多层结构以及生产多层结构的方法技术

多层结构以及生产多层结构的方法公开了一种包含第一层和与第一层相邻的第二层的多层结构，其中该第一层是由包含第一无机层状化合物的第一材料形成的，并且第二层是由包含体积分率比第一层中的第一无机层状化合物的体积分率大的第二无机层状化合物的第二材料形成的。该多层结构包括基底层。还公开了用于生产该多层结构的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。 2.相关技术的描述 迄今为止，由热塑性树脂例如聚丙烯、聚酯和聚酰胺制得的模塑制品由于它们优 良的机械性能、耐热性、透明性等，已经被广泛地用作食品工业、化妆品工业、农业化学工业 和医药工业的包装材料。在将热塑性树脂模塑制品用作包装材料时，为了防止内容物被氧 气降解，经常要求该模塑制品具有气体阻隔性能。作为这样的具有气体阻隔性能的包装材 料的例子，JP 03-30944A公开了一种包括基底膜的包装材料，在该基底膜上面具有包括聚 乙烯醇和合成的锂蒙脱石的层，该锂蒙脱石是无机层状化合物。 然而，在高度潮湿的条件下，具有一个包括无机层状化合物的层的包装材料在气体阻隔性能上是不够的。 专利技术的简述 本专利技术提供了一种在高度潮湿的条件下气体阻隔性能优良的结构以及用于生产 该结构的方法。 —方面，本专利技术提供了一种包括第一层和与第一层相邻的第二层的多层结构，其 中该第一层是由包括第一无机层状化合物的第一材料形成的，并且第二层是由包括体积分 率比第一层中的第一无机层状化合物的体积分率大的第二无机层状化合物的第二材料形 成的。 另一方面，本专利技术提供了用于生产包括基底层、设置在基底层上的第一层，和设置 在第一层上的第二层的多层结构的方法，该第一层是由包括第一无机层状化合物的第一材 料形成的，并且第二层是由包括体积分率比第一层中的第一无机层状化合物的体积分率大 的第二无机层状化合物的第二材料形成的，该方法包括将包含第一液体介质和包含在其中 的第一材料的第一涂料施加到基底上，然后除去第一液体介质，从而在基底层上形成第一 层的步骤，以及将包含第二液体介质和包含在其中的第二材料的第二涂料施加到第一层 上，然后除去第二液体介质，从而在第一层上形成第二层的步骤，其中第一涂布浆料和第二 涂布浆料满足第二无机层状化合物的干燥体积与第二材料的干燥体积的比率大于第一无 机层状化合物的干燥体积与第一材料的干燥体积的比率的要求。 本专利技术的多层结构在高度潮湿的条件下气体阻隔性能优良。本专利技术的用于生产多层结构的方法能够提供在高度潮湿的条件下气体阻隔性能优良的多层结构。 优选实施方案的描述 本专利技术的多层结构具有由包含第一无机层状化合物的第一材料形成的第一层和 由包含体积分率比第一层中的第一无机层状化合物的体积分率大的第二无机层状化合物 的第二材料形成的第二层。 作为包含于第一层中的第一无机层状化合物和包含于第二层中的第二无机层状 化合物，优选使用在溶剂中具有膨胀性或可裂解性的粘土矿物。 在此所使用的无机层状化合物是指单晶层相互重叠形成层状结构的无机物质。 层状结构在此是指意味着一种结构，使得其中原子相互间通过共价键等键合的平面彼此 之间通过微弱的键合力例如范德华结合力紧密排列大致平行地堆砌。 在无机层状化合物中，优选使用在溶剂中具有膨胀性的粘土矿物。 粘性矿物可以被分为两种类型，S卩，(i)具有两层结构的类型，其包括二氧化硅四 面体层和布置在其上并且包括中心金属例如铝和镁的八面体层；和(ii)具有三层结构的 类型，其包括包括中心金属例如铝和镁的八面体层以及位于该八面体层两侧的二氧化硅四 面体层以把该八面体层夹在中间。粘土矿物的两层结构类型(i)的例子包括高岭石类和叶 蛇纹石类的粘土矿物，粘土矿物的三层结构类型(ii)的例子包括蒙脱石类、蛭石类和云母 类的粘土矿物，它们是根据层间阳离子数而分类的。 这样的粘土矿物的具体例子包括高岭石，迪开石，珍珠石，多水高岭石，叶蛇纹 石，纤蛇纹石，叶蜡石，蒙脱石，贝得石，绿脱石，皂石，锌蒙脱石，硅镁石，锂蒙脱石，四甲硅 云母，钠带云母，白云母，珍珠云母，滑石，蛭石，金云母，绿翠云母和绿泥石。通过用有机 化剂处理，例如离子交换而改进其分散性等的粘土矿物(参见由Asakura Shoten出版的 Dictionary of Clay;在下文中称为有机改性的粘土矿物)也是可以以无机层状化合 物得到的。有机化剂的例子包括季铵盐例如二甲基二硬脂酰铵盐、三甲基硬脂酰铵盐、具有 苄基的季铵盐和具有聚氧化乙烯基的季铵盐、膦鎗盐和咪唑鎗盐。 在上面提及的粘土矿物中，蒙脱石类、蛭石类和云母类的粘土矿物是优选的，并且 蒙脱石类的那些粘土矿物是特别优选的。蒙脱石类粘土矿物的例子包括蒙脱石、贝得石、绿 脱石、皂石、锌蒙脱石、硅镁石和锂蒙脱石。具体地，优选使用蒙脱石。 关于纵横比，对包含在第一层中的无机层状化合物和包含在第二层中的无机层状 化合物都没有具体的限定。然而优选使用纵横比为200-3000的无机层状化合物。如果所 用的无机层状化合物的纵横比太小，气体阻隔性趋向于不充分。如果该纵横比太大，趋向于 难于膨胀或分裂该无机层状化合物，导致了不充分的气体阻隔性能。 包含在第一层中的无机层状化合物或者包含在第二层中的无机层状化合物具有 5 ii m或更少的平均粒子直径是合乎需要的。如果该平均粒子直径太大，则产品趋向于气体 阻隔性能、透明性和薄膜可塑性不足。尤其是在需要透明性的应用中，优选平均粒子直径至 多为liim。 在本专利技术中，无机层状化合物的纵横比(Z)是由化学式Z二L/a定义的，其中 L是无机层状化合物的平均粒子直径，而a是无机层状化合物的单位厚度，即无机层 状化合物的单晶层的厚度，这是通过粉末X-射线衍射方法(参见由Jiro Shiokawa主编 的，由Kagaku-Dojin Publishing Company, Inc(1985)出片反的Guide to Instrumental Analysis (a) p. 69)确定的。 无机层状化合物的平均粒子直径是在液体介质中进行的衍射/散射方法确定的 粒子直径，即基于该体积的中值直径。具体而言，该平均粒子直径是通过Mie散射理论，通 过计算与通过使光束通过无机层状化合物的分散液而获得的衍射/散射图案最一致的粒 径大小分布来确定的。更具体地，无机层状化合物在其分散液中的平均粒子直径是使用激光衍射/散射粒径大小分布分析仪测量的。该平均粒子直径被认为是无机层状化合物的平 均粒子直径L。当无机层状化合物在与通过衍射/散射方法确定无机层状化合物的平均 粒子直径中所使用的相同类型的液体介质中完全膨胀并且分裂，并且然后与树脂等混合的 时候，则在树脂中膨胀并且分裂的无机层状化合物的粒子直径被认为大约等于在液体介质 中所测量的无机层状化合物的粒子直径。 具体地，作为包含于第一层中的第一无机层状化合物和包含于第二层中的第二无 机层状化合物，在下面描述的膨胀性测试中显示出膨胀值为5或更多的那些是优选的，显 示出膨胀值为20或更多的那些是更加优选的。另外，那些在下面描述的分裂性测试中显示 出5或更多的分裂值的那些是优选的，并且那些显示出20或更高的分裂值的那些是更加优 选的。〈膨胀性测试> 在100-ml的量筒内放入100ml的液体介质，并且向里加入2g无机层化合物。在 处于23t:下24个小时之后，从无机层状化合物分散液层和上层清液之间的界面处的刻度以毫升读出该无机层化合物分散液层在量筒中的体积。该值(膨胀值)越大，膨胀性越高。 〈分裂性测试> 将30g无机层状化合物缓慢地加入到1500mL的液体介质中，并且通过分散器 (DESPA MH-L由Asada I本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于生产包括基底层、设置在基底层上的第一层和设置在第一层上的第二层的多层结构的方法，该第一层是由包含第一无机层状化合物的第一材料形成的，并且第二层是由包含体积分率比第一层中的第一无机层状化合物的体积分率大的第二无机层状化合物的第二材料形成的，该方法包括将包含第一液体介质和包含于第一液体介质中的第一材料的第一涂料浆料涂敷到基底上，然后除去第一液体介质，从而在基底层上形成第一层的步骤，以及将包含第二液体介质和包含于第二液体介质内的第二材料的第二涂料浆料涂敷到第一层上，然后除去第二液体介质，从而在第一层上形成第二层的步骤，其中该第一涂料浆料和该第二涂料浆料满足第二无机层状化合物的干燥体积与第二材料的干燥体积之比高于第一无机层状化合物的干燥体积与第一材料的干燥体积之比的要求。

【技术特征摘要】
JP 2004-10-22 2004-307957用于生产包括基底层、设置在基底层上的第一层和设置在第一层上的第二层的多层结构的方法，该第一层是由包含第一无机层状化合物的第一材料形成的，并且第二层是由包含体积分率比第一层中的第一无机层状化合物的体积分率大的第二无机层状化合物的第二材料形成的，该方法包括将包含第一液体介质和包含于第一液体介...

【专利技术属性】
技术研发人员：大崎伸浩，阪谷泰一，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]