气体阻挡膜制造技术

本发明专利技术公开了一种在其生产之后立即显示出高的气体阻挡性能的膜。该膜具有比常规的膜高的气体阻挡性能，且可通过具有最少步骤的加工以低成本进行生产。通过在热塑性聚合物膜的至少一侧上形成无机薄膜并在该有机薄膜侧上涂覆溶液而获得该气体阻挡膜，其中该溶液含有至少一种低分子量电解质离子，该低分子量电解质离子的分子量不大于１０００且选自碱金属离子、碱土金属离子和铵离子。该溶液中的总的离子浓度不小于１×１０↑［－５］ｍｏｌ／ｌ且小于１０ｍｏｌ／ｌ，且还小于饱和溶液浓度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及气体阻挡膜，其显示出优良的气体阻挡性能且适于用作任何各种包装材料。
技术介绍
常规地，气体阻挡塑料膜(其具有塑料膜载体，和在该塑料膜载体表面上提供的由诸如氧化硅、氧化铝或氧化镁之类材料形成的无机薄膜)广泛用作制品的包装材料，例如防止食品、工业材料、药物等劣化的包装材料，所述制品的包装材料必须隔离诸如水蒸气和氧气之类的气体。除了包装用途以外，近年来，预计这种气体阻挡塑料膜可发现新的用途作为在诸如液晶显示器、太阳能电池、电磁屏蔽、触摸屏、EL基底和滤色器之类器件中使用的透明导电片材。对于各自具有在载体上提供的无机薄膜的上述气体阻挡塑料膜(下文可称为“连接有无机薄膜的气体阻挡膜”)，从防止气体阻挡性能的劣化的角度，研究了各种改进。在这些改进当中，在一种已知的方法中，在无机薄膜表面上提供由聚氨酯、聚酯或聚氨酯与聚酯的混合物形成的涂层(参见，例如，专利文献1)。其它方法也是已知的，例如，在无机薄膜表面上涂覆水溶性聚合物和金属烷氧基化合物的混合物的气体阻挡膜(参见，例如，专利文献2)；在无机薄膜表面上涂覆水溶性聚合物和无机颗粒的混合物的气体阻挡膜(参见，例如，专利文献3)和在无机薄膜表面上涂覆气体阻挡树脂，例如偏二氯乙烯共聚物或乙烯-乙烯醇共聚物的气体阻挡膜(参见，例如，专利文献4)。然而，上述方法仅仅是防止气体阻挡性能劣化的方法，其中连接有无机薄膜的气体阻挡膜本身在使用时显示出诸如二次加工的问题。迄今为止，从未公开过改进具有无机薄膜的膜的固有的气体阻挡性能的方式。同时，连接有无机薄膜的气体阻挡膜的气体阻挡性能通常在其生产之后得到改进，这是因为随着时间的流逝无机薄膜的状况变得稳定。因此，就在膜生产之后其气体阻挡性能有待进一步改进。提高气体阻挡性能的一种公开的方法包括向氧化硅薄膜提供水并加热该膜(参见，例如，专利文献5)。然而，这一方法具有两个步骤，和相对于近年来包装材料所要求的特性水平来说，所得气体阻挡性能是不足的。还提出了一种方法，其中在氧化铝膜表面上提供非电解的水溶性物质，例如聚(乙烯醇)作为保护膜(参见，例如，专利文献6)，但其水蒸气阻挡性能仍然不足。进一步提出了一种方法，其中在由金属氧化物形成的气体阻挡层上提供含有吸湿材料的水蒸气捕获层(参见，例如，专利文献7)；和另一方法，其中由含有硅酸缩合物的层和含有高氢键树脂和酸性物质的层形成气体阻挡层(参见，例如，专利文献8)。但这些气体阻挡膜仍显示出不足的水蒸气阻挡性能。日本专利申请公开(kokai)No.2-50837日本专利申请公开(kokai)No.8-267637日本专利申请公开(kokai)No.11-151786日本专利申请公开(kokai)No.7-80986日本专利No.2674827日本专利申请公开(kokai)No.10-100301日本专利申请公开(kokai)No.10-329256日本专利申请公开(kokai)No.2003-170522
技术实现思路
本专利技术待解决的问题通过本专利技术待实现的目的是提供一种膜，在它生产之后立即显示出高的气体阻挡性能和比常规获得的气体阻挡性能高的气体阻挡性能，且具有最小可能的加工步骤数和低成本。解决问题的方式通过下述气体阻挡膜可实现本专利技术的前述目的；亦即含热塑性聚合物膜和在该热塑性聚合物膜的至少一个表面上提供的无机薄膜的气体阻挡膜，其中通过涂覆含有选自碱金属离子、碱土金属离子和铵离子中的至少一种离子的溶液到无机薄膜上，从而形成气体阻挡膜，其中所述离子来自于分子量小于或等于1000的低分子量电解质和该溶液的总的离子浓度(以上提及的全部离子的浓度)大于或等于1×10-5mol/l且小于10mol/l以及溶液浓度小于饱和浓度；或者含热塑性聚合物膜和在该热塑性聚合物膜的至少一个表面上提供的无机薄膜的气体阻挡膜，其中通过涂覆含有选自碱金属离子、碱土金属离子和铵离子中的至少一种离子的溶液到无机薄膜上，从而形成气体阻挡膜，其中所述离子来自于分子量小于或等于1000的低分子量电解质，以便在1.00m2的膜面积内的离子的总重量被调节到1.0μg至30g。专利技术效果与常规的气体阻挡膜相比，本专利技术的气体阻挡膜显示出更高的气体阻挡性能，同时加工步骤的数量和成本的增加被抑制到最小程度，且在其生产之后立即可显示出充足的气体阻挡性能。因此，本专利技术的气体阻挡膜具有大的价值，这是因为该膜满足近年来包装材料的特性水平。具体实施例方式接下来详细地描述本专利技术。本专利技术所使用的热塑性聚合物膜充当本专利技术的气体阻挡膜的载体。对聚合物膜的材料没有特别的限制，且可使用任何树脂，只要该树脂通常可用于包装材料即可。树脂的实例包括聚烯烃，例如乙烯、丙烯、丁烯等的均聚物和共聚物；无定形聚烯烃，例如环状聚烯烃；聚酯，例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和聚(2，6-萘二甲酸乙二醇酯)；聚酰胺，例如尼龙6、尼龙66、尼龙12和共聚物尼龙；乙烯一乙酸乙烯酯共聚物的部分水解产物(EVOH)；聚酰亚胺；聚醚酰亚胺；聚砜；聚醚砜；聚醚酮；聚碳酸酯；聚(乙烯醇缩丁醛)；多芳基化合物；氟树脂；丙烯酸酯树脂；和可生物降解的树脂。在它们当中，从膜的强度和成本等角度考虑，优选聚酯、聚酰胺、聚烯烃和可生物降解的树脂。前述热塑性聚合物膜可含有已知的添加剂，例如抗静电剂、阻光剂(light-blockingagent)、UV吸收剂、增塑剂、润滑剂(用于塑料的填料)、填料、着色剂、稳定剂、润滑剂、交联剂、抗粘连剂(anti-blocking agent)和抗氧化剂。通过模塑前述原材料，生产前述热塑性聚合物膜。当用作载体时，膜可被拉伸或者未拉伸。该膜可与其它塑料材料构件层压。可通过从薄膜的可成型性和生产率的角度考虑选择任何已知方法，生产热塑性聚合物膜。例如，通过挤出机使树脂原材料熔融，并通过环形或者T形模头装置挤出，接着淬火(quenching)，从而生产实质上无定形和未取向的未拉伸的膜。通过已知方法，例如单轴拉伸、基于拉幅机的连续双轴拉伸、基于拉幅机的同时双轴拉伸或管状同时双轴拉伸，在膜的流动方向(纵向(machine direction))或者在与之垂直的方向(横向)上拉伸该未拉伸的膜，从而生产至少在一个轴向拉伸的膜。从本专利技术的气体阻挡膜载体的机械强度、柔性、透明度等角度考虑，选择热塑性聚合物膜的厚度通常为5-500微米，优选10-200微米，这取决于其应用。聚合物膜包括具有大的厚度的片材状膜。对膜的宽度与长度没有特别限制，且这些尺寸可根据其应用合适地选择。优选地，将粘固涂布剂(anchor coating agent)涂覆到前述热塑性聚合物膜上，为的是提高与无机薄膜的粘合性。粘固涂布剂的实例包括聚酯树脂、异氰酸酯树脂、聚氨酯树脂(urethane resin)、丙烯酸类树脂、乙烯醇树脂、乙烯-乙烯醇树脂、乙烯基改性的树脂、环氧树脂、含唑啉基的树脂、改性苯乙烯树脂、改性有机硅树脂和钛酸烷基酯。这些粘固涂布剂可以溶于溶剂或水中，且可单独或结合两种或多种使用。在这些当中，优选聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸类树脂和含唑啉基的树脂。粘固涂布层的厚度优选为0.005-5微米，更优选0.01-1微米。当厚度小于或等于5微米时，难以发生由于其内应力导致粘固涂布层从载体膜上的剥离并实现优异的润滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体阻挡膜，其包括热塑性聚合物膜和在该热塑性聚合物膜的至少一个表面上提供的无机薄膜，其中通过涂覆含有选自碱金属离子、碱土金属离子和铵离子中的至少一种离子的溶液到该无机薄膜上，从而形成气体阻挡膜，其中所述离子来自于分子量小于或等于１０００的低分子量电解质，和该溶液的总的离子浓度大于或等于１×１０↑［－５］ｍｏｌ／ｌ且小于１０ｍｏｌ／ｌ且溶液浓度小于饱和浓度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大川原千春，吉田重信，蜂须贺亨，
申请(专利权)人：三菱树脂株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]