer resin, and the first surface of the resin base material has 20 protrusions / mm 2 or less with a ferret diameter of 8 ⁇ m or more.
  • the gas barrier films of 7-1 to 7-4 showed good oxygen barrier properties with an oxygen permeability value of 3 cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less in an atmosphere of 30 ° C. and 70% RH. It showed a good steam barrier property with a value of steam permeability of 1 g / (m 2 ⁇ day) or less in an atmosphere of 40 ° C. and 90% RH.
  • the gas barrier films of Comparative Examples 7-1 to 7-3 in which the first surface Feret's diameter 8 ⁇ m or more protrusions of the resin base material is greater than 20 / mm 2, the value of oxygen permeability 3 cm 3 / It was more than (m 2 ⁇ day ⁇ atm), the value of water vapor transmission rate was more than 1 g / (m 2 ⁇ day), and the oxygen barrier property and the water vapor barrier property were inferior.
  • Examples 8-1 to 8-3 and Comparative Examples 8-1 to 8-3 A coating film was formed by applying the mixed solution for forming a base layer prepared in Production Example 1 to the first surface of the resin substrate shown in Table 8 using a gravure printing machine, and placed in an oven at 100 ° C. By passing through for 10 seconds and drying, a base layer having a thickness of 0.1 ⁇ m was formed. Next, a mixed material containing two or more kinds of metallic silicon, silicon monoxide, and silicon dioxide is evaporated using a vacuum vapor deposition apparatus by an electron beam heating method, and the mixture is composed of silicon oxide having a thickness of 30 nm on the base layer. An inorganic oxide layer was formed.
  • a coating agent containing the polycarboxylic acid-based polymer prepared in Production Example 2 as a main component is applied onto the formed inorganic oxide layer using a gravure printing machine to form a coating film at 100 ° C.
  • a polycarboxylic acid-based polymer film having a thickness of 0.2 ⁇ m is formed by passing the film through the oven for 10 seconds and dried, and further, using a gravure printing machine on the polycarboxylic acid-based polymer film, Production Example 3
  • a coating agent containing the polyvalent metal compound as the main component prepared in step 2 is applied to form a coating film, which is then passed through an oven at 100 ° C. for 10 seconds and dried to form a 0.2 ⁇ m-thick polyvalent metal compound film. It was formed to form an oxygen barrier film composed of a polyvalent metal salt film of a polycarboxylic acid, and gas barrier films of Examples 8-1 to 8-3 and Comparative Examples 8-1 to 8-3 were obtained.
  • Example 8-4 A gas barrier film of Example 8-4 was obtained in the same manner as in Example 8-3, except that an inorganic oxide layer was directly formed on the first surface of the resin base material ⁇ 3 without providing a base layer.
  • the gas barrier film of each example was bonded to CPP (polypropylene film) using an adhesive to prepare a gas barrier laminated film for retort treatment having a gas barrier film / adhesive / CPP composition.
  • the adhesive used was Mitsui Chemicals polyurethane's two-component curable adhesive, Takelac A620 (main agent) / Takenate A65 (curing agent), and the CPP used was Toray Film's polypropylene film, Trefan ZK93KM (60 ⁇ m).
  • An A5 size 4-way seal pouch was prepared from the obtained gas barrier laminated film, filled with 200 ml of tap water as the content, and heat sterilized (retort treatment) for 30 minutes in hot water at 120 ° C. bottom.
  • oxygen permeability (cm 3 /) in an atmosphere of 30 ° C. and 70% RH using an oxygen permeability measuring device (trade name: OXTRAN-2 / 20, manufactured by MOCON).
  • the first surface of the resin base material is a polyolefin-based copolymer resin
  • the first surface of the resin base material has 20 protrusions / mm 2 or less having a ferret diameter of 8 ⁇ m or more.
  • the 8-1 to 8-4 gas barrier films showed good oxygen barrier properties with an oxygen permeability value of 2 cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less in an atmosphere of 30 ° C. and 70% RH. ..
  • the gas barrier properties of Comparative Examples 8-1 to 8-3 in which the first surface of the resin base material has 20 protrusions / mm 2 or more with a ferret diameter of 8 ⁇ m or more, or the first surface of the resin base material is a polypropylene homopolymer.
  • the film had an oxygen permeability value of more than 2 cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) and was inferior in oxygen barrier property.
  • Example 9-1 to 9-3 and Comparative Examples 9-1 to 9-3 A coating film was formed by applying the mixed solution for forming a base layer prepared in Production Example 1 to the first surface of the resin substrate shown in Table 9 using a gravure printing machine, and placed in an oven at 100 ° C. A base layer having a thickness of 0.1 ⁇ m was formed by passing the mixture for 10 seconds and drying. Next, a coating agent containing the polycarboxylic acid-based polymer prepared in Production Example 2 as a main component is applied onto the formed base layer using a gravure printing machine to form a coating film, which is then placed in an oven at 100 ° C.
  • a polycarboxylic acid-based polymer film having a thickness of 0.2 ⁇ m was formed by passing the film for 10 seconds and drying, and further prepared in Production Example 3 using a gravure printing machine on the polycarboxylic acid-based polymer film.
  • a coating agent containing a polyvalent metal compound as a main component is applied to form a coating film, which is then passed through an oven at 100 ° C. for 10 seconds and dried to form a polyvalent metal compound film having a thickness of 0.2 ⁇ m.
  • An oxygen barrier film composed of a polycarboxylic acid polyvalent metal salt film was formed to obtain gas barrier films of Examples 9-1 to 9-3 and Comparative Examples 9-1 to 9-3.
  • the gas barrier film of each example was bonded to CPP (polypropylene film) using an adhesive to prepare a gas barrier laminated film for retort treatment having a gas barrier film / adhesive / CPP composition.
  • a two-component curable adhesive made by Mitsui Chemicals Polyurethane, Takelac A620 (main agent) / Takenate A65 (hardener) is used as the adhesive, and a polypropylene film manufactured by Toray Film Processing, Trefan ZK93KM (60 ⁇ m) is used as the CPP.
  • the first surface of the resin base material is a polyolefin-based copolymer resin, and the first surface of the resin base material has 20 protrusions / mm 2 or less with a ferret diameter of 8 ⁇ m or more.
  • the 9-1 to 9-3 gas barrier films exhibited good oxygen barrier properties with an oxygen permeability value of 2 cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less in an atmosphere of 30 ° C. and 70% RH.
  • the laminating strength after the retort treatment also had a sufficient laminating strength of 2N / 15 mm or more.
  • Example 10-1 and Comparative Example 10-1 A coating film was formed by applying the mixed solution for forming a base layer prepared in Production Example 1 to the first surface of the resin substrate shown in Table 10 using a gravure printing machine, and placed in an oven at 100 ° C. By passing through for 10 seconds and drying, a base layer having a thickness of 0.1 ⁇ m was formed. Next, metallic aluminum was evaporated using a vacuum vapor deposition apparatus based on an electron beam heating method, oxygen gas was introduced therein, and an inorganic oxide layer made of aluminum oxide having a thickness of 20 nm was formed on the base layer.
  • a coating agent containing the polycarboxylic acid-based polymer prepared in Production Example 2 as a main component is applied onto the formed inorganic oxide layer using a gravure printing machine to form a coating film at 100 ° C.
  • a polycarboxylic acid-based polymer film having a thickness of 0.2 ⁇ m is formed by passing the film through the oven for 10 seconds and dried, and further, using a gravure printing machine on the polycarboxylic acid-based polymer film, Production Example 3
  • a coating agent containing the polyvalent metal compound as the main component prepared in step 2 is applied to form a coating film, which is then passed through an oven at 100 ° C. for 10 seconds and dried to form a 0.2 ⁇ m-thick polyvalent metal compound film. It was formed to form an oxygen barrier film composed of a polyvalent metal salt film of a polycarboxylic acid, and gas barrier films of Examples 10-1 and Comparative Example 10-1 were obtained.
  • the gas barrier film of each example was bonded to CPP (polypropylene film) using an adhesive to prepare a gas barrier laminated film for retort treatment having a gas barrier film / adhesive / CPP composition.
  • a two-component curable adhesive made by Mitsui Chemicals Polyurethane, Takelac A620 (main agent) / Takenate A65 (hardener) is used as the adhesive, and a polypropylene film manufactured by Toray Film Processing, Trefan ZK93KM (60 ⁇ m) is used as the CPP.
  • the first surface of the resin base material is a polyolefin-based copolymer resin, and the first surface of the resin base material has 20 protrusions / mm 2 or less having a ferret diameter of 8 ⁇ m or more.
  • the 10-1 gas barrier film showed good oxygen barrier properties with an oxygen permeability value of 2 cm 3 / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less in an atmosphere of 30 ° C. and 70% RH, and after the retort treatment.
  • the laminate strength also had a sufficient laminate strength of 2N / 15 mm or more.
  • the gas barrier film of Comparative Example 10-1 in which the first surface of the resin base material is a polypropylene homopolymer has a lamination strength (T-type peeling) of less than 2N / 15 mm after the retort treatment and does not have sufficient strength. rice field.
  • the gas barrier film of the present disclosure stably exhibits excellent gas barrier properties, and also exhibits excellent gas barrier properties even after retort treatment.
  • the surface condition of the base film can be easily grasped, the quality can be stabilized even if the oxygen barrier film is thinned, and the raw material cost can be reduced.
  • the gas barrier film of the present disclosure has good printability. Therefore, the surface of the gas barrier film can be easily and beautifully printed.
  • the gas barrier film of the present disclosure can be suitably used as a packaging material, for example, and can also be suitably used as a packaging material for boiling treatment and retort treatment.
  • a packaging material for example, and can also be suitably used as a packaging material for boiling treatment and retort treatment.
  • the gas barrier film of the present disclosure can be used for applications other than packaging materials.
  • Applications other than packaging materials include, for example, electronic device-related films, solar cell films, various functional films for fuel cells, substrate films, and the like.
  • Gas barrier film 10 Resin base material 20 Oxygen barrier film 30 Underlayer 40 Inorganic oxide layer

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Abstract

樹脂基材と、樹脂基材の少なくとも一方の面に、酸素バリア性皮膜を有し、樹脂基材と酸素バリア性皮膜の間に下地層および/または無機酸化物層を備え、下記測定方法で測定される一方の面の黒色面積率が0.15%以下である、ガスバリア性フィルム。 <測定方法>樹脂基材の一方の面の1281μm四方の任意の領域を光学顕微鏡で撮影して、1024×1024pixelの撮影画像を取得し、画像解析ソフトを用いて、撮影画像を256階調のモノクロ画像に変換し、モノクロ画像における輝度の最頻値から30を減じた値を閾値とし、閾値未満を黒、閾値以上を白として輝度を2値化し、1281μm四方の領域における100μm以上のサイズの黒色領域の総面積の割合を黒色面積率とする。

Description

ガスバリア性フィルム及びその製造方法
 本開示は、ガスバリア性フィルム及びその製造方法に関する。
 食品、医薬品等の包装に用いられる包装材料には、内容物の変質や腐敗等を抑制し、それらの機能や品質を維持するため、内容物を変性させる気体(水蒸気、酸素、その他)の進入を防ぐ性質、つまりガスバリア性が求められる。そのため、これらの包装材料には、ガスバリア性を有するフィルム材料(ガスバリア性フィルム)が用いられる。
 ガスバリア性フィルムとしては、ガスバリア性を有する材料からなるガスバリア層を樹脂基材の表面に設けたものが知られている。ガスバリア層としては、金属箔や金属蒸着膜、ウェットコート法により形成された皮膜が知られている。皮膜としては、酸素バリア性を示すものとして、水溶性高分子、ポリ塩化ビニリデン等の樹脂を含むコーティング剤から形成された樹脂膜や、水溶性高分子と無機層状鉱物とを含むコーティング剤から形成された無機層状鉱物複合樹脂膜が知られている(特許文献1)。さらに、ガスバリア層として、無機酸化物からなる蒸着薄膜層と、水性高分子と無機層状化合物及び金属アルコキシドを含むガスバリア性複合被膜を順次積層したガスバリア層(特許文献2)や、ポリカルボン酸系重合体のカルボキシ基と多価金属化合物との反応生成物であるカルボン酸の多価金属塩を含むガスバリア層(特許文献3)が提案されている。
 ガスバリア性を向上するために、例えば、特許文献4では、基材の少なくとも一方の面に被膜が形成されており、前記被膜の表面の表面粗さパラメータRt/Raが20以下であるガスバリア性フィルムが提案されている。ここで、Rtは、表面粗さ曲線の最大の山と最深の谷との距離である。Raは、中心線平均粗さである。特許文献4のガスバリア性フィルムによれば、ガスバリア性の改善が図られている。
特許第6191221号公報 特開2000-254994号公報 特許第4373797号公報 特開平9-150484号公報
 しかし、樹脂基材の表面にウェットコート法や蒸着法やスパッタリング法による皮膜を設けたガスバリア性フィルムは、製造ロットにより、酸素バリア性が安定しないことがあった。具体的には、ガスバリア性フィルムの酸素バリア性が、本来の酸素バリア性、つまり皮膜を構成する材料および皮膜の厚みから想定される酸素バリア性よりも劣ることがあった。特に、皮膜の厚みが薄くなると、かかる問題が生じやすい傾向があった。そのため、ガスバリア層の厚みを必要以上に厚くして対応しなければならず、生産性の悪さや過大な材料コストが問題となっていた。
 また、ガスバリア性フィルムの表面には、印刷が施される場合がある。このため、ガスバリア性フィルムには、表面に印刷を施しやすいこと(印刷適性)が求められる。
 本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであって、酸素バリア性を付与するための皮膜の厚みが薄くても、本来の酸素バリア性を充分に発現して優れたガスバリア性を示し、かつ、印刷適性が良好なガスバリア性フィルム及びその製造方法を提供することを目的とする。
 本開示に係るガスバリア性被膜は、樹脂基材と、樹脂基材の少なくとも一方の面側に設けられる酸素バリア性皮膜と、樹脂基材と酸素バリア性皮膜の間に設けられる、下地層および無機酸化物層のいずれか一方または両方とを備え、樹脂基材の一方の面は、下記測定方法で測定される黒色面積率が0.15%以下である。
 <測定方法>
 樹脂基材の一方の面の1281μm四方の任意の領域を光学顕微鏡で撮影して、1024×1024pixelの撮影画像を取得し、画像解析ソフトを用いて、撮影画像を256階調のモノクロ画像に変換し、モノクロ画像における輝度の最頻値から30を減じた値を閾値とし、閾値未満を黒、閾値以上を白として輝度を2値化し、1281μm四方の領域における100μm以上のサイズの黒色領域の総面積の割合を黒色面積率とする。
 本開示に係るガスバリア性フィルムの製造方法は、樹脂基材原反の表面の黒色面積率を上記測定方法で測定し、少なくとも一方の面の黒色面積率が0.15%以下である樹脂基材原反を樹脂基材として用意する工程と、樹脂基材の少なくとも一方の面にコーティング剤を塗布して、少なくとも酸素バリア性皮膜を形成する工程を有する。
 本開示のガスバリア性フィルムによれば、酸素バリア性皮膜の厚みが薄くても、製造ロット間での性能ばらつきが少なく、本来の酸素バリア性を安定して発現することで、優れたガスバリア性を発揮することができ、かつ、印刷適性を良好にできる。
図1は、実施形態1のガスバリア性フィルムの断面図である。 図2は、実施形態1の樹脂基材の一方の面を光学顕微鏡で撮影した撮影画像である。 図3は、黒色面積率を算出する際に用いたヒストグラムの一例である。 図4は、実施形態2のガスバリア性フィルムの断面図である。 図5は、樹脂基材の第一面の突起個数を測定する測定装置を説明する概略図である。 図6は、突起部分を検出する原理を説明する概略図である。 図7は、実施例の樹脂基材の第一面の撮影画像と、同画像から検出した突起部を示す解析画像である。 図8は、樹脂基材のAB剤存在箇所において皮膜欠陥が生じていることを示す、集束イオン/電子ビーム加工観察装置で撮影した断面電子顕微鏡画像である。
(実施形態1)
 本発明者らは、前記の問題の原因調査のため、酸素バリア性に劣るガスバリア性フィルムの表面及び断面を光学顕微鏡や電子顕微鏡で詳細に観察した。樹脂基材のブロッキング防止のために添加されているアンチブロッキング剤(以下、「AB剤」とも記す。)の存在箇所において、集束イオン/電子ビーム加工観察装置で断面電子顕微鏡観察を行った結果、AB剤が高く突出した箇所において皮膜に幅数μmの欠陥が発生していることを確認した。この欠陥が、ガス透過の経路となり、酸素バリア性が充分に発現しなかったと考えられる。
 樹脂基材の表面にはAB剤による様々な大きさの凸部が存在する。樹脂基材の製造ロットによってAB剤の突出高さや突出密度にばらつきがあり、該樹脂基材表面にガスバリア性皮膜をコーティングしたときに、大きな凸部の位置で局所的に皮膜が形成されず、欠陥が生じ、酸素バリア性が不安定になっていたと考えられる。
 また、ガスバリア性フィルムのハイライト印刷部に生じる微細ドットの転写不良(ドット抜けと呼ぶこともある)を顕微鏡で詳細に観察することで、前記のAB剤が高く突出した箇所においてドット抜けが生じやすくなっていることを確認した。
 そこで本発明者らは、ガスバリア性フィルムの酸素バリア性と印刷適性に影響する樹脂基材の広範囲の表面状態を、短時間で正確に把握する方法を考案し、樹脂基材の表面の光学顕微鏡画像を2値化処理して100μm以上の黒色領域の総面積率(以下、黒色面積率と呼ぶ)が0.15%以下であると、酸素バリア性能に優れ、かつ、ガスバリア性フィルム上の印刷適性が良好になることを見出し、本開示に至ったものである。
 本開示のガスバリア性フィルムについて、実施形態を示して説明する。
 図1は、実施形態1に係るガスバリア性フィルム1の模式断面図である。図1における寸法比は、説明の便宜上、実際のものとは異なったものである。
 ガスバリア性フィルム1は、樹脂基材10と下地層30と無機酸化物層40と酸素バリア性皮膜20とを有する。なお、下地層30および無機酸化物層40のいずれか一方は無くても構わない。
 下地層30は、樹脂基材10の一方の面12に接して積層され、下地層30の樹脂基材10と接している面の反対の面に無機酸化物層40が積層されている。無機酸化物層40は、下地層30に接して積層され、無機酸化物層40の下地層30と接している面の反対面に酸素バリア性皮膜20が接して位置している。なお、下地層30が設けられない場合、無機酸化物層40が樹脂基材10の一方の面12上に積層される。また、無機酸化物層40が設けられない場合、酸素バリア性皮膜20が下地層30上に積層される。
<樹脂基材>
 樹脂基材10は、樹脂を含む。樹脂基材10を構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、炭素数2~10のオレフィンの重合体、プロピレン-エチレン共重合体等のオレフィン系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂;ナイロン6、ナイロン66等の脂肪族系ポリアミド、ポリメタキシリレンアジパミド等の芳香族ポリアミド等のポリアミド系樹脂;ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、エチレン-ビニルアルコール共重合体等のビニル系樹脂;ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル等の(メタ)アクリル系単量体の単独又は共重合体等のアクリル系樹脂;セロファン;ポリカーボネート、ポリイミド等のエンジニアリングプラスチック等が挙げられる。これらの樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 樹脂基材10としては、単一の樹脂で構成された単層フィルム、複数の樹脂を用いた単層又は積層フィルム等が挙げられる。また、上記の樹脂を他の基材(金属、木材、紙、セラミックス等)に積層した積層基材を用いてもよい。樹脂基材10は、単層でもよく、2層以上であってもよい。樹脂基材10としては、ポリオレフィン系樹脂フィルム(特に、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等)、ポリエステル系樹脂フィルム(特に、ポリエチレンテレフタレート系樹脂フィルム)、ポリアミド系樹脂フィルム(特に、ナイロンフィルム)等が好ましい。
 樹脂基材10は、未延伸フィルムであってもよく、一軸又は二軸延伸配向フィルムであってもよい。樹脂基材10としては、水蒸気バリア性に優れる観点から、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムが好ましく、特に二軸延伸ポリプロピレンフィルム(OPP)が特に好ましい。OPPは、ホモポリマー、ランダムコポリマー及びブロックコポリマーから選ばれる少なくとも一種のポリマーがフィルム状に加工されたものであってもよい。ホモポリマーはプロピレン単体のみからなるポリプロピレンである。ランダムコポリマーは、主モノマーであるプロピレンと、プロピレンとは異なる少量のコモノマーがランダムに共重合し、均質な相をなすポリプロピレンである。ブロックコポリマーは、主モノマーであるプロピレンと上記コモノマーがブロック的に共重合したり、ゴム状に重合したりすることによって不均質な相を形成するポリプロピレンである。樹脂基材10がOPPの場合、OPPは1層でもよく2層以上でもよい。
 樹脂基材10の一方の面12は、下地層30や無機酸化物層40との密着性を向上させるために、薬品処理、溶剤処理、コロナ処理、低温プラズマ処理、オゾン処理等の表面処理が施されていてもよい。
 樹脂基材10は、フィラー、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、酸化防止剤等の添加剤を含有してもよい。これらの添加剤は、いずれか1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 樹脂基材10がアンチブロッキング剤(以下、「AB剤」ともいう。)を含有する場合、樹脂基材10の一方の面12には、AB剤に由来する凹凸が形成される。樹脂基材10は、AB剤を含有することで樹脂基材10の表面に凸を付与し、上記フィルムのブロッキングの発生を抑制できる。すなわち、樹脂基材10が、AB剤を含有することで上記フィルムのブロッキング耐性を高められる。このため、上記フィルムを巻き取りやすくでき、上記フィルムの加工特性を向上できる。したがって、樹脂基材10は、AB剤を含有することが好ましい。一方で、樹脂基材10の一方の面12に大きな凸部が形成されると、その上に形成される下地層30及び無機酸化物層40及び酸素バリア性皮膜20に、ガス透過の経路となる欠陥が生じやすくなる。このため、ガスバリア性フィルム1の酸素バリア性が低下するおそれが生じる。
 樹脂基材10がAB剤を含有する場合、AB剤は樹脂基材10中に分散している。樹脂基材10の一方の面12又は他方の面14には、それぞれ局所的にAB剤に由来する複数の突起部が存在する。一方の面12及び他方の面14において、AB剤は露出していてもよいし、樹脂で覆われていてもよい。
 AB剤は、固体粒子であり、有機系粒子、無機系粒子等が挙げられる。有機系粒子としては、ポリメチルメタクリレート粒子、ポリスチレン粒子、ポリアミド粒子等が挙げられる。これら有機系粒子は、例えば、乳化重合や懸濁重合等により得られる。無機系粒子としては、シリカ粒子、ゼオライト、タルク、カオリナイト、長石等が挙げられる。これらのAB剤は、いずれか1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 ガスバリア性フィルム1の外観、透明性、AB剤の脱落可能性、アンチブロッキング性能を考慮すると、AB剤の平均粒径は、例えば、0.1~5μmが好ましい。AB剤の平均粒径は、コールター法により測定される重量平均径である。
 樹脂基材10がAB剤を含有する場合、AB剤の含有量は、例えば、樹脂基材10を構成する樹脂100質量部に対して、0.05~0.5質量部が好ましい。AB剤の含有量が上記下限値以上であると、樹脂基材10の原料となるフィルムの加工特性を高めやすい。AB剤の含有量が上記上限値以下であると、ガスバリア性フィルム1の酸素バリア性の低下を抑制しやすい。
 樹脂基材10の一方の面12の黒色面積率は0.15%以下であり、0.12%以下がより好ましく、0.10%以下がさらに好ましい。黒色面積率が上記上限値以下であると、ガスバリア性フィルム1の酸素バリア性をより向上しやすい。加えて、黒色面積率が上記上限値以下であると、特にポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレート系樹脂フィルムを使用したガスバリア性フィルム1の印刷適性を良好にしやすい。黒色面積率の下限値は特に限定されず0%以上である。
 ここで、「印刷適性を良好にする」とは、ガスバリア性フィルムの酸素バリア性皮膜20上にグラビア印刷を施した際に、ハイライト部(網点面積率の低い印刷部)でのインキ抜け(ドット抜けと呼ぶこともある)を抑制することをいう。黒色面積率は、例えば、樹脂基材10に含まれるAB剤の材質、平均粒径及び含有量、および樹脂基材10の一方の面12を形成する樹脂の特性やフィルムの製造条件等により調整できる。
 樹脂基材10の表面の輝度を2値化処理して黒色に見える箇所(黒点)を電子顕微鏡で観察すると、突起物が存在する。黒点の大きさが大きいほど突起物の高さも相対的に高い傾向にあり、特に100μm以上のサイズの黒点(突起物)の存在箇所において酸素バリア性皮膜の塗膜欠陥や印刷のインキ抜けが発生しやすくなっていた。すなわち、黒色面積率が小さいほど、樹脂基材10の一方の面12に、酸素バリア性や印刷適性に悪影響を及ぼす突起物が少なく、ガスバリア性フィルム1の酸素バリア性をより向上し、かつ、印刷適性を良好にすることができる。
 本明細書における黒色面積率は、下記測定方法により測定できる。
 <測定方法>
 樹脂基材10の一方の面12の1281μm四方の任意の領域を光学顕微鏡で撮影して、1024×1024pixelの撮影画像を取得する。撮影画像の一例を図2に示す。
 図2は、樹脂基材10の一方の面12を光学顕微鏡で撮影した撮影画像である。図2において、100は平坦部を表し、110は突起物を表す。突起物110の例としては、異物、AB剤、樹脂の溶け残り等が挙げられる。図2に示すように、平坦部100は灰色に、突起物110は黒色に見える。平坦部100の輝度は、後述する輝度の最頻値に相当する。
 次に、画像解析ソフトを用いて、取得した1024×1024pixelの撮影画像を256階調のモノクロ画像に変換する。変換したモノクロ画像における輝度の分布をプロットして、ヒストグラムを作成する。ヒストグラムの一例を図3に示す。
 図3において、横軸は、256階調のモノクロ画像に変換した輝度を表す。モノクロ画像における輝度は、0~255の整数である。縦軸は、輝度の頻度を表す。図3において、分布する輝度の最小値は26で、最大値は255である。輝度の最頻値は、モノクロ画像において最も多く分布する輝度の値である。図3におけるPが輝度の最頻値を表す。図3では、P=160である。
 次に、輝度の最頻値から30を減じた値を閾値とし、閾値未満を黒、閾値以上を白としてモノクロ画像における輝度を2値化する。図3のモノクロ画像において、白と黒の境となる閾値は、輝度の最頻値から30を減じた値(P-30)である。図3では、閾値は、130である。すなわち、図3では、輝度が130未満を「黒」、輝度が130以上を「白」として、2値化処理する。
 黒色面積率の値の精度を高める観点から、取得画像の輝度ヒストグラムはシャープな形状であることが好ましい。ここで、「シャープな形状」であることは、例えば、ヒストグラムの最頻値Pにおけるピーク高さHの半分の高さ(H/2)におけるヒストグラムの幅(以下、「半値幅」ともいう。)Wの大きさにより判断できる。半値幅Wは、例えば、30以下が好ましく、20以下がより好ましく、10以下がさらに好ましい。半値幅Wが上記上限値以下であると、ヒストグラムがシャープな形状であり、黒色面積率の値の精度を高められる。半値幅Wの下限値は特に限定されないが、実質的には、2以上である。
 前記の2値化した1281×1281μm(1024×1024pixel)の画像から、100μm以上のサイズの黒色領域の総面積の割合を黒色面積率とする。また、黒色面積率は、任意の3箇所の領域において求められる値の算術平均値とする。
 光学顕微鏡としては、オリンパス株式会社製の光学顕微鏡「OLS-4000」が好ましい。画像解析ソフトとしては、Scion社の「Scion ImageJ」が好まし
い。
 画像取得条件について説明する。
 (画像取得条件)
 黒色面積率を求めたい樹脂基材10のコーティング剤を塗工する側の面(一方の面12)を上にして、黒色フィルム両面テープ(寺岡製作所、7694)を使用してスライドガラス上に樹脂基材10を貼り付ける。光学顕微鏡(オリンパス社製、OLS-4000)を使用して、倍率10倍の対物レンズ(MPFLN10)を使用し、スライドガラス上の樹脂基材10の任意の3箇所から範囲1281μm×1281μmの画像を、1024×1024pixelの画像として取得する。画像撮影するときの光量は任意であるが、256階調で画像輝度の最頻値が80~200の範囲に収まるように光量を調整することが好ましい。
 画像解析条件は下記の通りとする。
 (画像解析条件)
・カラー情報破棄:8bit。
・2値化の閾値:輝度の最頻値から30を減じた値。
・スケール設定:Set Scale Distance in pixel:1024、 Known distance:1281、Unit of length:μm
・面積測定:Analyze Particles Size:100-Infinity(μm)、Include Holes、Summarizeにチェック。
 上記の画像解析条件のもと、樹脂基材10の任意の3箇所から取得した撮影画像についてそれぞれ%Area値を算出し、これらの%Area値の算術平均値を黒色面積率とする。
 本明細書における黒色面積率は、樹脂基材10の一方の面12を平面で観察することにより算出される。このため、従来の表面粗さの測定と比べて、線ではなく面で表面の状態を観察できる。
 従来の表面粗さの数値は、測定する方法や範囲によって変化する。測定面積が狭いと、数の少ない突起を測定しないため、粗さを小さく見積もってしまうおそれがある。また、中心線平均粗さのように、ある長さの直線範囲で粗さを測定する場合でも、大きな突起が測定された場合には粗さを大きく見積もることになるが、そうでない場合には、やはり粗さを小さく見積もってしまう。
 本明細書のように、黒色面積率で樹脂基材の表面の状態を規定することで、樹脂基材の表面の状態のばらつきを小さくして樹脂基材の表面の状態を評価できる。このため、酸素バリア性のばらつきを抑制でき、ガスバリア性フィルム1の酸素バリア性をより向上しやすくできる。
 光学顕微鏡画像の2値化処理による黒色面積率の管理は、測定範囲が広く、かつ簡便な手法で突起物を見つけることが出来るため、酸素バリア性及び印刷適性の管理手法に好適である。
 樹脂基材10の厚みは、特に限定されるものではなく、包装材料としての適性や他の皮膜の積層適性を考慮しつつ、価格や用途によって適宜選択される。樹脂基材10の厚みは、実用的には3μm~200μmが好ましく、5μm~120μmがより好ましく、6μm~100μmがさらに好ましく、10μm~30μmが特に好ましい。
<下地層>
 下地層30は、樹脂基材10と、無機酸化物層40または酸素バリア性皮膜20との間に設けられる。
 下地層30は、有機高分子を主成分として含有する層であり、プライマー層と呼ばれることもある。下地層30を設けることによって、無機酸化物層40または酸素バリア性皮膜20の成膜性や密着強度を向上させることができる。
 下地層30における有機高分子の含有量は、例えば70質量%以上であってもよく、80質量%以上であってもよい。有機高分子としては、ポリアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂などが挙げられ、樹脂基材10と無機酸化物層40或いは酸素バリア性皮膜20との密着強度の耐熱水性を考慮すると、ポリアクリル系樹脂、ポリオール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、またはこれら有機高分子の反応生成物の少なくとも1つを含むことが好ましい。また下地層30は、シランカップリング剤や有機チタネートまたは変性シリコーンオイルを含んでいてもよい。
 有機高分子としてさらに好ましくは、高分子末端に2つ以上のヒドロキシル基を有するポリオール類とイソシアネート化合物との反応により生成したウレタン結合を有する有機高分子、および/または高分子末端に2つ以上のヒドロキシル基を有するポリオール類とシランカップリング剤またはその加水分解物のような有機シラン化合物との反応生成物を含む有機高分子が挙げられる。
 ポリオール類としては、例えば、アクリルポリオール、ポリビニルアセタール、ポリスチルポリオール、及びポリウレタンポリオール等から選択される少なくとも一種が挙げられる。アクリルポリオールは、アクリル酸誘導体モノマーを重合させて得られるものであってもよく、アクリル酸誘導体モノマーとその他のモノマーとを共重合させて得られるものであってもよい。アクリル酸誘導体モノマーとしては、エチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、及びヒドロキシブチルメタクリレート等が挙げられる。アクリル酸誘導体モノマーと共重合させるモノマーとしては、スチレン等が挙げられる。
 イソシアネート化合物は、ポリオールと反応して生じるウレタン結合により樹脂基材10と無機酸化物層40または酸素バリア性皮膜20との密着性を高める作用を有する。すなわち、イソシアネート化合物は、架橋剤又は硬化剤として機能する。イソシアネート化合物としては、例えば、芳香族系のトリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、脂肪族系のキシレンジイソシアネート(XDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、及びイソホロンジイソシアネート(IPDI)などのモノマー類、これらの重合体、及びこれらの誘導体が挙げられる。上述のイソシアネート化合物は1種を単独で、又は2種以上を組み合わせてもよい。
 シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、γ-クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ-クロロプロピルトリメトキシシラン、グリシドオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、及びγ-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。有機シラン化合物は
、これらのシランカップリング剤の加水分解物であってもよい。有機シラン化合物は、上述のシランカップリング剤及びその加水分解物の1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて含んでいてもよい。
 下地層30は、有機溶媒中に上述の成分を任意の割合で配合して混合液を調製し、樹脂基材10の一方の面12上に調製した混合液を用いて形成することができる。混合液は、例えば、3級アミン、イミダゾール誘導体、カルボン酸の金属塩化合物、4級アンモニウム塩、4級ホスホニウム塩等の硬化促進剤;フェノール系、硫黄系、ホスファイト系等の酸化防止剤;レベリング剤;流動調整剤;触媒;架橋反応促進剤;充填剤等を含有してもよい。
 混合液は、オフセット印刷法、グラビア印刷法、又はシルクスクリーン印刷法等の周知の印刷方式、或いは、ロールコート、ナイフエッジコート、又はグラビアコートなどの周知の塗布方式を用いて樹脂基材10の上にコーティングすることができる。コーティング後、例えば50~200℃に加熱し、乾燥及び/又は硬化することによって、下地層30を形成することができる。
 下地層30の厚さは、特に制限されず、例えば、0.005~5μmであってもよい。厚さは、用途又は求められる特性に応じて調整してもよい。
下地層30の厚みとしては、0.01~1μmが好ましく、0.01~0.5μmがより好ましい。下地層30の厚みが0.01μm以上であれば、樹脂基材10と無機酸化物層40または酸素バリア性皮膜20との十分な密着強度が得られ、酸素バリア性も良好となる。下地層30の厚みが1μm以下であれば、均一な塗工面を形成することが容易であり、また、乾燥負荷や製造コストを抑制できる。
<無機酸化物層>
 無機酸化物層40は、例えば、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム等が挙げられ、特に酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素が、生産性に優れ、かつ耐熱、耐湿熱での酸素バリア性及び水蒸気バリア性に優れることから好ましい。なお無機酸化物層40は、これらの1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて含んでいてもよい。
 無機酸化物層40の厚みは、1~200nmが好ましく、厚みが1nm以上であれば、優れた酸素バリア性と水蒸気バリア性が得られ、厚みが200nm以下であれば、製造コストを低く抑えられるとともに、折り曲げや引っ張りなどの外力による亀裂が生じ難く、バリア性の劣化を抑えられる。
 無機酸化物層40は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、又はプラズマ気相成長法(CVD)等の公知の成膜方法によって形成することができる。
<酸素バリア性皮膜>
 酸素バリア性皮膜20は、ウェットコート法により形成される酸素バリア性皮膜として公知のものであってよい。酸素バリア性皮膜20は、下地層30または無機酸化物層40の上にウェットコート法によりコーティング剤からなる塗膜を形成し、この塗膜を乾燥することにより得られる。なお、塗膜は、湿潤膜であり、皮膜は、乾燥膜である。
 酸素バリア性皮膜20としては、金属アルコキシド及びその加水分解物、乃至はその反応生成物の少なくとも1つと、水溶性高分子を含む皮膜(有機無機複合皮膜)が好ましい。さらにシランカップリング剤及びその加水分解物の少なくとも一方をさらに含む皮膜が好ましい。
 有機無機複合膜に含まれる金属アルコキシド及びその加水分解物としては、例えば、テトラエトキシシラン[Si(OC]及びトリイソプロポキシアルミニウム[Al(OC]等の一般式M(OR)nで表されるもの、並びにその加水分解物が挙げられる。これらのうちの1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて含んでいてもよい。
 有機無機複合膜における、金属アルコキシド及びその加水分解物、乃至はその反応生成物の少なくとも1つの合計含有量は、例えば、40~70質量%である。酸素透過度を一層低減する観点から、有機無機複合膜における、金属アルコキシド及びその加水分解物、乃至はその反応生成物の少なくとも1つの合計含有量の下限は50質量%であってもよい。同様の観点から、有機無機複合膜における、金属アルコキシド及びその加水分解物、乃至はその反応生成物の少なくとも1つの合計含有量の上限は65質量%であってもよい。
 有機無機複合膜に含まれる水溶性高分子は、特に限定されず、例えばポリビニルアルコール系、デンプン・メチルセルロース・カルボキシメチルセルロース等の多糖類、及びアクリルポリオール系等の高分子が挙げられる。酸素ガスバリア性を一層向上させる観点から、水溶性高分子は、ポリビニルアルコール系の高分子を含むことが好ましい。水溶性高分子の数平均分子量は、例えば、40000~180000である。
 ポリビニルアルコール系の水溶性高分子は、例えばポリ酢酸ビニルをけん化(部分けん化も含む)して得ることができる。この水溶性高分子は、酢酸基が数十%残存しているものであってもよく、酢酸基が数%しか残存していないものであってもよい。
 有機無機複合膜における、水溶性高分子の含有量は、例えば、15~50質量%である。有機無機複合膜における、水溶性高分子の含有量の下限は、酸素透過度を一層低減する観点から20質量%であってもよい。有機無機複合膜における、水溶性高分子の含有量の上限は、酸素透過度を一層低減する観点から45質量%であってもよい。
 有機無機複合膜に含まれるシランカップリング剤及びその加水分解物としては、有機官能基を有するシランカップリング剤が挙げられる。そのようなシランカップリング剤及びその加水分解物としては、エチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ-クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ-クロロプロピルトリメトキシシラン、グリシドオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプリピルメチルジメトキシシラン、及びこれらの加水分解物が挙げられる。これらのうちの1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて含んでいてもよい。
 シランカップリング剤及びその加水分解物の少なくとも一方は、有機官能基として、エポキシ基を有するものを用いることが好ましい。エポキシ基を有するシランカップリング剤としては、例えば、γ-グリシドオキシプロピルトリメトキシシラン、及びβ-(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が挙げられる。エポキシ基を有するシランカップリング剤及びその加水分解物は、ビニル基、アミノ基、メタクリル基又はウレイル基のように、エポキシ基とは異なる有機官能基を有していてもよい。
 有機官能基を有するシランカップリング剤及びその加水分解物は、その有機官能基と水溶性高分子の水酸基との相互作用によって、酸素バリア性皮膜20の酸素バリア性と、下地層30または無機酸化物層40との接着性を一層向上することができる。特に、シランカップリング剤及びその加水分解物のエポキシ基とポリビニルアルコールの水酸基とは、相互作用によって、酸素バリア性と下地層30または無機酸化物層40との接着性に特に優れる酸素バリア性皮膜20を形成することができる。
 有機無機複合膜における、シランカップリング剤及びその加水分解物、乃至はその反応生成物の少なくとも1つの合計含有量は、例えば、1~15質量%である。酸素透過度を一層低減する観点から、有機無機複合膜における、シランカップリング剤及びその加水分解物、乃至はその反応生成物の少なくとも1つの合計含有量の下限は2質量%であってもよい。同様の観点から、有機無機複合膜における、シランカップリング剤及びその加水分解物、乃至はその反応生成物の少なくとも1つの合計含有量の上限は12質量%であってもよい。
 有機無機複合膜には、層状構造を有する結晶性の無機層状化合物を含んでいても構わない。無機層状化合物としては、例えば、カオリナイト族、スメクタイト族、又はマイカ族等に代表される粘土鉱物が挙げられる。これらの1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。無機層状化合物の粒径は、例えば0.1~10μmである。無機層状化合物のアスペスト比は、例えば50~5000である。
 無機層状化合物としては、層状構造の層間に水溶性高分子が入り込むこと(インターカレーション)によって、優れた酸素バリア性と密着強度を有する皮膜を形成できることから、スメクタイト族の粘土鉱物が好ましい。スメクタイト族の粘土鉱物の具体例としては、モンモリトロナイト、ヘクトライト、及びサポナイト、水膨潤性合成雲母等が挙げられる。
 また、酸素バリア性皮膜20の別の好ましい例として、ポリカルボン酸系重合体(A)のカルボキシ基と多価金属化合物(B)との反応生成物であるカルボン酸の多価金属塩を含む皮膜(ポリカルボン酸の多価金属塩皮膜)が挙げられる。この場合、ポリカルボン酸系重合体(A)と多価金属化合物(B)を混合したコーティング剤を塗布、加熱乾燥することで形成されるポリカルボン酸の多価金属塩皮膜であっても、ポリカルボン酸系重合体(A)を主成分とするコーティング剤を塗布、乾燥してA皮膜を形成した上に、多価金属化合物(B)を主成分とするコーティング剤を塗布、乾燥してB皮膜を形成し、A/B層間で架橋反応させて形成されるポリカルボン酸の多価金属塩皮膜であっても構わない。
[ポリカルボン酸系重合体(A)]
 ポリカルボン酸系重合体とは、分子内に2個以上のカルボキシ基を有する重合体である。ポリカルボン酸系重合体としては、たとえば、エチレン性不飽和カルボン酸の(共)重合体;エチレン性不飽和カルボン酸と他のエチレン性不飽和単量体との共重合体;アルギン酸、カルボキシメチルセルロース、ペクチン等の分子内にカルボキシル基を有する酸性多糖類が挙げられる。エチレン性不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸等が挙げられる。エチレン性不飽和カルボン酸と共重合可能なエチレン性不飽和単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、酢酸ビニル等の飽和カルボン酸ビニルエステル類、アルキルアクリレート類、アルキルメタクリレート類、アルキルイタコネート類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、スチレン、アクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。これらのポリカルボン酸系重合体は1種を単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
 成分としては、上記の中でも、得られるガスバリア性フィルム1のガスバリア性の観点から、アクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸及びクロトン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合性単量体から誘導される構成単位を含む重合体が好ましく、アクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸及びイタコン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合性単量体から誘導される構成単位を含む重合体が特に好ましい。該重合体において、アクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸及びイタコン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合性単量体から誘導される構成単位の割合は、80mol%以上であることが好ましく、90mol%以上であることがより好ましい(ただし該重合体を構成する全構成単位の合計を100mol%とする)。該重合体は、単独重合体でも、共重合体でもよい。該重合体が、上記構成単位以外の他の構成単位を含む共重合体である場合、該他の構成単位としては、例えば前述のエチレン性不飽和カルボン酸と共重合可能なエチレン性不飽和単量体から誘導される構成単位などが挙げられる。
 ポリカルボン酸系重合体の数平均分子量は、2,000~10,000,000の範囲内が好ましく、5,000~1,000,000がより好ましい。数平均分子量が2,000未満では、得られるガスバリア性フィルムは充分な耐水性を達成できず、水分によってガスバリア性や透明性が悪化する場合や、白化の発生が起こる場合がある。他方、数平均分子量が10,000,000を超えると、酸素バリア性皮膜20を形成する際のコーティング剤の粘度が高くなり、塗工性が損なわれる場合がある。なお、上記数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により求めた、ポリスチレン換算の数平均分子量である。
 ポリカルボン酸系重合体(A)を主成分とするコーティング剤を塗布、乾燥してA皮膜を形成した後にB皮膜を形成する場合には、ポリカルボン酸系重合体は、カルボキシ基の一部が予め塩基性化合物で中和されていてもよい。ポリカルボン酸系重合体の有するカルボキシ基の一部を予め中和することにより、A皮膜の耐水性や耐熱性をさらに向上させることができる。塩基性化合物としては、多価金属化合物、一価金属化合物およびアンモニアからなる群から選択される少なくとも1種の塩基性化合物が好ましい。多価金属化合物としては、後述する多価金属化合物(B)の説明で例示する化合物を用いることができる。一価金属化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。
 ポリカルボン酸系重合体(A)を主成分とするコーティング剤には各種添加剤を加えることができ、バリア性能を損なわない範囲で架橋剤、硬化剤、レベリング剤、消泡剤、アンチブロッキング剤、静電防止剤、分散剤、界面活性剤、柔軟剤、安定剤、膜形成剤、増粘剤などがあげられる。
 ポリカルボン酸系重合体(A)を主成分とするコーティング剤に用いる溶媒は水性媒体が好ましい。水性媒体としては、水、水溶性または親水性有機溶剤、またはこれらの混合物が挙げられる。水性媒体は通常、水または水を主成分として含むものである。水性媒体中の水の含有量は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。水溶性または親水性有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン等のエーテル類、セロソルブ類、カルビトール類、アセトニトリル類のニトリル類等が挙げられる。
[多価金属化合物(B)]
 多価金属化合物は、ポリカルボン酸系重合体のカルボキシル基と反応してポリカルボン酸の多価金属塩を形成する化合物であれば特に限定されず、酸化亜鉛粒子、酸化マグネシウム粒子、マグネシウムメトキシド、酸化銅、炭酸カルシウム等が挙げられる。これらを単独或いは複数を混合して用いてもよい。酸素バリア性皮膜の酸素バリア性の観点から酸化亜鉛が好ましい。
 酸化亜鉛は紫外線吸収能を有す無機材料であり、酸化亜鉛粒子の平均粒子径は特に限定されないが、ガスバリア性、透明性、コーティング適性の観点から、平均粒子径が5μm以下であることが好ましく、1μm以下であることがより好ましく、0.1μm以下であることが特に好ましい。
 多価金属化合物(B)を主成分とするコーティング剤を塗布、乾燥して皮膜を形成する場合は、必要に応じて、本開示の効果を損なわない範囲で、酸化亜鉛粒子のほかに、各種添加剤を含有してもよい。該添加剤としては、コーティング剤に用いる溶媒に可溶又は分散可能な樹脂、該溶媒に可溶又は分散可能な分散剤、界面活性剤、柔軟剤、安定剤、膜形成剤、増粘剤等を含有してもよい。
 上記の中でも、コーティング剤に用いる溶媒は、溶媒に可溶または分散可能な樹脂を含有することが好ましい。これにより、コーティング剤の塗工性、製膜性が向上する。このような樹脂としては、例えば、アルキッド樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、イソシアネート樹脂等が挙げられる。
 また、コーティング剤に用いる溶媒に可溶又は分散可能な分散剤を含有することが好ましい。これにより、多価金属化合物の分散性が向上する。該分散剤としては、アニオン系界面活性剤や、ノニオン系界面活性剤を用いることができる。該界面活性剤としては、(ポリ)カルボン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルスルフォコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、芳香族リン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、アルキルアリル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ソルビタンアルキルエステル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、蔗糖脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシ脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等の各種界面活性剤が挙げられる。これらの界面活性剤は単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
 多価金属化合物(B)を主成分とするコーティング剤に添加剤が含まれている場合には、多価金属化合物と添加剤との質量比(多価金属化合物:添加剤)は、30:70~99:1の範囲内であることが好ましく、50:50~98:2の範囲内であることが好ましい。
 多価金属化合物(B)を主成分とするコーティング剤に用いる溶媒としては、例えば、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n-プロピルアルコール、n-ブチルアルコール、n-ペンチルアルコール、ジメチルスルフォキシド、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、酢酸ブチルが挙げられる。また、これらの溶媒は1種単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。これらの中でも、塗工性の観点から、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、水が好ましい。また製造性の観点から、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、水が好ましい。
 ポリカルボン酸系重合体(A)と多価金属化合物(B)を混合したコーティング剤を塗布、乾燥してポリカルボン酸の多価金属塩皮膜を形成する場合には、前記したポリカルボン酸系重合体(A)と前記した多価金属化合物(B)と、水またはアルコール類を溶媒として、該溶媒に溶解或いは分散可能な樹脂や分散剤、および必要に応じて添加剤を混合して、コーティング剤として、公知のコーティング方法にて塗布、乾燥することで、ポリカルボン酸の多価金属塩皮膜を形成することができる。コート法として、例えばキャスト法、ディッピング法、ロールコート法、グラビアコート法、スクリーン印刷法、リバースコート法、スプレーコート法、キットコート法、ダイコート法、メタリングバーコート法、チャンバードクター併用コート法、カーテンコート法等が挙げられる。
 酸素バリア性皮膜20の厚みは、要求される酸素バリア性に応じて設定され、例えば0.05~5μmであってよい。酸素バリア性皮膜20の厚みとしては、0.05~1μmが好ましく、0.1~0.5μmがより好ましい。酸素バリア性皮膜20の厚みが0.05μm以上であれば、充分な酸素バリア性が得られやすい。酸素バリア性皮膜20の厚みが1μm以下であれば、均一な塗工面を形成することが容易で、乾燥負荷や製造コストを抑制でき、本開示の特徴である黒色面積率が0.15%以下の表面を有する樹脂基材10を用いる有用性が高くなる。
 酸素バリア性皮膜20として、前記の有機無機複合皮膜や、前記のポリカルボン酸の多価金属塩皮膜を有するガスバリア性フィルムは、ボイル処理やレトルト殺菌処理を行っても優れた酸素バリア性を示し、シーラントフィルムとラミネートして、ボイル、レトルト処理用包装材料としても、十分な密着強度やシール強度を有し、さらに、金属箔や金属蒸着膜にはない透明さと、耐屈曲性や耐延伸性に優れ、ダイオキシン等の有害物質発生のリスクもない等の利点がある。
[ガスバリア性フィルムの製造方法]
 ガスバリア性フィルム1は、樹脂基材10の一方の面12に、下地層30または無機酸化物層40または下地層30と無機酸化物層40の双方を形成した後、下地層30または無機酸化物層40の上に酸素バリア性皮膜20を形成することにより製造できる。
 本開示のガスバリア性フィルム1の製造方法は、例えば、選別工程と、下地層形成工程と、無機酸化物層形成工程と、酸素バリア性皮膜形成工程とを有する。
 選別工程としては、例えば、表面の黒色面積率が0.15%以下の樹脂基材原反を樹脂基材として選別する工程が挙げられる。樹脂基材原反の表面の黒色面積率は、上述した樹脂基材10の一方の面12の黒色面積率の測定方法と同様の方法で測定される。
 樹脂基材10としては、市販品を用いてもよいし、公知の方法により製造したものを用いてもよい。
 下地層形成工程としては、例えば、樹脂基材10の少なくとも一方の面12にコーティング剤をウェットコート法により塗布して塗膜を形成し、その塗膜を乾燥(溶媒を除去)することにより下地層30を形成する工程が挙げられる。
 コーティング剤の塗布方法としては、公知のウェットコート法を用いることができる。ウェットコート法としては、ロールコート法、グラビアコート法、リバースコート法、ダイコート法、スクリーン印刷法、スプレーコート法等が挙げられる。
 コーティング剤からなる塗膜を乾燥する方法としては、熱風乾燥、熱ロール乾燥、赤外線照射等の公知の乾燥方法を用いることができる。塗膜の乾燥温度は、例えば、50~200℃が好ましい。乾燥時間は、塗膜の厚さ、乾燥温度等によっても異なるが、例えば、1秒~5分間が好ましい。
 無機酸化物層形成工程としては、例えば、樹脂基材10の一方の面12、または下地層30上に、前記した真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、又はプラズマ気相成長法(CVD)等により無機酸化物層40を成膜する工程が挙げられる。
 酸素バリア性皮膜形成工程としては、例えば、下地層30、または無機酸化物層40の上に、コーティング剤をウェットコート法により塗布して塗膜を形成し、その塗膜を乾燥(溶媒を除去)することにより酸素バリア性皮膜20を形成する工程が挙げられる。
 コーティング剤の塗布方法としては、公知のウェットコート法を用いることができる。ウェットコート法としては、ロールコート法、グラビアコート法、リバースコート法、ダイコート法、スクリーン印刷法、スプレーコート法等が挙げられる。
 コーティング剤からなる塗膜を乾燥する方法としては、熱風乾燥、熱ロール乾燥、赤外線照射等の公知の乾燥方法を用いることができる。塗膜の乾燥温度は、例えば、50~200℃が好ましい。乾燥時間は、塗膜の厚さ、乾燥温度等によっても異なるが、例えば、1秒~5分間が好ましい。
 酸素バリア性皮膜20は、一度の塗布、乾燥により形成しても、同種のコーティング剤或いは異種のコーティング剤により、複数回の塗布、乾燥を繰り返して形成しても構わない。
 下地層形成工程、無機酸化物層形成工程、酸素バリア性皮膜形成工程では、樹脂基材10の一方の面12に下地層30または無機酸化物層40または酸素バリア性皮膜20を形成する。このとき、一方の面12の黒色面積率は0.15%以下である。さらに、樹脂基材10の両方の面に下地層30または無機酸化物層40または酸素バリア性皮膜20を形成してもよい。その場合、樹脂基材10の他方の面14の黒色面積率は0.15%以下である。
 樹脂基材原反の両方の面に下地層30または無機酸化物層40または酸素バリア性皮膜20を形成する場合、樹脂基材原反の両方の面の黒色面積率は0.15%以下であると、酸素バリア性がより高まり、印刷適性が良好であるため好ましい。
 本開示のガスバリア性フィルム1の製造方法が選別工程を有する場合、表面の黒色面積率が0.15%以下の樹脂基材を効率よく適用できる。このため、選別工程を有することにより、酸素バリア性をより向上したガスバリア性フィルム1を効率よく製造できる。加えて、選別工程を有することにより、印刷適性が良好なガスバリア性フィルム1を効率よく製造できる。
 本開示のガスバリア性フィルム1は、必要に応じて、印刷層、保護層、遮光層、接着剤層、ヒートシール可能な熱融着層、その他の機能層等をさらに有していてもよい。
 本開示のガスバリア性フィルム1がヒートシール可能な熱融着層を有する場合、この熱融着層は、ガスバリア性フィルム1の少なくとも一方の最表層に配置される。ガスバリア性フィルム1が熱融着層を有することにより、ガスバリア性フィルム1が、熱シールによって密封可能なもの(例えば、包装体や蓋体)となる。
 熱融着層は、例えば、樹脂基材の片面又は両面に本実施形態の下地層30や無機酸化物層40、酸素バリア性皮膜20を形成して得られた積層体に、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリエーテル系等の公知の接着剤を用いて、公知のドライラミネート法、エクストルージョンラミネート法等により積層することができる。
<作用効果>
 本開示のガスバリア性フィルム1は、モノクロ画像における輝度を2値化し、100μm以上のサイズの黒色領域の総面積率(黒色面積率)を算出する。黒色面積率が0.15%以下である樹脂基材10の少なくとも一方の面に、下地層30または無機酸化物層40または下地層30と無機酸化物層40の双方を介して、酸素バリア性皮膜20が積層している。
 本開示のガスバリア性フィルム1は、黒色面積率が0.15%以下である樹脂基材10の表面に、下地層30または無機酸化物層40またはその双方を介して、酸素バリア性皮膜20を形成しているため、基材表面の大きな凸部に起因する膜欠陥が生じにくく、酸素バリア性をより向上しやすい。加えて、ガスバリア性フィルム1の印刷適性をより良好にしやすい。
 したがって、本開示のガスバリア性フィルム1を包装用材料として用いることにより、安価に内容物の品質保持性を高めることができる。
 加えて、本開示のガスバリア性フィルム1を包装用材料として用いることにより、容易かつ美麗に印刷を施すことができる。
(実施形態2)
 上述したように、樹脂基材の表面にウェットコート法、蒸着法、スパッタリング法等により皮膜を設けたガスバリア性フィルムは、製造ロットにより、酸素バリア性が安定しないことがあった。具体的には、ガスバリア性フィルムの酸素バリア性が、本来の酸素バリア性、つまり皮膜を構成する材料および皮膜の厚みから想定される酸素バリア性よりも劣ることがあった。特に、皮膜の厚みが薄くなると、かかる問題が生じやすい傾向があった。そのため、ガスバリア層の厚みを必要以上に厚くして対応しなければならず、生産性の悪さや過大な材料コストが問題となっていた。
 また、樹脂基材としてポリオレフィン樹脂系のフィルムは安価で水蒸気バリア性が高く、包装材料としてよく使われているが、ガスバリア性皮膜との密着性が悪いため、ヒートシール性樹脂フィルムとラミネートしてガスバリア性包装材料とした時のラミネート強度が劣る欠点があった。
 実施形態2は、酸素バリア性を付与するための皮膜の厚みが薄くても、本来の酸素バリア性を充分に発現して優れたガスバリア性を示し、かつ、包装材料として十分な密着強度を有するガスバリア性フィルム及びその製造方法を提供することを目的とする。
 本発明者らは、前記の問題の原因調査のため、酸素バリア性に劣るガスバリア性フィルムの表面及び断面を光学顕微鏡や電子顕微鏡で詳細に観察した。樹脂基材のブロッキング防止のために添加されているアンチブロッキング剤(以下、「AB剤」とも記す。)の存在箇所において、集束イオン/電子ビーム加工観察装置で断面電子顕微鏡観察を行った結果、AB剤が高く突出した箇所において皮膜に幅数μmの欠陥が発生していることを確認した。(断面電子顕微鏡像の一例を図8に示す。)この皮膜欠陥が、ガス透過の経路となり、酸素バリア性が充分に発現しなかったと考えられる。樹脂基材の表面にはAB剤による様々な大きさの凸部が存在する。樹脂基材の製造ロットによってAB剤の突出高さや突出密度にばらつきがあり、該樹脂基材表面にガスバリア性皮膜(酸素バリア性皮膜)をコーティングしたときに、大きな凸部の位置で局所的に皮膜が形成されず、欠陥が生じ、酸素バリア性が不安定になっていたと考えられる。
 そこで本発明者らは、ガスバリア性フィルムの酸素バリア性に影響する樹脂基材の広範囲の表面状態を、短時間で正確に把握する方法を考案し、本開示に至ったものである。
[1]樹脂基材と、樹脂基材の一方の面である第一面側に形成される酸素バリア性皮膜とを備え、樹脂基材と酸素バリア性皮膜との間に、下地層および無機酸化物層の少なくとも一方を有し、樹脂基材は、2以上の樹脂層を有し、2以上の樹脂層のうち、第一面を形成する樹脂層がポリオレフィン系共重合樹脂からなり、かつ第一面は、下記測定方法で測定されるフェレ径8μm以上の突起が20個/mm以下である、ガスバリア性フィルム。
 <測定方法>
 樹脂基材の第一面の36.6mm四方の任意の領域に、白色LEDライン光源を用いて光源距離100mm、入射角83°で光照射し、測定角90°の透過光をモノクロラインカメラで撮影して撮影画像を取得し、前記撮影画像から3551画素×5684画素(2.5×4.0mm)の解析用画像を切り出し、前記解析用画像中のフェレ径8μm以上の突起をカウントする。
[2]前記樹脂基材がポリオレフィン系樹脂であるガスバリア性フィルム。
[3]前記下地層の厚みが0.01~1μmであるガスバリア性フィルム。
[4]前記下地層は、主成分として有機高分子を含み、前記有機高分子は、ポリアクリル系樹脂、ポリオール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、またはこれらの有機高分子の反応生成物の少なくとも1つを含むガスバリア性フィルム。
[5]前記無機酸化物層の厚みが1~200nmであるガスバリア性フィルム。
[6]前記無機酸化物層が、酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素であるガスバリア性フィルム。
[7]前記酸素バリア性皮膜の厚みが0.05~1μmであるガスバリア性フィルム。
[8]前記酸素バリア性皮膜が、金属アルコキシド、金属アルコキシドの加水分解物、及び金属アルコキシド又は金属アルコキシドの加水分解物の反応生成物の少なくとも1つと
、水溶性高分子とを含む被膜であるガスバリア性フィルム。
[9]前記酸素バリア性皮膜が、シランカップリング剤、シランカップリング剤の加水分解物、及びシランカップリング剤又はシランカップリング剤の加水分解物の反応生成物の少なくとも1つをさらに含むガスバリア性フィルム。
[10]前記酸素バリア性皮膜が、ポリカルボン酸系重合体(A)のカルボキシル基と多価金属化合物(B)との反応生成物であるカルボン酸の多価金属塩を含むガスバリア性フィルム。
[11][1]~[10]のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルムの製造方法であって、樹脂基材原反の一方の面の突起個数を下記測定方法で測定し、フェレ径8μm以上の突起が20個/mm以下である樹脂基材原反を前記樹脂基材とする工程と、少なくとも樹脂基材の第一面側にコーティング剤を塗布して酸素バリア性皮膜を形成する工程を有する、ガスバリア性フィルムの製造方法。
 <測定方法>
 樹脂基材の第一面の36.6mm四方の任意の領域に、白色LEDライン光源を用いて光源距離100mm、入射角83°で光照射し、測定角90°の透過光をモノクロラインカメラで撮影して撮影画像を取得し、前記撮影画像から3551画素×5684画素(2.5×4.0mm)の解析用画像を切り出し、前記解析用画像中のフェレ径8μm以上の突起をカウントする。
 本開示のガスバリア性フィルムについて、実施形態を示して説明する。図4は、実施形態2に係るガスバリア性フィルム101の模式断面図である。図4における寸法比は、説明の便宜上、実際のものとは異なったものである。ガスバリア性フィルム101は、樹脂基材120と下地層140と無機酸化物層150と酸素バリア性皮膜130とを有する。なお下地層140および無機酸化物層150のいずれか一方は無くても構わない。下地層140は、樹脂基材120の第一面21に接して積層され、下地層140の樹脂基材120と接している面の反対面に無機酸化物層150が積層されている。無機酸化物層150は、下地層140に接して積層され、無機酸化物層150の下地層140と接している面の反対面に酸素バリア性皮膜130が接して位置している。なお、下地層140が設けられない場合、無機酸化物層150が樹脂基材120の第一面21上に積層される。また、無機酸化物層150が設けられない場合、酸素バリア性皮膜130が下地層140上に積層される。
<樹脂基材>
 樹脂基材120は、基層25を含む2以上の樹脂層を有する。本実施形態では、基層25と、基層25の一方の面上に位置する表層23とを有する。表層23は、樹脂基材120の第一面21を構成している。樹脂基材120は樹脂を含み、樹脂基材120を構成する表層23、基層25の各層も樹脂を含む。
 基層25は、樹脂基材120の機械特性、化学的特性、熱的特性、光学特性等を調整する。機械特性とは、剛性、伸び、腰、引裂強さ、衝撃強度、突刺し強度、耐ピンホール性等である。化学的特性は、水蒸気バリア性、ガスバリア性、保香性、耐薬品性、耐油性等である。熱的特性は、融点・ガラス転移点、耐熱温度、耐寒温度、熱収縮率等である。光学特性は、透明性や光沢性等である。
 基層25の原料となる樹脂としては、入手の平易さ、水蒸気バリア性の観点から、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等が挙げられる。ポリプロピレンは、ホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマーのいずれであってもよい。ホモポリマーはプロピレン単体のみからなるポリプロピレンである。ランダムコポリマーは、主モノマーであるプロピレンと、プロピレンとは異なる種類のコモノマーがランダムに共重合し均質的な相をなすポリプロピレンである。ブロックコポリマーは、主モノマーであるプロピレンと上記コモノマーがブロック的に共重合したり、ゴム状に重合したりすることによって不均質な相をなすポリプロピレンである。これらのポリオレフィン系樹脂は、いずれか1種を単独で用いてもよく、2種以上をブレンドして用いてもよい。
 基層25は、添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、公知の各種の添加剤から適宜選定できる。添加剤の例としては、フィラー、アンチブロッキング剤(AB剤)、耐熱安定剤、耐侯安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、スリップ剤、核剤、帯電防止剤、防曇剤、顔料、染料が挙げられる。これらの添加剤はいずれか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。基層25における添加剤の含有量は、本開示の効果を妨げない範囲で適宜調整できる。
 基層25は、単層構造でも多層構造でもよい。基層25の厚みは、例えば、3~200μmであってよく、6~30μmであってよい。
 表層23は、ポリオレフィン系共重合樹脂から構成される。ポリオレフィン系共重合樹脂としては、例えば、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・1-ブテン共重合体、プロピレン・1-ブテン共重合体、プロピレン・ペンテン共重合体、エチレン・プロピレン・1-ブテン共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体を金属イオンにより架橋したアイオノマー、プロピレン・アクリル酸共重合体等が挙げられ、それぞれランダム共重合体であってもブロック共重合体であっても構わない。これらの樹脂は、いずれか1種を単独で用いてもよく、2種以上をブレンドして用いてもよい。表層23がポリオレフィン系共重合樹脂からなることで、樹脂基材120上に積層される、下地層140、無機酸化物層150及び酸素バリア性皮膜130のいずれかとの密着性が良好となる。
 表層23は、添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、公知の各種の添加剤から適宜選定できる。添加剤の例としては、アンチブロッキング剤(AB剤)、耐熱安定剤、耐侯安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、スリップ剤、核剤、帯電防止剤、防曇剤、顔料、染料が挙げられる。これらの添加剤はいずれか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。表層23における添加剤の含有量は、本開示の効果を妨げない範囲で適宜調整できる。
 表層23が、AB剤を含有する場合、樹脂基材120の第一面21には、AB剤に由来する突起が形成される。この突起によりフィルム同士の密着を防止して、フィルム原反の巻き取り、巻き出し、搬送における加工適性を向上させられる。特にAB剤の平均粒子径とその添加量は、第一面21の突起の大きさと数に影響するため、後述する測定方法におけるフェレ径8μm以上の突起が20個/mm以下となるように調整することが望ましい。
 AB剤は固体粒子であり、有機系粒子、無機系粒子等が挙げられる。有機系粒子としては、ポリメチルメタクリレート粒子、ポリスチレン粒子、ポリアミド粒子等が挙げられる。これら有機系粒子は、例えば、乳化重合や懸濁重合等により得られる。無機系粒子としては、シリカ粒子、ゼオライト、タルク、カオリナイト、長石等が挙げられる。これらのAB剤は、いずれか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。AB剤としては、有機系ではポリメチルメタクリレート粒子、無機系ではシリカ粒子が好ましい。
 AB剤の平均粒径は、0.1μm以上、5μm以下が好ましい。ガスバリア性フィルム101のブロッキング防止性能とガスバリア性能を両立する観点から、AB剤の平均粒径は、1μm以上、4μm以下が特に好ましい。AB剤の平均粒径は、コールター法により測定される。
 AB剤の添加量は、例えば、表層23の総質量に対して0.05~0.4質量%が好ましい。表層23におけるAB剤の添加量は、具体的には以下の式により求める。
 AB剤の添加量[質量%]={(i)/100}×{(ii)/100}×100
 式中、(i)は、樹脂にAB剤を添加して攪拌し、押出機内に投入して混練し、溶融押出によりペレット状に形成されるマスターバッチ樹脂チップにおけるAB剤の濃度(質量%)を指す。(ii)は、AB剤を含むマスターバッチ樹脂チップを、AB剤を含まない樹脂にブレンドするときの、表層23を構成する樹脂ペレット総質量に対するAB剤を含むマスターバッチ樹脂チップの濃度(質量%)を示す。尚、基層25にAB材を添加する場合の添加量も同様に基層25の総質量に対して0.05~0.4質量%が好ましく、添加量は上記式により求めることができる。
 表層23の厚みは、例えば、0.1~10μmであってよく、さらには0.5~5.0μmであってよい。
 樹脂基材120は、少なくとも表層23と基層25を含む、共押出フィルムであることが好ましい。樹脂基材120は、延伸フィルムでも未延伸フィルムでもよい。
 樹脂基材120は、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを有することが好ましい。二軸延伸ポリプロピレンフィルムは特に水蒸気バリア性能に優れるため、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを有することで、ガスバリア性フィルム101の水蒸気バリア性が向上する。二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、ホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー等の少なくとも1種がフィルム状に加工されたものであってよい。二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、共押出フィルムであることが好ましい。
 基層25は、二軸延伸ポリプロピレンフィルムからなるものであってもよく、二軸延伸ポリプロピレンフィルムと他の樹脂フィルムとが積層されたものであってもよい。他の樹脂フィルムとしては、例えば、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等のポリエステルフィルム、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂フィルム、ポリスチレンフィルム、ナイロン等のポリアミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、およびポリイミドフィルム等のエンジニアリングプラスチックフィルムが挙げられる。
 樹脂基材120の厚みは、特に限定されるものではなく、包装材料としての適性や他の皮膜の積層適性を考慮しつつ、価格や用途によって適宜選択される。樹脂基材120の厚みは、実用的には3μm~200μmが好ましく、5μm~120μmがより好ましく、6μm~30μmがさらに好ましい。
 樹脂基材120の第一面21は、薬品処理、溶剤処理、コロナ処理、プラズマ処理およびオゾン処理からなる群から選ばれる少なくとも1種の処理が施されていてもよい。
 樹脂基材120の第一面21にAB剤による突起が形成されると、フィルムのブロッキングを防止できる反面、大きな凸部においては、その上に形成される下地層140、無機酸化物層150及び酸素バリア性皮膜130に、ガス透過の経路となる膜欠陥が生じやすくなり、ガスバリア性フィルム101の酸素バリア性が低下する恐れが生じる。しかし本開示のガスバリア性フィルム101の樹脂基材120の第一面21は、以下に示す測定方法により測定したフェレ径8μm以上の突起が20個/mm以下であることを特徴とし、膜欠陥が生じ難い。樹脂基材120の第一面21は、フェレ径8μm以上の突起が17個/mm以下であることがより好ましく、フェレ径8μm以上の突起が15個/mm以下であることがさらに好ましく、フェレ径8μm以上の突起が0個/mmであっても構わない。フェレ径が8μm以上の突起は、第一面21の平坦部から突起頂点までの高さが1μmを超えるものが多く、酸素バリア性皮膜の膜欠陥を発生させやすい。そのためフェレ径8μm以上の突起が20個/mm以下であると、下地層140、無機酸化物層150及び酸素バリア性皮膜130に膜欠陥が生じ難くなるため、ガスバリア性フィルム101の酸素バリア性をより良好にしやすい。なお、樹脂基材120の第一面21に形成される突起は、AB剤由来のものでもよく、他の要因によるものでもよく、特に限定されない。本明細書において、樹脂基材120の第一面21の突起個数は、下記測定方法により測定される値である。
 <測定方法>
 樹脂基材120の36.6mm四方の任意の領域に、樹脂基材120の第一面21の反対側の面である第二面22側から白色LEDライン光源を用いて光源距離100mm、入射角83°で光照射する。測定角90°の透過光をモノクロラインカメラで撮影して撮影画像を取得する。取得した撮影画像から3551画素×5684画素(2.5×4.0mm)の解析用画像を切り出す。切り出した解析用画像を画像解析ソフトによりフェレ径が8μm以上の突起を抽出してその数をカウントし、mmあたりに換算して、フェレ径8μm以上の突起数とする。
 以下に、樹脂基材120の第一面21の突起個数の測定方法について、図面を参照して説明する。まず、その測定装置について説明する。
 (測定装置)
 図5に示すように、樹脂基材120の第一面21の突起個数を測定する測定装置15は、サンプルホルダ2と、光源4と、モノクロラインカメラ7とを備える。サンプルホルダ2は、搬送装置16の上に設置され、水平方向に移動できる。サンプルホルダ2の中央部には、抜き穴3が形成されている。光源4は、サンプルホルダ2の下方に位置して、光源距離100mmの位置に設置され、光源制御装置6が接続されている。モノクロラインカメラ7は、サンプルホルダ2の上方に位置しており、モノクロラインカメラ7には、マクロレンズ8が装着されている。モノクロラインカメラ7には、画像処理装置9が接続されている。画像処理装置9には、搬送制御部17が接続されている。搬送制御部17は、搬送装置16に接続されている。
 サンプルホルダ2は、平坦で水平であれば特に限定されず、公知のホルダを用いてもよい。光源4としては、可視光の白色LEDライン光源が好ましい。
 モノクロラインカメラ7は、16384画素、1画素のセンササイズが3.52μmのものを用いることが好ましい。モノクロラインカメラ7は、カメラリンクやUSB等の規格のインターフェースを介して、画像処理装置9で制御されることが好ましい。画像処理装置9は、例えば、モノクロラインカメラ7と接続するフレームグラバ等を搭載したパソコンと、フレームグラバを制御する画像処理ソフトウェア等とで構成される。フレームグラバ等を搭載したパソコンや、フレームグラバを制御する画像処理ソフトウェアは、広く頒布又は市販されており、画像処理装置9としては、それらが使用できる。画像処理ソフトウェアとしては、例えば、アメリカ国立衛生研究所(NIH)開発のパブリックドメインのソフトウェア「ImageJ」が挙げられる。
 搬送装置16は、ステッピングモーターで駆動する一軸ステージ等を用いることが好ましい。搬送装置16は、搬送制御部17により、搬送速度や搬送開始、搬送停止等の制御がなされる。
 (サンプル準備)
 次に、樹脂基材120の第一面の突起個数の測定方法について説明する。図5に示すように、まず、樹脂基材120の第一面21をモノクロラインカメラ7の側に向けて、サンプルホルダ2に面内で高低差が生じないように樹脂基材120を固定する。樹脂基材120を固定する際には、樹脂基材120の端部をOPPテープやマスキングテープ等を用いて固定することが好ましい。樹脂基材120の画像測定位置18を抜き穴3に合わせるように樹脂基材120をサンプルホルダ2に固定する。
 (撮影画像の取得)
 次に、光源4から白色LEDライン光を入射する。光源4の光量は、光源制御装置6で調整できる。入射光L1の光量は、画像測定位置18での光量が442ルクスとなるように光源制御装置6を用いて調整することが好ましい。光源4からの入射光L1は、第一面21に対する入射角13を83°として、垂直方向から7°斜めにずらし、第一面21に対して測定角19が90°となる位置にモノクロラインカメラ7を設置して、画像測定位置18を透過した透過光L2を、マクロレンズ8を介して、モノクロラインカメラ7で撮影する。このとき、マクロレンズ8の倍率を5倍、F値を2.8、分解能は0.704μmとする。画像測定位置18での、モノクロラインカメラ7の測定範囲は36.6mm四方の領域とし、光源4の有効な照明範囲は、36.6mm四方の領域以上とする。
 透過光L2の測定範囲は、第一面21の36.6mm四方の領域である。測定範囲が上記の領域となるように、搬送装置16を移動させる。搬送装置16がステッピングモーター等の場合、搬送速度を示すパルス信号を画像処理装置9に取込む。搬送装置16を移動させる搬送速度は、空間分解能と取込み周波数との積に等しくなるように設定することが好ましい。空間分解能は、モノクロラインカメラ7のセンササイズ(3.52μm)と、マクロレンズ8の倍率(5倍)とから決定される。取込み周波数は、モノクロラインカメラ7の一ラインの取込み周波数である。搬送速度は、空間分解能と取込み周波数との積に等しくなるように設定し、樹脂基材120は、モノクロラインカメラ7の画像測定位置18において連続して搬送される。画像測定位置18において、モノクロラインカメラ7で樹脂基材120の第一面21の画像が測定され、撮影される。
 モノクロラインカメラ7の露光時間を80μsとする。取込み周波数の周期が露光時間より長くなるよう設定する。樹脂基材120を搬送し、樹脂基材120の搬送方向に5684画素以上の撮影画像を取得する。
 (画像の解析)
 取得した撮影画像において、モノクロラインカメラ7のセンサ並び方向(樹脂基材120の搬送方向と直交する方向)に該当する中心3551画素と、搬送方向に5684画素とを切り出し、解析用画像とする。搬送方向には、5684画素以上切り出して測定範囲を広くすることも可能である。切り出した解析用画像を画像解析ソフトにて解析する。
 図6には、本測定系において、樹脂基材120表面の微小な突起や窪みを検出できる原理を示した。ラインカメラで、測定角θ1より、入射角θ2を小さくすると、突起部分では画像の上方向が明るく、下方向が暗く3次元的に可視化される。窪み部分ではその上下が逆になる。球面レンズに似た屈折によるものと推測される。この傾向を利用して解析用画像から、明るい粒子及び暗い粒子を、それぞれ輝度、サイズ、真円度で選別、2値化して、上が明るく下が暗い粒子を突起として抽出、抽出された粒子のフェレ径データを取得する。図7には、実施例の樹脂基材120の第一面21の撮影画像と、上記のアルゴリズムにて突起部分を抽出した解析画像を示した。こうして抽出されたフェレ径データから、解析用画像内のフェレ径8μm以上の粒子の個数をカウントして、mm面積あたりの個数に換算した値を突起個数とした。
<下地層>
 下地層140は、樹脂基材120と、無機酸化物層150または酸素バリア性皮膜130との間に設けられる。下地層140は、有機高分子を主成分として含有する層であり、プライマー層と呼ばれることもある。下地層140を設けることによって、無機酸化物層150または酸素バリア性皮膜130の成膜性や密着強度を向上させることができる。
 下地層140における有機高分子の含有量は、例えば70質量%以上であってもよく、80質量%以上であってもよい。有機高分子としては、ポリアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂などが挙げられ、樹脂基材120と無機酸化物層150或いは酸素バリア性皮膜130との密着強度の耐熱水性を考慮すると、ポリアクリル系樹脂、ポリオール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、またはこれら有機高分子の反応生成物の少なくとも1つを含むことが好ましい。また下地層140は、シランカップリング剤や有機チタネートまたは変性シリコーンオイルを含んでいてもよい。
 有機高分子としてさらに好ましくは、高分子末端に2つ以上のヒドロキシル基を有するポリオール類とイソシアネート化合物との反応により生成したウレタン結合を有する有機高分子、および/または高分子末端に2つ以上のヒドロキシル基を有するポリオール類とシランカップリング剤またはその加水分解物のような有機シラン化合物との反応生成物を含む有機高分子が挙げられる。
 ポリオール類としては、例えば、アクリルポリオール、ポリビニルアセタール、ポリスチルポリオール、及びポリウレタンポリオール等から選択される少なくとも一種が挙げられる。アクリルポリオールは、アクリル酸誘導体モノマーを重合させて得られるものであってもよく、アクリル酸誘導体モノマーとその他のモノマーとを共重合させて得られるものであってもよい。アクリル酸誘導体モノマーとしては、エチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、及びヒドロキシブチルメタクリレート等が挙げられる。アクリル酸誘導体モノマーと共重合させるモノマーとしては、スチレン等が挙げられる。
 イソシアネート化合物は、ポリオールと反応して生じるウレタン結合により樹脂基材120と無機酸化物層150または酸素バリア性皮膜130との密着性を高める作用を有する。すなわち、イソシアネート化合物は、架橋剤又は硬化剤として機能する。イソシアネート化合物としては、例えば、芳香族系のトリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、脂肪族系のキシレンジイソシアネート(XDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、及びイソホロンジイソシアネート(IPDI)などのモノマー類、これらの重合体、及びこれらの誘導体が挙げられる。上述のイソシアネート化合物は1種を単独で、又は2種以上を組み合わせてもよい。
 シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、γ-クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ-クロロプロピルトリメトキシシラン、グリシドオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、及びγ-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。有機シラン化合物は、これらのシランカップリング剤の加水分解物であってもよい。有機シラン化合物は、上述のシランカップリング剤及びその加水分解物の1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて含んでいてもよい。
 下地層140は、有機溶媒中に上述の成分を任意の割合で配合して混合液を調製し、樹脂基材120の第一面21上に調製した混合液を用いて形成することができる。混合液は、例えば、3級アミン、イミダゾール誘導体、カルボン酸の金属塩化合物、4級アンモニウム塩、4級ホスホニウム塩等の硬化促進剤;フェノール系、硫黄系、ホスファイト系等の酸化防止剤;レベリング剤;流動調整剤;触媒;架橋反応促進剤;充填剤等を含有してもよい。
 混合液は、オフセット印刷法、グラビア印刷法、又はシルクスクリーン印刷法等の周知の印刷方式、或いは、ロールコート、ナイフエッジコート、又はグラビアコートなどの周知の塗布方式を用いて樹脂基材120の上にコーティングすることができる。コーティング後、例えば50~200℃に加熱し、乾燥及び/又は硬化することによって、下地層140を形成することができる。
 下地層140の厚さは、特に制限されず、例えば、0.005~5μmであってもよい。厚さは、用途又は求められる特性に応じて調整してもよい。下地層140の厚みとしては、0.01~1μmが好ましく、0.01~0.5μmがより好ましい。下地層140の厚みが0.01μm以上であれば、樹脂基材120と無機酸化物層150または酸素バリア性皮膜130との十分な密着強度が得られ、酸素バリア性も良好となる。下地層140の厚みが1μm以下であれば、均一な塗工面を形成することが容易であり、また、乾燥負荷や製造コストを抑制できる。
<無機酸化物層>
 無機酸化物層150は、例えば、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム等が挙げられ、特に酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素が、生産性に優れ、かつ耐熱、耐湿熱での酸素バリア性及び水蒸気バリア性に優れることから好ましい。なお無機酸化物層150は、これらの1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて含んでいてもよい。無機酸化物層150の厚みは、1~200nmが好ましく、厚みが1nm以上であれば、優れた酸素バリア性と水蒸気バリア性が得られ、厚みが200nm以下であれば、製造コストを低く抑えられるとともに、折り曲げや引っ張りなどの外力による亀裂が生じ難く、バリア性の劣化を抑えられる。無機酸化物層150は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、又はプラズマ気相成長法(CVD)等の公知の成膜方法によって形成することができる。
<酸素バリア性皮膜>
 酸素バリア性皮膜130は、ウェットコート法により形成される酸素バリア性皮膜として公知のものであってよい。酸素バリア性皮膜130は、下地層140または無機酸化物層150の上にウェットコート法によりコーティング剤からなる塗膜を形成し、この塗膜を乾燥することにより得られる。なお、塗膜は、湿潤膜であり、皮膜は、乾燥膜である。
 酸素バリア性皮膜130としては、金属アルコキシド及びその加水分解物、乃至はその反応生成物の少なくとも1つと、水溶性高分子とを含む皮膜(有機無機複合皮膜)が好ましい。さらにシランカップリング剤及びその加水分解物の少なくとも一方をさらに含む皮膜が好ましい。
 有機無機複合膜に含まれる金属アルコキシド及びその加水分解物としては、例えば、テトラエトキシシラン[Si(OC]及びトリイソプロポキシアルミニウム[Al(OC]等の一般式M(OR)で表されるもの、並びにその加水分解物が挙げられる。これらのうちの1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて含んでいてもよい。
 有機無機複合膜における、金属アルコキシド及びその加水分解物、乃至はその反応生成物の少なくとも1つの合計含有量は、例えば、40~70質量%である。酸素透過度を一層低減する観点から、有機無機複合膜における、金属アルコキシド及びその加水分解物、乃至はその反応生成物の少なくとも1つの合計含有量の下限は50質量%であってもよい。同様の観点から、有機無機複合膜における、金属アルコキシド及びその加水分解物、乃至はその反応生成物の少なくとも1つの合計含有量の上限は65質量%であってもよい。
 有機無機複合膜に含まれる水溶性高分子は、特に限定されず、例えばポリビニルアルコール系、デンプン・メチルセルロース・カルボキシメチルセルロース等の多糖類、及びアクリルポリオール系等の高分子が挙げられる。酸素ガスバリア性を一層向上させる観点から、水溶性高分子は、ポリビニルアルコール系の高分子を含むことが好ましい。水溶性高分子の数平均分子量は、例えば、40000~180000である。
 ポリビニルアルコール系の水溶性高分子は、例えばポリ酢酸ビニルをけん化(部分けん化も含む)して得ることができる。この水溶性高分子は、酢酸基が数十%残存しているものであってもよく、酢酸基が数%しか残存していないものであってもよい。
 有機無機複合膜における、水溶性高分子の含有量は、例えば、15~50質量%である。有機無機複合膜における、水溶性高分子の含有量の下限は、酸素透過度を一層低減する観点から20質量%であってもよい。有機無機複合膜における、水溶性高分子の含有量の上限は、酸素透過度を一層低減する観点から45質量%であってもよい。
 有機無機複合膜に含まれるシランカップリング剤及びその加水分解物としては、有機官能基を有するシランカップリング剤が挙げられる。そのようなシランカップリング剤及びその加水分解物としては、エチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ-クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ-クロロプロピルトリメトキシシラン、グリシドオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプリピルメチルジメトキシシラン、及びこれらの加水分解物が挙げられる。これらのうちの1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて含んでいてもよい
 シランカップリング剤及びその加水分解物の少なくとも一方は、有機官能基として、エポキシ基を有するものを用いることが好ましい。エポキシ基を有するシランカップリング剤としては、例えば、γ-グリシドオキシプロピルトリメトキシシラン、及びβ-(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が挙げられる。エポキシ基を有するシランカップリング剤及びその加水分解物は、ビニル基、アミノ基、メタクリル基又はウレイル基のように、エポキシ基とは異なる有機官能基を有していてもよい。
 有機官能基を有するシランカップリング剤及びその加水分解物は、その有機官能基と水溶性高分子の水酸基との相互作用によって、酸素バリア性皮膜130の酸素バリア性と、下地層140または無機酸化物層150との接着性を一層向上することができる。特に、シランカップリング剤及びその加水分解物のエポキシ基とポリビニルアルコールの水酸基とは、相互作用によって、酸素バリア性と下地層140または無機酸化物層150との接着性に特に優れる酸素バリア性皮膜130を形成することができる。
 有機無機複合膜における、シランカップリング剤及びその加水分解物、乃至はその反応生成物の少なくとも1つの合計含有量は、例えば、1~15質量%である。酸素透過度を一層低減する観点から、有機無機複合膜における、シランカップリング剤及びその加水分解物、乃至はその反応生成物の少なくとも1つの合計含有量の下限は2質量%であってもよい。同様の観点から、有機無機複合膜における、シランカップリング剤及びその加水分解物、乃至はその反応生成物の少なくとも1つの合計含有量の上限は12質量%であってもよい。
 有機無機複合膜には、層状構造を有する結晶性の無機層状化合物を含んでいても構わない。無機層状化合物としては、例えば、カオリナイト族、スメクタイト族、又はマイカ族等に代表される粘土鉱物が挙げられる。これらの1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。無機層状化合物の粒径は、例えば0.1~10μmである。無機層状化合物のアスペスト比は、例えば50~5000である。
 無機層状化合物としては、層状構造の層間に水溶性高分子が入り込むこと(インターカレーション)によって、優れた酸素バリア性と密着強度を有する皮膜を形成できることから、スメクタイト族の粘土鉱物が好ましい。スメクタイト族の粘土鉱物の具体例としては、モンモリトロナイト、ヘクトライト、及びサポナイト、水膨潤性合成雲母等が挙げられる。
 また、酸素バリア性皮膜130の別の好ましい例として、ポリカルボン酸系重合体(A)のカルボキシ基と多価金属化合物(B)との反応生成物であるカルボン酸の多価金属塩を含む皮膜(ポリカルボン酸の多価金属塩皮膜)が挙げられる。この場合、ポリカルボン酸系重合体(A)と多価金属化合物(B)を混合したコーティング剤を塗布、加熱乾燥することで形成されるポリカルボン酸の多価金属塩皮膜であっても、ポリカルボン酸系重合体(A)を主成分とするコーティング剤を塗布、乾燥してA皮膜を形成した上に、多価金属化合物(B)を主成分とするコーティング剤を塗布、乾燥してB皮膜を形成し、A/B層間で架橋反応させて形成されるポリカルボン酸の多価金属塩皮膜であっても構わない。
[ポリカルボン酸系重合体(A)]
 ポリカルボン酸系重合体とは、分子内に2個以上のカルボキシ基を有する重合体である。ポリカルボン酸系重合体としては、たとえば、エチレン性不飽和カルボン酸の(共)重合体;エチレン性不飽和カルボン酸と他のエチレン性不飽和単量体との共重合体;アルギン酸、カルボキシメチルセルロース、ペクチン等の分子内にカルボキシル基を有する酸性多糖類が挙げられる。エチレン性不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸等が挙げられる。エチレン性不飽和カルボン酸と共重合可能なエチレン性不飽和単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、酢酸ビニル等の飽和カルボン酸ビニルエステル類、アルキルアクリレート類、アルキルメタクリレート類、アルキルイタコネート類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、スチレン、アクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。これらのポリカルボン酸系重合体は1種を単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
 成分としては、上記の中でも、得られるガスバリア性フィルムのガスバリア性の観点から、アクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸及びクロトン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合性単量体から誘導される構成単位を含む重合体が好ましく、アクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸及びイタコン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合性単量体から誘導される構成単位を含む重合体が特に好ましい。該重合体において、アクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸及びイタコン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合性単量体から誘導される構成単位の割合は、80mol%以上であることが好ましく、90mol%以上であることがより好ましい(ただし該重合体を構成する全構成単位の合計を100mol%とする)。該重合体は、単独重合体でも、共重合体でもよい。該重合体が、上記構成単位以外の他の構成単位を含む共重合体である場合、該他の構成単位としては、例えば前述のエチレン性不飽和カルボン酸と共重合可能なエチレン性不飽和単量体から誘導される構成単位などが挙げられる。
 ポリカルボン酸系重合体の数平均分子量は、2,000~10,000,000の範囲内が好ましく、5,000~1,000,000がより好ましい。数平均分子量が2,000未満では、得られるガスバリア性フィルムは充分な耐水性を達成できず、水分によってガスバリア性や透明性が悪化する場合や、白化の発生が起こる場合がある。他方、数平均分子量が10,000,000を超えると、酸素バリア性皮膜130を形成する際のコーティング剤の粘度が高くなり、塗工性が損なわれる場合がある。なお、上記数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により求めた、ポリスチレン換算の数平均分子量である。
 ポリカルボン酸系重合体(A)を主成分とするコーティング剤を塗布、乾燥してA皮膜を形成した後に前記B皮膜を形成する場合には、ポリカルボン酸系重合体は、カルボキシ基の一部が予め塩基性化合物で中和されていてもよい。ポリカルボン酸系重合体の有するカルボキシ基の一部を予め中和することにより、A皮膜の耐水性や耐熱性をさらに向上させることができる。塩基性化合物としては、多価金属化合物、一価金属化合物およびアンモニアからなる群から選択される少なくとも1種の塩基性化合物が好ましい。多価金属化合物としては、後述する多価金属化合物(B)の説明で例示する化合物を用いることができる。一価金属化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。
 ポリカルボン酸系重合体(A)を主成分とするコーティング剤には各種添加剤を加えることができ、添加剤としては、バリア性能を損なわない範囲で架橋剤、硬化剤、レベリング剤、消泡剤、アンチブロッキング剤、静電防止剤、分散剤、界面活性剤、柔軟剤、安定剤、膜形成剤、増粘剤などがあげられる。
 ポリカルボン酸系重合体(A)を主成分とするコーティング剤に用いる溶媒は水性媒体が好ましい。水性媒体としては、水、水溶性または親水性有機溶剤、またはこれらの混合物が挙げられる。水性媒体は通常、水または水を主成分として含むものである。水性媒体中の水の含有量は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。水溶性または親水性有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン等のエーテル類、セロソルブ類、カルビトール類、アセトニトリル類のニトリル類等が挙げられる。
[多価金属化合物(B)]
 多価金属化合物は、ポリカルボン酸系重合体のカルボキシル基と反応してポリカルボン酸の多価金属塩を形成する化合物であれば特に限定されず、酸化亜鉛粒子、酸化マグネシウム粒子、マグネシウムメトキシド、酸化銅、炭酸カルシウム等が挙げられる。これらを単独或いは複数を混合して用いてもよい。酸素バリア性皮膜の酸素バリア性の観点から酸化亜鉛が好ましい。
 酸化亜鉛は紫外線吸収能を有す無機材料であり、酸化亜鉛粒子の平均粒子径は特に限定されないが、ガスバリア性、透明性、コーティング適性の観点から、平均粒子径が5μm以下であることが好ましく、1μm以下であることがより好ましく、0.1μm以下であることが特に好ましい。
 多価金属化合物(B)を主成分とするコーティング剤を塗布、乾燥してB皮膜を形成する場合は、必要に応じて、本開示の効果を損なわない範囲で、酸化亜鉛粒子のほかに、各種添加剤を含有してもよい。該添加剤としては、コーティング剤に用いる溶媒に可溶又は分散可能な樹脂、該溶媒に可溶又は分散可能な分散剤、界面活性剤、柔軟剤、安定剤、膜形成剤、増粘剤等を含有してもよい。
 上記の中でも、コーティング剤に用いる溶媒に可溶または分散可能な樹脂を含有することが好ましい。これにより、コーティング剤の塗工性、製膜性が向上する。このような樹脂としては、例えば、アルキッド樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、イソシアネート樹脂等が挙げられる。
 また、コーティング剤に用いる溶媒に可溶又は分散可能な分散剤を含有することが好ましい。これにより、多価金属化合物の分散性が向上する。該分散剤としては、アニオン系界面活性剤や、ノニオン系界面活性剤を用いることができる。該界面活性剤としては、(ポリ)カルボン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルスルフォコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、芳香族リン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、アルキルアリル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ソルビタンアルキルエステル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、蔗糖脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシ脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等の各種界面活性剤が挙げられる。これらの界面活性剤は単独で用いても、二種以上を混合して用いてもよい。
 多価金属化合物(B)を主成分とするコーティング剤に添加剤が含まれている場合には、多価金属化合物と添加剤との質量比(多価金属化合物:添加剤)は、30:70~99:1の範囲内であることが好ましく、50:50~98:2の範囲内であることが好ましい。
 多価金属化合物(B)を主成分とするコーティング剤に用いる溶媒としては、例えば、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n-プロピルアルコール、n-ブチルアルコール、n-ペンチルアルコール、ジメチルスルフォキシド、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、酢酸ブチルが挙げられる。また、これらの溶媒は1種単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。これらの中でも、塗工性の観点から、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、水が好ましい。また製造性の観点から、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、水が好ましい。
 ポリカルボン酸系重合体(A)と多価金属化合物(B)を混合したコーティング剤を塗布、乾燥してポリカルボン酸の多価金属塩皮膜を形成する場合には、前記したポリカルボン酸系重合体(A)と前記した多価金属化合物(B)と、水またはアルコール類を溶媒として、該溶媒に溶解或いは分散可能な樹脂や分散剤、および必要に応じて添加剤を混合して、コーティング剤として、公知のコーティング方法にて塗布、乾燥することで、ポリカルボン酸の多価金属塩皮膜を形成することができる。コート法として、例えばキャスト法、ディッピング法、ロールコート法、グラビアコート法、スクリーン印刷法、リバースコート法、スプレーコート法、キットコート法、ダイコート法、メタリングバーコート法、チャンバードクター併用コート法、カーテンコート法等が挙げられる。
 酸素バリア性皮膜130の厚みは、要求される酸素バリア性に応じて設定され、例えば0.05~5μmであってよい。酸素バリア性皮膜130の厚みとしては、0.05~1μmが好ましく、0.1~0.5μmがより好ましい。酸素バリア性皮膜130の厚みが0.05μm以上であれば、充分な酸素バリア性が得られやすい。酸素バリア性皮膜130の厚みが1μm以下であれば、均一な塗工面を形成することが容易で、乾燥負荷や製造コストを抑制できる。
 酸素バリア性皮膜130において、前記の有機無機複合皮膜や、前記のポリカルボン酸の多価金属塩皮膜を有するガスバリア性フィルムは、ボイル処理やレトルト殺菌処理を行っても優れた酸素バリア性を示し、シーラントフィルムとラミネートして、ボイル、レトルト処理用包装材料としても、十分な密着強度やシール強度を有し、さらに、金属箔や金属蒸着膜にはない透明さと、耐屈曲性や耐延伸性に優れ、ダイオキシン等の有害物質発生のリスクもない等の利点がある。
[ガスバリア性フィルムの製造方法]
 ガスバリア性フィルム101は、樹脂基材120の第一面21に、下地層140及び無機酸化物層150のいずれか一方、または下地層140と無機酸化物層150の双方を形成した後、下地層140または無機酸化物層150の上に酸素バリア性皮膜130を形成することにより製造できる。本開示のガスバリア性フィルム101の製造方法は、例えば、選別工程と、下地層形成工程と、無機酸化物層形成工程と、酸素バリア性皮膜形成工程とを有する。
 選別工程としては、例えば、表面のフェレ径8μm以上の突起が20個/mm以下である樹脂基材原反を樹脂基材120として選別する工程が挙げられる。樹脂基材原反の表面の突起個数は、上述した樹脂基材120の第一面21の突起個数の測定方法と同様の方法で測定される。樹脂基材120としては、市販品を用いてもよいし、公知の方法により製造したものを用
いてもよい。
 下地層形成工程としては、例えば、樹脂基材120の少なくとも第一面21にコーティング剤をウェットコート法により塗布して塗膜を形成し、その塗膜を乾燥(溶媒を除去)することにより下地層140を形成する工程が挙げられる。コーティング剤の塗布方法としては、公知のウェットコート法を用いることができる。ウェットコート法としては、ロールコート法、グラビアコート法、リバースコート法、ダイコート法、スクリーン印刷法、スプレーコート法等が挙げられる。コーティング剤からなる塗膜を乾燥する方法としては、熱風乾燥、熱ロール乾燥、赤外線照射等の公知の乾燥方法を用いることができる。乾燥条件としては、例えば90℃で10秒間の条件が挙げられる。
 無機酸化物層形成工程としては、例えば、樹脂基材120の第一面21、または下地層140上に、前記した真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、又はプラズマ気相成長法(CVD)等により無機酸化物層150を成膜する工程が挙げられる。
 酸素バリア性皮膜形成工程としては、例えば、下地層140、または無機酸化物層150の上に、コーティング剤をウェットコート法により塗布して塗膜を形成し、その塗膜を乾燥(溶媒を除去)することにより酸素バリア性皮膜130を形成する工程が挙げられる。コーティング剤の塗布方法としては、公知のウェットコート法を用いることができる。ウェットコート法としては、ロールコート法、グラビアコート法、リバースコート法、ダイコート法、スクリーン印刷法、スプレーコート法等が挙げられる。コーティング剤からなる塗膜を乾燥する方法としては、熱風乾燥、熱ロール乾燥、赤外線照射等の公知の乾燥方法を用いることができる。乾燥条件としては、例えば90℃で10秒間の条件が挙げられる。酸素バリア性皮膜130は、一度の塗布、乾燥により形成しても、同種のコーティング剤或いは異種のコーティング剤により、複数回の塗布、乾燥を繰り返して形成しても構わない。
 本開示のガスバリア性フィルム101の製造方法が選別工程を有する場合、表面のフェレ径8μm以上の突起が20個/mm以下である樹脂基材120を効率よく適用できる。このため、選別工程を有することにより、酸素バリア性をより向上したガスバリア性フィルムを効率よく製造できる。加えて、選別工程を有することにより、印刷適性が良好なガスバリア性フィルム101を効率よく製造できる。
 本開示のガスバリア性フィルム101は、必要に応じて、印刷層、保護層、遮光層、接着剤層、ヒートシール可能な熱融着層、その他の機能層等をさらに有していてもよい。本開示のガスバリア性フィルム101がヒートシール可能な熱融着層を有する場合、この熱融着層は、ガスバリア性フィルム101の少なくとも一方の最表層に配置される。ガスバリア性フィルム101が熱融着層を有することにより、ガスバリア性フィルム101が、熱シールによって密封可能なもの(例えば、包装体や蓋体)となる。熱融着層は、例えば、樹脂基材120の片面又は両面に本実施形態の下地層140や無機酸化物層150、酸素バリア性皮膜130を形成して得られた積層体に、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリエーテル系等の公知の接着剤を用いて、公知のドライラミネート法、エクストルージョンラミネート法等により積層することができる。
<作用効果>
 本開示のガスバリア性フィルム101は、第一面21を形成する樹脂層がポリオレフィン系共重合樹脂からなり、かつ第一面は、前記測定方法で測定されるフェレ径8μm以上の突起が20個/mm以下である樹脂基材120の第一面21に、下地層140または無機酸化物層150のいずれか一方、または下地層140と無機酸化物層150の双方が積層され、さらに酸素バリア性皮膜130が積層されている。本開示のガスバリア性フィルム101は、表層23がポリオレフィン系共重合樹脂からなり、フェレ径8μm以上の突起が20個/mm以下である樹脂基材120に、下地層140または無機酸化物層150のいずれか一方またはその双方を介して、酸素バリア性皮膜130を形成しているため、基材表面の大きな突起に起因する膜欠陥が生じにくく、酸素バリア性をより良好にでき、酸素バリア性皮膜130の密着を良好にできる。加えて、本開示のガスバリア性フィルム101は、下地層140、無機酸化物層150、酸素バリア性皮膜130の厚みをむやみに厚くする必要がないため、生産性の向上や材料使用量の削減が図られる。したがって、本開示のガスバリア性フィルム101を包装用材料として用いることにより、包装用材料として十分なラミネート強度を有し、安価に内容物の品質保持性を高めることができる。
 以下、実施例及び比較例により本開示の実施形態1をさらに具体的に説明する。ただし、本開示は以下の実施例に限定されるものではない。
 以下の各例で用いた材料を以下に示す。
[使用材料]
<樹脂基材>
α1:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:M-1、厚さ20μm、片面コロナ処理、三井化学東セロ株式会社製)。
α2:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:ME-1、厚さ20μm、片面コロナ処理、三井化学東セロ株式会社製)。
α3:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:TS18TI-TPN、厚さ18μm、片面コロナ処理、Max Speciality Films Limited社製)。
α4:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:P2111、厚さ20μm、片面コロナ処理、東洋紡株式会社製)。
α5:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:P2171、厚さ20μm、片面コロナ処理、東洋紡株式会社製)。
α6:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:P2102、厚さ20μm、片面コロナ処理、東洋紡株式会社製)。
α7:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:P2161、厚さ20μm、片面コロナ処理、東洋紡株式会社製)。
α8:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:VPH2011、厚さ20μm、片面コロナ処理、コロナ処理面側のAB剤平均粒径2μm、A.J.Plast社製)。
α9:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:VPH2011、厚さ20μm、片面コロナ処理、コロナ処理面側のAB剤平均粒径4μm、A.J.Plast社製)。
α10:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:PB210J、厚さ20μm、片面コロナ処理、フタムラ化学株式会社製)。
α11:ポリエチレンテレフタレートフィルム(商品名:P60、厚さ12μm、片面コロナ処理、東レ株式会社製)。
α12:ポリエチレンテレフタレートフィルム(商品名:E5102、厚さ12μm、片面コロナ処理、東洋紡株式会社製)。
α13:ポリエチレンフィルム(商品名:HD、厚さ40μm、片面コロナ処理、タマポリ株式会社製)。
α14:ポリエチレンフィルム(商品名:HS31、厚さ30μm、片面コロナ処理、タマポリ株式会社製)。
α15:直鎖低密度ポリエチレンフィルム(商品名:UB-3、厚さ40μm、片面コロナ処理、タマポリ株式会社製)。
α16:ポリエチレンフィルム(商品名:PE3K-H、厚さ25μm、片面コロナ処理、フタムラ化学株式会社製)。
α17:ポリエチレンフィルム(商品名:PE3M、厚さ25μm、片面コロナ処理、フタムラ化学株式会社製)。
α18:直鎖低密度ポリエチレンフィルム(商品名:LL-XHT、厚さ25μm、片面コロナ処理、フタムラ化学株式会社製)。
α19:直鎖低密度ポリエチレンフィルム(商品名:LL-RP2、厚さ25μm、片面コロナ処理、フタムラ化学株式会社製)。
α20:ポリエチレンフィルム(厚さ25μm、片面コロナ処理、WINPAK Limited社製)。
<製造例1>
 アクリルポリオールとしてアクリディックCL-1000(DIC(株)製))を、イソシアネート系化合物としてTDIタイプ硬化剤コロネート2030(東ソー(株)製)を用いて、アクリルポリオールとイソシアネート系化合物の配合比を固形分重量比6:4となるよう配合し、希釈溶剤(酢酸エチル)を用いて下地層形成用の混合液(固形分:2質量%)を調製した。
<製造例2>
 数平均分子量200,000のポリアクリル酸水溶液(東亞合成(株)製 アロンA-10H、固形分濃度25質量%)20質量部に蒸留水58.9質量部を加えて希釈した。その後、アミノプロピルトリメトキシシラン(APTMS アルドリッチ製)0.44質量部を添加し、撹拌を行い均一な溶液とし、ポリカルボン酸系重合体を主成分とするコーティング剤を調製した。
<製造例3>
 酸化亜鉛微粒子水分散液(住友大阪セメント製 ZE143)100質量部と硬化剤Liofol HAERTER UR 5889-21(Henkel製)2質量部を混合して、多価金属化合物を主成分とするコーティング剤を調製した。
<製造例4>
 ポリビニルアルコール樹脂(PVA 商品名:ポバールPVA-105、クラレ社製、けん化度98~99%、重合度500のポリビニルアルコール)を溶解した水溶液、およびテトラエトキシシラン(TEOS)、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS 商品名:KBM-403 信越化学工業(株)製)をそれぞれ0.02mol/Lの塩酸で加水分解した水溶液を用意し、加水分解前の重量比でPVA:TEOS:GPTMSが40:50:10となるように水溶液を配合した。さらに配合した水溶液の溶剤成分が、質量比として水:イソプロピルアルコールが90:10となるように、希釈溶剤を加え、有機無機複合皮膜形成用のコーティング剤(5質量%)を調製した。
[樹脂基材の黒色面積率の測定]
 樹脂基材α1~12のコロナ処理面側の表面について、前記した画像取得条件、画像解析条件に従い、黒色面積率を求めた。結果を表1に記す。黒色面積率の測定には、オリンパス株式会社製の光学顕微鏡OLS-4000、対物レンズ10倍(MPFLN10)を使用し、画像解析ソフトとしてScion社のScion ImageJを使用した。
[実施例1-1~1-8および比較例1-1~1-4]
 表1に記載した樹脂基材のコロナ処理面に、グラビア印刷機を用いて、製造例1で調製した下地層形成用の混合液を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.1μmの下地層を形成した。次いで形成した下地層上に、グラビア印刷機を用いて、製造例2で調製したポリカルボン酸系重合体を主成分とするコーティング剤を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.2μmのポリカルボン酸系重合体皮膜を形成し、さらにポリカルボン酸系重合体皮膜の上に、グラビア印刷機を用いて、製造例3で調製した多価金属化合物を主成分とするコーティング剤を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.2μmの多価金属化合物皮膜を形成して、ポリカルボン酸の多価金属塩皮膜からなる酸素バリア性皮膜を形成し、実施例1-1~1-8、比較例1-1~1-4のガスバリア性フィルムを得た。
<印刷適性評価>
 各例のガスバリア性フィルムの酸素バリア性皮膜上にグラビア印刷機を用いて、5%~50%(5%刻み)の網点濃度で墨インキ(商品名:N920LPGT、東洋インキ株式会社製)を階調印刷した。インキ粘度は14秒(ザーンカップ#3、25℃)であった。印刷速度は150m/min、乾燥温度は50℃とした。印刷後の表面を光学顕微鏡で観察し、ドット抜けの箇所を計数した。判定は、6mm四方のエリアにドット抜けが5箇所未満であれば○、5~20箇所であれば△、21箇所以上であれば×とした。判定結果を表1に示す。
 なお、「ドット抜け」とは、フィルム基材へのインキの着肉が悪く、部分的にドット(網点)が転写されていない状態をいう。網点濃度の低い状態までドット抜けの箇所が少ないほど、ハイライト部の印刷適性が優れることを示す。
<レトルト処理後の酸素バリア性、水蒸気バリア性評価>
 各例のガスバリア性フィルムについて、接着剤を用いてCPP(ポリプロピレンフィルム)と貼り合せ、ガスバリア性フィルム/接着剤/CPP構成のレトルト処理用ガスバリア性積層フィルムを作製した。接着剤は三井化学ポリウレタン製の2液硬化型接着剤、タケラックA620(主剤)/タケネートA65(硬化剤)を使用し、CPPは東レフィルム加工製のポリプロピレンフィルム、トレファンZK93KM(60μm)を使用して、HIRANO TECSEED製マルチコーターTM-MCにてドライラミネートし、40℃で3日間養生した。なおガスバリア性フィルムの酸素バリア性皮膜が接着剤側になるように配置した。
 得られたガスバリア性積層フィルムにてA5サイズの4方シールパウチを作製し、内容物として水道水150mlを充填して、120℃の熱水中で30分間の加熱殺菌処理(レトルト処理)を実施した。
 レトルト処理後のガスバリア性積層フィルムについて、酸素透過度測定装置(商品名:OXTRAN-2/20、MOCON社製)を用いて、30℃、70%RHの雰囲気下、酸素透過度(cm/(m・day・atm))を測定した。また水蒸気透過度測定装置(商品名:PERMATRAN-W-3/33、MOCON社製)を用いて、40℃、90%RHの雰囲気下、水蒸気透過度(g/(m・day))を測定した。測定結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に記載の結果から、実施例1-1~1-8のガスバリア性フィルムは、黒色面積率が0.15%以下であり、30℃、相対湿度70%の雰囲気下における酸素透過度の値が2cm/(m・day・atm)以下で、良好な酸素バリア性が得られた。
 一方、比較例1-1~1-4のガスバリア性フィルムは、黒色面積率が0.15%以上であり、酸素透過度の値が2cm/(m・day・atm)超で、黒色面積率が0.15%を超えて高いことにより酸素透過度が上昇し、実施例1-1~1-8と比べて良好な酸素バリア性が得られなかった。
 表1に記載の結果から、実施例1-1~1-8のガスバリア性フィルムは、網点濃度30%以上で印刷適性が「○」だった。
 一方、比較例1-1~1-4のガスバリア性フィルムは、網点濃度30%での印刷適性が「×」であった。
 このように、黒色面積率が0.15%以下で、印刷適性が良好になることが分かった。
[実施例2-1~2-6および比較例2-1~2-4]
 表2に記載した樹脂基材のコロナ処理面に、グラビア印刷機を用いて、製造例1で調製した下地層形成用の混合液を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.1μmの下地層を形成した。次いで、電子線加熱方式による真空蒸着装置を用いて、金属珪素、一酸化珪素、及び二酸化珪素の2種以上を含む混合材料を蒸発させて、下地層の上に厚さ30nmの酸化ケイ素からなる無機酸化物層を形成した。続いて形成した無機酸化物層上に、グラビア印刷機を用いて、製造例4で調製した有機無機複合皮膜形成用のコーティング剤を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.3μmの有機無機複合皮膜からなる酸素バリア性皮膜を形成し、実施例2-1~2-6、および比較例2-1~2-4のガスバリア性フィルムを得た。
[実施例2-7]
 樹脂基材α8のコロナ処理面に、下地層を設けることなく、直接無機酸化物層を形成した以外、実施例2-3と同様にして実施例2-7のガスバリア性フィルムを得た。
<印刷適性評価>
 各例のガスバリア性フィルムの酸素バリア性皮膜上にグラビア印刷機を用いて、5%~50%(5%刻み)の網点濃度で墨インキ(商品名:N920LPGT、東洋インキ株式会社製)を階調印刷した。インキ粘度は14秒(ザーンカップ#3、25℃)であった。印刷速度は150m/min、乾燥温度は50℃とした。印刷後の表面を光学顕微鏡で観察し、ドット抜けの箇所を計数した。判定は、6mm四方のエリアにドット抜けが5箇所未満であれば○、5~20箇所であれば△、21箇所以上であれば×とした。判定結果を表2に示す。
 なお、「ドット抜け」とは、フィルム基材へのインキの着肉が悪く、部分的にドット(網点)が転写されていない状態をいう。網点濃度の低い状態までドット抜けの箇所が少ないほど、ハイライト部の印刷適性が優れることを示す。
<レトルト処理後の酸素バリア性、水蒸気バリア性評価>
 各例のガスバリア性フィルムについて、接着剤を用いてCPP(ポリプロピレンフィルム)と貼り合せ、ガスバリア性フィルム/接着剤/CPP構成のレトルト処理用ガスバリア性積層フィルムを作製した。接着剤は三井化学ポリウレタン製の2液硬化型接着剤、タケラックA620(主剤)/タケネートA65(硬化剤)を使用し、CPPは東レフィルム加工製のポリプロピレンフィルム、トレファンZK93KM(60μm)を使用して、HIRANO TECSEED製マルチコーターTM-MCにてドライラミネートし、40℃で3日間養生した。なおガスバリア性フィルムの酸素バリア性皮膜が接着剤側になるように配置した。
 得られたガスバリア性積層フィルムにてA5サイズの4方シールパウチを作製し、内容物として水道水150mlを充填して、120℃の熱水中で30分間の加熱殺菌処理(レトルト処理)を実施した。
 レトルト処理後のガスバリア性積層フィルムについて、酸素透過度測定装置(商品名:OXTRAN-2/20、MOCON社製)を用いて、30℃、70%RHの雰囲気下、酸素透過度(cm/(m・day・atm))を測定した。また水蒸気透過度測定装置(商品名:PERMATRAN-W-3/33、MOCON社製)を用いて、40℃、90%RHの雰囲気下、水蒸気透過度(g/(m・day))を測定した。測定結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2に記載の結果から、実施例2-1~2-7のガスバリア性フィルムは、黒色面積率が0.15%以下であり、30℃、相対湿度70%の雰囲気下における酸素透過度の値が3cm/(m・day・atm)以下で、良好な酸素バリア性が得られた。
 一方、比較例2-1~2-4のガスバリア性フィルムは、黒色面積率が0.15%以上であり、酸素透過度の値が5cm/(m・day・atm)超で、黒色面積率が0.15%を超えて高いことにより酸素透過度が上昇し、実施例2-1~2-7と比べて良好な酸素バリア性が得られなかった。
 表2に記載の結果から、実施例2-1~2-7のガスバリア性フィルムは、網点濃度30%以上で印刷適性が「○」だった。
 一方、比較例2-1~2-4のガスバリア性フィルムは、網点濃度30%での印刷適性が「×」であった。
 このように、黒色面積率が0.15%以下で、印刷適性が良好になることが分かった。
[実施例3-1~3-7および比較例3-1]
 表3に記載した樹脂基材のコロナ処理面に、グラビア印刷機を用いて、製造例1で調製した下地層形成用の混合液を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.1μmの下地層を形成した。次いで、電子線加熱方式による真空蒸着装置を用いて、金属珪素、一酸化珪素、及び二酸化珪素の2種以上を含む混合材料を蒸発させて、下地層の上に厚さ30nmの酸化ケイ素からなる無機酸化物層を形成した。続いて形成した無機酸化物層上に、グラビア印刷機を用いて、製造例2で調製したポリカルボン酸系重合体を主成分とするコーティング剤を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.2μmのポリカルボン酸系重合体皮膜を形成し、さらにポリカルボン酸系重合体皮膜の上に、グラビア印刷機を用いて、製造例3で調製した多価金属化合物を主成分とするコーティング剤を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.2μmの多価金属化合物皮膜を形成して、ポリカルボン酸の多価金属塩皮膜からなる酸素バリア性皮膜を形成し、実施例3-1~3-7、比較例3-1のガスバリア性フィルムを得た。
[実施例3-8]
 樹脂基材α8のコロナ処理面に、下地層を設けることなく、直接無機酸化物層を形成した以外、実施例3-4と同様にして実施例3-8のガスバリア性フィルムを得た。
<印刷適性評価>
 各例のガスバリア性フィルムの酸素バリア性皮膜上にグラビア印刷機を用いて、5%~50%(5%刻み)の網点濃度で墨インキ(商品名:N920LPGT、東洋インキ株式会社製)を階調印刷した。インキ粘度は14秒(ザーンカップ#3、25℃)であった。印刷速度は150m/min、乾燥温度は50℃とした。印刷後の表面を光学顕微鏡で観察し、ドット抜けの箇所を計数した。判定は、6mm四方のエリアにドット抜けが5箇所未満であれば○、5~20箇所であれば△、21箇所以上であれば×とした。判定結果を表3に示す。
 なお、「ドット抜け」とは、フィルム基材へのインキの着肉が悪く、部分的にドット(網点)が転写されていない状態をいう。網点濃度の低い状態までドット抜けの箇所が少ないほど、ハイライト部の印刷適性が優れることを示す。
<レトルト処理後の酸素バリア性、水蒸気バリア性評価>
 各例のガスバリア性フィルムについて、接着剤を用いてCPP(ポリプロピレンフィルム)と貼り合せ、ガスバリア性フィルム/接着剤/CPP構成のレトルト処理用ガスバリア性積層フィルムを作製した。接着剤は三井化学ポリウレタン製の2液硬化型接着剤、タケラックA620(主剤)/タケネートA65(硬化剤)を使用し、CPPは東レフィルム加工製のポリプロピレンフィルム、トレファンZK93KM(60μm)を使用して、HIRANO TECSEED製マルチコーターTM-MCにてドライラミネートし、40℃で3日間養生した。なおガスバリア性フィルムの酸素バリア性皮膜が接着剤側になるように配置した。
 得られたガスバリア性積層フィルムにてA5サイズの4方シールパウチを作製し、内容物として水道水150mlを充填して、120℃の熱水中で30分間の加熱殺菌処理(レトルト処理)を実施した。
 レトルト処理後のガスバリア性積層フィルムについて、酸素透過度測定装置(商品名:OXTRAN-2/20、MOCON社製)を用いて、30℃、70%RHの雰囲気下、酸素透過度(cm/(m・day・atm))を測定した。また水蒸気透過度測定装置(商品名:PERMATRAN-W-3/33、MOCON社製)を用いて、40℃、90%RHの雰囲気下、水蒸気透過度(g/(m・day))を測定した。測定結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3に記載の結果から、実施例3-1~3-8のガスバリア性フィルムは、黒色面積率が0.15%以下であり、30℃、相対湿度70%の雰囲気下における酸素透過度の値が2cm/(m・day・atm)以下で、良好な酸素バリア性が得られた。
 一方、比較例3-1のガスバリア性フィルムは、黒色面積率が0.15%以上であり、酸素透過度の値が4.7cm/(m・day・atm)で、実施例3-1~3-8と
比べて良好な酸素バリア性が得られなかった。
 表3に記載の結果から、実施例3-1~3-8のガスバリア性フィルムは、網点濃度30%以上で印刷適性が「○」だった。
 一方、比較例3-1のガスバリア性フィルムは、網点濃度30%での印刷適性が「×」であった。
 このように、黒色面積率が0.15%以下で、印刷適性が良好になることが分かった。
[実施例4-1~4-5および比較例4-1]
 表4に記載した樹脂基材のコロナ処理面に、グラビア印刷機を用いて、製造例1で調製した下地層形成用の混合液を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.1μmの下地層を形成した。次いで、電子線加熱方式による真空蒸着装置を用いて、金属アルミニウムを蒸発させ、そこに酸素ガスを導入し、下地層の上に厚さ20nmの酸化アルミニウムからなる無機酸化物層を形成した。続いて形成した無機酸化物層上に、グラビア印刷機を用いて、製造例2で調製したポリカルボン酸系重合体を主成分とするコーティング剤を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.2μmのポリカルボン酸系重合体皮膜を形成し、さらにポリカルボン酸系重合体皮膜の上に、グラビア印刷機を用いて、製造例3で調製した多価金属化合物を主成分とするコーティング剤を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.2μmの多価金属化合物皮膜を形成して、ポリカルボン酸の多価金属塩皮膜からなる酸素バリア性皮膜を形成し、実施例4-1~4-5、比較例4-1のガスバリア性フィルムを得た。
[実施例4-6]
 樹脂基材α8のコロナ処理面に、下地層を設けることなく、直接無機酸化物層を形成した以外、実施例4-2と同様にして実施例4-6のガスバリア性フィルムを得た。
<印刷適性評価>
 各例のガスバリア性フィルムの酸素バリア性皮膜上にグラビア印刷機を用いて、5%~50%(5%刻み)の網点濃度で墨インキ(商品名:N920LPGT、東洋インキ株式会社製)を階調印刷した。インキ粘度は14秒(ザーンカップ#3、25℃)であった。印刷速度は150m/min、乾燥温度は50℃とした。印刷後の表面を光学顕微鏡で観察し、ドット抜けの箇所を計数した。判定は、6mm四方のエリアにドット抜けが5箇所未満であれば○、5~20箇所であれば△、21箇所以上であれば×とした。判定結果を表4に示す。
 なお、「ドット抜け」とは、フィルム基材へのインキの着肉が悪く、部分的にドット(網点)が転写されていない状態をいう。網点濃度の低い状態までドット抜けの箇所が少ないほど、ハイライト部の印刷適性が優れることを示す。
<レトルト処理後の酸素バリア性、水蒸気バリア性評価>
 各例のガスバリア性フィルムについて、接着剤を用いてCPP(ポリプロピレンフィルム)と貼り合せ、ガスバリア性フィルム/接着剤/CPP構成のレトルト処理用ガスバリア性積層フィルムを作製した。接着剤は三井化学ポリウレタン製の2液硬化型接着剤、タケラックA620(主剤)/タケネートA65(硬化剤)を使用し、CPPは東レフィルム加工製のポリプロピレンフィルム、トレファンZK93KM(60μm)を使用して、HIRANO TECSEED製マルチコーターTM-MCにてドライラミネートし、40℃で3日間養生した。なおガスバリア性フィルムの酸素バリア性皮膜が接着剤側になるように配置した。
 得られたガスバリア性積層フィルムにてA5サイズの4方シールパウチを作製し、内容物として水道水150mlを充填して、120℃の熱水中で30分間の加熱殺菌処理(レトルト処理)を実施した。
 レトルト処理後のガスバリア性積層フィルムについて、酸素透過度測定装置(商品名:OXTRAN-2/20、MOCON社製)を用いて、30℃、70%RHの雰囲気下、酸素透過度(cm/(m・day・atm))を測定した。また水蒸気透過度測定装置(商品名:PERMATRAN-W-3/33、MOCON社製)を用いて、40℃、90%RHの雰囲気下、水蒸気透過度(g/(m・day))を測定した。測定結果を表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表4に記載の結果から、実施例4-1~4-6のガスバリア性フィルムは、黒色面積率が0.15%以下であり、30℃、相対湿度70%の雰囲気下における酸素透過度の値が1cm/(m・day・atm)以下で、良好な酸素バリア性が得られた。一方、比較例4-1のガスバリア性フィルムは、黒色面積率が0.15%以上であり、酸素透過度の値が1.5cm/(m・day・atm)で、実施例4-1~4-6と比べて良好な酸素バリア性が得られなかった。
 表4に記載の結果から、実施例4-1~4-6のガスバリア性フィルムは、網点濃度30%以上で印刷適性が「○」だった。
 一方、比較例4-1のガスバリア性フィルムは、網点濃度30%での印刷適性が「×」であった。
 このように、黒色面積率が0.15%以下で、印刷適性が良好になることが分かった。
[実施例5-1~5―5および比較例5-1~5-3]
 表5に記載した樹脂基材のコロナ処理面に、グラビア印刷機を用いて、製造例1で調製した下地層形成用の混合液を塗工して塗膜を形成し、60℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.1μmの下地層を形成した。次いで、電子線加熱方式による真空蒸着装置を用いて、金属珪素、一酸化珪素、及び二酸化珪素の2種以上を含む混合材料を蒸発させて、下地層の上に厚さ30nmの酸化ケイ素からなる無機酸化物層を形成した。続いて形成した無機酸化物層上に、グラビア印刷機を用いて、製造例4で調製した有機無機複合皮膜形成用のコーティング剤を塗工して塗膜を形成し、60℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.3μmの有機無機複合皮膜からなる酸素バリア性皮膜を形成し、実施例5-1~5―5および比較例5-1~5-3のガスバリア性フィルムを得た。
[実施例5-6]
 樹脂基材α14のコロナ処理面に、下地層を設けることなく、直接無機酸化物層を形成した以外、実施例5-2と同様にして実施例5-6のガスバリア性フィルムを得た。
[実施例5-7~5―11および比較例5-4~5-6]
 表5に記載した樹脂基材のコロナ処理面に、グラビア印刷機を用いて、製造例1で調製した下地層形成用の混合液を塗工して塗膜を形成し、60℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.1μmの下地層を形成した。次いで、電子線加熱方式による真空蒸着装置を用いて、金属アルミニウムを蒸発させ、そこに酸素ガスを導入し、下地層の上に厚さ20nmの酸化アルミニウムからなる無機酸化物層を形成した。続いて形成した無機酸化物層上に、グラビア印刷機を用いて、製造例2で調製したポリカルボン酸系重合体を主成分とするコーティング剤を塗工して塗膜を形成し、60℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.2μmのポリカルボン酸系重合体皮膜を形成し、さらにポリカルボン酸系重合体皮膜の上に、グラビア印刷機を用いて、製造例3で調製した多価金属化合物を主成分とするコーティング剤を塗工して塗膜を形成し、50℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.2μmの多価金属化合物皮膜を形成して、ポリカルボン酸の多価金属塩皮膜からなる酸素バリア性皮膜を形成し、実施例5-7~5―11、および比較例5-4~5-6のガスバリア性フィルムを得た。
[実施例5-12]
 樹脂基材α14のコロナ処理面に、下地層を設けることなく、直接無機酸化物層を形成した以外、実施例5-8と同様にして実施例5-12のガスバリア性フィルムを得た。
[実施例5-13]
 樹脂基材α14のコロナ処理面に形成した下地層上に、無機酸化物層を設けることなく、多価金属化合物皮膜を形成した以外、実施例5-8と同様にして実施例5-13のガスバリア性フィルムを得た。
<ボイル処理前後の酸素バリア性、水蒸気バリア性評価>
 各例のガスバリア性フィルムについて、接着剤を用いてLLDPE(ポリエチレンフィルム)と貼り合せ、ガスバリア性フィルム/接着剤/LLDPE構成のボイル処理用ガスバリア性積層フィルムを作製した。接着剤は三井化学ポリウレタン製の2液硬化型接着剤、タケラックA620(主剤)/タケネートA65(硬化剤)を使用し、LLDPEは三井化学東セロ製のポリエチレンフィルム、TUX MC-S(60μm)を使用して、HIRANO TECSEED製マルチコーターTM-MCにてドライラミネートし、40℃で3日間養生した。なおガスバリア性フィルムの酸素バリア性皮膜が接着剤側になるように配置した。
 得られたガスバリア性積層フィルムにてA5サイズの4方シールパウチを作製し、内容物として水道水150mlを充填して、90℃の熱水中で30分間の加熱殺菌処理(ボイル処理)を実施した。
 ボイル処理前後のガスバリア性積層フィルムについて、酸素透過度測定装置(商品名:OXTRAN-2/20、MOCON社製)を用いて、30℃、70%RHの雰囲気下、酸素透過度(cm/(m・day・atm))を測定した。また水蒸気透過度測定装置(商品名:PERMATRAN-W-3/33、MOCON社製)を用いて、40℃、90%RHの雰囲気下、水蒸気透過度(g/(m・day))を測定した。測定結果を表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表5に記載の結果から、実施例5-1~5-6のガスバリア性フィルムは、黒色面積率が0.15%以下であり、30℃、相対湿度70%の雰囲気下における酸素透過度の値がボイル前で2cm/(m・day・atm)以下で、ボイル後で3cm/(m・day・atm)以下となり、良好な酸素バリア性が得られた。
 実施例5-7~5-13のガスバリア性フィルムは、黒色面積率が0.15%以下であり、30℃、相対湿度70%の雰囲気下における酸素透過度の値がボイル前後で1cm/(m・day・atm)以下となり、良好な酸素バリア性が得られた。
 一方、比較例5-1~5-3のガスバリア性フィルムは、黒色面積率が0.15%以上であり、酸素透過度の値がボイル前で2cm/(m・day・atm)以上で、ボイル後で3cm/(m・day・atm)以上となり、良好な酸素バリア性が得られなかった。
 比較例5-4~5-6のガスバリア性フィルムは、黒色面積率が0.15%以上であり、酸素透過度の値がボイル前後で1cm/(m・day・atm)以上となり、良好な酸素バリア性が得られなかった。
[実施例6-1~6-4および比較例6-1~6-5]
 実施例6-1~6-4および比較例6-1~6-5において、樹脂基材の製造ロットの影響を検討した。
 表6Aに示した樹脂基材のコロナ処理面に、グラビア印刷機を用いて、製造例1で調製した下地層形成用の混合液を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.1μmの下地層を形成した。次いで、形成した下地層上に、グラビア印刷機を用いて、製造例2で調製したポリカルボン酸系重合体を主成分とするコーティング剤を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.2μmのポリカルボン酸系重合体皮膜を形成し、さらにポリカルボン酸系重合体皮膜の上に、グラビア印刷機を用いて、製造例3で調製した多価金属化合物を主成分とするコーティング剤を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.2μmの多価金属化合物皮膜を形成して、ポリカルボン酸の多価金属塩皮膜からなる酸素バリア性皮膜を形成し、実験例6-1~6-4および比較例6-1~6-5のガスバリア性フィルムを得た。
[実施例6-5~6-8および比較例6-6~6-10]
 表6Bに示した樹脂基材のコロナ処理面に、グラビア印刷機を用いて、製造例1で調製した下地層形成用の混合液を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.1μmの下地層を形成した。次いで、電子線加熱方式による真空蒸着装置を用いて、金属珪素、一酸化珪素、及び二酸化珪素の2種以上を含む混合材料を蒸発させて、下地層の上に厚さ30nmの酸化ケイ素からなる無機酸化物層を形成した。続いて形成した無機酸化物層上に、グラビア印刷機を用いて、製造例4で調製した有機無機複合被膜形成用のコーティング剤を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.3μmの有機無機複合皮膜からなる酸素バリア性皮膜を形成し、実施例6-5~6-8および比較例6-6~6-10のガスバリア性フィルムを得た。
 実施例1-1~1-8と同じ方法で、樹脂基材の黒色面積率、酸素透過度及び印刷適性を評価した。測定結果を表6A及び表6Bに示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 まず、実施例6-1~6-4及び比較例6-1で用いた樹脂基材の材料、品番、メーカー及び厚みは同じであるが、製造ロットが異なる。同様に、実施例6-5~6-8及び比較例6-6で用いた樹脂基材の材料、品番、メーカー及び厚みは同じであるが、製造ロットが異なる。しかしながら、上述の方法で測定した樹脂基材の黒色面積率は、製造ロット毎に異なっていた。すなわち、表6A及び表6Bに示す黒色面積率の測定結果から、上述の方法で測定した黒色面積率は、樹脂基材の種類(α8またはα9)に固有の値ではなく、製造ロットによりバラつく値であることが確認された。
 次に、表6A及び表6Bに示す結果から、実施例6-1~6-4及び実施例6-5~6-8に係るガスバリア性フィルム(樹脂基材の黒色面積率が0.15%以下である)は、30℃、相対湿度70%の雰囲気下において良好な酸素バリア性を示し、網点濃度30%以上で印刷適性の評価が「○」であった。これに対して、比較例6-1に係るガスバリア性フィルムは、樹脂基材の黒色面積率が0.15%を超えており、同じ構成の実施例6-1~6-4と比べて、酸素透過度が高く、印刷適性が悪化した。同様に、比較例6-6に係るガスバリア性フィルムも、樹脂基材の黒色面積率が0.15%を超えており、同じ構成の実施例6-5~6-8と比べて、酸素透過度が高く、印刷適性が悪化した。
 これらの結果から、同一種類の樹脂基材を用いて同一構成のガスバリア性フィルムを構成した場合でも、樹脂基材の製造ロットに起因してガスバリア性フィルムの性能に差が生じるが、樹脂基材の黒色面積率が0.15%以下であれば、樹脂基材の製造ロットに起因する影響を低減できることが確認された。
 以下、実施例及び比較例により本開示の実施形態2をさらに具体的に説明する。ただし、本開示は以下の実施例に限定されるものではない。以下の各例で用いた材料を以下に示す。
[使用材料]
<樹脂基材>
β1:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:ME-1、厚さ20μm、表層はポリオレフィン系共重合樹脂、三井化学東セロ株式会社製)。
β2:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:P2111、厚さ20μm、表層はポリオレフィン系共重合樹脂、東洋紡株式会社製)。
β3:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:VPH2011、厚さ20μm、表層はポリオレフィン系共重合樹脂、平均粒径2μmのAB剤含有、A.J.Plast社製)。
β4:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:VPH2011、厚さ20μm、表層はポリオレフィン系共重合樹脂、平均粒径4μmのAB剤含有、A.J.Plast社製)。
β5:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:TS19TIMCP、厚さ19μm、表層はポリオレフィン系共重合樹脂、Max Speciality Films Limited社製)。
β6:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:TS18TIV、厚さ18μm、表層はポリオレフィン系共重合樹脂、Max Speciality Films Limited社製)。
β7:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:TS18TI-TPN、厚さ18μm、表層はポリプロピレンホモポリマー、Max Speciality Films Limited社製)。
β8:二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:M-1、厚さ20μm、表層はポリプロピレンホモポリマー、三井化学東セロ株式会社社製)。
[樹脂基材の表面の突起個数の測定]
 樹脂基材β1~β8の酸素バリア性皮膜を形成する側の表面(第一面)について、前記した測定条件に従い、フェレ径8μm以上の突起個数を求めた。結果を表7~表10に記す。
[実施例7-1~7-3および比較例7-1~7-5]
 表7に記載した樹脂基材の第一面に、グラビア印刷機を用いて、製造例1で調製した下地層形成用の混合液を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.1μmの下地層を形成した。次いで、電子線加熱方式による真空蒸着装置を用いて、金属珪素、一酸化珪素、及び二酸化珪素の2種以上を含む混合材料を蒸発させて、下地層の上に厚さ30nmの酸化ケイ素からなる無機酸化物層を形成した。続いて、形成した無機酸化物層上に、グラビア印刷機を用いて、製造例4で調製した有機無機複合皮膜形成用のコーティング剤を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.3μmの有機無機複合皮膜からなる酸素バリア性皮膜を形成し、実施例7-1~7-3、および比較例7-1~7-5のガスバリア性フィルムを得た。
[実施例7-4]
 樹脂基材β3の第一面に、下地層を設けることなく、直接無機酸化物層を形成した以外、実施例7-3と同様にして実施例7-4のガスバリア性フィルムを得た。
<レトルト処理後の酸素バリア性、水蒸気バリア性、ラミネート強度評価>
 各例のガスバリア性フィルムについて、接着剤を用いてCPP(ポリプロピレンフィルム)と貼り合せ、ガスバリア性フィルム/接着剤/CPP構成のレトルト処理用ガスバリア性積層フィルムを作製した。接着剤としては三井化学ポリウレタン製の2液硬化型接着剤、タケラックA620(主剤)/タケネートA65(硬化剤)を使用し、CPPとしては東レフィルム加工製のポリプロピレンフィルム、トレファンZK93KM(60μm)を使用して、HIRANO TECSEED製マルチコーターTM-MCにてドライラミネートし、40℃で3日間養生した。なおガスバリア性フィルムの酸素バリア性皮膜が接着剤側になるように配置した。得られたガスバリア性積層フィルムにてA5サイズの4方シールパウチを作製し、内容物として水道水200mlを充填して、120℃の熱水中で30分間の加熱殺菌処理(レトルト処理)を実施した。レトルト処理後のガスバリア性積層フィルムについて、酸素透過度測定装置(商品名:OXTRAN-2/20、MOCON社製)を用いて、30℃、70%RHの雰囲気下、酸素透過度(cm/(m・day・atm))を測定した。また水蒸気透過度測定装置(商品名:PERMATRAN-W-3/33、MOCON社製)を用いて、40℃、90%RHの雰囲気下、水蒸気透過度(g/(m・day))を測定した。測定結果を表7に示す。レトルト処理後のガスバリア性積層フィルムについて、15mm幅短冊状に試験片を切り出し、ガスバリア性フィルムとCPPフィルム間のラミネート強度を、万能試験機テンシロンRTC-1250にて、剥離速度300m/minでT型および180°で剥離して測定した。測定結果を表7に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 表7に記載の結果から、樹脂基材の第一面がポリオレフィン系共重合樹脂であり、かつ樹脂基材の第一面のフェレ径8μm以上の突起が20個/mm以下である実施例7-1~7-4のガスバリア性フィルム は、30℃、70%RHの雰囲気下における酸素透過度の値が3cm/(m・day・atm)以下の良好な酸素バリア性を示し、40℃、90%RHの雰囲気下における水蒸気透過度の値が1g/(m・day)以下の良好な水蒸気バリア性を示した。一方、樹脂基材の第一面のフェレ径8μm以上の突起が20個/mmを超えている比較例7-1~7-3のガスバリア性フィルムは、酸素透過度の値が3cm/(m・day・atm)超であり、水蒸気透過度の値が1g/(m・day)超であり、酸素バリア性および水蒸気バリア性が劣っていた。
 表7に記載の結果から、樹脂基材の第一面がポリプロピレンのホモポリマーである比較例7-4~7-5は、レトルト処理後のラミネート強度が2N/15mm未満で充分な強度が出ていないのに対して、樹脂基材の第一面がポリオレフィン系共重合樹脂である実施例7-1~7-4は、レトルト処理後も2N/15mm以上の十分なラミネート強度を有していた。特に実施例7-4は、下地層が無くても良好なラミネート強度を示していた。また、表7中の「基材切れ」は、ガスバリア性フィルムとCPPフィルム間で剥離せずに樹脂基材が2N/15mm以上の強度で破断したことを示し、ラミネート強度が十分に高いことを表す。
[実施例8-1~8-3および比較例8-1~8-3]
 表8に記載した樹脂基材の第一面に、グラビア印刷機を用いて、製造例1で調製した下地層形成用の混合液を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.1μmの下地層を形成した。次いで、電子線加熱方式による真空蒸着装置を用いて、金属珪素、一酸化珪素、及び二酸化珪素の2種以上を含む混合材料を蒸発させて、下地層の上に厚さ30nmの酸化ケイ素からなる無機酸化物層を形成した。続いて形成した無機酸化物層上に、グラビア印刷機を用いて、製造例2で調製したポリカルボン酸系重合体を主成分とするコーティング剤を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.2μmのポリカルボン酸系重合体皮膜を形成し、さらにポリカルボン酸系重合体皮膜の上に、グラビア印刷機を用いて、製造例3で調製した多価金属化合物を主成分とするコーティング剤を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.2μmの多価金属化合物皮膜を形成して、ポリカルボン酸の多価金属塩皮膜からなる酸素バリア性皮膜を形成し、実施例8-1~8-3、比較例8-1~8-3のガスバリア性フィルムを得た。
[実施例8-4]
 樹脂基材β3の第一面に、下地層を設けることなく、直接無機酸化物層を形成した以外、実施例8-3と同様にして実施例8-4のガスバリア性フィルムを得た。
<レトルト処理後の酸素バリア性、水蒸気バリア性、ラミネート強度評価>
 各例のガスバリア性フィルムについて、接着剤を用いてCPP(ポリプロピレンフィルム)と貼り合せ、ガスバリア性フィルム/接着剤/CPP構成のレトルト処理用ガスバリア性積層フィルムを作製した。接着剤は三井化学ポリウレタン製の2液硬化型接着剤、タケラックA620(主剤)/タケネートA65(硬化剤)を使用し、CPPは東レフィルム加工製のポリプロピレンフィルム、トレファンZK93KM(60μm)を使用して、HIRANO TECSEED製マルチコーターTM-MCにてドライラミネートし、40℃で3日間養生した。なおガスバリア性フィルムの酸素バリア性皮膜が接着剤側になるように配置した。得られたガスバリア性積層フィルムにてA5サイズの4方シールパウチを作製し、内容物として水道水200mlを充填して、120℃の熱水中で30分間の加熱殺菌処理(レトルト処理)を実施した。レトルト処理後のガスバリア性積層フィルムについて、酸素透過度測定装置(商品名:OXTRAN-2/20、MOCON社製)を用いて、30℃、70%RHの雰囲気下、酸素透過度(cm/(m・day・atm))を測定した。また水蒸気透過度測定装置(商品名:PERMATRAN-W-3/33、MOCON社製)を用いて、40℃、90%RHの雰囲気下、水蒸気透過度(g/(m・day))を測定した。測定結果を表8に示す。レトルト処理後のガスバリア性積層フィルムについて、15mm幅短冊状に試験片を切り出し、ガスバリア性フィルムとCPPフィルム間のラミネート強度を、万能試験機テンシロンRTC-1250にて、剥離速度300m/minでT型および180°で剥離して測定した。測定結果を表8に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 表8に記載の結果から、樹脂基材の第一面がポリオレフィン系共重合樹脂であり、かつ樹脂基材の第一面のフェレ径8μm以上の突起が20個/mm以下である実施例8-1~8-4のガスバリア性フィルムは、30℃、70%RHの雰囲気下における酸素透過度の値が2cm/(m・day・atm)以下の良好な酸素バリア性を示した。一方、樹脂基材の第一面のフェレ径8μm以上の突起が20個/mm超、或いは樹脂基材の第一面がポリプロピレンホモポリマーである比較例8-1~8-3のガスバリア性フィルムは、酸素透過度の値が2cm/(m・day・atm)超で、酸素バリア性が劣っていた。
 表8に記載の結果から、樹脂基材の第一面がポリプロピレンのホモポリマーである比較例8-2~8-3は、レトルト処理後のラミネート強度が2N/15mm未満で充分な強度が出ていないのに対して、樹脂基材の第一面がポリオレフィン系共重合樹脂である実施例8-1~8-4は、レトルト処理後も2N/15mm以上の十分なラミネート強度を有していた。特に実施例8-4は、下地層が無くても良好なラミネート強度を示していた。
[実施例9-1~9-3および比較例9-1~9-3]
 表9に記載した樹脂基材の第一面に、グラビア印刷機を用いて、製造例1で調製した下地層形成用の混合液を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.1μmの下地層を形成した。次いで形成した下地層上に、グラビア印刷機を用いて、製造例2で調製したポリカルボン酸系重合体を主成分とするコーティング剤を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.2μmのポリカルボン酸系重合体皮膜を形成し、さらにポリカルボン酸系重合体皮膜の上に、グラビア印刷機を用いて、製造例3で調製した多価金属化合物を主成分とするコーティング剤を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.2μmの多価金属化合物皮膜を形成して、ポリカルボン酸の多価金属塩皮膜からなる酸素バリア性皮膜を形成し、実施例9-1~9-3、比較例9-1~9-3のガスバリア性フィルムを得た。
<レトルト処理後の酸素バリア性、水蒸気バリア性、ラミネート強度評価>
 各例のガスバリア性フィルムについて、接着剤を用いてCPP(ポリプロピレンフィルム)と貼り合せ、ガスバリア性フィルム/接着剤/CPP構成のレトルト処理用ガスバリア性積層フィルムを作製した。接着剤としては三井化学ポリウレタン製の2液硬化型接着剤、タケラックA620(主剤)/タケネートA65(硬化剤)を使用し、CPPとしては東レフィルム加工製のポリプロピレンフィルム、トレファンZK93KM(60μm)を使用して、HIRANO TECSEED製マルチコーターTM-MCにてドライラミネートし、40℃で3日間養生した。なおガスバリア性フィルムの酸素バリア性皮膜が接着剤側になるように配置した。得られたガスバリア性積層フィルムにてA5サイズの4方シールパウチを作製し、内容物として水道水200mlを充填して、120℃の熱水中で30分間の加熱殺菌処理(レトルト処理)を実施した。レトルト処理後のガスバリア性積層フィルムについて、酸素透過度測定装置(商品名:OXTRAN-2/20、MOCON社製)を用いて、30℃、70%RHの雰囲気下、酸素透過度(cm/(m・day・atm))を測定した。また水蒸気透過度測定装置(商品名:PERMATRAN-W-3/33、MOCON社製)を用いて、40℃、90%RHの雰囲気下、水蒸気透過度(g/(m・day))を測定した。測定結果を表9に示す。レトルト処理後のガスバリア性積層フィルムについて、15mm幅短冊状に試験片を切り出し、ガスバリア性フィルムとCPPフィルム間のラミネート強度を、万能試験機テンシロンRTC-1250にて、剥離速度300m/minでT型および180°で剥離して測定した。測定結果を表9に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 表9に記載の結果から、樹脂基材の第一面がポリオレフィン系共重合樹脂であり、かつ樹脂基材の第一面のフェレ径8μm以上の突起が20個/mm以下である実施例9-1~9-3のガスバリア性フィルムは、30℃、70%RHの雰囲気下における酸素透過度の値が2cm/(m・day・atm)以下の良好な酸素バリア性を示し、レトルト処理後のラミネート強度も2N/15mm以上の十分なラミネート強度を有していた。一方、樹脂基材の第一面のフェレ径8μm以上の突起が20個/mmを超えている比較例9-1~9-3のガスバリア性フィルムは、酸素透過度の値が2cm/(m・day・atm)超で、酸素バリア性が劣っていた。
[実施例10-1および比較例10-1]
 表10に記載した樹脂基材の第一面に、グラビア印刷機を用いて、製造例1で調製した下地層形成用の混合液を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.1μmの下地層を形成した。次いで、電子線加熱方式による真空蒸着装置を用いて、金属アルミニウムを蒸発させ、そこに酸素ガスを導入し、下地層の上に厚さ20nmの酸化アルミニウムからなる無機酸化物層を形成した。続いて形成した無機酸化物層上に、グラビア印刷機を用いて、製造例2で調製したポリカルボン酸系重合体を主成分とするコーティング剤を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.2μmのポリカルボン酸系重合体皮膜を形成し、さらにポリカルボン酸系重合体皮膜の上に、グラビア印刷機を用いて、製造例3で調製した多価金属化合物を主成分とするコーティング剤を塗工して塗膜を形成し、100℃のオーブンに10秒間通過させ乾燥させることで厚さ0.2μmの多価金属化合物皮膜を形成して、ポリカルボン酸の多価金属塩皮膜からなる酸素バリア性皮膜を形成し、実施例10-1、比較例10-1のガスバリア性フィルムを得た。
<レトルト処理後の酸素バリア性、水蒸気バリア性、ラミネート強度評価>
 各例のガスバリア性フィルムについて、接着剤を用いてCPP(ポリプロピレンフィルム)と貼り合せ、ガスバリア性フィルム/接着剤/CPP構成のレトルト処理用ガスバリア性積層フィルムを作製した。接着剤としては三井化学ポリウレタン製の2液硬化型接着剤、タケラックA620(主剤)/タケネートA65(硬化剤)を使用し、CPPとしては東レフィルム加工製のポリプロピレンフィルム、トレファンZK93KM(60μm)を使用して、HIRANO TECSEED製マルチコーターTM-MCにてドライラミネートし、40℃で3日間養生した。なおガスバリア性フィルムの酸素バリア性皮膜が接着剤側になるように配置した。得られたガスバリア性積層フィルムにてA5サイズの4方シールパウチを作製し、内容物として水道水200mlを充填して、120℃の熱水中で30分間の加熱殺菌処理(レトルト処理)を実施した。レトルト処理後のガスバリア性積層フィルムについて、酸素透過度測定装置(商品名:OXTRAN-2/20、MOCON社製)を用いて、30℃、70%RHの雰囲気下、酸素透過度(cm/(m・day・atm))を測定した。また水蒸気透過度測定装置(商品名:PERMATRAN-W-3/33、MOCON社製)を用いて、40℃、90%RHの雰囲気下、水蒸気透過度(g/(m・day))を測定した。測定結果を表10に示す。レトルト処理後のガスバリア性積層フィルムについて、15mm幅短冊状に試験片を切り出し、ガスバリア性フィルムとCPPフィルム間のラミネート強度を、万能試験機テンシロンRTC-1250にて、剥離速度300m/minでT型および180°で剥離して測定した。測定結果を表10に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 表10に記載の結果から、樹脂基材の第一面がポリオレフィン系共重合樹脂であり、かつ樹脂基材の第一面のフェレ径8μm以上の突起が20個/mm以下である実施例10-1のガスバリア性フィルムは、30℃、70%RHの雰囲気下における酸素透過度の値が2cm/(m・day・atm)以下の良好な酸素バリア性を示し、レトルト処理後のラミネート強度も2N/15mm以上の十分なラミネート強度を有していた。一方、樹脂基材の第一面がポリプロピレンホモポリマーである比較例10-1のガスバリア性フィルムは、レトルト処理後のラミネート強度(T型剥離)が2N/15mm未満で充分な強度が出ていなかった。
 本開示のガスバリア性フィルムは、優れたガスバリア性を安定的に示し、レトルト処理後においても優れたガスバリア性を示す。また、基材フィルムの表面状態を簡易に把握でき、酸素バリア性皮膜を薄膜化しても品質を安定化出来て、原材料コストの削減が可能となる。
 加えて、本開示のガスバリア性フィルムは、印刷適性が良好である。そのため、ガスバリア性フィルムの表面に、容易かつ美麗に印刷を施すことができる。
 本開示のガスバリア性フィルムは、例えば包装用材料として好適に利用可能であり、ボイル処理、レトルト処理用の包装材料としても好適に利用可能である。本開示のガスバリア性フィルムを包装用材料として用いることで、内容物の品質保持性を高めることができる。
 本開示のガスバリア性フィルムは、包装材料以外の用途にも用いることができる。包装材料以外の用途としては、例えば、電子デバイス関連フィルム、太陽電池用フィルム、燃料電池用各種機能性フィルム、基板フィルム等の用途が挙げられる。
1 ガスバリア性フィルム
10 樹脂基材
20 酸素バリア性皮膜
30 下地層
40 無機酸化物層

Claims (12)

  1.  樹脂基材と、
     前記樹脂基材の少なくとも一方の面側に設けられる酸素バリア性皮膜と、
     前記樹脂基材と前記酸素バリア性皮膜の間に設けられる、下地層および無機酸化物層のいずれか一方または両方とを備え、
     前記樹脂基材の一方の面は、下記測定方法で測定される黒色面積率が0.15%以下である、ガスバリア性フィルム。
     <測定方法>
     樹脂基材の一方の面の1281μm四方の任意の領域を光学顕微鏡で撮影して、1024×1024pixelの撮影画像を取得し、画像解析ソフトを用いて、前記撮影画像を256階調のモノクロ画像に変換し、前記モノクロ画像における輝度の最頻値から30を減じた値を閾値とし、前記閾値未満を黒、前記閾値以上を白として前記輝度を2値化し、前記1281μm四方の領域における100μm以上のサイズの黒色領域の総面積の割合を黒色面積率とする。
  2.  前記樹脂基材がアンチブロッキング剤を含有する、請求項1に記載のガスバリア性フィルム。
  3.  前記樹脂基材は、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、及びナイロンから選択される1種である、請求項1または2に記載のガスバリア性フィルム。
  4.  前記下地層の厚みが0.01~1μmである、請求項1~3のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルム。
  5.  前記下地層は、主成分として有機高分子を含み、
     前記有機高分子は、ポリアクリル系樹脂、ポリオール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、及び、これらの樹脂の反応生成物の少なくとも1つを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルム。
  6.  前記無機酸化物層の厚みが1~200nmである、請求項1~5のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルム。
  7.  前記無機酸化物層が、酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素である、請求項1~6のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルム。
  8.  前記酸素バリア性皮膜の厚みが0.05~1μmである、請求項1~7のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルム。
  9.  前記酸素バリア性皮膜が、金属アルコキシド、金属アルコキシドの加水分解物、及び、金属アルコキシド或いは金属アルコキシドの加水分解物の反応生成物の少なくとも1つと、水溶性高分子とを含む皮膜である、請求項1~8のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルム。
  10.  前記酸素バリア性皮膜が、シランカップリング剤、シランカップリング剤の加水分解物、及び、シランカップリング剤或いはシランカップリング剤の加水分解物の反応生成物の少なくとも1つを含む、請求項9に記載のガスバリア性フィルム。
  11.  前記酸素バリア性皮膜が、ポリカルボン酸系重合体(A)のカルボキシ基と多価金属化合物(B)との反応生成物であるカルボン酸の多価金属塩を含む、請求項1~8のいずれ
    か一項に記載のガスバリア性フィルム。
  12.  請求項1~11のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルムの製造方法であって、
     樹脂基材原反の表面の黒色面積率を下記測定方法で測定し、少なくとも一方の面の前記黒色面積率が0.15%以下である樹脂基材原反を前記樹脂基材して用意する工程と、
     前記樹脂基材の少なくとも一方の面側にコーティング剤を塗布して、少なくとも前記酸素バリア性皮膜を形成する工程を有する、ガスバリア性フィルムの製造方法。
     <測定方法>
     樹脂基材の一方の面の1281μm四方の任意の領域を光学顕微鏡で撮影して、1024×1024pixelの撮影画像を取得し、画像解析ソフトを用いて、前記撮影画像を256階調のモノクロ画像に変換し、前記モノクロ画像における輝度の最頻値から30を減じた値を閾値とし、前記閾値未満を黒、前記閾値以上を白として前記輝度を2値化し、前記1281μm四方の領域における100μm以上のサイズの黒色領域の総面積の割合を黒色面積率とする。
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