阻氣性薄膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及可以用于食品、藥品、電子部件等的包裝材料、太陽(yáng)能電池、電子紙、薄 膜液晶等要求水蒸汽阻隔性的電子設(shè)備等的阻氣性薄膜。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于食品、藥品等中使用的包裝材料，為了能長(zhǎng)時(shí)間保存內(nèi)裝物，而要求具備阻斷 促進(jìn)氧化等變質(zhì)的大氣中的氧氣、水蒸汽等氣體的性質(zhì)，即要求具備阻氣性。特別是，對(duì)于 太陽(yáng)能電池、有機(jī)EL等電子器件、電子部件等中所使用的阻氣性材料，要求有比食品、藥品 等的包裝材料更高的阻氣性。
[0003] 一直以來(lái)，作為包裝材料，使用有將聚乙烯醇（PVA)、乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH)、 聚偏二氯乙烯樹脂（PVDC)、或聚丙烯腈（PAN)等通常稱為阻氣性較高的高分子樹脂組合物 層疊而成的薄膜。
[0004] 但是，對(duì)于使用上述PVA系、EVOH系的高分子樹脂組合物而成的阻氣性層疊薄膜， 由于溫度依賴性和濕度依賴性大，故在高溫或高濕下可觀察到阻氣性的降低。此外，PVDC、 PAN在丟棄、焚燒時(shí)會(huì)有產(chǎn)生有害物質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)高的問(wèn)題。
[0005] 另外以往，作為要求更高阻氣性能的包裝材料，使用有對(duì)塑料薄膜蒸鍍鋁等金屬 而成的包裝材料。然而，在使用這種包裝材料時(shí)，由于金屬薄膜不透明，故存在無(wú)法識(shí)別內(nèi) 裝物、或無(wú)法利用金屬探測(cè)器進(jìn)行內(nèi)裝物檢查、無(wú)法使用微波爐進(jìn)行加熱處理的問(wèn)題。
[0006] 因此，為了解決上述問(wèn)題，提出了通過(guò)在塑料薄膜上設(shè)置氧化鋁薄膜而成的薄膜 來(lái)發(fā)揮更高阻氣性的方法（例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
[0007] 此外，還報(bào)告有如下阻氣性薄膜：為了進(jìn)一步提高阻氣性，使用氧化鋁?氮化鋁和 /或氧化硅·氮化硅作為在塑料薄膜上設(shè)置的無(wú)機(jī)氧化物薄膜（例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
[0008] 進(jìn)而，作為在塑料薄膜上設(shè)置的無(wú)機(jī)氧化物薄膜，還報(bào)告有將氧化鎂和氧化鋁顆 ?；旌?、加熱而得到的薄膜（例如，參照專利文獻(xiàn)3~5)。
[0009] 然而，上述以往的阻氣性薄膜雖然對(duì)氧氣和水蒸汽發(fā)揮高阻隔性，但是在一定期 間加濕下放置后的水蒸汽阻隔性也不充分，無(wú)法根據(jù)內(nèi)裝物而發(fā)揮充分的水蒸汽阻隔性。
[0010] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)
[0012] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2004-82400號(hào)公報(bào)
[0013] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2002-361778號(hào)公報(bào)
[0014] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開昭61-193841號(hào)公報(bào)
[0015] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開平07-126835號(hào)公報(bào)
[0016] 專利文獻(xiàn)5 :日本特開2012-158820號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0018] 本發(fā)明是以上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題為背景而完成的。即，本發(fā)明的目的在于，提供一 種阻氣性薄膜，其對(duì)氧氣和水蒸汽等的阻隔性優(yōu)異，優(yōu)選的是在一定期間加濕下放置后的 水蒸汽阻隔性優(yōu)異。
[0019] 用于解決問(wèn)題的方案
[0020] 本發(fā)明人等進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過(guò)以下所示的方法，可以解決上述問(wèn) 題，從而完成了本發(fā)明。
[0021 ] 即，本發(fā)明包含以下技術(shù)方案。
[0022] (1) -種阻氣性薄膜，其特征在于，其在塑料薄膜的至少單面形成有無(wú)機(jī)化合物薄 膜，前述無(wú)機(jī)化合物薄膜含有氧化鋁和氧化鎂作為主要成分，相對(duì)于前述無(wú)機(jī)化合物薄膜 中所含的氧化鋁和氧化鎂的總計(jì)100質(zhì)量％，氧化鎂的比率為5質(zhì)量％以上且90質(zhì)量％以 下，前述無(wú)機(jī)化合物薄膜的膜厚為5~80nm。
[0023] (2)根據(jù)前述⑴所述的阻氣性薄膜，其中，將前述阻氣性薄膜在40°C、90% RH下 處理50小時(shí)后的水蒸汽透過(guò)變化率（Δ WVTR)為50%以下。
[0024] (3)根據(jù)前述（1)或（2)所述的阻氣性薄膜，其中，相對(duì)于前述無(wú)機(jī)化合物薄膜中 所含的氧化鋁和氧化鎂的總計(jì)100質(zhì)量％，氧化鎂的比率為5質(zhì)量％以上且25質(zhì)量％以 下，且前述阻氣性薄膜在40°C、90% RH下處理50小時(shí)后的水蒸汽透過(guò)變化率（AWVTR)為 50%以下。
[0025] (4)根據(jù)前述（1)或（2)所述的阻氣性薄膜，其中，相對(duì)于前述無(wú)機(jī)化合物薄膜中 所含的氧化鋁和氧化鎂的總計(jì)100質(zhì)量％，氧化鎂的比率為70質(zhì)量％以上且90質(zhì)量％以 下，且前述阻氣性薄膜在40°C、90% RH下處理50小時(shí)后的水蒸汽透過(guò)變化率（AWVTR)為 50%以下。
[0026] (5)根據(jù)前述⑴~⑷中的任一項(xiàng)所述的阻氣性薄膜，其中，前述塑料薄膜的厚 度為50 μπι以下。
[0027] (6)根據(jù)前述（1)~（5)中的任一項(xiàng)所述的阻氣性薄膜，其中，前述無(wú)機(jī)化合物薄 膜是將氧化鋁和氧化鎂分別加熱而得到的。
[0028] 發(fā)明的效果
[0029] 根據(jù)本發(fā)明，可以提供對(duì)氧氣和水蒸汽等的阻隔性優(yōu)異，特別是具有高水蒸汽阻 隔性的透明的阻氣性薄膜。上述阻氣性薄膜可以適用于各種食品、藥品、工業(yè)制品的包裝用 途、太陽(yáng)能電池、電子紙、有機(jī)EL元件、半導(dǎo)體元件等工業(yè)用途，而且生產(chǎn)成本也較廉價(jià)，且 實(shí)用性尚。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 本發(fā)明的阻氣性薄膜是在塑料薄膜的至少單面形成有無(wú)機(jī)化合物薄膜的薄膜。以 下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0031] (基材薄膜）
[0032] 本發(fā)明中使用的塑料薄膜包含有機(jī)高分子樹脂。作為前述有機(jī)高分子樹脂，可以 舉出：以尼龍4/6、尼龍6、尼龍6/6、尼龍12等為代表的聚酰胺；以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、 聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚2, 6-萘二甲酸乙二醇酯等為代表的聚酯；以聚乙烯、聚丙烯、聚 丁烯等為代表的聚烯烴，以及聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、全芳香族聚酰胺、聚酰胺 酰亞胺、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚砜、聚苯乙烯、聚乳酸、四氟乙烯、氯三氟乙烯等。這些當(dāng) 中，優(yōu)選聚酰胺、聚酯，從耐熱性、尺寸穩(wěn)定法、透明性的觀點(diǎn)出發(fā)，特別優(yōu)選聚酯。有機(jī)高分 子樹脂可以僅為1種也可以為2種以上。
[0033] 作為優(yōu)選的聚酰胺的具體例，可以舉出：聚己內(nèi)酰胺（尼龍6)、聚-ε-氨基庚酸 (尼龍7)、聚-ε-氨基壬酸（尼龍9)、聚十一酰胺（尼龍11)、聚月桂內(nèi)酰胺（尼龍12)、 聚乙二胺己二酰胺（尼龍2/6))、聚四亞甲基己二酰胺（尼龍4/6)、聚六亞甲基己二酰胺 (尼龍6/6)、聚六亞甲基癸二酰胺（尼龍6/10)、聚六亞甲基十二酰胺（尼龍6/12)、聚八亞 甲基十二酰胺（尼龍8/12)、聚八亞甲基己二酰胺（尼龍8/6)、聚十亞甲基己二酰胺（尼龍 10/6)、聚十亞甲基癸二酰胺（尼龍10/10)、聚十二亞甲基十二酰胺（尼龍12/12)、間苯二 甲胺-6尼龍（MXD6)等。此外，前述聚酰胺可以為將它們作為主要成分的共聚物，作為其例， 可以舉出：己內(nèi)酰胺/月桂內(nèi)酰胺共聚物、己內(nèi)酰胺/己二酸六亞甲基二銨共聚物、月桂內(nèi) 酰胺/己二酸六亞甲基二銨共聚物、己二酸六亞甲基二銨/癸二酸六亞甲基二銨共聚物、己 二酸乙烯二銨/己二酸六亞甲基二銨共聚物、己內(nèi)酰胺/己二酸六亞甲基二銨/癸二酸六 亞甲基二銨共聚物等。聚酰胺中，作為薄膜的柔軟性改性成分，配混芳香族磺酰胺類、對(duì)羥 基苯甲酸、酯類等增塑劑、低彈性模量的彈性體成分、內(nèi)酰胺類等也是有效的。
[0034] 作為優(yōu)選的聚酯的具體例，可以舉出：聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二 醇酯、聚2, 6-萘二甲酸乙二醇酯等，以及將它們作為主要成分的共聚物。對(duì)于構(gòu)成聚酯共 聚物的二羧酸成分，優(yōu)選將如下成分作為主要成分：對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、 2, 6-萘二甲酸等芳香族二羧酸；偏苯三酸、均苯四酸等多官能羧酸；己二酸、癸二酸等脂肪 族二羧酸等。此外，對(duì)于構(gòu)成聚酯共聚物的二元醇成分，優(yōu)選將如下成分作為主要成分：乙 二醇、1，4- 丁二醇，以及二乙二醇、丙二醇、新戊二醇等脂肪族二醇；對(duì)苯二甲醇等芳香族 二醇；1，4-環(huán)己烷二甲醇等脂環(huán)族二醇；平均分子量為150~20000的聚乙二醇等。聚酯 共聚物還可以為進(jìn)一步將其他成分共聚而成的共聚物。
[0035] 進(jìn)而，在構(gòu)成塑料薄膜的有機(jī)高分子樹脂中，可以在不損害本發(fā)明的效果的范圍 內(nèi)添加公知的添加物。作為添加物，可以舉出：例如二氧化硅等潤(rùn)滑劑，以及紫外線吸收劑、 抗靜電劑、增塑劑、著色劑等。此外，在構(gòu)成塑料薄膜的有機(jī)高分子樹脂中，也可以少量共 聚、或共混上述有機(jī)高分子樹脂以外的其他聚合成分。
[0036] 對(duì)于塑料薄膜的制作方法，并沒有特別限定，例如，可以通過(guò)利用熔融擠出法、澆 鑄法等已知的方法進(jìn)行薄膜化后，根據(jù)需要沿長(zhǎng)度方向和/或?qū)挾确较蚶欤?shí)施冷卻、 熱固定而得到。
[0037] 本發(fā)明的塑料薄膜可以為將異種的有機(jī)高分子樹脂或同種的有機(jī)高分子樹脂層 疊而成的層疊型薄膜。對(duì)各層的種類、層疊數(shù)、層疊方法等沒有特別限定，可以根據(jù)目的從 公知的方法中任意選擇。
[0038] 對(duì)于本發(fā)明的塑料薄膜，只要不損害本發(fā)明的目的，則可以事先對(duì)后述的無(wú)機(jī)化 合物薄膜層進(jìn)行層疊，然后實(shí)施電暈放電處理、輝光放電、火焰處理、表面粗糙化處理等表 面處理，