CN108025538B - 多层结构体及其制造方法、使用其得到的包装材料和制品、以及电子设备的保护片材 - Google Patents

多层结构体及其制造方法、使用其得到的包装材料和制品、以及电子设备的保护片材 Download PDF

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Abstract

本发明涉及多层结构体,其为具备基材(X)、层(Y)和层(Z)的多层结构体,前述层(Y)包含含铝的化合物(A),前述层(Z)包含有机磷化合物(BO)、以及具有醚键且不具有糖苷键的聚合物(F)。

Description

多层结构体及其制造方法、使用其得到的包装材料和制品、以 及电子设备的保护片材
技术领域
本发明涉及多层结构体及其制造方法、使用其得到的包装材料和制品、以及电子设备的保护片材。
背景技术
一直以来,充分已知在塑料膜上形成以铝、氧化铝作为构成成分的气体隔绝层而得到的多层结构体。这种多层结构体被用作用于保护容易因氧气而变质的物品(例如食品)的包装材料。这些气体隔绝层大多通过物理气相生长法(PVD)或化学气相生长法(CVD)之类的干式工艺而形成在塑料膜上。
作为具有含铝的气体隔绝层的复合结构体,例如专利文献1公开了具有由氧化铝颗粒与磷化合物的反应产物构成的透明气体隔绝层的复合结构体。作为形成该气体隔绝层的一个方法,专利文献1公开了在塑料膜上涂布包含氧化铝颗粒和磷化合物的涂布液,接着进行干燥和热处理的方法。
此外,为了使该复合结构体受到物理压力时气体隔绝性维持在高水平,专利文献2公开了在具有铝原子的层上邻接包含具有多个磷原子的聚合物的层而进行层叠的内容。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开2011/122036号
专利文献2:国际公开2014/122942号。
发明内容
发明要解决的问题
然而,本发明人等将专利文献1公开的多层结构体用作包装材料时,在蒸煮处理后,有时与邻接的粘接层等的层间粘接力降低、产生脱层等外观不良。此外,本发明人等将专利文献1公开的多层结构体用于电子设备时,在湿热试验后有时产生层间剥离。
因此,要求受到物理压力时气体隔绝性可维持在高水平、且在蒸煮处理后也具有良好的特性的气体隔绝性的多层结构体、在高温高湿下也具有高层间粘接力的气体隔绝性的多层结构体。
本发明的目的在于提供不仅气体隔绝性和水蒸汽隔绝性优异、且在蒸煮处理后和拉伸处理后也能维持优异的隔绝性、同时在蒸煮处理后不发生脱层等外观不良、具有高的层间粘接力(剥离强度)的新型多层结构体和使用其得到的包装材料。
此外,本发明的其它目的在于,提供使用气体隔绝性和水蒸汽隔绝性优异、且即使在高温高湿下也具有高层间粘接力的新型多层结构体得到的电子设备的保护片材。
用于解决问题的方法
本发明人等进行了深入研究,结果发现:通过包含特定层的多层结构体能够实现前述目的,从而完成了本发明。
本发明中,提供多层结构体,其为具备基材(X)、层(Y)和层(Z)的多层结构体,前述层(Y)包含含铝的化合物(A),前述层(Z)包含有机磷化合物(BO)、以及具有醚键且不具有糖苷键的聚合物(F)。
本发明的多层结构体中,至少一组的前述层(Z)和前述层(Y)可以邻接地进行配置。
本发明的多层结构体中,前述含铝的化合物(A)可以为包含由含铝的金属氧化物(Aa)与无机磷化合物(BI)形成的反应产物(D)的化合物(Ab)。
本发明的多层结构体中,前述无机磷化合物(BI)的质量WBI与前述有机磷化合物(BO)的质量WBO之比WBO/WBI优选0.06以上。
本发明的多层结构体中,前述有机磷化合物(BO)与前述聚合物(F)的质量比优选在30:70~99:1的范围内。
本发明的多层结构体中,前述有机磷化合物(BO)可以为具有选自磷酸基、亚磷酸基、膦酸基、亚膦酸基、次膦酸基和三价膦酸基中的至少1种官能团的聚合物。
本发明的多层结构体中,前述聚合物(F)可以为聚乙二醇或聚氧化乙烯。
本发明的多层结构体中,前述基材(X)可以包含选自热塑性树脂膜和纸中的至少1种层。
此外,本发明提供包装材料,其包含前述任一者的多层结构体。
前述包装材料还可以具有通过挤出涂布层压而形成的层。
前述包装材料可以为立式制袋填充密封袋、真空包装袋、软包袋、层压管容器、输液包、纸容器、条带、容器用盖材或模内贴标容器。
进而,本发明提供制品,其至少一部分包含前述任一者的包装材料。
前述制品可以为真空绝热体,其中,包含内容物,内容物为芯材,前述制品的内部经减压。
此外,本发明提供电子设备的保护片材,其包含前述任一者的多层结构体。
前述电子设备的保护片材可以为保护光电转换装置、信息显示装置或照明装置的表面的保护片材。
此外,本发明提供电子设备,其包含前述任一者的保护片材。
发明的效果
根据本发明,能够得到气体隔绝性和水蒸汽隔绝性优异、耐蒸煮性和耐拉伸性优异的新型多层结构体以及使用其得到的包装材料。即,根据本发明,能够得到不仅气体隔绝性和水蒸汽隔绝性优异、且即使在蒸煮处理后和拉伸处理后也能够维持优异的隔绝性、并且在蒸煮处理后不产生脱层等外观不良、具有高层间粘接力(剥离强度)的新型多层结构体以及使用其得到的包装材料。此外,根据本发明,能够得到使用新型多层结构体得到的电子设备的保护片材,所述多层结构体的气体隔绝性和水蒸汽隔绝性优异,即使在高温高湿下也具有高层间粘接力。即,根据本发明,能够得到具备包含新型多层结构体的保护片材的电子设备,所述多层结构体不仅气体隔绝性和水蒸汽隔绝性优异,且即使在湿热试验后也能够维持优异的气体隔绝性和水蒸汽隔绝性,并且在湿热试验后不产生脱层等外观不良,具有高层间粘接力(剥离强度)。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式所述的立式制袋填充密封袋的示意图。
图2是本发明的一个实施方式所述的扁平软包袋的示意图。
图3是示出本发明的一个实施方式所述的输液包的一例的示意图。
图4是示出本发明的一个实施方式所述的模内贴标容器的一例的示意图。
图5是示意性地示出本发明的一个实施方式所述的多层结构体的制造中使用的挤出涂布层压装置的一部分的立体图。
图6是示出本发明的一个实施方式所述的真空绝热体的一例的示意图。
图7是示出本发明的一个实施方式所述的真空绝热体的另一例的示意图。
图8是本发明的一个实施方式所述的电子设备的部分截面图。
具体实施方式
针对本发明,以下进行举例说明。应予说明,以下的说明中,有时例示出物质、条件、方法、数值范围等,但本发明不受这样的例示限制。此外,被例示出的物质在没有特别注释的情况下,可以单独使用1种,也可以并用2种以上。应予说明,本说明书中,数值范围(各成分的含量、由各成分算出的值及各物性等)的上限值及下限值能适当组合。
在没有特别注释的情况下,在本说明书中,对于“在特定的构件(基材、层等)上层叠特定层”这一记载的含义而言,除了以与该构件相接触的方式层叠该特定层的情况之外,还包括以夹有其它层的方式在该构件的上方层叠该特定层的情况。“在特定的构件(基材、层等)上形成特定的层”、“在特定的构件(基材、层等)上配置特定的层”的记载也相同。此外,在没有特别注释的情况下,对于“在特定的构件(基材、层等)上涂布液体(涂布液等)”这一记载的含义而言,除了在该构件上直接涂布该液体的情况之外,还包括在形成于该构件上的其它层上涂布该液体的情况。
[多层结构体]
本发明的多层结构体具备基材(X)、层(Y)和层(Z)。层(Y)包含含铝的化合物(A)(以下也简称为“化合物(A)”)。层(Z)包含有机磷化合物(BO)、以及具有醚键且不具有糖苷键的聚合物(F)(以下也简称为“聚合物(F)”)。以下的说明中,在没有特别注释的情况下,“多层结构体”这一单词意指包含基材(X)、层(Y)和层(Z)的多层结构体。
层(Z)中,有机磷化合物(BO)的至少一部分与聚合物(F)的至少一部分可以反应。层(Z)中,有机磷化合物(BO)反应时,也将构成反应产物的有机磷化合物(BO)部分视为有机磷化合物(BO)。此时,用于形成反应产物的有机磷化合物(BO)的质量(反应前的有机磷化合物(BO)的质量)包含于层(Z)中的有机磷化合物(BO)的质量中。此外,即使层(Z)中聚合物(F)发生了反应的情况下,也将构成反应产物的聚合物(F)部分视为聚合物(F)。此时,用于形成反应产物的聚合物(F)的质量(反应前的聚合物(F)的质量)包含于层(Z)中的聚合物(F)的质量中。
[基材(X)]
基材(X)的材质没有特别限定,可以使用由各种材质构成的基材。作为基材(X)的材质,可列举出例如热塑性树脂、热固性树脂等树脂;布帛、纸类等纤维集合体;木材;玻璃等。这些之中,优选为热塑性树脂和纤维集合体,更优选为热塑性树脂。基材(X)的形态没有特别限定,可以为膜或片材等层状。作为基材(X),优选为包含选自热塑性树脂膜和纸中的至少1种的基材,更优选为包含热塑性树脂膜的基材,进一步优选为热塑性树脂膜。
作为基材(X)中使用的热塑性树脂,可列举出例如聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、或者它们的共聚物等聚酯系树脂;尼龙-6、尼龙-66、尼龙-12等聚酰胺系树脂;聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物等含羟基的聚合物;聚苯乙烯;聚(甲基)丙烯酸酯;聚丙烯腈;聚乙酸乙烯酯;聚碳酸酯;聚芳酯;再生纤维素;聚酰亚胺;聚醚酰亚胺;聚砜;聚醚砜;聚醚醚酮;离聚物树脂等。将多层结构体用于包装材料时,作为基材(X)的材料,优选为选自聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙-6和尼龙-66中的至少1种热塑性树脂。
将由前述热塑性树脂构成的膜用作前述基材(X)时,基材(X)可以是拉伸膜,也可以是未拉伸膜。由于所得多层结构体的加工适应性(印刷、层压等)优异,因此优选为拉伸膜、特别优选为双轴拉伸膜。双轴拉伸膜可以为通过同时双轴拉伸法、逐次双轴拉伸法和管状拉伸法中的任意方法制造的双轴拉伸膜。
作为基材(X)中使用的纸,可列举出例如牛皮纸、优质纸、模造纸、玻璃纸、羊皮纸、合成纸、白纸板、蕉麻纸板、奶瓶用纸板原纸、杯原纸、象牙纸等。通过在基材(X)中使用纸,能够得到纸容器用的多层结构体。
基材(X)为层状时,从所得多层结构体的机械强度和加工性变得良好的观点出发,其厚度优选为1~1,000μm、更优选为5~500μm、进一步优选为9~200μm。
[层(Y)]
本发明的多层结构体包括包含含铝的化合物(A)的层(Y)。层(Y)和层(Z)的至少一者多层存在时,优选至少一组的层(Y)和层(Z)邻接地(接触)进行层叠。此外,层(Y)还优选包含无机磷化合物(BI)。无机磷化合物(BI)具备含有磷原子的官能团。以下针对化合物(A)、无机磷化合物(BI)进行说明。
[含铝的化合物(A)]
化合物(A)可以为含铝的金属氧化物(Aa),也可以为包含由含铝的金属氧化物(Aa)(以下也简称为“金属氧化物(Aa)”)与无机磷化合物(BI)反应得到的反应产物(D)的化合物(Ab)(以下也简称为“化合物(Ab)”)。含铝的金属氧化物(Aa)通常在颗粒的形态下与无机磷化合物(BI)发生反应。
[含铝的金属氧化物(Aa)]
构成含铝的金属氧化物(Aa)的金属原子(有时将它们统称为“金属原子(M)”)为选自属于元素周期表第2~14族的金属原子中的至少1种金属原子,至少包含铝。金属原子(M)可以单独为铝,也可以包含铝和除铝之外的金属原子。应予说明,作为金属氧化物(Aa),可以单独使用1种金属氧化物,也可以并用2种以上的金属氧化物。
铝在金属原子(M)中所占的比例通常为50摩尔%以上、可以为60~100摩尔%、可以为80~100摩尔%。金属氧化物(Aa)的例子中包括通过液相合成法、气相合成法、固体粉碎法等方法而制造的金属氧化物。
金属氧化物(Aa)可以是键合有能够水解的特性基团且含有金属原子(M)的化合物(E)的水解缩合物。该特性基团的例子包括后述通式〔I〕的R1。化合物(E)的水解缩合物实质上可视作金属氧化物。因此,本说明书中,有时将化合物(E)的水解缩合物称为“金属氧化物(Aa)”。即,本说明书中,“金属氧化物(Aa)”可以替换为“化合物(E)的水解缩合物”,此外,“化合物(E)的水解缩合物”也可以替换为“金属氧化物(Aa)”。
[键合有能够水解的特性基团且含有金属原子(M)的化合物(E)]
从容易控制与无机磷化合物(BI)的反应、所得多层结构体的气体隔绝性优异的观点出发,化合物(E)优选包含至少1种下述通式〔I〕所示的化合物(Ea)。
Al(R1k(R23-k 〔I〕
式中,R1为卤原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、NO3、任选具有取代基的碳原子数1~9的烷氧基、任选具有取代基的碳原子数2~9的酰氧基、任选具有取代基的碳原子数3~9的烯氧基、任选具有取代基的碳原子数5~15的β-二酮合基、或者具有任选具有取代基的碳原子数1~9的酰基的二酰基甲基。R2为任选具有取代基的碳原子数1~9的烷基、任选具有取代基的碳原子数7~10的芳烷基、任选具有取代基的碳原子数2~9的烯基、或者任选具有取代基的碳原子数6~10的芳基。k为1~3的整数。R1存在多个时,R1彼此可以相同也可以不同。R2存在多个时,R2彼此可以相同也可以不同。
化合物(E)在包含化合物(Ea)的基础上,还可以包含至少1种的下述通式〔II〕所示的化合物(Eb)。
M1(R3m(R4n-m 〔II〕
式中,M1为除铝原子之外的金属原子,且为选自属于元素周期表第2~14族的金属原子中的至少1种金属原子。R3为卤原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、NO3、任选具有取代基的碳原子数1~9的烷氧基、任选具有取代基的碳原子数2~9的酰氧基、任选具有取代基的碳原子数3~9的烯氧基、任选具有取代基的碳原子数5~15的β-二酮合基、或者具有任选具有取代基的碳原子数1~9的酰基的二酰基甲基。R4为任选具有取代基的碳原子数1~9的烷基、任选具有取代基的碳原子数7~10的芳烷基、任选具有取代基的碳原子数2~9的烯基、或者任选具有取代基的碳原子数6~10的芳基。m为1~n的整数。n等于M1的原子价。R3存在多个时,R3彼此可以相同也可以不同。R4存在多个时,R4彼此可以相同也可以不同。
作为R1和R3的烷氧基,可列举出例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、苯甲氧基、二苯基甲氧基、三苯基甲氧基、4-甲氧基苯甲氧基、甲氧基甲氧基、1-乙氧基乙氧基、苯甲氧基甲氧基、2-三甲基甲硅烷基乙氧基、2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲氧基、苯氧基、4-甲氧基苯氧基等。
作为R1和R3的酰氧基,可列举出例如乙酰氧基、乙基羰氧基、正丙基羰氧基、异丙基羰氧基、正丁基羰氧基、异丁基羰氧基、仲丁基羰氧基、叔丁基羰氧基、正辛基羰氧基等。
作为R1和R3的烯氧基,可列举出例如烯丙氧基、2-丙烯氧基、2-丁烯氧基、1-甲基-2-丙烯氧基、3-丁烯氧基、2-甲基-2-丙烯氧基、2-戊烯氧基、3-戊烯氧基、4-戊烯氧基、1-甲基-3-丁烯氧基、1,2-二甲基-2-丙烯氧基、1,1-二甲基-2-丙烯氧基、2-甲基-2-丁烯氧基、3-甲基-2-丁烯氧基、2-甲基-3-丁烯氧基、3-甲基-3-丁烯氧基、1-乙烯基-2-丙烯氧基、5-己烯氧基等。
作为R1和R3的β-二酮合基,可列举出例如2,4-戊二酮合基、1,1,1-三氟-2,4-戊二酮合基、1,1,1,5,5,5-六氟-2,4-戊二酮合基、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮合基、1,3-丁二酮合基、2-甲基-1,3-丁二酮合基、2-甲基-1,3-丁二酮合基、苯甲酰丙酮合基等。
作为R1和R3的二酰基甲基中的酰基,可列举出例如甲酰基、乙酰基、丙酰基(propanoyl group)、丁酰基(butanoyl group)、戊酰基(pentanoyl group)、己酰基等碳原子数1~6的脂肪族酰基;苯甲酰基、甲基苯甲酰基等芳香族酰基(芳酰基)等。
作为R2和R4的烷基,可列举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1,2-二甲基丁基、环丙基、环戊基、环己基等。
作为R2和R4的芳烷基,可列举出例如苯甲基、苯基乙基(苯乙基)等。
作为R2和R4的烯基,可列举出例如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、异丙烯基、3-丁烯基、2-丁烯基、1-丁烯基、1-甲基-2-丙烯基、1-甲基-1-丙烯基、1-乙基-1-乙烯基、2-甲基-2-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、3-甲基-2-丁烯基、4-戊烯基等。
作为R2和R4的芳基,可列举出例如苯基、1-萘基、2-萘基等。
作为R1、R2、R3和R4中的取代基,可列举出例如碳原子数1~6的烷基;甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、正己氧基、环丙氧基、环丁氧基、环戊氧基、环己氧基等碳原子数1~6的烷氧基;甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、异丙氧基羰基、正丁氧基羰基、异丁氧基羰基、仲丁氧基羰基、叔丁氧基羰基、正戊氧基羰基、异戊氧基羰基、环丙氧基羰基、环丁氧基羰基、环戊氧基羰基等碳原子数1~6的烷氧基羰基;苯基、甲苯基、萘基等芳香族烃基;氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤原子;碳原子数1~6的酰基;碳原子数7~10的芳烷基;碳原子数7~10的芳烷基氧基;碳原子数1~6的烷基氨基;具有碳原子数1~6的烷基的二烷基氨基等。
作为R1和R3,优选为卤原子、NO3、任选具有取代基的碳原子数1~6的烷氧基、任选具有取代基的碳原子数2~6的酰氧基、任选具有取代基的碳原子数5~10的β-二酮合基、或者具有任选具有取代基的碳原子数1~6的酰基的二酰基甲基,更优选为任选具有取代基的碳原子数1~6的烷氧基。
作为R2和R4,优选为任选具有取代基的碳原子数1~6的烷基。式〔I〕的k优选为3。
作为M1,优选为属于元素周期表第4族的金属原子,更优选为钛、锆。M1为属于元素周期表第4族的金属原子时,式〔II〕的m优选为4。
应予说明,硼和硅有时被分类为半金属,但在本说明书中,将它们归类于金属。
作为化合物(Ea),可列举出例如氯化铝、硝酸铝、乙酸铝、三(2,4-戊二酮合)铝、三甲氧基铝、三乙氧基铝、三正丙氧基铝、三异丙氧基铝、三正丁氧基铝、三仲丁氧基铝、三叔丁氧基铝等,其中,优选为三异丙氧基铝和三仲丁氧基铝。作为化合物(E),可以单独使用1种化合物,也可以并用2种以上的化合物。
作为化合物(Eb),可列举出例如四(2,4-戊二酮合)钛、四甲氧基钛、四乙氧基钛、四异丙氧基钛、四正丁氧基钛、四(2-乙基己氧基)钛等钛化合物;四(2,4-戊二酮合)锆、四正丙氧基锆、四正丁氧基锆等锆化合物等。它们可以单独使用1种化合物,也可以并用2种以上的化合物。
对于化合物(E)而言,在能够获得本发明效果的范围内,化合物(Ea)在化合物(E)中所占的比例没有特别限定。除化合物(Ea)之外的化合物(例如化合物(Eb))在化合物(E)中所占的比例例如优选为20摩尔%以下、更优选为10摩尔%以下、进一步优选为5摩尔%以下、可以为0摩尔%。
通过水解化合物(E),化合物(E)所具有的能够水解的特性基团中的至少一部分被转换成羟基。进一步,通过使该水解物缩合,形成金属原子(M)介由氧原子(O)而被键合的化合物。如果重复该缩合,形成实质上可以视为金属氧化物的化合物。应予说明,以这样的方式形成的金属氧化物(Aa)的表面通常存在羟基。
本说明书中,[仅键合于金属原子(M)的氧原子(O)的摩尔数]/[金属原子(M)的摩尔数]之比为0.8以上的化合物被包括在金属氧化物(Aa)中。在此,仅键合于金属原子(M)的氧原子(O)是M-O-M所表示的结构中的氧原子(O),不包括如M-O-H所表示的结构中的氧原子(O)那样键合于金属原子(M)和氢原子(H)的氧原子。金属氧化物(Aa)中的前述比值优选为0.9以上,更优选为1.0以上,进一步优选为1.1以上。该比值的上限没有特别限定,如果将金属原子(M)的原子价作为n,则通常用n/2表示。
为了发生前述水解缩合,重要的是化合物(E)具有能够水解的特性基团。在没有键合这些基团时,水解缩合反应不会发生或者变得极其缓慢,因此难以制备作为目标的金属氧化物(Aa)。
化合物(E)的水解缩合物例如可以通过公知的溶胶凝胶法所采用的方法由特定的原料来制造。该原料中可以使用选自化合物(E)、化合物(E)的部分水解物、化合物(E)的完全水解物、化合物(E)经部分水解缩合而得到的化合物、以及化合物(E)的完全水解物的一部分经缩合而得到的化合物中的至少1种。
要供于与无机磷化合物(BI)含有物(无机磷化合物(BI)或包含无机磷化合物(BI)的组合物)混合的金属氧化物(Aa)优选实质上不含磷原子。
[化合物(Ab)]
化合物(Ab)中包含的反应产物(D)通过金属氧化物(Aa)与无机磷化合物(BI)的反应而得到。此处,通过使金属氧化物(Aa)与无机磷化合物(BI)、还与其它化合物发生反应而生成的化合物也包括在反应产物(D)中。化合物(Ab)也可以包含一部分不参与反应的金属氧化物(Aa)和/或无机磷化合物(BI)。
对于化合物(Ab)而言,构成金属氧化物(Aa)的金属原子与源自无机磷化合物(BI)的磷原子的摩尔比优选处于[构成金属氧化物(Aa)的金属原子]:[源自无机磷化合物(BI)的磷原子]=1.0:1.0~3.6:1.0的范围、更优选处于1.1:1.0~3.0:1.0的范围。为该范围外时,气体隔绝性能降低。化合物(Ab)中的该摩尔比可通过用于形成化合物(Ab)的涂布液中的金属氧化物(Aa)与无机磷化合物(BI)的混合比率来调整。化合物(Ab)中的该摩尔比通常与涂布液中的比值相同。
多层结构体的红外线吸收光谱中,800~1,400cm-1的区域中的最大吸收波数优选处于1,080~1,130cm-1的范围。在金属氧化物(Aa)与无机磷化合物(BI)反应而形成反应产物(D)的过程中,源自金属氧化物(Aa)的金属原子(M)与源自无机磷化合物(BI)的磷原子(P)介由氧原子(O)进行键合而形成M-O-P所示的键。其结果是,在反应产物(D)的红外线吸收光谱中生成源自该键的特性吸收带。通过本发明人等的研究结果可知,在1,080~1,130cm-1的区域内观察到基于M-O-P键的特性吸收带时,所得到的多层结构体表现出优异的气体阻隔性。特别地,可知该特性吸收带为在通常可观察到源自各种原子与氧原子的键的吸收的800~1,400cm-1的区域中的最强吸收时,所得到的多层结构体表现出更优异的气体阻隔性。
与此相对,将金属醇盐或金属盐等金属化合物与无机磷化合物(BI)预先混合后使其水解缩合时,可以得到源自金属化合物的金属原子与源自无机磷化合物(BI)的磷原子基本均匀混合并发生反应得到的复合物。此时,在红外线吸收光谱中,800~1,400cm-1的区域中的最大吸收波数会变得偏离1,080~1,130cm-1的范围。
在多层结构体的红外线吸收光谱中,从所得到的多层结构体的气体阻隔性的观点出发,800~1,400cm-1的区域中的最大吸收带的半峰宽优选为200cm-1以下,更优选为150cm-1以下,进一步优选为100cm-1以下,特别优选为50cm-1以下。
此外,从得到高阻隔性能的观点出发,仅测定层(Y)的红外线吸收光谱时,优选满足上述多层结构体的红外线吸收光谱的各值的条件。多层结构体的红外线吸收光谱可以通过实施例所述的方法来测定。但是,无法通过实施例所述的方法进行测定时,可以通过反射吸收法、外部反射法、衰减全反射法等的反射测定测定层(Y);也可以从多层结构体上刮取层(Y),通过纽久尔法(Nujol method)、压片法等透射测定方法测定层(Y),但不限定于这些。
[无机磷化合物(BI)]
无机磷化合物(BI)含有能够与金属氧化物(Aa)发生反应的部位,典型而言,含有多个这种部位。作为无机磷化合物(BI),优选为含有2~20个这种部位(原子团或官能团)的化合物。这种部位的例子包括能够与金属氧化物(Aa)的表面存在的官能团(例如羟基)发生缩合反应的部位。作为这种部位,可列举出例如直接键合于磷原子的卤原子、直接键合于磷原子的氧原子等。金属氧化物(Aa)的表面存在的官能团(例如羟基)通常键合于构成金属氧化物(Aa)的金属原子(M)。
作为无机磷化合物(BI),可列举出例如磷酸、二磷酸、三磷酸、4分子以上的磷酸经缩合得到的多聚磷酸、亚磷酸、膦酸、亚膦酸、次膦酸、三价膦酸等磷的含氧酸、以及它们的盐(例如磷酸钠)、以及它们的衍生物(例如卤化物(例如磷酰氯)、脱水物(例如五氧化二磷))等。
这些无机磷化合物(BI)可以单独使用1种,也可以并用2种以上。这些无机磷化合物(BI)之中,优选单独使用磷酸、或者将磷酸与除此之外的无机磷化合物(BI)进行并用。通过使用磷酸,后述涂布液(S)的稳定性和所得多层结构体的气体隔绝性提高。将磷酸和除此之外的无机磷化合物(BI)进行并用时,无机磷化合物(BI)的50摩尔%以上优选为磷酸。
[无机蒸镀层]
多层结构体还可以包含无机蒸镀层。无机蒸镀层可通过蒸镀无机物来形成。作为无机物,可列举出例如金属(例如铝)、金属氧化物(例如氧化硅、氧化铝)、金属氮化物(例如氮化硅)、金属氮化氧化物(例如氧化氮化硅)、或者金属碳化氮化物(例如碳化氮化硅)等。这些之中,从对于氧气或水蒸汽的隔绝性优异的观点出发,优选为由氧化铝、氧化硅、氧化镁或氮化硅形成的无机蒸镀层。本发明的多层结构体中的层(Y)可以包含含铝的无机蒸镀层。例如,层(Y)可以包含铝的蒸镀层(Ac)和/或氧化铝的蒸镀层(Ad)。
无机蒸镀层的形成方法没有特别限定,可以使用真空蒸镀法(例如电阻加热蒸镀法、电子束蒸镀法、分子束外延法、离子镀法等、溅射法(双磁控溅射法等)等物理气相生长法;热化学气相生长法(例如催化化学气相生长法)、光化学气相生长法、等离子体化学气相生长法(例如电容耦合等离子体法、电感耦合等离子体法、表面波等离子体法、电子回旋共振等离子体法等)、原子层沉积法等、有机金属气相生长法等化学气相生长法。
无机蒸镀层的厚度根据构成无机蒸镀层的成分的种类而异,优选为0.002~0.5μm、更优选为0.005~0.2μm、进一步优选为0.01~0.1μm。在该范围中,选择多层结构体的隔绝性或机械物性变得良好的厚度即可。如果无机蒸镀层的厚度小于0.002μm,则存在无机蒸镀层表现出对氧气或水蒸汽的隔绝性的重现性降低的倾向,此外,还存在无机蒸镀层不会表现出充分隔绝性的情况。此外,如果无机蒸镀层的厚度超过0.5μm,则在将多层结构体进行拉伸或者使其弯曲时,存在无机蒸镀层的隔绝性容易降低的倾向。
层(Y)的厚度(多层结构体具有2层以上的层(Y)时各层(Y)的厚度的总计)优选0.05μm~4.0μm的范围,更优选0.1μm~2.0μm的范围。通过减薄层(Y),能够将印刷、层压等加工时的多层结构体的尺寸变化抑制得较低。层(Y)的厚度可以通过用扫描型电子显微镜或透射型电子显微镜观察多层结构体的截面来测定。
[层(Z)]
层(Z)包含有机磷化合物(BO)和聚合物(F)。有机磷化合物(BO)为含有磷原子的化合物。聚合物(F)为具有醚键且不具有糖苷键的聚合物。以下对有机磷化合物(BO)和聚合物(F)进行说明。
[有机磷化合物(BO)]
作为有机磷化合物(BO)中具有的含磷原子的官能团,可列举出例如磷酸基、亚磷酸基、膦酸基、亚膦酸基、次膦酸基、三价膦酸基、以及由它们衍生的官能团(例如盐、(偏)酯化合物、卤化物(例如氯化物)、脱水物)等,其中优选为磷酸基和膦酸基,更优选为膦酸基。
有机磷化合物(BO)优选为具有前述含磷原子的官能团的聚合物(BOa)。作为该聚合物(BOa),可列举出例如丙烯酸6-[(2-磷酰基乙酰基)氧基]己酯、甲基丙烯酸2-磷酰氧基乙酯、甲基丙烯酸磷酰基甲酯、甲基丙烯酸11-磷酰基十一烷基酯、甲基丙烯酸1,1-二磷酰基乙酯等磷酰基(甲基)丙烯酸酯类的聚合物;乙烯基膦酸、2-丙烯-1-膦酸、4-乙烯基苯甲基膦酸、4-乙烯基苯基膦酸等乙烯基膦酸类的聚合物;乙烯基次膦酸、4-乙烯基苯甲基次膦酸等乙烯基次膦酸类的聚合物;磷酸化淀粉等。聚合物(BOa)可以为至少1种的具有含磷原子的官能团的单体的均聚物,也可以为2种以上单体的共聚物。此外,作为聚合物(BOa),可以将2种以上的由单一单体构成的聚合物进行并用。其中,优选为磷酰基(甲基)丙烯酸酯类的聚合物和乙烯基膦酸类的聚合物,更优选为乙烯基膦酸类的聚合物。特别地,作为聚合物(BOa),优选为聚(乙烯基膦酸)。此外,聚合物(BOa)也可以通过将乙烯基膦酸卤化物或者乙烯基膦酸酯等的乙烯基膦酸衍生物均聚或共聚后,进行水解来获得。
此外,前述聚合物(BOa)可以为至少1种的具有含磷原子的官能团的单体与其它乙烯基单体的共聚物。作为能够与具有含磷原子的官能团的单体进行共聚的其它乙烯基单体,可列举出例如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯类、(甲基)丙烯腈、苯乙烯、核取代苯乙烯类、烷基乙烯基醚类、烷基乙烯基酯类、全氟烷基乙烯基醚类、全氟烷基乙烯基酯类、马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、马来酰亚胺、苯基马来酰亚胺等,其中,优选为(甲基)丙烯酸酯类、丙烯腈、苯乙烯、马来酰亚胺和苯基马来酰亚胺。
为了获得具有更优异的耐弯曲性的多层结构体,源自具有含磷原子的官能团的单体的结构单元在聚合物(BOa)的所有结构单元中所占的比例优选为10摩尔%以上、更优选为20摩尔%以上、进一步优选为40摩尔%以上、特别优选为70摩尔%以上、可以为100摩尔%。
前述聚合物(BOa)的分子量没有特别限定,但数均分子量优选处于1,000~100,000的范围。如果数均分子量处于该范围,则能够以高水准兼顾通过层叠层(Z)而改善耐弯曲性的效果和后述涂布液(T)的粘度稳定性。
[具有醚键且不具有糖苷键的聚合物(F)]
本发明的多层结构体通过在层(Z)中包含聚合物(F),在蒸煮处理后具有高的层间粘接力(剥离强度)。此外,本发明的多层结构体通过包含聚合物(F),也能够抑制多层结构体的着色、提高透明性,还能够良好地保持多层结构体的外观。进而,聚合物(F)具有与其它构件(例如粘接层(I)、其它层(J)(例如墨层))亲和的亲和性高的醚键,因此层(Z)与除此之外的层的密合性提高,在蒸煮处理后也能够维持层间粘接力,从这一点出发能够抑制脱层等外观不良。作为聚合物(F),只要是具有醚键且不具有糖苷键的聚合物,就没有特别限定。糖苷键意指:单糖(或单糖衍生物)的半缩醛与醇等有机化合物的羟基之间的键。作为聚合物(F),可适合地列举出例如聚氧亚烷基系聚合物。作为聚氧亚烷基系聚合物,优选为具有下述通式〔III〕所示重复单元的聚合物(Fa)。
-R5-O- 〔III〕
式中,R5为任选具有取代基的碳原子数1~14的直链状或支链状的亚烷基。
作为通式〔III〕的R5的直链状或支链状的亚烷基,优选为碳原子数1~9的亚烷基,更优选为碳原子数2~6的亚烷基,进一步优选为碳原子数2~4的亚烷基,特别优选为碳原子数2~3的亚烷基。作为亚烷基,可列举出例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、三亚甲基、四亚甲基、2,2-二甲基三亚甲基、六亚甲基、八亚甲基等。作为前述亚烷基的取代基,优选为碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基。作为通式〔III〕的重复单元,可列举出例如下述重复单元。
[化学式1]
Figure 462673DEST_PATH_IMAGE001
前述聚氧亚烷基系聚合物(Fa)之中,更优选为具有前述通式〔III〕所示重复单元的聚亚烷基二醇系聚合物(Fb)。前述聚亚烷基二醇系聚合物(Fb)的亚烷基与聚氧亚烷基系聚合物(Fa)的通式〔III〕中说明的亚烷基相同。
作为聚合物(F),可列举出例如聚氧甲撑、聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚丙二醇、聚氧化丙烯、聚氧乙二醇聚氧丙二醇、聚四亚甲基醚二醇等,其中,优选为聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚丙二醇、聚氧化丙烯、聚氧乙二醇聚氧丙二醇等具有碳原子数2~4的亚烷基的聚亚烷基二醇系聚合物,更优选为聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚丙二醇和聚氧化丙烯,进一步优选为聚乙二醇和聚氧化乙烯。
聚合物(F)可以为单体(例如乙二醇、四氢呋喃)的均聚物,也可以为2种以上单体的共聚物。应予说明,作为聚合物(F),可以并用2种以上的聚合物(F)。此外,聚合物(F)也可以使末端羟基被封端。作为末端羟基被封端聚合物(F),可列举例如单甲基聚氧化乙烯、单甲基聚乙二醇、单甲基聚丙二醇、单甲基聚四亚甲基醚二醇、二甲基聚氧化乙烯、二甲基聚乙二醇、二甲基聚丙二醇、二甲基聚四亚甲基醚二醇等。
聚合物(F)的分子量没有特别限制,但为了得到蒸煮处理后具有更优异的粘接性的多层结构体,聚合物(F)的重均分子量(Mw)虽然没有特别限定,但优选5,000以上。重均分子量更优选8,000以上,进一步优选10,000以上。重均分子量优选7,000,000以下,更优选3,500,000以下,进一步优选1,000,000以下,特别优选100,000以下。重均分子量在该范围外时,有时不能得到充分的密合性。重均分子量的测定方法没有特别限定,可列举粘度法、光散射法、GPC法(凝胶渗透色谱)等。
本发明的多层结构体所含的层(Z)可以仅由有机磷化合物(BO)、和聚合物(F)构成。此外,层(Z)可以还含有有机磷化合物(BO)及聚合物(F)以外的其他成分。作为层(Z)所含的其他成分,可列举例如碳酸盐、盐酸盐、硝酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、硫酸氢盐、硼酸盐等无机酸金属盐;草酸盐、乙酸盐、酒石酸盐、硬脂酸盐等有机酸金属盐;环戊二烯基金属络合物(例如二茂铁)、氰基金属络合物(例如普鲁士蓝)等金属络合物;层状粘土化合物;交联剂;有机磷化合物(BO)和聚合物(F)以外的高分子化合物;增塑剂;抗氧化剂;紫外线吸收剂;阻燃剂等。多层结构体中的层(Z)中的前述其他成分的含量优选50质量%以下,更优选20质量%以下,进一步优选10质量%以下,特别优选5质量%以下,也可以为0质量%(不含其他成分)。
聚合物(F)优选前述有机磷化合物(BO)与前述聚合物(F)的质量比在30:70~99:1的范围内、更优选在40:60~95:5的范围内,从能够进一步抑制蒸煮处理后和拉伸处理后的隔绝性能降低的观点出发,进一步优选在50:50~91:9的范围内。聚合物(F)可以与层(Y)中的成分反应,也可以不反应。
多层结构体的层(Y)和层(Z)中,含有无机磷化合物(BI)和有机磷化合物(BO)时,层(Y)中的无机磷化合物(BI)的质量WBI与层(Z)中的有机磷化合物(BO)的质量WBO的质量比WBO/WBI优选0.06以上,从耐拉伸性更良好的观点出发,WBO/WBI更优选0.07以上,WBO/WBI进一步优选0.09以上,WBO/WBI特别优选0.19以上,WBO/WBI特别进一步优选0.21以上,WBO/WBI最优选0.31以上。WBO/WBI可以为10.0以下,可以为5.0以下,可以为2.0以下,可以为1.0以下,可以为0.90以下。
层(Z)的厚度优选0.003μm以上,更优选0.03μm~1.0μm。层(Z)的厚度在该范围内,则可兼顾耐蒸煮性和耐压性(特别是拉伸等物理压力)。层(Z)的厚度可通过用扫描型电子显微镜或透射型电子显微镜观察多层结构体的截面来进行测定。
[多层结构体的制造方法]
针对本发明的多层结构体说明的事项可应用于本发明的制造方法,因此有时省略重复说明。此外,针对本发明的制造方法说明的事项可应用于本发明的多层结构体。
本发明的多层结构体的制造方法可列举出例如包括下述步骤的制造方法:基材(X)上的层(Y)的前体层形成步骤(i);含有聚合物(F)和有机磷化合物(BO)的涂布液(T)的涂布步骤(ii);层(Y)以及层(Z)的形成步骤(iii)。应予说明,针对化合物(A)、无机磷化合物(BI)、有机磷化合物(BO)和它们的质量比如上所述,因此在制造方法中省略重复说明。
[步骤(i)]
步骤(i)中,通过将包含含铝化合物(A)的涂布液(S)涂布在基材(X)上,从而在基材(X)上形成层(Y)的前体层。通过步骤(i),能够得到包含基材(X)和层(Y)的前体层的结构体。层(Y)包含铝的蒸镀层(Ac)或氧化铝的蒸镀层(Ad)时,这些层可通过上述一般的蒸镀法来形成。因此,以下针对包含化合物(Ab)的层(Y1)的前体层的形成方法进行详细说明。
作为适合的实施方式,涂布液(S)(第一涂布液)可通过将金属氧化物(Aa)与无机磷化合物(BI)在溶剂中混合并使其反应来得到。具体而言,涂布液(S)可通过下述方法来制备:将金属氧化物(Aa)的分散液与无机磷化合物(BI)的溶液进行混合的方法;向金属氧化物(Aa)的分散液中添加无机磷化合物(BI),并进行混合的方法等。这些混合时的温度优选为50℃以下、更优选为30℃以下、进一步优选为20℃以下。涂布液(S)可以包含其它化合物,根据需要可以包含选自乙酸、盐酸、硝酸、三氟乙酸和三氯乙酸中的至少1种酸化合物(Q)。
金属氧化物(Aa)的分散液可通过按照例如公知的溶胶凝胶法中采用的方法来制备,例如将化合物(E)、水和根据需要的酸催化剂或有机溶剂进行混合,并将化合物(E)进行缩合或水解缩合来制备。通过将化合物(E)进行缩合或水解缩合而得到金属氧化物(Aa)的分散液时,根据需要可以针对所得分散液进行特定的处理(在前述酸化合物(Q)的存在下进行的抗絮凝等)。使用的溶剂没有特别限定,优选为甲醇、乙醇、异丙醇等醇类;水;或者它们的混合溶剂。
包含无机磷化合物(BI)的溶液可以通过使无机磷化合物(BI)溶解于溶剂来制备。作为溶剂,可根据无机磷化合物(BI)的种类来适当选择,但优选包含水。只要不妨碍无机磷化合物(BI)的溶解,则溶剂可以包含有机溶剂(例如甲醇等醇类)。
从该涂布液的保存稳定性以及对于基材(X)的涂布性的观点出发,涂布液(S)的固体成分浓度优选为1~20质量%、更优选为2~15质量%、进一步优选为3~10质量%。前述固体成分浓度例如可通过馏去涂布液(S)的溶剂后残留的固体成分的质量除以供于处理的涂布液(S)的质量来算出。
涂布液(S)的用Brookfield形旋转粘度计(SB型粘度计:转子No.3、转速为60rpm)测定的粘度在涂布时的温度下优选为3,000mPa・s以下、更优选为2,500mPa・s以下、进一步优选为2,000mPa・s以下。通过使该粘度为3,000mPa・s以下,涂布液(S)的流平性提高,能够得到外观更优异的多层结构体。此外,作为涂布液(S)的粘度,优选为50mPa・s以上、更优选为100mPa・s以上、进一步优选为200mPa・s以上。
涂布液(S)中没有特别限定,铝原子与磷原子的摩尔比优选为铝原子:磷原子=1.01:1.00~1.50:1.00、更优选为1.05:1.00~1.45:1.00。铝原子与磷原子的摩尔比可通过进行涂布液(S)的干固物的荧光X射线分析来算出。
涂布液(S)可以直接涂布在基材(X)的至少一个表面上,也可以借助其它层(J)而涂布在基材(X)上。此外,涂布涂布液(S)之前,通过用公知的锚涂剂处理基材(X)的表面或者在基材(X)的表面上涂布公知的粘接剂,也可以在基材(X)的表面上形成粘接层(I)。
涂布液(S)的涂布没有特别限定,可以采用公知的方法。作为涂布方法,可列举出例如流延法、浸渍法、辊涂法、凹版涂布法、丝网印刷法、反向涂布法、喷涂法、吻涂法、模涂法、计量棒涂法、并用密封刮刀的涂布法、帘涂法、棒涂法等。
通常,在步骤(i)中,通过去除涂布液(S)中的溶剂,从而形成层(Y1)的前体层。溶剂的去除方法没有特别限定,可以应用公知的干燥方法。作为干燥方法,可列举出例如热风干燥法、热辊接触法、红外线加热法、微波加热法等。干燥温度优选为基材(X)的流动起始温度以下。涂布涂布液(S)后的干燥温度例如可以为80~180℃左右,也可以为90~150℃左右。干燥时间没有特别限定,例如优选为0.1秒~1小时,更优选为1秒~15分钟,进一步优选为5~300秒。此外,优选在干燥处理之后接着进行热处理。热处理温度例如可以为100~200℃左右,也可以在120~180℃左右下进行,优选为高于干燥温度的温度。热处理时间没有特别限定,例如热处理的时间优选为1秒~1小时、更优选为1秒~15分钟、进一步优选为5~300秒。像这样,从能够得到具有良好特性的多层结构体的观点出发,优选在涂布包含有机磷化合物(BO)的涂布液(T)之前进行热处理。
[步骤(ii)]
步骤(ii)中,在通过步骤(i)得到的层(Y1)的前体层上涂布包含聚合物(F)和有机磷化合物(BO)的涂布液(T)(第二涂布液)。涂布液(T)可通过将聚合物(F)和有机磷化合物(BO)以及溶剂进行混合来制备。所使用的溶剂可根据有机磷化合物(BO)的种类来适当选择,没有特别限定,优选为甲醇、乙醇、异丙醇等醇类;水;或者它们的混合溶剂。
从溶液的保存稳定性或涂布性的观点出发,涂布液(T)中的固体成分的浓度优选为0.01~60质量%、更优选为0.1~50质量%、进一步优选为0.2~40质量%。固体成分浓度可通过与针对涂布液(S)记载的方法相同的方法来求出。此外,只要在能够得到本发明效果的范围内,涂布液(T)可以包含其它成分(例如有机磷化合物(BO)和聚合物(F)以外的高分子化合物)。
通过在涂布涂布液(T)后去除溶剂,从而形成层(Z)的前体层。与涂布液(S)的涂布同样地,涂布涂布液(T)的方法没有特别限定,可以采用公知的方法。使用无机磷化合物(BI)时,从隔绝性能优异特别是耐拉伸性优异的观点出发,涂布液(T)的涂布量特别优选设为使无机磷化合物(BI)的质量WBI与有机磷化合物(BO)的质量WBO之质量比WBO/WBI满足上述特定关系的量。
涂布液(T)的溶剂去除方法没有特别限定,可以应用公知的干燥方法。作为干燥方法,可列举出例如热风干燥法、热辊接触法、红外线加热法、微波加热法等。干燥温度优选为基材(X)的流动起始温度以下。涂布涂布液(T)后的干燥温度例如可以为90~240℃左右,优选为100~200℃。
[步骤(iii)]
步骤(iii)中,通过将步骤(i)和(ii)中形成的前体层以140℃以上的温度进行热处理,从而形成层(Y1)和层(Z)。该热处理温度优选高于涂布涂布液(T)后的干燥温度。
步骤(iii)中,金属氧化物(Aa)的颗粒彼此介由磷原子(源自无机磷化合物(BI)的磷原子)键合的反应得以进行。从另外的观点出发,在步骤(iii)中反应产物(D)生成的反应得以进行。为了充分进行该反应,热处理的温度为140℃以上、优选为170℃以上、更优选为180℃以上、进一步优选为190℃以上。热处理的上限没有特别限定,优选300℃以下。如果热处理温度低,则为获得充分的反应度所耗费的时间变长,成为生产率降低的原因。热处理温度的优选上限因基材(X)的种类等而异。例如,将由聚酰胺系树脂形成的热塑性树脂膜用作基材(X)时,热处理的温度优选为270℃以下。此外,将由聚酯系树脂形成的热塑性树脂膜用作基材(X)时,热处理的温度优选为240℃以下。热处理可以在空气气氛下、氮气气氛下、氩气气氛下等实施。热处理的时间优选为0.1秒~1小时、更优选为1秒~15分钟、进一步优选为5~300秒。
本发明的多层结构体的制造方法的一个优选方式中,在步骤(i)中涂布涂布液(S)后,进行干燥处理(第一干燥处理)、接着进行热处理(第一热处理)来形成前体层,在步骤(ii)中涂布涂布液(T)后,进行干燥处理(第二干燥处理)、接着在步骤(iii)中进行热处理(第二热处理)。此时,优选的是,前述第一热处理的温度高于第一干燥处理、前述第二热处理的温度高于第二干燥处理、前述第二热处理的温度高于前述第一热处理的温度。
本发明的多层结构体中,层(Y)和/或层(Z)可以以直接接触基材(X)的方式进行层叠,层(Y)和/或层(Z)也可以介由其它构件(例如粘接层(I)、其它层(J))而层叠于基材(X)。与基材(X)直接接触时,例如可以为包含基材(X)、在基材(X)上层叠的层(Y)、以及在层(Y)上层叠的层(Z)的多层结构体。
[挤出涂布层压]
本发明的多层结构体可以通过例如下述方式进一步具有通过挤出涂布层压形成的层:在基材(X)上直接或介由粘接层(I)层叠层(Y)和/或层(Z)后,进一步直接或介由粘接层(I)通过挤出涂布层压法来形成其它层(J),由此可以进一步具有通过挤出涂布层压形成的层。本发明中可以使用的挤出涂布层压法没有特别限定,可以使用公知的方法。典型的挤出涂布层压法中,将熔融的热塑性树脂送至T型模具,将从T型模具的平缝中取出的热塑性树脂进行冷却,由此制造层压膜。
针对挤出涂布层压法中的最普遍的单式层压法(single lamination)的一例,参照附图进行如下说明。将单式层压法中使用的装置的一例示于图5。应予说明,图5是仅示意性地示出装置的主要部分的图,与实际装置不同。图5的装置50包括挤出机51、T型模具52、冷却辊53和橡胶辊54。冷却辊53和橡胶辊54以其辊面彼此接触的状态而被配置。
热塑性树脂在挤出机内被加热熔融,从T型模具52的平缝中挤出从而形成树脂膜502。另一方面,从片材进给装置(未图示)输送层叠体501,其与树脂膜502一同被夹持在冷却辊53与橡胶辊54之间。通过以层叠体501与树脂膜502层叠的状态而被夹持在冷却辊53与橡胶辊54之间,从而制造将层叠体501与树脂膜502一体化得到的层压膜(多层结构体)503。层叠体501可以具备基材(X)、层(Y)和层(Z)。
作为前述单式层压法之外的挤出涂布层压法,可列举出夹心层压法、串联层压法等。夹心层压法是将熔融的热塑性树脂挤出至一个基材上,并从另外的拆卷机(卷出机)供给第二基材并进行贴合,从而制作层叠体的方法。串联层压法是将两台单式层压机连接并一次制作5层结构的层叠体的方法。
通过使用上述层叠体,能够得到即使在挤出涂布层压后也会维持高隔绝性能、且透光性能的降低小的多层结构体。
[粘接层(I)]
本发明的多层结构体中,有时可以使用粘接层(I)来提高基材(X)与层(Y)和/或层(Z)的粘接性。粘接层(I)可以由粘接性树脂构成。由粘接性树脂构成的粘接层(I)可通过用公知的锚涂剂处理基材(X)的表面、或者在基材(X)的表面上涂布公知的粘接剂来形成。作为该粘接剂,优选为将多异氰酸酯成分与多元醇成分混合并使其反应的双液反应型聚氨酯系粘接剂。此外,通过向锚涂剂或粘接剂中添加公知的硅烷偶联剂等少量的添加剂,有时可以进一步提高粘接性。作为硅烷偶联剂,可列举出例如具有异氰酸酯基、环氧基、氨基、脲基、巯基等反应性基团的硅烷偶联剂,但不限定于这些。通过介由粘接层(I)来稳固地粘接基材(X)和层(Y)和/或层(Z),对本发明的多层结构体实施印刷或层压等加工时,可以更有效地抑制气体阻隔性或外观的恶化,进一步,可以提高使用本发明多层结构体得到的包装材料的跌落强度。粘接层(I)的厚度优选为0.01~10.0μm,更优选为0.03~5.0μm。
[其它层(J)]
本发明的多层结构体为了赋予各种特性(例如热封性、隔绝性、力学物性)而可以包含其它层(J)。这种本发明的多层结构体例如可以通过在基材(X)上直接或介由粘接层(I)层叠层(Y)和/或层(Z)后、进一步直接或介由粘接层(I)粘接或形成该其它层(J)来制造。作为其它层(J),可列举出例如墨层;聚烯烃层、乙烯-乙烯醇共聚物树脂层等热塑性树脂层等,但不限定于它们。
本发明的多层结构体可以包含用于印刷商品名或图案等的墨层。作为墨层,可列举出例如将在溶剂中分散有包含颜料(例如二氧化钛)的聚氨酯树脂得到的液体进行干燥而得到的覆膜,也可以是将以不含颜料的聚氨酯树脂或其它树脂作为主剂的墨或电路布线形成用抗蚀剂进行干燥而得到的覆膜。作为墨层的涂布方法,除了凹版印刷法之外,还可列举出丝棒、旋涂机、模涂机等各种涂布方法。墨层的厚度优选为0.5~10.0μm,更优选为1.0~4.0μm。
通过使本发明的多层结构体的最外表面层为聚烯烃层,可以对多层结构体赋予热封性、或者提高多层结构体的力学特性。从提高热封性或力学特性等的观点出发,聚烯烃优选为聚丙烯或聚乙烯。此外,为了提高多层结构体的力学特性,优选层叠选自由聚酯形成的膜、由聚酰胺形成的膜、和由含羟基的聚合物形成的膜中的至少1种膜。从提高力学特性的观点出发,作为聚酯,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯;作为聚酰胺,优选尼龙-6,作为含羟基的聚合物,优选为乙烯-乙烯醇共聚物。应予说明,各层之间根据需要还可以设置锚涂层、或者由粘接剂型成的层。
[多层结构体的构成]
以下示出本发明的多层结构体的构成的具体例。多层结构体可以具有除了基材(X)、层(Y)、层(Z)之外的其它构件(例如粘接层(I)、其它层(J)),在以下的具体例中,省略其它构件的记载。此外,以下具体例可以将多层层叠或者组合。以下有时将层(Y)和层(Z)邻接地层叠的结构称为层(YZ)。层(YZ)可以按层(Y)和层(Z)的任意顺序进行层叠。
(1)层(YZ)/聚酯层、
(2)层(YZ)/聚酯层/层(YZ)、
(3)层(YZ)/聚酰胺层、
(4)层(YZ)/聚酰胺层/层(YZ)、
(5)层(YZ)/聚烯烃层、
(6)层(YZ)/聚烯烃层/层(YZ)、
(7)层(YZ)/含羟基的聚合物层、
(8)层(YZ)/含羟基的聚合物层/层(YZ)、
(9)层(YZ)/纸层、
(10)层(YZ)/纸层/层(YZ)、
(11)层(YZ)/无机蒸镀层/聚酯层、
(12)层(YZ)/无机蒸镀层/聚酰胺层、
(13)层(YZ)/无机蒸镀层/聚烯烃层、
(14)层(YZ)/无机蒸镀层/含羟基的聚合物层、
(15)层(YZ)/聚酯层/聚酰胺层/聚烯烃层、
(16)层(YZ)/聚酯层/层(YZ)/聚酰胺层/聚烯烃层、
(17)聚酯层/层(YZ)/聚酯层/层(YZ)/无机蒸镀层/含羟基的聚合物层/聚烯烃层、
(18)聚酯层/层(YZ)/聚酰胺层/聚烯烃层、
(19)层(YZ)/聚酰胺层/聚酯层/聚烯烃层、
(20)层(YZ)/聚酰胺层/层(YZ)/聚酯层/聚烯烃层、
(21)聚酰胺层/层(YZ)/聚酯层/聚烯烃层、
(22)层(YZ)/聚烯烃层/聚酰胺层/聚烯烃层、
(23)层(YZ)/聚烯烃层/层(YZ)/聚酰胺层/聚烯烃层、
(24)聚烯烃层/层(YZ)/聚酰胺层/聚烯烃层、
(25)层(YZ)/聚烯烃层/聚烯烃层、
(26)层(YZ)/聚烯烃层/层(YZ)/聚烯烃层、
(27)聚烯烃层/层(YZ)/聚烯烃层、
(28)层(YZ)/聚酯层/聚烯烃层、
(29)层(YZ)/聚酯层/层(YZ)/聚烯烃层、
(30)聚酯层/层(YZ)/聚烯烃层、
(31)层(YZ)/聚酰胺层/聚烯烃层、
(32)层(YZ)/聚酰胺层/层(YZ)/聚烯烃层、
(33)聚酰胺层/层(YZ)/聚烯烃层、
(34)层(YZ)/聚酯层/纸层、
(35)层(YZ)/聚酰胺层/纸层、
(36)层(YZ)/聚烯烃层/纸层、
(37)聚烯烃层/纸层/聚烯烃层/层(YZ)/聚酯层/聚烯烃层、
(38)聚烯烃层/纸层/聚烯烃层/层(YZ)/聚酰胺层/聚烯烃层、
(39)聚烯烃层/纸层/聚烯烃层/层(YZ)/聚烯烃层、
(40)纸层/聚烯烃层/层(YZ)/聚酯层/聚烯烃层、
(41)聚烯烃层/纸层/层(YZ)/聚烯烃层、
(42)纸层/层(YZ)/聚酯层/聚烯烃层、
(43)纸层/层(YZ)/聚烯烃层、
(44)层(YZ)/纸层/聚烯烃层、
(45)层(YZ)/聚酯层/纸层/聚烯烃层、
(46)聚烯烃层/纸层/聚烯烃层/层(YZ)/聚烯烃层/含羟基的聚合物层、
(47)聚烯烃层/纸层/聚烯烃层/层(YZ)/聚烯烃层/聚酰胺层、
(48)聚烯烃层/纸层/聚烯烃层/层(YZ)/聚烯烃层/聚酯层、
(49)无机蒸镀层/层(YZ)/聚酯层、
(50)无机蒸镀层/层(YZ)/聚酯层/层(YZ)/无机蒸镀层、
(51)无机蒸镀层/层(YZ)/聚酰胺层、
(52)无机蒸镀层/层(YZ)/聚酰胺层/层(YZ)/无机蒸镀层、
(53)无机蒸镀层/层(YZ)/聚烯烃层、
(54)无机蒸镀层/层(YZ)/聚烯烃层/层(YZ)/无机蒸镀层。
作为本发明的保护片材,在上述构成之中,优选为(1)~(8)、(11)~(33)和(49)~(54)中的任意构成。
作为本发明的多层结构体,在蒸煮处理前和蒸煮处理后,在20℃、85%RH的条件下的透氧度优选2.0mL/(m2・天・atm)以下、更优选为0.50mL/(m2・天・atm)以下、进一步优选为0.30mL/(m2・天・atm)以下。蒸煮处理的条件、透氧度的测定方法和测定条件如后述实施例所述。
作为本发明的多层结构体,在蒸煮处理前和蒸煮处理后,在40℃、90%RH的条件下的透湿度优选为0.5g/(m2・天)以下、更优选为0.3g/(m2・天)以下。蒸煮处理的条件、透湿度的测定方法和测定条件如后述实施例所述。
此外,作为本发明的多层结构体,蒸煮处理后的层(Y)或层(Z)与粘接层(I)或其它层(J)(例如墨层)的剥离强度优选超过160g/15mm、更优选为200g/15mm以上,进一步优选为300g/15mm以上,特别优选为400g/15mm以上。蒸煮处理的条件、剥离强度的测定方法和测定条件如后述实施例所述。
作为本发明的多层结构体和保护片材,在湿热处理前和湿热处理后中,在20℃、85%RH的条件下的透氧度优选为2.0mL/(m2・天・atm)以下、更优选为0.50mL/(m2・天・atm)以下、进一步优选为0.30mL/(m2・天・atm)以下。湿热处理的条件、透氧度的测定方法和测定条件如后述实施例所述。
作为本发明的多层结构体和保护片材,在湿热试验前和湿热试验后中,在40℃、90%RH的条件下的透湿度优选为0.5g/(m2・天)以下、更优选为0.3g/(m2・天)以下。湿热试验的条件、透湿度的测定方法和测定条件如后述实施例所述。
[用途]
本发明的多层结构体和使用其得到的包装材料的气体隔绝性和水蒸汽隔绝性优异,且耐蒸煮性和耐拉伸性也优异,不会产生脱层等外观不良,具有高的层间粘接力(剥离强度)。因此,本发明的多层结构体和使用其得到的包装材料可应用于各种用途。
[包装材料]
本发明的包装材料包含多层结构体,所述多层结构体包含基材(X)和层叠于基材(X)上的层(Y)和层(Z)。包装材料可以仅由多层结构体构成。即,在以下的说明中,可以将“包装材料”替换为“多层结构体”。此外,典型而言,可以将“包装材料”替换为“包装”。包装材料可以由多层结构体和其它构件构成。
根据本发明的优选实施方式的包装材料具有对无机气体(例如氢气、氦气、氮气、氧气、二氧化碳)、天然气、水蒸汽和常温常压下为液态的有机化合物(例如乙醇、汽油蒸气)的阻隔性。
本发明的包装材料为包装袋时,可以将多层结构体用于该包装袋的全部,也可以在该包装袋的一部分包含多层结构体。例如,包装袋的面积的50%~100%可以由多层结构体构成。包装材料为包装袋以外的物品(例如容器、盖材)时也相同。
本发明的包装材料可以通过各种方法来制作。例如,可以通过接合片状的多层结构体或包含该多层结构体的膜材(以下简称为“膜材”)从而成型为规定的容器形状来制作容器(包装材料)。成型方法可列举出热成型、注射成型、挤出吹塑成型等。此外,可以通过在已成型为规定的容器形状的基材(X)上形成层(Y)来制作容器(包装材料)。在本说明书中,有时将这样制作的容器称为“包装容器”。
基于本发明的包装材料可优选地用作食品用包装材料。此外,基于本发明的包装材料除了可优选地用作食品用包装材料之外,还可优选地用作用于包装农药、药品等化学药品;医疗器械;机械部件、精密材料等产业资材;服装等的包装材料。
此外,包含本发明多层结构体的包装材料可以二次加工成各种成形品来使用。这种成形品可以为立式制袋填充密封袋、真空包装袋、软包袋、层压管容器、输液包、纸容器、条带、容器用盖材、模内贴标容器、真空绝热体或电子设备。这些成形品也可以进行热封。
[立式制袋填充密封袋]
包含本发明多层结构体的包装材料可以为立式制袋填充密封袋。将一例示于图1。图1所示的立式制袋填充密封袋10通过将本发明的多层结构体11的两个端部11a和主体部11b这三者进行密封来形成。立式制袋填充密封袋10可以通过立式制袋填充机来制造。通过立式制袋填充机进行的制袋可以应用各种方法,在任意方法中,均为从袋上方的开口向其内部供给内容物,然后密封该开口,从而制造立式制袋填充密封袋。立式制袋填充密封袋例如由在上端、下端和侧部这三者处进行热封得到的一片膜材构成。作为基于本发明的包装容器的立式制袋填充密封袋的气体隔绝性和水蒸汽隔绝性优异,在蒸煮处理后也维持了隔绝性能,因此,根据该立式制袋填充密封袋,可以长期抑制内容物的品质劣化。此外,本发明的立式制填充密封袋耐蒸煮性优异,不会发生蒸煮处理后脱层等外观不良。
[软包袋]
包含本发明多层结构体的包装材料可以为软包袋。将一例示于图2。图2的扁平软包袋20通过将两片多层结构体11在其周边部11c处彼此接合而形成。本说明书中,“软包袋”这一词语主要意指以食品、日用品或药品作为内容物且具备膜材作为壁构件的容器。软包袋根据其形状和用途可列举出例如带嘴软包袋、带拉链密封的软包袋、扁平软包袋、站立软包袋、卧式制袋填充密封软包袋、蒸煮软包袋(retort pouch)等。软包袋可以通过层叠多层结构体和至少1层的其它层(J)来形成。作为基于本发明的包装容器的软包袋的气体隔绝性和水蒸汽隔绝性优异,即使在蒸煮处理后也会维持其隔绝性能。因此,通过使用该软包袋,即使在运输后或长期保存后也能够防止内容物的变质。此外,该软包袋的一例中,由于能够良好地保持透明性,因此容易确认内容物、确认由劣化导致的内容物变质。此外,本发明的软包袋耐蒸煮性优异,不会发生蒸煮处理后脱层等外观不良。
[输液包]
包含本发明多层结构体的包装材料可以为输液包。输液包是以输液制剂作为其内容物的容器,具备膜材作为隔开外部和用于容纳输液制剂的内部的隔壁。将一例示于图3。如图3所示,输液包401除了具备容纳内容物的袋主体431之外,还可以在袋主体431的周边部412具备口栓构件432。口栓构件432作为取出容纳于袋主体431的内部的输液类的路径而发挥功能。此外,对于输液包,为了悬吊袋,可以在安装有口栓构件432的周边部412的相反侧的周边部411上具备悬挂孔433。袋主体431通过将两片膜材410a、410b在其周边部411、412、413、414处彼此接合来形成。膜材410a、410b在被袋主体431的周边部411、412、413、414包围的中央部处作为隔开袋内部和袋外部的隔壁420而发挥功能。作为基于本发明的包装容器的输液包的气体隔绝性优异,即使在热水处理等加热处理后也会维持其气体隔绝性。因此,根据该输液包,即使在加热杀菌处理前、加热杀菌处理中、加热杀菌处理后、运输后、保存后,也能够防止所填充的液态药品变质。此外,本发明的输液包即使在热水处理等热水处理后也不会发生脱层等外观不良。
[模内贴标容器]
包含本发明多层结构体的包装材料可以为模内贴标容器。模内贴标容器包含容器主体、以及配置于容器主体表面的本发明的多层标签(多层结构体)。容器主体通过向模具的内部注入熔融树脂而形成。容器主体的形状没有特别限定,可以为杯状、瓶状等。
用于制造容器的本发明的方法的一例包括如下步骤:在阴模部与阳模部之间的腔中配置本发明的多层标签的第一步骤、以及通过向该内腔内注入熔融树脂从而同时进行容器主体的成型和对该容器主体贴合本发明的多层标签的第二步骤。除了使用本发明的多层标签之外,各步骤可以通过公知的方法来实施。
将本发明的容器的一例的截面图示于图4。容器360包括杯状的容器主体370和贴合于容器主体370表面的多层标签361~363。多层标签361~363为本发明的多层标签。容器主体370包括凸缘部371、主体部372和底部373。凸缘部371在其前端具有上下突出的凸部371a。多层标签361以覆盖底部373的外侧表面的方式而被配置。在多层标签361的中央形成有用于在模内贴标成型时注入树脂的贯通孔361a。多层标签362以覆盖主体部372的外侧表面和凸缘部371的下面的方式而被配置。多层标签363以覆盖主体部372的内侧表面的一部分和凸缘部371的上面的方式而被配置。多层标签361~363通过模内贴标成型法而熔接于容器主体370,与容器主体370成为一体。如图4所示,多层标签363的端面熔接于容器主体370,不露出至外部。
[真空绝热体]
至少一部分使用前述包装材料而得到的本发明的制品可以为真空绝热体。真空绝热体是具备覆盖材料和配置在被覆盖材料包围的内部的芯材的绝热体,配置有芯材的内部经减压。真空绝热体可以通过更薄更轻的绝热体来实现与由聚氨酯泡沫形成的绝热体产生的绝热特性同等的绝热特性。本发明的真空绝热体可利用于冰箱、热水供给设备和电饭锅等家电制品用的绝热材料;用于壁部、天花板部、屋顶内部和地板部等的住宅用绝热材料、车顶材料、自动售货机等的绝热面板;蓄热机器、热泵应用机器等传热机器等。被用作覆盖材料的本发明的多层结构体还优选包含乙烯-乙烯醇共聚物树脂层和无机蒸镀层,例如可以具有聚酯层/层(YZ)/聚酯层/层(YZ)/无机蒸镀层/乙烯-乙烯醇共聚物层/聚烯烃层的构成。本发明的真空绝热体即使在高温高湿下下也具有高的层间粘接力,不会发生脱层等外观不良。
将本发明的真空绝热体的一例示于图6。图6的真空绝热体601包括:颗粒状的芯材651、以及作为覆盖该芯材的覆盖材料的两片本发明多层结构体631、632。两片多层结构体631、632在周边部611彼此进行了接合。通过两片多层结构体631、632形成的内部空间填充有芯材651,其内部空间经减压。多层结构体631、632作为将容纳有芯材651的内部与外部隔开的隔壁620而发挥功能,通过真空绝热体601的内部与外部的压力差而密合于芯材651。配置有芯材652的内部经减压。
将本发明的真空绝热体的另一例示于图7。真空绝热体602除了具备一体成型的芯材652来代替芯材651之外,具有与真空绝热体601相同的构成。作为成形体的芯材652典型而言为树脂的发泡体。
芯材的材料和形状只要适合于绝热就没有特别限定。作为芯材,可列举出例如珠光体粉末、二氧化硅粉末、沉淀二氧化硅粉末、硅藻土、硅酸钙、玻璃棉、石棉、人工(合成)棉、树脂的发泡体(例如苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫)等。作为芯材,也可以使用成型为规定形状的中空容器、蜂窝结构体等。
[电子设备]
包含本发明多层结构体的包装材料也可用于电子设备。针对本发明的电子设备的一例,将部分截面图示于图8。图8的电子设备40具备电子设备主体41、用于密封电子设备主体41的密封材料42、以及用于保护电子设备主体41表面的保护片材(多层结构体)43。密封材料42覆盖电子设备主体41的整个表面。保护片材43介由密封材料42而被配置在电子设备主体41的一个表面上。在与配置有保护片材43的表面相反一侧的表面上也可以配置有保护片材。此时,配置于其相反侧的表面上的保护片材可以与保护片材43相同也可以不同。保护片材43可以介由密封材料42等其它构件而配置在电子设备主体41上,也可以直接配置在电子设备主体41的表面上。
作为电子设备主体41,没有特别限定,可列举出例如太阳能电池等光电转换装置;有机EL显示器、液晶显示器、电子纸等信息显示装置;有机EL发光元件等照明装置等。密封材料42是根据电子设备主体41的种类和用途等而适当附加的任意构件。作为密封材料42,可列举出乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯基丁缩醛等。
电子设备主体41的一个优选例为太阳能电池。作为太阳能电池,可列举出例如硅系太阳能电池、化合物半导体太阳能电池、有机薄膜太阳能电池等。作为硅系太阳能电池,可列举出例如单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池等。作为化合物半导体太阳能电池,可列举出例如III-V族化合物半导体太阳能电池、II-VI族化合物半导体太阳能电池、I-III-VI族化合物半导体太阳能电池等。此外,太阳能电池可以是多个单元电池串联连接而成的集成型太阳能电池,也可以不是集成型的太阳能电池。
本发明的多层结构体和包含其的包装材料可适合地用作LCD用基板膜、有机EL用基板膜、电子纸用基板膜、电子设备用密封膜、PDP用膜等的显示器构件;IC标签用膜、太阳能电池模块、太阳能电池用背板、太阳能电池用保护膜等太阳能电池构件。将多层结构体用作显示器的构件时,例如可用作低反射性膜。
电子设备主体41可以根据其种类通过所谓的卷对卷(roll-to-roll)方式来制作。卷对卷方式中,卷绕至送出辊的柔性基板(例如不锈钢基板、树脂基板等)被送出,在该基板上形成元件,由此制作电子设备主体41,将该电子设备主体41用卷取辊进行卷取。此时,也可以将保护片材43预先准备为具有可挠性的长条片材的形态,更具体而言,可以准备成长条片材的卷绕体的形态。在一例中,从送出辊送出的保护片材43层叠在被卷取至卷取辊之前的电子设备主体41上,与电子设备主体41一同被卷取。在另一例中,可以将已卷取至卷取辊的电子设备主体41重新从辊上送出,与保护片材43进行层叠。本发明的一个优选例中,电子设备自身具有可挠性。
保护片材43包含本发明的多层结构体。保护片材43可以仅由多层结构体构成。或者,保护片材43可以包含多层结构体、以及层叠于多层结构体的其它构件(例如其它层(J))。保护片材43只要是适于保护电子设备表面的层状层叠体且包含前述多层结构体,则对其厚度和材料没有特别限定。
保护片材例如可以包含配置于多层结构体的一个表面或两个表面上的表面保护层。作为表面保护层,优选为由难以损伤的树脂形成的层。此外,如太阳能电池那样有时在室外使用的设备的表面保护层优选由耐候性(例如耐光性)高的树脂形成。此外,在保护需要透光的面的情况中,优选为透光性高的表面保护层。作为表面保护层(表面保护膜)的材料,可列举出例如聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯、聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)等。保护片材的一例包含配置于多层结构体的一个表面上的聚(甲基)丙烯酸酯层。
为了提高表面保护层的耐久性或耐候性,可以在表面保护层中添加各种添加剂(例如紫外线吸收剂)。耐候性高的表面保护层的一个优选例为添加有紫外线吸收剂的丙烯酸树脂层。作为紫外线吸收剂,可列举出例如苯并三唑系、二苯甲酮系、水杨酸酯系、氰基丙烯酸酯系、镍系、三嗪系的紫外线吸收剂,但不限定于这些。此外,可以并用其它稳定剂、光稳定剂、抗氧化剂等。
实施例
接着,举出实施例来进一步具体地说明本发明,但本发明不受这些实施例的任何限定,可以在本发明的技术思想内由具有本领域常识的人员来实现许多变形。以下的实施例和比较例中的分析和评价如下所述地进行。
(1)红外线吸收光谱的测定
使用傅立叶变换红外分光光度计,通过衰减全反射法进行测定。测定条件如下所示。
装置:パーキンエルマー株式会社制Spectrum One
测定模式:衰减全反射法
测定区域:800~1,400cm-1
(2)各层的厚度测定
使用聚焦离子束(FIB)来切削多层结构体,制作截面观察用的切片。将制作的切片用碳胶带固定在试样台座上,以30kV的加速电压进行30秒钟的铂离子溅射。使用场发射透射型电子显微镜观察多层结构体的截面,算出各层的厚度。测定条件如下所示。
装置:日本电子株式会社制 JEM-2100F
加速电压:200kV
倍率:250,000倍。
(3)透氧度的测定
以基材层朝向载气侧的方式将样品安装于透氧量测定装置,通过等压法测定透氧度。测定条件如下所示。
装置:モダン控制公司制 MOCON OX-TRAN2/20
温度:20℃
氧气供给侧的湿度:85%RH
载气侧的湿度:85%RH
氧气压力:1.0atm
载气压力:1.0atm。
(4)拉伸处理后的透氧度的测定
首先,切出多层结构体,制造15cm×10cm大小的测定用样品。将该样品在23℃、50%RH的气氛下放置24小时后,在该气氛下在长轴方向拉伸3%,将拉伸的状态保持10秒钟。将该拉伸处理后的样品的透氧度利用前述(3)所述的方法进行测定。
(5)透湿度的测定
以基材层朝向载气侧的方式将样品安装于水蒸汽透过量测定装置,通过等压法测定透湿度(水蒸汽透过度)。测定条件如下所示。
装置:モダン控制公司制 MOCON PERMATRAN W3/33
温度:40℃
水蒸汽供给侧的湿度:90%RH
载气侧的湿度:0%RH。
(6)粘接性评价
通过T型剥离强度测定(平均15mm宽的粘接力)来评价层(Z)和邻接于层(Z)的层(本实施例中为粘接层)的粘接性。测定进行5次,采用平均值。测定条件如下所示。
装置:株式会社岛津制作所制造的自动绘图仪AGS-H
剥离速度:250mm/分钟
温度:23℃
湿度:50%RH。
此外,作为湿热试验(dump heat test)后的粘接性评价,使用恒温恒湿试验机,在大气压下、85℃、85%RH的气氛下进行保管样品1,000小时的试验(湿热试验)。试验后,通过T型剥离强度测定(平均15mm宽的粘接力)评价层(Z)和邻接于层(Z)的层(本实施例中为粘接层)的粘接性。测定进行5次,采用平均值。测定条件如上所述。
(7)湿热试验后的保护片材的外观评价
湿热试验后的保护片材的外观通过肉眼观察进行如下评价。
A:多层结构体的层间没有剥离,为良好的外观。
B:多层结构体的层间确认发生部分剥离。
<涂布液(S-1)的制造例>
将蒸馏水230质量份在搅拌的同时升温至70℃。耗时1小时向该蒸馏水中滴加三异丙氧基铝88质量份,使液温缓慢地升高至95℃,使产生的异丙醇馏出,由此进行水解缩合。向所得液体中添加60质量%的硝酸水溶液4.0质量份,在95℃下搅拌3小时,从而使水解缩合物的颗粒的聚集体发生抗絮凝。其后,将该液体浓缩至固体成分浓度以氧化铝换算达到10质量%,得到溶液。对这样操作而得到的溶液22.50质量份添加蒸馏水54.29质量份和甲醇18.80质量份,搅拌至达到均匀,从而得到分散液。接着,在将液温维持至15℃的状态下,在搅拌分散液的同时滴加85质量%的磷酸水溶液4.41质量份,在15℃下持续搅拌直至粘度达到1,500mPa・s为止,得到目标涂布液(S-1)。该涂布液(S-1)中的铝原子与磷原子的摩尔比为铝原子:磷原子=1.15:1.00。
<有机磷化合物(BO-1)的合成例>
在氮气气氛下,使乙烯基膦酸10g和2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐0.025g溶解于水5g中,在80℃下搅拌3小时。冷却后,向聚合溶液中添加水15g来进行稀释,使用作为纤维素膜的スペクトラムラボラトリーズ公司制造的“Spectra/Por”(注册商标)进行过滤。将滤液中的水馏去后,以50℃真空干燥24小时,从而得到聚合物(BO-1)。聚合物(BO-1)为聚(乙烯基膦酸)。进行GPC分析的结果,该聚合物的数均分子量以聚乙二醇换算为10,000。
<涂布液(T-1)的制造例>
准备包含通过前述合成例得到的有机磷化合物(BO-1)77质量%、作为聚合物(F)的重均分子量为20,000的聚乙二醇(三洋化成工业株式会社制"PEG-20000)23质量%的混合物。使该混合物溶解于水与甲醇的混合溶剂(以质量比计为水:甲醇=7:3),从而得到固体成分浓度为1质量%的涂布液(T-1)。
<涂布液(T-2)~(T-8)的制造例>
将聚合物(F)的种类、有机磷化合物(BO)与聚合物(F)的质量比如表1所示那样地进行变更,除此以外利用与涂布液(T-1)的制备相同的方法,得到涂布液(T-2)~(T-8)。涂布液(T-2)的制备中,作为聚合物(F)使用重均分子量60,000的聚氧化乙烯(明成化学工业株式会社制"アルコックス(注册商标)L-6")。涂布液(T-7)的制备中,代替聚合物(F)使用α-环糊精(和光纯药工业株式会社制、纯度:和光一级)。涂布液(T-8)的制备中,代替聚合物(F)使用淀粉(和光纯药工业株式会社制、溶性、纯度:和光一級)。
实施例和比较例中使用的膜的详情如下所示。
1)PET12:拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜;东丽株式会社制、“ルミラー(注册商标)P60”(商品名)、厚度为12μm
2)PET50:与乙烯-乙酸乙烯酯共聚物粘接的粘接性得以提高的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜;东洋纺株式会社制、“シャインビーム (注册商标)Q1A15”(商品名)、厚度为50μm
3)ONY:拉伸尼龙膜;ユニチカ株式会社制、“エンブレム(注册商标) ONBC”(商品名)、厚度为15μm
4)CPP60:未拉伸聚丙烯膜;三井化学东セロ株式会社制、“RXC-21”(商品名)、厚度为60μm
5)CPP70:未拉伸聚丙烯膜;三井化学东セロ株式会社制、“RXC-21”(商品名)、厚度为70μm
6)CPP100:未拉伸聚丙烯膜;三井化学东セロ株式会社制、“RXC-21”(商品名)、厚度为100μm。
7)VM-EVOH:形成有铝蒸镀层的双轴拉伸乙烯-乙烯醇共聚物膜;株式会社クラレ制、"VM-XL"(商品名)、厚度12μm。
[实施例1]
<实施例1-1>
首先,作为基材(X),准备PET12(以下有时简称为“X-1”)。在该基材上以干燥后的厚度达到0.3μm的方式使用棒涂机涂布涂布液(S-1)。将涂布后的膜在110℃下干燥5分钟后,以160℃热处理1分钟,从而在基材上形成层(Y-1-1)的前体层。接着,以无机磷化合物(BI)的质量WBI与有机磷化合物(BO)的质量WBO之比达到WBO/WBI=0.21的方式,使用棒涂机涂布涂布液(T-1),在110℃下干燥3分钟。接着,通过在220℃下热处理1分钟。这样操作,得到具有基材(X-1)/层(Y-1-1)这一结构的多层结构体(1-1-1)。将所得的多层结构体(1-1-1)的各层的厚度、透氧度和透湿度利用上述方法进行测定。层(Y-1-1)的厚度为0.3μm、层(Z-1-1)的厚度为0.09μm。透湿度为0.2g/(m2・天)。此外,对于所得的多层结构体(1-1-1),利用上述方法测定拉伸处理后的透氧度。将结果示于表1。
测定多层结构体(1-1-1)的红外线吸收光谱的结果,800~1,400cm-1的区域中的最大吸收波数为1,108cm-1,该最大吸收带的半值宽度为37cm-1
在所得多层结构体(1-1-1)上形成粘接层后,在该粘接层上层压ONY,从而得到层叠体。接着,在该层叠体的ONY上形成粘接层后,在该粘接层上层压CPP70,在40℃下静置5天来进行熟化。这样操作,得到具有基材(X-1)/层(Y-1-1)/层(Z-1-1)/粘接层/ONY层/粘接层/CPP层这一结构的多层结构体(1-1-2)。前述2个粘接层分别通过以干燥后的厚度达到3μm的方式使用棒涂机涂布双液型粘接剂并使其干燥来形成。对于双液型粘接剂,使用由三井化学株式会社制造的“タケラック”(注册商标)的“A-525S”(商品名)和三井化学株式会社制造的“タケネート”(注册商标)的“A-50”(商品名)构成的粘接剂。对所得的多层结构体(1-1-2)利用上述方法测定透氧度和透湿度。
通过将多层结构体(1-1-2)进行热封而制作软包袋,将水100g填充在软包袋内。接着,在下述条件下对所得软包袋进行蒸煮处理(热水贮水式)。
蒸煮处理装置:株式会社日阪制作所制 フレーバーエースRSC-60
温度:130℃
时间:30分钟
压力:0.21MPaG。
在热水处理后立即从软包袋切出测定用样品,通过上述方法来测定该样品的透氧度和透湿度。另外,在23℃、50%RH的环境下将蒸煮处理后的软包袋干燥24小时后,测定多层结构体(1-1-2)的T型剥离强度。将结果示于表2。此外,多层结构体(1-1-2)观察不到脱层等外观不良。
<实施例1-2~1-4>
根据表1,变更有机磷化合物(BO)和无机磷化合物(BI)的质量比,除此以外,与多层结构体(1-1-1)的制作相同操作,制作多层结构体(1-2-1)~(1-4-1)。此外,将多层结构体(1-1-1)变更为多层结构体(1-2-1)~(1-4-1),除此以外与实施例1-1的多层结构体(1-1-2)的制作相同操作,制作多层结构体(1-2-2)~(1-4-2)。然后,对所得的多层结构体进行评价。结果示于表1和表2。多层结构体(1-2-2)~(1-4-2)观察不到脱层等外观不良。
<实施例1-5~1-8和比较例1-1~1-3>
代替涂布液(T-1)使用涂布液(T-2)~(T-8),除此以外,与实施例1-1的多层结构体(1-1-1)的制作相同操作,制备多层结构体(1-5-1)~(1-8-1)和(C1-1-1)~(C1-3-1)。此外,将多层结构体(1-1-1)变更为多层结构体(1-5-1)~(1-8-1)和(C1-1-1)~(C1-3-1),除此以外,与实施例1-1的多层结构体(1-1-2)的制作相同操作,制备多层结构体(1-5-2)~(1-8-2)和(C1-1-2)~(C1-3-2)。然后,对所得多层结构体进行评价。结果示于表1和表2。多层结构体(1-5-2)~(1-8-2)观察不到脱层等外观不良。多层结构体(C1-1-2)~(C1-3-2)观察到了脱层。
[表1]
Figure 379814DEST_PATH_IMAGE003
[表2]
Figure 159551DEST_PATH_IMAGE004
[实施例2] 立式制袋填充密封袋
<实施例2-1>
将通过实施例1-1制作的多层结构体(1-1-2)裁切成400mm宽,以CPP层彼此接触并热封的方式供给至立式制袋填充包装机(オリヒロ株式会社制)。通过立式制袋填充包装机,制作图1所示的对接接合型的立式制袋填充密封袋(2-1-3)(宽度为160mm、长度为470mm)。由立式制袋填充密封袋(2-1-3)切出测定用样品,测定该样品的蒸煮处理前和拉伸处理前的透氧度和透湿度。将结果示于表3。通过将另一立式制袋填充密封袋(2-1-3)进行热封而制作软包袋,将水300mL填充至软包袋内。接着,对于所得软包袋,利用与实施例1-1相同的条件进行蒸煮处理(热水贮水式)。
在热水处理后立即从软包袋上切出测定用样品,通过上述方法测定该样品的透氧度、透湿度和T型剥离强度。将结果示于表3。此时,观察不到脱层等外观不良。
<实施例2-2~2-8和比较例2-1~2-3>
除了使用通过实施例1-2~1-8和比较例1-1~1-3制作的多层结构体(1-2-2)~(1-8-2)和(C1-1-2)~(C1-3-2)来代替多层结构体(1-1-2)之外,与实施例2-1的立式制袋填充密封袋(2-1-3)的制作同样操作,从而制作立式制袋填充密封袋(2-2-3)~(2-8-3)和(C2-1-3)~(C2-3-3)。并且,针对所得立式制袋填充密封袋,与实施例2-1同样地测定各项目。将结果示于表3。立式制袋填充密封袋(2-2-3)~(2-8-3)观察不到脱层等外观不良。立式制袋填充密封袋(C2-1-3)~(C2-3-3)观察到了脱层。
[表3]
Figure 492443DEST_PATH_IMAGE005
[实施例3]扁平软包袋
<实施例3-1>
将通过实施例1-1制作的多层结构体(1-1-2)裁切成宽120mm×120mm,以CPP层成为内侧的方式将两片多层结构体进行重叠,将长方形的3边外周以5mm的宽度进行热封,从而形成扁平软包袋(3-1-3)。由扁平软包袋(3-1-3)切出测定用样品,测定该样品的蒸煮处理前和拉伸处理前的透氧度和透湿度。将结果示于表4。向另一扁平软包袋(3-1-3)中填充水100mL。接着,对所得的扁平软包袋,利用与实施例1-1相同的条件来进行蒸煮处理(热水贮水式)。热水处理后立即从扁平软包袋上切出测定用样品,通过上述方法来测定该样品的透氧度、透湿度和T型剥离强度。将结果示于表4。并且,观察不到脱层等外观不良。
<实施例3-2~3-8和比较例3-1~3-3>
除了使用通过实施例1-2~1-8和比较例1-1~1-3制作的多层结构体(1-2-2)~(1-8-2)和(C1-1-2)~(C1-3-2)来代替多层结构体(1-1-2)之外,与实施例3-1的扁平软包袋(3-1-3)的制作同样操作,从而制作扁平软包袋(3-2-3)~(3-8-3)和(C3-1-3)~(C3-3-3)。针对所得扁平软包袋,与实施例3-1同样地测定各项目。将结果示于表4。扁平软包袋(3-2-3)~(3-8-3)观察不到脱层等外观不良。扁平软包袋(C3-1-3)~(C3-3-3)观察到了脱层。
[表4]
Figure 306816DEST_PATH_IMAGE006
[实施例4]输液包
<实施例4-1>
从通过实施例1-1制作的多层结构体(1-1-2)切出两片120mm×100mm的多层结构体。接着,使切出的两片多层结构体以CPP层成为内侧的方式进行重叠,将周边进行热封,并且通过热封来安装聚丙烯制的嘴(口栓构件)。这样操作,制作具备与图3相同结构的输液包(4-1-3)。由输液包(4-1-3)切出测定用样品,测定该样品的蒸煮处理前和拉伸处理前的蒸煮处理前的透氧度和透湿度。将结果示于表5。向另一输液包(4-1-3)中填充水100mL,利用与实施例1-1相同的条件进行蒸煮处理(热水贮水式)。热水处理后立即从输液包切出测定用样品,通过上述方法来测定该样品的透氧度、透湿度和T型剥离强度。将结果示于表5。此时观察不到脱层等外观不良。
<实施例4-2~4-8和比较例4-1~4-3>
除了使用通过实施例1-2~1-8和比较例1-1~1-3制作的多层结构体(1-2-2)~(1-8-2)和(C1-1-2)~(C1-3-2)来代替多层结构体(1-1-2)之外,与实施例4-1的输液包(4-1-3)的制作同样操作,从而制作输液包(4-2-3)~(4-8-3)和(C4-1-3)~(C4-3-3)。针对所得输液包,与实施例4-1同样地测定各项目。将结果示于表5。输液包(4-2-3)~(4-8-3)观察不到脱层等外观不良。输液包(C4-1-3)~(C4-3-3)观察到了脱层。
[表5]
Figure 129278DEST_PATH_IMAGE007
[实施例5] 容器用盖材
<实施例5-1>
从通过实施例1-1制作的多层结构体(1-1-2)切取直径为100mm的圆形多层结构体,作为容器用的盖材。此外,作为容器主体,准备带凸缘的容器(东洋制罐株式会社制、“ハイレトフレックス”(注册商标)、“HR78-84”(商品名))。该容器具有上方表面的直径为78mm且高度为30mm的杯状。容器的上方表面敞开,在其周边形成的凸缘部的宽度为6.5mm。容器由烯烃层/钢层/烯烃层的3层层叠体构成。接着,向上述容器主体中填充水至几乎装满,将盖材热封于凸缘部,由此得到带盖容器(5-1-3)。此时,盖材的CPP层以接触凸缘部的方式进行配置,热封盖材。从带盖容器(5-1-3)的盖材切出一边长度为4.5cm的正方形的测定用样品,置于在10cm见方的铝箔(厚度为30μm)上打开的直径2.0cm的圆上,将试样与铝箔之间用双液固化型环氧系粘接剂进行密封。使用该样品,测定蒸煮处理前的透氧度和透湿度。将结果示于表6。接着,对于另一带盖容器(5-1-3),利用与实施例1-1相同的条件进行蒸煮处理(热水贮水式)。热水处理后立即从盖材切出测定用样品,与蒸煮处理前同样操作,测定该样品的透氧度和透湿度。此外,利用上述方法来测定T型剥离强度。将结果示于表6。观察不到脱层等外观不良。
<实施例5-2~5-8和比较例5-1~5-3>
除了使用通过实施例1-2~1-8制作的多层结构体(1-2-2)~(1-8-2)和比较例1-1~1-3制作的多层结构体(C1-1-2)~(C1-3-2)来代替多层结构体(1-1-2)之外,与实施例5-1的带盖容器(5-1-3)的制作同样操作,从而制作带盖容器(5-2-3)~(5-8-3)和(C5-1-3)~(C5-3-3)。针对所得带盖容器,与实施例5-1同样地测定各项目。将结果示于表6。带盖容器(5-2-3)~(5-8-3)观察不到脱层等外观不良。带盖容器(C5-1-3)~(C5-3-3)观察到了脱层。
[表6]
Figure 333994DEST_PATH_IMAGE008
[实施例6] 模内贴标容器
<实施例6-1>
在两片CPP100上分别以干燥后的厚度达到3μm的方式使用棒涂机涂布双液型粘接剂并使其干燥。双液型粘接剂使用由三井化学株式会社制造的“タケラック”(注册商标)的“A-525S”与三井化学株式会社制造的“タケネート”(注册商标)的“A-50”形成的双液反应型聚氨酯系粘接剂。接着,将两片CPP层与实施例1-1的多层结构体(1-1-1)进行层压,在40℃下静置5天来进行熟化。这样操作,得到具有CPP层/粘接层/基材(X-1)/层(Y-1)/层(Z-1-1)/粘接层/CPP层这一结构的多层标签(6-1-2)。通过上述方法来测定所得多层标签(6-1-2)的透氧度和透湿度。将结果示于表7。
以对应于容器成型模具的阴模部的内壁表面形状的方式切断多层标签(6-1-2),安装于阴模部的内壁表面。接着,将阳模部挤入阴模部。接着,将熔融的聚丙烯(日本ポリプロ株式会社制造的“ノバテック”(注册商标)的“EA7A”)在220℃下注入至阳模部与阴模部之间的腔中。以这样的方式实施注射成型,成型为目标模内贴标容器(6-1-3)。容器主体的厚度为700μm,表面积为83cm2。容器的外侧整体被多层标签(6-1-2)覆盖,接合处与多层标签(6-1-2)重叠,不存在容器外侧未被多层标签(6-1-2)覆盖的部位。此时,观察不到多层标签的层间剥离,模内贴标容器(6-1-3)的外观良好。
<实施例6-2~6-8和比较例6-1~6-3>
除了使用通过实施例1-2~1-8和比较例1-1~1-3制作的多层结构体(1-2-1)~(1-8-1)和(C1-1-1)~(C1-3-1)来代替多层结构体(1-1-1)之外,与实施例6-1的多层标签(6-1-2)的制作同样操作,从而制作多层标签(6-2-2)~(6-8-2)和(C6-1-2)~(C6-3-2)。接着,除了使用(6-2-2)~(6-8-2)和(C6-1-2)~(C6-3-2)来代替实施例6-1的多层标签(6-1-2)之外,与实施例6-1的模内贴标容器(6-1-3)的制作同样操作,从而制作模内贴标容器(6-2-3)~(6-8-3)和(C6-1-3)~(C6-3-3)。针对所得多层标签,与实施例6-1同样地测定各项目。结果示于表7。模内贴标容器(6-2-3)~(6-8-3)的外观良好。另一方面,模内贴标容器(C6-1-3)~(C6-3-3)观察到了层间剥离。
[表7]
Figure 532895DEST_PATH_IMAGE009
[实施例7] 挤出涂布层压
<实施例7-1>
在实施例1-1中,在多层结构体(1-1-1)上的层(Z-1-1)上形成粘接层后,将聚乙烯树脂(密度:0.917g/cm3、熔体流动速率:8g/10分钟)以厚度达到20μm的方式在295℃下挤出涂布层压在该粘接层上。这样操作,得到具有基材(X-1)/层(Y-1-1)/层(Z-1-1)/粘接层/聚乙烯这一结构的层压体(7-1-2)。上述粘接层通过以干燥后的厚度达到0.3μm的方式使用棒涂机涂布双液型粘接剂并使其干燥来形成。该双液型粘接剂使用由三井化学株式会社制造的“タケラック”(注册商标)的“A-3210”与三井化学株式会社制造的“タケネート”(注册商标)的“A-3070”形成的双液反应型聚氨酯系粘接剂。 通过上述方法来测定层压体(7-1-2)的透氧度和透湿度。将结果示于表8。层压体(7-1-2)在卷取时观察不到层间剥离等外观不良。
<实施例7-2~7-8和比较例7-1~7-3>
除了使用实施例1-2~1-8和比较例1-1~1-3的多层结构体(1-2-1)~(1-8-1)和(C1-1-1)~(C1-3-1)来代替多层结构体(1-1-1)之外,与实施例7-1的层压体同样操作,制作层压体(7-2-2)~(7-8-2)和(C7-1-2)~(C7-3-2)。针对所得各层压体,与实施例7-1同样地测定各项目。将结果示于表8。层压体(C7-2-2)~(C7-8-2)在卷取时观察不到层间剥离等外观不良。层压体(C7-1-2)~(C7-3-2)在卷取时部分地观察到层间剥离。
[表8]
Figure 139456DEST_PATH_IMAGE010
[实施例8] 填充物的影响
<实施例8-1>
向通过实施例3-1制作的扁平软包袋(3-1-3)中填充1.5%的乙醇水溶液500mL,使用蒸煮处理装置(日阪制作所制、フレーバーエースRCS-60),以120℃、0.15MPaG在热水中进行30分钟的蒸煮处理。从蒸煮处理后的扁平软包袋切出测定用样品,测定该样品的透氧度。该样品的透氧度为0.2mL/(m2・天・atm)。
<实施例8-2~8-9>
除了用其它填充物500mL代替1.5%乙醇水溶液500mL并填充至扁平软包袋(3-1-3)之外,与实施例8-1同样地进行蒸煮处理。并且,从蒸煮处理后的扁平软包袋切出测定用样品,测定该样品的透氧度。作为其它填充物,使用了1.0%的乙醇水溶液(实施例8-2)、食醋(实施例8-3)、pH2的柠檬酸水溶液(实施例8-4)、食用油(实施例8-5)、番茄酱(实施例8-6)、酱油(实施例8-7)和生姜酱(实施例8-8)。在任意情况下,蒸煮处理后的样品的透氧度均为0.2mL/(m2・天・atm)。进而,向通过实施例5-1制作的带盖容器(5-1-3)中填充橘子汁至大致填满,与实施例8-1同样地进行蒸煮处理(实施例8-9)。从蒸煮处理后的带盖容器的盖材中切出测定用样品,测定该样品的透氧度时,透氧度为0.2mL/(m2・天・atm)。
由实施例8-1~8-9可明确:本发明的包装材料即使在填充有各种食品的状态下进行蒸煮处理后,也会显示出良好的隔绝性能。
[实施例9] 真空绝热体
<实施例9-1>
在CPP60上以干燥后的厚度达到3μm的方式涂布实施例6-1中使用的双液反应型聚氨酯系粘接剂,使其干燥而形成粘接层。通过将该CPP与实施例1-1中制作的多层结构体(1-1-2)的PET层进行粘贴,从而得到层叠体(9-1-1)。接着,在另外准备的ONY上以干燥后的厚度达到3μm的方式涂布前述双液反应型聚氨酯系粘接剂,并使其干燥,从而形成粘接层。并且,通过将该ONY与层叠体(9-1-1)进行贴合,得到具有CPP/粘接层/多层结构体(1-1-2)/粘接层/ONY层这一结构的多层结构体(9-1-2)。
裁切多层结构体(9-1-2),得到两片尺寸为70cm×30cm的层压体。使这两片层压体以CPP层彼此成为内表面的方式进行重叠,将3边以10mm的宽度进行热封,从而制作三面袋。接着,从三面袋的开口部填充绝热性的芯材,使用真空包装机在20℃、内部压力10Pa的状态下密封三面袋。以这样的方式,得到真空绝热体(9-1-3)。绝热性的芯材使用二氧化硅微粉。将真空绝热体(9-1-3)在40℃、15%RH的条件下放置360天后,使用皮拉尼(Pirani)真空计测定真空绝热体的内部压力,结果为37.0Pa。
使用恒温恒湿机,在大气压下、85℃、85%RH的气氛下进行将真空绝热体(9-1-3)保管1,000小时的耐久性试验(湿热试验)。从湿热试验前后的各真空绝热体切出测定用样品,针对该样品,测定透氧度和透湿度。另外,用上述方法测定湿热试验后的样品的T型剥离强度。将结果示于表9。观察不到脱层等外观不良。
<实施例9-2~9-9和比较例9-1~9-3>
除了使用实施例1-2~1-8和比较例1-1~1-3的多层结构体(1-2-2)~(1-8-2)和(C1-1-2)~(C1-3-2)来代替多层结构体(1-1-2)之外,与实施例9-1同样操作,得到多层结构体(9-2-2)~(9-8-2)和(C9-1-2)~(C9-3-2)。除了使用多层结构体(9-2-2)~(9-8-2)和(C9-1-2)~(C9-3-2)来代替多层结构体(9-1-2)之外,与实施例9-1的真空绝热体(9-1-3)的制作同样操作,从而制作真空绝热体(9-2-3)~(9-8-3)和(C9-1-3)~(C9-3-3)。针对所得真空绝热体,与实施例9-1同样地测定各项目。将结果示于表9。真空绝热体(9-2-3)~(9-8-3)观察不到脱层等外观不良。真空绝热体(C9-1-3)~(C9-3-3)观察到了脱层。
<实施例9-9>
在实施例1-1得到的多层结构体(1-1-1)的层(Z-1-1)上形成粘接层后,在该粘接层上以邻接基材(X-1)侧的方式再层压1片多层结构体(1-1-1),由此得到层叠体(9-9-1)。接着,在层叠体(9-9-1)的层(Z-1-1)上形成粘接层后,在该粘接层上以邻接铝蒸镀层侧的方式层压VM-EVOH,由此得到层叠体,在该层叠体的VM-EVOH层上形成粘接层后,层压CPP60,在40℃下静置5天进行老化。如此,得到具有基材(X-1)/层(Y-1-1)/层(Z-1-1)/粘接层/基材(X-1)/层(Y-1-1)/层(Z-1-1)/粘接层/无机蒸镀层/拉伸EVOH层/粘接层/CPP层这样的结构的多层结构体(9-9-2)。代替多层结构体(9-1-2)使用多层结构体(9-9-2),除此以外,与实施例9-1的真空绝热体(9-1-3)的制作相同操作,制作真空绝热体(9-9-3)。对于所得的真空绝热体,与实施例9-1相同地测定各项目。将结果示于表9。真空绝热体(9-9-3)观察不到脱层等外观不良。
[表9]
Figure 132820DEST_PATH_IMAGE011
[实施例10] 保护片材
<实施例10-1>
在通过实施例1-1制作的多层结构体(1-1-1)的层(Z-1-1)上形成粘接层,在该粘接层上层压丙烯酸类树脂膜(厚度为50μm),从而得到层叠体。接着,在该层叠体的多层结构体(1-1-1)的基材(X-1)上形成粘接层后,将该层叠体与PET50进行层压。这样操作,得到具有PET层/粘接层/基材(X-1)/层(Y-1-1)/层(Z-1-1)/粘接层/丙烯酸类树脂层这一构成的保护片材(10-1-2)。上述两个粘接层分别通过以干燥后的厚度达到3μm的方式涂布双液型粘接剂,并使其干燥来形成。双液型粘接剂使用由三井化学株式会社制造的“タケラック”(注册商标)的“A-1102”与三井化学株式会社制造的“タケネート”(注册商标)的“A-3070”形成的双液反应型聚氨酯系粘接剂。测定所得保护片材(10-1-2)的透氧度和透湿度。将结果示于表10。
接着,作为所得保护片材(10-1-2)的耐久性试验,使用恒温恒湿试验机,在大气压下、85℃、85%RH的气氛下进行将保护片材保管1,000小时的试验(湿热试验)。针对试验后的保护片材,测定透氧度和透湿度,将其结果示于表10。此外,将该保护片材的粘接性评价的结果示于表10。观察不到脱层等外观不良。
<实施例10-2~10-8和比较例10-1~10-3>
除了使用实施例1-2~1-8和比较例1-1~1-3的多层结构体(1-2-1)~(1-8-1)和(C1-1-1)~(C1-3-1)来代替多层结构体(1-1-1)之外,与实施例10-1的保护片材(10-1-2)的制作同样操作,制作保护片材(10-2-2)~(10-8-2)和(C10-1-2)~(C10-3-2),针对所得各保护片材进行评价。将结果示于表10。与实施例10-1同样地,保护片材(10-2-2)~(10-8-2)即使在湿热试验后也观察不到脱层等外观不良。另一方面,保护片材(C10-1-2)~(C10-3-2)进行湿热试验的结果,层间发生部分剥离,观察到外观不良。
[表10]
Figure DEST_PATH_IMAGE012
<实施例10-9>
使用实施例10-1所得的保护片材(10-1-2)制作太阳能电池模块。具体而言,首先,将在10cm见方的强化玻璃上设置的非晶硅太阳能电池单元用厚度450μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜夹持。接着,在该膜上以使保护片材(10-1-2)的聚对苯二甲酸乙二醇酯层成为外侧的方式贴合保护片材(10-1-2),由此制作太阳能电池模块。贴合在150℃下进行抽真空3分钟后,进行9分钟压接,由此进行实施。由此制作的太阳能电池模块良好地工作,显示出长期良好的电气输出特性。
产业利用性
本发明可用于多层结构体和使用其得到的包装材料、以及多层结构体的制造方法。根据本发明,能够得到气体隔绝性和水蒸汽隔绝性优异、且耐蒸煮性和耐拉伸性优异的多层结构体。此外,通过使用本发明的多层结构体,能够得到优异的包装材料。进而,本发明可利用于具备多层结构体的保护片材和使用其得到的电子设备。根据本发明,能够得到使用保护片材得到的电子设备,所述保护片材具备气体隔绝性和水蒸汽隔绝性优异、且即使在高温・高湿下也具有高层间粘接力的多层结构体。因此,根据本发明,能够得到在制造阶段和流通阶段可维持高特性、且即使在时常长期使用的阶段中也可维持高特性的电子设备。

Claims (16)

1.多层结构体,其为具备基材X、层Y和层Z的多层结构体,
所述层Y包含含铝的化合物A,
所述层Z包含有机磷化合物BO、以及具有醚键且不具有糖苷键的聚合物F,
所述聚合物F为具有下述通式〔III〕所示重复单元的聚氧亚烷基系聚合物Fa或聚亚烷基二醇系聚合物Fb,
-R5-O- 〔III〕
式中,R5为任选具有取代基的碳原子数1~14的直链状或支链状的亚烷基。
2.根据权利要求1所述的多层结构体,其中,至少一组的所述层Z和所述层Y可以邻接地进行配置。
3.根据权利要求1或2所述的多层结构体,其中,所述含铝的化合物A是包含由含铝的金属氧化物Aa与无机磷化合物BI形成的反应产物D的化合物Ab。
4.根据权利要求3所述的多层结构体,其中,所述无机磷化合物BI的质量WBI与所述有机磷化合物BO的质量WBO之比WBO/WBI为0.06以上。
5.根据权利要求1或2所述的多层结构体,其中,所述有机磷化合物BO与所述聚合物F的质量比为30:70~99:1的范围内。
6.根据权利要求1或2所述的多层结构体,其中,所述有机磷化合物BO为具有选自磷酸基、亚磷酸基、膦酸基、亚膦酸基、次膦酸基和三价膦酸基中的至少1种官能团的聚合物。
7.根据权利要求1或2所述的多层结构体,其中,所述聚合物F为聚乙二醇或聚氧化乙烯。
8.根据权利要求1或2所述的多层结构体,其中,所述基材X包含选自热塑性树脂膜和纸中的至少1种层。
9.包装材料,其包含权利要求1~8中任一项所述的多层结构体。
10.根据权利要求9所述的包装材料,其还具有通过挤出涂布层压而形成的层。
11.根据权利要求9或10所述的包装材料,其为立式制袋填充密封袋、真空包装袋、软包袋、层压管容器、输液包、纸容器、条带、容器用盖材或模内贴标容器。
12.制品,其至少一部分包含权利要求9~11中任一项所述的包装材料。
13.真空绝热体,其中,权利要求12所述的制品包含内容物,所述内容物为芯材,所述制品的内部经减压。
14.电子设备的保护片材,其包含权利要求1~8中任一项所述的多层结构体。
15.根据权利要求14所述的电子设备的保护片材,其为保护光电转换装置、信息显示装置或照明装置的表面的保护片材。
16.电子设备,其具有权利要求14或15所述的保护片材。
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