专利名称：制备阻气薄膜的方法
技术领域：
本发明涉及一种制备阻气薄膜的方法，其中所制备的涂布薄膜具有优良的阻氧气能。
制备氧气阻气薄膜及包含它们的外包装材料的各种各样的方法是已知的。在已知的外包装材料中，铝(下面称为Al)箔具有优异的阻氧气能，但当其单独使用时，它经常具有针孔。因此，建议采用将铝箔与其它层叠层以制成层合薄膜的方法。然而，带有铝箔的层合薄膜是不透明的，用它们包裹的内容物难以看见。带有它们的其它问题在于焚烧后它们产生铝的残渣，在于不能对它们采用金属探测器以探测用它们包裹的内容物中的金属。也建议其它的方法包括在基材上沉积铝、二氧化硅或类似物以制备阻气薄膜，然而，该阻气薄膜仍然有问题，但折叠时所制备的薄膜容易产生针孔。
制备其它氧气阻气薄膜的方法，例如，用聚偏氯乙烯(以下称为PVDC)涂布基材的方法是已知的。PVDC吸收水分少并且甚至在高湿度下显示良好的气体阻隔能力，因此可用于各种各样基材的涂布。可用PVDC涂布的基材包括，例如，双轴取向聚丙烯(以下称为OPP)、双轴取向尼龙(以下称为ON)、双轴取向聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下称为OPET)、纤维素薄膜等薄膜。然而，PVDC层合薄膜的问题在于当其作为废品焚烧时，它们释放出氯化氢气体。
对于制备其它氧气阻气薄膜，用完全水解的、未改性的聚乙烯醇涂布薄膜状基材，任选随后加热它们的方法是已知的(参阅日本专利特开昭(Laid-Open)NO.32924/1994)。当其吸收少量水分时，聚乙烯醇薄膜显示了优异的氧气阻隔能力。通常，然而，当其仅吸收大量水分时，在具有相对湿度大约70％或更高的条件下其氧气阻隔能力大大降低了。聚乙烯醇薄膜是通过凹槽辊涂布、辊涂或类似的方法将具有几个％-10％左右浓度的聚乙烯醇溶液涂布到基材上制成的。在该种方法中，所制备的聚乙烯醇阻隔层在干燥后通常有几个微米的厚度。因此，如果对薄膜进行拉伸以改进其阻隔性能，阻气性层的厚度将降低到小于1微米。结果，薄膜不能充分享有取向的效果。这是聚乙烯醇薄膜的另外一个问题。为降低聚乙烯醇的吸湿性及通过拉伸改进聚乙烯醇的取向，建议的是采用具有乙烯共聚单体含量超过20mol％的乙烯-乙烯醇共聚物(下面称为EVOH)的方法(参阅日本专利特开昭NO.116259/1993)。该方法的问题还在于所制备的聚合物薄膜的取向度仍然较低。如果增加聚合物的乙烯改性程度以增加聚合物薄膜的取向，聚合物树脂的熔点将降低，结果薄膜不能经受满意的热处理。
发明概述本发明的目标是提供一种制备阻气薄膜的方法，其中所制备的涂布薄膜很少受湿气影响且具有优异的氧气阻隔性能。
我们，本发明人辛勤研究了各种各样制备气体阻隔薄膜的方法，该薄膜很少受湿气影响且具有优异的氧气阻隔性能，因此该薄膜可作为PVDC薄膜的替代品，结果发现了一种制备优异气体阻隔薄膜的方法。我们发现的方法包括将含有不超过19mol％的不超过4个碳原子的α-烯烃单元的聚乙烯醇挤出到基材薄膜上，然后将其拉伸至少3倍并在不低于120℃的温度下对其进行热处理。基于该发现，我们完成了本发明。
优选实施例的描述本发明中用于制备气体阻隔薄膜的聚乙烯醇详细描述如下。
本发明所用的聚乙烯醇含有不超过19mol％的不超过4个碳原子的α-烯烃单元。作为α-烯烃，优选的是乙烯及丙烯，特别是乙烯。
在本发明的所用的聚乙烯醇中，用不超过4个碳原子的α-烯烃单元改性程度是不超过19mol％，优选在3-19mol％，更优选在5-18mol％。如果改性程度大于19mol％，聚乙烯醇的熔点将变低，涂布后加热时聚合物晶体将部分溶化，结果制备的聚合物薄膜的阻隔能力降变差。在改性程度不低于3mol％的情况下，在相对湿度约70％或更高的高湿度条件下，聚合物薄膜能够显示良好的阻隔能力，另外，它们能够被拉伸到令人满意的取向度。
本发明所用的聚乙烯醇的水解度优选在90-99.99mol％，更优选在97-99.95mol％，甚至更优选在99-99.90mol％。水解度大于99.99mol％的聚乙烯醇难以在工业规模上生产。另一方面，由于其薄膜不能显示令人满意的气体阻隔能力，水解度小于90mol％的聚乙烯醇不利的。
本发明所用的聚乙烯醇的聚合度优选不大于2000，更优选不大于1750，甚至更优选在100-1500，仍然更优选在200-1400。聚合度大于2000的聚乙烯醇是不优选的，因为其粘度太高且其可涂布性差。聚合度小于100的聚乙烯醇也是不优选的，因为其薄膜的强度低且在薄膜上容易形成针孔。根据JIS K6726测量聚乙烯醇的聚合度。
本发明所用的聚乙烯醇含有不超过19mol％的不超过4个碳原子的α-烯烃单元。优选，它进一步包含用量不超过5mol％的含甲硅烷基的单元。聚乙烯醇的含甲硅烷基基团的单元的含量可以至多5mol％，但更优选至多3mol％，甚至更优选0.1-1.5mol％。如果含甲硅烷基基团的单元含量超过5mol％，聚乙烯醇在水溶液中的稳定性将极低。为在聚乙烯醇中引入甲硅烷基基团，优选采用的是使用乙烯基烷氧基硅烷(如，乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等)作为共聚单体组分。
本发明使用的聚乙烯醇可用任何已知的方法制备。
希望本发明使用的聚乙烯醇包含乙酸钠的量为0.01-2wt％。聚乙烯醇中乙酸钠的量优选在0.02-1wt％，更优选在0.03-0.5wt％，甚至更优选在0.03-0.45wt％。如果乙酸钠的量超出0.01-2wt％的范围，聚乙烯醇薄膜很难具有良好的气体阻隔性能。
已描述了本发明所使用的聚乙烯醇涂布液。当施涂到基材薄膜上，涂布聚合物，聚乙烯醇具有的粘度在1-35000泊。涂布聚合物的粘度根据聚合物的聚合度、聚合物的温度及聚合物涂布液的浓度而改变，但是更优选满足下述关系式中的一个所代表的要求(1)当20℃≤T≤120℃；0.2×(P/T)≤粘度(泊)≤500×(P/T)其中粘度在剪切速率10cm-1下测量。
(2)当120℃≤T≤250℃；500×(P/T)＜粘度(泊)≤500×(P/T)其中粘度在剪切速率1000cm-1下测量。
在关系式中，T表示涂布聚合物(聚乙烯醇)或涂布液的温度；及P表示涂布聚合物的粘均聚合度。
在情况(1)，涂布温度优选在50-110℃，更优选在70-100℃。
在情况(2)，涂布温度优选在140-240℃，更优选在180-230℃。
希望如此控制涂布液中聚乙烯醇浓度使得涂布聚合物液能够满足上述关系式。具体地，聚合物浓度可在15-100％的范围选择。聚合物粘度100％意味着涂布聚合物液是纯聚合物，聚乙烯醇不含溶剂。优选，在涂布液中聚合物粘度至少20％但至多90％，更优选至多50％。使用聚乙烯醇水合物或聚乙烯醇水溶液，其中聚合物含量在优选的范围，得到均匀的涂层。对于涂布液的溶剂，优选水。不用说，也可使用水与甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇或类似物的混合溶剂而没有限制。从它们的熔点来看，优选的是水与异丙醇及正丙醇中任何一个的混合溶剂。
涂布聚合物液可含有增塑剂、熔点降低剂等。任选的添加剂包括，例如，多元醇如丙三醇、一缩二丙三醇、季戊四醇等。它们的用量通常至多为纯聚合物-它们加入的聚乙烯醇-的10wt％。进一步任选地，涂布聚合物液也可包含抗真菌剂、防腐剂等。
本发明使用的制备聚乙烯醇涂布液的方法没有具体限定。例如，为制备含有50％或更多溶剂的涂布聚合物液，聚合物，聚乙烯醇在加热下溶入溶剂中，以在所得到的溶液中具有预先设定的浓度。如此制备的涂布液在预先设定的温度下通过口模挤出到基材薄膜上。另一方面，涂布聚合物液可以根本不含溶剂。在这种情况下，聚合物，聚乙烯醇可以直接加入单螺杆或双螺杆挤出机，受热熔融并通过其口模挤出到基材薄膜上。
本发明使用的聚乙烯醇涂布液可以含有交联剂，交联剂用于改善所制备的聚合物薄膜的耐水性。交联剂包括，例如，环氧化合物、异氰酸酯化合物、醛化合物、二氧化硅化合物、铝化合物、锆化合物、硼化合物等。其中，优选的是二氧化硅化合物如胶态二氧化硅、烷基硅酸酯等。在涂布液中的交联剂的用量通常在5-60重量份，但优选在10-40重量份，更优选在15-30重量份，相对于涂布聚合物，聚乙烯醇，的100重量份。如果加入的交联剂的量大于60重量份，如此大量加入的聚乙烯醇将会对所制成的聚合物薄膜的阻隔性能具有一些负面影响。视情况而定，可以向涂布聚合物液中加入无机物质，如片状粘土、云母、碳酸钙或类似物，其用量通常在5-60重量份，相对于涂布聚合物，聚乙烯醇，的100重量份。
下面描述本发明制备的聚合物薄膜。在本发明的方法中，涂布聚合物，聚乙烯醇涂布到基材薄膜上，此后在基材薄膜上形成的聚合物层必须拉伸至少3倍，必须在不低于120℃的温度下经受热处理。
这里聚合物涂布温度按照上述情况(1)，希望干燥基材上的涂布聚合物液，将涂布的聚合物的挥发性含量降低到最多20％，更优选最多10％，降低到至少0.1％，更优选至少1％，最优选至少2％。甚至当涂布的聚合物的挥发性含量大于该范围，所形成的聚合物层能够在随后的步骤中拉伸。然而，在所形成的聚合物层中存在的挥发性物质降蒸发，并在层中形成气泡。如果这样，经常难以制备均匀的聚合物层。在干燥步骤中涂布的聚合物液体的干燥温度没有具体限定。从聚合物薄膜的产率来看，干燥温度优选在70-110℃。
与情况(1)相同的条件可应用到情况(2)表明的聚合物涂布温度。在情况(2)中，涂布的聚合物的挥发性含量优选控制在最多20％。然而，如果涂布聚合物液的溶剂含量不高于20％，能够省略干燥步骤。
在本发明中形成的具有挥发性含量最多20％的聚乙烯醇的涂布的聚合物薄膜的厚度没有具体限定。然而，考虑到随后拉伸聚合物薄膜的步骤，聚合物薄膜的厚度应该至少10μm，但优选至少15μm，更优选在20μm-100μm。从生产费用来看，形成厚度超过100μm的太厚的薄膜是不适合的。
下面描述下一个拉伸聚合物薄膜的步骤。制成后，具有挥发性含量最多20％的聚合物薄膜可以立即直接拉伸。然而，在情况(2)表示的涂布聚合物液温度下，希望所制成的聚合物薄膜在拉伸前立即冷却到100℃或更低。可在优选的90-230℃的范围选择拉伸温度，但通常，拉伸温度可等于或低于聚合物薄膜的热处理或热定型温度。
关于拉伸方向，聚合物薄膜可在任何方向拉伸，或可在纵向(机器方向，MD)或在相对于薄膜形成的方向的纬向(横向，TD)，或甚至在MD及TD进行双轴取向。在拉伸步骤中，在纵向及横向拉伸方向的拉伸比，及纵向和横向的拉伸次序没有具体限定。不用说，在纵向及横向拉伸方向上的拉伸温度可以变化。优选，然而，聚合物薄膜在横向进行单轴拉伸，或在横向及纵向进行双轴拉伸。拉伸比至少为3，这就是，聚合物薄膜拉伸到至少三倍。优选，拉伸比至少5，更优选至少9，甚至更优选至少12。拉伸比表示未拉伸薄膜的厚度与已拉伸薄膜厚度的比值。也优选，拉伸比最多50，更优选最多40。
下面叙述拉伸聚合物薄膜的热处理。必需地，热处理的温度不低于120℃，但优选不低于140℃，更优选在150-240℃，甚至更优选在160-200℃。
如在先前步骤中拉伸温度不低于120℃，当其被拉伸时，聚合物薄膜能够经受热处理。如果需要，拉伸的聚合物薄膜可经历预期热处理的热定型。只要经受热处理的聚合物薄膜能够达到预期的处理温度，处理时间没有具体限定，但通常在10秒-5分钟左右。优选，热处理在空气中进行。
以本发明的方法制成的阻气薄膜在20℃及相对湿度90％测量的氧气透过率为最多30cc/m2·天·大气压，根据聚乙烯醇涂布聚合物层的单位厚度，2μm。在本发明的方法中，按照上述优选的方法将涂布步骤与随后的拉伸及热处理步骤结合，所制成的阻气薄膜能够具有最多为15cc/m2·天·大气压的降低了的氧气透过率，特别地最多10cc/m2·天·大气压。
用涂布聚合物涂覆以制备本发明的阻气薄膜的基材薄膜包括，例如，聚烯烃薄膜、聚酯薄膜、聚酰胺薄膜等。
希望将硅(Si)混合入聚烯烃薄膜、聚酯薄膜、聚酰胺薄膜等的基材薄膜中。基材薄膜的硅含量优选最多2wt％，更优选最多1wt％，甚至更优选在0.1-0.5wt％。含硅量在0.1-2wt％的聚烯烃薄膜、聚酯薄膜及聚酰胺薄膜对这里所形成的聚合物薄膜具有增加的粘结性。硅通常以二氧化硅化合物的形式加入到这些薄膜中。为此，可采用任何已知的二氧化硅化合物如氧化硅、烷基硅酸酯等。其中，优选的是胶态二氧化硅(SiO2)。为将二氧化硅化合物加入到基材薄膜上，通常采用的是将化合物与树脂混合以制备包含化合物的薄膜组合物，随后将组合物制成薄膜的方法。
基材薄膜的厚度(如薄膜拉伸，其最终厚度)优选在5-100μm。
为了改进聚乙烯醇薄膜层与基材薄膜层间的粘结性，可在它们之间放置粘合剂组分层。可在用涂布聚合物水溶液涂布基材薄膜前将粘合剂组分施涂到基材薄膜的表面上，或替代地，可在用涂布聚合物水溶液涂布基材薄膜前将粘合剂组分混入涂布聚合物的水溶液中。这里用于该种目的的粘合剂没有具体限定，可以是任何通用的粘合剂。然而，优选的是异氰酸酯类、氨基甲酸酯类、聚酯类及亚胺类粘合剂。
本发明的阻气薄膜通常具有在聚乙烯醇薄膜层上形成的热封合树脂层。为形成热封合树脂层，通常采用的是挤出层合或干式层合。作为该层的热封合树脂，采用的是聚乙烯树脂，如HDPE、LDPE、LLDPE等，及聚丙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-α-烯烃无规共聚物、离聚物树脂等。视情况而定，粘合剂层可以在聚乙烯醇薄膜层及热封合树脂层之间形成。
实施例本发明参照下述实施例及比较例进行更具体地描述，然而并不打算限制本发明的范围。
在下述实施例及比较例中，除非特别说明“份”及“％”是基于重量的。为测量它们的氧气透过率(OTR，cc/m2·天·大气压)，聚乙烯醇涂布的薄膜(包括基材及聚乙烯醇的层压材料)先在20℃的温度及90％的相对湿度下调湿7天，然后测试。下面展示的每一种样品的氧气透过率表示依据聚乙烯醇的涂布聚合物层的单位厚度，2μm的单位值。
实施例1将聚合度为1050、水解度为99.0mol％、乙烯改性度为6.5mol％及乙酸钠含量为0.4wt％聚乙烯醇溶入90℃水中，以制备20％水溶液。溶液粘度为9泊。将该溶液在90℃挤出到预先已经经受电晕处理并涂覆1μm厚异氰酸酯粘合剂的未拉伸的聚丙烯薄膜上，在100℃下干燥，形成厚度为20μm的聚乙烯醇气体阻隔层。阻隔层的水分含量为聚乙烯醇的2wt％。
接着，将所得的层合薄膜(包括未取向聚丙烯基材、粘合剂层及聚乙烯醇阻隔层)放置在拉伸机上，在120℃下进行单轴拉伸，在160℃空气中加热1分钟进行热定型。如此拉伸并加热后，聚乙烯醇气体阻隔层的厚度为1.8μm。拉伸比为20/1.8＝11。
如此拉伸并加热过的层合薄膜在20℃及90％的相对湿度下调湿7天，在该种条件下测量其阻隔能力。如此测量的层合薄膜的氧气透过率是5.7cc/m2·天·大气压。
实施例2与实施例1相同的聚乙烯醇在与实施例1相同的条件下处理，得到其溶液。
将该溶液挤出到未拉伸的尼龙上，在100℃下干燥，形成厚度为15μm的聚乙烯醇层。涂布的聚合物层的水分含量为1.7wt％。接着，将所得的层合薄膜放置在拉伸机上，在200℃下在横向和纵向相同的拉伸比下进行双轴拉伸，在200℃加热2分钟进行热定型。如此拉伸并加热后，聚乙烯醇层的厚度为1.6μm。拉伸比为15/1.6＝9.4。
如此拉伸并加热过的层合薄膜在20℃及90％的相对湿度下调湿7天，在该种条件下测量其阻隔能力。如此测量的层合薄膜的氧气透过率是2.1cc/m2·天·大气压。
实施例3重复与实施例2相同的工艺。其中，然而，所用的基材薄膜是未取向的已经经受电晕处理并涂覆0.5μm厚异氰酸酯锚固涂层的聚酯薄膜。
拉伸并加热后，这里制备的层合薄膜在20℃及90％的相对湿度下调湿7天，在该种条件下测量其阻隔能力。如此测量的层合薄膜的氧气透过率是2.3cc/m2·天·大气压。
实施例4将聚合度为1700、水解度为99.6mol％及乙酸钠含量为0.2wt％聚乙烯醇(其没有用乙烯改性)溶入98℃水中，以制备25％水溶液。溶液粘度为1600泊。
将该溶液在90℃挤出到预先已经经受电晕处理并涂覆1μm厚异氰酸酯粘合剂的未拉伸的聚丙烯薄膜上，在100℃下干燥，形成厚度为20μm的聚乙烯醇气体阻隔层。阻隔层的水分含量为聚乙烯醇的2.4wt％。
接着，将所得的层合薄膜(包括未取向聚丙烯基材、粘合剂层及聚乙烯醇阻隔层)放置在拉伸机上，在120℃下进行单轴拉伸，在160℃加热1分钟进行热定型。如此拉伸并加热后，聚乙烯醇气体阻隔层的厚度为2.2μm。拉伸比为20/2.2＝9.1。
如此拉伸并加热过的层合薄膜在20℃及90％的相对湿度下调湿7天，在该种条件下测量其阻隔能力。如此测量的层合薄膜的氧气透过率是12cc/m2·天·大气压。
实施例5将聚合度为500、水解度为99.2mol％、乙烯改性度为17.8mol％、乙烯基三甲氧基硅烷的甲硅烷基改性度为0.25mol％及乙酸钠含量为0.3wt％的聚乙烯醇溶入85℃的水/正丙醇(重量比6/4)的混合溶剂中，以制备25％水溶液。溶液粘度为8泊。
将该溶液在85℃挤出到预先已经经受电晕处理并涂覆1μm厚异氰酸酯粘合剂的未拉伸的聚丙烯薄膜上，在100℃下干燥，形成厚度为21μm的聚乙烯醇气体阻隔层。阻隔层的挥发性含量为聚乙烯醇的1.3wt％。
接着，将所得的层合薄膜(包括未取向聚丙烯基材、粘合剂层及聚乙烯醇阻隔层)放置在拉伸机上，在120℃下进行单轴拉伸，在160℃加热1分钟进行热定型。如此拉伸并加热后，聚乙烯醇气体阻隔层的厚度为1.5μm。拉伸比为21/1.5＝14。
如此拉伸并加热过的层合薄膜在20℃及90％的相对湿度下调湿7天，在该种条件下测量其阻隔能力。如此测量的层合薄膜的氧气透过率是1.2cc/m2·天·大气压。
实施例6将异氰酸酯粘合剂熔融挤出到未取向的预先已经经受电晕处理的聚丙烯薄膜上。与实施例5相同的聚乙烯醇在单螺杆挤出机中210℃下熔融并通过挤出机的口模挤出到涂覆粘合剂的聚丙烯薄膜上，以制备层合材料(包括未拉伸聚丙烯基材、粘合剂层及聚乙烯醇层)。聚合物熔体粘度为9000泊。在基材上形成的聚乙烯醇阻隔层的厚度为14μm，其挥发性含量为0.2wt％。
接着，将所得的层合薄膜放置在拉伸机上，在120℃下进行单轴拉伸，在160℃加热1分钟进行热定型。如此拉伸并加热后，聚乙烯醇气体阻隔层的厚度为1.3μm。拉伸比为14/1.3＝10.8。
如此拉伸并加热过的层合薄膜在20℃及90％的相对湿度下调湿7天，在该种条件下测量其阻隔能力。如此测量的层合薄膜的氧气透过率是2.3cc/m2·天·大气压。
实施例7将异氰酸酯粘合剂熔融挤出到未取向的预先已经经受电晕处理的聚丙烯薄膜上。与实施例1相同的聚乙烯醇在单螺杆挤出机中230℃下熔融并通过挤出机的口模挤出到涂覆粘合剂的聚丙烯薄膜上，以制备层合材料(包括未拉伸聚丙烯基材、粘合剂层及聚乙烯醇层)。聚合物熔体粘度为30000泊。在基材上形成的聚乙烯醇阻隔层的厚度为16μm，其挥发性含量为0.1wt％。
接着，将所得的层合薄膜放置在拉伸机上，在120℃下进行单轴拉伸，在160℃加热1分钟进行热定型。如此拉伸并加热后，聚乙烯醇气体阻隔层的厚度为1.8μm。拉伸比为16/1.8＝8.9。
如此拉伸并加热过的层合薄膜在20℃及90％的相对湿度下调湿7天，在该种条件下测量其阻隔能力。如此测量的层合薄膜的氧气透过率是5.3cc/m2·天·大气压。
比较例1按照与实施例1相同的方法制备层合薄膜。其中，然而，拉伸温度为100℃且热定型加热温度为100℃。在基材上所形成的聚乙烯醇气体阻隔层的厚度为2.1μm。
层合薄膜在20℃及90％的相对湿度下调湿7天，在该种条件下测量其阻隔能力。如此测量的层合薄膜的氧气透过率是56cc/m2.天.大气压。
比较例2按照与实施例2相同的方法制备层合薄膜。其中，然而，层合薄膜不进行拉伸而直接在200℃下加热。在基材上所形成的聚乙烯醇气体阻隔层的厚度为14μm。层合薄膜在20℃及90％的相对湿度下调湿7天，在该种条件下测量其阻隔能力。如此测量的层合薄膜的氧气透过率是47cc/m2·天·大气压。
比较例3将聚合度为550、水解度为99.0mol％、乙烯改性度为8.5mol％及乙酸钠含量为0.4wt％的聚乙烯醇溶入90℃水中，接着冷却至50℃以制备7％水溶液。溶液粘度为0.1泊。将该溶液在50℃下挤出到预先已经经受电晕处理并涂覆1μm厚异氰酸酯粘合剂的未拉伸的聚丙烯薄膜上，在100℃下干燥，形成厚度为4μm的聚乙烯醇气体阻隔层。阻隔层的水分含量为聚乙烯醇的1.2wt％。
接着，将所得的层合薄膜(包括未取向聚丙烯基材、粘合剂层及聚乙烯醇阻隔层)放置在拉伸机上，在120℃下进行单轴拉伸，在160℃加热1分钟进行热定型。在该种方法中，然而，聚乙烯醇气体阻隔层脱层并产生裂纹，层合薄膜的氧气透过率不能测量。
比较例4按照与实施例1相同的方法进行试验。其中，然而，使用聚合度为1050、水解度为99.0mol％、乙烯改性度为27mol％及乙酸钠含量为0.4wt％乙烯-乙烯醇共聚物代替实施例1中的聚乙烯醇溶液。共聚物在单螺杆挤出机中230℃下熔融并通过挤出机的口模挤出到未取向的预先已经经受电晕处理并涂覆1μm厚异氰酸酯粘合剂的聚丙烯薄膜上，如此制备的乙烯-乙烯醇共聚物阻隔层的厚度为20μm。
这里所制备的层合薄膜在与实施例1相同的条件下进行拉伸并加热，但其阻隔层脱层并破裂。
比较例5将聚合度为1700、水解度为99.6mol％及乙酸钠含量为0.2wt％聚乙烯醇(其没有用乙烯改性)溶入98℃水中，以制备25％水溶液。溶液粘度为1600泊。
将该溶液在90℃挤出到预先已经经受电晕处理并涂覆1μm厚异氰酸酯粘合剂的双轴取向聚丙烯薄膜(OPP)上，在100℃下干燥，形成厚度为20μm的聚乙烯醇气体阻隔层。阻隔层的水分含量为聚乙烯醇的2.4wt％。
接着，将所得的层合薄膜(包括OPP、粘合剂层及聚乙烯醇阻隔层)在160℃加热1分钟进行热定型。
如此加热过的层合薄膜在20℃及90％的相对湿度下调湿7天，在该种条件下测量其阻隔能力。如此测量的层合薄膜的氧气透过率是60cc/m2·天·大气压。根据本发明的方法得到的是具有优异氧气阻隔能力的阻气薄膜，其很少受湿度影响。
上面对本发明进行了详细描述，参照具体的实施例，对于本领域的技术人员来说很明显可以进行各种各样的变化和修改，而不偏离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种制备阻气薄膜的方法，其包括将含有不超过19mol％的不超过4个碳原子的α-烯烃单元的聚乙烯醇挤出到基材薄膜上，然后将其拉伸至少3倍并在不低于120℃的温度下对其进行热处理。
2.权利要求1中制备阻气薄膜的方法，其中聚乙烯醇的粘度为1泊-35000泊。
3.权利要求1中制备阻气薄膜的方法，其中聚乙烯醇包含3-19mol％不超过4个碳原子的α-烯烃单元。
4.权利要求1中制备阻气薄膜的方法，其中α-烯烃单元是乙烯单元。
5.权利要求1中制备阻气薄膜的方法，其中聚乙烯醇的水解度为90-99.99mol％。
6.权利要求1中制备阻气薄膜的方法，其中聚乙烯醇包含0.01-2wt％的乙酸钠。
7.权利要求1中制备阻气薄膜的方法，其中聚乙烯醇包含最多5％含有甲硅烷基的单元。
8.权利要求1中制备阻气薄膜的方法，其中聚乙烯醇的水合物或水溶液被挤出到基材薄膜上。
全文摘要
提供了一种制备阻气薄膜的方法,其中所制备的涂布薄膜具有优异的氧气阻隔性能并很少受湿度详细。该方法包括将含有不超过19mol%的不超过4个碳原子的α－烯烃单元的聚乙烯醇挤出到基材薄膜上,然后将其拉伸至少3倍并在不低于120℃的温度下对其进行热处理。
文档编号B29C55/02GK1266873SQ00103789
公开日2000年9月20日 申请日期2000年3月10日 优先权日1999年3月10日
发明者高田重喜, 白神贞彦 申请人:可乐丽股份有限公司