JP7561331B2 - BARRIER LAMINATE FILM, METHOD FOR PRODUCING BARRIER LAMINATE FILM, AND PACKAGING MATERIAL COMPRISING BARRIER LAMINATE FILM - Google Patents
BARRIER LAMINATE FILM, METHOD FOR PRODUCING BARRIER LAMINATE FILM, AND PACKAGING MATERIAL COMPRISING BARRIER LAMINATE FILM Download PDFInfo
- Publication number
- JP7561331B2 JP7561331B2 JP2023092613A JP2023092613A JP7561331B2 JP 7561331 B2 JP7561331 B2 JP 7561331B2 JP 2023092613 A JP2023092613 A JP 2023092613A JP 2023092613 A JP2023092613 A JP 2023092613A JP 7561331 B2 JP7561331 B2 JP 7561331B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- film
- barrier laminate
- laminate film
- deposition layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title claims description 231
- 239000005001 laminate film Substances 0.000 title claims description 140
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 title claims description 47
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 34
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 214
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 122
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 112
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 95
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 82
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 71
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 36
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 32
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 27
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 25
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 22
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 21
- 238000005011 time of flight secondary ion mass spectroscopy Methods 0.000 claims description 18
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 claims description 17
- 238000002042 time-of-flight secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 claims description 16
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 15
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 13
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims description 13
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 10
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims description 8
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 7
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 claims description 7
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 204
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 183
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 73
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 50
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 46
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 45
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 43
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 33
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 33
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 33
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 33
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 28
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 28
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 23
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 17
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 16
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 150000002500 ions Chemical group 0.000 description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 13
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 11
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 9
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 9
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 9
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 8
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 8
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 8
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 8
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 8
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 8
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 7
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 229920006284 nylon film Polymers 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 5
- 238000005289 physical deposition Methods 0.000 description 5
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 5
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 5
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 150000002009 diols Chemical group 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 4
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 1,3-propanediol Substances OCCCO YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 238000009998 heat setting Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 3
- IUVCFHHAEHNCFT-INIZCTEOSA-N 2-[(1s)-1-[4-amino-3-(3-fluoro-4-propan-2-yloxyphenyl)pyrazolo[3,4-d]pyrimidin-1-yl]ethyl]-6-fluoro-3-(3-fluorophenyl)chromen-4-one Chemical compound C1=C(F)C(OC(C)C)=CC=C1C(C1=C(N)N=CN=C11)=NN1[C@@H](C)C1=C(C=2C=C(F)C=CC=2)C(=O)C2=CC(F)=CC=C2O1 IUVCFHHAEHNCFT-INIZCTEOSA-N 0.000 description 2
- WSQZNZLOZXSBHA-UHFFFAOYSA-N 3,8-dioxabicyclo[8.2.2]tetradeca-1(12),10,13-triene-2,9-dione Chemical compound O=C1OCCCCOC(=O)C2=CC=C1C=C2 WSQZNZLOZXSBHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012897 Levenberg–Marquardt algorithm Methods 0.000 description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 2
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004183 alkoxy alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 2
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 125000001142 dicarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 2
- OTARVPUIYXHRRB-UHFFFAOYSA-N diethoxy-methyl-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)CCCOCC1CO1 OTARVPUIYXHRRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHGNXNCOTZPEEK-UHFFFAOYSA-N dimethoxy-methyl-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](C)(OC)CCCOCC1CO1 WHGNXNCOTZPEEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YYLGKUPAFFKGRQ-UHFFFAOYSA-N dimethyldiethoxysilane Chemical compound CCO[Si](C)(C)OCC YYLGKUPAFFKGRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 2
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N nonanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCC(O)=O BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- NUMQCACRALPSHD-UHFFFAOYSA-N tert-butyl ethyl ether Chemical compound CCOC(C)(C)C NUMQCACRALPSHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N (+)-propylene glycol Chemical compound C[C@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- LTQBNYCMVZQRSD-UHFFFAOYSA-N (4-ethenylphenyl)-trimethoxysilane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C1=CC=C(C=C)C=C1 LTQBNYCMVZQRSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- PZHIWRCQKBBTOW-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxybutane Chemical compound CCCCOCC PZHIWRCQKBBTOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NVJUHMXYKCUMQA-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxypropane Chemical compound CCCOCC NVJUHMXYKCUMQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CXBDYQVECUFKRK-UHFFFAOYSA-N 1-methoxybutane Chemical compound CCCCOC CXBDYQVECUFKRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VSCUCHUDCLERMY-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxybutane Chemical compound CCOC(C)CC VSCUCHUDCLERMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FVNIMHIOIXPIQT-UHFFFAOYSA-N 2-methoxybutane Chemical compound CCC(C)OC FVNIMHIOIXPIQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RMGHERXMTMUMMV-UHFFFAOYSA-N 2-methoxypropane Chemical compound COC(C)C RMGHERXMTMUMMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DOYKFSOCSXVQAN-UHFFFAOYSA-N 3-[diethoxy(methyl)silyl]propyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)CCCOC(=O)C(C)=C DOYKFSOCSXVQAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LZMNXXQIQIHFGC-UHFFFAOYSA-N 3-[dimethoxy(methyl)silyl]propyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](C)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C LZMNXXQIQIHFGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KSCAZPYHLGGNPZ-UHFFFAOYSA-N 3-chloropropyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCCl KSCAZPYHLGGNPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HSSYVKMJJLDTKZ-UHFFFAOYSA-N 3-phenylphthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1C(O)=O HSSYVKMJJLDTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- URDOJQUSEUXVRP-UHFFFAOYSA-N 3-triethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOC(=O)C(C)=C URDOJQUSEUXVRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDQWJFXZTAWJST-UHFFFAOYSA-N 3-triethoxysilylpropyl prop-2-enoate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOC(=O)C=C XDQWJFXZTAWJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KBQVDAIIQCXKPI-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl prop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C=C KBQVDAIIQCXKPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LLLVZDVNHNWSDS-UHFFFAOYSA-N 4-methylidene-3,5-dioxabicyclo[5.2.2]undeca-1(9),7,10-triene-2,6-dione Chemical compound C1(C2=CC=C(C(=O)OC(=C)O1)C=C2)=O LLLVZDVNHNWSDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QJMYXHKGEGNLED-UHFFFAOYSA-N 5-(2-hydroxyethylamino)-1h-pyrimidine-2,4-dione Chemical compound OCCNC1=CNC(=O)NC1=O QJMYXHKGEGNLED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 1
- YBCOJTSIJJPNBN-UHFFFAOYSA-N C1(CC2C(CC1)O2)CCO[SiH](C)C Chemical compound C1(CC2C(CC1)O2)CCO[SiH](C)C YBCOJTSIJJPNBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QBDNNWJCTQXCFX-UHFFFAOYSA-N C=1C=CC=CC=1O[SiH2]C1=CC=CC=C1 Chemical compound C=1C=CC=CC=1O[SiH2]C1=CC=CC=C1 QBDNNWJCTQXCFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 1
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 1
- XOBKSJJDNFUZPF-UHFFFAOYSA-N Methoxyethane Chemical compound CCOC XOBKSJJDNFUZPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N Pentane-1,5-diol Chemical compound OCCCCCO ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- 229910052774 Proactinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004530 SIMS 5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021536 Sugar beet Nutrition 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- CAVCGVPGBKGDTG-UHFFFAOYSA-N alumanylidynemethyl(alumanylidynemethylalumanylidenemethylidene)alumane Chemical compound [Al]#C[Al]=C=[Al]C#[Al] CAVCGVPGBKGDTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- UORVGPXVDQYIDP-BJUDXGSMSA-N borane Chemical compound [10BH3] UORVGPXVDQYIDP-BJUDXGSMSA-N 0.000 description 1
- 229910000085 borane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004067 bulking agent Substances 0.000 description 1
- 125000004106 butoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 125000001951 carbamoylamino group Chemical group C(N)(=O)N* 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- QYQADNCHXSEGJT-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,1-dicarboxylate;hydron Chemical compound OC(=O)C1(C(O)=O)CCCCC1 QYQADNCHXSEGJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PDXRQENMIVHKPI-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,1-diol Chemical compound OC1(O)CCCCC1 PDXRQENMIVHKPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- ZZNQQQWFKKTOSD-UHFFFAOYSA-N diethoxy(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 ZZNQQQWFKKTOSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(dimethyl)silane Chemical compound CO[Si](C)(C)OC JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AHUXYBVKTIBBJW-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](OC)(OC)C1=CC=CC=C1 AHUXYBVKTIBBJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000009820 dry lamination Methods 0.000 description 1
- BXKDSDJJOVIHMX-UHFFFAOYSA-N edrophonium chloride Chemical compound [Cl-].CC[N+](C)(C)C1=CC=CC(O)=C1 BXKDSDJJOVIHMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C=C FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=C NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- HHBOIIOOTUCYQD-UHFFFAOYSA-N ethoxy-dimethyl-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](C)(C)CCCOCC1CO1 HHBOIIOOTUCYQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBRXLTRZCJVAPH-UHFFFAOYSA-N ethyl(trimethoxy)silane Chemical compound CC[Si](OC)(OC)OC SBRXLTRZCJVAPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006242 ethylene acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006244 ethylene-ethyl acrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920005680 ethylene-methyl methacrylate copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diol Chemical compound OCCCCCCO XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000007735 ion beam assisted deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007737 ion beam deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 description 1
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical group OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229920001179 medium density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004701 medium-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000005641 methacryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- MDLRQEHNDJOFQN-UHFFFAOYSA-N methoxy(dimethyl)silicon Chemical compound CO[Si](C)C MDLRQEHNDJOFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBNXYLDLGARYKQ-UHFFFAOYSA-N methoxy-dimethyl-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](C)(C)CCCOCC1CO1 FBNXYLDLGARYKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VNKYTQGIUYNRMY-UHFFFAOYSA-N methoxypropane Chemical compound CCCOC VNKYTQGIUYNRMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DRXHEPWCWBIQFJ-UHFFFAOYSA-N methyl(triphenoxy)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1O[Si](OC=1C=CC=CC=1)(C)OC1=CC=CC=C1 DRXHEPWCWBIQFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RJMRIDVWCWSWFR-UHFFFAOYSA-N methyl(tripropoxy)silane Chemical compound CCCO[Si](C)(OCCC)OCCC RJMRIDVWCWSWFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 125000006606 n-butoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000003506 n-propoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- KYTZHLUVELPASH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,2-dicarboxylic acid Chemical compound C1=CC=CC2=C(C(O)=O)C(C(=O)O)=CC=C21 KYTZHLUVELPASH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RXOHFPCZGPKIRD-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2,6-dicarboxylic acid Chemical compound C1=C(C(O)=O)C=CC2=CC(C(=O)O)=CC=C21 RXOHFPCZGPKIRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- RBCYCMNKVQPXDR-UHFFFAOYSA-N phenoxysilane Chemical class [SiH3]OC1=CC=CC=C1 RBCYCMNKVQPXDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920006350 polyacrylonitrile resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000306 polymethylpentene Polymers 0.000 description 1
- 239000011116 polymethylpentene Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920000166 polytrimethylene carbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004154 testing of material Methods 0.000 description 1
- UQMOLLPKNHFRAC-UHFFFAOYSA-N tetrabutyl silicate Chemical compound CCCCO[Si](OCCCC)(OCCCC)OCCCC UQMOLLPKNHFRAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ADLSSRLDGACTEX-UHFFFAOYSA-N tetraphenyl silicate Chemical compound C=1C=CC=CC=1O[Si](OC=1C=CC=CC=1)(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 ADLSSRLDGACTEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZUEKXCXHTXJYAR-UHFFFAOYSA-N tetrapropan-2-yl silicate Chemical compound CC(C)O[Si](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C ZUEKXCXHTXJYAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQZCOBSUOFHDEE-UHFFFAOYSA-N tetrapropyl silicate Chemical compound CCCO[Si](OCCC)(OCCC)OCCC ZQZCOBSUOFHDEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYZQBXUDWTVJDF-UHFFFAOYSA-N tributoxy(methyl)silane Chemical compound CCCCO[Si](C)(OCCCC)OCCCC GYZQBXUDWTVJDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DENFJSAFJTVPJR-UHFFFAOYSA-N triethoxy(ethyl)silane Chemical compound CCO[Si](CC)(OCC)OCC DENFJSAFJTVPJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N triethoxy(phenyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BJDLPDPRMYAOCM-UHFFFAOYSA-N triethoxy(propan-2-yl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C(C)C BJDLPDPRMYAOCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBXZNTLFQLUFES-UHFFFAOYSA-N triethoxy(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](OCC)(OCC)OCC NBXZNTLFQLUFES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOCC1CO1 JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 description 1
- UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N trihydridoboron Substances B UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GFKCWAROGHMSTC-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(6-trimethoxysilylhexyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCCCC[Si](OC)(OC)OC GFKCWAROGHMSTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(phenyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C1=CC=CC=C1 ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LGROXJWYRXANBB-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(propan-2-yl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C(C)C LGROXJWYRXANBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](OC)(OC)OC HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ORVBHOQTQDOUIW-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(trifluoromethyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C(F)(F)F ORVBHOQTQDOUIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002087 whitening effect Effects 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Wrappers (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
本発明は、基材及び基材上に設けられた蒸着層を有するバリア性積層フィルム及びバリア性積層フィルムの製造方法に関する。また、本発明は、バリア性積層フィルムと、バリア性積層フィルムに積層された熱可塑性樹脂層と、を備える包装材料に関する。 The present invention relates to a barrier laminate film having a substrate and a vapor deposition layer provided on the substrate, and a method for producing the barrier laminate film. The present invention also relates to a packaging material comprising a barrier laminate film and a thermoplastic resin layer laminated on the barrier laminate film.
従来、飲食品、医薬品、化学品、化粧品、その他等の種々の物品を充填包装するために、種々の包装材料が開発され、提案されている。そのような包装材料においては、包装目的、充填する内容物、包装製品の貯蔵・流通、その他等によって異なるが、包装材料として、種々の物性が要求される。例えば、それらの物性の一つとして、酸素および水蒸気等の透過を阻止するガスバリア性がある。 Traditionally, various packaging materials have been developed and proposed for filling and packaging various items such as food and beverages, pharmaceuticals, chemicals, cosmetics, and others. Such packaging materials are required to have various physical properties, depending on the purpose of packaging, the contents to be filled, the storage and distribution of the packaged product, and other factors. For example, one of those physical properties is gas barrier properties that prevent the transmission of oxygen, water vapor, etc.
従来から、酸素および水蒸気等の透過を阻止するガスバリア性材料が、種々、開発され、提案されている。例えば、アルミニウム箔、あるいは、ポリ塩化ビニリデン系樹脂のコーティング膜を有するナイロンフィルムあるいはポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレン-酢酸ビニル共重合体のケン化物フィルム、ポリアクリロニトリル系樹脂フィルム等のガスバリア性材料が、開発され、提案されている。 A variety of gas barrier materials that prevent the permeation of oxygen, water vapor, etc. have been developed and proposed. For example, gas barrier materials such as aluminum foil, nylon film or polyethylene terephthalate film with a coating film of polyvinylidene chloride resin, polyvinyl alcohol film, saponified ethylene-vinyl acetate copolymer film, polyacrylonitrile resin film, etc. have been developed and proposed.
更に、近年、プラスチック製の基材の上に、例えば、酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着層を設けた構成からなる透明バリア性フィルム、あるいは、アルミニウム等の金属の蒸着層を設けたバリア性フィルム等も提案されている。例えば、特許文献1は、ナイロンフィルム上に無機酸化物の蒸着層を形成することによってバリア性フィルムを作製することを提案している。 Furthermore, in recent years, transparent barrier films have been proposed that have a vapor-deposited layer of an inorganic oxide, such as silicon oxide or aluminum oxide, on a plastic substrate, or a vapor-deposited layer of a metal, such as aluminum. For example, Patent Document 1 proposes producing a barrier film by forming a vapor-deposited layer of an inorganic oxide on a nylon film.
包装材料には、先端が尖った鋭利な部材が包装袋に接触した場合にも袋が破けてしまうことを抑制する特性、いわゆる耐突き刺し性が求められる。特許文献1に記載のナイロンフィルムは、高い耐突き刺し性を有するフィルムとして知られている。一方、ナイロンは、水分を吸収し易く、且つ耐熱性に乏しい。従って、ナイロンフィルムを、包装材料の外面を構成するフィルムとして使用するのは困難である。例えば特許文献1において、ナイロンフィルムの外面側には、ポリエステル系樹脂などを含む基材フィルムが接着剤層を介して積層されている。このように包装材料がナイロンフィルム及び基材フィルムという2つのプラスチックフィルムを含むので、包装材料のコストが高くなってしまう。 Packaging materials are required to have a property that prevents the packaging bag from being torn even when a sharp-edged object comes into contact with the bag, i.e., puncture resistance. The nylon film described in Patent Document 1 is known as a film that has high puncture resistance. On the other hand, nylon is prone to absorbing moisture and has poor heat resistance. Therefore, it is difficult to use nylon film as a film that constitutes the outer surface of a packaging material. For example, in Patent Document 1, a base film containing a polyester resin or the like is laminated on the outer surface side of the nylon film via an adhesive layer. In this way, the packaging material contains two plastic films, the nylon film and the base film, which increases the cost of the packaging material.
本発明は、このような課題を効果的に解決し得るバリア性積層フィルムを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a barrier laminate film that can effectively solve these problems.
本発明は、基材と、前記基材上に設けられ、金属又は無機化合物を含む蒸着層と、を備え、前記基材は、流れ方向及び垂直方向において0.0017N以上のループスティフネスを有し、且つポリエステルを主成分として含み、少なくとも1つの方向において、前記基材の引張強度を引張伸度で割った値が2.0〔MPa/%〕以上であり、前記基材の厚みは、16μm以上25μm以下である、バリア性積層フィルムである。 The present invention is a barrier laminate film comprising a substrate and a vapor deposition layer containing a metal or an inorganic compound provided on the substrate, the substrate having a loop stiffness of 0.0017 N or more in the machine direction and the perpendicular direction, containing polyester as a main component, the tensile strength of the substrate divided by the tensile elongation in at least one direction being 2.0 [MPa/%] or more, and the thickness of the substrate being 16 μm or more and 25 μm or less.
本発明によるバリア性積層フィルムにおいて、前記基材の突き刺し強度が9.5N以上であってもよい。 In the barrier laminate film according to the present invention, the puncture strength of the substrate may be 9.5 N or more.
本発明によるバリア性積層フィルムにおいて、前記蒸着層上に設けられたガスバリア性塗布膜を更に備えていてもよい。 The barrier laminate film according to the present invention may further include a gas barrier coating film provided on the deposition layer.
本発明によるバリア性積層フィルムにおいて、前記蒸着層は、無機化合物を含む透明蒸着層であってもよい。 In the barrier laminate film according to the present invention, the vapor deposition layer may be a transparent vapor deposition layer containing an inorganic compound.
本発明によるバリア性積層フィルムにおいて、前記蒸着層は、酸化アルミニウムを含む透明蒸着層であり、前記透明蒸着層は、遷移領域を含み、前記遷移領域は、前記蒸着フィルムを前記透明蒸着層側から飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)を用いてエッチングを行うことで検出される元素結合Al2O4Hのピークの位置と、前記透明蒸着層と前記第1プラスチックフィルムとの界面との間の領域であり、前記透明蒸着層の厚みに対する前記遷移領域の厚みの比率が、5%以上60%以下であってもよい。 In the barrier laminate film according to the present invention, the vapor deposition layer is a transparent vapor deposition layer containing aluminum oxide, and the transparent vapor deposition layer includes a transition region, which is a region between the position of the peak of elemental bond Al 2 O 4 H detected by etching the vapor deposition film from the transparent vapor deposition layer side using time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) and the interface between the transparent vapor deposition layer and the first plastic film, and the ratio of the thickness of the transition region to the thickness of the transparent vapor deposition layer may be 5% or more and 60% or less.
本発明は、基材を準備する工程と、前記基材上に金属又は無機化合物を蒸着させて前記基材上に蒸着層を形成する蒸着工程と、を備え、前記基材は、流れ方向及び垂直方向において0.0017N以上のループスティフネスを有し、且つポリエステルを主成分として含み、少なくとも1つの方向において、前記基材の引張強度を引張伸度で割った値が2.0〔MPa/%〕以上であり、前記基材の厚みは、16μm以上25μm以下である、バリア性積層フィルムの製造方法である。 The present invention is a method for producing a barrier laminate film, comprising a step of preparing a substrate, and a deposition step of depositing a metal or inorganic compound on the substrate to form a deposition layer on the substrate, the substrate having a loop stiffness of 0.0017 N or more in the machine direction and in the perpendicular direction, containing polyester as a main component, a value obtained by dividing the tensile strength of the substrate by the tensile elongation of the substrate in at least one direction being 2.0 [MPa/%] or more, and a thickness of the substrate being 16 μm or more and 25 μm or less.
本発明によるバリア性積層フィルムの製造方法は、前記基材にプラズマ処理を施して前記基材にプラズマ処理面を形成するプラズマ前処理工程を更に備え、前記蒸着工程は、前記基材の前記プラズマ処理面上に前記蒸着層を形成してもよい。 The method for producing a barrier laminate film according to the present invention may further include a plasma pretreatment step of subjecting the substrate to a plasma treatment to form a plasma-treated surface on the substrate, and the deposition step may form the deposition layer on the plasma-treated surface of the substrate.
本発明によるバリア性積層フィルムの製造方法において、前記蒸着工程は、物理蒸着によって前記蒸着層を前記基材の前記プラズマ処理面上に形成してもよい。 In the method for producing a barrier laminate film according to the present invention, the deposition step may form the deposition layer on the plasma-treated surface of the substrate by physical deposition.
本発明によるバリア性積層フィルムの製造方法において、前記プラズマ前処理工程は、酸素ガスと不活性ガスとの混合ガスをプラズマ原料ガスとして供給する工程を含み、前記酸素ガスと前記不活性ガスとの混合比率(酸素ガス/不活性ガス)が、6/1~1/1の範囲内であってもよい。 In the method for producing a barrier laminate film according to the present invention, the plasma pretreatment step includes a step of supplying a mixed gas of oxygen gas and an inert gas as a plasma raw material gas, and the mixture ratio of the oxygen gas to the inert gas (oxygen gas/inert gas) may be within a range of 6/1 to 1/1.
本発明によるバリア性積層フィルムの製造方法において、前記蒸着層は、無機化合物を含む透明蒸着層であり、前記フィルム製造方法は、前記蒸着層上にガスバリア性塗布膜用コート剤を塗布し、加熱乾燥することによって、ガスバリア性塗布膜を形成する工程を更に備えていてもよい。 In the method for producing a barrier laminate film according to the present invention, the deposition layer is a transparent deposition layer containing an inorganic compound, and the film production method may further include a step of forming a gas barrier coating film by applying a coating agent for a gas barrier coating film onto the deposition layer and drying by heating.
本発明によるバリア性積層フィルムの製造方法において、前記ガスバリア性塗布膜が、金属アルコキシドと水溶性高分子の混合溶液を塗布し、加熱乾燥してなる層であってもよい。 In the method for producing a barrier laminate film according to the present invention, the gas barrier coating film may be a layer formed by applying a mixed solution of a metal alkoxide and a water-soluble polymer and drying it by heating.
本発明によるバリア性積層フィルムの製造方法において、前記ガスバリア性塗布膜が、金属アルコキシドとシランカップリング剤と水溶性高分子の混合溶液を塗布し、加熱乾燥してなる層であってもよい。 In the method for producing a barrier laminate film according to the present invention, the gas barrier coating film may be a layer formed by applying a mixed solution of a metal alkoxide, a silane coupling agent, and a water-soluble polymer, and then drying the applied solution by heating.
本発明は、基材と、前記基材上に設けられ、金属又は無機化合物を含む蒸着層と、を有するバリア性積層フィルムと、前記バリア性積層フィルムに積層された熱可塑性樹脂層と、を備え、前記基材は、流れ方向及び垂直方向において0.0017N以上のループスティフネスを有し、且つポリエステルを主成分として含み、少なくとも1つの方向において、前記基材の引張強度を引張伸度で割った値が2.0〔MPa/%〕以上であり、前記基材の厚みは、16μm以上25μm以下である、包装材料である。 The present invention is a packaging material comprising a substrate, a barrier laminate film having a vapor deposition layer containing a metal or an inorganic compound provided on the substrate, and a thermoplastic resin layer laminated on the barrier laminate film, the substrate having a loop stiffness of 0.0017 N or more in the machine direction and the perpendicular direction, containing polyester as a main component, the tensile strength of the substrate divided by the tensile elongation in at least one direction being 2.0 [MPa/%] or more, and the thickness of the substrate being 16 μm or more and 25 μm or less.
本発明による包装材料において、ボイル用包装袋又はレトルト殺菌用包装袋に用いられてもよい。 The packaging material according to the present invention may be used for packaging bags for boiling or for retort sterilization.
本発明によれば、ガスバリア性及び強度を有するバリア性積層フィルムを提供することができる。 The present invention provides a barrier laminate film that has gas barrier properties and strength.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態に係るバリア性積層フィルム及びバリア性積層フィルムの蒸着層を成膜する成膜装置について詳しく説明する。なお、この実施例は、単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。 The following describes in detail the barrier laminate film and the deposition device for depositing the vapor deposition layer of the barrier laminate film according to the embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that this example is merely illustrative and does not limit the present invention in any way.
<バリア性積層フィルム>
図1は、本発明の実施の形態によるバリア性積層フィルム5の一例を示す断面図である。バリア性積層フィルム5は、基材1と、基材1上に設けられた蒸着層2と、を備える。
<Barrier laminate film>
1 is a cross-sectional view showing an example of a barrier laminate film 5 according to an embodiment of the present invention. The barrier laminate film 5 includes a substrate 1 and a deposition layer 2 provided on the substrate 1.
図2は、本発明の実施の形態によるバリア性積層フィルム5のその他の例を示す断面図である。バリア性積層フィルム5は、基材1と、基材1上に設けられた蒸着層2と、蒸着層2上に設けられたガスバリア性塗布膜3と、を備える。 Figure 2 is a cross-sectional view showing another example of a barrier laminate film 5 according to an embodiment of the present invention. The barrier laminate film 5 includes a substrate 1, a deposition layer 2 provided on the substrate 1, and a gas barrier coating film 3 provided on the deposition layer 2.
図示はしないが、バリア性積層フィルム5は、基材1の上に、蒸着層2の上に、又はガスバリア性塗布膜3の上に設けられた印刷層を更に備えていてもよい。印刷層は、バリア性積層フィルム5を備える後述する包装材料8から構成される包装袋に製品情報を示したり美感を付与したりするための層である。印刷層は、文字、数字、記号、図形、絵柄などを表現する。印刷層を構成する材料としては、グラビア印刷用のインキやフレキソ印刷用のインキを用いることができる。グラビア印刷用のインキの具体例としては、DICグラフィックス株式会社製のフィナートを挙げることができる。 Although not shown, the barrier laminate film 5 may further include a printing layer provided on the substrate 1, on the deposition layer 2, or on the gas barrier coating film 3. The printing layer is a layer for displaying product information or imparting an aesthetic feel to a packaging bag made of a packaging material 8 (described later) that includes the barrier laminate film 5. The printing layer expresses letters, numbers, symbols, figures, pictures, etc. Inks for gravure printing or flexographic printing can be used as materials for the printing layer. Finart, manufactured by DIC Graphics Corporation, can be mentioned as a specific example of an ink for gravure printing.
以下、バリア性積層フィルム5の各構成要素について説明する。 The components of the barrier laminate film 5 are explained below.
[基材]
バリア性積層フィルム5に用いる基材1は、主成分としてポリエステルを含むポリエステルフィルムである。基材1は、例えば51質量%以上のポリエステルを含む。ポリエステルとしては、テレフタル酸、イソフタル酸および2,6-ナフタレンジカルボン酸から選ばれる少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸と、エチレグリコール、1,3-プロパンジオールおよび1,4-ブタンジオールから選ばれる少なくとも1種の脂肪族アルコールとからなる芳香族ポリエステルを主体とするポリエステルが好ましい。例えば、ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETとも記す)、ポリブチレンテレフタレート(以下、PBTとも記す)などである。例えば、基材1は、51質量%以上のPETを主成分として含んでいてもよく、51質量%以上のPBTを主成分として含んでいてもよい。
[Substrate]
The substrate 1 used in the barrier laminate film 5 is a polyester film containing polyester as a main component. The substrate 1 contains, for example, 51% by mass or more of polyester. The polyester is preferably a polyester mainly composed of an aromatic polyester consisting of at least one aromatic dicarboxylic acid selected from terephthalic acid, isophthalic acid, and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and at least one aliphatic alcohol selected from ethylene glycol, 1,3-propanediol, and 1,4-butanediol. For example, the polyester is polyethylene terephthalate (hereinafter also referred to as PET), polybutylene terephthalate (hereinafter also referred to as PBT), etc. For example, the substrate 1 may contain 51% by mass or more of PET as a main component, or may contain 51% by mass or more of PBT as a main component.
バリア性積層フィルム5を含む包装材料によって構成された包装袋に、先端が尖った鋭利な部材が接触した場合に、袋が破けてしまうことを抑制するためには、バリア性積層フィルム5の基材1が、耐突き刺し性などの耐性を有することが好ましい。そこで、本実施の形態においては、基材1として、高スティフネスPETフィルム又はPBTフィルムのいずれかを用いることを提案する。これにより、例えば、基材1の突き刺し強度を高くすることができる。例えば、基材1の突き刺し強度を9.5N以上にすることができ、より好ましくは10N以上にすることができる。また、基材1の引張伸度に対する引張強度の比率を高くすることができる。例えば、少なくとも1つの方向において、前記基材の引張強度を引張伸度で割った値が2.0〔MPa/%〕以上になる。これにより、バリア性積層フィルム5を含む包装用材料に、先端が尖った鋭利な部材が接触した場合にも袋が破けてしまうことを抑制するための剛性を持たせることができる。 In order to prevent a packaging bag made of a packaging material including the barrier laminate film 5 from being torn when a sharp member with a pointed tip comes into contact with the bag, it is preferable that the substrate 1 of the barrier laminate film 5 has resistance such as puncture resistance. Therefore, in this embodiment, it is proposed to use either a high-stiffness PET film or a PBT film as the substrate 1. This can increase the puncture strength of the substrate 1, for example. For example, the puncture strength of the substrate 1 can be 9.5 N or more, and more preferably 10 N or more. In addition, the ratio of the tensile strength to the tensile elongation of the substrate 1 can be increased. For example, the value obtained by dividing the tensile strength of the substrate by the tensile elongation in at least one direction is 2.0 [MPa/%] or more. This can provide the packaging material including the barrier laminate film 5 with the rigidity to prevent the bag from being torn even when a sharp member with a pointed tip comes into contact with the packaging material.
以下、高スティフネスPETフィルム及びPBTフィルムについて詳細に説明する。まず、高スティフネスPETフィルムについて説明する。 The high stiffness PET film and PBT film are explained in detail below. First, the high stiffness PET film is explained.
高スティフネスPETフィルムとは、流れ方向(MD)及び垂直方向(TD)において0.0017N以上のループスティフネスを有し、且つ51質量%以上のPETを含む延伸プラスチックフィルムである。高スティフネスPETフィルムの厚みは、好ましくは5μm以上であり、より好ましくは7μm以上である。また、高スティフネスPETフィルムの厚みは、好ましくは25μm以下であり、より好ましくは20μm以下である。 A high-stiffness PET film is a stretched plastic film that has a loop stiffness of 0.0017 N or more in the machine direction (MD) and the perpendicular direction (TD) and contains 51% or more by mass of PET. The thickness of the high-stiffness PET film is preferably 5 μm or more, and more preferably 7 μm or more. The thickness of the high-stiffness PET film is preferably 25 μm or less, and more preferably 20 μm or less.
ループスティフネスとは、フィルムのこしの強さを表すパラメータである。以下、図3~図8を参照して、ループスティフネスの測定方法を説明する。 Loop stiffness is a parameter that indicates the stiffness of a film. Below, we will explain how to measure loop stiffness with reference to Figures 3 to 8.
なお、以下に説明する測定方法は、延伸プラスチックフィルムなどの単層のフィルムだけでなく、蒸着フィルム、積層フィルムなどの、複数の層をフィルムに関しても使用可能である。蒸着フィルムとは、上述のバリア性積層フィルム5のような、単層のフィルムと、単層のフィルム上に形成されている蒸着層と、を含むフィルムである。積層フィルムとは、後述する包装材料8のような、積層された複数のフィルムを含むフィルムである。 The measurement method described below can be used not only for single-layer films such as stretched plastic films, but also for films with multiple layers such as vapor-deposited films and laminated films. A vapor-deposited film is a film that includes a single-layer film and a vapor-deposited layer formed on the single-layer film, such as the barrier laminated film 5 described above. A laminated film is a film that includes multiple laminated films, such as the packaging material 8 described below.
図3は、試験片40及びループスティフネス測定器45を示す平面図であり、図4は、図3の試験片40及びループスティフネス測定器45の線IV-IVに沿った断面図である。試験片40は、長辺及び短辺を有する矩形状のフィルムである。本願においては、試験片40の長辺の長さL1を150mmとし、短辺の長さL2を15mmとした。ループスティフネス測定器45としては、例えば、東洋精機社製のNo.581ループステフネステスタ(登録商標)LOOP STIFFNESS TESTER DA型を用いることができる。なお、試験片40の長辺の長さL1は、後述する一対のチャック部46によって試験片40を把持することができる限りにおいて、調整可能である。 Figure 3 is a plan view showing the test piece 40 and the loop stiffness measuring instrument 45, and Figure 4 is a cross-sectional view of the test piece 40 and the loop stiffness measuring instrument 45 of Figure 3 taken along line IV-IV. The test piece 40 is a rectangular film having long and short sides. In this application, the length L1 of the long side of the test piece 40 is set to 150 mm, and the length L2 of the short side is set to 15 mm. As the loop stiffness measuring instrument 45, for example, No. 581 Loop Stiffness Tester (registered trademark) LOOP STIFFNESS TESTER DA type manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. can be used. The length L1 of the long side of the test piece 40 can be adjusted as long as the test piece 40 can be gripped by a pair of chuck parts 46 described later.
ループスティフネス測定器45は、試験片40の長辺方向の一対の端部を把持するための一対のチャック部46と、チャック部46を支持する支持部材47と、を有する。チャック部46は、第1チャック461及び第2チャック462を含む。図3及び図4に示す状態において、試験片40は、一対の第1チャック461の上に配置されており、第2チャック462は、第1チャック461との間で試験片40を未だ把持していない。後述するように、測定時、試験片40は、チャック部46の第1チャック461と第2チャック462との間に把持される。第2チャック462は、ヒンジ機構を介して第1チャック461に連結されていてもよい。 The loop stiffness measuring device 45 has a pair of chucks 46 for gripping a pair of ends in the long side direction of the test piece 40, and a support member 47 for supporting the chucks 46. The chucks 46 include a first chuck 461 and a second chuck 462. In the state shown in FIG. 3 and FIG. 4, the test piece 40 is placed on the pair of first chucks 461, and the second chuck 462 does not yet grip the test piece 40 between the first chuck 461 and the second chuck 462. As described later, during measurement, the test piece 40 is gripped between the first chuck 461 and the second chuck 462 of the chucks 46. The second chuck 462 may be connected to the first chuck 461 via a hinge mechanism.
延伸プラスチックフィルム、蒸着フィルム、積層フィルムなどの測定対象のフィルムを、フィルムが包装製品に加工される前の状態で入手可能な場合、試験片40は、測定対象のフィルムを切断することによって作製されてもよい。また、試験片40は、袋などの、包装材料から作製された包装製品を切断し、測定対象のフィルムを取り出すことによって作製されてもよい。 When the film to be measured, such as a stretched plastic film, a vapor-deposited film, or a laminated film, is available in a state before the film is processed into a packaging product, the test piece 40 may be made by cutting the film to be measured. The test piece 40 may also be made by cutting a packaging product made from a packaging material, such as a bag, and removing the film to be measured.
ループスティフネス測定器45を用いて試験片40のループスティフネスを測定する方法について説明する。まず、図3及び図4に示すように、間隔L3を空けて配置されている一対のチャック部46の第1チャック461上に試験片40を載置する。本願においては、後述するループ部41の長さ(以下、ループ長とも称する)が60mmになるよう、間隔L3を設定した。試験片40は、第1チャック461側に位置する内面40xと、内面40xの反対側に位置する外面40yと、を含む。試験片40が包装材料からなる場合、試験片40の内面40x及び外面40yは、包装材料の内面及び外面に一致する。続いて、図5に示すように、第1チャック461との間で試験片40の長辺方向の端部を把持するよう、第2チャック462を試験片40の上に配置する。 A method for measuring the loop stiffness of the test piece 40 using the loop stiffness measuring device 45 will be described. First, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, the test piece 40 is placed on the first chuck 461 of the pair of chuck parts 46 arranged with a gap L3 therebetween. In this application, the gap L3 is set so that the length of the loop part 41 (hereinafter also referred to as the loop length) described later is 60 mm. The test piece 40 includes an inner surface 40x located on the first chuck 461 side and an outer surface 40y located on the opposite side of the inner surface 40x. When the test piece 40 is made of a packaging material, the inner surface 40x and the outer surface 40y of the test piece 40 coincide with the inner surface and the outer surface of the packaging material. Next, as shown in FIG. 5, the second chuck 462 is placed on the test piece 40 so as to grip the end of the long side direction of the test piece 40 between the first chuck 461 and the second chuck 462.
続いて、図6に示すように、一対のチャック部46の間の間隔が縮まる方向において、一対のチャック部46の少なくとも一方を支持部材47上でスライドさせる。これにより、試験片40にループ部41を形成することができる。図6に示す試験片40は、ループ部41と、一対の中間部42及び一対の固定部43とを有する。一対の固定部43は、試験片40のうち一対のチャック部46によって把持されている部分である。一対の中間部42は、試験片40のうちループ部41と一対の中間部42との間に位置している部分である。図6に示すように、チャック部46は、一対の中間部42の内面40x同士が接触するまで支持部材47上でスライドされる。これにより、60mmのループ長を有するループ部41を形成することができる。ループ部41のループ長は、一方の第2チャック462のループ部41側の面と試験片40とが交わる位置P1と、他方の第2チャック462のループ部41側の面と試験片40とが交わる位置P2との間における、試験片40の長さである。上述の間隔L3は、試験片40の厚みを無視する場合、ループ部41の長さに2×tを加えた値になる。tは、チャック部46の第2チャック462の厚みである。 Next, as shown in FIG. 6, at least one of the pair of chucks 46 is slid on the support member 47 in a direction in which the distance between the pair of chucks 46 is reduced. This allows the loop portion 41 to be formed on the test piece 40. The test piece 40 shown in FIG. 6 has a loop portion 41, a pair of intermediate portions 42, and a pair of fixing portions 43. The pair of fixing portions 43 are portions of the test piece 40 that are gripped by the pair of chucks 46. The pair of intermediate portions 42 are portions of the test piece 40 that are located between the loop portion 41 and the pair of intermediate portions 42. As shown in FIG. 6, the chuck portion 46 is slid on the support member 47 until the inner surfaces 40x of the pair of intermediate portions 42 come into contact with each other. This allows the loop portion 41 to be formed with a loop length of 60 mm. The loop length of the loop portion 41 is the length of the test piece 40 between position P1 where the surface of the loop portion 41 side of one second chuck 462 intersects with the test piece 40, and position P2 where the surface of the loop portion 41 side of the other second chuck 462 intersects with the test piece 40. If the thickness of the test piece 40 is ignored, the above-mentioned distance L3 is the value obtained by adding 2×t to the length of the loop portion 41. t is the thickness of the second chuck 462 of the chuck portion 46.
その後、図7に示すように、チャック部46に対するループ部41の突出方向Yが水平方向になるよう、チャック部46の姿勢を調整する。例えば、支持部材47の法線方向が水平方向を向くように支持部材47を動かすことにより、支持部材47によって支持されているチャック部46の姿勢を調整する。図7に示す例において、ループ部41の突出方向Yは、チャック部の厚み方向に一致している。また、ループ部41の突出方向Yにおいて第2チャック462から距離Z1だけ離れた位置にロードセル48を準備する。本願においては、距離Z1を50mmとした。続いて、ロードセル48を、試験片40のループ部41に向けて、図7に示す距離Z2だけ速度Vで移動させる。距離Z2は、図7及び図8に示すように、ロードセル48がループ部41に接触し、その後、ロードセル48がループ部41をチャック部46側に押し込むよう、設定される。本願においては、距離Z2を40mmとした。この場合、ロードセル48がループ部41をチャック部46側に押し込んでいる状態におけるロードセル48とチャック部46の第2チャック462との間の距離Z3は、10mmになる。ロードセル48を移動させる速度Vは、3.3mm/秒とした。 7, the posture of the chuck portion 46 is adjusted so that the protruding direction Y of the loop portion 41 relative to the chuck portion 46 is horizontal. For example, the posture of the chuck portion 46 supported by the support member 47 is adjusted by moving the support member 47 so that the normal direction of the support member 47 is horizontal. In the example shown in FIG. 7, the protruding direction Y of the loop portion 41 coincides with the thickness direction of the chuck portion. In addition, the load cell 48 is prepared at a position distance Z1 away from the second chuck 462 in the protruding direction Y of the loop portion 41. In this application, the distance Z1 is set to 50 mm. Next, the load cell 48 is moved at a speed V by the distance Z2 shown in FIG. 7 toward the loop portion 41 of the test piece 40. The distance Z2 is set so that the load cell 48 contacts the loop portion 41 and then pushes the loop portion 41 toward the chuck portion 46 side, as shown in FIG. 7 and FIG. 8. In this application, the distance Z2 is set to 40 mm. In this case, the distance Z3 between the load cell 48 and the second chuck 462 of the chuck portion 46 when the load cell 48 is pushing the loop portion 41 toward the chuck portion 46 is 10 mm. The speed V at which the load cell 48 is moved is 3.3 mm/sec.
続いて、図8に示す、ロードセル48をチャック部46側に距離Z2だけ移動させ、ロードセル48が試験片40のループ部41を押し込んでいる状態において、ループ部41からロードセル48に加えられている荷重の値が安定した後、荷重の値を記録する。このようにして得られた荷重の値を、試験片40を構成するフィルムのループスティフネスとして採用する。本願において、特に断らない限り、ループスティフネスの測定時の環境は、温度23℃、相対湿度50%である。 Next, as shown in FIG. 8, the load cell 48 is moved a distance Z2 toward the chuck portion 46, and in the state where the load cell 48 is pressing the loop portion 41 of the test piece 40, the value of the load applied to the load cell 48 from the loop portion 41 becomes stable, and then the value of the load is recorded. The value of the load thus obtained is used as the loop stiffness of the film constituting the test piece 40. In this application, unless otherwise specified, the environment during the measurement of the loop stiffness is a temperature of 23°C and a relative humidity of 50%.
高スティフネスPETフィルムの好ましい機械特性について更に説明する。
高スティフネスPETフィルムの突き刺し強度は、好ましくは9.5N以上であり、より好ましくは10.0N以上である。
The preferred mechanical properties of the high stiffness PET film will now be further described.
The puncture strength of the high stiffness PET film is preferably 9.5 N or more, and more preferably 10.0 N or more.
流れ方向における高スティフネスPETフィルムの引張強度は、好ましくは250MPa以上であり、より好ましくは280MPa以上である。垂直方向における高スティフネスPETフィルムの引張強度は、好ましくは250MPa以上であり、より好ましくは280MPa以上である。
流れ方向における高スティフネスPETフィルムの引張伸度は、好ましくは130%以下であり、より好ましくは120%以下である。垂直方向における高スティフネスPETフィルムの引張伸度は、好ましくは120%以下であり、より好ましくは110%以下である。
好ましくは、上述のとおり、少なくとも1つの方向において、高スティフネスPETフィルムの引張強度を引張伸度で割った値が2.0〔MPa/%〕以上である。例えば、垂直方向(TD)における高スティフネスフィルムの引張強度を引張伸度で割った値は、好ましくは2.0〔MPa/%〕以上であり、より好ましくは2.2〔MPa/%〕以上である。流れ方向(MD)における高スティフネスフィルムの引張強度を引張伸度で割った値は、好ましくは1.8〔MPa/%〕以上であり、より好ましくは2.0〔MPa/%〕以上である。
引張強度及び引張伸度は、JIS K7127に準拠して測定され得る。測定器としては、オリエンテック社製の引張試験機 STA-1150を用いることができる。試験片としては、高スティフネスPETフィルムを幅15mm、長さ150mmの矩形状のフィルムに切り出したものを用いることができる。試験片を保持する一対のチャックの間の、測定開始時の間隔は100mmであり、引張速度は300mm/分である。試験の際の環境温度は25℃であり、相対湿度は50%である。高スティフネスPETフィルムを備えるバリア性積層フィルム5の引張強度及び引張伸度、PBTフィルムの引張強度及び引張伸度、及びPBTフィルムを備えるバリア性積層フィルム5の引張強度及び引張伸度も、高スティフネスPETフィルムの場合と同様に測定される。
The tensile strength of the high stiffness PET film in the machine direction is preferably 250 MPa or more, more preferably 280 MPa or more. The tensile strength of the high stiffness PET film in the perpendicular direction is preferably 250 MPa or more, more preferably 280 MPa or more.
The tensile elongation of the high stiffness PET film in the machine direction is preferably 130% or less, more preferably 120% or less. The tensile elongation of the high stiffness PET film in the perpendicular direction is preferably 120% or less, more preferably 110% or less.
As described above, the tensile strength of the high stiffness PET film divided by the tensile elongation in at least one direction is preferably 2.0 [MPa/%] or more. For example, the tensile strength of the high stiffness film divided by the tensile elongation in the transverse direction (TD) is preferably 2.0 [MPa/%] or more, more preferably 2.2 [MPa/%] or more. The tensile strength of the high stiffness film divided by the tensile elongation in the machine direction (MD) is preferably 1.8 [MPa/%] or more, more preferably 2.0 [MPa/%] or more.
The tensile strength and tensile elongation can be measured in accordance with JIS K7127. As a measuring instrument, a tensile tester STA-1150 manufactured by Orientec Co., Ltd. can be used. As a test piece, a rectangular film cut from a high stiffness PET film having a width of 15 mm and a length of 150 mm can be used. The distance between a pair of chucks holding the test piece at the start of the measurement is 100 mm, and the tensile speed is 300 mm/min. The environmental temperature during the test is 25°C, and the relative humidity is 50%. The tensile strength and tensile elongation of the barrier laminate film 5 including the high stiffness PET film, the tensile strength and tensile elongation of the PBT film, and the tensile strength and tensile elongation of the barrier laminate film 5 including the PBT film are also measured in the same manner as in the case of the high stiffness PET film.
流れ方向における高スティフネスPETフィルムの熱収縮率は、0.7%以下であることが好ましく、0.5%以下であることがより好ましい。垂直方向における高スティフネスPETフィルムの熱収縮率は、0.7%以下であることが好ましく、0.5%以下であることがより好ましい。熱収縮率を測定する際の加熱温度は100℃であり、加熱時間は40分である。
流れ方向における高スティフネスPETフィルムのヤング率は、好ましくは4.0GPa以上であり、より好ましくは4.5MPa以上である。垂直方向における高スティフネスPETフィルムのヤング率は、好ましくは4.0GPa以上であり、より好ましくは4.5GPa以上である。
The heat shrinkage of the high stiffness PET film in the machine direction is preferably 0.7% or less, more preferably 0.5% or less. The heat shrinkage of the high stiffness PET film in the perpendicular direction is preferably 0.7% or less, more preferably 0.5% or less. The heating temperature for measuring the heat shrinkage is 100° C., and the heating time is 40 minutes.
The Young's modulus of the high stiffness PET film in the machine direction is preferably 4.0 GPa or more, more preferably 4.5 MPa or more, and the Young's modulus of the high stiffness PET film in the perpendicular direction is preferably 4.0 GPa or more, more preferably 4.5 GPa or more.
高スティフネスPETフィルムの製造工程においては、例えば、まず、ポリエチレンテレフタレートを溶融及び成形することによって得られたPETフィルムを、流れ方向及び垂直方向において、それぞれ90℃~145℃で3倍~4.5倍に延伸する第1延伸工程を実施する。続いて、プラスチックフィルムを、流れ方向及び垂直方向において、それぞれ100℃~145℃で1.1倍~3.0倍に延伸する第2延伸工程を実施する。その後、190℃~220℃の温度で熱固定を行う。続いて、流れ方向及び垂直方向において、100℃~190℃の温度で0.2%~2.5%程度の弛緩処理(フィルム幅を縮める処理)を実施する。これらの工程において、延伸倍率、延伸温度、熱固定温度、弛緩処理率を調整することにより、上述の機械特性を備える高スティフネスPETフィルムを得ることができる。 In the manufacturing process of high stiffness PET film, for example, first, a first stretching process is carried out in which a PET film obtained by melting and molding polyethylene terephthalate is stretched 3 to 4.5 times in the machine direction and perpendicular direction at 90°C to 145°C. Then, a second stretching process is carried out in which the plastic film is stretched 1.1 to 3.0 times in the machine direction and perpendicular direction at 100°C to 145°C. Then, heat setting is carried out at a temperature of 190°C to 220°C. Next, relaxation treatment (treatment to reduce the film width) of about 0.2% to 2.5% is carried out at a temperature of 100°C to 190°C in the machine direction and perpendicular direction. In these processes, by adjusting the stretch ratio, stretching temperature, heat setting temperature, and relaxation treatment rate, a high stiffness PET film with the above-mentioned mechanical properties can be obtained.
次に、上述の高スティフネスPETフィルムを基材1として備えるバリア性積層フィルム5の好ましい機械特性について更に説明する。
バリア性積層フィルム5の流れ方向(MD)及び垂直方向(TD)におけるループスティフネスは、好ましくは0.0017N以上である。
バリア性積層フィルム5の突き刺し強度は、好ましくは9.5N以上であり、より好ましくは10.0N以上である。
流れ方向におけるバリア性積層フィルム5の引張強度は、好ましくは250MPa以上であり、より好ましくは280MPa以上である。垂直方向におけるバリア性積層フィルム5の引張強度は、好ましくは250MPa以上であり、より好ましくは280MPa以上である。
流れ方向におけるバリア性積層フィルム5の引張伸度は、好ましくは130%以下であり、より好ましくは120%以下である。垂直方向におけるバリア性積層フィルム5の引張伸度は、好ましくは120%以下であり、より好ましくは110%以下である。
好ましくは、少なくとも1つの方向において、バリア性積層フィルム5の引張強度を引張伸度で割った値が2.0〔MPa/%〕以上である。例えば、垂直方向(TD)におけるバリア性積層フィルム5の引張強度を引張伸度で割った値は、好ましくは2.0〔MPa/%〕以上であり、より好ましくは2.2〔MPa/%〕以上である。流れ方向(MD)におけるバリア性積層フィルム5の引張強度を引張伸度で割った値は、好ましくは1.8〔MPa/%〕以上であり、より好ましくは2.0〔MPa/%〕以上である。
流れ方向におけるバリア性積層フィルム5の熱収縮率は、0.7%以下であることが好ましく、0.5%以下であることがより好ましい。垂直方向におけるバリア性積層フィルム5の熱収縮率は、0.7%以下であることが好ましく、0.5%以下であることがより好ましい。熱収縮率を測定する際の加熱温度は100℃であり、加熱時間は40分である。
流れ方向におけるバリア性積層フィルム5のヤング率は、好ましくは4.0GPa以上であり、より好ましくは4.5MPa以上である。垂直方向におけるバリア性積層フィルム5のヤング率は、好ましくは4.0GPa以上であり、より好ましくは4.5GPa以上である。
Next, preferred mechanical properties of the barrier laminate film 5 having the above-mentioned high stiffness PET film as the substrate 1 will be further described.
The barrier laminate film 5 preferably has a loop stiffness of 0.0017 N or more in both the machine direction (MD) and the transverse direction (TD).
The puncture strength of the barrier laminate film 5 is preferably 9.5 N or more, and more preferably 10.0 N or more.
The tensile strength of the barrier laminate film 5 in the machine direction is preferably 250 MPa or more, more preferably 280 MPa or more. The tensile strength of the barrier laminate film 5 in the perpendicular direction is preferably 250 MPa or more, more preferably 280 MPa or more.
The tensile elongation of the barrier laminate film 5 in the machine direction is preferably 130% or less, more preferably 120% or less. The tensile elongation of the barrier laminate film 5 in the perpendicular direction is preferably 120% or less, more preferably 110% or less.
Preferably, in at least one direction, the value obtained by dividing the tensile strength of the barrier laminate film 5 by the tensile elongation is 2.0 [MPa/%] or more. For example, the value obtained by dividing the tensile strength of the barrier laminate film 5 by the tensile elongation in the transverse direction (TD) is preferably 2.0 [MPa/%] or more, more preferably 2.2 [MPa/%] or more. The value obtained by dividing the tensile strength of the barrier laminate film 5 by the tensile elongation in the machine direction (MD) is preferably 1.8 [MPa/%] or more, more preferably 2.0 [MPa/%] or more.
The thermal shrinkage of the barrier laminate film 5 in the machine direction is preferably 0.7% or less, more preferably 0.5% or less. The thermal shrinkage of the barrier laminate film 5 in the perpendicular direction is preferably 0.7% or less, more preferably 0.5% or less. The heating temperature for measuring the thermal shrinkage is 100° C., and the heating time is 40 minutes.
The Young's modulus of the barrier laminate film 5 in the machine direction is preferably 4.0 GPa or more, more preferably 4.5 MPa or more. The Young's modulus of the barrier laminate film 5 in the perpendicular direction is preferably 4.0 GPa or more, more preferably 4.5 GPa or more.
高スティフネスPETフィルムを構成するPETは、バイオマス由来のPETを含んでいてもよい。この場合、高スティフネスPETフィルムは、バイオマス由来のPETのみで構成されていてもよい。若しくは、高スティフネスPETフィルムは、バイオマス由来のPETと、化石燃料由来のPETと、で構成されていてもよい。高スティフネスPETフィルムがバイオマス由来のPETを含むことにより、従来に比べて化石燃料由来のPETの量を削減することができるため、二酸化炭素の排出量を減らすことができ、環境負荷を減らすことができる。なお、バイオマス由来のPETは、バイオマス由来のエチレングリコールをジオール単位とし、化石燃料由来のテレフタル酸をジカルボン酸単位とするものである。化石燃料由来のPETは、化石燃料由来のエチレングリコールをジオール単位とし、化石燃料由来のテレフタル酸をジカルボン酸単位とするものである。 The PET constituting the high-stiffness PET film may contain biomass-derived PET. In this case, the high-stiffness PET film may be composed only of biomass-derived PET. Alternatively, the high-stiffness PET film may be composed of biomass-derived PET and fossil fuel-derived PET. By including biomass-derived PET in the high-stiffness PET film, the amount of fossil fuel-derived PET can be reduced compared to the conventional method, so that carbon dioxide emissions can be reduced and the environmental load can be reduced. Note that the biomass-derived PET has ethylene glycol derived from biomass as the diol unit and terephthalic acid derived from fossil fuel as the dicarboxylic acid unit. The fossil fuel-derived PET has ethylene glycol derived from fossil fuel as the diol unit and terephthalic acid derived from fossil fuel as the dicarboxylic acid unit.
大気中の二酸化炭素には、C14が一定割合(105.5pMC)で含まれているため、大気中の二酸化炭素を取り入れて成長する植物、例えばとうもろこし中のC14含有量も105.5pMC程度であることが知られている。また、化石燃料中にはC14が殆ど含まれていないことも知られている。したがって、PET中の全炭素原子中に含まれるC14の割合を測定することにより、バイオマス由来の炭素の割合を算出することができる。本発明において、「バイオマス度」とは、バイオマス由来成分の重量比率を示すものである。PETを例にとると、PETは、2炭素原子を含むエチレングリコールと8炭素原子を含むテレフタル酸とがモル比1:1で重合したものである。PETのエチレングリコールとしてバイオマス由来のもののみを使用した場合、PET中のバイオマス由来成分の重量比率は31.25%であるため、PETのバイオマス度の理論値は31.25%となる。具体的には、PETの質量は192であり、そのうちバイオマス由来のエチレングリコールに由来する質量は60であるため、60÷192×100=31.25となる。また、化石燃料由来のPETにおけるバイオマス由来成分の重量比率は0%であり、化石燃料由来のPETのバイオマス度は0%となる。本発明において、高スティフネスPETフィルムのバイオマス度は、5.0%以上であることが好ましく、10.0%以上であることがより好ましい。また、高スティフネスPETフィルムのバイオマス度は、30.0%以下であることが好ましい。 Since atmospheric carbon dioxide contains a certain percentage of C14 (105.5 pMC), it is known that the C14 content in plants that grow by absorbing atmospheric carbon dioxide, such as corn, is also about 105.5 pMC. It is also known that fossil fuels contain almost no C14. Therefore, by measuring the percentage of C14 in the total carbon atoms in PET, the percentage of carbon derived from biomass can be calculated. In the present invention, the "biomass degree" indicates the weight ratio of biomass-derived components. Taking PET as an example, PET is a polymer of ethylene glycol containing 2 carbon atoms and terephthalic acid containing 8 carbon atoms in a molar ratio of 1:1. If only biomass-derived ethylene glycol is used for PET, the weight ratio of biomass-derived components in PET is 31.25%, so the theoretical value of the biomass degree of PET is 31.25%. Specifically, the mass of PET is 192, of which the mass derived from biomass-derived ethylene glycol is 60, so 60÷192×100=31.25. The weight ratio of biomass-derived components in fossil fuel-derived PET is 0%, and the biomass degree of fossil fuel-derived PET is 0%. In the present invention, the biomass degree of the high stiffness PET film is preferably 5.0% or more, and more preferably 10.0% or more. The biomass degree of the high stiffness PET film is preferably 30.0% or less.
バイオマス由来のエチレングリコールは、バイオマスを原料として製造されたエタノール(バイオマスエタノール)を原料としたものである。例えば、バイオマスエタノールを、従来公知の方法により、エチレンオキサイドを経由してエチレングリコールを生成する方法等により、バイオマス由来のエチレングリコールを得ることができる。バイオマスエタノールの原料として、とうもろこし、さとうきび、ビート、マニオクなどを挙げることができる。また、市販のバイオマスエチレングリコールを使用してもよく、例えば、インディアグライコール社から市販されているバイオマスエチレングリコールを好適に使用することができる。なお、インディアグライコール社のバイオマスエチレングリコールは、さとうきびの廃糖蜜を原料としたものである。 Biomass-derived ethylene glycol is made from ethanol (biomass ethanol) produced from biomass. For example, biomass-derived ethylene glycol can be obtained by a method of producing ethylene glycol from biomass ethanol via ethylene oxide using a conventionally known method. Examples of raw materials for biomass ethanol include corn, sugar cane, beet, and manioc. Commercially available biomass ethylene glycol may also be used, and for example, biomass ethylene glycol commercially available from India Glycoal Limited can be suitably used. Note that India Glycoal Limited's biomass ethylene glycol is made from sugar cane molasses.
次に、PBTフィルムについて説明する。PBTフィルムとは、51質量%以上のPBTを含む延伸プラスチックフィルムである。以下、基材1がPBTを含むことの利点について説明する。 Next, we will explain PBT film. PBT film is a stretched plastic film that contains 51% or more by mass of PBT. Below, we will explain the advantages of the substrate 1 containing PBT.
PBTは、耐熱性に優れる。このため、食品などの内容物を収容する包装袋にボイル処理やレトルト処理を施す際に基材1が変形したり基材1の強度が低下したりすることを抑制することができる。レトルト処理とは、内容物を包装袋に充填して包装袋を密封した後、蒸気又は加熱温水を利用して包装袋を加圧状態で加熱する処理である。レトルト処理の温度は、例えば120℃以上である。ボイル処理とは、内容物を袋10に充填して袋10を密封した後、袋10を大気圧下で湯煎する処理である。ボイル処理の温度は、例えば90℃以上且つ100℃以下である。 PBT has excellent heat resistance. Therefore, deformation of the substrate 1 or reduction in the strength of the substrate 1 can be suppressed when a packaging bag for containing contents such as food is subjected to a boiling treatment or a retort treatment. Retort treatment is a treatment in which the contents are filled into the packaging bag, the packaging bag is sealed, and then the packaging bag is heated under pressure using steam or heated hot water. The temperature of the retort treatment is, for example, 120°C or higher. Boiling treatment is a treatment in which the contents are filled into the bag 10, the bag 10 is sealed, and then the bag 10 is heated in a water bath under atmospheric pressure. The temperature of the boiling treatment is, for example, 90°C or higher and 100°C or lower.
また、PBTは、高い強度を有する。このため、包装袋を構成する包装材料8がナイロンを含む場合と同様に、包装袋に耐突き刺し性を持たせることができる。PBTフィルムの突き刺し強度は、好ましくは9.5N以上であり、より好ましくは10.0N以上である。 PBT also has high strength. For this reason, the packaging bag can be made puncture-resistant, just as when the packaging material 8 constituting the packaging bag contains nylon. The puncture strength of the PBT film is preferably 9.5 N or more, and more preferably 10.0 N or more.
流れ方向におけるPBTフィルムの引張強度は、好ましくは150MPa以上であり、より好ましくは180MPa以上である。垂直方向におけるPBTフィルムの引張強度は、好ましくは250MPa以上であり、より好ましくは280MPa以上である。
流れ方向におけるPBTフィルムの引張伸度は、好ましくは220%以下であり、より好ましくは200%以下である。垂直方向におけるPBTフィルムの引張伸度は、好ましくは120%以下であり、より好ましくは110%以下である。
好ましくは、少なくとも1つの方向において、PBTフィルムの引張強度を引張伸度で割った値が2.0〔MPa/%〕以上である。例えば、垂直方向(TD)におけるPBTフィルムの引張強度を引張伸度で割った値は、好ましくは2.0〔MPa/%〕以上であり、より好ましくは2.2〔MPa/%〕以上であり、更に好ましくは2.5〔MPa/%〕以上である。
The tensile strength of the PBT film in the machine direction is preferably 150 MPa or more, more preferably 180 MPa or more, and the tensile strength of the PBT film in the perpendicular direction is preferably 250 MPa or more, more preferably 280 MPa or more.
The tensile elongation of the PBT film in the machine direction is preferably 220% or less, more preferably 200% or less, and the tensile elongation of the PBT film in the perpendicular direction is preferably 120% or less, more preferably 110% or less.
Preferably, the value of the tensile strength of the PBT film divided by the tensile elongation in at least one direction is 2.0 [MPa/%] or more. For example, the value of the tensile strength of the PBT film divided by the tensile elongation in the transverse direction (TD) is preferably 2.0 [MPa/%] or more, more preferably 2.2 [MPa/%] or more, and even more preferably 2.5 [MPa/%] or more.
また、PBTは、ナイロンに比べて水分を吸収しにくいという特性を有する。このため、PBTを含む基材1を包装材料8の外面に配置した場合であっても、基材1が水分を吸収して包装材料8のラミネート強度が低下してしまうことを抑制することができる。 In addition, PBT has the characteristic of being less susceptible to moisture absorption than nylon. Therefore, even if a base material 1 containing PBT is placed on the outer surface of a packaging material 8, it is possible to prevent the base material 1 from absorbing moisture, which would cause a decrease in the laminate strength of the packaging material 8.
次に、上述のPBTフィルムを基材1として備えるバリア性積層フィルム5の好ましい機械特性について更に説明する。
バリア性積層フィルム5の突き刺し強度は、好ましくは9.5N以上であり、より好ましくは10.0N以上である。
流れ方向におけるバリア性積層フィルム5の引張強度は、好ましくは150MPa以上であり、より好ましくは180MPa以上である。垂直方向におけるバリア性積層フィルム5の引張強度は、好ましくは250MPa以上であり、より好ましくは280MPa以上である。
流れ方向におけるバリア性積層フィルム5の引張伸度は、好ましくは220%以下であり、より好ましくは200%以下である。垂直方向におけるバリア性積層フィルム5の引張伸度は、好ましくは120%以下であり、より好ましくは110%以下である。
好ましくは、少なくとも1つの方向において、バリア性積層フィルム5の引張強度を引張伸度で割った値が2.0〔MPa/%〕以上である。例えば、垂直方向(TD)におけるバリア性積層フィルム5の引張強度を引張伸度で割った値は、好ましくは2.0〔MPa/%〕以上であり、より好ましくは2.2〔MPa/%〕以上であり、更に好ましくは2.5〔MPa/%〕以上である。
Next, preferred mechanical properties of the barrier laminate film 5 having the above-mentioned PBT film as the substrate 1 will be further described.
The puncture strength of the barrier laminate film 5 is preferably 9.5 N or more, and more preferably 10.0 N or more.
The tensile strength of the barrier laminate film 5 in the machine direction is preferably 150 MPa or more, more preferably 180 MPa or more. The tensile strength of the barrier laminate film 5 in the perpendicular direction is preferably 250 MPa or more, more preferably 280 MPa or more.
The tensile elongation of the barrier laminate film 5 in the machine direction is preferably 220% or less, more preferably 200% or less. The tensile elongation of the barrier laminate film 5 in the perpendicular direction is preferably 120% or less, more preferably 110% or less.
Preferably, in at least one direction, the value obtained by dividing the tensile strength of the barrier laminate film 5 by the tensile elongation is 2.0 [MPa/%] or more. For example, the value obtained by dividing the tensile strength of the barrier laminate film 5 by the tensile elongation in the perpendicular direction (TD) is preferably 2.0 [MPa/%] or more, more preferably 2.2 [MPa/%] or more, and even more preferably 2.5 [MPa/%] or more.
以下、PBTを含む基材1の構成について詳細に説明する。本実施の形態における、PBTを含む基材1の構成としては、下記の第1の構成又は第2の構成のいずれを採用してもよい。 The configuration of the substrate 1 containing PBT will be described in detail below. In this embodiment, the substrate 1 containing PBT may have either the first or second configuration described below.
〔PBTを含む基材の第1の構成〕
第1の構成に係る基材1におけるPBTの含有率は、51質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、さらには70質量%以上、特には75質量%以上が好ましく、最も好ましくは80質量%以上である。PBTの含有率を51質量%以上にすることにより、基材1に優れたインパクト強度および耐ピンホール性を持たせることができる。
[First configuration of the substrate containing PBT]
The content of PBT in the base material 1 according to the first configuration is preferably 51% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, even more preferably 70% by mass or more, particularly preferably 75% by mass or more, and most preferably 80% by mass or more. By making the content of PBT 51% by mass or more, the base material 1 can have excellent impact strength and pinhole resistance.
主たる構成成分として用いるPBTは、ジカルボン酸成分として、テレフタル酸が90モル%以上であることが好ましく、より好ましくは95モル%以上であり、さらに好ましくは98モル%以上であり、最も好ましくは100モル%である。グリコール成分として1,4-ブタンジオールが90モル%以上であることが好ましく、より好ましくは95モル%以上であり、さらに好ましくは97モル%以上であり、最も好ましくは、重合時に1,4-ブタンジオールのエーテル結合により生成する副生物以外は含まれないことである。 The PBT used as the main component preferably contains 90 mol % or more of terephthalic acid as a dicarboxylic acid component, more preferably 95 mol % or more, even more preferably 98 mol % or more, and most preferably 100 mol %. The glycol component preferably contains 90 mol % or more of 1,4-butanediol, more preferably 95 mol % or more, even more preferably 97 mol % or more, and most preferably contains no by-products other than those generated by ether bonds of 1,4-butanediol during polymerization.
基材1は、PBT以外のポリエステル樹脂を含んでいてもよい。これにより、例えばフィルム状の基材1を二軸延伸させる場合の成膜性や基材1の力学特性を調整することができる。
PBT以外のポリエステル樹脂としては、PET、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、ポリプロピレンテレフタレート(PPT)などのポリエステル樹脂のほか、イソフタル酸、オルソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸などのジカルボン酸が共重合されたPBT樹脂や、エチレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,2-プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジオール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリカーボネートジオール等のジオール成分が共重合されたPBT樹脂を挙げることができる。
The substrate 1 may contain a polyester resin other than PBT. This makes it possible to adjust the film formability and the mechanical properties of the substrate 1 when the film-like substrate 1 is biaxially stretched, for example.
Examples of polyester resins other than PBT include polyester resins such as PET, polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene naphthalate (PBN), and polypropylene terephthalate (PPT), as well as PBT resins copolymerized with dicarboxylic acids such as isophthalic acid, orthophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, biphenyl dicarboxylic acid, cyclohexane dicarboxylic acid, adipic acid, azelaic acid, and sebacic acid, and PBT resins copolymerized with diol components such as ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-propylene glycol, neopentyl glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, cyclohexanediol, polyethylene glycol, polytetramethylene glycol, and polycarbonate diol.
これらPBT以外のポリエステル樹脂の添加量は、49質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましい。PBT以外のポリエステル樹脂の添加量が49質量%を超えると、PBTとしての力学特性が損なわれ、インパクト強度や耐ピンホール性、絞り成形性が不十分となることが考えられる。 The amount of these polyester resins other than PBT added is preferably 49% by mass or less, and more preferably 40% by mass or less. If the amount of polyester resins other than PBT added exceeds 49% by mass, the mechanical properties of PBT may be impaired, and impact strength, pinhole resistance, and draw formability may become insufficient.
基材1は、添加剤として、柔軟なポリエーテル成分、ポリカーボネート成分、ポリエステル成分の少なくともいずれかを共重合したポリエステル系およびポリアミド系エラストマーを含んでいてもよい。これにより、屈曲時の耐ピンホール性を改善することができる。添加剤の添加量は、例えば20質量%である。添加剤の添加量が20質量%を超えると、添加剤としての効果が飽和することや、基材1の透明性が低下することなどが起こり得る。 The substrate 1 may contain, as an additive, a polyester-based or polyamide-based elastomer obtained by copolymerizing at least one of a flexible polyether component, a polycarbonate component, and a polyester component. This can improve pinhole resistance when bent. The amount of additive added is, for example, 20% by mass. If the amount of additive added exceeds 20% by mass, the effect of the additive may become saturated, or the transparency of the substrate 1 may decrease.
第1の構成に係るフィルム状の基材1を作製する方法の一例について説明する。ここでは、キャスト法によってフィルム状の基材1を作製する方法について説明する。より具体的には、キャスト時に同一の組成の樹脂を多層化してキャストする方法について説明する。 An example of a method for producing the film-like substrate 1 according to the first configuration will be described. Here, a method for producing the film-like substrate 1 by a casting method will be described. More specifically, a method for casting resins of the same composition in multiple layers will be described.
PBTは結晶化速度が速いため、キャスト時にも結晶化が進行する。このとき、多層化せずに単層でキャストした場合には、結晶の成長を抑制しうるような障壁が存在しないために、結晶が大きなサイズに成長してしまい、得られた未延伸原反の降伏応力が高くなる。このため、未延伸原反を二軸延伸する際に破断しやすくなる。また、得られた二軸延伸フィルムの降伏応力が高くなり、二軸延伸フィルムの成形性が不十分になってしまうことが考えられる。
これに対して、キャスト時に同一の樹脂を多層化すれば、未延伸シートの延伸応力を低減することができる。このため、安定した二軸延伸が可能となり、また、得られた二軸延伸フィルムの降伏応力が低くなる。このことにより、柔軟かつ破断強度の高いフィルムを得ることができる。
Since PBT has a high crystallization rate, crystallization proceeds even during casting. In this case, if PBT is cast in a single layer without being multi-layered, there is no barrier that can suppress the growth of the crystals, so the crystals grow to a large size, and the yield stress of the obtained unstretched raw material becomes high. Therefore, the unstretched raw material is easily broken when it is biaxially stretched. In addition, the yield stress of the obtained biaxially stretched film becomes high, and it is considered that the formability of the biaxially stretched film becomes insufficient.
In contrast, if the same resin is multi-layered during casting, the stretching stress of the unstretched sheet can be reduced, allowing stable biaxial stretching and lowering the yield stress of the resulting biaxially stretched film, resulting in a flexible film with high breaking strength.
図9は、基材1の層構成の一例を示す断面図である。樹脂を多層化してキャストすることによって基材1が作製される場合、図9に示すように、基材1は、複数の層1aを含む多層構造部からなる。複数の層1aはそれぞれ、主成分としてPBTを含む。例えば、複数の層1aはそれぞれ、好ましくは51質量%以上のPBTを含み、より好ましくは60質量%以上のPBTを含む。なお、複数の層1aにおいては、n番目の層1aの上にn+1番目の層1aが直接積層されている。すなわち、複数の層1aの間には、接着剤層や接着層が介在されていない。 Figure 9 is a cross-sectional view showing an example of the layer structure of the substrate 1. When the substrate 1 is produced by casting a resin in layers, as shown in Figure 9, the substrate 1 is composed of a multilayer structure including multiple layers 1a. Each of the multiple layers 1a contains PBT as a main component. For example, each of the multiple layers 1a preferably contains 51% by mass or more of PBT, and more preferably 60% by mass or more of PBT. In addition, in the multiple layers 1a, the n+1th layer 1a is directly laminated on the nth layer 1a. In other words, no adhesive layer or bonding layer is interposed between the multiple layers 1a.
多層化によりPBTフィルムの特性が改善される原因については、下記のように推測する。樹脂を積層する場合、樹脂の組成が同一の場合であっても層の界面が存在し、その界面により結晶化が加速される。一方、層の厚みを越えた大きな結晶の成長は抑制される。このため、結晶(球晶)のサイズが小さくなるものと考えられる。 The reason why multi-layering improves the properties of PBT film is speculated to be as follows. When resins are layered, even if the resins have the same composition, there is an interface between the layers, and this interface accelerates crystallization. On the other hand, the growth of large crystals that exceed the thickness of the layers is suppressed. This is thought to result in a smaller size of the crystals (spherulites).
多層化により球晶のサイズを小さくするための具体的な方法としては、一般的な多層化装置(多層フィードブロック、スタティックミキサー、多層マルチマニホールドなど)を用いることができる。例えば、二台以上の押出機を用いて異なる流路から送り出された熱可塑性樹脂を、フィードブロックやスタティックミキサー、マルチマニホールドダイ等を用いて多層に積層する方法等を使用することができる。なお、同一の組成の樹脂を多層化する場合、一台の押出機のみを用いて、押出機からダイまでのメルトラインに上述の多層化装置を導入することも可能である。 Specific methods for reducing the size of spherulites by multi-layering include using general multi-layering devices (multi-layer feed blocks, static mixers, multi-layer multi-manifolds, etc.). For example, a method can be used in which thermoplastic resins discharged from different flow paths using two or more extruders are laminated into multiple layers using a feed block, static mixer, multi-manifold die, etc. When resins of the same composition are multi-layered, it is also possible to use only one extruder and introduce the above-mentioned multi-layering device into the melt line from the extruder to the die.
基材1は、少なくとも10層以上、好ましくは60層以上、より好ましくは250層以上、更に好ましくは1000層以上の層1aを含む多層構造部からなる。層数を多くすることにより、未延伸原反の状態のPBTにおける球晶のサイズを小さくすることができ、その後の二軸延伸を安定に実施することができる。また、二軸延伸フィルムの状態のPBTの降伏応力を小さくすることができる。好ましくは、未延伸原反のPBTにおける球晶の直径は、500nm以下である。 The substrate 1 is made of a multilayer structure including at least 10 layers 1a, preferably 60 layers or more, more preferably 250 layers or more, and even more preferably 1000 layers or more. By increasing the number of layers, the size of the spherulites in the PBT in the unstretched raw roll can be reduced, and the subsequent biaxial stretching can be performed stably. In addition, the yield stress of the PBT in the biaxially stretched film state can be reduced. Preferably, the diameter of the spherulites in the PBT in the unstretched raw roll is 500 nm or less.
PBTの未延伸原反を二軸延伸して二軸延伸フィルムを作製する際の、縦延伸方向(以下、MD)における延伸温度(以下、MD延伸温度とも記す)は、好ましくは40℃以上であり、より好ましくは45℃以上である。MD延伸温度を40℃以上にすることにより、フィルムの破断が生じることを抑制することができる。また、MD延伸温度は、好ましくは100℃以下であり、より好ましくは95℃以下である。MD延伸温度を100℃以下にすることにより、二軸延伸フィルムの配向が生じないという現象を抑制することができる。 When biaxially stretching an unstretched raw PBT film to produce a biaxially stretched film, the stretching temperature in the longitudinal stretching direction (hereinafter, MD) (hereinafter, also referred to as MD stretching temperature) is preferably 40°C or higher, more preferably 45°C or higher. By setting the MD stretching temperature at 40°C or higher, it is possible to prevent the film from breaking. In addition, the MD stretching temperature is preferably 100°C or lower, more preferably 95°C or lower. By setting the MD stretching temperature at 100°C or lower, it is possible to prevent the phenomenon in which the biaxially stretched film does not become oriented.
MDにおける延伸倍率(以下、MD延伸倍率とも記す)は、好ましくは2.5倍以上である。これにより、二軸延伸フィルムを配向させ、良好な力学特性や均一な厚みを実現することができる。MD延伸倍率は、例えば5倍以下である。 The stretch ratio in the MD (hereinafter also referred to as the MD stretch ratio) is preferably 2.5 times or more. This allows the biaxially stretched film to be oriented, resulting in good mechanical properties and a uniform thickness. The MD stretch ratio is, for example, 5 times or less.
横延伸方向(以下、TDとも記す)における延伸温度(以下、TD延伸温度とも記す)は、好ましくは40℃以上である。TD延伸温度を40℃以上にすることにより、フィルムの破断が生じることを抑制することができる。また、TD延伸温度は、好ましくは100℃以下である。TD延伸温度を100℃以下にすることにより、二軸延伸フィルムの配向が生じないという現象を抑制することができる。 The stretching temperature in the transverse stretching direction (hereinafter also referred to as TD) (hereinafter also referred to as TD stretching temperature) is preferably 40°C or higher. By setting the TD stretching temperature at 40°C or higher, it is possible to prevent the film from breaking. In addition, the TD stretching temperature is preferably 100°C or lower. By setting the TD stretching temperature at 100°C or lower, it is possible to prevent the phenomenon in which the biaxially stretched film does not become oriented.
TDにおける延伸倍率(以下、TD延伸倍率とも記す)は、好ましくは2.5倍以上である。これにより、二軸延伸フィルムを配向させ、良好な力学特性や均一な厚みを実現することができる。MD延伸倍率は、例えば5倍以下である。 The stretch ratio in the TD (hereinafter also referred to as the TD stretch ratio) is preferably 2.5 times or more. This allows the biaxially stretched film to be oriented, resulting in good mechanical properties and a uniform thickness. The MD stretch ratio is, for example, 5 times or less.
TDリラックス率は、好ましくは0.5%以上である。これにより、PBTの二軸延伸フィルムの熱固定時に破断が生じることを抑制することができる。また、TDリラックス率は、好ましくは10%以下である。これにより、PBTの二軸延伸フィルムにたるみなどが生じて厚みムラが発生することを抑制することができる。 The TD relaxation ratio is preferably 0.5% or more. This can prevent the biaxially stretched PBT film from breaking during heat setting. In addition, the TD relaxation ratio is preferably 10% or less. This can prevent the biaxially stretched PBT film from becoming slack and causing thickness unevenness.
図9に示す基材1の層1aの厚みは、好ましくは3nm以上であり、より好ましくは10nm以上である。また、層1aの厚みは、好ましくは200nm以下であり、より好ましくは100nm以下である。
また、基材1の厚みは、好ましくは9μm以上であり、より好ましくは12μm以上である。また、基材1の厚みは、好ましくは25μm以下であり、より好ましくは20μm以下である。基材1の厚みを9μm以上にすることにより、基材1が十分な強度を有するようになる。また、基材1の厚みを25μm以下にすることにより、基材1が優れた成形性を示すようになる。このため、基材1を含む包装材料8を加工して包装袋を製造する工程を効率的に実施することができる。
The thickness of the layer 1a of the substrate 1 shown in Fig. 9 is preferably 3 nm or more, more preferably 10 nm or more. The thickness of the layer 1a is preferably 200 nm or less, more preferably 100 nm or less.
The thickness of the substrate 1 is preferably 9 μm or more, more preferably 12 μm or more. The thickness of the substrate 1 is preferably 25 μm or less, more preferably 20 μm or less. By making the thickness of the substrate 1 9 μm or more, the substrate 1 has sufficient strength. By making the thickness of the substrate 1 25 μm or less, the substrate 1 exhibits excellent formability. Therefore, the process of manufacturing a packaging bag by processing the packaging material 8 including the substrate 1 can be efficiently carried out.
〔PBTを含む基材の第2の構成〕
第2の構成に係る基材1は、ブチレンテレフタレートを主たる繰返し単位とするポリエステルを含む単層フィルムからなる。例えば、基材1は、グリコール成分としての1,4-ブタンジオール、又はそのエステル形成性誘導体と、二塩基酸成分としてのテレフタル酸、又はそのエステル形成性誘導体を主成分とし、それらを縮合して得られるホモ、またはコポリマータイプのポリエステルを含む。第2の構成に係る基材1におけるPBTの含有率は、51質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上がさらに好ましく、さらには80質量%以上が好ましく、最も好ましくは90質量%以上である。また、第2の構成に係る基材1は、ポリブチレンテレフタレートと添加剤のみで構成されていることが好ましい。
[Second configuration of the substrate containing PBT]
The substrate 1 according to the second configuration is made of a monolayer film containing a polyester having butylene terephthalate as the main repeating unit. For example, the substrate 1 contains a homo- or copolymer-type polyester obtained by condensing 1,4-butanediol or its ester-forming derivative as a glycol component and terephthalic acid or its ester-forming derivative as a dibasic acid component. The content of PBT in the substrate 1 according to the second configuration is preferably 51% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, even more preferably 70% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, and most preferably 90% by mass or more. The substrate 1 according to the second configuration is preferably composed of only polybutylene terephthalate and additives.
基材1に機械的強度を付与するためには、PBTのうち、融点が200℃以上且つ250℃以下、IV値(固有粘度)が1.10dl/g以上且つ1.35dl/g以下のものが好ましい。さらには、融点が215℃以上且つ225℃以下、IV値が1.15dl/g以上且つ1.30dl/g以下のものが特に好ましい。これらのIV値は、基材1を構成する材料全体によって満たされていてもよい。IV値は、JIS K 7367-5:2000に基づいて算出され得る。 In order to impart mechanical strength to the substrate 1, it is preferable for the PBT to have a melting point of 200°C or more and 250°C or less, and an IV value (intrinsic viscosity) of 1.10 dl/g or more and 1.35 dl/g or less. Furthermore, it is particularly preferable for the PBT to have a melting point of 215°C or more and 225°C or less, and an IV value of 1.15 dl/g or more and 1.30 dl/g or less. These IV values may be satisfied by the entire material constituting the substrate 1. The IV value can be calculated based on JIS K 7367-5:2000.
第2の構成に係る基材1は、PETなどPBT以外のポリエステル樹脂を30質量%以下の範囲で含んでいてもよい。基材1がPBTに加えてPETを含むことにより、PBT結晶化を抑制することができ、PBTフィルムの延伸加工性を向上させることができる。基材1のPBTに配合するPETとしては、エチレンテレフタレートを主たる繰返し単位とするポリエステルを用いることができる。例えば、グリコール成分としてのエチレングリコール、二塩基酸成分としてのテレフタル酸を主成分としたホモタイプを好ましく用いることができる。良好な機械的強度特性を付与するためには、PETのうち、融点が240℃以上且つ265℃以下、IV値が0.55dl/g以上且つ0.90dl/g以下のものが好ましい。さらには、融点が245℃以上且つ260℃以下、IV値が0.60dl/g以上且つ0.80dl/g以下のものが特に好ましい。
PETの配合量を30質量%以下にすることにより、未延伸原反及び延伸フィルムの剛性が高くなり過ぎることを抑制することができる。これにより、延伸フィルムがもろくなり、延伸フィルムの耐圧強度、衝撃強度、突刺し強度などが低下してしまうことを抑制することができる。また、未延伸原反を延伸する際の延伸不調が発生することを抑制することができる。
The substrate 1 according to the second configuration may contain polyester resin other than PBT, such as PET, in the range of 30% by mass or less. By containing PET in addition to PBT, the substrate 1 can suppress PBT crystallization, and improve the stretchability of the PBT film. As the PET to be blended with the PBT of the substrate 1, a polyester having ethylene terephthalate as the main repeating unit can be used. For example, a homotype having ethylene glycol as the glycol component and terephthalic acid as the dibasic acid component as the main components can be preferably used. In order to impart good mechanical strength properties, PET having a melting point of 240° C. or more and 265° C. or less and an IV value of 0.55 dl/g or more and 0.90 dl/g or less is preferable. Furthermore, PET having a melting point of 245° C. or more and 260° C. or less and an IV value of 0.60 dl/g or more and 0.80 dl/g or less is particularly preferable.
By making the blending amount of PET 30% by mass or less, it is possible to prevent the rigidity of the unstretched raw material and the stretched film from becoming too high. This makes it possible to prevent the stretched film from becoming brittle, which leads to a decrease in the pressure resistance, impact strength, puncture strength, etc. of the stretched film. It is also possible to prevent the occurrence of stretching problems when stretching the unstretched raw material.
基材1は、必要に応じて、滑剤、アンチブロッキング剤、無機増量剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、着色剤、結晶化抑制剤、結晶化促進剤等の添加剤を含んでいてもよい。また、基材1の原料として用いるポリエステル系樹脂ペレットは、加熱溶融時の加水分解による粘度低下を避けるため、加熱溶融前に水分率が0.05重量%以下、好ましくは0.01重量%以下になるように十分予備乾燥を行った上で使用するのが好ましい。 The substrate 1 may contain additives such as lubricants, antiblocking agents, inorganic bulking agents, antioxidants, UV absorbers, antistatic agents, flame retardants, plasticizers, colorants, crystallization inhibitors, and crystallization accelerators, as necessary. In addition, the polyester resin pellets used as the raw material for the substrate 1 are preferably pre-dried sufficiently before heat melting so that the moisture content is 0.05% by weight or less, preferably 0.01% by weight or less, in order to avoid a decrease in viscosity due to hydrolysis during heat melting.
第2の構成に係るフィルム状の基材1を作製する方法の一例について説明する。 An example of a method for producing the film-like substrate 1 according to the second configuration will be described.
上述の構成の基材1のフィルムを安定的に作製するためには、未延伸原反の状態における結晶の成長を抑制することが重要になる。具体的には、押出されたPBT系溶融体を冷却して成膜する際、該ポリマーの結晶化温度領域をある速度以上で冷却する、すなわち原反冷却速度が重要な因子となる。原反冷却速度は、例えば200℃/秒以上、好ましくは250℃/秒以上、特に好ましくは350℃/秒以上である。高い冷却速度で成膜された未延伸原反は、低い結晶状態を保っているため、延伸時のバブルの安定性が向上する。さらには高速での成膜も可能になるので、フィルムの生産性も向上する。冷却速度が200℃/秒未満である場合、得られた未延伸原反の結晶性が高くなり延伸性が低下することが考えられる。また、極端な場合には、延伸バブルが破裂し、延伸が継続しないことも考えられる。 In order to stably produce a film of the substrate 1 having the above-mentioned configuration, it is important to suppress the growth of crystals in the unstretched raw roll. Specifically, when the extruded PBT melt is cooled to form a film, the crystallization temperature range of the polymer is cooled at a certain rate or higher, that is, the raw roll cooling rate is an important factor. The raw roll cooling rate is, for example, 200°C/sec or higher, preferably 250°C/sec or higher, and particularly preferably 350°C/sec or higher. The unstretched raw roll formed into a film at a high cooling rate maintains a low crystallinity state, improving the stability of the bubble during stretching. Furthermore, high-speed film formation is also possible, improving the productivity of the film. If the cooling rate is less than 200°C/sec, the crystallinity of the obtained unstretched raw roll is likely to be high and the stretchability is likely to be reduced. In extreme cases, the stretching bubble may burst and the stretching may not continue.
PBTを主成分として含む未延伸原反は、雰囲気温度を25℃以下、好ましくは20℃以下に保ちながら、二軸延伸を行う空間まで搬送されることが好ましい。これにより、滞留時間が長くなった場合であっても、成膜直後の未延伸原反の結晶性を維持することができる。 It is preferable that the unstretched raw material containing PBT as the main component is transported to the space where the biaxial stretching is performed while maintaining the ambient temperature at 25°C or less, preferably 20°C or less. This makes it possible to maintain the crystallinity of the unstretched raw material immediately after film formation, even if the residence time is long.
未延伸原反を延伸させて延伸フィルムを得るための二軸延伸法は、特には限定されない。例えば、チューブラー法又はテンター法により、縦方向及び横方向を同時に延伸してもよく、若しくは、縦方向及び横方向を逐次延伸してもよい。このうち、チューブラー法は、周方向の物性バランスが良好な延伸フィルムを得ることができ、特に好ましく採用される。 The biaxial stretching method for stretching the unstretched raw material to obtain a stretched film is not particularly limited. For example, the film may be stretched in the longitudinal and transverse directions simultaneously by the tubular method or tenter method, or may be stretched in the longitudinal and transverse directions sequentially. Of these, the tubular method is particularly preferred because it can obtain a stretched film with a good balance of physical properties in the circumferential direction.
チューブラー法において、延伸空間に導かれた未延伸原反は、一対の低速ニップロール間に挿通された後、中に空気を圧入しながら延伸用ヒーターで加熱される。延伸終了後、延伸フィルムには、冷却ショルダーエアーリングによりエアーが吹き付けられる。延伸倍率は、延伸安定性や延伸フィルムの強度物性、透明性、および厚み均一性を考慮すると、MD、およびTDそれぞれ2.7倍以上且つ4.5倍以下であることが好ましい。延伸倍率を2.7倍以上にすることにより、延伸フィルムの引張弾性率や衝撃強度を十分に確保することができる。また、延伸倍率を4.5倍以下にすることにより、延伸により過度な分子鎖のひずみが発生することを抑制し、延伸加工時に破断やパンクが発生することを抑制できるので、延伸フィルムを安定に作製することができる。 In the tubular method, the unstretched raw film introduced into the stretching space is passed between a pair of low-speed nip rolls, and then heated by a stretching heater while air is forced into the nip rolls. After the stretching is completed, air is blown onto the stretched film by a cooling shoulder air ring. In consideration of the stretching stability and the strength properties, transparency, and thickness uniformity of the stretched film, the stretching ratio is preferably 2.7 times or more and 4.5 times or less in both MD and TD. By setting the stretching ratio to 2.7 times or more, the tensile modulus and impact strength of the stretched film can be sufficiently ensured. In addition, by setting the stretching ratio to 4.5 times or less, excessive strain of the molecular chain due to stretching can be suppressed, and breakage or puncture during stretching can be suppressed, so that the stretched film can be stably produced.
延伸温度は、40℃以上且つ80℃以下が好ましく、特に好ましくは45℃以上且つ65℃以下である。上述の高い冷却速度で製造した未延伸原反は、結晶性が低いため、延伸温度が比較的に低温の場合であっても、安定して未延伸原反を延伸することができる。また、延伸温度を80℃以下にすることにより、延伸バブルの揺れを抑制し、厚み精度の良好な延伸フィルムを得ることができる。また、延伸温度を40℃以上にすることにより、低温延伸による過度な延伸配向結晶化が発生することを抑制して、フィルムの白化等を防ぐことができる。 The stretching temperature is preferably 40°C or higher and 80°C or lower, and particularly preferably 45°C or higher and 65°C or lower. The unstretched raw roll produced at the above-mentioned high cooling rate has low crystallinity, so even if the stretching temperature is relatively low, the unstretched raw roll can be stably stretched. Furthermore, by setting the stretching temperature to 80°C or lower, the shaking of the stretching bubble can be suppressed, and a stretched film with good thickness accuracy can be obtained. Furthermore, by setting the stretching temperature to 40°C or higher, excessive stretch-oriented crystallization caused by low-temperature stretching can be suppressed, and whitening of the film can be prevented.
上述のようにして作製される基材1は、例えば、ブチレンテレフタレートを主たる繰返し単位とするポリエステルを含む単一の層によって構成されている。上述の作製方法によれば、高い冷却速度で未延伸原反を成膜するので、未延伸原反が単一の層によって構成される場合であっても、低い結晶状態を保つことができ、このため、安定して未延伸原反を延伸することができる。 The substrate 1 produced as described above is composed of a single layer containing, for example, a polyester whose main repeating unit is butylene terephthalate. According to the above-mentioned production method, the unstretched raw roll is formed at a high cooling rate, so that even if the unstretched raw roll is composed of a single layer, it is possible to maintain a low crystallinity state, and therefore the unstretched raw roll can be stably stretched.
基材1がPBTを含むことにより、バリア性積層フィルム5及びバリア性積層フィルム5を含む包装材料8の耐熱性を高くすることができる。例えば、バリア性積層フィルム5及び包装材料8の引張弾性率を十分に高くすることができる。特に、高温の雰囲気下、例えば100℃の雰囲気下におけるバリア性積層フィルム5及び包装材料8の引張弾性率(以下、熱間引張弾性率とも記す)を十分に高くすることができる。 By including PBT in the substrate 1, the heat resistance of the barrier laminate film 5 and the packaging material 8 including the barrier laminate film 5 can be increased. For example, the tensile modulus of the barrier laminate film 5 and the packaging material 8 can be sufficiently increased. In particular, the tensile modulus of the barrier laminate film 5 and the packaging material 8 in a high-temperature atmosphere, for example, an atmosphere of 100°C (hereinafter also referred to as hot tensile modulus) can be sufficiently increased.
[蒸着層]
次に、蒸着層2について説明する。
[Deposition layer]
Next, the deposition layer 2 will be described.
蒸着層2は、酸素ガス、水蒸気等の透過を阻止、遮断するガスバリア性能を有する薄膜である。蒸着層2は、アルミニウムなどの遮光性を有する金属を含む金属層であってもよく、透明性を有する無機化合物で形成された透明蒸着層であってもよい。例えば、蒸着層2は、透明性を有する無機酸化物で形成された透明蒸着層である。 The deposition layer 2 is a thin film that has gas barrier properties that prevent or block the transmission of oxygen gas, water vapor, and the like. The deposition layer 2 may be a metal layer that contains a metal with light-shielding properties such as aluminum, or may be a transparent deposition layer formed from a transparent inorganic compound. For example, the deposition layer 2 is a transparent deposition layer formed from a transparent inorganic oxide.
以下、蒸着層2が透明蒸着層である場合について説明する。蒸着層2を形成する無機酸化物は、例えば、少なくとも酸化アルミニウム又はアルミニウムの窒化物、炭化物、水酸化物の単独又はその混合物を含む、アルミニウム化合物を主成分として含む。例えば、無機酸化物は、酸化アルミニウムを主成分として含む。
また、蒸着層2は、珪素化合物を主成分として含む層であってもよい。例えば、無機酸化物層は、ケイ素酸化物(酸化珪素)を主成分として含む。
さらに、蒸着層2は、上述の酸化アルミニウムなどのアルミニウム化合物を主成分として含み、更に、ケイ素酸化物、ケイ素窒化物、ケイ素酸化窒化物、ケイ素炭化物、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム等の金属酸化物、またはこれらの金属窒化物、炭化物及びその混合物などを含む層であってもよい。
Hereinafter, a case where the deposition layer 2 is a transparent deposition layer will be described. The inorganic oxide forming the deposition layer 2 contains, as a main component, an aluminum compound, such as at least aluminum oxide, or aluminum nitride, carbide, or hydroxide, either alone or in combination. For example, the inorganic oxide contains aluminum oxide as a main component.
The deposition layer 2 may also be a layer containing a silicon compound as a main component. For example, the inorganic oxide layer contains silicon oxide (silicon oxide) as a main component.
Furthermore, the deposition layer 2 may be a layer containing an aluminum compound such as the above-mentioned aluminum oxide as a main component, and further containing a metal oxide such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon carbide, magnesium oxide, titanium oxide, tin oxide, indium oxide, zinc oxide, zirconium oxide, or the like, or a nitride or carbide of these metals, or a mixture thereof.
蒸着層2の厚みは、3nm以上50nm以下が好ましく、より好ましくは9nm以上30nm以下である。 The thickness of the deposition layer 2 is preferably 3 nm or more and 50 nm or less, and more preferably 9 nm or more and 30 nm or less.
(ガスバリア性塗布膜)
ガスバリア性塗布膜3は、蒸着層2が透明蒸着層である場合に、蒸着層2を機械的・化学的に保護するとともに、バリア性積層フィルム5のバリア性を向上させるためのものであり、蒸着層2に接するように積層される。ガスバリア性塗布膜3は、金属アルコキシドと水酸基含有水溶性樹脂、及び必要に応じて添加されるシランカップリング剤とを含む樹脂組成物からなるガスバリア性塗布膜用コート剤によって形成される硬化膜である。
(Gas barrier coating film)
The gas barrier coating film 3 serves to mechanically and chemically protect the deposition layer 2 when the deposition layer 2 is a transparent deposition layer, and to improve the barrier properties of the barrier laminate film 5, and is laminated so as to be in contact with the deposition layer 2. The gas barrier coating film 3 is a cured film formed from a coating agent for gas barrier coating films, which is made of a resin composition containing a metal alkoxide, a hydroxyl group-containing water-soluble resin, and a silane coupling agent added as necessary.
前記樹脂組成物中の水酸基含有水溶性樹脂/金属アルコキシドの質量比は、5/95以上、20/80以下が好ましく、8/92以上、15/85以下がより好ましい。上記範囲よりも小さいと、バリア性被覆層のバリア効果が不十分になり易い傾向になり、上記範囲よりも大きいと、バリア性被覆層の剛性と脆性とが大きくなり易くなる。 The mass ratio of the hydroxyl-containing water-soluble resin to the metal alkoxide in the resin composition is preferably 5/95 or more and 20/80 or less, and more preferably 8/92 or more and 15/85 or less. If it is smaller than the above range, the barrier effect of the barrier coating layer tends to be insufficient, and if it is larger than the above range, the rigidity and brittleness of the barrier coating layer tends to be large.
ガスバリア性塗布膜3の厚みは、100nm以上、800nm以下が好ましい。上記範囲よりも薄いと、ガスバリア性塗布膜3のバリア効果が不十分になり易くなり、上記範囲よりも厚いと、剛性と脆性とが大きくなり易くなる。 The thickness of the gas barrier coating film 3 is preferably 100 nm or more and 800 nm or less. If it is thinner than the above range, the barrier effect of the gas barrier coating film 3 is likely to be insufficient, and if it is thicker than the above range, it is likely to become too rigid and brittle.
金属アルコキシドは、一般式R1nM(OR2)m(ただし、式中、R1、R2は、水素原子または炭素数1~8の有機基を表し、Mは、金属原子を表し、nは、0以上の整数を表し、mは、1以上の整数を表し、n+mは、Mの原子価を表す。1分子中の複数のR1、R2のそれぞれは、同一であっても、異なっていてもよい。)・・・(I)で表される。 Metal alkoxides are represented by the general formula R 1 nM(OR 2 ) m (wherein, R 1 and R 2 represent a hydrogen atom or an organic group having 1 to 8 carbon atoms, M represents a metal atom, n represents an integer of 0 or more, m represents an integer of 1 or more, and n+m represents the atomic valence of M. Multiple R 1 s and R 2 s in one molecule may be the same or different) (I).
金属アルコキシドのMで表される具体的な金属原子としては、ケイ素、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、スズ、鉛、ボラン、その他等を例示することができ、例えば、MがSi(ケイ素)であるアルコキシシランを使用することが好ましい。 Specific examples of metal atoms represented by M in metal alkoxides include silicon, zirconium, titanium, aluminum, tin, lead, borane, and others. For example, it is preferable to use an alkoxysilane in which M is Si (silicon).
上記一般式(I)において、OR2の具体例としては、水酸基、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、i-プロポキシ基、ブトキシ基、3-メタクリロキシ基。3-アクリロキシ基、フェノキシ基、等のアルコキシ基またはフェノキシ基等が挙げられる。 In the above general formula (I), specific examples of OR2 include alkoxy groups such as hydroxyl group, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, n-butoxy group, i-propoxy group, butoxy group, 3-methacryloxy group, 3-acryloxy group, and phenoxy group, and the like.
上記において、R1の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、フェニル基、p-スチリル基、3-クロロプロピル基、トリフルオロメチル基、ビニル基、γ-グリシドキシプロピル基、メタクリル基、γ-アミノプロピル基等が挙げられる。 In the above, specific examples of R 1 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, a phenyl group, a p-styryl group, a 3-chloropropyl group, a trifluoromethyl group, a vinyl group, a γ-glycidoxypropyl group, a methacryl group, and a γ-aminopropyl group.
アルコキシシランの具体例としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラフェノキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、フェニルフェノキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラン、n-プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン等の各種アルコキシシランやフェノキシシラン等が挙げられる。本実施の形態において、これらのアルコキシシランの縮重合物も使用することができ、具体的には、例えば、ポリテトラメトキシシラン、ポリテトラエトキシシラン等を使用することができる。 Specific examples of alkoxysilanes include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetrabutoxysilane, tetraphenoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltributoxysilane, methyltriphenoxysilane, phenylphenoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, isopropyltrimethoxysilane, isopropyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, and diphenyldimethoxysilane. Examples of the alkoxysilane include various alkoxysilanes and phenoxysilanes such as silane, diphenyldiethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, trifluoromethyltrimethoxysilane, and 1,6-bis(trimethoxysilyl)hexane. In the present embodiment, condensation polymers of these alkoxysilanes can also be used, and specifically, for example, polytetramethoxysilane, polytetraethoxysilane, etc. can be used.
シランカップリング剤は、金属アルコキシドと水酸基含有水溶性樹脂による硬化膜の架橋密度を調整して、バリア性及び耐熱水処理性のある膜とするために用いるものである。 Silane coupling agents are used to adjust the crosslink density of the cured film made of metal alkoxide and hydroxyl-containing water-soluble resin, to create a film with barrier properties and resistance to hot water treatment.
シランカップリング剤は、一般式:R3nSi(OR4)4-n ・・・(II)
(ただし、式中、R3およびR4はそれぞれ独立して有機官能基を表し、nは1から3である。)
で表される。
The silane coupling agent has the general formula: R 3 nSi(OR 4 ) 4-n (II)
(In the formula, R3 and R4 each independently represent an organic functional group, and n is 1 to 3.)
It is expressed as:
上記一般式(II)中、R3としては、例えば、アルキル基やアルキレン基等の炭化水素基、エポキシ基、(メタ)アクリロキシ基、ウレイド基、ビニル基、アミノ基、イソシアヌレート基またはイソシアネート基を有する官能基が挙げられる。具体的には、2つまたは3つ存在するR3の少なくとも一つは、エポキシ基を有する官能基であることが好ましく、3-グリシドキシプロピル基および2-(3,4エポキシシクロヘキシル)基であることがより好ましい。なお、R3は、それぞれ同一であっても、異なってもよい。 In the above general formula (II), R 3 may be, for example, a hydrocarbon group such as an alkyl group or an alkylene group, an epoxy group, a (meth)acryloxy group, a ureido group, a vinyl group, an amino group, an isocyanurate group, or a functional group having an isocyanate group. Specifically, at least one of the two or three R 3s is preferably a functional group having an epoxy group, more preferably a 3-glycidoxypropyl group or a 2-(3,4 epoxycyclohexyl) group. The R 3s may be the same or different.
上記一般式(II)中、R4としては、例えば、炭素数1~8の有機官能基であり、好ましくは分岐を有していてもよい炭素数1~8のアルキル基または炭素数3~7のアルコキシアルキル基である。例えば、炭素数1~8のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基等が挙げられる。また、炭素数3~7のアルコキシアルキル基としては、メチルエチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルプロピルエーテル、メチルイソプロピルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルイソプロピルエーテル、メチルブチルエーテル、エチルブチルエーテル、メチルsec-ブチルエーテル、エチルsec-ブチルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル、エチルtert-ブチルエーテル等の直鎖又は分岐鎖状エーテルから1個の水素原子を除いた基等が挙げられる。なお、(OR4)は、それぞれ同一であっても、異なってもよい。 In the above general formula (II), R 4 is, for example, an organic functional group having 1 to 8 carbon atoms, and is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxyalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, which may have a branch. For example, examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, and a sec-butyl group. Examples of the alkoxyalkyl group having 3 to 7 carbon atoms include a group in which one hydrogen atom has been removed from a straight-chain or branched-chain ether, such as methyl ethyl ether, diethyl ether, methyl propyl ether, methyl isopropyl ether, ethyl propyl ether, ethyl isopropyl ether, methyl butyl ether, ethyl butyl ether, methyl sec-butyl ether, ethyl sec-butyl ether, methyl tert-butyl ether, or ethyl tert-butyl ether. Each of (OR 4 ) may be the same or different.
上記一般式(II)で表されるシランカップリング剤としては、例えば、n=1の場合、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシランおよび3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。n=2の場合、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランおよび3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられ、n=3の場合、3-グリシドキシプロピルジメチルメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ジメチルメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ジメチルエトキシシラン等が挙げられる。 Examples of silane coupling agents represented by the above general formula (II) include, for example, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane when n = 1. When n = 2, examples include 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane and 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane. When n = 3, examples include 3-glycidoxypropyldimethylmethoxysilane, 3-glycidoxypropyldimethylethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)dimethylmethoxysilane, and 2-(3,4-epoxycyclohexyl)dimethylethoxysilane.
特に、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランおよび3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを用いたバリア性被覆層の硬化膜の架橋密度は、トリアルコキシシランを用いた系での架橋密度より低くなる。そのため、ガスバリア性及び耐熱水処理性のある膜として優れながら、柔軟性のある硬化膜となり、耐屈曲性にも優れるため、当該バリアフィルムを用いた包装材料はゲルボフレックス試験後でもガスバリア性が劣化し難い。 In particular, the crosslink density of the cured film of the barrier coating layer using 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane and 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane is lower than the crosslink density of a system using trialkoxysilane. Therefore, while the film has excellent gas barrier properties and hot water treatment resistance, it also becomes a flexible cured film and has excellent bending resistance, so that the gas barrier properties of packaging materials using this barrier film are less likely to deteriorate even after the Gelbo flex test.
シランカップリング剤は、n=1、2、3、のものを混合して用いることもでき、その量比及びシランカップリング剤の使用量は、バリア性被覆層の硬化膜の設計により決められる。 Silane coupling agents with n=1, 2, or 3 can also be used in combination, and the ratio of the amounts and the amount of silane coupling agent used are determined by the design of the cured film of the barrier coating layer.
水酸基含有水溶性樹脂は、金属アルコキシドと脱水共縮合し得るものであり、ケン化度は、90%以上、100%以下が好ましく、95%以上、100%以下がより好ましく、99%以上、100%以下が更に好ましい。ケン化度が上記範囲よりも小さいと。バリア性被覆層の硬度が低下し易くなる。 The hydroxyl-containing water-soluble resin is capable of dehydration co-condensation with the metal alkoxide, and the degree of saponification is preferably 90% or more and 100% or less, more preferably 95% or more and 100% or less, and even more preferably 99% or more and 100% or less. If the degree of saponification is smaller than the above range, the hardness of the barrier coating layer is likely to decrease.
水酸基含有水溶性樹脂の具体例としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン・ビニルアルコ一ル共重合体、2官能フェノール化合物と2官能エポキシ化合物との重合体、等が挙げられ、各々を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよく、共重合させて用いてもよい。これらの中で、特に、柔軟性と親和性に優れることから、ポリビニルアルコールが好ましく、ポリビニルアルコール系樹脂が好適である。 Specific examples of hydroxyl-containing water-soluble resins include polyvinyl alcohol resins, ethylene-vinyl alcohol copolymers, and polymers of bifunctional phenolic compounds and bifunctional epoxy compounds. Each of these may be used alone, or two or more of them may be mixed or copolymerized. Among these, polyvinyl alcohol is particularly preferred because of its excellent flexibility and affinity, and polyvinyl alcohol resins are preferred.
具体的には、例えば、ポリ酢酸ビニルをケン化して得られたポリビニルアルコ一ル系樹脂や、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体をケン化して得られたエチレン・ビニルアルコール共重合体を使用することができる。
このようなポリビニルアルコール系樹脂としては、株式会社クラレ製のPVA-124(ケン化度=99%、重合度=2,400)」、日本合成化学工業株式会社製の「ゴーセノールNM-14(ケン化度=99%、重合度=1,400)」等を挙げることができる。
Specifically, for example, a polyvinyl alcohol resin obtained by saponifying polyvinyl acetate, or an ethylene-vinyl alcohol copolymer obtained by saponifying a copolymer of ethylene and vinyl acetate can be used.
Examples of such polyvinyl alcohol resins include PVA-124 (saponification degree = 99%, polymerization degree = 2,400) manufactured by Kuraray Co., Ltd. and GOHSENOL NM-14 (saponification degree = 99%, polymerization degree = 1,400) manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.
(バリア性積層フィルムの好ましい構成)
次に、蒸着層2が酸化アルミニウムを含む透明蒸着層である場合の、厚み方向におけるバリア性積層フィルム5の好ましい構成について、図10を参照して説明する。図10は、バリア性積層フィルム5のガスバリア性塗布膜3側の表面に対し、Cs(セシウム)イオン銃により一定の速度でソフトエッチングを繰り返しながら、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)を用いて、酸化アルミニウムを含む蒸着層2に由来するイオンと、基材1に由来するイオンを測定した結果を示す図である。バリア性積層フィルム5の蒸着層2は、図10に示すグラフ解析図によって特定される遷移領域を含んでいる。
(Preferable Structure of Barrier Laminate Film)
Next, a preferred configuration of the barrier laminate film 5 in the thickness direction when the vapor-deposited layer 2 is a transparent vapor-deposited layer containing aluminum oxide will be described with reference to Fig. 10. Fig. 10 shows the results of measuring ions derived from the vapor-deposited layer 2 containing aluminum oxide and ions derived from the substrate 1 using time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) while repeatedly soft-etching the surface of the barrier laminate film 5 on the side of the gas barrier coating film 3 at a constant rate with a Cs (cesium) ion gun. The vapor-deposited layer 2 of the barrier laminate film 5 includes a transition region identified by the graph analysis diagram shown in Fig. 10.
遷移領域とは、バリア性積層フィルム5をガスバリア性塗布膜3側からTOF-SIMSを用いてエッチングを行うことで検出される、水酸化アルミニウムに変成する元素結合Al2O4Hのピークの位置T2と、蒸着層2と基材1との界面T1との間の領域である。蒸着層2と基材1との界面T1は、元素C6のグラフの強度が、基材1における元素C6の強度の半分になる位置として特定される。図10において、符号W1は、遷移領域の厚みを表す。 The transition region is a region between the peak position T2 of the element bond Al2O4H transformed into aluminum hydroxide, detected by etching the barrier laminate film 5 from the gas barrier coating film 3 side using TOF-SIMS, and the interface T1 between the vapor-deposited layer 2 and the substrate 1. The interface T1 between the vapor-deposited layer 2 and the substrate 1 is specified as the position where the graph intensity of the element C6 is half the intensity of the element C6 in the substrate 1. In Fig. 10, the symbol W1 represents the thickness of the transition region.
蒸着層2の厚みに対する遷移領域の厚みW1の比率(以下、遷移領域の変成率とも称する)は、5%以上60%以下であることが望ましい。変成率を5%以上60%以下にすることにより、バリア性積層フィルム5を含む包装材料にボイル処理やレトルト処理などの殺菌処理を施した場合に、水蒸気に対するバリア性積層フィルム5のバリア性が低下してしまうことを抑制することができる。レトルト処理とは、バリア性積層フィルム5を備える包装材料によって構成された包装袋に内容物を充填して包装袋を密封した後、包装袋を加圧状態で加熱する処理である。レトルト処理の温度は、例えば120℃以上である。ボイル処理とは、内容物を包装袋に充填して包装袋を密封した後、包装袋を大気圧下で湯煎する処理である。ボイル処理の温度は、例えば90℃以上且つ100℃以下である。なお、遷移領域の変成率が5%以上60%以下であるバリア性積層フィルム5を含む包装材料は、ボイル処理やレトルト処理などの殺菌処理が施されない用途の包装袋で用いられる場合であっても、酸素や水蒸気などのガスに対するバリア性を維持する上で有効に機能し得る。 The ratio of the thickness W 1 of the transition region to the thickness of the deposition layer 2 (hereinafter, also referred to as the transformation rate of the transition region) is desirably 5% or more and 60% or less. By setting the transformation rate to 5% or more and 60% or less, it is possible to suppress the degradation of the barrier property of the barrier laminate film 5 against water vapor when a sterilization treatment such as boiling treatment or retort treatment is performed on a packaging material including the barrier laminate film 5. The retort treatment is a treatment in which a packaging bag made of a packaging material including the barrier laminate film 5 is filled with contents, the packaging bag is sealed, and then the packaging bag is heated under pressure. The temperature of the retort treatment is, for example, 120° C. or more. The boiling treatment is a treatment in which a packaging bag is filled with contents, the packaging bag is sealed, and then the packaging bag is heated in a hot water bath under atmospheric pressure. The temperature of the boiling treatment is, for example, 90° C. or more and 100° C. or less. In addition, a packaging material including a barrier laminate film 5 having a transformation rate in the transition region of 5% or more and 60% or less can effectively function in maintaining barrier properties against gases such as oxygen and water vapor even when used in packaging bags for applications in which sterilization treatments such as boiling treatment or retort treatment are not performed.
基材1と蒸着層2の界面は、熱によって機械的及び化学的なストレスを受ける。従って、密着性やバリア性の低下を抑制するためには、基材1と蒸着層2の界面において強固に蒸着層2で基材1を被覆することが重要である。 The interface between the substrate 1 and the deposition layer 2 is subjected to mechanical and chemical stress due to heat. Therefore, in order to prevent a decrease in adhesion and barrier properties, it is important to firmly coat the substrate 1 with the deposition layer 2 at the interface between the substrate 1 and the deposition layer 2.
水酸化アルミニウムは、その化学構造によりポリエステルフィルムなどのプラスチックフィルムとの密着性がよく、またそれ自体がネットワークを作り緻密なため、高い水蒸気バリア性を有する。しかし、熱ストレスに対して、水酸化アルミとプラスチックフィルムとの水素結合に基づく結合構造は微視的に崩れやすい。また、水酸化アルミニウムのネットワークに対しても、水分子と水酸化アルミニウムの粒界面の親和性から膜中に浸透しやすい。 Due to its chemical structure, aluminum hydroxide adheres well to plastic films such as polyester film, and because it forms a dense network of its own, it has high water vapor barrier properties. However, the bond structure based on hydrogen bonds between the aluminum hydroxide and the plastic film is prone to microscopic collapse due to thermal stress. In addition, water molecules easily penetrate into the film due to the affinity between the grain boundaries of aluminum hydroxide and the aluminum hydroxide network.
本実施の形態では、酸化アルミニウムを含む蒸着層2における水酸化アルミニウムが形成する、基材1との界面における遷移領域を極力狭くするために、元素結合Al2O4Hに注目し、その存在量を制御する。これにより、熱ストレスによって元素結合Al2O4Hから発生する水酸化アルミニウムを抑え、相対的に水酸化アルミニウムが少ない酸化アルミニウムの層の比率を上げることにより、熱ストレスによる水分子による微視的な蒸着層2の破壊、プラスチックフィルムとの界面破壊を抑制することを意図している。それにより従来にない密着性、バリア性を有するバリア性積層フィルム5を提供することができる。 In this embodiment, in order to narrow as much as possible the transition region formed by aluminum hydroxide in the vapor-deposited layer 2 containing aluminum oxide at the interface with the substrate 1, attention is focused on the elemental bond Al2O4H and the amount of Al2O4H present is controlled. This is intended to suppress aluminum hydroxide generated from the elemental bond Al2O4H due to thermal stress and increase the ratio of the aluminum oxide layer containing relatively less aluminum hydroxide, thereby suppressing microscopic destruction of the vapor-deposited layer 2 caused by water molecules due to thermal stress and destruction of the interface with the plastic film. This makes it possible to provide a barrier laminate film 5 having unprecedented adhesion and barrier properties.
酸化アルミニウムを含む蒸着層2は、酸素プラズマ前処理された基材1の表面に蒸着層2を成膜することで形成することができる。蒸着層2を成膜する蒸着法としては、物理蒸着法、化学蒸着の中から種々の蒸着法が適用できる。物理蒸着法としては、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法、クラスターイオンビーム法からなる群から選ぶことができ、化学蒸着法としては、プラズマCVD法、プラズマ重合法、熱CVD法、触媒反応型CVD法からなる群から選ぶことができる。本実施の形態においては、物理蒸着法の蒸着法が好適である。 The deposition layer 2 containing aluminum oxide can be formed by depositing the deposition layer 2 on the surface of the substrate 1 that has been pretreated with oxygen plasma. As the deposition method for depositing the deposition layer 2, various deposition methods can be applied from among physical deposition and chemical deposition. As the physical deposition method, a method can be selected from the group consisting of deposition, sputtering, ion plating, ion beam assisted deposition, and cluster ion beam deposition, and as the chemical deposition method, a method can be selected from the group consisting of plasma CVD, plasma polymerization, thermal CVD, and catalytic reaction CVD. In this embodiment, the deposition method of physical deposition is preferred.
図10のグラフを得るための方法の一具体例について説明する。まず、Csを用いて、ガスバリア性塗布膜3の最表面からエッチングを行い、ガスバリア性塗布膜3と蒸着層2と基材1等のフィルムとの界面の元素結合及び蒸着層2の元素結合の分析を実施する。これにより、図10に示すグラフを得ることができる。 A specific example of a method for obtaining the graph in Figure 10 will be described. First, etching is performed from the outermost surface of the gas barrier coating film 3 using Cs, and analysis is performed on the elemental bonds at the interfaces between the gas barrier coating film 3, the deposition layer 2, and a film such as the substrate 1, and on the elemental bonds in the deposition layer 2. This makes it possible to obtain the graph shown in Figure 10.
次に、図10のグラフの解析方法の一具体例について説明する。ここでは、ガスバリア性塗布膜3が酸化ケイ素を含む場合について説明する。 Next, a specific example of a method for analyzing the graph in FIG. 10 will be described. Here, we will explain the case where the gas barrier coating film 3 contains silicon oxide.
まず、グラフにおいて、ガスバリア性塗布膜3の構成元素であるSiO2(質量数59.96)の強度が、ガスバリア性塗布膜3における強度の半分になる位置を、ガスバリア性塗布膜3と蒸着層2の界面として特定する。次に、基材1の構成材料であるC6(質量数72.00)の強度が、基材1における強度の半分になる位置を、基材1と蒸着層2の界面として特定する。また、2つの界面の間の、厚み方向における距離を、蒸着層2の厚みとして採用する。 First, in the graph, the position where the intensity of SiO2 (mass number 59.96), a constituent element of gas barrier coating film 3, is half that of gas barrier coating film 3 is identified as the interface between gas barrier coating film 3 and vapor-deposited layer 2. Next, the position where the intensity of C6 (mass number 72.00), a constituent material of substrate 1, is half that of substrate 1 is identified as the interface between substrate 1 and vapor-deposited layer 2. The distance in the thickness direction between the two interfaces is used as the thickness of vapor-deposited layer 2.
次に、測定された元素結合Al2O4H(質量数118.93)のピークを求め、そのピークから界面までを遷移領域とする。ただし、ガスバリア性塗布膜3の成分がAl2O4H(質量数118.93)と同じ質量数の材料で構成される場合、118.93の波形を分離する必要がある。 Next, the peak of the measured element bond Al2O4H (mass number 118.93) is obtained, and the region from the peak to the interface is defined as the transition region. However, if the gas barrier coating film 3 is composed of a material with the same mass number as Al2O4H (mass number 118.93 ), it is necessary to separate the waveform of 118.93.
ガスバリア性塗布膜3と蒸着層2の界面に、反応物AlSiO4と、水酸化物Al2O4Hとが生じる場合、それらと、基材1と蒸着層2の間の界面に存在するAl2O4Hを分離することができる。このように、波形の分離については、ガスバリア性塗布膜3の材料に応じて適宜対応することができる。 When reaction products AlSiO4 and hydroxide Al2O4H are generated at the interface between the gas barrier coating film 3 and the vapor deposition layer 2, they can be separated from the Al2O4H present at the interface between the substrate 1 and the vapor deposition layer 2. In this way, the separation of the corrugations can be dealt with appropriately depending on the material of the gas barrier coating film 3.
波形分離においては、例えば、TOF-SIMSで得られた、質量数118.93のプロファイルを、Gaussian関数を用いて非線形のカーブフィッティングを行い最小二乗法Levenberg Marquardt アルゴリズムを使用して重複ピークの分離を行うことができる。 In waveform separation, for example, the profile of mass number 118.93 obtained by TOF-SIMS can be nonlinearly curve-fitted using a Gaussian function, and overlapping peaks can be separated using the least-squares Levenberg Marquardt algorithm.
なお、上述の解析は、バリア性積層フィルム5が基材1、蒸着層2及びガスバリア性塗布膜3を備える場合を想定しているが、同様の解析は、バリア性積層フィルム5が基材1及び蒸着層2を含むがガスバリア性塗布膜3を含まない場合にも適用できる。バリア性積層フィルム5がガスバリア性塗布膜3を含まない場合であっても、蒸着層2の遷移領域の変成率を所定の範囲内にすることにより、バリア性積層フィルム5を含む包装材料にボイル処理やレトルト処理などの殺菌処理を施した場合に、水蒸気に対するバリア性積層フィルム5のバリア性が低下してしまうことを抑制することができる。バリア性積層フィルム5が基材1及び蒸着層2を含み、蒸着層2側から飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)を用いてエッチングを行う場合、蒸着層2の遷移領域の変成率が45%以下であることが好ましい。 The above analysis assumes that the barrier laminate film 5 includes the substrate 1, the deposition layer 2, and the gas barrier coating film 3, but the same analysis can be applied to the case where the barrier laminate film 5 includes the substrate 1 and the deposition layer 2 but does not include the gas barrier coating film 3. Even if the barrier laminate film 5 does not include the gas barrier coating film 3, by setting the conversion rate of the transition region of the deposition layer 2 within a predetermined range, it is possible to suppress the barrier properties of the barrier laminate film 5 against water vapor from decreasing when a packaging material including the barrier laminate film 5 is subjected to a sterilization treatment such as boiling or retort treatment. When the barrier laminate film 5 includes the substrate 1 and the deposition layer 2 and etching is performed from the deposition layer 2 side using time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS), it is preferable that the conversion rate of the transition region of the deposition layer 2 is 45% or less.
<バリア性積層フィルムの製造方法>
次に、バリア性積層フィルム5の製造方法の一例について説明する。
<Method of producing barrier laminate film>
Next, an example of a method for producing the barrier laminate film 5 will be described.
まず、基材1を準備する。続いて、基材1の面上に、酸化アルミニウムを含む蒸着層2を成膜する。図11は、成膜装置60の一例を示す図である。以下、成膜装置60及び成膜装置60を用いた成膜方法について説明する。 First, a substrate 1 is prepared. Next, a deposition layer 2 containing aluminum oxide is formed on the surface of the substrate 1. FIG. 11 is a diagram showing an example of a deposition device 60. The deposition device 60 and a deposition method using the deposition device 60 are described below.
図11に示すように、成膜装置60においては、減圧チャンバ62内に隔壁85a~85cが形成されている。該隔壁85a~85cにより、基材搬送室62A、プラズマ前処理室62B、成膜室62Cが形成され、特に、隔壁と隔壁85a~85cで囲まれた空間としてプラズマ前処理室62B及び成膜室62Cが形成され、各室は、必要に応じて、さらに内部に排気室が形成される。 As shown in FIG. 11, in the film forming apparatus 60, partition walls 85a to 85c are formed in the decompression chamber 62. The partition walls 85a to 85c form the substrate transport chamber 62A, the plasma pretreatment chamber 62B, and the film forming chamber 62C. In particular, the plasma pretreatment chamber 62B and the film forming chamber 62C are formed as spaces surrounded by the partition walls and the partition walls 85a to 85c, and each chamber further has an exhaust chamber formed inside as necessary.
プラズマ前処理室62B及びプラズマ前処理室62Bにおけるプラズマ前処理工程について説明する。プラズマ前処理室62B内には、前処理が行われる基材1を搬送し、かつプラズマ処理を可能にするプラズマ前処理ローラー70の一部が基材搬送室62Aに露出するように設けられている。基材1は、巻き取られながらプラズマ前処理室62Bに移動する。 The plasma pretreatment chamber 62B and the plasma pretreatment process in the plasma pretreatment chamber 62B will be described. In the plasma pretreatment chamber 62B, a plasma pretreatment roller 70 that transports the substrate 1 to be pretreated and enables plasma treatment is provided so that a portion of the roller 70 is exposed to the substrate transport chamber 62A. The substrate 1 is moved to the plasma pretreatment chamber 62B while being wound up.
プラズマ前処理室62B及び成膜室62Cは、基材搬送室62Aと接して設けられており、基材1を大気に触れさせないままに移動可能である。また、前処理室62Bと基材搬送室62Aの間は、矩形の穴により接続されており、その矩形の穴を通じてプラズマ前処理ローラー70の一部が基材搬送室62A側に飛び出しており、該搬送室の壁と該前処理ローラー70の間に隙間が開いており、その隙間を通じて基材1が基材搬送室62Aから成膜室62Cへ移動可能である。基材搬送室62Aと成膜室62Cとの間も同様の構造となっており、基材1を大気に触れさせずに移動可能である。 The plasma pretreatment chamber 62B and the deposition chamber 62C are provided adjacent to the substrate transport chamber 62A, and the substrate 1 can be moved without being exposed to the atmosphere. The pretreatment chamber 62B and the substrate transport chamber 62A are connected by a rectangular hole, through which a part of the plasma pretreatment roller 70 protrudes to the substrate transport chamber 62A side, and a gap is opened between the wall of the transport chamber and the pretreatment roller 70, and the substrate 1 can be moved from the substrate transport chamber 62A to the deposition chamber 62C through the gap. The same structure is also formed between the substrate transport chamber 62A and the deposition chamber 62C, and the substrate 1 can be moved without being exposed to the atmosphere.
基材搬送室62Aは、成膜ローラー75により再度基材搬送室12Aに移動させられた、片面に蒸着層2が成膜された基材1をロール状に巻き取るため、巻取り手段としての巻き取りローラーが設けられ、蒸着層2が成膜された基材1を巻き取り可能とするようになっている。 The substrate transport chamber 62A is provided with a winding roller as a winding means for winding up the substrate 1 with the deposition layer 2 formed on one side, which has been moved again to the substrate transport chamber 12A by the deposition roller 75, into a roll, so that the substrate 1 with the deposition layer 2 formed thereon can be wound up.
酸化アルミニウムを含む蒸着層2を有するバリア性積層フィルム5を製造する際、前記プラズマ前処理室62Bは、プラズマが生成する空間を他の領域と区分し、対向空間を効率よく真空排気できるように構成されることで、プラズマガス濃度の制御が容易となり、生産性が向上する。その減圧して形成する前処理圧力は、0.1Pa~100Pa程度に設定、維持することができ、特に、酸化アルミニウムを含む蒸着層2の好ましい遷移領域の変成率とするため酸素プラズマ前処理の処理圧力としては、1~20Paが好ましい。 When manufacturing a barrier laminate film 5 having a vapor deposition layer 2 containing aluminum oxide, the plasma pretreatment chamber 62B is configured to separate the space in which plasma is generated from other areas and to efficiently evacuate the opposing space, making it easier to control the plasma gas concentration and improving productivity. The pretreatment pressure formed by reducing the pressure can be set and maintained at approximately 0.1 Pa to 100 Pa, and in particular, the treatment pressure for oxygen plasma pretreatment is preferably 1 to 20 Pa to achieve a preferred conversion rate in the transition region of the vapor deposition layer 2 containing aluminum oxide.
基材1の搬送速度は、特に限定されないが、生産効率の観点から、少なくとも200~1000m/minにすることができ、特に、酸化アルミニウムを含む蒸着層2の遷移領域の変成率とするため酸素プラズマ前処理の搬送速度としては、300~800m/minが好ましい。 The transport speed of the substrate 1 is not particularly limited, but from the viewpoint of production efficiency, it can be at least 200 to 1000 m/min. In particular, the transport speed for oxygen plasma pretreatment is preferably 300 to 800 m/min to obtain the transformation rate of the transition region of the deposition layer 2 containing aluminum oxide.
プラズマ前処理装置を構成するプラズマ前処理ローラー70は、プラズマ前処理手段によるプラズマ処理時の熱による基材1の収縮や破損を防ぐこと、酸素プラズマPを基材1に対して均一にかつ広範囲に適用することを目的とするものである。前処理ローラー70は、前処理ローラー内を循環させる温度調節媒体の温度を調整することにより、-20℃から100℃の間で、一定温度に調節することが可能であることが好ましい。 The plasma pretreatment roller 70 that constitutes the plasma pretreatment device is intended to prevent the substrate 1 from shrinking or being damaged by heat during plasma treatment by the plasma pretreatment means, and to apply oxygen plasma P uniformly and widely to the substrate 1. It is preferable that the pretreatment roller 70 can be adjusted to a constant temperature between -20°C and 100°C by adjusting the temperature of the temperature control medium circulating inside the pretreatment roller.
プラズマ前処理手段は、プラズマ供給手段及び磁気形成手段を含む。プラズマ前処理手段はプラズマ前処理ローラー70と協働し、基材1表面近傍に酸素プラズマPを閉じ込める。 The plasma pretreatment means includes a plasma supply means and a magnetic forming means. The plasma pretreatment means cooperates with the plasma pretreatment roller 70 to confine the oxygen plasma P near the surface of the substrate 1.
プラズマ前処理手段は、前処理ローラー70の一部を覆うように設けられている。具体的には、前処理ローラー70の外周近傍の表面に沿ってプラズマ前処理手段を構成するプラズマ供給手段72と磁気形成手段73を配置する。プラズマ供給手段72は、プラズマ原料ガスを供給するプラズマ供給ノズルを含む。磁気形成手段73は、プラズマPの発生を促進するためマグネット等を有する。また、プラズマ前処理手段は、前処理ローラー70との間で電圧が加えられる電極71を有する。なお、図11においては、電極71とプラズマ供給手段72とが別個の部材である例が示されているが、これに限られることはない。図示はしないが、電極71とプラズマ供給手段72とが一体的な部材によって構成されていてもよい。 The plasma pretreatment means is provided so as to cover a portion of the pretreatment roller 70. Specifically, the plasma supply means 72 and the magnetic field forming means 73 constituting the plasma pretreatment means are arranged along the surface near the outer periphery of the pretreatment roller 70. The plasma supply means 72 includes a plasma supply nozzle that supplies plasma raw material gas. The magnetic field forming means 73 has a magnet or the like to promote the generation of plasma P. The plasma pretreatment means also has an electrode 71 to which a voltage is applied between the pretreatment roller 70. Note that, in FIG. 11, an example is shown in which the electrode 71 and the plasma supply means 72 are separate members, but this is not limiting. Although not shown, the electrode 71 and the plasma supply means 72 may be configured as an integrated member.
前処理ローラー70と磁気形成手段73との間に挟まれた空間にプラズマPを発生させ、前処理ローラー70と基材1の表面近傍にプラズマ密度の高い領域を形成することで、基材1の内側の面に酸素プラズマ前処理を施してプラズマ処理面を形成することができる。 By generating plasma P in the space between the pretreatment roller 70 and the magnetic forming means 73 and forming an area of high plasma density near the surface of the pretreatment roller 70 and the substrate 1, oxygen plasma pretreatment can be performed on the inner surface of the substrate 1 to form a plasma-treated surface.
プラズマ前処理手段のプラズマ供給手段72は、減圧チャンバ62の外部に設けたプラズマ供給ノズルに接続された原料ガス揮発供給装置68と、該装置から原料ガスを供給する原料ガス供給ラインを含む。供給されるプラズマ原料ガスは、酸素単独又は酸素ガスと不活性ガスとの混合ガスが、ガス貯留部から流量制御器を介することでガスの流量を計測しつつ供給される。不活性ガスとしては、アルゴン、ヘリウム、窒素なる群から選ばれる、1種または2種以上の混合ガスが挙げられる。 The plasma supply means 72 of the plasma pretreatment means includes a raw material gas volatilization supply device 68 connected to a plasma supply nozzle provided outside the decompression chamber 62, and a raw material gas supply line that supplies raw material gas from the device. The plasma raw material gas supplied is oxygen alone or a mixed gas of oxygen gas and an inert gas, which is supplied from a gas storage section through a flow controller while the gas flow rate is measured. The inert gas may be one or a mixed gas of two or more types selected from the group consisting of argon, helium, and nitrogen.
これら供給されるガスは、必要に応じて所定の比率で混合されて、プラズマ原料ガス単独又はプラズマ形成用混合ガスに形成され、プラズマ供給手段に供給される。その単独又は混合ガスは、プラズマ供給手段のプラズマ供給ノズルに供給され、プラズマ供給ノズルの供給口が開口する前処理ローラー70の外周近傍に供給される。そのノズル開口は前処理ローラー70上の基材1に向けられ、基材1の表面全体に均一に酸素プラズマPを拡散、供給させることが可能となるように配置、構成される。これにより、基材1の大面積の部分に均一なプラズマ前処理を施すことができる。 These supplied gases are mixed in a predetermined ratio as necessary to form a plasma raw material gas alone or a mixed gas for plasma formation, which is then supplied to the plasma supply means. The single or mixed gas is supplied to the plasma supply nozzle of the plasma supply means, and supplied near the outer periphery of the pretreatment roller 70 where the supply port of the plasma supply nozzle opens. The nozzle opening is directed toward the substrate 1 on the pretreatment roller 70, and is arranged and configured so that oxygen plasma P can be diffused and supplied uniformly over the entire surface of the substrate 1. This allows uniform plasma pretreatment to be performed on a large area of the substrate 1.
酸化アルミニウムを含む蒸着層2の遷移領域の変成率を上述のように5%以上60%以下とするため、酸素プラズマ前処理としては、酸素ガスと前記不活性ガスとの混合比率(酸素ガス/不活性ガス)は、6/1~1/1が好ましく、5/2~3/2がより好ましい。混合比率を6/1~1/1とすることで、基材1上での蒸着層2の膜形成エネルギーが増加し、更に5/2~3/2とすることで、水酸化アルミニウムの形成が基材1の界面近傍で形成される、すなわち該遷移領域の変成率が低下する。 In order to make the transformation rate of the transition region of the deposition layer 2 containing aluminum oxide 5% or more and 60% or less as described above, the mixture ratio of oxygen gas and the inert gas (oxygen gas/inert gas) in the oxygen plasma pretreatment is preferably 6/1 to 1/1, more preferably 5/2 to 3/2. By making the mixture ratio 6/1 to 1/1, the film formation energy of the deposition layer 2 on the substrate 1 increases, and by making it 5/2 to 3/2, aluminum hydroxide is formed near the interface of the substrate 1, i.e., the transformation rate of the transition region decreases.
電極71は、前処理ローラー70の対向電極として機能する。前処理ローラー70との間に供給される高周波電圧、低周波電圧等による電位差によって供給されたプラズマ原料ガスが励起状態になり、プラズマPが発生し、供給される。 The electrode 71 functions as an opposing electrode for the pretreatment roller 70. The plasma raw material gas supplied is excited by the potential difference caused by the high-frequency voltage, low-frequency voltage, etc. supplied between the electrode 71 and the pretreatment roller 70, and plasma P is generated and supplied.
具体的には、電極71は、プラズマ電源としてプラズマ前処理ローラーを設置し、対向電極との間に周波数が10Hzから2.5GHzの交流電圧を印加し、投入電力制御または、インピーダンス制御等を行い、プラズマ前処理ローラー70との間に任意の電圧を印加した状態にすることができるものである。成膜装置60は、基材1の表面物性を物理的ないしは化学的に改質する処理ができる酸素プラズマPを正電位にするバイアス電圧を印加できる電源82を備えている。 Specifically, the electrode 71 is a plasma pretreatment roller that is installed as a plasma power source, and an AC voltage with a frequency of 10 Hz to 2.5 GHz is applied between the opposing electrode, and input power control or impedance control can be performed to apply any voltage between the plasma pretreatment roller 70. The film forming device 60 is equipped with a power source 82 that can apply a bias voltage that makes the oxygen plasma P, which can perform a process to physically or chemically modify the surface properties of the substrate 1, a positive potential.
単位面積あたりのプラズマ強度は、好ましくは50~8000W・sec/m2である。50W・sec/m2以下では、プラズマ前処理の効果がみられず、また、8000W・sec/m2以上では、基材1の消耗、破損着色、焼成などプラズマによる基材1の劣化が起きる傾向にある。特に、単位面積あたりのプラズマ強度は、100~1000W・sec/m2が好ましい。基材1に垂直にバイアス電圧を持ち上記プラズマ強度を与えることにより、安定的に酸化アルミニウムを含む蒸着層2との密着性等を向上させることができる。 The plasma intensity per unit area is preferably 50 to 8000 W·sec/ m2 . Below 50 W·sec/m2, the effect of the plasma pretreatment is not observed, and above 8000 W·sec/ m2 , the substrate 1 tends to be deteriorated by the plasma, such as worn out, damaged, discolored, and burned. In particular , the plasma intensity per unit area is preferably 100 to 1000 W·sec/ m2 . By applying the above-mentioned plasma intensity with a bias voltage perpendicular to the substrate 1, the adhesion with the deposition layer 2 containing aluminum oxide can be stably improved.
磁気形成手段73としては、マグネットケース内に絶縁性スペーサ、ベースプレートが設けられ、このベースプレートにマグネットが設けられたものを用いることができる。マグネットケースに絶縁性シールド板が設けられ、この絶縁性シールド板に電極が取り付けられ得る。マグネットケースと電極は電気的に絶縁されており、マグネットケースを減圧チャンバ62内に設置、固定しても電極は電気的にフローティングレベルとすることが可能である。マグネットを設けることにより、基材1表面近傍での反応性が高くなり、良好なプラズマ前処理面を高速で形成することが可能となる。 The magnetic forming means 73 may be one in which an insulating spacer and a base plate are provided inside a magnet case, and a magnet is provided on this base plate. An insulating shield plate may be provided on the magnet case, and an electrode may be attached to this insulating shield plate. The magnet case and the electrode are electrically insulated, and even if the magnet case is installed and fixed inside the reduced pressure chamber 62, the electrode can be at an electrically floating level. By providing a magnet, reactivity near the surface of the substrate 1 is increased, making it possible to form a good plasma pre-treated surface at high speed.
好ましくは、マグネットは、基材1の表面位置での磁束密度が10ガウスから10000ガウスになるよう構成されている。基材1表面での磁束密度が10ガウス以上であれば、基材1表面近傍での反応性を十分高めることが可能となり、良好な前処理面を高速で形成することができる。 Preferably, the magnet is configured so that the magnetic flux density at the surface of the substrate 1 is between 10 gauss and 10,000 gauss. If the magnetic flux density at the surface of the substrate 1 is 10 gauss or more, it is possible to sufficiently increase the reactivity near the surface of the substrate 1, and a good pre-treated surface can be formed at high speed.
次に、成膜室62C及び成膜室62Cにおける成膜工程について説明する。成膜装置60は、減圧された成膜室62C内に配置された成膜ローラー75と、成膜ローラー75に対向して配置された蒸着膜成膜手段74のターゲットと、を有する。成膜ローラー75は、プラズマ前処理装置で前処理された基材1の処理面を外側にして基材1を巻きかけて搬送する。成膜工程においては、蒸着膜成膜手段74のターゲットを蒸発させて基材1の表面に酸化アルミニウム膜を成膜する。 Next, the deposition chamber 62C and the deposition process in the deposition chamber 62C will be described. The deposition device 60 has a deposition roller 75 arranged in the reduced pressure deposition chamber 62C, and a target of the deposition film forming means 74 arranged opposite the deposition roller 75. The deposition roller 75 wraps around and transports the substrate 1 with the treated surface of the substrate 1, which has been pretreated in the plasma pretreatment device, facing outward. In the deposition process, the target of the deposition film forming means 74 is evaporated to form an aluminum oxide film on the surface of the substrate 1.
蒸着膜成膜手段74は、例えば抵抗加熱方式であり、アルミニウムを蒸発源としてアルミニウムの金属線材を用い、酸素を供給ししてアルミニウム蒸気を酸化しつつ、基材1の表面に酸化アルミニウムを含む蒸着層2を成膜させる。 The deposition film forming means 74 is, for example, a resistance heating type, and uses an aluminum metal wire as an evaporation source, and supplies oxygen to oxidize the aluminum vapor, forming a deposition layer 2 containing aluminum oxide on the surface of the substrate 1.
上記のように成膜される酸化アルミニウムを含む蒸着層2の厚みは、3~50nmが好ましく、より好ましくは9~30nmである。この範囲であれば、バリア性を保持することができる。但し、酸化アルミニウムを含む蒸着層2が非常に薄い場合は、TOF-SIMS測定による遷移領域の変成率の算出が困難になる。 The thickness of the deposited layer 2 containing aluminum oxide formed as described above is preferably 3 to 50 nm, and more preferably 9 to 30 nm. Within this range, the barrier properties can be maintained. However, if the deposited layer 2 containing aluminum oxide is very thin, it becomes difficult to calculate the transformation rate of the transition region using TOF-SIMS measurement.
次に、蒸着層2の上にガスバリア性塗布膜3を形成する方法について説明する。まず、上記金属アルコキシド、シランカップリング剤、水酸基含有水溶性樹脂、反応促進剤(ゾルゲル法触媒、酸等)、及び溶媒としての水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロパノール等のアルコール等の有機溶媒を混合して、樹脂組成物からなるガスバリア性塗布膜用コート剤を調製する。 Next, a method for forming the gas barrier coating film 3 on the deposition layer 2 will be described. First, the above-mentioned metal alkoxide, silane coupling agent, hydroxyl group-containing water-soluble resin, reaction accelerator (sol-gel catalyst, acid, etc.), and organic solvent such as water as a solvent, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropanol, etc., are mixed to prepare a coating agent for the gas barrier coating film made of a resin composition.
ガスバリア性塗布膜3がシランカップリング剤を含む場合、以下のようにガスバリア性塗布膜用コート剤を調製してもよい。まず、アルコキシシランなどの金属アルコキシドとシランカップリング剤とを混合する。金属アルコキシドとシランカップリング剤とは、好ましくは10℃以下で混合される。これにより、形成されるガスバリア性塗布膜3における膜構造が緻密なものとなり易くなる。続いて、金属アルコキシドとシランカップリング剤の混合物と、ポリビニルアルコール系樹脂などの水酸基含有水溶性樹脂とを混合する。 When the gas barrier coating film 3 contains a silane coupling agent, the coating agent for the gas barrier coating film may be prepared as follows. First, a metal alkoxide such as an alkoxysilane is mixed with a silane coupling agent. The metal alkoxide and the silane coupling agent are preferably mixed at 10°C or less. This makes it easier for the film structure in the gas barrier coating film 3 to be formed to be dense. Next, the mixture of the metal alkoxide and the silane coupling agent is mixed with a hydroxyl group-containing water-soluble resin such as a polyvinyl alcohol resin.
ガスバリア性塗布膜用コート剤を調製した後、蒸着層2の上に、常法により、上記のガスバリア性塗布膜用コート剤を塗布し、乾燥する。この乾燥工程によって、縮合または共縮合反応が更に進行し、塗膜が形成される。第一の塗膜の上に、更に上記塗布操作を繰り返して、2層以上からなる複数の塗膜を形成してもよい。 After preparing the coating agent for the gas barrier coating film, the coating agent for the gas barrier coating film is applied to the deposition layer 2 by a conventional method and dried. This drying step causes the condensation or co-condensation reaction to proceed further, forming a coating film. The above coating operation may be further repeated on the first coating film to form multiple coating films consisting of two or more layers.
さらに、20~200℃、好ましくは50~180℃の範囲の温度、かつ基材1を構成する樹脂の軟化点以下の温度で、3秒~10分間加熱処理する。これによって、蒸着層2の上に、上記ガスバリア性塗布膜用コート剤からなるガスバリア性塗布膜3を形成することができる。このようにして、基材1、蒸着層2及びガスバリア性塗布膜3を有するバリア性積層フィルム5を作製することができる。 Furthermore, the substrate is heat-treated for 3 seconds to 10 minutes at a temperature in the range of 20 to 200°C, preferably 50 to 180°C, and at a temperature below the softening point of the resin constituting the substrate 1. This makes it possible to form a gas barrier coating film 3 made of the coating agent for gas barrier coating film on the deposition layer 2. In this way, a barrier laminate film 5 having the substrate 1, deposition layer 2, and gas barrier coating film 3 can be produced.
<包装材料>
次に、包装袋を構成するための包装材料8について説明する。包装材料8は、上述のバリア性積層フィルム5と、バリア性積層フィルム5に積層された熱可塑性樹脂層7と、を備える。図12に示す例においては、バリア性積層フィルム5の蒸着層2側の面に、接着層6を介して熱可塑性樹脂層7が積層されている。熱可塑性樹脂層7が、包装材料8の内面(包装材料8によって構成される包装袋の内面)を構成する。図示はしないが、バリア性積層フィルム5と接着層6との間に印刷層を設けてもよい。
<Packaging materials>
Next, the packaging material 8 for forming the packaging bag will be described. The packaging material 8 includes the above-mentioned barrier laminate film 5 and a thermoplastic resin layer 7 laminated on the barrier laminate film 5. In the example shown in Fig. 12, the thermoplastic resin layer 7 is laminated on the surface of the barrier laminate film 5 facing the deposition layer 2 via an adhesive layer 6. The thermoplastic resin layer 7 forms the inner surface of the packaging material 8 (the inner surface of the packaging bag formed by the packaging material 8). Although not shown, a printed layer may be provided between the barrier laminate film 5 and the adhesive layer 6.
(熱可塑性樹脂層)
熱可塑性樹脂層7は、熱によって溶融し相互に融着し得る樹脂層やフィルムであれば良く、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状(線状)低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリスチレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、α-オレフィン共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-アクリル酸エチル共重合体、エチレン-メタクリル酸メチル共重合体、エチレン-プロピレン共重合体、エラストマー等の樹脂の一種ないしそれ以上からなる樹脂ないしはこれらのフィルムを使用することが好ましく、中でも、食品等の内容物に接する層であるため、衛生性、耐熱性、耐薬品性、保香性に優れたポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂の一種ないしそれ以上からなる樹脂ないしはこれらのフィルムを使用することがより好ましい。
また、その厚さとしては3μm以上且つ100μm以下が好ましく、15μm以上且つ70μm以下がより好ましい。
熱可塑性樹脂層7は、好ましくは未延伸のフィルムからなる。なお「未延伸」とは、全く延伸されていないフィルムだけでなく、製膜の際に加えられる張力に起因してわずかに延伸されているフィルムも含む概念である。
(Thermoplastic resin layer)
The thermoplastic resin layer 7 may be any resin layer or film that can be melted by heat and fused to each other. For example, it is preferable to use a resin or film made of one or more of low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, linear low-density polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, polystyrene, ethylene-vinyl acetate copolymer, α-olefin copolymer, ionomer resin, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene-propylene copolymer, elastomer, etc., and among these, since it is the layer that comes into contact with the contents such as food, it is more preferable to use a resin or film made of one or more olefin-based resins such as polyethylene and polypropylene, which have excellent hygiene, heat resistance, chemical resistance, and aroma retention.
The thickness is preferably 3 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 15 μm or more and 70 μm or less.
The thermoplastic resin layer 7 is preferably made of an unstretched film. The term "unstretched" is a concept including not only a film that is not stretched at all, but also a film that is slightly stretched due to tension applied during film formation.
包装材料8から構成された包装袋には、ボイル処理やレトルト処理などの殺菌処理が高温で施されることがある。好ましくは、熱可塑性樹脂層7として、これらの高温での処理に耐える耐熱性を有するものが用いられる。 The packaging bag made of the packaging material 8 may be subjected to sterilization treatment such as boiling or retort treatment at high temperatures. Preferably, the thermoplastic resin layer 7 has heat resistance that can withstand these high-temperature treatments.
(他の態様)
本発明の他の態様は、基材と、前記基材上に設けられ、金属又は無機化合物を含む蒸着層と、を備え、前記基材は、ポリエステルを主成分として含み、少なくとも1つの方向において、前記基材の引張強度を引張伸度で割った値が2.0〔MPa/%〕以上である、バリア性積層フィルムである。
(Other Aspects)
Another aspect of the present invention is a barrier laminate film comprising a substrate and a vapor deposition layer containing a metal or an inorganic compound and provided on the substrate, the substrate containing polyester as a main component, and a value obtained by dividing the tensile strength of the substrate by its tensile elongation in at least one direction is 2.0 MPa/% or more.
本発明の他の態様によるバリア性積層フィルムにおいて、前記基材の突き刺し強度が9.5N以上であってもよい。 In another aspect of the barrier laminate film of the present invention, the puncture strength of the substrate may be 9.5 N or more.
本発明の他の態様によるバリア性積層フィルムにおいて、前記基材は、流れ方向及び垂直方向において0.0017N以上のループスティフネスを有し、且つポリエステルを主成分として含んでいてもよい。 In another embodiment of the barrier laminate film of the present invention, the substrate may have a loop stiffness of 0.0017 N or more in the machine direction and perpendicular direction, and may contain polyester as a main component.
本発明の他の態様によるバリア性積層フィルムにおいて、前記基材は、ポリブチレンテレフタレートを主成分として含んでいてもよい。 In another aspect of the barrier laminate film of the present invention, the substrate may contain polybutylene terephthalate as a main component.
本発明の他の態様によるバリア性積層フィルムにおいて、前記蒸着層上に設けられたガスバリア性塗布膜を更に備えていてもよい。 In another aspect of the present invention, the barrier laminate film may further include a gas barrier coating film provided on the deposition layer.
本発明の他の態様によるバリア性積層フィルムにおいて、前記蒸着層は、無機化合物を含む透明蒸着層であってもよい。 In another aspect of the barrier laminate film of the present invention, the vapor deposition layer may be a transparent vapor deposition layer containing an inorganic compound.
本発明の他の態様によるバリア性積層フィルムにおいて、前記蒸着層は、酸化アルミニウムを含む透明蒸着層であり、前記透明蒸着層は、遷移領域を含み、前記遷移領域は、前記蒸着フィルムを前記透明蒸着層側から飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)を用いてエッチングを行うことで検出される元素結合Al2O4Hのピークの位置と、前記透明蒸着層と前記第1プラスチックフィルムとの界面との間の領域であり、前記透明蒸着層の厚みに対する前記遷移領域の厚みの比率が、5%以上60%以下であってもよい。 In another aspect of the barrier laminate film of the present invention, the vapor deposition layer is a transparent vapor deposition layer containing aluminum oxide, and the transparent vapor deposition layer includes a transition region, which is a region between the position of the peak of elemental bond Al 2 O 4 H detected by etching the vapor deposition film from the transparent vapor deposition layer side using time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) and the interface between the transparent vapor deposition layer and the first plastic film, and the ratio of the thickness of the transition region to the thickness of the transparent vapor deposition layer may be 5% or more and 60% or less.
本発明の他の態様は、基材を準備する工程と、前記基材上に金属又は無機化合物を蒸着させて前記基材上に蒸着層を形成する蒸着工程と、を備え、前記基材は、ポリエステルを主成分として含み、少なくとも1つの方向において、前記基材の引張強度を引張伸度で割った値が2.0〔MPa/%〕以上である、バリア性積層フィルムの製造方法である。 Another aspect of the present invention is a method for producing a barrier laminate film, comprising a step of preparing a substrate, and a deposition step of depositing a metal or inorganic compound onto the substrate to form a deposition layer on the substrate, the substrate containing polyester as a main component, and the value of the tensile strength of the substrate divided by the tensile elongation in at least one direction is 2.0 [MPa/%] or more.
本発明の他の態様によるバリア性積層フィルムの製造方法は、前記基材にプラズマ処理を施して前記基材にプラズマ処理面を形成するプラズマ前処理工程を更に備え、前記蒸着工程は、前記基材の前記プラズマ処理面上に前記蒸着層を形成してもよい。 The method for producing a barrier laminate film according to another aspect of the present invention may further include a plasma pretreatment step of subjecting the substrate to a plasma treatment to form a plasma-treated surface on the substrate, and the deposition step may form the deposition layer on the plasma-treated surface of the substrate.
本発明の他の態様によるバリア性積層フィルムの製造方法において、前記蒸着工程は、物理蒸着によって前記蒸着層を前記基材の前記プラズマ処理面上に形成してもよい。 In another aspect of the method for producing a barrier laminate film according to the present invention, the deposition step may form the deposition layer on the plasma-treated surface of the substrate by physical deposition.
本発明の他の態様によるバリア性積層フィルムの製造方法において、前記プラズマ前処理工程は、酸素ガスと不活性ガスとの混合ガスをプラズマ原料ガスとして供給する工程を含み、前記酸素ガスと前記不活性ガスとの混合比率(酸素ガス/不活性ガス)が、6/1~1/1の範囲内であってもよい。 In another embodiment of the method for producing a barrier laminate film according to the present invention, the plasma pretreatment step includes a step of supplying a mixed gas of oxygen gas and an inert gas as a plasma raw material gas, and the mixture ratio of the oxygen gas and the inert gas (oxygen gas/inert gas) may be within a range of 6/1 to 1/1.
本発明の他の態様によるバリア性積層フィルムの製造方法において、前記蒸着層は、無機化合物を含む透明蒸着層であり、前記フィルム製造方法は、前記蒸着層上にガスバリア性塗布膜用コート剤を塗布し、加熱乾燥することによって、ガスバリア性塗布膜を形成する工程を更に備えていてもよい。 In another embodiment of the method for producing a barrier laminate film according to the present invention, the deposition layer is a transparent deposition layer containing an inorganic compound, and the film production method may further include a step of forming a gas barrier coating film by applying a coating agent for a gas barrier coating film onto the deposition layer and drying by heating.
本発明の他の態様によるバリア性積層フィルムの製造方法において、前記ガスバリア性塗布膜が、金属アルコキシドと水溶性高分子の混合溶液を塗布し、加熱乾燥してなる層であってもよい。 In another embodiment of the method for producing a barrier laminate film according to the present invention, the gas barrier coating film may be a layer formed by applying a mixed solution of a metal alkoxide and a water-soluble polymer and then drying the mixture by heating.
本発明の他の態様によるバリア性積層フィルムの製造方法において、前記ガスバリア性塗布膜が、金属アルコキシドとシランカップリング剤と水溶性高分子の混合溶液を塗布し、加熱乾燥してなる層であってもよい。 In another embodiment of the method for producing a barrier laminate film according to the present invention, the gas barrier coating film may be a layer formed by applying a mixed solution of a metal alkoxide, a silane coupling agent, and a water-soluble polymer, and then heating and drying the mixture.
本発明の他の態様は、基材と、前記基材上に設けられ、金属又は無機化合物を含む蒸着層と、を有するバリア性積層フィルムと、前記バリア性積層フィルムに積層された熱可塑性樹脂層と、を備え、前記基材は、ポリエステルを主成分として含み、少なくとも1つの方向において、前記基材の引張強度を引張伸度で割った値が2.0〔MPa/%〕以上である、包装材料である。 Another aspect of the present invention is a packaging material comprising a substrate, a barrier laminate film having a vapor deposition layer containing a metal or an inorganic compound provided on the substrate, and a thermoplastic resin layer laminated on the barrier laminate film, the substrate containing polyester as a main component, and the tensile strength of the substrate divided by the tensile elongation in at least one direction is 2.0 [MPa/%] or more.
本発明の他の態様による包装材料において、ボイル用包装袋又はレトルト殺菌用包装袋に用いられてもよい。 In another aspect of the packaging material of the present invention, it may be used for packaging bags for boiling or for retort sterilization.
次に、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the description of the following examples as long as it does not deviate from the gist of the invention.
[実施例A1]
基材1として、0.0017N以上のループスティフネスを有し、石油由来のPETからなる高スティフネスPETフィルムを準備した。具体的には、高スティフネスPETフィルムとして、東レ株式会社製のXP-55を用いた。高スティフネスPETフィルムの厚みは16μmであった。また、高スティフネスPETフィルムのループスティフネスの測定値は、流れ方向及び垂直方向のいずれにおいても0.0021Nであった。また、流れ方向における高スティフネスPETフィルムのヤング率は4.8GPaであり、垂直方向における高スティフネスポリエステルフィルムのヤング率は4.7GPaであった。
また、流れ方向における高スティフネスPETフィルムの引張強度は292MPaであり、垂直方向における高スティフネスポリエステルフィルムの引張強度は257MPaであった。また、流れ方向における高スティフネスPETフィルムの引張伸度は107%であり、垂直方向における高スティフネスポリエステルフィルムの引張伸度は102%であった。この場合、流れ方向における高スティフネスPETフィルムの引張強度を引張伸度で割った値は2.73〔MPa/%〕であり、垂直方向における高スティフネスPETフィルムの引張強度を引張伸度で割った値は2.52〔MPa/%〕である。
また、流れ方向及び垂直方向における高スティフネスPETフィルムの熱収縮率はいずれも0.4%であった。
[Example A1]
As the substrate 1, a high-stiffness PET film having a loop stiffness of 0.0017 N or more and made of petroleum-derived PET was prepared. Specifically, XP-55 manufactured by Toray Industries, Inc. was used as the high-stiffness PET film. The thickness of the high-stiffness PET film was 16 μm. The measured values of the loop stiffness of the high-stiffness PET film were 0.0021 N in both the machine direction and the perpendicular direction. The Young's modulus of the high-stiffness PET film in the machine direction was 4.8 GPa, and the Young's modulus of the high-stiffness polyester film in the perpendicular direction was 4.7 GPa.
The tensile strength of the high stiffness PET film in the machine direction was 292 MPa, and the tensile strength of the high stiffness polyester film in the perpendicular direction was 257 MPa. The tensile elongation of the high stiffness PET film in the machine direction was 107%, and the tensile elongation of the high stiffness polyester film in the perpendicular direction was 102%. In this case, the tensile strength of the high stiffness PET film in the machine direction divided by the tensile elongation was 2.73 [MPa/%], and the tensile strength of the high stiffness PET film in the perpendicular direction divided by the tensile elongation was 2.52 [MPa/%].
The heat shrinkage of the high stiffness PET film in both the machine direction and the perpendicular direction was 0.4%.
続いて、高スティフネスPETフィルムの突き刺し強度を、JIS Z1707 7.4に準拠して測定した。測定器としては、A&D製のテンシロン万能材料試験機RTC-1310を用いた。具体的には、固定されている状態の高スティフネスPETフィルムの試験片に対して、外面30y側から、直径1.0mm、先端形状半径0.5mmの半円形の針を、50mm/分(1分あたり50mm)の速度で突き刺し、針が高スティフネスPETフィルムを貫通するまでの応力の最大値を測定した。5個以上の試験片について、応力の最大値を測定し、その平均値を高スティフネスPETフィルムの突き刺し強度とした。測定時の環境は、温度23℃、相対湿度50%とした。結果、突き刺し強度は10.2Nであった。 Next, the puncture strength of the high stiffness PET film was measured in accordance with JIS Z1707 7.4. The measuring device used was a Tensilon universal material testing machine RTC-1310 manufactured by A&D. Specifically, a test piece of the high stiffness PET film in a fixed state was pierced from the outer surface 30y side with a semicircular needle having a diameter of 1.0 mm and a tip radius of 0.5 mm at a speed of 50 mm/min (50 mm per minute), and the maximum value of the stress until the needle penetrated the high stiffness PET film was measured. The maximum value of the stress was measured for five or more test pieces, and the average value was taken as the puncture strength of the high stiffness PET film. The environment during the measurement was a temperature of 23°C and a relative humidity of 50%. As a result, the puncture strength was 10.2 N.
[実施例A2]
基材1として、上述の第1の構成で説明した、複数の層を含み、キャスト法で作製されたPBTフィルムを準備した。各層におけるPBTの含有率は80%であり、層の数は1024であり、PBTフィルムの厚みは15μmであった。また、流れ方向におけるPBTフィルムの引張強度は191MPaであり、垂直方向におけるPBTフィルムの引張強度は289MPaであった。また、流れ方向におけるPBTフィルムの引張伸度は195%であり、垂直方向におけるPBTフィルムの引張伸度は100%であった。この場合、流れ方向におけるPBTフィルムの引張強度を引張伸度で割った値は0.98〔MPa/%〕であり、垂直方向におけるPBTフィルムの引張強度を引張伸度で割った値は2.89〔MPa/%〕である。
また、流れ方向及び垂直方向におけるPBTフィルムの熱収縮率はいずれも0.4%であった。
[Example A2]
As the substrate 1, a PBT film including a plurality of layers and produced by a casting method, as described in the first configuration above, was prepared. The content of PBT in each layer was 80%, the number of layers was 1024, and the thickness of the PBT film was 15 μm. The tensile strength of the PBT film in the flow direction was 191 MPa, and the tensile strength of the PBT film in the perpendicular direction was 289 MPa. The tensile elongation of the PBT film in the flow direction was 195%, and the tensile elongation of the PBT film in the perpendicular direction was 100%. In this case, the value obtained by dividing the tensile strength of the PBT film in the flow direction by the tensile elongation was 0.98 [MPa/%], and the value obtained by dividing the tensile strength of the PBT film in the perpendicular direction by the tensile elongation was 2.89 [MPa/%].
The thermal shrinkage of the PBT film in both the machine direction and the perpendicular direction was 0.4%.
[実施例B1]
基材1上に蒸着層2を形成し、蒸着層2上にガスバリア性塗布膜3を形成してバリア性積層フィルム5を作製した例について説明する。
[Example B1]
An example in which a vapor-deposited layer 2 is formed on a substrate 1, and a gas-barrier coating film 3 is formed on the vapor-deposited layer 2 to produce a barrier laminate film 5 will be described.
まず、基材1として、上述の実施例A1で用いた、厚さ16μmの高スティフネスPETフィルムを巻き取ったロールを準備した。続いて、図11に示す上述の成膜装置60を用いて、基材1に酸素プラズマ処理を施した後、酸素プラズマ処理面上に、酸化アルミニウムを含む厚さ12nmの蒸着層2を形成した。以下、酸素プラズマ処理及び成膜処理について詳細に説明する。 First, a roll of the 16 μm-thick high-stiffness PET film used in Example A1 above was prepared as the substrate 1. Next, using the above-mentioned film-forming device 60 shown in FIG. 11, the substrate 1 was subjected to oxygen plasma treatment, and then a vapor-deposited layer 2 containing aluminum oxide and having a thickness of 12 nm was formed on the oxygen plasma-treated surface. The oxygen plasma treatment and film-forming process will be described in detail below.
酸素プラズマ処理においては、基材1のうち蒸着層2が設けられる面に、プラズマ前処理室62Bにおいて下記条件下でプラズマ供給ノズル72からプラズマを導入し、搬送速度400m/minで搬送される基材1にプラズマ前処理を施した。これにより、基材1のうち蒸着層2が設けられる面に酸素プラズマ処理面を形成した。
〔酸素プラズマ前処理条件〕
・プラズマ強度:200W・sec/m2
・プラズマ形成ガス比:酸素/アルゴン=2/1
・前処理ドラム-プラズマ供給ノズル間印加電圧:340V
・前処理区画の真空度:3.8Pa
In the oxygen plasma treatment, plasma was introduced from the plasma supply nozzle 72 under the following conditions in the plasma pretreatment chamber 62B onto the surface of the substrate 1 on which the deposition layer 2 was to be formed, and the substrate 1 transported at a transport speed of 400 m/min was subjected to plasma pretreatment. As a result, an oxygen plasma-treated surface was formed on the surface of the substrate 1 on which the deposition layer 2 was to be formed.
[Oxygen plasma pretreatment conditions]
Plasma intensity: 200 W·sec/ m2
Plasma formation gas ratio: oxygen/argon = 2/1
Voltage applied between pretreatment drum and plasma supply nozzle: 340 V
Vacuum level in pre-treatment section: 3.8 Pa
成膜処理においては、プラズマ前処理室62Bから連続的に搬送された基材1が搬入される成膜室62Cにおいて、アルミニウムをターゲットとして用いて、基材1の酸素プラズマ処理面上に、厚さ12nmの酸化アルミニウムを含む蒸着層2を真空蒸着法により基材1上に形成した。真空蒸着法の加熱手段としては、反応性抵抗加熱方式を採用した。成膜条件は下記の通りである。
〔酸化アルミニウム成膜条件〕
・真空度:8.1×10-2Pa
・搬送速度:400m/min
・酸素ガス供給量:20000sccm
In the film formation process, in the film formation chamber 62C into which the substrate 1 continuously transported from the plasma pretreatment chamber 62B was carried in, a deposition layer 2 containing aluminum oxide and having a thickness of 12 nm was formed on the substrate 1 by vacuum deposition using aluminum as a target on the oxygen plasma treated surface of the substrate 1. A reactive resistance heating method was adopted as the heating means for the vacuum deposition method. The film formation conditions were as follows.
[Aluminum oxide film formation conditions]
・Vacuum degree: 8.1×10 -2 Pa
Conveying speed: 400 m/min
Oxygen gas supply amount: 20,000 sccm
続いて、蒸着層2上にガスバリア性塗布膜3を形成した。具体的には、まず、水385g、イソプロピルアルコール67g及び0.5N塩酸9.1gを混合し、pH2.2に調整した溶液に、金属アルコキシドとしてテトラエトキシシラン175gと、シランカップリング剤としてグリシドキシプロピルトリメトキシシラン9.2gを10℃となるよう冷却しながら混合させて溶液Aを調製した。
水溶性高分子として、ケン価度99%以上の重合度2400のポリビニルアルコール14.7g、水324g、イソプロピルアルコール17gを混合した溶液Bを調製した。
続いて、A液とB液を重量比6.5:3.5となるよう混合した。このようにして得られた溶液を、ガスバリア性塗布膜用コート剤とした。
Subsequently, a gas barrier coating film 3 was formed on the vapor deposition layer 2. Specifically, first, 385 g of water, 67 g of isopropyl alcohol, and 9.1 g of 0.5 N hydrochloric acid were mixed and the pH of the solution was adjusted to 2.2, and 175 g of tetraethoxysilane as a metal alkoxide and 9.2 g of glycidoxypropyltrimethoxysilane as a silane coupling agent were mixed into the solution while cooling to 10° C. to prepare solution A.
Solution B was prepared by mixing 14.7 g of polyvinyl alcohol having a polymerization degree of 2,400 and a saponification degree of 99% or more as a water-soluble polymer, 324 g of water, and 17 g of isopropyl alcohol.
Subsequently, the liquid A and the liquid B were mixed in a weight ratio of 6.5:3.5. The solution thus obtained was used as a coating agent for a gas barrier coating film.
上記の蒸着層2上に、上記で調製したガスバリア性塗布膜用コート剤をスピンコート法によりコーティングした。その後、180℃で60秒間、オーブンにて加熱処理して、厚さ約400nmのガスバリア性塗布膜3を蒸着層2上に形成した。このようにして、基材1、蒸着層2及びガスバリア性塗布膜3を有するバリア性積層フィルム5を得た。 The gas barrier coating film coating agent prepared above was coated on the deposition layer 2 by spin coating. After that, the deposition layer 2 was heated in an oven at 180°C for 60 seconds to form a gas barrier coating film 3 having a thickness of about 400 nm on the deposition layer 2. In this way, a barrier laminate film 5 having the substrate 1, the deposition layer 2, and the gas barrier coating film 3 was obtained.
実施例B1のバリア性積層フィルム5に対して、変成率の測定、酸素透過度の測定、水蒸気透過度の測定及びループスティフネスの測定を行った。 The transformation rate, oxygen permeability, water vapor permeability, and loop stiffness of the barrier laminate film 5 of Example B1 were measured.
(変成率)
真空引きされた環境下で、バリア性積層フィルム5のガスバリア性塗布膜3の表面にCs(セシウム)イオン銃により一定の速度でソフトエッチングを繰り返しながら、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)を用いて、ガスバリア性塗布膜3に由来するイオンと、蒸着層2に由来するイオンと、基材1に由来するイオンを測定した。例えば、基材1の樹脂フィルム由来のC6(質量数72.00)、蒸着層2の酸化アルミニウム蒸着膜由来のAl2O4H(質量数118.93)イオンの質量分析を行った。
(Metamorphism rate)
In a vacuum environment, the surface of the gas barrier coating film 3 of the barrier laminate film 5 was repeatedly soft-etched at a constant rate with a Cs (cesium) ion gun while measuring the ions derived from the gas barrier coating film 3, the vapor-deposited layer 2, and the ions derived from the substrate 1 using time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS). For example, mass analysis was performed on C 6 (mass number 72.00) ions derived from the resin film of the substrate 1 and Al 2 O 4 H (mass number 118.93) ions derived from the aluminum oxide vapor-deposited film of the vapor-deposited layer 2.
TOF-SIMSに用いられる飛行時間型二次イオン質量分析計としてはION TOF社製、TOF.SIMS5を用い、下記測定条件で測定を行なった。これによって、図10に示すようなグラフを得た。
(TOFSIMS測定条件)
・一次イオン種類:Bi3++(0.2pA,100μs)
・測定面積:150×150μm2
・エッチング銃種類:Cs(1keV、60nA)
・エッチング面積:600×600μm2
・エッチングEtレート:3sec/Cycle
・真空引き時間:1×10-6mbar以下で15時間以上
飛行時間型二次イオン質量分析計を用いた測定は、真空引きを開始した後、30時間以内に実施した。
The time-of-flight secondary ion mass spectrometer used in the TOF-SIMS was a TOF.SIMS5 manufactured by ION TOF, Inc., and measurements were performed under the following measurement conditions, thereby obtaining the graph shown in FIG.
(TOFSIMS measurement conditions)
Primary ion type: Bi3 ++ (0.2 pA, 100 μs)
・Measurement area: 150 x 150 μm 2
Etching gun type: Cs (1 keV, 60 nA)
Etching area: 600 x 600 μm
Etching rate: 3 sec/cycle
Evacuation time: 15 hours or more at 1×10 −6 mbar or less. Measurements using a time-of-flight secondary ion mass spectrometer were carried out within 30 hours after the start of evacuation.
グラフにおいて、ガスバリア性塗布膜3の構成元素であるSiO2(質量数59.96)の強度が、ガスバリア性塗布膜3における強度の半分になる位置を、ガスバリア性塗布膜3と蒸着層2の界面として特定した。また、基材1の構成材料であるC6(質量数72.00)の強度が、基材1における強度の半分になる位置を、基材1と蒸着層2の界面として特定した。また、2つの界面の間の、厚み方向における距離を、蒸着層2の厚みとして採用した。 In the graph, the position where the strength of SiO2 (mass number 59.96), a constituent element of gas barrier coating film 3, is half that of gas barrier coating film 3, was identified as the interface between gas barrier coating film 3 and vapor-deposited layer 2. Also, the position where the strength of C6 (mass number 72.00), a constituent material of substrate 1, is half that of substrate 1, was identified as the interface between substrate 1 and vapor-deposited layer 2. Also, the distance in the thickness direction between the two interfaces was adopted as the thickness of vapor-deposited layer 2.
次に、測定された元素結合Al2O4H(質量数118.93)を表すピークを求め、そのピークから界面までを遷移領域とした。ただし、ガスバリア性塗布膜3の成分がAl2O4H(質量数118.93)と同じ質量数の材料で構成される場合、118.93の波形を分離する必要がある。 Next, the peak representing the measured element bond Al2O4H ( mass number 118.93) was obtained, and the region from the peak to the interface was defined as the transition region. However, if the gas barrier coating film 3 is composed of a material with the same mass number as Al2O4H ( mass number 118.93), it is necessary to separate the waveform of 118.93.
ガスバリア性塗布膜3と蒸着層2の界面に、反応物AlSiO4と、水酸化物Al2O4Hとが生じる場合、それらと、基材1と蒸着層2の間の界面に存在するAl2O4Hを分離することができる。このように、波形の分離については、ガスバリア性塗布膜3の材料に応じて適宜対応することができる。 When reaction products AlSiO4 and hydroxide Al2O4H are generated at the interface between the gas barrier coating film 3 and the vapor deposition layer 2, they can be separated from the Al2O4H present at the interface between the substrate 1 and the vapor deposition layer 2. In this way, the separation of the corrugations can be dealt with appropriately depending on the material of the gas barrier coating film 3.
波形分離においては、例えば、TOF-SIMSで得られた、質量数118.93のプロファイルを、Gaussian関数を用いて非線形のカーブフィッティングを行い最小二乗法Levenberg Marquardt アルゴリズムを使用して重複ピークの分離を行ってもよい。 In waveform separation, for example, the profile of mass number 118.93 obtained by TOF-SIMS may be subjected to nonlinear curve fitting using a Gaussian function, and overlapping peaks may be separated using the least squares Levenberg Marquardt algorithm.
実施例B1のバリア性積層フィルム5から2つのサンプルを準備し、2つのサンプルのそれぞれについて、蒸着層2の変成率を、(遷移領域の厚みW1/蒸着層2の厚み)×100(%)として算出した。結果、第1のサンプルにおける変成率は36.2%であり、第2のサンプルにおける変成率は28.8%であった。 Two samples were prepared from the barrier laminate film 5 of Example B1, and the conversion rate of the vapor-deposited layer 2 for each of the two samples was calculated as (thickness W1 of the transition region/thickness of the vapor-deposited layer 2) × 100 (%). As a result, the conversion rate of the first sample was 36.2%, and the conversion rate of the second sample was 28.8%.
(ループスティフネス)
また、実施例B1のバリア性積層フィルム5から、上述の矩形状の試験片40を作成し、流れ方向及び垂直方向におけるループスティフネスを測定した。測定器としては、東洋精機社製のNo.581ループステフネステスタ(登録商標)LOOP STIFFNESS TESTER DA型を用いた。測定時の環境は、温度23℃、相対湿度50%とした。結果、バリア性積層フィルム5の流れ方向におけるループスティフネスは0.0021Nであり、垂直方向におけるループスティフネスは0.0.0021Nであった。
(Loop Stiffness)
The above-mentioned rectangular test piece 40 was prepared from the barrier laminate film 5 of Example B1, and the loop stiffness in the machine direction and the perpendicular direction was measured. The measuring device used was a loop stiffness tester (registered trademark) LOOP STIFFNESS TESTER DA type No. 581 manufactured by Toyo Seiki Seisakusho. The environment during the measurement was a temperature of 23°C and a relative humidity of 50%. As a result, the loop stiffness in the machine direction of the barrier laminate film 5 was 0.0021 N, and the loop stiffness in the perpendicular direction was 0.0.0021 N.
(酸素透過度)
上述のように作製したバリア性積層フィルム5と、厚さ60μmの無延伸ポリプロピレンフィルム(CPPフィルム)とを、2液硬化型ポリウレタン系接着剤を介してドライラミネート法により貼り合わせて、包装材料8を作製した。CPPフィルムとしては、東レフィルム加工株式会社製の未延伸ポリプロピレンフィルム ZK207を用いた。
(Oxygen permeability)
The barrier laminate film 5 prepared as described above and a 60 μm-thick unstretched polypropylene film (CPP film) were bonded together by a dry lamination method using a two-component curing polyurethane adhesive to prepare a packaging material 8. As the CPP film, an unstretched polypropylene film ZK207 manufactured by Toray Advanced Film Co., Ltd. was used.
続いて、包装材料8を、48時間エージング処理した後、レトルト処理前の酸素透過度を評価するためのサンプルを包装材料8から作製した。 Next, packaging material 8 was aged for 48 hours, and then a sample was made from packaging material 8 to evaluate the oxygen permeability before retort treatment.
また、包装材料8を用いて、B5サイズの四方シールパウチを作製した。続いて、四方シールパウチの上部の開口部から四方シールパウチの内部に水100mLを注入した後、上部にシール部を形成して四方シールパウチを封止した。続いて、四方シールパウチに対して、121℃、40分間のレトルト処理を施した。
続いて、レトルト処理が施された後の四方シールパウチの片面を構成している包装材料8を切り出して、レトルト処理後の酸素透過度を評価するためのサンプルを作製した。
Also, a B5 size four-sided sealed pouch was produced using the packaging material 8. Then, 100 mL of water was poured into the four-sided sealed pouch from the top opening, and then a seal was formed at the top to seal the four-sided sealed pouch. Then, the four-sided sealed pouch was subjected to a retort treatment at 121° C. for 40 minutes.
Next, the packaging material 8 constituting one side of the four-side sealed pouch after the retort treatment was cut out to prepare a sample for evaluating the oxygen transmission rate after the retort treatment.
続いて、レトルト処理前のサンプル及びレトルト処理後のサンプルを、基材1が酸素供給側となるようにセットして、23℃、100%RH雰囲気下の測定条件で、JIS K 7126 B法に準拠して酸素透過度を測定した。測定器としては、酸素透過度測定装置(モダンコントロール(MOCON)社製〔機種名:オクストラン(OX-TRAN)2/21〕)を用いた。結果、レトルト処理前のサンプルの酸素透過度は0.24cc/m2/24hr/atmであった。また、レトルト処理後のサンプルの酸素透過度は0.20cc/m2/24hr/atmであった。このように、レトルト処理前及びレトルト処理後のいずれの状態においても、酸素透過度を0.50cc/m2/24hr/atm未満にすることができた。 Next, the sample before retort treatment and the sample after retort treatment were set so that the substrate 1 was on the oxygen supply side, and the oxygen permeability was measured in accordance with JIS K 7126 B method under the measurement conditions of 23°C and 100% RH atmosphere. As a measuring instrument, an oxygen permeability measuring device (manufactured by Modern Control (MOCON) [model name: OX-TRAN 2/21]) was used. As a result, the oxygen permeability of the sample before retort treatment was 0.24cc/m 2 /24hr/atm. Moreover, the oxygen permeability of the sample after retort treatment was 0.20cc/m 2 /24hr/atm. Thus, in both the state before retort treatment and the state after retort treatment, the oxygen permeability could be made less than 0.50cc/m 2 /24hr/atm.
(水蒸気透過度)
酸素透過度の測定の場合と同一のサンプルを用いて、水蒸気透過度の測定を行った。具体的には、各サンプルを、基材1がセンサー側となるようにセットして、37.8℃、100%RH雰囲気下の測定条件で、JIS K 7126 B法に準拠して水蒸気透過度を測定した。測定器としては、水蒸気透過度測定装置(モコン(MOCON)社製の測定機〔機種名、パーマトラン(PERMATRAN)3/33〕)を用いた。結果、レトルト処理前のサンプルの水蒸気透過度は0.61g/m2/24hrであった。また、レトルト処理後のサンプルの水蒸気透過度は1.05g/m2/24hrであった。このように、レトルト処理前及びレトルト処理後のいずれの状態においても、水蒸気透過度を1.5g/m2/24hr未満にすることができた。
(Water vapor permeability)
The water vapor permeability was measured using the same sample as in the case of measuring the oxygen permeability. Specifically, each sample was set so that the substrate 1 was on the sensor side, and the water vapor permeability was measured in accordance with JIS K 7126 B method under the measurement conditions of 37.8°C and 100% RH atmosphere. As a measuring instrument, a water vapor permeability measuring device (a measuring instrument manufactured by MOCON [model name: PERMATRAN 3/33]) was used. As a result, the water vapor permeability of the sample before retort treatment was 0.61 g/m 2 /24hr. In addition, the water vapor permeability of the sample after retort treatment was 1.05 g/m 2 /24hr. In this way, the water vapor permeability could be made less than 1.5 g/m 2 /24hr in both the state before retort treatment and the state after retort treatment.
[実施例B2]
蒸着層2上にガスバリア性塗布膜3を形成しなかったこと以外は、実施例B1の場合と同様にして、基材1と、基材1上に設けられた蒸着層2と、を備えるバリア性積層フィルム5を作製した。続いて、実施例B1の場合と同様にして、実施例B2のバリア性積層フィルム5から2つのサンプルを準備し、2つのサンプルのそれぞれについて、蒸着層2の変成率を、(遷移領域の厚みW1/蒸着層2の厚み)×100(%)として算出した。結果、第2のサンプルにおける変成率は37.8%であり、第2のサンプルにおける変成率は42.2%であった。
[Example B2]
A barrier laminate film 5 including a substrate 1 and a deposition layer 2 provided on the substrate 1 was produced in the same manner as in Example B1, except that the gas barrier coating film 3 was not formed on the deposition layer 2. Then, two samples were prepared from the barrier laminate film 5 of Example B2 in the same manner as in Example B1, and the conversion rate of the deposition layer 2 for each of the two samples was calculated as (thickness W 1 of the transition region/thickness of the deposition layer 2)×100(%). As a result, the conversion rate in the second sample was 37.8%, and the conversion rate in the second sample was 42.2%.
また、実施例B2のバリア性積層フィルム5から、上述の矩形状の試験片40を作成し、実施例B1の場合と同様にして、流れ方向及び垂直方向におけるループスティフネスを測定した。結果、バリア性積層フィルム5の流れ方向におけるループスティフネスは0.0021Nであり、垂直方向におけるループスティフネスは0.0021Nであった。 The above-mentioned rectangular test piece 40 was also prepared from the barrier laminate film 5 of Example B2, and the loop stiffness in the machine direction and the vertical direction was measured in the same manner as in Example B1. As a result, the loop stiffness in the machine direction of the barrier laminate film 5 was 0.0021 N, and the loop stiffness in the vertical direction was 0.0021 N.
[比較例B1]
基材1として、流れ方向及び垂直方向のいずれにおいても0.0017N未満のループスティフネスを有し、石油由来のPETからなる二軸延伸PETフィルムを用いたこと以外は、実施例B1の場合と同様にして、基材1と、基材1上に設けられた蒸着層2と、蒸着層2上に設けられたガスバリア性塗布膜3と、を備えるバリア性積層フィルム5を作製した。続いて、実施例B1の場合と同様にして、比較例B1のバリア性積層フィルム5から、上述の矩形状の試験片40を作成し、流れ方向及び垂直方向におけるループスティフネスを測定した。結果、バリア性積層フィルム5の流れ方向におけるループスティフネスは0.0014Nであり、垂直方向におけるループスティフネスは0.0016Nであった。
[Comparative Example B1]
A barrier laminate film 5 including a substrate 1, a deposition layer 2 provided on the substrate 1, and a gas barrier coating film 3 provided on the deposition layer 2 was produced in the same manner as in Example B1, except that a biaxially stretched PET film having a loop stiffness of less than 0.0017 N in both the machine direction and the perpendicular direction and made of petroleum-derived PET was used as the substrate 1. Then, in the same manner as in Example B1, the above-mentioned rectangular test piece 40 was produced from the barrier laminate film 5 of Comparative Example B1, and the loop stiffness in the machine direction and perpendicular direction was measured. As a result, the loop stiffness in the machine direction of the barrier laminate film 5 was 0.0014 N, and the loop stiffness in the perpendicular direction was 0.0016 N.
1 基材
2 蒸着層
3 ガスバリア性塗布膜
5 バリア性積層フィルム
6 接着層
7 熱可塑性樹脂層
8 包装材料
60 成膜装置
62 減圧チャンバ
62A 基材搬送室
62B プラズマ前処理室
62C 成膜室
63 巻き出しローラー
64 ガイドローラー
65 巻き取りローラー
68 原料ガス揮発供給装置
69 原料ガス供給ノズル
70 プラズマ前処理ローラー
71 電極
72 プラズマ供給ノズル
75 成膜ローラー
76 成膜手段
80 真空ポンプ
81 電力供給配線
82 電源
85a~85c 隔壁
Reference Signs List 1 Substrate 2 Vapor deposition layer 3 Gas barrier coating film 5 Barrier laminate film 6 Adhesive layer 7 Thermoplastic resin layer 8 Packaging material 60 Film forming device 62 Decompression chamber 62A Substrate transport chamber 62B Plasma pretreatment chamber 62C Film forming chamber 63 Unwinding roller 64 Guide roller 65 Winding roller 68 Raw material gas volatilization supply device 69 Raw material gas supply nozzle 70 Plasma pretreatment roller 71 Electrode 72 Plasma supply nozzle 75 Film forming roller 76 Film forming means 80 Vacuum pump 81 Power supply wiring 82 Power sources 85a to 85c Partition wall
Claims (14)
前記基材上に設けられ、金属又は無機化合物を含む蒸着層と、を備え、
前記基材は、流れ方向及び垂直方向において0.0017N以上のループスティフネスを有し、且つポリエステルを主成分として含み、
少なくとも1つの方向において、前記基材の引張強度を引張伸度で割った値が2.0〔MPa/%〕以上であり、
前記基材の厚みは、16μm以上25μm以下である、バリア性積層フィルム。 A substrate;
A deposition layer provided on the substrate and containing a metal or an inorganic compound;
The substrate has a loop stiffness of 0.0017 N or more in the machine direction and the perpendicular direction, and contains polyester as a main component;
In at least one direction, the tensile strength of the substrate divided by the tensile elongation is 2.0 [MPa/%] or more;
The thickness of the substrate is 16 μm or more and 25 μm or less.
前記透明蒸着層は、遷移領域を含み、
前記遷移領域は、前記バリア性積層フィルムを前記透明蒸着層側から飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)を用いてエッチングを行うことで検出される元素結合Al2O4Hのピークの位置と、前記透明蒸着層と前記基材との界面との間の領域であり、
前記透明蒸着層の厚みに対する前記遷移領域の厚みの比率が、5%以上60%以下である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のバリア性積層フィルム。 the deposition layer is a transparent deposition layer containing aluminum oxide,
the transparent deposition layer includes a transition region;
the transition region is a region between the position of a peak of elemental bond Al 2 O 4 H detected by etching the barrier laminate film from the transparent deposition layer side by using a time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) and the interface between the transparent deposition layer and the substrate,
4. The barrier laminate film according to claim 1, wherein a ratio of a thickness of the transition region to a thickness of the transparent vapor deposition layer is 5% or more and 60% or less.
前記基材上に金属又は無機化合物を蒸着させて前記基材上に蒸着層を形成する蒸着工程と、を備え、
前記基材は、流れ方向及び垂直方向において0.0017N以上のループスティフネスを有し、且つポリエステルを主成分として含み、
少なくとも1つの方向において、前記基材の引張強度を引張伸度で割った値が2.0〔MPa/%〕以上であり、
前記基材の厚みは、16μm以上25μm以下である、バリア性積層フィルムの製造方法。 Providing a substrate;
A deposition step of depositing a metal or an inorganic compound on the substrate to form a deposition layer on the substrate,
The substrate has a loop stiffness of 0.0017 N or more in the machine direction and the perpendicular direction, and contains polyester as a main component;
In at least one direction, the tensile strength of the substrate divided by the tensile elongation is 2.0 [MPa/%] or more;
The method for producing a barrier laminate film, wherein the substrate has a thickness of 16 μm or more and 25 μm or less.
前記蒸着工程は、前記基材の前記プラズマ処理面上に前記蒸着層を形成する、請求項6に記載のバリア性積層フィルムの製造方法。 The method further includes a plasma pretreatment step of subjecting the substrate to a plasma treatment to form a plasma-treated surface on the substrate,
The method for producing a barrier laminate film according to claim 6 , wherein the vapor deposition step forms the vapor deposition layer on the plasma-treated surface of the substrate.
前記酸素ガスと前記不活性ガスとの混合比率(酸素ガス/不活性ガス)が、6/1~1/1の範囲内である、請求項7又は8に記載のバリア性積層フィルムの製造方法。 The plasma pretreatment step includes a step of supplying a mixed gas of oxygen gas and an inert gas as a plasma raw material gas,
The method for producing a barrier laminate film according to claim 7 or 8, wherein a mixing ratio of the oxygen gas to the inert gas (oxygen gas/inert gas) is within a range of 6/1 to 1/1.
前記バリア性積層フィルムの製造方法は、前記蒸着層上にガスバリア性塗布膜用コート剤を塗布し、加熱乾燥することによって、ガスバリア性塗布膜を形成する工程を更に備える、請求項6乃至9のいずれか一項に記載のバリア性積層フィルムの製造方法。 the vapor deposition layer is a transparent vapor deposition layer containing an inorganic compound,
10. The method for producing a barrier laminate film according to claim 6, further comprising the step of applying a coating agent for a gas barrier coating film onto the deposition layer, and drying the applied coating agent by heating to form a gas barrier coating film.
前記バリア性積層フィルムに積層された熱可塑性樹脂層と、を備え、
前記基材は、流れ方向及び垂直方向において0.0017N以上のループスティフネスを有し、且つポリエステルを主成分として含み、
少なくとも1つの方向において、前記基材の引張強度を引張伸度で割った値が2.0〔MPa/%〕以上であり、
前記基材の厚みは、16μm以上25μm以下である、包装材料。 A barrier laminate film having a substrate and a vapor-deposited layer containing a metal or an inorganic compound provided on the substrate;
a thermoplastic resin layer laminated on the barrier laminate film,
The substrate has a loop stiffness of 0.0017 N or more in the machine direction and the perpendicular direction, and contains polyester as a main component;
In at least one direction, the tensile strength of the substrate divided by the tensile elongation is 2.0 [MPa/%] or more;
The packaging material, wherein the thickness of the substrate is 16 μm or more and 25 μm or less.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018186137 | 2018-09-28 | ||
JP2018186137 | 2018-09-28 | ||
JP2019041903 | 2019-03-07 | ||
JP2019041903 | 2019-03-07 | ||
JP2019064872A JP7296050B2 (en) | 2018-09-28 | 2019-03-28 | Barrier laminated film, method for producing barrier laminated film, and packaging material provided with barrier laminated film |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019064872A Division JP7296050B2 (en) | 2018-09-28 | 2019-03-28 | Barrier laminated film, method for producing barrier laminated film, and packaging material provided with barrier laminated film |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023123494A JP2023123494A (en) | 2023-09-05 |
JP7561331B2 true JP7561331B2 (en) | 2024-10-04 |
Family
ID=72431509
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019064872A Active JP7296050B2 (en) | 2018-09-28 | 2019-03-28 | Barrier laminated film, method for producing barrier laminated film, and packaging material provided with barrier laminated film |
JP2023092613A Active JP7561331B2 (en) | 2018-09-28 | 2023-06-05 | BARRIER LAMINATE FILM, METHOD FOR PRODUCING BARRIER LAMINATE FILM, AND PACKAGING MATERIAL COMPRISING BARRIER LAMINATE FILM |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019064872A Active JP7296050B2 (en) | 2018-09-28 | 2019-03-28 | Barrier laminated film, method for producing barrier laminated film, and packaging material provided with barrier laminated film |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7296050B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112455003A (en) * | 2020-11-18 | 2021-03-09 | 马鞍山华庆包装有限公司 | Manufacturing process of paper-plastic composite bag |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012214248A (en) | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Kohjin Co Ltd | Retort packaging material including biaxially stretched polybutylene terephthalate film |
JP2016101721A (en) | 2014-11-28 | 2016-06-02 | 東レフィルム加工株式会社 | Laminate sheet |
WO2017126563A1 (en) | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 東洋紡株式会社 | Biaxially-stretched polyester film, laminate and packaging bag |
WO2018052042A1 (en) | 2016-09-15 | 2018-03-22 | 大日本印刷株式会社 | Pouch |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3605908B2 (en) * | 1995-10-31 | 2004-12-22 | 凸版印刷株式会社 | Barrier laminate and method for producing the same |
JP5455539B2 (en) * | 2009-10-13 | 2014-03-26 | 藤森工業株式会社 | LAMINATE MANUFACTURING METHOD, LAMINATE, AND PACKAGING CONTAINER USING THE SAME |
-
2019
- 2019-03-28 JP JP2019064872A patent/JP7296050B2/en active Active
-
2023
- 2023-06-05 JP JP2023092613A patent/JP7561331B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012214248A (en) | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Kohjin Co Ltd | Retort packaging material including biaxially stretched polybutylene terephthalate film |
JP2016101721A (en) | 2014-11-28 | 2016-06-02 | 東レフィルム加工株式会社 | Laminate sheet |
WO2017126563A1 (en) | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 東洋紡株式会社 | Biaxially-stretched polyester film, laminate and packaging bag |
WO2018052042A1 (en) | 2016-09-15 | 2018-03-22 | 大日本印刷株式会社 | Pouch |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023123494A (en) | 2023-09-05 |
JP7296050B2 (en) | 2023-06-22 |
JP2020147020A (en) | 2020-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7192781B2 (en) | LAMINATED FILM, BARRIER LAMINATED FILM, GAS BARRIER PACKAGING MATERIAL AND GAS BARRIER PACKAGE USING THE BARRIER LAMINATED FILM | |
JP5889281B2 (en) | Barrier vapor deposition film | |
CN111867825B (en) | Barrier laminate film and packaging material using same | |
JP7434767B2 (en) | Gas-barrier vapor-deposited film, and laminates, packaging materials, and packages using the gas-barrier vapor-deposited film | |
CN111886131B (en) | Barrier resin film, barrier laminate, and packaging material using barrier laminate | |
JP7434766B2 (en) | Gas barrier vapor deposited films, gas barrier laminates, gas barrier packaging materials and gas barrier packaging bodies. | |
JP7027972B2 (en) | Barrier resin film, barrier laminate, and packaging material using the barrier laminate | |
JP2024041795A (en) | Packaging material and packaging material-containing retort pouch or microwave pouch | |
JP2020029095A (en) | Barrier film and packaging material | |
JP2020044708A (en) | Gas battier vapor-deposited film, gas barrier laminate, gas barrier packaging material, and gas barrier package | |
JP7561331B2 (en) | BARRIER LAMINATE FILM, METHOD FOR PRODUCING BARRIER LAMINATE FILM, AND PACKAGING MATERIAL COMPRISING BARRIER LAMINATE FILM | |
WO2012060424A1 (en) | Gas-barrier laminate film | |
JP7318783B2 (en) | packaging bag | |
JP7371616B2 (en) | Packaging materials and retort pouches or microwave pouches containing packaging materials | |
JP2020189481A (en) | Tacky adhesive barrier film and adherend with the barrier film | |
JP2024052668A (en) | Multilayer film and packaging film | |
JP2013233658A (en) | Gas barrier film | |
JP2013233745A (en) | Gas barrier film and method for producing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230605 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240823 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240905 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7561331 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |