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JP2009221372A - Coating-film forming agent and coating film - Google Patents

Coating-film forming agent and coating film Download PDF

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JP2009221372A
JP2009221372A JP2008068061A JP2008068061A JP2009221372A JP 2009221372 A JP2009221372 A JP 2009221372A JP 2008068061 A JP2008068061 A JP 2008068061A JP 2008068061 A JP2008068061 A JP 2008068061A JP 2009221372 A JP2009221372 A JP 2009221372A
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film
coating film
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Mariko Hori
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Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

【課題】製膜安定性に優れた塗膜形成剤、およびそれから得られた塗膜を提供する。
【解決手段】 金属アルコキシドの加水分解生成物(A)と、下記の一般式(1)で表される1,2−ジオール構造単位を有するポリビニルアルコール系樹脂(B)を含有することを特徴とする塗膜形成剤を用いる。
【化1】

Figure 2009221372

[一般式(1)において、R1、R2、及びR3はそれぞれ独立して水素原子または有機基を示し、Xは単結合または結合鎖を示し、R4、R5、及びR6はそれぞれ独立して水素原子または有機基を示す。]
【選択図】なしThe present invention provides a coating film forming agent having excellent film forming stability and a coating film obtained therefrom.
SOLUTION: It contains a hydrolysis product (A) of a metal alkoxide and a polyvinyl alcohol resin (B) having a 1,2-diol structural unit represented by the following general formula (1). A coating film forming agent is used.
[Chemical 1]
Figure 2009221372

[In General Formula (1), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an organic group, X represents a single bond or a bonded chain, and R 4 , R 5 , and R 6 represent Each independently represents a hydrogen atom or an organic group. ]
[Selection figure] None

Description

本発明はポリビニルアルコール系樹脂(以下、PVA系樹脂と称す。)を用いた塗膜形成剤に関するものであり、詳しくは、製膜安定性に優れた塗膜形成剤に関するものである。   The present invention relates to a film-forming agent using a polyvinyl alcohol-based resin (hereinafter referred to as PVA-based resin), and specifically relates to a film-forming agent having excellent film-forming stability.

従来、PVA樹脂と、アルコキシシランおよびシランカップリング剤を含有する組成物からゾル‐ゲル法によって、バリア性積層フィルムを得る技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
上記技術はまず、アルコキシシランを有機溶媒中、少量の水と触媒により加水分解させる(該加水分解物は同時に一部脱水縮合する)。次いで、かかる加水分解生成物(および/または縮合物)とPVA樹脂水溶液とを混合し、塗工液を得る。そして、かかる塗工液を基材フィルムに塗布し、溶媒を除去して塗膜を得るものである。
Conventionally, a technique for obtaining a barrier laminated film from a composition containing a PVA resin, an alkoxysilane, and a silane coupling agent by a sol-gel method has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
In the above technique, first, alkoxysilane is hydrolyzed in an organic solvent with a small amount of water and a catalyst (the hydrolyzate is partially dehydrated and condensed at the same time). Next, the hydrolysis product (and / or condensate) and the PVA resin aqueous solution are mixed to obtain a coating solution. And this coating liquid is apply | coated to a base film, a solvent is removed, and a coating film is obtained.

上記のようにゾル−ゲル法では一般的に金属アルコキシドが使用され、その溶媒としては有機溶媒(例えばアルコール類)が使用されるが、一般的にPVA系樹脂と有機溶媒とは相性が悪いため、有機溶媒を含むアルコキシシランの加水分解生成物溶液とPVA系樹脂水溶液とを混合すると、ゲル状物などの不純物が析出して系が不均一となり、製膜安定性に問題があった。特に、工業的に製造する場合には厳密なコントロールを要し、品質管理が煩雑であり、製品の規格ぶれが大きく再現性に乏しいという問題があった。
特開平4−345841号公報
As described above, metal alkoxide is generally used in the sol-gel method, and an organic solvent (for example, alcohols) is used as the solvent. However, since the PVA resin and the organic solvent are generally incompatible, When an alkoxysilane hydrolysis product solution containing an organic solvent and a PVA-based resin aqueous solution are mixed, impurities such as a gel-like substance are deposited, the system becomes non-uniform, and there is a problem in film formation stability. In particular, in the case of industrial production, there is a problem that strict control is required, quality control is complicated, product standard fluctuation is large, and reproducibility is poor.
Japanese Patent Laid-Open No. 4-345841

本発明では、上記問題点を踏まえ、製膜安定性に優れた塗膜形成剤、およびそれから得られた塗膜を提供することを目的とするものである。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a coating film forming agent excellent in film forming stability and a coating film obtained therefrom.

本発明者は、上記実情に鑑み鋭意検討した結果、PVA系樹脂として、特定の構造を有するPVA系樹脂(B)を用いることで、PVA系樹脂と金属アルコキシドの加水分解生成物(A)との親和性が格段に向上した結果、本発明の目的が達成されることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies in view of the above circumstances, the present inventor uses a PVA-based resin (B) having a specific structure as a PVA-based resin, and thereby a hydrolysis product (A) of a PVA-based resin and a metal alkoxide. As a result of the marked improvement in the affinity, the object of the present invention was found and the present invention was completed.

すなわち、本発明の要旨は、金属アルコキシドの加水分解生成物(A)と、アルコール、水、下記の一般式(1)で表される1,2−ジオール構造単位を有するポリビニルアルコール系樹脂(B)を含有することを特徴とする塗膜形成剤に存する。

Figure 2009221372
[一般式(1)において、R1、R2、及びR3はそれぞれ独立して水素原子または有機基を示し、Xは単結合または結合鎖を示し、R4、R5、及びR6はそれぞれ独立して水素原子または有機基を示す。] That is, the gist of the present invention is that a hydrolysis product (A) of metal alkoxide, alcohol, water, and a polyvinyl alcohol resin (B) having a 1,2-diol structural unit represented by the following general formula (1) (B) ) Is contained in the film-forming agent.
Figure 2009221372
[In General Formula (1), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an organic group, X represents a single bond or a bonded chain, and R 4 , R 5 , and R 6 represent Each independently represents a hydrogen atom or an organic group. ]

通常、一般的なPVA系樹脂はアルコールと相溶性が悪いため、水/アルコール溶媒においてアルコール含量が比較的多い場合(例えば、25重量%以上)に、不溶物が積出する傾向があった。これに対して本発明で用いる、前記一般式(1)で表される1,2−ジオール構造単位を有するPVA系樹脂(B)は、変性基の影響により、水/アルコール混合液中においてPVA系樹脂の結晶が成長し難く且つ水分子を水和する力が強いためか、本発明の塗膜形成剤は系中にアルコールを比較的多量に含んでいても1,2‐ジオール構造単位を有するPVA系樹脂(B)が安定に溶解しており、ゲルなどの沈殿物や析出物を生じ難い傾向がある。   Usually, since a general PVA-based resin is poorly compatible with alcohol, insoluble matters tend to accumulate when the alcohol content is relatively high (for example, 25% by weight or more) in a water / alcohol solvent. On the other hand, the PVA resin (B) having a 1,2-diol structural unit represented by the general formula (1) used in the present invention has a PVA in a water / alcohol mixture due to the influence of the modifying group. The film-forming agent of the present invention contains 1,2-diol structural units even if the system contains a relatively large amount of alcohol, because crystals of the resin are difficult to grow and the ability to hydrate water molecules is strong. The PVA-based resin (B) it has is dissolved stably, and there is a tendency that precipitates such as gels and precipitates do not easily occur.

以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、これらの内容に特定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The description of the constituent requirements described below is an example (representative example) of an embodiment of the present invention, and is not limited to these contents.

<金属アルコキシドの加水分解生成物(A)について>
本発明で用いる金属アルコキシドの加水分解生成物(A)とは、金属アルコキシドを加水分解した生成物である。通常、金属アルコキシドは加水分解するとアルコキシ基が水酸基に置換される。かかる生成物は、生成物分子間で脱水縮合反応する性質を有するため、通常、金属アルコキシドの加水分解生成物(A)には加水分解生成物が脱水縮合した縮合物を含有する。
<About hydrolysis product (A) of metal alkoxide>
The metal alkoxide hydrolysis product (A) used in the present invention is a product obtained by hydrolyzing a metal alkoxide. Usually, when a metal alkoxide is hydrolyzed, the alkoxy group is replaced with a hydroxyl group. Since such a product has a property of dehydration condensation reaction between product molecules, the metal alkoxide hydrolysis product (A) usually contains a condensation product obtained by dehydration condensation of the hydrolysis product.

上記金属アルコキシドは、ゾル−ゲル法に用いられる公知一般の金属アルコキシドであり、具体的には金属原子にアルコキシ基が少なくとも1つ結合している化合物である。
かかる金属アルコキシドの金属原子は、通常ケイ素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム等である。反応速度が比較的遅く、加水分解反応制御がしやすい点から、好ましくはケイ素である。
さらに、アルコキシ基とは、通常メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜10の脂肪族アルコキシ基、フェノキシ基、アリールオキシ基等の炭素数6〜15の芳香族アルコキシ基である。加水分解反応制御がしやすい点から、好ましくは炭素数1〜10の脂肪族アルコキシ基、特に好ましくは炭素数1〜4の脂肪族アルコキシ基である。
The metal alkoxide is a known general metal alkoxide used in the sol-gel method, and specifically a compound in which at least one alkoxy group is bonded to a metal atom.
The metal atom of such a metal alkoxide is usually silicon, aluminum, titanium, zirconium or the like. Silicon is preferred because the reaction rate is relatively slow and the hydrolysis reaction is easily controlled.
Furthermore, the alkoxy group is usually an aromatic alkoxy group having 6 to 15 carbon atoms such as an aliphatic alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, or a butoxy group, a phenoxy group, or an aryloxy group. It is. From the viewpoint of easy control of the hydrolysis reaction, an aliphatic alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and an aliphatic alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is particularly preferable.

また、上記金属アルコキシドは、上記アルコキシ基以外の他の官能基を有していてもよい。例えば、メチル基、エチル基等のアルキル基、フェニル基やベンジル基等のアリール基、ヒドロキシル基、アミノ基、メルカプト基、カルボキシル基(及びその誘導体)、ビニル基、アリル基等を有していてもよい。中でも好ましくは炭素数1〜4のアルキル基および炭素数6〜10のアリール基である。   The metal alkoxide may have a functional group other than the alkoxy group. For example, it has an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, an aryl group such as a phenyl group or a benzyl group, a hydroxyl group, an amino group, a mercapto group, a carboxyl group (and its derivatives), a vinyl group, an allyl group, etc. Also good. Among these, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and an aryl group having 6 to 10 carbon atoms are preferable.

具体的には、例えばトリメトキシアルミネート、トリエトキシアルミネート、トリプロポキシアルミネートなどのトリアルコキシアルミネート類等のアルミニウムアルコキシド;ジエチルジエトキシチタネートなどのジアルコキシチタネート、トリメトキシチタネートなどのトリアルコキシチタネート、エチルトリメトキシチタネートなどのアルキルトリアルコキシチタネート、フェニルトリメトキシチタネートなどのアリールトリアルコキシチタネート等のトリアルコキシチタネート類、テトラメトキシチタネート、テトラエトキシチタネート、テトラプロポキシチタネートなどのテトラアルコキシチタネート類等のチタンアルコキシドが挙げられる。   Specifically, for example, aluminum alkoxides such as trialkoxyaluminates such as trimethoxyaluminate, triethoxyaluminate and tripropoxyaluminate; dialkoxytitanates such as diethyldiethoxytitanate, trialkoxytitanates such as trimethoxytitanate Titanium trialkoxides such as alkyltrialkoxytitanates such as alkyltrialkoxytitanates such as alkyltrialkoxytitanates such as alkyltrialkoxytitanates, trialkoxytitanates such as aryltrialkoxytitanates such as phenyltrimethoxytitanate, tetraalkoxytitanates Is mentioned.

さらに、シランアルコキシドが挙げられ、例えば具体的にはモノアルコキシシラン、ジアルコキシシラン、トリアルコキシシラン、テトラアルコキシシランが挙げられる。
具体的には、ビニルジメチルエトキシシランなどのモノアルコキシシラン;ジメチルジメトキシシランなどのジアルキルジアルコキシシラン;ジアリールジアルコキシシラン;3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−[N−(2−アミノエチル)アミノ]プロピルメチルジメトキシシラン等のアミノ基含有ジアルコキシシラン;3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン等のメルカプト基含有ジアルコキシシラン;3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等の(メタ)アクリロイル基含有ジアルコキシシラン;ビニルジメトキシメチルシラン、ビニルメチルジエトキシシラン等のアルケニル基含有ジアルコキシシラン;3−グリシジルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルエチルジエトキシシランなどのエポキシ基含有ジアルコキシシラン類などのジアルコキシシランが挙げられる。
Furthermore, silane alkoxide is mentioned, for example, specifically, monoalkoxysilane, dialkoxysilane, trialkoxysilane, and tetraalkoxysilane.
Specifically, monoalkoxysilanes such as vinyldimethylethoxysilane; dialkyl dialkoxysilanes such as dimethyldimethoxysilane; diaryl dialkoxysilanes; 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3- [N- (2-aminoethyl) amino An amino group-containing dialkoxysilane such as propylmethyldimethoxysilane; a mercapto group-containing dialkoxysilane such as 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane; a (meth) acryloyl group-containing dialkyl such as 3- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane Alkoxysilanes; Alkenyl group-containing dialkoxysilanes such as vinyldimethoxymethylsilane and vinylmethyldiethoxysilane; 3-glycidyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidyloxypro Methyl diethoxy silane, dialkoxy silane such as an epoxy group-containing dialkoxysilane such as 3-glycidyloxypropyl ethyl diethoxy silane.

また、トリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシランなどのアルキルトリアルコキシシラン類、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などのアリールトリアルコキシシラン類、2−アミノエチルトリメトキシシラン、2−[N−(2−アミノエチル)アミノ]エチルトリメトキシシラン等のアミノ基含有トリアルコキシシラン;3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト基含有トリアルコキシシラン;ビニルトリメトキシシラン等のアルケニル基含有トリアルコキシシラン;2−(メタ)アクリロキシエチルトリメトキシシラン、2−(メタ)アクリロキシエチルトリエトキシシラン等の(メタ)アクリロイル基含有トリアルコキシシラン;(グリシジルオキシアルキル)トリアルコキシシラン(例えば、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシランなどのエポキシ基含有トリアルコキシシラン;γ−イソシアノプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアノプロピルトリエトキシシランなどのイソシアネート基を有するトリアルコキシシラン;等のトリアルコキシシランが挙げられる。   In addition, alkyltrialkoxysilanes such as trimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, and ethyltriethoxysilane; aryltrialkoxysilanes such as phenyltrimethoxysilane and phenyltriethoxysilane; Amino group-containing trialkoxysilanes such as 2-aminoethyltrimethoxysilane and 2- [N- (2-aminoethyl) amino] ethyltrimethoxysilane; mercapto group-containing trialkoxysilanes such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane; Alkenyl group-containing trialkoxysilanes such as vinyltrimethoxysilane; (meth) acryloyl groups such as 2- (meth) acryloxyethyltrimethoxysilane and 2- (meth) acryloxyethyltriethoxysilane Trialkoxysilanes; (glycidyloxyalkyl) trialkoxysilanes (eg, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2 -Trialkoxysilane containing an epoxy group such as (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane; Trialkoxysilane having an isocyanate group such as γ-isocyanopropyltrimethoxysilane, γ-isocyanopropyltriethoxysilane; Of the trialkoxysilane.

さらに、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、テトラブトキシシランなどのテトラアルコキシシランが挙げられる。   Furthermore, tetraalkoxysilanes such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, and tetrabutoxysilane are exemplified.

これらの中でも市場入手性の点から、シランアルコキシドが好ましく、特に好ましくはトリアルコキシシランおよびテトラアルコキシシランであり、殊に好ましくは炭素数1〜4の脂肪族アルコキシ基を有するトリアルコキシシランおよびテトラアルコキシシランである。
尚、これらの金属アルコキシドは2種以上を同時に用いてもよい。
Among these, silane alkoxides are preferable from the viewpoint of market availability, particularly preferably trialkoxysilanes and tetraalkoxysilanes, particularly preferably trialkoxysilanes and tetraalkoxys having an aliphatic alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. Silane.
Two or more kinds of these metal alkoxides may be used at the same time.

上記の金属アルコキシドは、溶媒に溶解して加水分解する。
溶媒としては、通常メタノール、エタノール、プロパノール等の炭素数1〜4の脂肪族低級アルコール類が用いられる。
金属アルコキシドは、溶媒100重量部に対し通常30〜1500重量部、好ましくは50〜1000重量部である。かかる量が少なすぎた場合は加水分解反応が進行し難くなる傾向があり、多すぎた場合は加水分解反応速度が大きくなり、得られる塗膜の分子構造が3次元化し、低密度となる傾向がある。
The above metal alkoxide is dissolved in a solvent and hydrolyzed.
As the solvent, aliphatic lower alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as methanol, ethanol and propanol are usually used.
A metal alkoxide is 30-1500 weight part normally with respect to 100 weight part of solvents, Preferably it is 50-1000 weight part. If the amount is too small, the hydrolysis reaction tends to be difficult to proceed. If the amount is too large, the hydrolysis reaction rate increases, and the molecular structure of the resulting coating film tends to become three-dimensional, resulting in a low density. There is.

金属アルコキシドを加水分解(および/または縮合)させるためには、触媒および水を用いる。
かかる触媒とは、通常、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、フッ酸等の無機酸触媒またはアンモニア等の塩基触媒が挙げられる。緻密な構造制御の点から好ましくは無機酸触媒である。
In order to hydrolyze (and / or condense) the metal alkoxide, a catalyst and water are used.
Such catalysts usually include inorganic acid catalysts such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, and hydrofluoric acid, and base catalysts such as ammonia. From the viewpoint of precise structure control, an inorganic acid catalyst is preferred.

かかる触媒の量は、全金属アルコキシドのアルコキシ基の総モル量に対して通常0.001〜0.3モル%、好ましくは0.002〜0.2モル%、特に好ましくは0.003〜0.1モル%であるである。かかる量が少なすぎた場合、加水分解反応が進行しにくくなる傾向があり、多すぎた場合、加水分解反応速度が大きくなり得られる塗膜においてポーラスな構造(3次元ネットワーク化して密度の低い構造)が形成されやすく、塗膜のガスバリア性が低下する傾向がある。
また、水の量は金属アルコキシドに対して通常0.8〜2モル%、好ましくは1〜1.5モル%である。かかる量が少なすぎた場合、加水分解反応が進行しにくくなり、多すぎた場合、加水分解反応速度が大きくなり得られる塗膜においてポーラスな構造が形成されやすく、塗膜のガスバリア性に劣る傾向がある。
The amount of such a catalyst is usually 0.001 to 0.3 mol%, preferably 0.002 to 0.2 mol%, particularly preferably 0.003 to 0, based on the total molar amount of alkoxy groups of all metal alkoxides. .1 mol%. When the amount is too small, the hydrolysis reaction tends to be difficult to proceed. When the amount is too large, a porous structure (a three-dimensional network structure and a low density structure is obtained) in which the hydrolysis reaction rate can be increased. ) Are likely to be formed, and the gas barrier properties of the coating film tend to decrease.
Moreover, the quantity of water is 0.8-2 mol% normally with respect to a metal alkoxide, Preferably it is 1-1.5 mol%. When the amount is too small, the hydrolysis reaction is difficult to proceed. When the amount is too large, a porous structure is likely to be formed in the resulting coating film, and the gas barrier property of the coating film tends to be inferior. There is.

触媒と水を金属アルコキシドの溶液に配合するには、通常触媒と水を混合した混合物を一括して配合するが、別々に加えてもよい。   In order to blend the catalyst and water into the metal alkoxide solution, a mixture of the catalyst and water is usually blended at once, but may be added separately.

金属アルコキシドの加水分解(および/または縮合)反応は、比較的低温で行なうことが好ましい。かかる温度は通常10〜80℃である。かかる温度が高すぎた場合、加水分解反応速度が大きくなり得られる塗膜においてポーラスな構造が形成されやすく、塗膜のガスバリア性に劣る傾向があり、低すぎた場合、反応が進行しにくくなるという傾向がある。反応は通常攪拌しながら行なう。   The hydrolysis (and / or condensation) reaction of the metal alkoxide is preferably performed at a relatively low temperature. Such temperature is usually 10 to 80 ° C. If the temperature is too high, the hydrolysis reaction rate may increase, and a porous structure is likely to be formed, and the gas barrier property of the coating tends to be inferior. If it is too low, the reaction does not proceed easily. There is a tendency. The reaction is usually carried out with stirring.

また、反応時間はスケールにより異なるが、通常1〜150時間、好ましくは1〜100時間である。かかる時間が長すぎた場合、高粘度化あるいはゲル化し塗工液の塗工性が低下する傾向があり、短すぎた場合、反応が不十分となり塗膜のガスバリア性が低下する傾向がある。   Moreover, although reaction time changes with scales, it is 1-150 hours normally, Preferably it is 1-100 hours. If the time is too long, the viscosity or gelation tends to decrease and the coating property of the coating liquid tends to decrease. If the time is too short, the reaction becomes insufficient and the gas barrier property of the coating film tends to decrease.

上記したように、金属アルコキシドは添加された水によって加水分解され、生成した加水分解物は部分的に縮合する。また、加水分解により、対応するアルコールが生成する。
かかる縮合物は分岐状、直鎖状等があるが、直鎖状であるほど形成される塗膜の構造が緻密化される傾向がある。
上記の金属アルコキシドのうち、最も好ましいものを用いた場合に得られる加水分解縮合物の一態様を以下に示す。

Figure 2009221372
[式中、nは通常1〜20の整数であり、Riは炭素数1〜4の脂肪族アルキル基もしくは水素原子であり、Riiは炭素数1〜4の脂肪族アルコキシ基もしくは水酸基又は炭素数1〜4のアルキル基もしくは炭素数6〜10のアリール基である。] As described above, the metal alkoxide is hydrolyzed by the added water, and the resulting hydrolyzate is partially condensed. Also, the corresponding alcohol is generated by hydrolysis.
Such a condensate has a branched shape, a linear shape, etc., but the structure of the coating film formed tends to be densified as it is linear.
One aspect of the hydrolysis-condensation product obtained when the most preferable one of the above metal alkoxides is used is shown below.
Figure 2009221372
Wherein, n is an integer of usually 1 to 20, R i is an aliphatic alkyl group or a hydrogen atom having 1 to 4 carbon atoms, R ii is a hydroxyl group or or aliphatic alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms An alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. ]

このようにして金属アルコキシドの加水分解生成物(A)(および縮合物)の溶液が得られる。本発明においてはかかる溶液をそのまま用いることが好ましい。場合によっては脱液し、得られた金属アルコキシドの加水分解生成物(A)(および縮合物)を後述する変性PVA系樹脂(B)溶液に配合したり、脱液したものを再度溶媒に溶解して用いてもよい。   In this way, a solution of the metal alkoxide hydrolysis product (A) (and condensate) is obtained. In the present invention, such a solution is preferably used as it is. In some cases, the solution is drained, and the resulting metal alkoxide hydrolysis product (A) (and condensate) is blended in the modified PVA resin (B) solution described below, or the drained solution is dissolved in the solvent again. May be used.

(本発明で用いる(B)成分)
本発明では、以上のようにして得られた金属アルコキシドの加水分解生成物(A)と下記の一般式(1)で表される1,2−ジオール構造単位を有するPVA系樹脂(B)を用いるものであり、かかる特定の変性PVAを用いることを特徴とする。かかるPVA系樹脂とは、ビニルエステルモノマーと、下記の一般式(1)で表される1,2−ジオール構造単位となるモノマーを共重合して加水分解(ケン化)して得られるものである。

Figure 2009221372
[一般式(1)において、R1、R2、及びR3はそれぞれ独立して水素原子または有機基を示し、Xは単結合または結合鎖を示し、R4、R5、及びR6はそれぞれ独立して水素原子または有機基を示す。] (Component (B) used in the present invention)
In the present invention, the hydrolysis product (A) of the metal alkoxide obtained as described above and the PVA resin (B) having a 1,2-diol structural unit represented by the following general formula (1) are used. The specific modified PVA is used. Such a PVA resin is obtained by copolymerizing a vinyl ester monomer and a monomer that becomes a 1,2-diol structural unit represented by the following general formula (1) and hydrolyzing (saponifying) it. is there.
Figure 2009221372
[In General Formula (1), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an organic group, X represents a single bond or a bonded chain, and R 4 , R 5 , and R 6 represent Each independently represents a hydrogen atom or an organic group. ]

(本発明で用いる(B)成分の構造含有量、調整法)
本発明におけるPVA系樹脂(B)の組成は特に限定するものではない。
上記構造単位(1)のPVA系樹脂(B)中の含有量は通常0.01〜20モル%、好ましくは1〜15モル%、特に好ましくは3〜12モル%、である。かかる含有量が少なすぎると安定な塗膜形成剤が得られにくい傾向があり、多すぎると塗膜のガスバリア性が低下するという傾向にある。
また、かかる構造単位の含有量を調整するために、構造単位(1)の含有量が異なる少なくとも2種のPVA系樹脂(B)をブレンドして調整することも可能であり、そのうちの少なくとも1種が構造単位(1)を含有しないPVA系樹脂であっても構わない。
(Structure content of component (B) used in the present invention, adjustment method)
The composition of the PVA resin (B) in the present invention is not particularly limited.
Content of the said structural unit (1) in PVA-type resin (B) is 0.01-20 mol% normally, Preferably it is 1-15 mol%, Most preferably, it is 3-12 mol%. If the content is too small, a stable coating film forming agent tends to be difficult to obtain, and if it is too much, the gas barrier property of the coating film tends to decrease.
Further, in order to adjust the content of the structural unit, it is possible to adjust by blending at least two types of PVA resins (B) having different contents of the structural unit (1). The seed may be a PVA-based resin that does not contain the structural unit (1).

このようにして側鎖1,2−グリコール結合量が調整されたPVA系樹脂に関しては、側鎖1,2−グリコール結合量は重量平均で算出しても差し支えなく、正確には1H−NMRの測定結果より、側鎖1,2−グリコール結合量を算出することができる。 For this way, the PVA-based resin in which the side chain 1,2-glycol bond amount is adjusted, the side chain 1,2-glycol bond content is not safely be calculated in weight average, exactly 1 H-NMR From these measurement results, the amount of side chain 1,2-glycol bonds can be calculated.

さらに、PVA系樹脂(B)成分のケン化度は滴定法(JIS K6726)で測定した値で通常85〜100モル%、好ましくは90〜100モル%、特に好ましくは98〜100%である。ケン化度が低すぎると塗膜のガスバリア性が低下する傾向がある。   Furthermore, the degree of saponification of the PVA resin (B) component is usually 85 to 100 mol%, preferably 90 to 100 mol%, particularly preferably 98 to 100%, as measured by a titration method (JIS K6726). When the degree of saponification is too low, the gas barrier properties of the coating film tend to decrease.

PVA系樹脂(B)成分の重合度は水溶液粘度測定法(JIS K6726)で測定した値で通常100〜4000、好ましくは300〜3500、特に好ましくは500〜2800である。重合度が低すぎると塗膜にクラックが生じやすくなり、高すぎると粘度が高くなりすぎて作業性が低下する傾向がある。   The degree of polymerization of the PVA resin (B) component is usually 100 to 4000, preferably 300 to 3500, and particularly preferably 500 to 2800, as measured by an aqueous solution viscosity measurement method (JIS K6726). If the degree of polymerization is too low, cracks tend to occur in the coating film, and if it is too high, the viscosity tends to be too high and workability tends to decrease.

上記一般式(1)で表される1,2−ジオール構造単位における有機基としては、特に限定されず、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等の飽和炭化水素基、フェニル基、ベンジル基等の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、水酸基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、スルホン酸基等が挙げられる。
1〜R3は通常炭素数1〜30、特には炭素数1〜15、さらには炭素数1〜4の飽和炭化水素基または水素原子が好ましい。R4〜R5は炭素数1〜30、特には炭素数1〜15、さらには炭素数1〜4のアルキル基または水素原子が好ましく、水素原子が最も好ましい。殊には、R1〜R6がすべて水素で、Xが単結合であるものが好ましい。
The organic group in the 1,2-diol structural unit represented by the general formula (1) is not particularly limited, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, and an isobutyl group. And saturated hydrocarbon groups such as tert-butyl group, aromatic hydrocarbon groups such as phenyl group and benzyl group, halogen atom, hydroxyl group, acyloxy group, alkoxycarbonyl group, carboxyl group and sulfonic acid group.
R 1 to R 3 are usually a saturated hydrocarbon group or a hydrogen atom having 1 to 30 carbon atoms, particularly 1 to 15 carbon atoms, and more preferably 1 to 4 carbon atoms. R 4 to R 5 are preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, particularly 1 to 15 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, or a hydrogen atom, and most preferably a hydrogen atom. Particularly preferred are those wherein R 1 to R 6 are all hydrogen and X is a single bond.

また、一般式(1)で表わされる構造単位中のXは、形成される塗膜の分子構造の緻密性が優れる点から、代表的には単結合である。
なお、本発明の効果を阻害しない範囲であれば結合鎖であってもよい。かかる結合鎖としては特に限定されないが、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、フェニレン、ナフチレン等の炭化水素鎖(これらの炭化水素はフッ素、塩素、臭素等のハロゲン等で置換されていても良い)の他、−O−、−(CH2O)m−、−(OCH2m−、−(CH2O)mCH2−等のエーテル結合部位を含む構造、−CO−、−COCO−、−CO(CH2mCO−、−CO(C64)CO−等のカルボニル基を含む構造、−S−、−CS−、−SO−、−SO2−等の硫黄原子を含む構造、−NR−、−CONR−、−NRCO−、−CSNR−、−NRCS−、−NRNR−等の窒素原子を含む構造、−HPO4−等のリン原子を含む構造などのヘテロ原子を含む構造、−Si(OR)2−、−OSi(OR)2−、−OSi(OR)2O−等の珪素原子を含む構造、−Ti(OR)2−、−OTi(OR)2−、−OTi(OR)2O−等のチタン原子を含む構造、−Al(OR)−、−OAl(OR)−、−OAl(OR)O−等のアルミニウム原子を含む構造などの金属原子を含む構造等が挙げられる(Rは各々独立して任意の置換基であり、水素原子、アルキル基が好ましく、またmは自然数であり、通常1〜30、好ましくは1〜15、さらに好ましくは1〜10である。)。その中でも製造時あるいは使用時の安定性の点で−CH2OCH2−、および炭素数1〜10の炭化水素鎖が好ましく、さらには炭素数1〜6の炭化水素鎖、特には炭素数1であることが好ましい。
Moreover, X in the structural unit represented by the general formula (1) is typically a single bond from the viewpoint that the denseness of the molecular structure of the formed coating film is excellent.
In addition, a bond chain may be used as long as the effect of the present invention is not inhibited. Such a bonding chain is not particularly limited, but other than hydrocarbon chains such as alkylene, alkenylene, alkynylene, phenylene, naphthylene (these hydrocarbons may be substituted with halogen such as fluorine, chlorine, bromine, etc.), -O -, - (CH 2 O ) m -, - (OCH 2) m -, - (CH 2 O) m CH 2 - structure containing an ether binding site, such as, -CO -, - COCO -, - CO A structure containing a carbonyl group such as (CH 2 ) m CO—, —CO (C 6 H 4 ) CO—, a structure containing a sulfur atom such as —S—, —CS—, —SO—, —SO 2 —, -NR -, - CONR -, - NRCO -, - CSNR -, - NRCS -, - structure comprising NRNR- such as nitrogen atoms, -HPO 4 - structure containing a hetero atom such as structure containing a phosphorus atom, such as, -Si (OR) 2- , -OSi (OR) 2 -, - OSi (OR) 2 O- and the like structures containing a silicon atom, -Ti (OR) 2 -, - OTi (OR) 2 -, - OTi (OR) structure containing 2 O- such as titanium atoms , -Al (OR)-, -OAl (OR)-, -OAl (OR) O-, and the like include a structure containing a metal atom such as a structure containing an aluminum atom. A hydrogen atom and an alkyl group, and m is a natural number, usually 1 to 30, preferably 1 to 15 and more preferably 1 to 10. Of these, —CH 2 OCH 2 — and a hydrocarbon chain having 1 to 10 carbon atoms are preferable from the viewpoint of stability during production or use, and further a hydrocarbon chain having 1 to 6 carbon atoms, particularly 1 carbon atom. It is preferable that

本発明における最も好ましいPVA系樹脂(B)の構造は、構造単位(1)におけるR1、およびR2〜R4がすべて水素原子であり、Xが単結合であるものである。すなわち、下記構造式(1a)で示される構造単位を含むものが好ましい。

Figure 2009221372
そして、PVA系樹脂(B)の最も好ましい組成は、上記構造単位(1a)が3〜12モル%、およびビニルアルコール由来の構造単位、および残部が酢酸ビニル由来のビニルアセトキシ構造単位からなり、ケン化度98〜100%、重合度500〜2800であるものである。 The most preferable structure of the PVA resin (B) in the present invention is that in which R 1 and R 2 to R 4 in the structural unit (1) are all hydrogen atoms, and X is a single bond. That is, those containing a structural unit represented by the following structural formula (1a) are preferable.
Figure 2009221372
The most preferable composition of the PVA-based resin (B) is composed of 3 to 12 mol% of the structural unit (1a), a structural unit derived from vinyl alcohol, and the remainder composed of vinyl acetoxy structural unit derived from vinyl acetate. The degree of conversion is 98 to 100% and the degree of polymerization is 500 to 2800.

((B)成分の製造法)
本発明で用いられるPVA系樹脂(B)の製造方法については特に限定されないが、最も好ましい構造である構造単位(1a)を含有するPVA系樹脂(B)を例とすると、[1]コモノマーとして3,4−ジオール−1−ブテン、3,4−ジアシロキシ−1−ブテン、3−アシロキシ−4−オール−1−ブテン、4−アシロキシ−3−オール−1−ブテン、3,4−ジアシロキシ−2−メチル−1−ブテン等を用い、これらとビニルエステル系モノマーと共重合して共重合体を得、次いでこれをケン化する方法、あるいは、[2]コモノマーとしてビニルエチレンカーボネート等を用いてこれらとビニルエステル系モノマーと共重合して共重合体を得、次いでこれをケン化、脱炭酸する方法、あるいは、[3]コモノマーとして2,2−ジアルキル−4−ビニル−1,3−ジオキソラン等を用い、これらとビニルエステル系モノマーと共重合して共重合体を得、次いでケン化、脱アセタール化する方法等が挙げられる。
(Production method of component (B))
Although it does not specifically limit about the manufacturing method of PVA-type resin (B) used by this invention, Taking PVA-type resin (B) containing the structural unit (1a) which is the most preferable structure as an example, [1] As a comonomer 3,4-diol-1-butene, 3,4-diacyloxy-1-butene, 3-acyloxy-4-ol-1-butene, 4-acyloxy-3-ol-1-butene, 3,4-diacyloxy- Using 2-methyl-1-butene or the like, copolymerizing these with a vinyl ester monomer to obtain a copolymer, and then saponifying the copolymer, or [2] using vinyl ethylene carbonate or the like as a comonomer These are copolymerized with vinyl ester monomers to obtain a copolymer, which is then saponified and decarboxylated, or [3] 2,2-diene as a comonomer Using alkyl-4-vinyl-1,3-dioxolane, etc., copolymerized with these with a vinyl ester monomer to obtain a copolymer, then saponification, and a method of deacetalization thereof.

なかでも、重合が良好に進行し、1,2−ジオール構造単位をPVA中に均一に導入しやすく、変性量が7〜8モル%以上と多くなってもケン化前ポリ酢酸ビニルペーストが重合溶媒中で析出することが無いという製造時の利点や、得られたPVAを溶融成形する際の問題点が少ない点、さらには最終的なフィルムの特性から、製造方法[1]の方法を採用することが好ましく、特に好ましくは、共重合反応性に優れる点で3,4−ジアシロキシ−1−ブテンとビニルエステル系モノマーを共重合して得られた共重合体をケン化する方法である。さらには3,4−ジアシロキシ−1−ブテンとして、3,4−ジアセトキシ−1−ブテンを用いることが好ましい。また、これらの前記モノマーの混合物を用いてもよい。   In particular, the polymerization proceeds well, it is easy to introduce 1,2-diol structural units uniformly into the PVA, and the polyvinyl acetate paste before saponification is polymerized even if the modification amount increases to 7-8 mol% or more. The production method [1] is adopted because of the advantages in production that it does not precipitate in the solvent, the problems in melt-molding the obtained PVA, and the final film characteristics. Particularly preferred is a method of saponifying a copolymer obtained by copolymerizing 3,4-diasiloxy-1-butene and a vinyl ester monomer in terms of excellent copolymerization reactivity. Furthermore, it is preferable to use 3,4-diacetoxy-1-butene as 3,4-diacyloxy-1-butene. Moreover, you may use the mixture of these said monomers.

なお、ビニルエステル系モノマーとして酢酸ビニルを用い、これと3,4−ジアセトキシ−1−ブテンを共重合させた際の各モノマーの反応性比は、r(酢酸ビニル)=0.710、r(3,4−ジアセトキシ−1−ブテン)=0.701、であり、これは後述のビニルエチレンカーボネートの場合の、r(酢酸ビニル)=0.85、r(ビニルエチレンカーボネート)=5.4、と比較して、3,4−ジアセトキシ−1−ブテンが酢酸ビニルとの共重合反応性に優れることを示すものである。
また、3,4−ジアセトキシ−1−ブテンの連鎖移動定数は、Cx(3,4−ジアセトキシ−1−ブテン)=0.003(65℃)であり、ビニルエチレンカーボネートの場合の、Cx(ビニルエチレンカーボネート)=0.005(65℃)や、2,2−ジメチル−4−ビニル−1,3−ジオキソランの場合のCx(2,2−ジメチル−4−ビニル−1,3−ジオキソラン)=0.023(65℃)と比較して、重合の阻害要因となって重合度が上がりにくくなったり、重合速度低下の原因となることがないことを示すものである。
In addition, the reactive ratio of each monomer when vinyl acetate is used as the vinyl ester monomer and 3,4-diacetoxy-1-butene is copolymerized is r (vinyl acetate) = 0.710, r ( 3,4-diacetoxy-1-butene) = 0.701, and in the case of vinyl ethylene carbonate described later, r (vinyl acetate) = 0.85, r (vinyl ethylene carbonate) = 5.4, 3,4-diacetoxy-1-butene is superior in copolymerization reactivity with vinyl acetate.
The chain transfer constant of 3,4-diacetoxy-1-butene is Cx (3,4-diacetoxy-1-butene) = 0.003 (65 ° C.). In the case of vinyl ethylene carbonate, Cx (vinyl Ethylene carbonate) = 0.005 (65 [deg.] C.) and Cx (2,2-dimethyl-4-vinyl-1,3-dioxolane) in the case of 2,2-dimethyl-4-vinyl-1,3-dioxolane = Compared with 0.023 (65 ° C.), it is a hindrance to polymerization and does not easily increase the degree of polymerization or cause a decrease in polymerization rate.

また、かかる3,4−ジアセトキシ−1−ブテンは、その共重合体をケン化する際に発生する副生物が主構造単位である酢酸ビニル構造単位に由来するものと同一であり、その後処理に特別な装置や工程を設ける必要がない点も、工業的に大きな利点である。また、少量の不純物として3,4−ジアセトキシ−1−ブタンや1,4−ジアセトキシ−1−ブテン、1,4−ジアセトキシ−1−ブタン等を含んでいても良い。   In addition, such 3,4-diacetoxy-1-butene is the same as that derived from the vinyl acetate structural unit, which is a main structural unit, as a by-product generated when the copolymer is saponified. The fact that there is no need to provide a special device or process is also a great industrial advantage. Further, 3,4-diacetoxy-1-butane, 1,4-diacetoxy-1-butene, 1,4-diacetoxy-1-butane and the like may be contained as a small amount of impurities.

なお、3,4−ジオール−1−ブテンは、イーストマンケミカル社から、3,4−ジアセトキシ−1−ブテンは工業生産用ではイーストマンケミカル社、試薬レベルではアクロス社の製品を市場から入手することができる。また、1,4―ブタンジオール製造工程中の副生成物として得られる3,4−ジアセトキシ−1−ブテンを利用することも出来る。   3,4-diol-1-butene is available from Eastman Chemical Co., and 3,4-diacetoxy-1-butene is commercially available from Eastman Chemical Co. be able to. Further, 3,4-diacetoxy-1-butene obtained as a by-product during the production process of 1,4-butanediol can also be used.

上記[2]および[3]の製法により製造された1,2−ジオール構造単位を有するPVAは、ケン化度が低い場合や、脱炭酸が不充分な場合には、側鎖にカーボネート環およびジオキソラン環が残存し、得られる塗膜の構造が緻密性に欠けガスバリア性に劣る場合があるためこれに留意して使用する必要がある。   The PVA having a 1,2-diol structural unit produced by the production methods of [2] and [3] described above has a carbonate ring and a side chain when the degree of saponification is low or when decarboxylation is insufficient. Since the dioxolane ring remains and the resulting coating film structure is lacking in density and inferior in gas barrier properties, it should be used with attention to this.

(ビニルエステル系モノマー)
上記ビニルエステル系モノマーとしては、例えばギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、トリフロロ酢酸ビニル等の脂肪族ビニルエステル、安息香酸ビニル等の芳香族ビニルエステル等が挙げられ、通常炭素数3〜20、好ましくは炭素数4〜10、特に好ましくは炭素数4〜7の脂肪族ビニルエステルである。経済的な点から、特に好ましくは酢酸ビニルが用いられる。これらは通常単独で用いるが、必要に応じて複数種を同時に用いてもよい。
(Vinyl ester monomer)
Examples of the vinyl ester monomers include vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl valelate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl pivalate, vinyl caprate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl versatate, Aliphatic vinyl esters such as vinyl trifluoroacetate, and aromatic vinyl esters such as vinyl benzoate, etc., and usually aliphatic groups having 3 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 4 to 7 carbon atoms. Vinyl ester. From the economical viewpoint, vinyl acetate is particularly preferably used. These are usually used alone, but a plurality of them may be used simultaneously as necessary.

なお、共重合する際の上記一般式(1)で表される1,2−ジオール構造単位となるモノマーの重量割合は、前述した所望の導入量に合わせて決定すればよい。また、場合によっては、共重合時に本発明の効果を阻害しない範囲(例えば50モル%以下)にて共重合可能なエチレン性不飽和単量体を共重合してもよい。   In addition, what is necessary is just to determine the weight ratio of the monomer used as the 1, 2-diol structural unit represented by the said General formula (1) at the time of copolymerizing according to the desired introduction amount mentioned above. Moreover, depending on the case, you may copolymerize the ethylenically unsaturated monomer which can be copolymerized in the range which does not inhibit the effect of this invention at the time of copolymerization (for example, 50 mol% or less).

また、重合終了時にはラジカル重合において用いられる公知の重合禁止剤を反応系内に添加することが好ましく、かかる重合禁止剤としては、例えばm−ジニトロベンゼン、アスコルビン酸、ベンゾキノン、α−メチルスチレンの二量体、p−メトキシフェノール、ソルビン酸等が挙げられる。   Moreover, it is preferable to add a known polymerization inhibitor used in radical polymerization to the reaction system at the end of the polymerization. Examples of such polymerization inhibitors include m-dinitrobenzene, ascorbic acid, benzoquinone, and α-methylstyrene. Examples include a monomer, p-methoxyphenol, and sorbic acid.

このようにして得られた共重合体は、次いでケン化され、固液分離して得られた樹脂を乾燥することにより、上記一般式(1)で表される1,2−ジオール構造単位を有するPVA系樹脂(B)が得られる。   The copolymer thus obtained is then saponified, and the resin obtained by solid-liquid separation is dried, whereby the 1,2-diol structural unit represented by the above general formula (1) is obtained. A PVA-based resin (B) is obtained.

従って、本発明におけるPVA系樹脂(B)は、部分的に未ケン化のコモノマー由来の構造をとりうる。
それ以外の部分は、ビニルアルコール構造単位および、残存したビニルエステル由来のアシルオキシ基含有構造単位(および少量の共重合可能なエチレン性不飽和単量体構造単位)である。
なお、本発明におけるケン化度とは、滴定法(JIS K6726)で測定した値であり、ビニルエステル系モノマーのエステル部分と、前記1,2−ジオール構造単位に対応するコモノマーのアシルオキシ部やカーボネート部、アセタール部の総量の水酸基への変化率(モル%)を意味している。
Therefore, the PVA resin (B) in the present invention can have a structure derived from partially unsaponified comonomer.
The other part is a vinyl alcohol structural unit and a remaining vinyl ester-derived acyloxy group-containing structural unit (and a small amount of a copolymerizable ethylenically unsaturated monomer structural unit).
The saponification degree in the present invention is a value measured by a titration method (JIS K6726). The ester part of the vinyl ester monomer and the acyloxy part or carbonate of the comonomer corresponding to the 1,2-diol structural unit are used. This means the rate of change (mol%) of the total amount of parts and acetal parts to hydroxyl groups.

また、本発明で使用されるPVA系(B)樹脂は、構造単位(1)を含有するPVA系樹脂と、これと異なる他のPVA系樹脂のブレンド物であってもよく、他のPVA系樹脂としては、構造単位が異なるもの、ケン化度が異なるもの、分子量が異なるものなどを挙げることができる。   In addition, the PVA-based (B) resin used in the present invention may be a blend of a PVA-based resin containing the structural unit (1) and another PVA-based resin different from the PVA-based resin. Examples of the resin include those having different structural units, those having different saponification degrees, and those having different molecular weights.

本発明における金属アルコキシドの加水分解生成物(A)と変性PVA系樹脂(B)の配合比は、変性PVA系樹脂(B)の重量に対する、金属アルコキシドの加水分解生成物(A)が有する金属の量(金属モル数換算)にて0.005〜0.12モル/g、好ましくは0.008〜0.06モル/g、特に好ましくは0.012〜0.04モル/gである。
かかる値が小さすぎた場合は得られた塗膜の強度が低下する傾向があり、大きすぎた場合は耐水性不足によってガスバリア性が低下する傾向がある。
The compounding ratio of the hydrolysis product (A) of the metal alkoxide and the modified PVA resin (B) in the present invention is the metal contained in the hydrolysis product (A) of the metal alkoxide with respect to the weight of the modified PVA resin (B). Is 0.005 to 0.12 mol / g, preferably 0.008 to 0.06 mol / g, particularly preferably 0.012 to 0.04 mol / g.
When this value is too small, the strength of the obtained coating film tends to decrease, and when it is too large, the gas barrier property tends to decrease due to insufficient water resistance.

<塗膜形成剤の製造方法>
本発明の塗膜形成剤は、通常、あらかじめ上記の金属アルコキシドの加水分解生成物(A)の溶液と、特定の変性PVA系樹脂(B)溶液を用意し、両溶液を混合することにより得られる。場合によって、金属アルコキシドの加水分解生成物(A)の溶液に特定の変性PVA系樹脂(B)を含有させたり、逆に特定の変性PVA系樹脂(B)の溶液に金属アルコキシドの加水分解生成物(A)を含有させてもよい。
<Method for producing coating film forming agent>
The film-forming agent of the present invention is usually obtained by preparing a solution of the above-mentioned hydrolysis product of metal alkoxide (A) and a specific modified PVA resin (B) solution in advance and mixing both solutions. It is done. In some cases, the solution of the metal alkoxide hydrolysis product (A) contains a specific modified PVA resin (B), or conversely, the solution of the specific modified PVA resin (B) hydrolyzes a metal alkoxide. You may contain a thing (A).

特定の変性PVA系樹脂(B)溶液の溶媒は通常水であるが、本願発明の効果を損なわない範囲(例えば25重量%以下)にてメタノール、エタノール等炭素数1〜4の低級アルコールや、アセトン等の有機溶媒を含有していてもよい。   The solvent of the specific modified PVA resin (B) solution is usually water, but a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms such as methanol and ethanol within a range not impairing the effect of the present invention (for example, 25% by weight or less), An organic solvent such as acetone may be contained.

本発明においては、特定の変性PVA系樹脂(B)を用いることにより、PVA系樹脂溶液と金属アルコキシドの加水分解生成物(A)溶液を配合したときにゲル状物が析出したり不純物が発生したりして系が不均一となることがないため、製膜安定性に優れるという効果を有する。   In the present invention, by using a specific modified PVA resin (B), when a PVA resin solution and a hydrolysis product (A) solution of a metal alkoxide are blended, a gel-like substance precipitates or impurities are generated. Therefore, the system does not become non-uniform so that the film forming stability is excellent.

本発明の塗膜形成剤の総量に対する、金属アルコキシドの加水分解生成物(A)および特定の変性PVA系樹脂(B)の量((A)+(B)の量)は、仕込み量に換算して通常1〜40重量%、好ましくは5〜40重量%である。かかる値が大きすぎた場合、粘度が高すぎて塗工時の厚み制御性が低下する傾向があり、小さすぎた場合、溶媒が多量となり乾燥に時間がかかる傾向がある。   The amount of the metal alkoxide hydrolysis product (A) and the specific modified PVA resin (B) relative to the total amount of the film-forming agent of the present invention (the amount of (A) + (B)) is converted into the amount charged. The amount is usually 1 to 40% by weight, preferably 5 to 40% by weight. If this value is too large, the viscosity tends to be too high and the thickness controllability during coating tends to decrease. If it is too small, the solvent tends to be large and drying tends to take a long time.

また、塗膜形成剤における溶媒は通常、炭素数1〜4の脂肪族アルコールと水の混合溶媒となり、溶媒中の炭素数1〜4のアルコールの量は通常0.1〜70重量%、好ましくは3〜60重量%、特に好ましくは25〜55重量%である。かかる値が大きすぎた場合、安定な塗膜形成剤が得られない。
通常、一般的なPVA系樹脂はアルコールと相溶性が悪いため、水/アルコール溶媒においてアルコール含量が比較的多い場合(例えば、25重量%以上)に、不溶物が積出する傾向があった。これに対して本発明で用いる側鎖1,2−グリコール変性PVA系樹脂(B)は、変性基の影響により、水/アルコール混合液中においてPVA系樹脂の結晶が成長し難いため、本発明の塗膜形成剤は系中にアルコールを比較的多量に含んでいても、ゲルなどの沈殿物や析出物を生じ難い傾向がある。
Further, the solvent in the coating film forming agent is usually a mixed solvent of an aliphatic alcohol having 1 to 4 carbon atoms and water, and the amount of the alcohol having 1 to 4 carbon atoms in the solvent is usually 0.1 to 70% by weight, preferably Is 3 to 60% by weight, particularly preferably 25 to 55% by weight. When this value is too large, a stable film forming agent cannot be obtained.
Usually, since a general PVA-based resin is poorly compatible with alcohol, insoluble matters tend to accumulate when the alcohol content is relatively high (for example, 25% by weight or more) in a water / alcohol solvent. On the other hand, the side chain 1,2-glycol-modified PVA resin (B) used in the present invention is difficult to grow PVA resin crystals in a water / alcohol mixture due to the influence of the modifying group. The film-forming agent tends to hardly cause precipitates such as gels or precipitates even if the system contains a relatively large amount of alcohol.

本発明の塗膜形成剤において、(A)成分と(B)成分を混合した後の攪拌時間は、通常8時間〜80時間、好ましくは12時間〜60時間である。かかる時間が短すぎた場合は塗膜形成剤の均一性が低下する傾向があり、長すぎた場合は生産効率が低下する傾向がある。   In the coating film forming agent of the present invention, the stirring time after mixing the component (A) and the component (B) is usually 8 hours to 80 hours, preferably 12 hours to 60 hours. If the time is too short, the uniformity of the film-forming agent tends to decrease, and if it is too long, the production efficiency tends to decrease.

<塗膜の製造方法>
本発明の塗膜形成剤を基材上に塗布した後、溶媒を除去することにより塗膜が得られる。
かかる基材は通常、熱可塑性樹脂で構成されたフィルムであり。かかる樹脂としては、通常ポリオレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、アイオノマーなどのポリエチレン系樹脂;ポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテン−1共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン−1共重合体などのプロピレン含有80重量%以上のプロピレン系樹脂)、ポリエステル系樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリアルキレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレートなどのポリアルキレンナフタレート;液晶性ポリエステルなど)、ポリアミド系樹脂(ポリアミド6、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド66、ポリアミド610、ポリアミド6/66、ポリアミド66/610、ポリアミドMXDなど)、塩化ビニル系樹脂(ポリ塩化ビニルなど)、塩化ビニリデン系樹脂(塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニリデン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体など)、スチレン系樹脂(ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合体など)、ポリビニルアルコール系樹脂(ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体など)、ポリイミド系樹脂(ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミドなど)、ポリカーボネート系樹脂、ポリスルホン系樹脂(ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなど)、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂(ポリフェニレンスルフィドなど)、セルロース系樹脂(セルロースエステル系樹脂、セロハンなど)、ポリエーテルエーテルケトン、ポリパラキシレン、ポリアクリロニトリル等が挙げられ、これらの種々の樹脂の構成成分を含む共重合体などが例示される。好ましくはポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂およびナイロン系樹脂であり、特に好ましくはポリエステル系樹脂である。
これらの樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせてもよい。また、基材は単層であってもよく、複数の層で構成された積層フィルムおよびそれらの延伸フィルムであってもよい
<Manufacturing method of coating film>
After applying the coating film forming agent of the present invention on a substrate, a coating film is obtained by removing the solvent.
Such a substrate is usually a film composed of a thermoplastic resin. Examples of such resins include polyolefin resins (for example, polyethylene resins such as polyethylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ionomer; polypropylene, propylene-ethylene copolymer, propylene-butene- 1 copolymer, propylene-containing propylene resin having a propylene content of 80% by weight or more such as propylene-ethylene-butene-1 copolymer), polyester resin (eg, polyalkylene terephthalate such as polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate, polyethylene-2 , 6-Naphthalate and other polyalkylene naphthalates; liquid crystalline polyesters, etc.), polyamide resins (polyamide 6, polyamide 11, polyamide 12, polyamide 66, polyamide 610, polyamide) / 66, polyamide 66/610, polyamide MXD, etc.), vinyl chloride resin (polyvinyl chloride, etc.), vinylidene chloride resin (vinylidene chloride-vinyl chloride copolymer, vinylidene chloride-acrylonitrile copolymer, vinylidene chloride- ( (Meth) acrylic acid ester copolymer), styrene resin (polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-acrylonitrile-butadiene copolymer, etc.), polyvinyl alcohol resin (polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer). Etc.), polyimide resins (polyimide, polyamideimide, polyetherimide, etc.), polycarbonate resins, polysulfone resins (polysulfone, polyethersulfone, etc.), polyphenylene ether resins, polyphenylene Examples include lensulfide resins (polyphenylene sulfide, etc.), cellulose resins (cellulose ester resins, cellophane, etc.), polyetheretherketone, polyparaxylene, polyacrylonitrile, and the like, and include various components of these resins. A polymer etc. are illustrated. Polyolefin resins, polyester resins, and nylon resins are preferable, and polyester resins are particularly preferable.
These resins may be used alone or in combination of two or more. Further, the substrate may be a single layer, a laminated film composed of a plurality of layers, or a stretched film thereof.

基材には、必要に応じて、安定化剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐光安定剤、熱安定化剤など)、結晶核剤、難燃剤、難燃助剤、充填剤、可塑剤、耐衝撃改良剤、補強剤、着色剤、分散剤、帯電防止剤、発泡剤、抗菌剤、滑剤(例えば、シリカ系微粉末、アルミナ系微粉末などの無機滑剤、ポリエチレン系微粉末、アクリル系微粉末などの有機滑剤など)、炭化水素系重合体(スチレン系樹脂、テルペン系樹脂、石油樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、クマロンインデン樹脂などのクマロン樹脂、フェノール樹脂、ロジン又はその誘導体やそれらの水添樹脂など)、ワックス類(高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸又はその塩、高級脂肪酸エステル、鉱物系、植物系などの天然ワックス、ポリエチレンなどの合成ワックスなど)などを添加してもよい。これらの添加剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。なお、基材の表面には、コロナ放電やグロー放電などの放電処理、クロム酸処理などの酸処理、焔処理などの表面処理を施してもよい   For the base material, stabilizers (antioxidants, ultraviolet absorbers, light-resistant stabilizers, heat stabilizers, etc.), crystal nucleating agents, flame retardants, flame retardant aids, fillers, plasticizers as necessary , Impact modifiers, reinforcing agents, colorants, dispersants, antistatic agents, foaming agents, antibacterial agents, lubricants (for example, inorganic lubricants such as silica-based fine powder and alumina-based fine powder, polyethylene-based fine powder, acrylic-based) Organic lubricants such as fine powders), hydrocarbon polymers (styrene resins, terpene resins, petroleum resins, dicyclopentadiene resins, coumarone resins such as coumarone indene resins, phenol resins, rosin or derivatives thereof and their Hydrogenated resins, etc.), waxes (higher fatty acid amides, higher fatty acids or salts thereof, higher fatty acid esters, natural waxes such as minerals and plants, synthetic waxes such as polyethylene) Good. These additives can be used alone or in combination of two or more. The surface of the substrate may be subjected to a surface treatment such as a discharge treatment such as corona discharge or glow discharge, an acid treatment such as chromic acid treatment, or a soot treatment.

基材の厚みは、包装適性、機械的強度、可撓性などを考慮して適宜選択でき、通常0.1〜1000μm、好ましくは1〜500μmである。   The thickness of the substrate can be appropriately selected in consideration of packaging suitability, mechanical strength, flexibility, and the like, and is usually 0.1 to 1000 μm, preferably 1 to 500 μm.

本発明の塗膜形成剤の塗布方法としては、通常、公知の方法、例えば、ロールコーティング法、ディップコーティング法、バーコーティング法、ノズルコーティング法、ダイコーティング法、スプレーコーティング法、スピンコーティング法、カーテンコーティング法、フローコーティング法、スクリーン印刷、グラビア印刷、曲面印刷などの各種印刷法、これらを組み合わせた方法などが採用できる。   As a coating method of the film-forming agent of the present invention, generally known methods such as roll coating method, dip coating method, bar coating method, nozzle coating method, die coating method, spray coating method, spin coating method, curtain Various printing methods such as a coating method, a flow coating method, screen printing, gravure printing, and curved surface printing, or a combination of these can be employed.

塗布後、溶媒を除去して塗膜が得られる。
溶媒除去工程は特に限定されず公知の方法を採用すればよい。例えば常温自然乾燥や加熱乾燥があり、加熱温度は通常40〜200℃、好ましくは60〜180℃、さらに好ましくは80〜150℃である。乾燥時間は通常通常0.5秒〜20時間、好ましくは1分〜15時間である。
After coating, the solvent is removed to obtain a coating film.
A solvent removal process is not specifically limited, What is necessary is just to employ | adopt a well-known method. For example, there are normal temperature natural drying and heat drying, and the heating temperature is usually 40 to 200 ° C, preferably 60 to 180 ° C, more preferably 80 to 150 ° C. The drying time is usually 0.5 seconds to 20 hours, preferably 1 minute to 15 hours.

乾燥後の塗膜の厚みは、通常0.05〜20μm、好ましくは0.1〜15μmである。かかる厚みが高すぎた場合、塗膜のクラックが発生し易くなる。   The thickness of the coating film after drying is usually 0.05 to 20 μm, preferably 0.1 to 15 μm. When this thickness is too high, the coating film is liable to crack.

本発明の塗膜形成剤から得られる塗膜は、金属アルコキシドの加水分解生成物(A)およびそれが縮合してできたポリマー及び/またはオリゴマー、及び側鎖に1,2−グリコールを有するPVA系樹脂を含有するものであり、これらの成分が互いに反応および/または相互作用することにより、ガスバリア性を発揮するものであると推測される。   The coating film obtained from the coating film forming agent of the present invention comprises a hydrolysis product (A) of a metal alkoxide, a polymer and / or oligomer formed by condensation thereof, and PVA having 1,2-glycol in the side chain It is presumed that the gas barrier property is exhibited when these components react and / or interact with each other.

以上のように本発明の塗膜形成剤により、塗膜を得ることができる。本発明の塗膜形成剤は、特定の変性PVA系樹脂(B)を用いることにより、金属アルコキシドの加水分解生成物および/または縮合物(A)を配合した場合でもゲル状物が析出したり不純物が発生したりして系が不均一とならないため、製膜安定性に優れる。   As described above, a coating film can be obtained by the coating film forming agent of the present invention. The film-forming agent of the present invention uses a specific modified PVA-based resin (B), so that a gel-like product is deposited even when a hydrolysis product and / or condensate (A) of a metal alkoxide is blended. Impurities in film formation are excellent because impurities do not occur and the system does not become non-uniform.

本発明の塗膜形成剤は、特定の変性PVA系樹脂(B)を用いることにより、金属アルコキシドの加水分解生成物および/または縮合物(A)を配合した場合でもゲル状物が析出したり不純物が発生したりして系が不均一とならないため、製膜安定性に優れる。   The film-forming agent of the present invention uses a specific modified PVA-based resin (B), so that a gel-like product is deposited even when a hydrolysis product and / or condensate (A) of a metal alkoxide is blended. Impurities in film formation are excellent because impurities do not occur and the system does not become non-uniform.

また、本発明の塗膜形成剤から得られる塗膜はガスバリア性に優れるため、該塗膜を有する積層フィルムは食品包装用フィルムや液晶表示素子の基盤などの電子部材関連材料として有用である。   Moreover, since the coating film obtained from the coating film forming agent of the present invention is excellent in gas barrier properties, the laminated film having the coating film is useful as an electronic member-related material such as a food packaging film or a substrate of a liquid crystal display element.

実施例1
<金属アルコキシドの加水分解物(A)>
テトラエトキシシラン75部、エタノール75部、2Nの塩酸5.5部(テトラエトキシシラン及び後に加えるフェニルエトキシシランのエトキシド基の総モルに対して塩酸が0.007モル%)、水4.7部を配合し、80℃で1時間撹拌した(水の量はテトラエトキシシラン及び後に加えるフェニルエトキシシランに対して1.4モル%)。次いでフェニルエトキシシラン7.5部を加えて撹拌した(A液)。
<変性PVA系樹脂(B)>
上記(1a)構造単位を6モル%(1H−NMRにて測定)含有し、滴定法(JIS K6726)で測定したケン化度99.7モル%、水溶液粘度測定法(JIS K6726)で測定した重合度1300のPVA樹脂を用い、水に溶解して10重量%濃度の樹脂水溶液を得た(B液)。
Example 1
<Hydrolyzed metal alkoxide (A)>
75 parts of tetraethoxysilane, 75 parts of ethanol, 5.5 parts of 2N hydrochloric acid (0.007 mol% hydrochloric acid based on the total moles of tetraethoxysilane and ethoxide groups of phenylethoxysilane added later), 4.7 parts of water And stirred at 80 ° C. for 1 hour (the amount of water is 1.4 mol% based on tetraethoxysilane and phenylethoxysilane to be added later). Next, 7.5 parts of phenylethoxysilane was added and stirred (Liquid A).
<Modified PVA resin (B)>
Containing 6 mol% (measured by 1 H-NMR) of the above (1a) structural unit, saponification degree of 99.7 mol% measured by titration method (JIS K6726), measured by aqueous solution viscosity measurement method (JIS K6726) The PVA resin having a polymerization degree of 1300 was used and dissolved in water to obtain a 10% by weight resin aqueous solution (liquid B).

上記の金属アルコキシドの加水分解生成物の溶液(A液)と上記1,2−ジオール構造単位を有するポリビニルアルコール系樹脂の溶液(B液)165部を混合した。
このとき、金属アルコキシドの加水分解生成物(A)と変性PVA系樹脂(B)の比は、変性PVA系樹脂(B)の重量に対する、金属アルコキシドの加水分解生成物(A)が有する金属の量(金属モル数換算)にて0.02モル/gであった。
かかる溶液を、24時間攪拌して塗膜形成剤を得た。次いで、コロナ処理されたPET(25μm)上にバーコーターを用いて該溶液をコートし、150℃で5分間乾燥させたところ、塗膜の厚みが4μmの透明で良好な積層体が得られた。
A solution (liquid A) of the hydrolysis product of the above metal alkoxide and 165 parts of a solution (liquid B) of the polyvinyl alcohol resin having the 1,2-diol structural unit were mixed.
At this time, the ratio of the hydrolysis product (A) of the metal alkoxide and the modified PVA resin (B) is the ratio of the metal contained in the hydrolysis product (A) of the metal alkoxide to the weight of the modified PVA resin (B). The amount (in terms of moles of metal) was 0.02 mol / g.
This solution was stirred for 24 hours to obtain a film-forming agent. Next, the solution was coated on a corona-treated PET (25 μm) using a bar coater and dried at 150 ° C. for 5 minutes. As a result, a transparent and good laminate having a coating thickness of 4 μm was obtained. .

実施例2
<金属アルコキシドの加水分解物(A)>
テトラエトキシシラン60部、エタノール60部、2Nの塩酸4.5部(テトラエトキシシラン及び後に加えるフェニルエトキシシランのエトキシド基の総モルに対して塩酸が0.007モル%)、水3.7部を配合し、80℃で1時間撹拌した(水の量はテトラエトキシシラン及び後に加えるフェニルエトキシシランに対して1.4モル%)。次いでフェニルエトキシシラン6部を加えて撹拌した(A液)。
<変性PVA系樹脂(B)>
上記(1a)構造単位を6モル%(1H−NMRにて測定)含有し、滴定法(JIS K6726)で測定したケン化度99.7モル%、水溶液粘度測定法(JIS K6726)で測定した重合度1300のPVA樹脂を用い、水に溶解して10重量%濃度の樹脂水溶液を得た(B液)。
Example 2
<Hydrolyzed metal alkoxide (A)>
60 parts of tetraethoxysilane, 60 parts of ethanol, 4.5 parts of 2N hydrochloric acid (0.007 mol% of hydrochloric acid with respect to the total moles of tetraethoxysilane and ethoxide groups of phenylethoxysilane to be added later), 3.7 parts of water And stirred at 80 ° C. for 1 hour (the amount of water is 1.4 mol% based on tetraethoxysilane and phenylethoxysilane to be added later). Next, 6 parts of phenylethoxysilane was added and stirred (liquid A).
<Modified PVA resin (B)>
Containing 6 mol% (measured by 1 H-NMR) of the above (1a) structural unit, saponification degree of 99.7 mol% measured by titration method (JIS K6726), measured by aqueous solution viscosity measurement method (JIS K6726) The PVA resin having a polymerization degree of 1300 was used and dissolved in water to obtain a 10% by weight resin aqueous solution (liquid B).

上記の金属アルコキシドの加水分解生成物の溶液(A液)と上記1,2−ジオール構造単位を有するポリビニルアルコール系樹脂の溶液(B液)132部を混合した。
このとき、金属アルコキシドの加水分解生成物(A)と変性PVA系樹脂(B)の比は、変性PVA系樹脂(B)の重量に対する、金属アルコキシドの加水分解生成物(A)が有する金属の量(金属モル数換算)にて0.02モル/gであった。
かかる溶液を、24時間攪拌して塗膜形成剤を得、以下の評価を行なった。
A solution (solution A) of the hydrolysis product of the metal alkoxide and 132 parts of a solution (solution B) of the polyvinyl alcohol resin having the 1,2-diol structural unit were mixed.
At this time, the ratio of the hydrolysis product (A) of the metal alkoxide and the modified PVA resin (B) is the ratio of the metal contained in the hydrolysis product (A) of the metal alkoxide to the weight of the modified PVA resin (B). The amount (in terms of moles of metal) was 0.02 mol / g.
This solution was stirred for 24 hours to obtain a film-forming agent, and the following evaluation was performed.

<評価>
塗膜形成剤の溶液に、ゲルなどの析出物の有無が無いか目視で観察した。その後予め秤量しておいた金網(#400のSUS金網)でろ過し、該金網を2Lの水で洗浄後、乾燥させ(105℃、3時間)、該金網に残った残渣を測定して、ゲルなどの析出物を算出した。
<Evaluation>
The film forming agent solution was visually observed for the presence of precipitates such as gel. After that, it was filtered through a pre-weighed wire mesh (# 400 SUS wire mesh), washed with 2 L of water, dried (105 ° C., 3 hours), and the residue remaining on the wire mesh was measured. Precipitates such as gels were calculated.

比較例1
実施例2において、PVA系樹脂を、通常の未変性PVA(滴定法(JIS K6726)で測定したケン化度99モル%、水溶液粘度測定法(JIS K6726)で測定した重合度重合度1300)とした以外は同様にして、同様の評価を行なった。
結果を表1に示す。
Comparative Example 1
In Example 2, the PVA-based resin was converted into ordinary unmodified PVA (degree of saponification 99 mol% measured by titration method (JIS K6726), degree of polymerization polymerization degree 1300 measured by aqueous solution viscosity measurement method (JIS K6726)), and The same evaluation was performed in the same manner except that.
The results are shown in Table 1.

Figure 2009221372
*初期仕込み量から、反応により生成するアルコール量を加味し、アルコール含有量の最大値を下記式により算出した。
(初期仕込アルコールの重量+金属アルコキシドのアルコキシド基が全て完全に加水分解された場合に発生するアルコールの重量)/(初期仕込アルコール量+金属アルコキシドのアルコキシド基が全て完全に加水分解された場合に発生するアルコール量+B液中の水量)×100
Figure 2009221372
* From the initial charge amount, the amount of alcohol produced by the reaction was taken into account, and the maximum value of the alcohol content was calculated by the following formula.
(Weight of initial charge alcohol + weight of alcohol generated when all alkoxide groups of metal alkoxide are completely hydrolyzed) / (Initial charge alcohol amount + when all alkoxide groups of metal alkoxide are completely hydrolyzed) Amount of alcohol generated + amount of water in liquid B) x 100

通常のPVA系樹脂を用いた比較例1では、塗膜形成剤の溶媒中のアルコール量が多かったためか、目視でもゲル状物が観察され、検出された不溶分としては150ppmと多量であった。このような量では、塗膜に不溶分が混入し、ガスバリア性が不足することは明らかである。
これに対して、側鎖に1,2−グリコール結合を有する変性PVA系樹脂(B)を用いた場合は、溶媒中のアルコール量が同量であるにもかかわらず、目視ではゲル状物は観察されず、検出された不溶分としては15ppmと微量であった。このような微量(例えば不溶分が20ppm以下)では、塗膜に不溶分が混入したとしても、ガスバリア性の低下度は問題にならない程度である。
従って、本願発明の、側鎖に1,2−グリコール結合を有する変性PVA系樹脂(B)を用いることに対する優位性は明らかである。
In Comparative Example 1 using a normal PVA-based resin, a gel-like substance was observed visually because the amount of alcohol in the solvent of the coating film forming agent was large, and the detected insoluble content was as large as 150 ppm. . In such an amount, it is clear that insoluble matter is mixed in the coating film and the gas barrier property is insufficient.
On the other hand, when the modified PVA resin (B) having a 1,2-glycol bond in the side chain is used, the gel-like substance is visually observed even though the amount of alcohol in the solvent is the same. It was not observed, and the insoluble content detected was as small as 15 ppm. In such a trace amount (for example, insoluble content is 20 ppm or less), even if the insoluble content is mixed into the coating film, the degree of reduction in gas barrier properties is not a problem.
Therefore, the advantage of using the modified PVA resin (B) having a 1,2-glycol bond in the side chain of the present invention is clear.

本発明の塗膜形成剤により、ガスバリア性の塗膜を得ることができる。本発明の塗膜形成剤は、特定の変性PVA系樹脂(B)を用いることにより、金属アルコキシドの加水分解生成物(A)を配合した場合でもゲル状物が析出したり不純物が発生したりして系が不均一とならないため、製膜安定性に優れる。   With the coating film forming agent of the present invention, a gas barrier coating film can be obtained. The coating film forming agent of the present invention uses a specific modified PVA resin (B), so that even when the metal alkoxide hydrolysis product (A) is blended, a gel-like product is precipitated or impurities are generated. As a result, the system does not become non-uniform and the film formation stability is excellent.

Claims (7)

金属アルコキシドの加水分解生成物(A)と、下記の一般式(1)で表される1,2−ジオール構造単位を有するポリビニルアルコール系樹脂(B)を含有することを特徴とする塗膜形成剤。
Figure 2009221372
[一般式(1)において、R1、R2、及びR3はそれぞれ独立して水素原子または有機基を示し、Xは単結合または結合鎖を示し、R4、R5、及びR6はそれぞれ独立して水素原子または有機基を示す。]
Coating film formation characterized by containing a hydrolysis product (A) of a metal alkoxide and a polyvinyl alcohol resin (B) having a 1,2-diol structural unit represented by the following general formula (1) Agent.
Figure 2009221372
[In General Formula (1), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an organic group, X represents a single bond or a bonded chain, and R 4 , R 5 , and R 6 represent Each independently represents a hydrogen atom or an organic group. ]
上記の一般式(1)で表される1,2−ジオール構造単位を有するポリビニルアルコール系樹脂(B)の重量に対する、金属アルコキシドの加水分解生成物(A)が有する金属の量(金属モル数換算)が、0.005モル/g〜0.12モル/gであることを特徴とする請求項1記載の塗膜形成剤。 The amount of metal (number of moles of metal) contained in the hydrolysis product (A) of the metal alkoxide with respect to the weight of the polyvinyl alcohol resin (B) having the 1,2-diol structural unit represented by the general formula (1). The film forming agent according to claim 1, wherein the conversion is 0.005 mol / g to 0.12 mol / g. 上記化合物(A)が、金属アルコキシドを水の存在下にて加水分解させたものであることを特徴とする請求項1または2記載の塗膜形成剤。   The film-forming agent according to claim 1 or 2, wherein the compound (A) is obtained by hydrolyzing a metal alkoxide in the presence of water. 金属アルコキシドが、シランアルコキシドであることを特徴とする請求項1〜3記載の塗膜形成剤。   The film-forming agent according to claim 1, wherein the metal alkoxide is a silane alkoxide. 上記金属アルコキシドの加水分解生成物(A)の溶液と、上記ポリビニルアルコール系樹脂(B)の溶液を配合することを特徴とする請求項1〜4記載の途膜形成剤の製造方法。   5. The method for producing a film forming agent according to claim 1, wherein a solution of the hydrolysis product (A) of the metal alkoxide and a solution of the polyvinyl alcohol resin (B) are blended. 請求項1〜4いずれか記載の塗膜形成剤から得られた塗膜。   The coating film obtained from the coating-film formation agent in any one of Claims 1-4. 基材の少なくとも片面に請求項4記載の塗膜を積層させることにより得られる積層体。   The laminated body obtained by laminating | stacking the coating film of Claim 4 on the at least single side | surface of a base material.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012128026A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-27 協立化学産業株式会社 Aqueous metal surface treatment agent for lithium ion secondary cell
WO2013047814A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 日本合成化学工業株式会社 Aqueous coating liquid and coating film
JP2013144791A (en) * 2011-12-16 2013-07-25 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The Aqueous coating liquid, and multi-layered structure
JP2013144294A (en) * 2011-12-16 2013-07-25 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The Method for production of multilayer structure
JP2014129450A (en) * 2012-12-28 2014-07-10 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The Coating film and coating film forming agent
JP2016108350A (en) * 2014-12-02 2016-06-20 日本合成化学工業株式会社 Coating film and coating film forming agent

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04345841A (en) * 1991-05-24 1992-12-01 Toru Yamamoto Laminate film of barrier properties and its manufacture
JP2000313721A (en) * 1999-03-01 2000-11-14 Nippon Shokubai Co Ltd New hydroxy group-containing copolymer and its production
JP2002047443A (en) * 2000-05-23 2002-02-12 Jsr Corp Gas barrier coating composition, method for producing the same, and gas barrier coating film
JP2002284818A (en) * 2000-12-15 2002-10-03 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The New vinyl alcohol resin and its use
JP2007216504A (en) * 2006-02-16 2007-08-30 Dainippon Printing Co Ltd Gas barrier laminate film and method for producing the same
JP2007326943A (en) * 2006-06-07 2007-12-20 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The Resin composition and film obtained using the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04345841A (en) * 1991-05-24 1992-12-01 Toru Yamamoto Laminate film of barrier properties and its manufacture
JP2000313721A (en) * 1999-03-01 2000-11-14 Nippon Shokubai Co Ltd New hydroxy group-containing copolymer and its production
JP2002047443A (en) * 2000-05-23 2002-02-12 Jsr Corp Gas barrier coating composition, method for producing the same, and gas barrier coating film
JP2002284818A (en) * 2000-12-15 2002-10-03 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The New vinyl alcohol resin and its use
JP2007216504A (en) * 2006-02-16 2007-08-30 Dainippon Printing Co Ltd Gas barrier laminate film and method for producing the same
JP2007326943A (en) * 2006-06-07 2007-12-20 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The Resin composition and film obtained using the same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012128026A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-27 協立化学産業株式会社 Aqueous metal surface treatment agent for lithium ion secondary cell
JPWO2012128026A1 (en) * 2011-03-18 2014-07-24 協立化学産業株式会社 Water-based metal surface treatment agent for lithium ion secondary batteries
WO2013047814A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 日本合成化学工業株式会社 Aqueous coating liquid and coating film
JP2013082910A (en) * 2011-09-30 2013-05-09 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The Aqueous coating liquid and coated film
US9593254B2 (en) 2011-09-30 2017-03-14 The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. Aqueous coating liquid and coated film
JP2013144791A (en) * 2011-12-16 2013-07-25 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The Aqueous coating liquid, and multi-layered structure
JP2013144294A (en) * 2011-12-16 2013-07-25 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The Method for production of multilayer structure
JP2014129450A (en) * 2012-12-28 2014-07-10 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The Coating film and coating film forming agent
JP2016108350A (en) * 2014-12-02 2016-06-20 日本合成化学工業株式会社 Coating film and coating film forming agent

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