本发明专利技术提供一种阻气性薄膜，它是含有由热塑性树脂薄膜构成的基材层和由烷氧基硅烷的水解产物、层状硅酸盐和聚乙烯醇系树脂构成的气体阻透层的积层体，其特征在于，上述气体阻透层在采用光散射法测得的散射体的旋转半径（Ｒｇ）在２．４μｍ以下，且在该气体阻透层中存在的层状硅酸盐的层间存在烷氧基硅烷和／或其水解产物。该薄膜即使在超过９０％ＲＨ的高湿度下也显示出优异的阻气性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阻气性薄膜、阻气性涂覆剂及其制造方法
本专利技术涉及一种阻气性优异的阻气性薄膜。详细地说，涉及一种即使在高湿度下也能保持极高阻气性的阻气性薄膜。
技术介绍
聚丙烯薄膜和聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、尼龙薄膜等热塑性树脂薄膜，由于其优异的透明性、机械强度、加工适应性、制袋性等二次加工性等，被广泛用作包装用薄膜。为了向上述薄膜赋予氧气阻透性等阻气性功能，要在该热塑性树脂薄膜的薄膜表面上积叠一种由偏氯乙烯系树脂、聚乙烯醇系树脂等具有阻气性的树脂构成的层。然而，偏氯乙烯系树脂尽管阻气性优异，但由于是含氯树脂，因而在焚烧性或废弃性方面存在难以处理的缺点。另外，聚乙烯醇系树脂尽管在干燥状态下的氧气阻透性优异，但在高湿度下的氧气阻透性存在因吸湿而严重降低的问题。为此，有人研究了对上述热塑性树脂薄膜实施交联处理或改性处理、或者与其他化合物复合等麻烦的方法。例如，特开昭56-4563号公报中公开了一种在热塑性树脂薄膜上设置由二氧化硅/聚乙烯醇系复合聚合物构成的被覆层的阻气性薄膜。此外，特开平6-192454号公报中公开了一种阻气性薄膜，其中，在热塑性树脂薄膜上设置有一种由金属醇盐或金属醇盐水解产物与聚乙烯醇等具有羟基的水溶性树脂的复合物构成的被覆层。然而，上述特开昭56-4563号公报和特开平6-192454号公报中记载的阻气性薄膜虽然对于高湿度下的氧气阻透性因吸湿而严重降低的问题带来了若干改善，但目前的现状是，在超过90％RH这样的高湿度下，其气体阻透效果不足。此外，在上述复合物构成的气体阻透层中，作为进一步改善阻气性能的薄膜，特开2000-43219号公报中还公开了这样一种阻气性薄膜，其中，在热塑性树脂薄膜上设置有由聚乙烯醇等具有羟基的水溶-->性树脂、无机层状化合物和金属醇盐的水解产物构成的复合物所形成的被覆层，但这种阻气性薄膜在高湿度下的阻气性、进而在设置密封层后的在热水中蒸煮后的阻气性，也还有改善的余地。因此，本专利技术的目的在于，提供一种即使在超过90％RH的高湿度下也显示出极为优异的阻气性、且蒸煮后的阻气性也优异的阻气性薄膜。
技术实现思路
本专利技术者等为达到上述目的而反复进行了深入的研究。结果发现，在特定条件下分散于聚乙烯醇系树脂的水性溶液中的层状硅酸盐的存在下，通过在基材层上涂布一种由烷氧基硅烷水解而得到的水性溶液构成的阻气性涂覆剂来形成并得到的气体阻透层与以往的相同成分的气体阻透层不同，被确认在该层状硅酸盐的层间存在有基于烷氧基硅烷和/或其水解产物的硅，另外，作为上述气体阻透层内的散射光程度大的结构体(散射体)，可以认为是由于烷氧基硅烷的水解产物、层状硅酸盐、聚乙烯醇系树脂等凝聚体微分散化的缘故，其结果，可以通过将上述气体阻透层内的采用光散射的散射体的分散状态调整至特定范围内来极为显著地提高氧气阻透性，至此完成本专利技术。即，本专利技术提供一种阻气性薄膜，它是含有由热塑性树脂薄膜构成的基材层和由烷氧基硅烷的水解产物、层状硅酸盐和聚乙烯醇系树脂构成的气体阻透层的层压体，其特征在于，利用上述气体阻透层的光散射测得的散射体的旋转半径(Rg)在2.4μm以下，且在该气体阻透层中存在的层状硅酸盐的层间存在烷氧基硅烷和/或其水解产物。另外，本专利技术通过在上述阻气性薄膜的气体阻透层的基材层层压面的相反面上层压一层由低熔点热塑性树脂构成的密封层，由此提供一种即使在热水中蒸煮后也具有以往所没有的、极为优异的阻气性的薄膜。应予说明，本专利技术中，利用气体阻透层的光散射测得的散射体的旋转半径(Rg)是表示气体阻透层不均匀结构(光学不均匀性)的指标，是利用Vv散射强度的Guinier图求出的值。详细地说，如果将散射光的粒子(散射体)的旋转半径作为Rg，则散射强度I(q)可在小角度区域内(散射向量q在0的附近)由下式求出。--> I(q)＝I(q＝0)exp(-Rg2q2/3)上述公式对于所有形状的散射体都成立，可以由小角度侧的Guinier图(以lnI(q)对q2作图)的斜率求出散射体的旋转半径(Rg)(A.Guinier and G.Fournet，“Small-Angle Scattering of X-rays”，J.Wiley&Sons，Inc.，N.Y.(1955)，pp.102)。本专利技术的阻气性薄膜的Vv散射强度远远大于来自作为基材层的热塑性薄膜或根据需要设置的锚固涂层、密封层等的Vv散射强度。另外，虽然观测到基材层的Vv散射具有很强的方位角依赖性(基材的各向异性)，但未观测到层压了本专利技术的气体阻透层的阻气性薄膜的Vv散射各向同性的方位角依赖性。由以上看出，本专利技术的阻气性薄膜的Vv散射，可以忽视基材层的散射，而看作仅仅来自气体阻透层的散射。进而，气体阻透层中不存在光学各向异性，Vv散射可以作为仅仅来自气体阻透层的光学密度差的散射进行处理。因此，可以由包含基材层的阻气性薄膜的光散射测定来评价气体阻透层的不均匀性。上述Rg是表示气体阻透层中的固体不均匀性的指标，Rg越小，表示气体阻透层中固体微分散越均匀的结构。 专利技术的实施方案本专利技术的阻气性薄膜包含2种形态。第一种形态是把由热塑性树脂薄膜构成的基材层与由烷氧基硅烷的水解产物、层状硅酸盐和聚乙烯醇系树脂构成的气体阻透层积叠在一起而形成的积层体，第二种形态是在第一种形态的气体阻透层的基材层积层面的相反面上设置密封层而形成的积层体。本专利技术的阻气性薄膜，只要具有上述的层结构，就没有特别的限定，也可以在最外层或层与层之间设置其他的层。具体地，作为在层与层之间设置的层，可以举出后述的锚固涂层、粘结层等，另外，作为最外层或层与层之间设置的层，可以举出印刷层。本专利技术中，表示上述气体阻透层中的固体分散程度的、采用光散射法测得的Rg为2.4μm以下、优选为2.3μm以下，这一点是重要-->的。即，当Rg超过2.4μm时，以层状硅酸盐为主的散射体的分散状态不充分，难以得到具有高的氧气阻透性的阻气性薄膜。应予说明，这种散射体的分散状态，不是仅仅通过将层状硅酸盐微分散就能达到的值，也与作为其他散射体被测定的聚乙烯醇系树脂、烷氧基硅烷的水解产物等的分散状态有关系。本专利技术的阻气性薄膜中，能够决定通过光散射法测得的Rg的散射体的结构尚不清楚，但可认为是层状硅酸盐取向杂乱的区域，Rg与该区域大小有关系。如果用TEM(透射式电子显微镜)或下述的FE-TEM(电场放射型透射式电子显微镜)观察气体阻透层的微细结构，就可以观察到层状硅酸盐在气体阻透层内部与薄膜面平行地进行取向的结构，可以确认以微米级【order】的周期存在层状硅酸盐取向杂乱(うねつた)的区域，该区域成为光学不均匀的结构，从而将光散射。另外，推测该区域的大小与采用光散射法测得的Rg有关。即，Rg大的场合，层状硅酸盐取向杂乱的区域大，其取向的杂乱程度大，破坏了作为由层状硅酸盐实现阻气性的必要条件之一的迷路效果【迷路効果】和气体阻透层的均质性。相反，Rg小的场合，层状硅酸盐取向杂乱的区域小，且其取向的杂乱程度也小，因本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种阻气性薄膜，它是通过由热塑性树脂薄膜构成的基材层和由烷氧基硅烷的水解产物、层状硅酸盐和聚乙烯醇系树脂构成的气体阻透层积层而成的积层体，其特征在于，上述气体阻透层的采用光散射法测定的散射体的旋转半径（Ｒｇ）在２．４μｍ以下，且在该气体阻透层中存在的层状硅酸盐的层间存在烷氧基硅烷和／或其水解产物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2001-9-18 283182/2001;JP 2001-9-18 283647/2001;1.一种阻气性薄膜，它是通过由热塑性树脂薄膜构成的基材层和由烷氧基硅烷的水解产物、层状硅酸盐和聚乙烯醇系树脂构成的气体阻透层积层而成的积层体，其特征在于，上述气体阻透层的采用光散射法测定的散射体的旋转半径(Rg)在2.4μm以下，且在该气体阻透层中存在的层状硅酸盐的层间存在烷氧基硅烷和/或其水解产物。2.权利要求1中所述的阻气性薄膜，其中，采用小角X射线散射法测得的气体阻透层中与薄膜面垂直方向的微区间距离dND为6.8nm以下，3.权利要求1或2中所述的阻气性薄膜，其中，在气体阻透层中，相对于聚乙烯醇系树脂100重量份，含有源自烷氧基硅烷的硅，在换算为SiO2时为90～500重量份、层状硅酸盐10～150重量份。4.权利要求1或2中所述的阻气性薄膜，其中，气体阻透层中还含有聚环氧乙烷。5.权利要求4中所述的阻气性薄膜，其中，在气体阻透层中，相对于聚乙烯醇系树脂100重量份，含有源自烷氧基硅烷的硅，在换算为SiO2时为90～500重量份、层状硅酸盐10～150重量份、聚环氧乙烷0.1～5重量份。6.权利要求1～5任一项中所述的阻气性薄膜，其中，气体阻透层通过锚固涂层而与基材层积层在一起。7.权利要求1～6任一项中所述的阻气性薄膜，其中，在气体阻透层的基材层积层面的相反面上，设置有与构成该基材层的热塑性树脂相比低熔点的热塑性树脂构成的密封层。8.一种阻气性涂覆剂，其特征在于，它是含有烷氧基硅烷的水解产物、层状硅酸盐和聚乙烯醇系树脂的阻气性涂覆剂，其特征在于，它是由在分散于pH值被调整至1～5的聚乙烯醇系树脂水性溶液中的层状硅酸盐的存在下使烷氧基硅烷的一部分或全部水解得到的水性溶液构成的。9.权利要求8中所述的阻气性涂覆剂，其中，相对于聚乙烯醇系树脂100重量份，合有源自烷氧基硅烷的硅，在换算成SiO2时为90～500重量份、...
【专利技术属性】
技术研发人员：乾洋治，望月直人，正田勋，石本龙二，梅川秀喜，本田博纪，木村庆裕，
申请(专利权)人：株式会社德山，三得为株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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