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JP2006321052A - Method for producing gas barrier laminate - Google Patents

Method for producing gas barrier laminate Download PDF

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JP2006321052A
JP2006321052A JP2005143568A JP2005143568A JP2006321052A JP 2006321052 A JP2006321052 A JP 2006321052A JP 2005143568 A JP2005143568 A JP 2005143568A JP 2005143568 A JP2005143568 A JP 2005143568A JP 2006321052 A JP2006321052 A JP 2006321052A
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JP
Japan
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layer
metal
gas barrier
barrier laminate
laminate
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Pending
Application number
JP2005143568A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsuhiro Nakahara
淳裕 中原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd filed Critical Kuraray Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a gas barrier laminate excellent in gas barrier properties and steam barrier properties. <P>SOLUTION: In the manufacturing method of the gas barrier laminate obtained by laminating a metal layer or a metal oxide layer and an overcoat layer on a base material, the metal layer or the metal oxide layer is formed on the base material and its surface is subjected to activation treatment before the overcoat layer is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ガスバリア性積層体の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a gas barrier laminate.

食品およびそのほかの様々な物品を包装するのに用いられる包装材には、ガスバリア性、特に酸素バリア性が要求されることが多い。従来、食品包装材にはさまざまなバリア材が用いられていた。その具体例として、ポリ塩化ビニリデンなどのハロゲン含有高分子からなるバリア層を有する包装材料、アルミニウム箔などの金属箔、アルミニウム蒸着層に代表される金属または金属化合物からなるバリア層を有する包装材料、ビニルアルコール系重合体またはエチレン−ビニルアルコール系共重合体からなるバリア層を有する包装材料などが知られている。   Gas barrier properties, particularly oxygen barrier properties, are often required for packaging materials used for packaging foods and various other articles. Conventionally, various barrier materials have been used for food packaging materials. Specific examples thereof include a packaging material having a barrier layer made of a halogen-containing polymer such as polyvinylidene chloride, a metal foil such as aluminum foil, a packaging material having a barrier layer made of a metal or a metal compound typified by an aluminum deposition layer, A packaging material having a barrier layer made of a vinyl alcohol polymer or an ethylene-vinyl alcohol copolymer is known.

また、食品包装材以外のバリア材の用途としては、例えば、ディスプレイ素子の基材としての利用が知られている。ディスプレイ素子の基材としては、ガラスを用いた基材が知られているが、ガラスの基材は優れた水蒸気バリア性を有する一方で、重くて割れやすいという欠点があった。このため、ディスプレイ素子の基材として用いることが可能な、優れたバリア性を有する樹脂基材が求められていた。しかしながら、従来の樹脂基材は軽量で割れにくいものの、水蒸気や酸素に対するバリア性が十分ではなく、ディスプレイ素子の性能を経時的に劣化させるという問題が残されていた。   Moreover, as a use of barrier materials other than food packaging materials, use as a base material of a display element is known, for example. As a base material for a display element, a base material using glass is known, but the glass base material has an excellent water vapor barrier property, but has a drawback of being heavy and easily broken. For this reason, the resin base material which has the outstanding barrier property which can be used as a base material of a display element was calculated | required. However, although the conventional resin base material is light and difficult to break, the barrier property against water vapor and oxygen is not sufficient, and there remains a problem that the performance of the display element deteriorates with time.

ガスバリア性に優れたバリア材を得るための手段の一つとして、近年、プラスチックフィルムの表面に、蒸着法により無機酸化物層を設けたガスバリアフィルムが提案されている(特許文献1参照)。ガスバリア性のさらなる向上と無機酸化物層の保護を目的として、蒸着法により無機酸化物層が設けられたプラスチックフィルムに、樹脂と無機層状化合物を含む層をオーバーコートしたガスバリアフィルムが提案されている(特許文献2参照)。また、基材上に設けられた無機化合物からなる蒸着層の上に、水溶性高分子と1種類以上の金属アルコキシドを含む溶液を塗布し、加熱乾燥して得られるガスバリア性積層フィルムも開示されている(特許文献3参照)。
特開平5−320873号公報 特開平11−165369号公報 特開平7−164591号公報
As a means for obtaining a barrier material having excellent gas barrier properties, a gas barrier film in which an inorganic oxide layer is provided on the surface of a plastic film by a vapor deposition method has been recently proposed (see Patent Document 1). For the purpose of further improving the gas barrier property and protecting the inorganic oxide layer, a gas barrier film has been proposed in which a layer containing a resin and an inorganic layered compound is overcoated on a plastic film provided with an inorganic oxide layer by vapor deposition. (See Patent Document 2). Also disclosed is a gas barrier laminated film obtained by applying a solution containing a water-soluble polymer and one or more metal alkoxides on a vapor deposition layer made of an inorganic compound provided on a substrate, followed by heating and drying. (See Patent Document 3).
Japanese Patent Laid-Open No. 5-320873 JP-A-11-165369 Japanese Patent Laid-Open No. 7-164591

近年では市場における包装材料の要求性能はさらに高まり、ガスバリア性のみならず、水蒸気バリア性にも優れたバリア材が求められるようになりつつある。具体的には、上記のような用途のみならず、物品を被覆する目的で用いられるような用途分野において、水蒸気バリア性に優れたバリア材が求められている。しかしながら、従来のバリア材は、その水蒸気バリア性の点においてもさらに改善の余地が残されており、ガスバリア性だけでなく、水蒸気バリア性にも優れるバリア材が求められているというのが現状である。   In recent years, the required performance of packaging materials in the market has further increased, and a barrier material that is excellent not only in gas barrier properties but also in water vapor barrier properties is being demanded. Specifically, a barrier material having an excellent water vapor barrier property is required not only for the above uses but also for application fields used for the purpose of coating articles. However, conventional barrier materials still have room for improvement in terms of their water vapor barrier properties, and there is a demand for barrier materials that are excellent not only in gas barrier properties but also in water vapor barrier properties. is there.

本発明は、ガスバリア性および水蒸気バリア性に優れるガスバリア性積層体の製造方法を提供することを目的の一つとする。 An object of the present invention is to provide a method for producing a gas barrier laminate excellent in gas barrier properties and water vapor barrier properties.

本発明者は、上記課題を達成するために鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、基材上に金属層または金属酸化物層およびオーバーコート層を積層したガスバリア性積層体の製造方法であって、基材上に金属層または金属酸化物層を形成し、該金属層または金属酸化物層の表面を活性化処理した後にオーバーコート層を設けることを特徴とするガスバリア性積層体の製造方法を提供する。   As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have completed the present invention. That is, the present invention is a method for producing a gas barrier laminate in which a metal layer or a metal oxide layer and an overcoat layer are laminated on a substrate, wherein the metal layer or the metal oxide layer is formed on the substrate, Provided is a method for producing a gas barrier laminate, wherein an overcoat layer is provided after the surface of the metal layer or metal oxide layer is activated.

本発明の製造方法によれば、簡便な方法にて低コストでガスバリア性および水蒸気バリア性に優れるガスバリア性積層体を得ることができる。本発明の製造方法によって得られるガスバリア性積層体は、食品、医薬、医療器材、機械部品、衣料などの包装材料として、あるいは水蒸気バリア性を必要とする各種物品の被覆材として用いることができる。   According to the production method of the present invention, a gas barrier laminate having excellent gas barrier properties and water vapor barrier properties can be obtained at a low cost by a simple method. The gas barrier laminate obtained by the production method of the present invention can be used as a packaging material for foods, medicines, medical devices, machine parts, clothing, etc., or as a covering material for various articles that require water vapor barrier properties.

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、特定の機能を発現する化合物として具体例を示しているが、本発明はこれに限定されない。また、例示される材料は、特に説明がない限り、単独で用いても組み合わせて用いてもよい。また、特に説明がない限り、「組成物」とは固形の組成物を意味する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In the following description, specific examples are shown as compounds that express a specific function, but the present invention is not limited thereto. Further, the exemplified materials may be used alone or in combination unless otherwise specified. Unless otherwise specified, “composition” means a solid composition.

本発明において積層体は、基材、金属層または金属酸化物層、およびオーバーコート層を含む。前記基材を構成するのに用いられる重合体としては特に制限はなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン;ポリシクロオレフィン;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;ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド;ポリ塩化ビニル;ポリウレタン;ポリエーテルサルホン、ポリカーボネート等の重合体を挙げることができる。基材を構成するのに用いられるその他の材料として紙などが例示される。好ましい実施態様では、前記基材は熱可塑性樹脂を含む層である。より好ましい実施態様では、前記熱可塑性樹脂を含む層が、厚さ10〜1000μm、より好ましくは厚さ10〜100μmの熱可塑性樹脂フィルムである。   In the present invention, the laminate includes a substrate, a metal layer or metal oxide layer, and an overcoat layer. There is no restriction | limiting in particular as a polymer used for comprising the said base material, For example, Polyolefins, such as polyethylene and a polypropylene; Polycycloolefin; Polyesters, such as a polyethylene terephthalate, a polybutylene terephthalate, a polyethylene naphthalate; Nylon 6, nylon Examples thereof include polyamides such as 66; polyvinyl chloride; polyurethane; and polymers such as polyethersulfone and polycarbonate. Examples of other materials used for constituting the base material include paper. In a preferred embodiment, the substrate is a layer containing a thermoplastic resin. In a more preferred embodiment, the layer containing the thermoplastic resin is a thermoplastic resin film having a thickness of 10 to 1000 μm, more preferably 10 to 100 μm.

本発明において積層体の力学的特性の観点からは、基材はポリエステル層、ポリアミド層およびポリオレフィン層からなる群より選ばれる少なくとも1つの層であることが好ましい。また、本発明において、積層体の水蒸気バリア性を特に重視する場合には、基材はポリシクロオレフィン層およびポリエーテルサルホン層からなる群より選ばれる少なくとも1つの層であることが好ましい。   In the present invention, from the viewpoint of the mechanical properties of the laminate, the substrate is preferably at least one layer selected from the group consisting of a polyester layer, a polyamide layer and a polyolefin layer. In the present invention, when the water vapor barrier property of the laminate is particularly important, the substrate is preferably at least one layer selected from the group consisting of a polycycloolefin layer and a polyether sulfone layer.

本発明において用いられる金属層としては、アルミニウム層、チタニウム層、シリコン層および窒化珪素層を挙げることができ、金属酸化物層としては、酸化窒化珪素層、酸化珪素層、酸化アルミニウム層、酸化珪素−酸化アルミニウム複合層および酸化チタン層を挙げることができる。これらの中でも好ましい金属層または金属酸化物層は、アルミニウム層、窒化珪素層、酸化窒化珪素層、酸化珪素層、酸化アルミニウム層、酸化珪素―酸化アルミニウム複合層および酸化チタン層からなる群より選ばれる少なくとも1つの層である。
基材上に金属層または金属酸化物層を形成する方法は特に限定されないが、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的気相成長法(PVD);種々の化学的気相成長法(CVD);ゾルゲル法、ポリシラザン法などの湿式コーティング法が挙げられる。得られる積層体のバリア性の観点からは、物理的気相成長法(PVD)、化学的気相成長法(CVD)がより好ましい。形成される金属層または金属酸化物層の厚みは特に限定されないが、割れの発生を防ぐ観点からは、厚みは0.001〜1μmであることが好ましく、0.01〜0.5μmであることがより好ましい。
Examples of the metal layer used in the present invention include an aluminum layer, a titanium layer, a silicon layer, and a silicon nitride layer. Examples of the metal oxide layer include a silicon oxynitride layer, a silicon oxide layer, an aluminum oxide layer, and a silicon oxide layer. -Aluminum oxide composite layers and titanium oxide layers can be mentioned. Among these, a preferable metal layer or metal oxide layer is selected from the group consisting of an aluminum layer, a silicon nitride layer, a silicon oxynitride layer, a silicon oxide layer, an aluminum oxide layer, a silicon oxide-aluminum oxide composite layer, and a titanium oxide layer. At least one layer.
The method for forming the metal layer or metal oxide layer on the substrate is not particularly limited, but physical vapor deposition (PVD) such as vapor deposition, sputtering, ion plating, etc .; various chemical vapor deposition A wet coating method such as a sol-gel method or a polysilazane method. From the viewpoint of the barrier properties of the obtained laminate, physical vapor deposition (PVD) and chemical vapor deposition (CVD) are more preferable. Although the thickness of the metal layer or metal oxide layer to be formed is not particularly limited, from the viewpoint of preventing the occurrence of cracks, the thickness is preferably 0.001 to 1 μm, and 0.01 to 0.5 μm. Is more preferable.

本発明において、基材上に形成された金属層または金属酸化物層の表面は活性化処理に付され、これにより金属層または金属酸化物層の表面が活性化される結果、オーバーコート層との界面の結合が強化され、得られる積層体に高いガスバリア性とともに、変形に耐えられる可撓性が付与されることとなる。   In the present invention, the surface of the metal layer or metal oxide layer formed on the substrate is subjected to an activation treatment, whereby the surface of the metal layer or metal oxide layer is activated. Bonding at the interface is strengthened, and the resulting laminate is provided with a high gas barrier property and flexibility capable of withstanding deformation.

基材上に形成された金属層または金属酸化物層の表面を活性化処理する方法としては、エネルギー線を照射する方法、および酸処理を施す方法が挙げられる。生産性および装置の腐食を防止する観点から、エネルギー線を照射する方法がより好ましい。用いられるエネルギー線としては、紫外線、電子線、不活性原子イオン、酸素イオン、および励起酸素(分子または原子)が挙げられる。これらの中でも、生産性の観点から紫外線および電子線がより好ましく、紫外線がとくに好ましい。エネルギー線を照射する場合、大気下でも窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下でも真空雰囲気下でもよい。   Examples of the method for activating the surface of the metal layer or metal oxide layer formed on the substrate include a method of irradiating energy rays and a method of performing an acid treatment. From the viewpoint of preventing productivity and corrosion of the apparatus, a method of irradiating energy rays is more preferable. Examples of energy rays used include ultraviolet rays, electron beams, inert atom ions, oxygen ions, and excited oxygen (molecules or atoms). Among these, ultraviolet rays and electron beams are more preferable from the viewpoint of productivity, and ultraviolet rays are particularly preferable. When irradiating energy rays, it may be in the air, in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon, or in a vacuum atmosphere.

基材上に形成された金属層または金属酸化物層の表面にエネルギー線を照射する時間は、エネルギー線の強さや照射する雰囲気に依存するため一概には規定できないが、得られる積層体の高いガスバリア性と生産性の観点から、0.1秒〜10分が好ましく、1秒〜60秒がより好ましい。0.1秒より短いと基材上に形成された金属層または金属酸化物層の表面の十分な活性化が行われず、高いガスバリア性の積層体が得られない可能性がある。10分より長いと生産性が悪くなるだけでなく、基材を劣化させてしまう可能性がある。   The time to irradiate the surface of the metal layer or metal oxide layer formed on the substrate with energy rays cannot be defined unconditionally because it depends on the intensity of the energy rays and the atmosphere to irradiate, but the resulting laminate is high. From the viewpoint of gas barrier properties and productivity, 0.1 second to 10 minutes is preferable, and 1 second to 60 seconds is more preferable. When the time is shorter than 0.1 seconds, the surface of the metal layer or metal oxide layer formed on the substrate is not sufficiently activated, and a highly gas barrier laminate may not be obtained. When it is longer than 10 minutes, not only the productivity is deteriorated, but also the substrate may be deteriorated.

酸処理を施す方法としては、基材上に金属層または金属酸化物層を形成させた後、酸の雰囲気に暴してもよいし、酸の水溶液を金属層または金属酸化物層の表面に塗布してもよい。用いられる酸としては、フッ化水素、塩化水素などのハロゲン化水素の他、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸などが挙げられる。これらの中でも、得られる積層体のバリア性の観点から、ハロゲン化水素がより好ましく、フッ化水素がさらに好ましい。
エネルギー線の照射と酸処理はそれぞれを単独で実施してもよいし、これらを組み合わせて行ってもよい。
As a method for performing the acid treatment, after forming a metal layer or a metal oxide layer on the substrate, it may be exposed to an acid atmosphere, or an aqueous acid solution may be applied to the surface of the metal layer or the metal oxide layer. It may be applied. Examples of the acid used include sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid and the like in addition to hydrogen halides such as hydrogen fluoride and hydrogen chloride. Among these, from the viewpoint of the barrier properties of the obtained laminate, hydrogen halide is more preferable, and hydrogen fluoride is more preferable.
The irradiation with energy rays and the acid treatment may be carried out independently or in combination.

上記した基材上に形成された金属層または金属酸化物層の表面を活性化処理した後、オーバーコート層が設けられる。オーバーコート層は、成膜性の高い重合体を含むコート剤を常法にしたがって活性化処理した金属層または金属酸化物層に塗布し、乾燥することによって設けることができる。オーバーコート層の厚さは0.1μm〜100μmであることが好ましい。厚さが0.1μmに満たないと、オーバーコート層を設けたことによるガスバリア性および可撓性の効果が十分発現しないことがあり、また経済性を考慮すると厚さの上限は100μmであることが好ましい。   After activating the surface of the metal layer or metal oxide layer formed on the above-described substrate, an overcoat layer is provided. The overcoat layer can be provided by applying a coating agent containing a polymer having a high film forming property to a metal layer or metal oxide layer that has been activated according to a conventional method, and then drying. The thickness of the overcoat layer is preferably 0.1 μm to 100 μm. If the thickness is less than 0.1 μm, the effects of gas barrier properties and flexibility due to the provision of the overcoat layer may not be sufficiently exhibited, and the upper limit of the thickness is 100 μm in consideration of economy. Is preferred.

本発明において、金属層または金属酸化物層の表面を塗布するのに用いられるコート剤について特に制限はないが、可撓性に優れた積層体を得る観点から、重合体を含むことが好ましい。このような重合体の例として、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などのポリビニルアルコール系共重合体、ポリビニルブチラールなどのポリビニルアルコール変性体、澱粉、メチル澱粉、エチル澱粉、キトサン、アミロースなどの多糖類、ヒドロキシエチルセルロース、エチルセルロースなどのセルロース誘導体を始めとする水酸基含有重合体を挙げることができ、また、水酸基を含有していない重合体として、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルアミン、ポリエチレングリコール、ポリ(p−スチレンスルホン酸)などを挙げることができる。これらの重合体は、単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。
本発明において用いられる重合体の重合度は特に限定されないが、可撓性、水蒸気バリア性およびガスバリア性に優れた積層体を得る観点からは、重合度は100〜10000であることが好ましく、200〜5000であることがより好ましく、300〜3000であることが特に好ましい。
In the present invention, the coating agent used for coating the surface of the metal layer or metal oxide layer is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining a laminate having excellent flexibility, a polymer is preferably included. Examples of such polymers include polyvinyl alcohol copolymers such as polyvinyl alcohol and ethylene-vinyl alcohol copolymers, modified polyvinyl alcohol such as polyvinyl butyral, starch, methyl starch, ethyl starch, chitosan, and amylose. Examples thereof include hydroxyl group-containing polymers including cellulose derivatives such as polysaccharides, hydroxyethyl cellulose, and ethyl cellulose. Polymers that do not contain hydroxyl groups include polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyacrylamide, and polyvinylamine. , Polyethylene glycol, poly (p-styrenesulfonic acid), and the like. These polymers can be used alone or in admixture of two or more.
The degree of polymerization of the polymer used in the present invention is not particularly limited, but the degree of polymerization is preferably 100 to 10,000 from the viewpoint of obtaining a laminate excellent in flexibility, water vapor barrier property and gas barrier property, and 200 -5000 is more preferable, and 300-3000 is particularly preferable.

コート剤の成分として水酸基含有重合体を用いる場合には、水蒸気バリア性に優れた積層体を得ることができ、水酸基含有重合体の中でもポリビニルアルコールおよびエチレンによる変性度が好ましくは1〜20モル%、より好ましくは2〜18モル%、さらに好ましくは3〜15モル%のエチレン−ビニルアルコール共重合体が好ましく、ポリビニルアルコールが特に好ましい。   When a hydroxyl group-containing polymer is used as a component of the coating agent, a laminate excellent in water vapor barrier properties can be obtained. Among the hydroxyl group-containing polymers, the degree of modification with polyvinyl alcohol and ethylene is preferably 1 to 20 mol%. More preferably, 2-18 mol%, still more preferably 3-15 mol% ethylene-vinyl alcohol copolymer is preferable, and polyvinyl alcohol is particularly preferable.

また、コート剤の成分として、前述の水酸基を含有しない重合体を用いる場合には、ガスバリア性に優れた積層体を得ることができ、その中でもポリアクリル酸およびポリメタクリル酸がより好ましく、ポリアクリル酸が特に好ましい。   In addition, when the above-mentioned polymer containing no hydroxyl group is used as a component of the coating agent, a laminate having excellent gas barrier properties can be obtained. Among them, polyacrylic acid and polymethacrylic acid are more preferable, and polyacrylic acid is preferable. Acid is particularly preferred.

本発明において用いられるコート剤は、前記重合体以外に金属アルコキシド由来の無機化合物を含有していることが好ましい。金属アルコキシドは、シリコンアルコキシド、シリコンアルコキシド以外の1種類以上の金属アルコキシド、シリコンアルコキシドから誘導されるオリゴマー、シリコンアルコキシド以外の1種類以上の金属アルコキシドから誘導されるオリゴマー、ならびにシリコンアルコキシドおよびシリコンアルコキシド以外の1種類以上の金属アルコキシドから誘導されるオリゴマーから選択される。   The coating agent used in the present invention preferably contains a metal alkoxide-derived inorganic compound in addition to the polymer. The metal alkoxide includes silicon alkoxide, one or more metal alkoxides other than silicon alkoxide, an oligomer derived from silicon alkoxide, an oligomer derived from one or more metal alkoxides other than silicon alkoxide, and other than silicon alkoxide and silicon alkoxide. Selected from oligomers derived from one or more metal alkoxides.

上記シリコンアルコキシドとしては、1個のケイ素原子を有し、2、3または4個のアルコキシ基がケイ素原子に結合した化学構造を有するものが好ましい。ここで、ケイ素原子に結合したアルコキシ基の個数は3個または4個であることがより好ましく、4個であることが特に好ましい。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等が例示される。なお、ケイ素原子に結合したアルコキシ基の個数が2個または3個の場合、ケイ素原子にはさらにメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等のアルキル基;フェニル基、ナフチル基等のアリール基;塩素原子、フッ素原子等のハロゲン原子等が結合する。シリコンアルコキシドの具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、クロロトリメトキシシラン等が挙げられ、好ましくはテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランである。   The silicon alkoxide preferably has a chemical structure having one silicon atom and having 2, 3 or 4 alkoxy groups bonded to the silicon atom. Here, the number of alkoxy groups bonded to the silicon atom is more preferably 3 or 4, and particularly preferably 4. Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, and a butoxy group. When the number of alkoxy groups bonded to the silicon atom is 2 or 3, the silicon atom further includes an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group; a phenyl group, a naphthyl group, or the like An aryl group in which a halogen atom such as a chlorine atom or a fluorine atom is bonded. Specific examples of the silicon alkoxide include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, octyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, chlorotrimethoxysilane, and preferably tetramethoxysilane. , Tetraethoxysilane.

シリコンアルコキシド以外の金属アルコキシドとしては、チタン、ホウ素、アルミニウム、ジルコニウム等の2価以上、好ましくは3価または4価の金属原子を1個有し、これに1個以上、好ましくは2個以上、より好ましくは3個以上のアルコキシ基が結合している化学構造を有する化合物が好ましい。金属原子に結合したアルコキシ基およびアルコキシ基以外の置換基の具体例としては、上記シリコンアルコキシドについて例示したのと同様なものが挙げられる。該金属アルコキシドの具体例としては、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、メチルトリイソプロポキシチタン等のアルコキシチタン化合物;トリメトキシボラン、トリエトキシボラン、トリイソプロポキシボラン、トリブトキシボラン等のアルコキシホウ素化合物;トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、メチルジイソプロポキシアルミニウム、トリブトキシアルミニウム、ジエトキシアルミニウムクロリド等のアルコキシアルミニウム化合物;テトラエトキシジルコニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、メチルトリイソプロポキシジルコニウム等のアルコキシジルコニウム化合物等が挙げられる。   As the metal alkoxide other than silicon alkoxide, it has one or more divalent or more, preferably trivalent or tetravalent metal atoms such as titanium, boron, aluminum, zirconium, etc., and this has one or more, preferably two or more, More preferably, a compound having a chemical structure in which three or more alkoxy groups are bonded is preferable. Specific examples of the alkoxy group bonded to the metal atom and the substituents other than the alkoxy group include the same as those exemplified for the silicon alkoxide. Specific examples of the metal alkoxide include alkoxy titanium compounds such as tetramethoxy titanium, tetraethoxy titanium, tetraisopropoxy titanium, and methyltriisopropoxy titanium; trimethoxyborane, triethoxyborane, triisopropoxyborane, tributoxyborane, and the like Alkoxyboron compounds; alkoxymethoxy compounds such as trimethoxyaluminum, triethoxyaluminum, triisopropoxyaluminum, methyldiisopropoxyaluminum, tributoxyaluminum, diethoxyaluminum chloride; tetraethoxyzirconium, tetraisopropoxyzirconium, methyltriiso Examples include alkoxyzirconium compounds such as propoxyzirconium.

また、コート剤に金属アルコキシドを含有する場合、シランカップリング剤を加えてもよい。シランカップリング剤の具体例としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラン、γ−ブロモプロピルトリメトキシシラン、γ−ブロモプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。好ましいシランカップリング剤としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシランが挙げられる。   Moreover, when the coating agent contains a metal alkoxide, a silane coupling agent may be added. Specific examples of the silane coupling agent include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, and γ-chloropropyl. Examples include trimethoxysilane, γ-chloropropyltriethoxysilane, γ-bromopropyltrimethoxysilane, γ-bromopropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, and γ-mercaptopropyltriethoxysilane. Preferred silane coupling agents include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxy. Examples include silane and γ-aminopropyltriethoxysilane.

シランカップリング剤の添加量としては、シランカップリング剤以外の金属アルコキシドに対して0.1モル%〜40モル%が好ましく、0.5モル%〜30モル%がより好ましく、1モル%〜20モル%が最も好ましい。   As addition amount of a silane coupling agent, 0.1 mol%-40 mol% are preferable with respect to metal alkoxides other than a silane coupling agent, 0.5 mol%-30 mol% are more preferable, 1 mol%- 20 mol% is most preferred.

シリコンアルコキシドから誘導されるオリゴマー、シリコンアルコキシド以外の1種類以上の金属アルコキシドから誘導されるオリゴマー、ならびにシリコンアルコキシドおよびシリコンアルコキシド以外の1種類以上の金属アルコキシドから誘導されるオリゴマーとは、シリコンアルコキシドおよびシリコンアルコキシド以外の1種類以上の金属アルコキシドから選ばれる金属アルコキシドの1種類を単独でまたは2種類以上混合し、公知の方法に従って加水分解・縮合することにより製造することができるオリゴマーである。   Oligomer derived from silicon alkoxide, oligomer derived from one or more metal alkoxides other than silicon alkoxide, and oligomer derived from one or more metal alkoxides other than silicon alkoxide and silicon alkoxide are silicon alkoxide and silicon It is an oligomer that can be produced by hydrolyzing and condensing one kind of metal alkoxide selected from one or more kinds of metal alkoxides other than alkoxide alone or in combination of two or more kinds.

上記したシリコンアルコキシドから誘導されるオリゴマーの具体例としては、テトラメトキシシラン二量体またはその三量体以上のオリゴマー、テトラエトキシシラン二量体又はその三量体以上のオリゴマー、オリゴジメチルシロキサン等が挙げられるが、テトラメトキシシラン二量体またはその三量体以上のオリゴマー、テトラエトキシシラン二量体またはその三量体以上のオリゴマーが好ましく用いられる。その重合度は、必ずしも限られるものではないが、2〜25の範囲内であることが好ましく、2〜10の範囲内であることがより好ましい。   Specific examples of oligomers derived from the above silicon alkoxide include tetramethoxysilane dimer or oligomers of trimers or higher, tetraethoxysilane dimer or oligomers of trimers or higher, oligodimethylsiloxane, and the like. Examples thereof include tetramethoxysilane dimers or oligomers of trimers or higher, tetraethoxysilane dimers or oligomers of trimers or higher. The degree of polymerization is not necessarily limited, but is preferably in the range of 2 to 25, and more preferably in the range of 2 to 10.

シリコンアルコキシド以外の1種類以上の金属アルコキシドから誘導されるオリゴマー、ならびにシリコンアルコキシド及びシリコンアルコキシド以外の1種類以上の金属アルコキシドから誘導されるオリゴマーとしては、シリコンおよび/またはチタン、アルミニウム、ジルコニウム等の2価以上、好ましくは3価または4価の金属原子(ただし、ケイ素原子を除く)を1個有し、これに1個以上、好ましくは2個以上、より好ましくは3個以上のアルコキシ基が結合している化学構造を有する化合物の1種類を単独で、または2種類以上を混合して、公知の方法に従って加水分解・縮合することにより製造することのできるオリゴマーであることが好ましい。好ましい具体例としては、テトライソプロポキシチタン二量体またはその三量体以上のオリゴマー等が挙げられる。その重合度は、必ずしも限られるものではないが、2〜25の範囲内であることが好ましく、2〜10の範囲内であることがより好ましい。   Examples of oligomers derived from one or more metal alkoxides other than silicon alkoxide, and oligomers derived from one or more metal alkoxides other than silicon alkoxide and silicon alkoxide include silicon and / or titanium, aluminum, zirconium and the like. 1 or more, preferably a trivalent or tetravalent metal atom (excluding a silicon atom), to which 1 or more, preferably 2 or more, more preferably 3 or more alkoxy groups are bonded. It is preferable that it is an oligomer that can be produced by hydrolyzing and condensing one kind of compound having a chemical structure alone or in combination of two or more kinds according to a known method. Preferable specific examples include tetraisopropoxy titanium dimer or oligomers of the trimer or higher. The degree of polymerization is not necessarily limited, but is preferably in the range of 2 to 25, and more preferably in the range of 2 to 10.

コート剤が重合体および金属アルコキシド由来の無機化合物の両方を含有する場合、重合体の溶液を金属アルコキシドの溶液と混合してコート剤を調製し、活性化処理を施した金属層または金属酸化物層上に該コート剤を塗布した後、乾燥することが好ましい。重合体と金属アルコキシドを溶解するのに用いられる溶媒としては、水、メタノール、エタノールなどのアルコール、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルなどのエーテル化合物等が挙げられる。これらの中でも、安全性、環境への影響を考慮すると、水およびアルコールがより好ましい。   When the coating agent contains both a polymer and a metal alkoxide-derived inorganic compound, the polymer solution is mixed with the metal alkoxide solution to prepare the coating agent, and the activated metal layer or metal oxide It is preferable to dry after applying the coating agent on the layer. Examples of the solvent used for dissolving the polymer and the metal alkoxide include water, alcohols such as methanol and ethanol, ether compounds such as tetrahydrofuran and diethyl ether, and the like. Among these, water and alcohol are more preferable in consideration of safety and environmental impact.

上記したコート剤を調製するに際し、本発明の効果を損なわない範囲で、金属塩、金属錯体、無機層状化合物、架橋剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤などを必要に応じて添加することができる。金属塩または金属錯体の例としては、上記金属アルコキシド系化合物を湿式で加水分解、重縮合して製造した金属酸化物の微粉末;金属アルコキシド系化合物を乾式で加水分解、重縮合または燃焼して調製した金属酸化物の微粉末;水ガラスから調製したシリカ微粉末;炭酸塩、塩酸塩、硝酸塩などの無機酸金属塩;シュウ酸塩などの有機酸金属塩;アルミニウムアセチルアセトナートなどのアセチルアセトナート金属錯体、シクロペンタジエニル金属錯体、シアノ金属錯体などの金属錯体などが挙げられる。   When preparing the above-mentioned coating agent, a metal salt, a metal complex, an inorganic layered compound, a crosslinking agent, a plasticizer, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a flame retardant, etc., if necessary, within a range not impairing the effects of the present invention. Can be added. Examples of metal salts or metal complexes include metal oxide fine powder produced by wet hydrolysis and polycondensation of the above metal alkoxide compounds; dry hydrolysis, polycondensation or combustion of metal alkoxide compounds. Fine powder of prepared metal oxide; fine silica powder prepared from water glass; inorganic acid metal salt such as carbonate, hydrochloride and nitrate; organic acid metal salt such as oxalate; acetylacetate such as aluminum acetylacetonate Examples thereof include metal complexes such as a nate metal complex, a cyclopentadienyl metal complex, and a cyano metal complex.

上記無機層状化合物としては、モンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト、バイデライト、スティブンサイト、ノントライト、およびマイカ等が挙げられる。これらは、天然品および合成品のいずれであってもよい。   Examples of the inorganic layered compound include montmorillonite, saponite, hectorite, beidellite, stevensite, nontrite, and mica. These may be either natural products or synthetic products.

金属層または金属酸化物層とオーバーコート層の結合を強化し、積層体のバリア性を向上させるために、オーバーコート層を設けた後、積層体に熱処理を施してもよい。熱処理の温度は40℃〜300℃が好ましく、80℃〜250℃がより好ましく、120℃〜240℃が最も好ましい。熱処理は、空気中、窒素雰囲気下、アルゴン雰囲気下などで実施することができる。   In order to strengthen the bond between the metal layer or metal oxide layer and the overcoat layer and improve the barrier property of the laminate, the laminate may be subjected to heat treatment after the overcoat layer is provided. The temperature of the heat treatment is preferably 40 ° C to 300 ° C, more preferably 80 ° C to 250 ° C, and most preferably 120 ° C to 240 ° C. The heat treatment can be performed in air, under a nitrogen atmosphere, under an argon atmosphere, or the like.

本発明の方法によって製造される積層体は、これに他の層を積層することで耐衝撃性などの機能を付与し、より付加価値を高めることができる。そのときの層構成としては、基材/金属酸化物層/オーバーコート層/接着剤層/他の層、および他の層/接着剤層/基材/金属酸化物層/オーバーコート層などが考えられる。積層する他の層として、例えばポリアミドフィルムを選択した場合には、ドライラミネート法などの公知の方法を用いて積層体に積層することができる。   The laminated body manufactured by the method of the present invention can be given additional functions such as impact resistance by laminating other layers on the laminated body. The layer structure at that time includes substrate / metal oxide layer / overcoat layer / adhesive layer / other layer, and other layers / adhesive layer / substrate / metal oxide layer / overcoat layer. Conceivable. For example, when a polyamide film is selected as the other layer to be laminated, it can be laminated on the laminate using a known method such as a dry lamination method.

本発明において積層体の厚みは特に限定されないが、10〜1000μmであることが好ましく、10〜200μmであることがより好ましい。積層体の厚みが10μmに満たないと、十分なバリア性および強度が発現しないことがあり、また経済的な観点から、厚さの上限は1000μmであることが好ましい。   Although the thickness of a laminated body is not specifically limited in this invention, It is preferable that it is 10-1000 micrometers, and it is more preferable that it is 10-200 micrometers. If the thickness of the laminate is less than 10 μm, sufficient barrier properties and strength may not be exhibited, and the upper limit of the thickness is preferably 1000 μm from an economical viewpoint.

本発明の方法によって製造される積層体は、優れた水蒸気バリア性を有する。具体的には、水蒸気バリア性の程度は、40℃−90%RH雰囲気下における水蒸気透過速度が好ましくは0.5g/m・day以下であり、より好ましくは0.1g/m・day以下である。また、より好適な実施態様では、本発明の方法によって製造される積層体は、優れた酸素バリア性を有しており、その酸素バリア性の程度は、20℃−85%RH雰囲気下における酸素透過速度が好ましくは0.1cc/m・day・atm以下であり、より好ましくは0.01cc/m・day・atm以下である。 The laminate produced by the method of the present invention has excellent water vapor barrier properties. Specifically, the degree of water vapor barrier property is preferably 0.5 g / m 2 · day or less, more preferably 0.1 g / m 2 · day, at a water vapor transmission rate in an atmosphere of 40 ° C.-90% RH. It is as follows. In a more preferred embodiment, the laminate produced by the method of the present invention has an excellent oxygen barrier property, and the degree of the oxygen barrier property is oxygen in a 20 ° C.-85% RH atmosphere. The transmission rate is preferably 0.1 cc / m 2 · day · atm or less, and more preferably 0.01 cc / m 2 · day · atm or less.

本発明の方法によって製造される積層体の形状および用途は特に限定されない。好適な実施態様では、この積層体はフィルムとして用いられ、より好ましい実施態様では、ガスバリア性および水蒸気バリア性を有するバリアフィルムとして用いられる。
本発明の方法によって製造される積層体は、高湿度条件下および屈曲条件に晒された後でも優れたバリア性を保持することができるので、その特性を活かして、電子材料および食品などの包装材料として特に有用である。
The shape and application of the laminate produced by the method of the present invention are not particularly limited. In a preferred embodiment, this laminate is used as a film, and in a more preferred embodiment, it is used as a barrier film having gas barrier properties and water vapor barrier properties.
Since the laminate produced by the method of the present invention can maintain excellent barrier properties even after being exposed to high humidity conditions and bending conditions, it is possible to take advantage of its properties to package electronic materials and foods. It is particularly useful as a material.

本発明の方法によって製造される積層体は優れたガスバリア性および水蒸気バリア性を有するため、酸素や水により劣化を起こし易い部材の保護フィルムとして用いることができ、該部材に積層することにより、その寿命の延長をはかることができる。また、その他の好ましい実施態様では、本発明の方法によって製造される積層体は、EL素子、液晶表示素子などの各種表示媒体の保護フィルムとして用いることができる。例えば、有機EL素子の構成は、透光性基板の上に透明電極、発光層、金属電極、背面封止剤が形成されるのが基本であるが、本発明によって製造される積層体は透光性基板または背面封止剤として用いることができる。また、液晶表示素子の構成は、液晶を挟んでTFT側の基材とカラーフィルター側の基材を有する構成が基本であるが、本発明によって製造される積層体はその基材として用いることができる。   Since the laminate produced by the method of the present invention has excellent gas barrier properties and water vapor barrier properties, it can be used as a protective film for members that are easily deteriorated by oxygen or water. Can extend the service life. In another preferred embodiment, the laminate produced by the method of the present invention can be used as a protective film for various display media such as EL elements and liquid crystal display elements. For example, the structure of the organic EL element is basically that a transparent electrode, a light emitting layer, a metal electrode, and a back sealant are formed on a translucent substrate, but the laminate manufactured by the present invention is transparent. It can be used as an optical substrate or a back sealant. In addition, the configuration of the liquid crystal display element is basically a configuration having a TFT side base material and a color filter side base material with the liquid crystal sandwiched therebetween, but the laminate manufactured by the present invention can be used as the base material. it can.

以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。なお、以下の実施例において「%」及び「部」は特に断りのない限り、「重量%」及び「重量部」を意味する。
実施例および比較例において得られた積層体は、以下の方法にしたがって外観を評価し、さらに水蒸気透過速度および酸素透過速度を測定した。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. In the following examples, “%” and “part” mean “% by weight” and “part by weight” unless otherwise specified.
The laminates obtained in the examples and comparative examples were evaluated for appearance according to the following method, and the water vapor transmission rate and the oxygen transmission rate were measured.

(1)積層体の外観の評価
積層体について目視により外観評価を行った。評価は以下の規準に従った。
◎:無色、透明でブツがなく、外観に優れる。
○:やや不透明、および/またはブツが見られるが、外観上大きな問題はない。
×:不透明および/またはブツが多く、外観に劣る。
(1) Evaluation of appearance of laminate The appearance of the laminate was visually evaluated. Evaluation was according to the following criteria.
A: Colorless, transparent, free of bumps and excellent in appearance.
○: Slightly opaque and / or irregularities are observed, but there is no major problem in appearance.
X: Opaque and / or bumpy and poor in appearance.

(2)水蒸気透過速度
上記方法で得られた積層体から2枚の試料(12cm×12cmの正方形)を作製した。当該2枚の試料について水蒸気透過速度測定装置(モダンコントロール社製「MOCON PERMATRAN−3/33」)を用いて、温度40℃、湿度90%RHの条件下でそれぞれ水蒸気透過速度を測定し、それらの平均値から積層体の水蒸気透過速度(単位:g/m・day)を求めた。
(2) Water vapor transmission rate Two samples (12 cm × 12 cm square) were prepared from the laminate obtained by the above method. Using the water vapor transmission rate measuring device ("MOCON PERMATRAN-3 / 33" manufactured by Modern Control Co., Ltd.), the water vapor transmission rate was measured for each of the two samples under the conditions of a temperature of 40 ° C and a humidity of 90% RH. From the average value, the water vapor transmission rate (unit: g / m 2 · day) of the laminate was determined.

(3)酸素透過速度
上記方法で得られた積層体から2枚の試料(12cm×12cmの正方形)を作製した。当該10枚の試料について、酸素透過速度測定装置(モダンコントロール社製「MOCON OX−TRAN2/20」)を用いて、温度20℃、湿度85%RH且つ酸素圧2.5kgf/cmの条件下でそれぞれ酸素透過速度を測定し、それらの平均値から積層体の酸素透過速度(単位:cc/m・day・atm)を求めた。
(3) Oxygen transmission rate Two samples (12 cm × 12 cm squares) were produced from the laminate obtained by the above method. Using the oxygen permeation rate measuring device (“MOCON OX-TRAN 2/20” manufactured by Modern Control Co., Ltd.), the 10 samples were subjected to conditions of a temperature of 20 ° C., a humidity of 85% RH, and an oxygen pressure of 2.5 kgf / cm 2 . Then, the oxygen permeation rate was measured, and the oxygen permeation rate (unit: cc / m 2 · day · atm) of the laminate was determined from the average value thereof.

<参考例1>
二軸延伸ポリエステルフィルム「OPET」(東レ株式会社製、商品名「ルミラー」、厚み12μm)を基材として用い、これをスパッタ装置の真空槽内に装着し、槽内を10−4Pa台になるまで真空状態にし、放電ガスとしてアルゴンを分圧で0.04Pa導入し、反応ガスとして酸素を分圧で0.04Pa導入した。圧力が安定したところで放電を開始し、Siターゲット上にプラズマを発生させ、スパッタリングプロセスを開始した。プロセスが安定したところで、シャッターを開き、OPET上に酸化珪素を成膜した。膜厚が50nmになったところでシャッターを閉じて成膜を終了し、厚みが50nmの酸化珪素膜を有する積層体(OPET/酸化珪素)を作製した。
<Reference Example 1>
Using a biaxially stretched polyester film “OPET” (trade name “Lumirror”, thickness 12 μm, manufactured by Toray Industries, Inc.) as a base material, this is mounted in a vacuum chamber of a sputtering apparatus, and the inside of the chamber is on the order of 10 −4 Pa. Then, vacuum was applied, 0.04 Pa was introduced as a discharge gas at a partial pressure, and oxygen was introduced as a reaction gas at a partial pressure of 0.04 Pa. When the pressure was stabilized, discharge was started, plasma was generated on the Si target, and a sputtering process was started. When the process was stabilized, the shutter was opened and a silicon oxide film was formed on the OPET. When the film thickness reached 50 nm, the shutter was closed to finish the film formation, and a laminate (OPET / silicon oxide) having a silicon oxide film with a thickness of 50 nm was produced.

<参考例2>
二軸延伸ポリエステルフィルム「OPET」(東レ株式会社製、商品名「ルミラー」、厚み12μm)を基材として用い、これを真空蒸着装置の真空槽内に装着し、槽内を10−5Torr台になるまで真空状態にした。Al2O3を15KWの電子線加熱によって蒸発させ、OPET上に50nmになるように酸化アルミニウムを成膜した。厚みが50nmの酸化アルミニウム膜を有する積層体(OPET/酸化アルミニウム)を作製した。
<Reference Example 2>
A biaxially stretched polyester film “OPET” (trade name “Lumirror”, thickness 12 μm, manufactured by Toray Industries, Inc.) is used as a base material, and this is mounted in a vacuum tank of a vacuum deposition apparatus, and the inside of the tank is 10 −5 Torr level. Vacuum was applied until Al2O3 was evaporated by electron beam heating of 15 KW, and an aluminum oxide film was formed on OPET to a thickness of 50 nm. A laminate (OPET / aluminum oxide) having an aluminum oxide film having a thickness of 50 nm was produced.

<実施例1>
参考例1で作製した積層体(OPET/酸化珪素)の酸化珪素側を紫外線照射側にして、紫外線照射装置(VUV照射装置:ウシオ電機(株)製、ランプハウス:H0017、ランプユニット:UEM−20−172、点灯電源:B0005、5インチチャンバ:P0032、中心波長:172nm、半値幅:14nm、放射強度:10mW/cm)にて活性化処理を実施した。紫外線照射は減圧下(約2Torr)にて10秒照射し、大気解放後ただちにオーバーコートを施した。
<Example 1>
With the silicon oxide side of the laminate (OPET / silicon oxide) produced in Reference Example 1 being the ultraviolet irradiation side, an ultraviolet irradiation device (VUV irradiation device: manufactured by Ushio Electric Co., Ltd., lamp house: H0017, lamp unit: UEM- 20-172, lighting power source: B0005, 5-inch chamber: P0032, center wavelength: 172 nm, half-value width: 14 nm, radiation intensity: 10 mW / cm 2 ). Ultraviolet irradiation was performed under reduced pressure (about 2 Torr) for 10 seconds, and an overcoat was applied immediately after release to the atmosphere.

水酸基含有重合体として粘度平均重合度500、けん化度98.5モル%のポリビニルアルコール(株式会社クラレ製、商品名「ポバールPVA−105」)を、金属アルコキシドとしてテトラメトキシシラン(信越化学工業株式会社製)をそれぞれ用いた。ポリビニルアルコール40.0重量部に蒸留水360.0重量部を加え、90℃で1時間加熱溶解させ、固形分濃度10重量%のポリビニルアルコールを含む溶液(S1)を調製した(第1工程)。   Polyvinyl alcohol (trade name “Poval PVA-105” manufactured by Kuraray Co., Ltd.) having a viscosity average polymerization degree of 500 and a saponification degree of 98.5 mol% as a hydroxyl group-containing polymer, and tetramethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a metal alkoxide. Used). 360.0 parts by weight of distilled water was added to 40.0 parts by weight of polyvinyl alcohol and dissolved by heating at 90 ° C. for 1 hour to prepare a solution (S1) containing polyvinyl alcohol having a solid content concentration of 10% by weight (first step). .

次に、テトラメトキシシラン146.7重量部をメタノール146.7重量部に溶解した後、蒸留水5.8重量部および0.1N(規定)−塩酸24.0重量部を加えてゾルを調製した。得られたゾルを攪拌しながら10℃で60分反応させて、溶液(S2)を調製した(第2工程)。   Next, after dissolving 146.7 parts by weight of tetramethoxysilane in 146.7 parts by weight of methanol, 5.8 parts by weight of distilled water and 24.0 parts by weight of 0.1N (normal) -hydrochloric acid were added to prepare a sol. did. The obtained sol was reacted at 10 ° C. for 60 minutes with stirring to prepare a solution (S2) (second step).

上記方法で得られた溶液(S2)を蒸留水175.5重量部で希釈した後、当該希釈溶液を、速やかに第1工程で調製した上記溶液(S1)に攪拌下に添加して、溶液(S3)を調製した(第3工程)。溶液(S3)のpHは2.9であった。溶液(S3)は、その調製後、25℃の雰囲気下で30分間静置した。
なお、上記溶液(S3)の一部を用い、このものが溶媒を除去すること(第4工程)で、固体状のオーバーコート層を形成することを別途確認した。形成されたオーバーコート層におけるポリビニルアルコールの含有量は40重量%であり、ケイ素酸化物の含有量は60重量%であった。
After diluting the solution (S2) obtained by the above method with 175.5 parts by weight of distilled water, the diluted solution is quickly added to the solution (S1) prepared in the first step with stirring to obtain a solution. (S3) was prepared (third step). The pH of the solution (S3) was 2.9. The solution (S3) was allowed to stand for 30 minutes in an atmosphere at 25 ° C. after the preparation.
A part of the solution (S3) was used, and it was confirmed separately that this formed a solid overcoat layer by removing the solvent (fourth step). The content of polyvinyl alcohol in the formed overcoat layer was 40% by weight, and the content of silicon oxide was 60% by weight.

活性化処理した積層体(OPET/酸化珪素)の酸化珪素面上に、静置後の溶液(S3)を、乾燥後の厚みが1μmになるようにバーコーターにより塗工した。塗工後の積層体を、120℃で5分間乾燥した後に、さらに200℃で30秒間熱処理を行った。このようにして、無色透明な塗膜を有する積層体(OPET(12μm)/酸化珪素(50nm)/オーバーコート層(1μm))を得た。
積層体の外観は良好(評価:◎判定)であり、水蒸気透過速度は測定限界の0.1g/m・day以下であり、酸素透過速度も測定限界の0.01cc/m・day・atm以下であった。
On the silicon oxide surface of the activated laminate (OPET / silicon oxide), the solution (S3) after standing was applied by a bar coater so that the thickness after drying was 1 μm. The laminated body after coating was dried at 120 ° C. for 5 minutes, and then heat treated at 200 ° C. for 30 seconds. In this way, a laminate (OPET (12 μm) / silicon oxide (50 nm) / overcoat layer (1 μm)) having a colorless and transparent coating film was obtained.
The appearance of the laminate is good (evaluation: ◎ judgment), the water vapor transmission rate is 0.1 g / m 2 · day or less of the measurement limit, and the oxygen transmission rate is also 0.01 cc / m 2 · day · which is the measurement limit. It was below atm.

<実施例2>
参考例2で作製した積層体(OPET/酸化アルミニウム)の酸化アルミニウム側を紫外線照射側にして、紫外線照射装置(VUV照射装置:ウシオ電機(株)製、ランプハウス:H0017、ランプユニット:UEM−20−172、点灯電源:B0005、5インチチャンバ:P0032、中心波長:172nm、半値幅:14nm、放射強度:10mW/cm)にて活性化処理を実施した。紫外線照射は減圧下(約2Torr)にて10秒照射し、大気解放後ただちにオーバーコートを施した。
<Example 2>
With the aluminum oxide side of the laminate (OPET / aluminum oxide) produced in Reference Example 2 being the ultraviolet irradiation side, an ultraviolet irradiation device (VUV irradiation device: manufactured by Ushio Electric Co., Ltd., lamp house: H0017, lamp unit: UEM- 20-172, lighting power source: B0005, 5-inch chamber: P0032, center wavelength: 172 nm, half-value width: 14 nm, radiation intensity: 10 mW / cm 2 ). Ultraviolet irradiation was performed under reduced pressure (about 2 Torr) for 10 seconds, and an overcoat was applied immediately after release to the atmosphere.

活性化処理した積層体(OPET/酸化アルミニウム)の酸化アルミニウム面上に、実施例1の溶液(S3)を、乾燥後の厚みが1μmになるようにバーコーターにより塗工した。塗工後の積層体を、120℃で5分間乾燥した後に、さらに200℃で30秒間熱処理を行った。このようにして、無色透明な塗膜を有する積層体(OPET(12μm)/酸化アルミニウム(50nm)/オーバーコート層(1μm))を得た。
積層体の外観は良好(評価:◎判定)であり、水蒸気透過速度は測定限界の0.1g/m・day以下であり、酸素透過速度も測定限界の0.01cc/m・day・atm以下であった。
On the aluminum oxide surface of the activated laminate (OPET / aluminum oxide), the solution (S3) of Example 1 was applied with a bar coater so that the thickness after drying was 1 μm. The laminated body after coating was dried at 120 ° C. for 5 minutes, and then heat treated at 200 ° C. for 30 seconds. In this way, a laminate (OPET (12 μm) / aluminum oxide (50 nm) / overcoat layer (1 μm)) having a colorless and transparent coating film was obtained.
The appearance of the laminate is good (evaluation: ◎ judgment), the water vapor transmission rate is 0.1 g / m 2 · day or less of the measurement limit, and the oxygen transmission rate is also 0.01 cc / m 2 · day · which is the measurement limit. It was below atm.

<比較例1>
実施例1において、活性化処理を施さなかった以外は、実施例1と同様にして無色透明な塗膜を有する積層体(OPET(12μm)/酸化珪素(50nm)/オーバーコート層(1μm))を得た。本比較例で得られた積層体を用いて、水蒸気透過速度および酸素透過速度を測定した。本比較例における積層体の外観は良好(評価:◎判定)であり、水蒸気透過速度は0.3g/m・dayであり、酸素透過速度は0.02cc/m・day・atmであった。
<Comparative Example 1>
A laminate having a colorless and transparent coating film (OPET (12 μm) / silicon oxide (50 nm) / overcoat layer (1 μm)) in the same manner as in Example 1, except that the activation treatment was not performed in Example 1. Got. Using the laminate obtained in this comparative example, the water vapor transmission rate and the oxygen transmission rate were measured. The appearance of the laminate in this comparative example was good (evaluation: 判定 judgment), the water vapor transmission rate was 0.3 g / m 2 · day, and the oxygen transmission rate was 0.02 cc / m 2 · day · atm. It was.

Claims (9)

基材上に金属層または金属酸化物層およびオーバーコート層を積層したガスバリア性積層体の製造方法であって、基材上に金属層または金属酸化物層を形成し、該金属層または金属酸化物層の表面を活性化処理した後にオーバーコート層を設けることを特徴とするガスバリア性積層体の製造方法。 A method for producing a gas barrier laminate in which a metal layer or a metal oxide layer and an overcoat layer are laminated on a substrate, wherein the metal layer or the metal oxide layer is formed on the substrate, and the metal layer or the metal oxide A method for producing a gas barrier laminate comprising providing an overcoat layer after activating the surface of a physical layer. エネルギー線を照射することによって、金属層または金属酸化物層の表面を活性化処理する請求項1に記載のガスバリア性積層体の製造方法。 The manufacturing method of the gas-barrier laminated body of Claim 1 which activates the surface of a metal layer or a metal oxide layer by irradiating an energy ray. 酸処理を施すことによって、金属層または金属酸化物層の表面を活性化処理する請求項1に記載のガスバリア性積層体の製造方法。 The manufacturing method of the gas-barrier laminated body of Claim 1 which activates the surface of a metal layer or a metal oxide layer by giving an acid treatment. 基材がポリエステル層、ポリアミド層およびポリオレフィン層からなる群より選ばれる少なくとも1つの層である請求項1〜3のいずれか1項に記載のガスバリア性積層体の製造方法。 The method for producing a gas barrier laminate according to any one of claims 1 to 3, wherein the substrate is at least one layer selected from the group consisting of a polyester layer, a polyamide layer, and a polyolefin layer. 基材がポリシクロオレフィン層およびポリエーテルサルホン層からなる群より選ばれる少なくとも1つの層である請求項1〜3のいずれか1項に記載のガスバリア性積層体の製造方法。 The method for producing a gas barrier laminate according to any one of claims 1 to 3, wherein the substrate is at least one layer selected from the group consisting of a polycycloolefin layer and a polyether sulfone layer. 金属層または金属酸化物層が、アルミニウム層、窒化珪素層、酸化窒化珪素層、酸化珪素層、酸化アルミニウム層、酸化珪素―酸化アルミニウム複合層および酸化チタン層からなる群より選ばれる少なくとも1つの層である請求項1〜5のいずれか1項に記載のガスバリア性積層体の製造方法。 The metal layer or the metal oxide layer is at least one layer selected from the group consisting of an aluminum layer, a silicon nitride layer, a silicon oxynitride layer, a silicon oxide layer, an aluminum oxide layer, a silicon oxide-aluminum oxide composite layer, and a titanium oxide layer. The method for producing a gas barrier laminate according to any one of claims 1 to 5. オーバーコート層が水酸基含有重合体を含む組成物である請求項1〜6のいずれか1項に記載のガスバリア性積層体の製造方法。 The method for producing a gas barrier laminate according to any one of claims 1 to 6, wherein the overcoat layer is a composition containing a hydroxyl group-containing polymer. オーバーコート層が、金属アルコキシド由来の無機化合物を含む組成物である請求項1〜7のいずれか1項に記載のガスバリア性積層体の製造方法。 The method for producing a gas barrier laminate according to any one of claims 1 to 7, wherein the overcoat layer is a composition containing an inorganic compound derived from a metal alkoxide. 請求項1〜8の製造方法によって製造される、40℃−90%RH雰囲気下の水蒸気透過速度が0.1g/m・day以下であるガスバリア性積層体。

A gas barrier laminate produced by the production method according to claim 1 and having a water vapor transmission rate of 0.1 g / m 2 · day or less in a 40 ° C.-90% RH atmosphere.

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