阻气性涂膜形成用涂料组合物以及阻气性层叠体的制作方法

本发明涉及一种阻气性涂膜形成用涂料组合物和具有由该涂料组合物形成的涂膜的阻气性层叠体，更详细而言，涉及一种具有氧气阻隔性和水蒸气阻隔性优异，并且透明性也优异的涂膜的阻气性层叠体和能形成这样的涂膜的涂料组合物。

背景技术：

1、以往已知在塑料基材上形成以金属原子和磷原子为构成成分的膜而成的阻气性层叠体。

2、例如，在下述专利文献1中记载了一种复合结构体，其是具有基材（x）和层叠于所述基材（x）的层（y）的复合结构体，其中，所述层（y）包含反应产物（r），所述反应产物（r）为至少由金属氧化物（a）与磷化合物（b）反应而成的反应产物，在800～1400cm-1的范围内的所述层（y）的红外线吸收光谱中，红外线吸收成为最大的端数（n1）在1080～1130cm-1的范围内，构成所述金属氧化物（a）的金属原子（m）为铝。

3、上述专利文献1的复合结构体满足氧气阻隔性和水蒸气阻隔性这两方，但对于内容物所具有的酸、碱，在稳定性的方面有所担心。此外，在制膜的干燥工序中，涂料中所含的挥发性的酸挥发而产生，因此必须应对，存在生产率差的技术问题。

4、本发明人等提出了一种涂料组合物，该涂料组合物的由金属氧化物和磷酸化合物的反应产物形成的复合结构体解决了上述问题，并且通过含有特定的添加剂，能表现出更优异的氧气阻隔性和水蒸气阻隔性（专利文献2）。

5、在上述专利文献2的阻气性涂膜形成用涂料组合物中，通过使用包含多价金属离子和有机羧酸的胺化合物作为特定的添加剂，多价金属离子补充金属离子，并且上述胺化合物与金属离子、羧酸以及磷酸反应而被引入到交联结构中，作为金属氧化物粒子间的粘合剂发挥作用，因此能形成无缺陷的涂膜，表现出更优异的氧气阻隔性和水蒸气阻隔性。

6、此外，本发明人等提出了一种涂料组合物，该涂料组合物作为进一步对上述专利文献2的涂料组合物进行改良的涂料组合物，与金属氧化物和磷酸化合物一起含有金属醇盐、金属醇盐的水解物、金属氢氧化物中的至少一种。

7、现有技术文献

8、专利文献

9、专利文献1：日本专利第4961054号公报

10、专利文献2：国际公开2022/075352

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、由上述涂料组合物形成的涂膜能高效地形成由金属氧化物和磷酸化合物的均匀且致密的交联结构带来的优异的氧气阻隔性和水蒸气阻隔性、以及由胺化合物与羧酸的反应带来的没有黄变的透明性优异的涂膜，但本发明人等通过进一步反复研究发现，在由上述涂料组合物形成的涂膜中，能进一步提高水蒸气阻隔性。

3、因此，本发明的目的在于提供一种具备氧气阻隔性和透明性优异，并且具有比现有的阻气性涂膜更优异的水蒸气阻隔性的阻气性涂膜的阻气性层叠体和能高效地形成这样的阻气性涂膜的涂料组合物。

4、用于解决问题的方案

5、根据本发明，提供一种阻气性层叠体，其特征在于，是在基材上具有阻气性涂膜的阻气性层叠体，其中，所述涂膜由通过金属醇盐、金属醇盐的水解物、金属氢氧化物中的至少一种、锆氧化物以及磷酸化合物或硫酸化合物的反应而得到的反应产物形成，所述涂膜的荧光x射线测定中的zr（zr-kα）与p（p-kα）的含有比（p/zr）为1.39～2.59的范围，在所述涂膜的红外吸收光谱中，2600～3700cm-1的峰面积（p2）与850～1350cm-1的峰面积（p1）之比（p2/p1）小于0.772。

6、在本发明的阻气性层叠体中，优选的是：

7、[1]将厚度25μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜作为基材，在该基材上形成有涂布量1.8～2.2g/m2的所述涂膜的阻气性层叠体的雾度小于9.0%；

8、[2]所述金属醇盐、金属醇盐的水解物、金属氢氧化物的金属种类为铝，所述涂膜的荧光x射线测定中的zr（zr-kα）与al（al-kα）的含有比（al/zr）为0.15～0.58的范围；

9、[3]所述涂膜在红外吸收光谱中在1000～1120cm-1的范围内具有红外吸收成为最大的吸收峰；

10、[4]将厚度25μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜作为基材，在形成于该基材上的涂布量1.8～2.2g/m2的所述涂膜上进一步在所述双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜与所述涂膜之间隔着粘接层层叠厚度25μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜而成的阻气性层叠体的水蒸气透过率小于0.100g/m2·天（40℃90%rh）。

11、根据本发明，还提供一种包含上述阻气性层叠体的蒸镀用基材。

12、根据本发明，还提供一种阻气性涂膜形成用涂料组合物，其特征在于，所述阻气性涂膜形成用涂料组合物是含有金属醇盐、金属醇盐的水解物、金属氢氧化物中的至少一种、金属氧化物以及磷酸化合物或硫酸化合物的阻气性涂膜形成用涂料组合物，其中，将阻气性涂膜形成用涂料组合物制成固体成分5～7质量%的水/异丙醇（60/40）分散液时，所述分散液的、使用布氏粘度计在温度25℃下测定的、主轴转速50rpm下的粘度（a）与主轴转速200rpm下的粘度（b）的粘度比（a/b）小于3.6。

13、在本发明的阻气性涂膜形成用涂料组合物中，优选的是：

14、[1]将阻气性涂膜形成用涂料组合物制成固体成分5～7质量%的水/异丙醇（60/40）分散液时，所述分散液的、使用布氏粘度计在温度25℃下测定的、主轴转速50rpm下的粘度小于113.9mpa·sec；

15、[2]所述金属醇盐或金属氢氧化物的金属种类为铝、钛、铁、锆中的至少一种；

16、[3]所述金属醇盐为甲醇盐、乙醇盐、丙醇盐、异丙醇盐、丁醇盐、异丁醇盐、仲丁醇盐、叔丁醇盐中的至少一种；

17、[4]所述金属醇盐为异丙醇铝；

18、[5]所述金属氢氧化物为氢氧化铝；

19、[6]所述金属氧化物为锆氧化物或铝氧化物；

20、[7]所述金属氧化物为晶质锆氧化物；

21、[8]所述磷酸化合物为正磷酸、偏磷酸、聚磷酸、环状聚磷酸中的至少一种。

22、此外，根据本发明，还提供一种阻气性涂膜形成用涂料组合物的制造方法，其特征在于，所述阻气性涂膜形成用涂料组合物的制造方法是上述阻气性涂膜形成用涂料组合物的制造方法，其中，将金属醇盐、金属醇盐的水解物、金属氢氧化物中的至少一种、金属氧化物以及磷酸化合物或硫酸化合物混合后，以使使用布氏粘度计在温度25℃下测定的、在主轴转速50rpm下测定的粘度小于113.9mpa·sec的方式进行搅拌。

23、发明效果

24、本发明的阻气性层叠体因金属氧化物不会凝聚而均匀地高度分散，促进了金属氧化物与磷酸化合物或硫酸化合物的反应，形成了均匀且致密的交联结构，因此非极性气体分子和极性气体分子的透过得到抑制，表现出优异的氧气阻隔性和水蒸气阻隔性。此外，阻气性涂膜中的成为极性气体（水分子）的通道的未反应的羟基量降低，因此进一步提高了水蒸气阻隔性。而且，由于金属氧化物粒子的凝聚得到抑制，因此涂膜的透明性也优异，在25μm厚的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯基材上形成有涂膜的层叠体的情况下，雾度小于9.0%。

25、在本发明的阻气性涂膜形成用涂料组合物中，由于金属氧化物粒子不会凝聚而均匀地高度分散，因此触变性降低。因此，与现有的阻气性涂膜形成用涂料组合物相比，粘度被调整得低，涂敷性和流平性优异，能形成均匀且平滑的涂膜。此外，由于涂膜的平滑性优异，因此涂膜表面的光散射得到抑制，没有金属氧化物粒子的凝聚，与此相辅相成地，涂膜的雾度降低，能得到优异的透明性。而且，由于涂敷性优异，因此涂膜缺陷的产生减少，如上所述，通过金属氧化物粒子高度分散，形成均匀且致密的交联结构，与此相辅相成地，能形成具有优异的氧气阻隔性和水蒸气阻隔性的涂膜。此外，由于涂料中不包含挥发性的酸，因此在干燥工序中不需要实施应对措施，在生产率、安全性方面也优异。