多层结构体及其制造方法、使用其得到的包装材料和制品、电子设备的保护片材以及涂布液与流程

文档序号:11886027阅读:394来源:国知局
多层结构体及其制造方法、使用其得到的包装材料和制品、电子设备的保护片材以及涂布液与流程

本发明涉及多层结构体及其制造方法、使用其得到的包装材料和制品、电子设备的保护片材以及涂布液。



背景技术:

对于用于包装食品等多种物品的包装材料而言,大多要求对氧气等的气体阻隔性。如果使用气体阻隔性低的包装材料,则存在因氧气而导致氧化、因微生物的繁殖而发生食品的腐败等从而导致内容物劣化的情况。因此,以往的包装材料通常包含用于防止氧气等透过的阻气层。

作为这样的阻气层的例子,已知包含乙烯醇系聚合物(例如聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物)的膜。然而,包含乙烯醇系聚合物的层尽管具有透明且废弃方面的问题也少的优点,但存在水蒸气阻隔性低的缺点。

作为具有氧气和水蒸气阻隔性的阻气层,已知将金属氧化物(氧化硅、氧化铝、氧化镁等)蒸镀在高分子膜上而得到的膜。然而,对于金属氧化物的蒸镀层而言,存在因包装材料的变形、冲击而导致在蒸镀层中产生破裂、气体阻隔性显著降低的情况。为了解决该课题,专利文献1中公开了在无机蒸镀层上形成由有机化合物构成的保护层而得到的阻气膜。此外,专利文献2中公开了在成型品上形成金属磷酸盐的覆膜的方法。

作为包含磷化合物、硅化合物的涂布层,专利文献3中公开了使用在有机溶剂中包含铝盐和磷酸酯的溶液来形成涂布层的方法。此外,专利文献4中公开了使用包含硅化合物和铝化合物的溶液来形成涂布层的方法。

专利文献5中记载了具有基材(X)和层叠于所述基材(X)上的层(Y)的复合结构体。该复合结构体中,所述层(Y)包含反应产物,所述反应产物是至少由金属氧化物与磷化合物反应而得到的反应产物。所述层(Y)的红外线吸收光谱中,800~1,400cm-1的区域中的最大吸收波数处于1,080~1,130cm-1的范围。

专利文献6和专利文献7中公开了多层结构体,其气体阻隔性优异,在受到变形、冲击等物理应力时也可以以高水平维持气体阻隔性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2006-175784号公报

专利文献2:日本特开昭48-40869号公报

专利文献3:日本特表2008-516015号公报

专利文献4:国际公开2009/125800号

专利文献5:国际公开2011/122036号

专利文献6:日本特开2013-208793号公报

专利文献7:日本特开2013-208794号公报。



技术实现要素:

发明要解决的问题

当前,要求氧气阻隔性和水蒸气阻隔性优异、由变形、冲击等物理应力导致的阻隔性的降低少的包装材料,但在前述现有技术中存在无法充分地满足这样的要求的情况。此外,在实际使用时,也存在多层结构体的气体阻隔性、水蒸气阻隔性不足的情况。

因此,本发明的一个目的在于,提供气体阻隔性和水蒸气阻隔性均优异、且对物理应力的耐性高的多层结构体。此外,本发明的另一个目的在于,提供用于制造所述多层结构体的方法和涂布液。进一步,本发明的另一个目的在于,提供对物理应力的耐性高的新型包装材料、以及使用其得到的制品。此外,本发明的另一个目的在于,提供对物理应力的耐性高且气体阻隔性和水蒸气阻隔性优异的电子设备的保护片材。

用于解决问题的手段

本发明人等反复进行了为了实现前述目的的深入研究,结果发现,通过使用特定的涂布液,可以形成气体阻隔性和水蒸气阻隔性均优异、且即使受到拉伸等物理应力后两种阻隔性也高的涂布层。基于该新见解进一步反复进行研究,由此本发明人等完成了本发明。

本发明提供多层结构体,其为包含基材(X)和层叠在前述基材(X)上的层(Y)的多层结构体;前述层(Y)含有金属氧化物(A)、磷化合物(B)和离子价(FZ)为1以上且3以下的阳离子(Z);前述磷化合物(B)是含有能够与前述金属氧化物(A)反应的部位的化合物;前述层(Y)中,构成前述金属氧化物(A)的金属原子(M)的摩尔数(NM)与源自前述磷化合物(B)的磷原子的摩尔数(NP)满足0.8≤NM/NP≤4.5的关系;前述层(Y)中,前述摩尔数(NM)、前述阳离子(Z)的摩尔数(NZ)与前述离子价(FZ)满足0.001≤FZ×NZ/NM≤0.60的关系。

前述阳离子(Z)可以为选自锂离子、钠离子、钾离子、镁离子、钙离子、钛离子、锆离子、镧系离子、钒离子、锰离子、铁离子、钴离子、镍离子、铜离子、锌离子、硼离子、铝离子和铵离子中的至少1种阳离子。

前述层(Y)中,前述摩尔数(NM)、前述摩尔数(NZ)与前述离子价(FZ)可以满足0.01≤FZ×NZ/NM≤0.60的关系。

前述磷化合物(B)可以为选自磷酸、多磷酸、亚磷酸、膦酸、亚膦酸、次膦酸、三价膦酸和它们的衍生物中的至少1种化合物。

前述层(Y)的红外线吸收光谱中,800~1,400cm-1的区域中的最大吸收波数可以处于1,080~1,130cm-1的范围。

前述基材(X)可以包含选自热塑性树脂膜层、纸层和无机蒸镀层中的至少1种层。

本发明提供多层结构体的制造方法,其特征在于,包括下述步骤:

步骤〔I〕,通过将金属氧化物(A)、含有能够与前述金属氧化物(A)反应的部位的磷化合物(B)、以及离子价(FZ)为1以上且3以下的阳离子(Z)的离子性化合物(E)进行混合,从而制备第一涂布液(U);

步骤〔II〕,通过在前述基材(X)上涂布前述第一涂布液(U),从而在前述基材(X)上形成前述层(Y)的前体层;以及

步骤〔III〕,将前述前体层在110℃以上的温度下进行热处理,

前述第一涂布液(U)中,构成前述金属氧化物(A)的金属原子(M)的摩尔数(NM)与源自前述磷化合物(B)的磷原子的摩尔数(NP)满足0.8≤NM/NP≤4.5的关系,

前述第一涂布液(U)中,前述摩尔数(NM)、前述阳离子(Z)的摩尔数(NZ)与前述离子价(FZ)满足0.001≤FZ×NZ/NM≤0.60的关系。

本发明的制造方法可以包括下述步骤:步骤〔i〕,制备包含聚合物(G1)和溶剂的第二涂布液(V);以及,步骤〔ii〕,使用前述第二涂布液(V)形成与前述层(Y)邻接配置的层(W)。

本发明提供一种涂布液(第一涂布液(U))。该涂布液为包含金属氧化物(A)、含有能够与前述金属氧化物(A)反应的部位的磷化合物(B)、以及离子价(FZ)为1以上且3以下的阳离子(Z)的涂布液;前述阳离子(Z)为选自锂离子、钠离子、钾离子、镁离子、钙离子、钛离子、锆离子、镧系离子、钒离子、锰离子、铁离子、钴离子、镍离子、铜离子、锌离子、硼离子、铝离子和铵离子中的至少1种阳离子,构成前述金属氧化物(A)的金属原子(M)的摩尔数(NM)与源自前述磷化合物(B)的磷原子的摩尔数(NP)满足0.8≤NM/NP≤4.5的关系;前述摩尔数(NM)、前述阳离子的摩尔数(NZ)与前述离子价(FZ)满足0.001≤FZ×NZ/NM≤0.60的关系。

本发明提供包含前述多层结构体的包装材料。

前述包装材料可以进一步具有通过挤出涂布层压而形成的层。

本发明的包装材料可以为立式制袋填充密封袋、真空包装袋、软包袋(pouch)、层压管容器、输液包、纸容器、条带、容器用盖材或模内贴标容器。

本发明提供制品,其至少一部分使用前述的任意包装材料。

本发明的制品可以包含内容物,前述内容物为芯材,前述制品的内部可以经减压,作为真空绝热体而发挥功能。

本发明提供电子设备的保护片材,其包含前述多层结构体。

本发明的保护片材可以是保护光电转换装置、信息显示装置或照明装置的表面的保护片材。

本发明提供电子设备,其包含前述保护片材。

发明的效果

本发明的多层结构体由于包含规定的层(Y),因此气体阻隔性和水蒸气阻隔性均优异,即使在拉伸处理后两种阻隔性也高。此外,根据本发明的制造方法,可以容易地制造前述多层结构体。进一步,根据本发明,可以得到对物理应力的耐性高的新型包装材料、以及使用其得到的制品。另外,根据本发明,可以得到对物理应力的耐性高且气体阻隔性和水蒸气阻隔性优异的电子设备用保护片材。通过使用该保护片材,可以得到即使在严酷的环境下劣化也少的电子设备。应予说明,在本说明书中,“气体阻隔性”在没有特别说明的情况下意指阻隔水蒸气以外的气体的性能。此外,在本说明书中,仅记载“阻隔性”时,意指气体阻隔性和水蒸气阻隔性这两种阻隔性。

附图说明

图1:图1是本发明的一个实施方式所述的立式制袋填充密封袋的结构图。

图2:图2是本发明的一个实施方式所述的真空包装袋的示意截面图。

图3:图3是本发明的一个实施方式所述的平式软包袋的结构图。

图4:图4是本发明的一个实施方式所述的层压管容器的结构图。

图5:图5是本发明的一个实施方式所述的输液包的结构图。

图6:图6是本发明的一个实施方式所述的纸容器的结构图。

图7:图7是本发明的一个实施方式所述的模内贴标容器的结构图。

图8:图8是本发明的一个实施方式所述的真空绝热体的示意截面图。

图9:图9是本发明的另一实施方式所述的真空绝热体的示意截面图。

图10:图10是本发明的一个实施方式所述的电子设备的部分截面图。

图11:图11是示意性地示出本发明的挤出涂布层压装置的一部分的立体图。

具体实施方式

针对本发明,以下进行举例说明。应予说明,以下的说明中,有时例示出物质、条件、方法、数值范围等,但本发明不受这样的例示限制。此外,被例示出的物质在没有特别注释的情况下,可以单独使用1种,也可以并用2种以上。

在没有特别注释的情况下,在本说明书中,对于“在特定的构件(基材、层等)上层叠特定的层”的记载的含义而言,除了以与该构件相接触的方式层叠该特定层的情况之外,还包括以夹有其他层的方式在该构件的上方层叠该特定层的情况。“在特定的构件(基材、层等)上形成特定的层”、“在特定的构件(基材、层等)上配置特定的层”的记载也相同。此外,在没有特别注释的情况下,对于“在特定的构件(基材、层等)上涂布液体(涂布液等)”的记载的含义而言,除了在该构件上直接涂布该液体的情况之外,还包括在形成于该构件上的其它层上涂布该液体的情况。

在本说明书中,存在如“层(Y)”那样地标注符号(Y)从而将层(Y)与其它层加以区分的情况。在没有特别注释的情况下,符号(Y)没有技术上的含义。针对基材(X)、层(W)、金属氧化物(A)、其它符号也相同。但是,如氢原子(H)那样地明确地表示特定元素的情况除外。

[多层结构体]

本发明的多层结构体包含基材(X)和层叠在基材(X)上的层(Y)。层(Y)含有金属氧化物(A)、磷化合物(B)和离子价(FZ)为1以上且3以下的阳离子(Z)。磷化合物(B)含有能够与金属氧化物(A)反应的部位。对于本发明的多层结构体,层(Y)中,构成金属氧化物(A)的金属原子(M)的摩尔数(NM)与源自磷化合物(B)的磷原子的摩尔数(NP)满足0.8≤NM/NP≤4.5的关系,并且,层(Y)中,构成金属氧化物(A)的金属原子(M)的摩尔数(NM)、阳离子(Z)的摩尔数(NZ)与阳离子(Z)的离子价(FZ)满足0.001≤FZ×NZ/NM≤0.60的关系。应予说明,金属原子(M)是指金属氧化物(A)中包含的所有金属原子。以下的说明中,在没有特别注释的情况下,“多层结构体”这一词语意指包含基材(X)和层(Y)的多层结构体。

层(Y)中包含的金属氧化物(A)与磷化合物(B)可以发生反应。此外,阳离子(Z)在层(Y)中可以与磷化合物(B)形成盐。层(Y)中的金属氧化物(A)发生反应时,将反应产物之中由金属氧化物(A)构成的部分视为金属氧化物(A)。此外,层(Y)中的磷化合物(B)发生反应时,反应产物之中源自磷化合物(B)的磷原子的摩尔数被包括在源自磷化合物(B)的磷原子的摩尔数(NP)中。层(Y)中,阳离子(Z)形成盐时,构成盐的阳离子(Z)的摩尔数被包括在阳离子(Z)的摩尔数(NZ)中。

本发明的多层结构体通过在层(Y)中满足0.8≤NM/NP≤4.5的关系从而显示出优异的阻隔性。此外,对于本发明的多层结构体,通过在层(Y)中还满足0.001≤FZ×NZ/NM≤0.60的关系,本发明的多层结构体即使在经受拉伸处理等物理应力后,也显示出优异的阻隔性。

层(Y)中的NM、NP和NZ之比(摩尔比)可以视为等于用于制作第一涂布液(U)的NM、NP和NZ之比。

[基材(X)]

基材(X)的材质没有特别限定,可以使用由各种材质构成的基材。作为基材(X)的材质,可以举出例如热塑性树脂、热固性树脂等树脂;布帛、纸类等纤维集合体;木材;玻璃;金属;金属氧化物等。这些之中,优选为热塑性树脂和纤维集合体,更优选为热塑性树脂。基材(X)的形态没有特别限定,可以为膜或片材等层状。作为基材(X),优选为包含选自热塑性树脂膜层、纸层和无机蒸镀层中的至少1种的基材。此时的基材可以为单层,也可以为多层。基材(X)更优选包含热塑性树脂膜层,也可以在热塑性树脂膜层之外进一步包含无机蒸镀层(X')。

作为基材(X)中使用的热塑性树脂,可以举出例如聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、它们的共聚物等聚酯系树脂;尼龙-6、尼龙-66、尼龙-12等聚酰胺系树脂;聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物等含羟基的聚合物;聚苯乙烯;聚(甲基)丙烯酸酯;聚丙烯腈;聚乙酸乙烯酯;聚碳酸酯;聚芳酯;再生纤维素;聚酰亚胺;聚醚酰亚胺;聚砜;聚醚砜;聚醚醚酮;离聚物树脂等。将多层结构体用于包装材料时,作为基材(X)的材料,优选为选自聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙-6和尼龙-66中的至少1种热塑性树脂。

将由前述热塑性树脂构成的膜用作基材(X)时,基材(X)可以是拉伸膜,也可以是未拉伸膜。由于所得到的多层结构体的加工适应性(例如对印刷、层压的适应性)优异,因此优选为拉伸膜,特别优选为双轴拉伸膜。双轴拉伸膜可以为通过同时双轴拉伸法、逐次双轴拉伸法和管状拉伸法中的任意方法制造的双轴拉伸膜。

作为基材(X)中使用的纸,可以举出例如牛皮纸、优质纸、模造纸、玻璃纸、羊皮纸、合成纸、白纸板、蕉麻纸板、奶瓶用纸板原纸、杯原纸、象牙纸等。通过在基材(X)中使用纸,可以得到纸容器用的多层结构体。

[无机蒸镀层(X')]

无机蒸镀层(X')优选对氧气、水蒸气具有阻隔性,更优选具有透明性。无机蒸镀层(X')可以通过蒸镀无机物来形成。作为无机物,可以举出例如金属(例如铝)、金属氧化物(例如氧化硅、氧化铝)、金属氮化物(例如氮化硅)、金属氮化氧化物(例如氧氮化硅)或者金属碳化氮化物(例如碳氮化硅)等。这些之中,从对氧气、水蒸气的阻隔性优异的观点出发,优选为由氧化铝、氧化硅、氧化镁或氮化硅形成的无机蒸镀层。

无机蒸镀层(X')的形成方法没有特别限定,可以使用真空蒸镀法(例如电阻加热蒸镀、电子束蒸镀、分子束外延法等)、溅射法、离子镀法等物理气相生长法;热化学气相生长法(例如催化化学气相生长法)、光化学气相生长法、等离子体化学气相生长法(例如电容耦合等离子体、电感耦合等离子体、表面波等离子体、电子回旋共振、双磁控、原子层沉积法等)、有机金属气相生长法等化学气相生长法。

无机蒸镀层(X')的厚度根据构成无机蒸镀层(X')的成分的种类而异,优选处于0.002~0.5μm的范围,更优选处于0.005~0.2μm的范围,进一步优选处于0.01~0.1μm的范围。在该范围中,选择多层结构体的阻隔性、机械物性变得良好的厚度即可。如果无机蒸镀层(X')的厚度小于0.002μm,则存在无机蒸镀层表现出对氧气、水蒸气的阻隔性的重现性降低的倾向,此外,还存在无机蒸镀层不会表现出充分的阻隔性的情况。此外,如果无机蒸镀层(X')的厚度大于0.5μm,则在将多层结构体进行拉伸或者使其弯曲时,存在无机蒸镀层(X')的阻隔性变得容易降低的倾向。

作为无机蒸镀层(X')的形成方法,没有特别限定,可以使用真空蒸镀法(例如电阻加热蒸镀、电子束蒸镀、分子束外延法等)、溅射法和离子镀法等物理气相生长法,也可以使用热化学气相生长法(例如催化化学气相生长法)、光化学气相生长法、等离子体化学气相生长法(例如电容耦合等离子体、电感耦合等离子体、表面波等离子体、电子回旋共振、双磁控、原子层沉积法等)和有机金属气相生长法等化学气相生长法等。此外,可以在层(Y)上蒸镀无机蒸镀层(X')。

基材(X)为层状时,从所得到的多层结构体的机械强度和加工性变得良好的观点出发,其厚度优选处于1~1,000μm的范围,更优选处于5~500μm的范围,进一步优选处于9~200μm的范围。

[层(Y)]

层(Y)包含金属氧化物(A)、磷化合物(B)和离子价为1以上且3以下的阳离子(Z)。针对各成分进行如下说明。

[金属氧化物(A)]

构成金属氧化物(A)的金属原子(M)优选原子价为2价以上。作为金属原子(M),可以举出例如镁、钙等元素周期表第2族的金属原子;钛、锆等元素周期表第4族的金属原子;锌等元素周期表第12族的金属原子;硼、铝等元素周期表第13族的金属原子;硅等元素周期表第14族的金属原子等。应予说明,硼和硅有时被分类为半金属原子,但本说明书中,将它们包括在金属原子中。金属原子(M)可以为1种,也可以为2种以上。这些之中,从金属氧化物(A)的生产率、所得到的多层结构体的气体阻隔性、水蒸气阻隔性更优异的观点出发,金属原子(M)优选为选自铝、钛和锆中的至少1种,更优选为铝。即,金属原子(M)优选包含铝。

铝、钛和锆在金属原子(M)中所占的总计比例通常为60摩尔%以上,可以为100摩尔%。此外,铝在金属原子(M)中所占的比例通常为50摩尔%以上,可以为100摩尔%。金属氧化物(A)通过液相合成法、气相合成法、固体粉碎法等方法来制造。

金属氧化物(A)可以是键合有能够水解的特性基团的具有金属原子(M)的化合物(L)的水解缩合物。该特性基团的例子包括后述通式[I]的R1。化合物(L)的水解缩合物实质上可以视为金属氧化物(A)。因此,在本说明书中,“金属氧化物(A)”可以替换为“化合物(L)的水解缩合物”,此外,“化合物(L)的水解缩合物”也可以替换为“金属氧化物(A)”。

[键合有能够水解的特性基团的含有金属原子(M)的化合物(L)]

从容易控制与磷化合物(B)的反应、所得到的多层结构体的气体阻隔性优异的观点出发,化合物(L)优选包含下述通式[I]所示的化合物(L1)中的至少1种。

M1(R1)m(R2)n-m     [I]

式中,M1选自铝、钛和锆。R1为卤原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、NO3、任选地具有取代基的碳原子数为1~9的烷氧基、任选地具有取代基的碳原子数为1~9的酰氧基、任选地具有取代基的碳原子数为3~9的烯氧基、任选地具有取代基的碳原子数为5~15的β-二酮合基(β-diketonato group)、或者具有任选地具有取代基的碳原子数为1~9的酰基的二酰基甲基。R2为任选地具有取代基的碳原子数为1~9的烷基、任选地具有取代基的碳原子数为7~10的芳烷基、任选地具有取代基的碳原子数为2~9的烯基、或者任选地具有取代基的碳原子数为6~10的芳基。m为1~n的整数。n等于M1的原子价。R1存在多个时,R1可以彼此相同也可以不同。R2存在多个时,R2可以彼此相同也可以不同。

作为R1的烷氧基,可以举出例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、苯甲氧基、二苯基甲氧基、三苯基甲氧基、4-甲氧基苯甲氧基、甲氧基甲氧基、1-乙氧基乙氧基、苯甲氧基甲氧基、2-三甲基甲硅烷基乙氧基、2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲氧基、苯氧基、4-甲氧基苯氧基等。

作为R1的酰氧基,可以举出例如乙酰氧基、乙基羰氧基、正丙基羰氧基、异丙基羰氧基、正丁基羰氧基、异丁基羰氧基、仲丁基羰氧基、叔丁基羰氧基、正辛基羰氧基等。

作为R1的烯氧基,可以举出例如烯丙氧基、2-丙烯氧基、2-丁烯氧基、1-甲基-2-丙烯氧基、3-丁烯氧基、2-甲基-2-丙烯氧基、2-戊烯氧基、3-戊烯氧基、4-戊烯氧基、1-甲基-3-丁烯氧基、1,2-二甲基-2-丙烯氧基、1,1-二甲基-2-丙烯氧基、2-甲基-2-丁烯氧基、3-甲基-2-丁烯氧基、2-甲基-3-丁烯氧基、3-甲基-3-丁烯氧基、1-乙烯基-2-丙烯氧基、5-己烯氧基等。

作为R1的β-二酮合基,可以举出例如2,4-戊二酮合基、1,1,1-三氟-2,4-戊二酮合基、1,1,1,5,5,5-六氟-2,4-戊二酮合基、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮合基、1,3-丁二酮合基、2-甲基-1,3-丁二酮合基、2-甲基-1,3-丁二酮合基、苯甲酰丙酮合基等。

作为R1的二酰基甲基中的酰基,可以举出例如甲酰基、乙酰基、丙酰基(propanoyl group)、丁酰基(butanoyl group)、戊酰基(pentanoyl group)、己酰基等碳原子数为1~6的脂肪族酰基;苯甲酰基、甲基苯甲酰基(toluoyl group)等芳族酰基(芳酰基)等。

作为R2的烷基,可以举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1,2-二甲基丁基、环丙基、环戊基、环己基等。

作为R2的芳烷基,可以举出例如苯甲基、苯基乙基(苯乙基)等。

作为R2的烯基,可以举出例如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、异丙烯基、3-丁烯基、2-丁烯基、1-丁烯基、1-甲基-2-丙烯基、1-甲基-1-丙烯基、1-乙基-1-乙烯基、2-甲基-2-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、3-甲基-2-丁烯基、4-戊烯基等。

作为R2的芳基,可以举出例如苯基、1-萘基、2-萘基等。

作为R1和R2中的取代基,可以举出例如碳原子数为1~6的烷基;甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、正己氧基、环丙氧基、环丁氧基、环戊氧基、环己氧基等碳原子数为1~6的烷氧基;甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、异丙氧基羰基、正丁氧基羰基、异丁氧基羰基、仲丁氧基羰基、叔丁氧基羰基、正戊氧基羰基、异戊氧基羰基、环丙氧基羰基、环丁氧基羰基、环戊氧基羰基等碳原子数为1~6的烷氧基羰基;苯基、甲苯基、萘基等芳族烃基;氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤原子;碳原子数为1~6的酰基;碳原子数为7~10的芳烷基;碳原子数为7~10的芳烷基氧基;碳原子数为1~6的烷基氨基;具有碳原子数为1~6的烷基的二烷基氨基。

作为R1,优选为卤原子、NO3、任选地具有取代基的碳原子数为1~6的烷氧基、任选地具有取代基的碳原子数为1~6的酰氧基、任选地具有取代基的碳原子数为5~10的β-二酮合基、或者具有任选地具有取代基的碳原子数为1~6的酰基的二酰基甲基。

作为R2,优选为任选地具有取代基的碳原子数为1~6的烷基。作为M1,优选为铝。M1为铝时,m优选为3。

作为化合物(L1)的具体例,可以举出例如硝酸铝、乙酸铝、三(2,4-戊二酮合)铝、三甲氧基铝、三乙氧基铝、三正丙氧基铝、三异丙氧基铝、三正丁氧基铝、三仲丁氧基铝、三叔丁氧基铝等铝化合物;四(2,4-戊二酮合)钛、四甲氧基钛、四乙氧基钛、四异丙氧基钛、四正丁氧基钛、四(2-乙基己氧基)钛等钛化合物;四(2,4-戊二酮合)锆、四正丙氧基锆、四正丁氧基锆等锆化合物。这些之中,作为化合物(L1),优选为选自三异丙氧基铝和三仲丁氧基铝中的至少1种化合物。化合物(L)可以单独使用1种,也可以并用2种以上。

对化合物(L)而言,在可以得到本发明效果的范围内,化合物(L1)在化合物(L)中所占的比例没有特别限定。化合物(L1)以外的化合物在化合物(L)中所占的比例例如优选为20摩尔%以下,更优选为10摩尔%以下,进一步优选为5摩尔%以下,可以为0摩尔%。

通过水解化合物(L),化合物(L)所具有的能够水解的特性基团中的至少一部分被转换成羟基。进一步,通过使该水解物缩合,形成金属原子(M)介由氧原子(O)而被键合的化合物。如果重复该缩合,形成实质上可以视为金属氧化物的化合物。应予说明,以这样的方式形成的金属氧化物(A)的表面通常存在羟基。

本说明书中,[仅键合于金属原子(M)的氧原子(O)的摩尔数]/[金属原子(M)的摩尔数]之比达到0.8以上的化合物被包括在金属氧化物(A)中。在此,仅键合于金属原子(M)的氧原子(O)是M-O-M所表示的结构中的氧原子(O),不包括如M-O-H所表示的结构中的氧原子(O)那样键合于金属原子(M)和氢原子(H)的氧原子。金属氧化物(A)中的前述比值优选为0.9以上,更优选为1.0以上,进一步优选为1.1以上。该比值的上限没有特别限定,如果将金属原子(M)的原子价作为n,则通常用n/2表示。

为了发生前述水解缩合,重要的是化合物(L)具有能够水解的特性基团。在没有键合这些基团的情况中,水解缩合反应不会发生或者变得极其缓慢,因此难以制备作为目标的金属氧化物(A)。

化合物(L)的水解缩合物例如可以通过公知的溶胶凝胶法所采用的方法由特定的原料来制造。对于前述原料,可以使用选自化合物(L)、化合物(L)的部分水解物、化合物(L)的完全水解物、化合物(L)的部分水解缩合物、以及化合物(L)的完全水解物的一部分经缩合而得到的物质中的至少1种。

[磷化合物(B)]

磷化合物(B)含有能够与金属氧化物(A)反应的部位,典型而言,含有多个这样的部位。作为磷化合物(B),优选为无机磷化合物。作为磷化合物(B),优选为含有2~20个能够与金属氧化物(A)反应的部位(原子团或官能团)的化合物。这样的部位包括能够与存在于金属氧化物(A)的表面的官能团(例如羟基)发生缩合反应的部位。作为这样的部位,可以举出例如直接键合于磷原子的卤原子、直接键合于磷原子的氧原子等。存在于金属氧化物(A)的表面的官能团(例如羟基)通常键合于构成金属氧化物(A)的金属原子(M)。

作为磷化合物(B),可以举出例如磷酸、4分子以上的磷酸缩合得到的多磷酸、亚磷酸、膦酸、亚膦酸、次膦酸、三价膦酸等磷的含氧酸、以及它们的盐(例如磷酸钠)和它们的衍生物(例如卤化物(例如磷酰氯)、脱水物(例如五氧化二磷))等。

磷化合物(B)可以单独使用1种,也可以并用2种以上。这些磷化合物(B)之中,优选单独使用磷酸、或者并用磷酸与磷酸之外的磷化合物(B)。通过使用磷酸,后述第一涂布液(U)的稳定性以及所得到的多层结构体的气体阻隔性和水蒸气阻隔性提高。

[金属氧化物(A)与磷化合物(B)的比率]

对于本发明的多层结构体,在层(Y)中,NM与NP满足0.8≤NM/NP≤4.5的关系,优选满足1.0≤NM/NP≤3.6的关系,更优选满足1.1≤NM/NP≤3.0的关系。如果NM/NP的值大于4.5,则金属氧化物(A)相对于磷化合物(B)变得过剩,金属氧化物(A)与磷化合物(B)的键合变得不充分,此外,存在于金属氧化物(A)的表面的羟基量变多,因此存在气体阻隔性及其稳定性降低的倾向。另一方面,如果NM/NP的值小于0.8,则磷化合物(B)相对于金属氧化物(A)变得过剩,不参与与金属氧化物(A)的键合的多余的磷化合物(B)变多,此外,源自磷化合物(B)的羟基量容易变多,反而存在阻隔性及其稳定性降低的倾向。

应予说明,前述比值可以通过用于形成层(Y)的第一涂布液(U)中的金属氧化物(A)的量与磷化合物(B)的量之比来调整。层(Y)中的NM与NP之比通常为第一涂布液(U)中的比值,与构成金属氧化物(A)的金属原子(M)的摩尔数和构成磷化合物(B)的磷原子的摩尔数之比相同。

[反应产物(D)]

反应产物(D)通过金属氧化物(A)与磷化合物(B)的反应而得到。在此,通过使金属氧化物(A)与磷化合物(B)、还与其它化合物发生反应而生成的化合物也被包括在反应产物(D)中。反应产物(D)也可以包含一部分不参与反应的金属氧化物(A)和/或磷化合物(B)。

[阳离子(Z)]

阳离子(Z)的离子价(FZ)为1以上且3以下。在蒸煮(retorting)处理等不仅需要对物理应力的耐性、还需要对热水、加热水蒸气的耐性的情况下,离子价(FZ)优选为2以上且3以下,更优选为3。阳离子(Z)是包含元素周期表第2~7周期的元素的阳离子。作为阳离子(Z),可以举出例如锂离子、钠离子、钾离子、镁离子、钙离子、钛离子、锆离子、镧系离子(例如镧离子)、钒离子、锰离子、铁离子、钴离子、镍离子、铜离子、锌离子、硼离子、铝离子和铵离子等,其中,优选为镁离子、钙离子、镧系离子(例如镧离子)、锌离子、硼离子。阳离子(Z)可以为1种,也可以包含2种以上。关于阳离子(Z)的作用,至今尚不明确。根据一个假说可以认为,阳离子(Z)通过介由金属氧化物(A)、磷化合物(B)的羟基而与其它金属氧化物(A)、磷化合物(B)所具有的羟基形成离子键,从而使层(Y)对物理应力的耐性得以提高。因此,需要更高耐性的情况下,优选使用可以形成更多离子键的离子价(FZ)大的阳离子。

应予说明,阳离子(Z)包含离子价不同的多种阳离子时,FZ×NZ的值可以通过将对每种阳离子进行计算得到的值累加而得到。例如,阳离子(Z)包含1摩尔的钠离子(Na+)和2摩尔的钙离子(Ca2+)时,为FZ×NZ=1×1+2×2=5。

阳离子(Z)可以通过使在溶解于溶剂时产生阳离子(Z)的离子性化合物(E)溶解于第一涂布液(U)来添加至层(Y)中。作为阳离子(Z)的反荷离子,可以举出例如氢氧根离子、氯离子、硫酸根离子、硫酸氢根离子、硝酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子等无机阴离子;乙酸根离子、硬脂酸根离子、草酸根离子、酒石酸根离子等有机酸阴离子等。阳离子(Z)的离子性化合物(E)可以是通过溶解而产生阳离子(Z)的金属化合物(Ea)或金属氧化物(Eb)(金属氧化物(A)除外)。

[金属氧化物(A)与阳离子(Z)的比例]

对于本发明的多层结构体,在层(Y)中,FZ、NZ与NM满足0.001≤FZ×NZ/NM≤0.60的关系,优选满足0.001≤FZ×NZ/NM≤0.30的关系,更优选满足0.01≤FZ×NZ/NM≤0.30的关系。

[磷化合物(B)与阳离子(Z)的比例]

对于本发明的多层结构体,在层(Y)中,FZ、NZ与NP优选满足0.0008≤FZ×NZ/NP≤1.35的关系,更优选满足0.001≤FZ×NZ/NP≤1.00的关系,进一步优选满足0.0012≤FZ×NZ/NP≤0.35的关系,特别优选满足0.012≤FZ×NZ/NP≤0.29的关系。

[聚合物(C)]

层(Y)可以还包含特定的聚合物(C)。聚合物(C)例如为含有选自羰基、羟基、羧基、羧酸酐基和羧基的盐中的至少1种官能团的聚合物。

作为聚合物(C),可以举出例如聚酮;聚乙烯醇、含有1~50摩尔%的碳原子数为4以下的α-烯烃单元的改性聚乙烯醇、聚乙烯基缩醛(例如聚乙烯基丁缩醛)等聚乙烯醇系聚合物;纤维素、淀粉、环糊精等多糖类;聚(甲基)丙烯酸羟乙酯、聚(甲基)丙烯酸、乙烯-丙烯酸共聚物等(甲基)丙烯酸系聚合物;乙烯-马来酸酐共聚物的水解物、苯乙烯-马来酸酐共聚物的水解物、异丁烯-马来酸酐交替共聚物的水解物等马来酸系聚合物等。这些之中,优选为聚乙烯醇系聚合物,具体而言,优选为聚乙烯醇和含有1~15摩尔%的碳原子数为4以下的α-烯烃单元的改性聚乙烯醇。

作为聚乙烯醇系聚合物的皂化度,没有特别限定,优选为75.0~99.85摩尔%,更优选为80.0~99.5摩尔%。聚乙烯醇系聚合物的粘均聚合度优选为100~4,000,更优选为300~3,000。此外,聚乙烯醇系聚合物的20℃下的4质量%水溶液的粘度优选为1.0~200mPa·s,更优选为11~90mPa·s。前述皂化度、粘均聚合度和4质量%水溶液的粘度是按照JIS K 6726(1994年)而求出的值。

聚合物(C)可以为具有聚合性基团的单体(例如乙酸乙烯酯、丙烯酸)的均聚物,也可以为2种以上单体的共聚物,还可以是具有羰基、羟基和/或羧基的单体与不具有该基团的单体的共聚物。

聚合物(C)的分子量没有特别限定。为了得到具有更优异的阻隔性和力学物性(例如跌落冲击强度)的多层结构体,聚合物(C)的数均分子量优选为5,000以上,更优选为8,000以上,进一步优选为10,000以上。聚合物(C)的数均分子量的上限没有特别限定,例如为1,500,000以下。

为了进一步提高阻隔性,层(Y)中的聚合物(C)的含量以层(Y)的质量作为基准(100质量%)优选为50质量%以下,更优选为40质量%以下,进一步优选为30质量%以下,可以为20质量%以下。聚合物(C)可以与层(Y)中的其它成分发生反应,也可以不反应。

[层(Y)中的其它成分]

多层结构体中的层(Y)除了包含金属氧化物(A)、化合物(L)、磷化合物(B)、反应产物(D)、阳离子(Z)或其化合物(E)、酸(用于水解缩合的酸催化剂、抗絮凝时的酸等)和聚合物(C)之外,还可以包含其它成分。作为其它成分,可以举出例如不含阳离子(Z)的碳酸盐、盐酸盐、硝酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、硫酸氢盐、硼酸盐等无机酸金属盐;不含阳离子(Z)的乙酸盐、硬脂酸盐、草酸盐、酒石酸盐等有机酸金属盐;层状粘土化合物;交联剂;聚合物(C)以外的高分子化合物;增塑剂;抗氧化剂;紫外线吸收剂;阻燃剂等。多层结构体中的层(Y)中的前述其它成分的含量相对于层(Y)的质量优选为50质量%以下,更优选为20质量%以下,进一步优选为10质量%以下,特别优选为5质量%以下,可以为0质量%(不含其它成分)。

[层(Y)的厚度]

层(Y)的厚度(多层结构体具有2层以上的层(Y)时,为各层(Y)的总厚度)优选为0.05~4.0μm,更优选为0.1~2.0μm。通过减薄层(Y),可以将印刷、层压等加工时的多层结构体的尺寸变化抑制为低。此外,由于多层结构体的柔软性增加,因此,还能够使其力学特性接近基材自身的力学特性。本发明的多层结构体具有2层以上的层(Y)时,从气体阻隔性的观点出发,平均1层的层(Y)的厚度优选为0.05μm以上。层(Y)的厚度可以通过用于形成层(Y)的后述第一涂布液(U)的浓度、其涂布方法来控制。

[层(Y)的红外线吸收光谱]

层(Y)的红外线吸收光谱中,800~1,400cm-1的区域中的最大吸收波数优选处于1,080~1,130cm-1的范围。在金属氧化物(A)与磷化合物(B)反应而形成反应产物(D)的过程中,源自金属氧化物(A)的金属原子(M)与源自磷化合物(B)的磷原子(P)介由氧原子(O)进行键合而形成M-O-P所示的键。其结果是,在红外线吸收光谱中生成源自该键的特性吸收带。通过本发明人等的研究结果可知,在1,080~1,130cm-1的区域内观察到基于M-O-P键的吸收带时,所得到的多层结构体表现出优异的气体阻隔性。特别地,可知该特性吸收带为在通常可观察到源自各种原子与氧原子的键的吸收的800~1,400cm-1的区域中的最强吸收时,所得到的多层结构体表现出更优异的气体阻隔性。

与此相对,将金属醇盐、金属盐等金属化合物与磷化合物(B)预先混合后使其水解缩合时,可以得到源自金属化合物的金属原子与源自磷化合物(B)的磷原子基本均匀混合并发生反应得到的复合物。此时,在红外线吸收光谱中,800~1,400cm-1的区域中的最大吸收波数会变得偏离1,080~1,130cm-1的范围。

在层(Y)的红外线吸收光谱中,从所得到的多层结构体的气体阻隔性的观点出发,800~1,400cm-1的区域中的最大吸收带的半峰宽优选为200cm-1以下,更优选为150cm-1以下,进一步优选为100cm-1以下,特别优选为50cm-1以下。

层(Y)的红外线吸收光谱可以通过实施例所述的方法来测定。但是,无法通过实施例所述的方法进行测定时,可以通过反射吸收法、外部反射法、衰减全反射法等的反射测定来进行测定;也可以从多层结构体上刮取层(Y),通过纽久尔法(Nujol method)、压片法等的透射测定方法进行测定,但不限定于这些。

[层(W)]

本发明的多层结构体可以进一步包含层(W)。层(W)包含具有含磷原子的官能团的聚合物(G1)。层(W)优选与层(Y)邻接配置。即,层(W)与层(Y)优选以彼此接触的方式而被配置。此外,层(W)优选夹着层(Y)而被配置于与基材(X)相反的一侧(优选在相反侧的表面)。换言之,优选层(Y)被配置在基材(X)与层(W)之间。在优选的一例中,层(W)夹着层(Y)而被配置于与基材(X)相反的一侧(优选在相反侧的表面),且与层(Y)邻接配置。层(W)还可以包含具有羟基和/或羧基的聚合物(G2)。作为聚合物(G2),可以使用与聚合物(C)相同的聚合物。关于聚合物(G1),进行如下说明。

[聚合物(G1)]

作为具有含磷原子的官能团的聚合物(G1)所具有的含磷原子的官能团,可以举出例如磷酸基、亚磷酸基、膦酸基、亚膦酸基、次膦酸基、三价膦酸基和它们的盐、以及由它们衍生的官能团(例如(偏)酯化合物、卤化物(例如氯化物)、脱水物)等。其中,优选为磷酸基和/或膦酸基,更优选为膦酸基。

作为聚合物(G1),可以举出例如丙烯酸6-[(2-磷酰基乙酰基)氧基]己酯、甲基丙烯酸2-磷酰氧基乙酯、甲基丙烯酸磷酰基甲酯、甲基丙烯酸11-磷酰基十一烷基酯、甲基丙烯酸1,1-二磷酰基乙酯等磷酰基(甲基)丙烯酸酯类的聚合物;乙烯基膦酸、2-丙烯-1-膦酸、4-乙烯基苯甲基膦酸、4-乙烯基苯基膦酸等膦酸类的聚合物;乙烯基次膦酸、4-乙烯基苯甲基次膦酸等次膦酸类的聚合物;磷酸化淀粉等。聚合物(G1)可以为至少1种前述具有含磷原子的官能团的单体的均聚物,也可以为2种以上单体的共聚物。此外,作为聚合物(G1),可以混合使用2种以上的由单一单体构成的聚合物。其中,优选为磷酰基(甲基)丙烯酸酯类的聚合物和/或乙烯基膦酸类的聚合物,更优选为乙烯基膦酸类的聚合物。聚合物(G1)优选为聚(乙烯基膦酸)或聚(甲基丙烯酸2-磷酰氧基乙酯),可以为聚(乙烯基膦酸)。此外,聚合物(G1)也可以通过将乙烯基膦酸酰卤、乙烯基膦酸酯等乙烯基膦酸衍生物进行均聚或共聚后进行水解来得到。

此外,聚合物(G1)可以为至少1种的具有含磷原子的官能团的单体与其它乙烯基单体的共聚物。作为可以与具有含磷原子的官能团的单体进行共聚的其它乙烯基单体,可以举出例如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯类、丙烯腈、甲基丙烯腈、苯乙烯、核取代苯乙烯类、烷基乙烯基醚类、烷基乙烯基酯类、全氟烷基乙烯基醚类、全氟烷基乙烯基酯类、马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、马来酰亚胺、苯基马来酰亚胺等。这些之中,优选为(甲基)丙烯酸酯类、丙烯腈、苯乙烯、马来酰亚胺和苯基马来酰亚胺。

为了得到具有更优异的耐弯曲性的多层结构体,源自具有含磷原子的官能团的单体的结构单元在聚合物(G1)的所有结构单元中所占的比例优选为10摩尔%以上,更优选为20摩尔%以上,进一步优选为40摩尔%以上,特别优选为70摩尔%以上,可以为100摩尔%。

聚合物(G1)的分子量没有特别限定,但数均分子量优选处于1,000~100,000的范围内。如果数均分子量处于该范围,则可以以高水平兼顾由层叠层(W)产生的改善耐弯曲性的效果和后述第二涂布液(V)的粘度稳定性。此外,在层叠后述层(Y)的情况中,平均1个磷原子的聚合物(G1)的分子量处于100~500的范围时,可以进一步提高改善耐弯曲性的效果。

层(W)可以仅由聚合物(G1)构成,也可以仅由聚合物(G1)和聚合物(G2)构成,还可以包含其它成分。作为层(W)中包含的其它成分,可以举出例如碳酸盐、盐酸盐、硝酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、硫酸氢盐、硼酸盐等无机酸金属盐;乙酸盐、硬脂酸盐、草酸盐、酒石酸盐等有机酸金属盐;环戊二烯基金属络合物(例如二茂钛)、氰基金属络合物(例如普鲁士蓝)等金属络合物;层状粘土化合物;交联剂;聚合物(G1)和聚合物(G2)以外的高分子化合物:增塑剂;抗氧化剂;紫外线吸收剂;阻燃剂等。层(W)中的前述其它成分的含量优选为50质量%以下,更优选为20质量%以下,进一步优选为10质量%以下,特别优选为5质量%以下,可以为0质量%(不含其它成分)。层(W)不含金属氧化物(A)、磷化合物(B)和阳离子(Z)中的至少1种。典型而言,层(W)至少不含金属氧化物(A)。

从良好地保持多层结构体的外观的观点出发,层(W)中的聚合物(G2)的含量以层(W)的质量作为基准(100质量%)计优选为85质量%以下,更优选为50质量%以下,进一步优选为20质量%以下,特别优选为10质量%以下。聚合物(G2)可以与层(W)中的成分发生反应,也可以不发生反应。对于聚合物(G1)与聚合物(G2)的质量比,聚合物(G1):聚合物(G2)优选处于15:85~100:0的范围,更优选处于15:85~99:1的范围。

从本发明的多层结构体的对物理应力(例如弯曲)的耐性变得更良好的观点出发,层(W)的平均一层的厚度优选为0.003μm以上。层(W)的厚度上限没有特别限定,但在1.0μm以上的情况中,对物理应力的耐性的改善效果达到饱和。因此,从经济性的观点出发,层(W)的总厚度的上限优选为1.0μm。层(W)的厚度可以通过用于形成层(W)的后述第二涂布液(V)的浓度、其涂布方法来控制。

[多层结构体的制造方法]

根据本发明的制造方法,可以容易地制造本发明的多层结构体。针对本发明的多层结构体进行说明的事项可以应用于本发明的制造方法,因此有时省略重复的说明。此外,针对本发明的制造方法进行说明的事项可以应用于本发明的多层结构体。

本发明的多层结构体的制造方法包括步骤〔I〕、〔II〕和〔III〕。步骤〔I〕中,通过将阳离子(Z)的离子性化合物(E)、磷化合物(B)和金属氧化物(A)进行混合,从而制备包含金属氧化物(A)、磷化合物(B)和阳离子(Z)的第一涂布液(U)。步骤〔II〕中,通过在基材(X)上涂布第一涂布液(U),从而在基材(X)上形成层(Y)的前体层。步骤〔III〕中,通过将该前体层在110℃以上的温度下进行热处理,从而在基材(X)上形成层(Y)。

[步骤〔I〕(第一涂布液(U)的制备)]

步骤〔I〕中,将阳离子(Z)的离子性化合物(E)、磷化合物(B)和金属氧化物(A)进行混合。在将它们进行混合时,可以添加溶剂。第一涂布液(U)中,由离子性化合物(E)生成阳离子(Z)。第一涂布液(U)除了包含金属氧化物(A)、磷化合物(B)和阳离子(Z)之外,还可以包含其它化合物。

第一涂布液(U)中,NM与NP优选满足前述关系式。此外,NM、NZ与FZ优选满足前述关系式。进一步,NP、NZ与FZ优选满足前述关系式。

步骤〔I〕优选包括以下的步骤〔I-a〕~〔I-c〕:

步骤〔I-a〕:制备包含金属氧化物(A)的液体的步骤;

步骤〔I-b〕:制备包含磷化合物(B)的溶液的步骤;

步骤〔I-c〕:将通过前述步骤〔I-a〕和〔I-b〕得到的包含金属氧化物(A)的液体与包含磷化合物(B)的溶液进行混合的步骤。

步骤〔I-b〕可以在步骤〔I-a〕之前或之后的任意时刻进行,可以与步骤〔I-a〕同时进行。以下,针对各步骤更具体地进行说明。

步骤〔I-a〕中,制备包含金属氧化物(A)的液体。该液体是溶液或分散液。该液体可以通过例如下述方式制备:按照公知的溶胶凝胶法所采用的方法,例如将上述化合物(L)、水和根据需要的酸催化剂、有机溶剂进行混合,将化合物(L)进行缩合或水解缩合,由此进行制备。通过将化合物(L)进行缩合或水解缩合来得到金属氧化物(A)的分散液时,根据需要可以对该分散液进行特定的处理(为了如前所述的抗絮凝、控制浓度而增减溶剂等)。步骤〔I-a〕可以包括使选自化合物(L)和化合物(L)的水解物中的至少1种进行缩合(例如脱水缩合)的步骤。步骤〔I-a〕中可以使用的有机溶剂的种类没有特别限定,例如优选为甲醇、乙醇、异丙醇等醇类、水和它们的混合溶剂。该液体中的金属氧化物(A)的含量优选处于0.1~30质量%的范围,更优选处于1~20质量%的范围,进一步优选处于2~15质量%的范围。

例如,金属氧化物(A)为氧化铝时,在氧化铝的分散液的制备中,首先,根据需要通过酸催化剂在经pH调整的水溶液中将铝醇盐进行水解缩合,由此得到氧化铝的浆料。接着,通过将该浆料在特定量的酸的存在下进行抗絮凝,得到氧化铝的分散液。应予说明,含有铝以外的金属原子的金属氧化物(A)的分散液也可以通过相同的方法来制造。作为酸,例如优选为盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、乳酸和丁酸,更优选为硝酸和乙酸。

步骤〔I-b〕中,制备包含磷化合物(B)的溶液。前述溶液可以通过将磷化合物(B)溶解于溶剂来制备。磷化合物(B)的溶解性低时,可以通过实施加热处理、超声处理来促进溶解。作为溶剂,根据磷化合物(B)的种类来适当选择即可,但优选包含水。在不妨碍磷化合物(B)溶解的情况下,溶剂可以包含有机溶剂(例如甲醇)。

包含磷化合物(B)的溶液中的磷化合物(B)的含量优选处于0.1~99质量%的范围,更优选处于45~95质量%的范围,进一步优选处于55~90质量%的范围。

步骤〔I-c〕中,将包含金属氧化物(A)的液体与包含磷化合物(B)的溶液进行混合。通过将混合时的温度维持至30℃以下(例如20℃),有时可以得到保存稳定性优异的第一涂布液(U)。

包含阳离子(Z)的化合物(E)可以在选自步骤〔I-a〕、步骤〔I-b〕和步骤〔I-c〕中的至少1个步骤中添加,也可以在这些之中的任意1个步骤中添加。例如,化合物(E)可以添加至步骤〔I-a〕的包含金属氧化物(A)的液体或步骤〔I-b〕的包含磷化合物(B)的溶液中,也可以添加至步骤〔I-c〕中的包含金属氧化物(A)的液体与包含磷化合物(B)的溶液的混合液中。

此外,第一涂布液(U)可以包含聚合物(C)。使第一涂布液(U)中包含聚合物(C)的方法没有特别限定。例如,可以向包含金属氧化物(A)的液体、包含磷化合物(B)的溶液和它们的混合液中的任一者中以溶液的形式添加·混合聚合物(C),也可以在以粉末或小片的状态进行添加后使其溶解。通过使包含磷化合物(B)的溶液中含有聚合物(C),将包含金属氧化物(A)的液体与包含磷化合物(B)的溶液进行混合时的金属氧化物(A)与磷化合物(B)的反应速度变慢,其结果是,有时能够得到经时稳定性优异的第一涂布液(U)。

第一涂布液(U)根据需要可以包含选自盐酸、硝酸、乙酸、三氟乙酸和三氯乙酸中的至少1种酸化合物(J)。酸化合物(J)的含量优选处于0.1~5.0质量%的范围,更优选处于0.5~2.0质量%的范围。在这些范围内,可以得到由添加酸化合物(J)产生的效果,且容易除去酸化合物(J)。包含金属氧化物(A)的液体中残留有酸成分时,考虑其残留量来决定酸化合物(J)的添加量即可。

通过步骤〔I-c〕得到的混合液可以直接用作第一涂布液(U)。此时,包含金属氧化物(A)的液体、包含磷化合物(B)的溶液中包含的溶剂通常成为第一涂布液(U)的溶剂。此外,可以通过向前述混合液中进行有机溶剂的添加、pH的调整、粘度的调整、添加物的添加等处理来制备第一涂布液(U)。作为有机溶剂,可以举出例如用于制备包含磷化合物(B)的溶液的溶剂等。

从第一涂布液(U)的保存稳定性以及第一涂布液(U)对基材(X)的涂布性的观点出发,第一涂布液(U)的固体成分浓度优选处于1~20质量%的范围,更优选处于2~15质量%的范围,进一步优选处于3~10质量%的范围。第一涂布液(U)的固体成分浓度可以通过例如下述方式计算:向培养皿添加规定量的第一涂布液(U),连同该培养皿一起进行加热从而除去溶剂等挥发成分,残留的固体成分的质量除以最初添加的第一涂布液(U)的质量,由此算出。

第一涂布液(U)的用Brookfield形旋转粘度计(SB型粘度计:转子No.3,转速60rpm)测定的粘度在涂布时的温度下优选为3,000mPa·s以下,更优选为2,500mPa·s以下,进一步优选为2,000mPa·s以下。通过使该粘度为3,000mPa·s以下,第一涂布液(U)的流平性提高,可以得到外观更优异的多层结构体。此外,作为第一涂布液(U)的粘度,优选为50mPa·s以上,更优选为100mPa·s以上,进一步优选为200mPa·s以上。

第一涂布液(U)中,NM与NP满足0.8≤NM/NP≤4.5的关系。此外,第一涂布液(U)中,NM、NZ与FZ满足0.001≤FZ×NZ/NM≤0.60的关系。进一步,第一涂布液(U)中,FZ、NZ与NP优选满足0.0008≤FZ×NZ/NP≤1.35的关系。

[步骤〔II〕(第一涂布液(U)的涂布)]

步骤〔II〕中,通过在基材(X)上涂布第一涂布液(U),从而在基材(X)上形成层(Y)的前体层。第一涂布液(U)可以直接涂布在基材(X)的至少一个表面上。此外,可以在涂布第一涂布液(U)之前,通过用公知的锚涂剂(anchor coating agent)处理基材(X)的表面或者在基材(X)的表面上涂布公知的粘合剂等,在基材(X)的表面上形成粘合层(H)。

将第一涂布液(U)涂布在基材(X)上的方法没有特别限定,可以采用公知的方法。作为涂布方法,可以举出例如流延法、浸渍法、辊涂法、凹版涂布法、丝网印刷法、反向涂布法、喷涂法、吻涂法、模涂法、计量棒涂法、并用密封刮刀的涂布法(chamber doctor-using coating)、帘涂法等。

通常,在步骤〔II〕中,通过除去第一涂布液(U)中的溶剂,从而形成层(Y)的前体层。除去溶剂的方法没有特别限定,可以应用公知的干燥方法。作为干燥方法,可以举出例如热风干燥法、热辊接触法、红外线加热法、微波加热法等。干燥处理温度优选比基材(X)的流动起始温度低0~15℃以上。第一涂布液(U)包含聚合物(C)时,干燥处理温度优选比聚合物(C)的热分解起始温度低15~20℃以上。干燥处理温度优选处于70~200℃的范围,更优选处于80~180℃的范围,进一步优选处于90~160℃的范围。溶剂的除去可以在常压下或减压下中的任一情况下实施。此外,也可以通过后述步骤〔III〕中的热处理来除去溶剂。

在层状基材(X)的两面层叠层(Y)时,可以将第一涂布液(U)涂布在基材(X)的一面上,然后除去溶剂,由此形成第一层(第一层(Y)的前体层),接着,将第一涂布液(U)涂布在基材(X)的另一面上,然后除去溶剂,由此形成第二层(第二层(Y)的前体层)。涂布于各面的第一涂布液(U)的组成可以相同,也可以不同。

[步骤〔III〕(层(Y)的前体层的处理)]

步骤〔III〕中,通过将步骤〔II〕中形成的前体层(层(Y)的前体层)在140℃以上的温度下进行热处理,从而形成层(Y)。该热处理温度优选比涂布第一涂布液(U)后的干燥处理温度高。

步骤〔III〕中,金属氧化物(A)彼此介由磷原子(源自磷化合物(B)的磷原子)键合的反应得以进行。从另外的观点出发,在步骤〔III〕中反应产物(D)的生成反应得以进行。为了充分进行该反应,热处理的温度优选为140℃以上,更优选为170℃以上,进一步优选为180℃以上。如果热处理温度低,则为获得充分的反应度所耗费的时间变长,成为生产率降低的原因。热处理温度的优选上限因基材(X)的种类等而异。例如,将由聚酰胺系树脂形成的热塑性树脂膜用作基材(X)时,热处理的温度优选为270℃以下。此外,将由聚酯系树脂形成的热塑性树脂膜用作基材(X)时,热处理的温度优选为240℃以下。热处理可以在空气中、氮气氛围下或氩气氛围下等实施。

热处理的时间优选处于0.1秒~1小时的范围,更优选处于1秒~15分钟的范围,进一步优选处于5~300秒的范围。

用于制造多层结构体的本发明的方法可以包括对层(Y)的前体层或层(Y)照射紫外线的步骤。例如,紫外线照射可以在步骤〔II〕之后(例如,在大致结束除去被涂布的第一涂布液(U)的溶剂后)进行。

为了在基材(X)与层(Y)之间配置粘合层(H),可以在涂布第一涂布液(U)之前,用公知的锚涂剂处理基材(X)的表面,或者在基材(X)的表面上涂布公知的粘合剂。

本发明的多层结构体的制造方法可以进一步包括步骤〔i〕和〔ii〕。在步骤〔i〕中,制备包含溶剂和含有磷原子的聚合物(G1)的第二涂布液(V)。在步骤〔ii〕中,使用第二涂布液(V)形成与层(Y)邻接配置的层(W)。步骤〔i〕的顺序没有特别限定,可以与步骤〔I〕、〔II〕或〔III〕同时进行,也可以在步骤〔I〕、〔II〕或〔III〕之后进行。步骤〔ii〕可以在步骤〔II〕或〔III〕之后进行。通过对层(Y)或层(Y)的前体层涂布第二涂布液(V),可以以与层(Y)接触的方式形成层叠于层(Y)上的层(W)。形成包含聚合物(G2)的层(W)时,第二涂布液(V)包含聚合物(G2)。在第二涂布液(V)中,对于聚合物(G1)与聚合物(G2)的质量比,聚合物(G1):聚合物(G2)优选处于15:85~100:0的范围,更优选处于15:85~99:1的范围。通过使用该质量比的第二涂布液(V),可以形成聚合物(G1)与聚合物(G2)的质量比处于该范围的层(W)。第二涂布液(V)可以通过将聚合物(G1)(和根据需要的聚合物(G2))溶解于溶剂来制备。

第二涂布液(V)中使用的溶剂根据所含的聚合物种类来适当选择即可,优选为水、醇类或它们的混合溶剂。在不妨碍聚合物溶解的范围内,溶剂可以包含四氢呋喃、二氧杂环己烷、三氧杂环己烷、二甲氧基乙烷等醚;丙酮、甲乙酮等酮;乙二醇、丙二醇等二醇;甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、正丁基溶纤剂等二醇衍生物;甘油;乙腈;二甲基甲酰胺等酰胺;二甲亚砜;环丁砜等。

从溶液的保存稳定性、涂布性的观点出发,第二涂布液(V)中的固体成分(聚合物(G1)等)的浓度优选处于0.01~60质量%的范围,更优选处于0.1~50质量%的范围,进一步优选处于0.2~40质量%的范围。固体成分浓度可以通过与针对第一涂布液(U)所记载的方法相同的方法来求出。

通常,在步骤〔ii〕中,通过除去第二涂布液(V)中的溶剂,从而形成层(W)。第二涂布液(V)的溶剂的除去方法没有特别限定,可以应用公知的干燥方法。作为干燥方法,可以举出例如热风干燥法、热辊接触法、红外线加热法、微波加热法等。干燥温度优选比基材(X)的流动起始温度低0~15℃以上。干燥温度优选处于70~200℃的范围,更优选处于150~200℃的范围。溶剂的除去可以在常压下或减压下中的任一情况下实施。此外,在前述步骤〔II〕与步骤〔III〕之间实施步骤〔ii〕时,也可以通过步骤〔III〕中的热处理来除去溶剂。

可以在基材(X)的两面上介由层(Y)来形成层(W)。该情况的一例中,通过将第二涂布液(V)涂布在一面上后除去溶剂,从而形成第一层(W)。接着,通过将第二涂布液(V)涂布在另一面上后除去溶剂,从而形成第二层(W)。各个面上涂布的第二涂布液(V)的组成可以相同,也可以不同。

经由步骤〔III〕的热处理而得到的多层结构体可以直接用作本发明的多层结构体。但是,在该多层结构体上如上所述地进一步粘合或形成有其它构件(例如其它层)的层叠体也可以作为本发明的多层结构体。该构件的粘合可以通过公知的方法来进行。

[挤出涂布层压]

本发明的多层结构体可以通过例如下述方式进一步具有通过挤出涂布层压形成的层:在基材(X)上直接或介由粘合层(H)层叠层(Y)(和根据需要的层(W))后,进一步直接或介由粘合层(H)通过挤出涂布层压法来形成其它层,由此可以进一步具有通过挤出涂布层压形成的层。本发明中可以使用的挤出涂布层压法没有特别限定,可以使用公知的方法。典型的挤出涂布层压法中,将熔融的热塑性树脂送至T型模具,将从T型模具的平缝中取出的热塑性树脂进行冷却,由此制造层压膜。

针对挤出涂布层压法中的最普遍的单式层压法(single lamination)的一例,参照附图进行如下说明。将单式层压法中使用的装置的一例示于图11。应予说明,图11是仅示意性地示出装置的主要部分的图,与实际装置不同。图11的装置50包括挤出机51、T型模具52、冷却辊53和橡胶辊54。冷却辊53和橡胶辊54以其辊面彼此接触的状态而被配置。

热塑性树脂在挤出机内被加热熔融,从T型模具52的平缝中挤出从而形成树脂膜502。该树脂膜502形成包含热塑性树脂的层。另一方面,从片材进给装置(未图示)输送层叠体501,其与树脂膜502一同被夹持在冷却辊53与橡胶辊54之间。通过以层叠体501与树脂膜502层叠的状态而被夹持在冷却辊53与橡胶辊54之间,从而制造将层叠体501与树脂膜502一体化得到的层压膜(多层结构体)503。

前述单式层压法以外的挤出涂布层压法的例子包括夹心层压法和串联层压法等。夹心层压法是将熔融的热塑性树脂挤出至一个基材上,并从另外的拆卷机(开卷机)供给第二基材并进行贴合的方法。串联层压法是将两台单式层压机连接并一次制作5层结构的层叠体的方法。

通过使用前述层叠体,可以得到在挤出涂布层压后也维持高阻隔性能的多层结构体。

[粘合层(H)]

本发明的多层结构体中,层(Y)可以以直接接触基材(X)的方式进行层叠。此外,层(Y)也可以介由其它层而层叠于基材(X)上。例如,层(Y)可以介由粘合层(H)而层叠于基材(X)上。根据该构成,有时可以提高基材(X)与层(Y)的粘合性。粘合层(H)可以用粘合性树脂形成。由粘合性树脂形成的粘合层(H)可以通过用公知的锚涂剂处理基材(X)的表面、或者在基材(X)的表面上涂布公知的粘合剂来形成。作为粘合剂,优选为将多异氰酸酯成分与多元醇成分混合并使其反应的双液反应型聚氨酯系粘合剂。此外,通过向锚涂剂、粘合剂中添加公知的硅烷偶联剂等少量的添加剂,有时可以进一步提高粘合性。作为硅烷偶联剂,可以举出例如具有异氰酸酯基、环氧基、氨基、脲基、巯基等反应性基团的硅烷偶联剂,但不限定于这些。通过介由粘合层(H)来稳固地粘合基材(X)和层(Y),对本发明的多层结构体实施印刷、层压等加工时,可以更有效地抑制阻隔性、外观的恶化,进一步,可以提高使用本发明多层结构体得到的包装材料的跌落强度。粘合层(H)的厚度优选为0.01~10.0μm,更优选为0.03~5.0μm。

[其它层]

本发明的多层结构体还可以包含用于赋予各种特性例如热封性、或者提高阻隔性、力学物性的其它层。这样的本发明的多层结构体例如可以通过在基材(X)上直接或介由粘合层(H)层叠层(Y)后、进一步直接或介由粘合层(H)粘合或形成该其它层来制造。作为其它层,可以举出例如印墨层、聚烯烃层等,但不限定于它们。

本发明的多层结构体可以包含用于印刷商品名、图案的印墨层。这样的本发明的多层结构体例如可以通过在基材(X)上直接或介由粘合层(H)层叠层(Y)后、进一步直接形成该印墨层来制造。作为印墨层,可以举出例如将在溶剂中分散有包含颜料(例如二氧化钛)的聚氨酯树脂得到的液体进行干燥而得到的覆膜,也可以是将以不含颜料的聚氨酯树脂、其它树脂作为主剂的印墨、电路布线形成用抗蚀剂进行干燥而得到的覆膜。作为在层(Y)上涂布印墨层的方法,除了凹版印刷法之外,还可以使用丝棒、旋涂机、模涂机等各种涂布方法。印墨层的厚度优选为0.5~10.0μm,更优选为1.0~4.0μm。

本发明的多层结构体中,如果层(W)中包含聚合物(G2),则具有与粘合层(H)、其它层(例如印墨层)的亲和性高的官能团,因此层(W)与其它层的密合性提高。因此,在经受拉伸处理等物理应力后可以维持阻隔性能,并且可以抑制脱层(delamination)等外观不良。

通过使本发明的多层结构体的最表面层为聚烯烃层,可以对多层结构体赋予热封性、或者提高多层结构体的力学特性。从提高热封性、力学特性等的观点出发,聚烯烃优选为聚丙烯或聚乙烯。此外,为了提高多层结构体的力学特性,优选层叠选自由聚酯形成的膜、由聚酰胺形成的膜、和由含羟基的聚合物形成的膜中的至少1种膜。从提高力学特性的观点出发,作为聚酯,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯;作为聚酰胺,优选尼龙-6;作为含羟基的聚合物,优选乙烯-乙烯醇共聚物。应予说明,各层之间根据需要还可以设置锚涂层、由粘合剂形成的层。

[多层结构体的构成]

以下示出本发明的多层结构体的构成的具体例。多层结构体可以具有粘合层(H)等粘合层,在以下的具体例中,省略该粘合层、其它层的记载。

(1)层(Y)/聚酯层;

(2)层(Y)/聚酯层/层(Y);

(3)层(Y)/聚酰胺层;

(4)层(Y)/聚酰胺层/层(Y);

(5)层(Y)/聚烯烃层;

(6)层(Y)/聚烯烃层/层(Y);

(7)层(Y)/含羟基的聚合物层;

(8)层(Y)/含羟基的聚合物层/层(Y);

(9)层(Y)/纸层;

(10)层(Y)/纸层/层(Y);

(11)层(Y)/无机蒸镀层/聚酯层;

(12)层(Y)/无机蒸镀层/聚酰胺层;

(13)层(Y)/无机蒸镀层/聚烯烃层;

(14)层(Y)/无机蒸镀层/含羟基的聚合物层;

(15)层(Y)/聚酯层/聚酰胺层/聚烯烃层;

(16)层(Y)/聚酯层/层(Y)/聚酰胺层/聚烯烃层;

(17)聚酯层/层(Y)/聚酰胺层/聚烯烃层;

(18)层(Y)/聚酰胺层/聚酯层/聚烯烃层;

(19)层(Y)/聚酰胺层/层(Y)/聚酯层/聚烯烃层;

(20)聚酰胺层/层(Y)/聚酯层/聚烯烃层;

(21)层(Y)/聚烯烃层/聚酰胺层/聚烯烃层;

(22)层(Y)/聚烯烃层/层(Y)/聚酰胺层/聚烯烃层;

(23)聚烯烃层/层(Y)/聚酰胺层/聚烯烃层;

(24)层(Y)/聚烯烃层/聚烯烃层;

(25)层(Y)/聚烯烃层/层(Y)/聚烯烃层;

(26)聚烯烃层/层(Y)/聚烯烃层;

(27)层(Y)/聚酯层/聚烯烃层;

(28)层(Y)/聚酯层/层(Y)/聚烯烃层;

(29)聚酯层/层(Y)/聚烯烃层;

(30)层(Y)/聚酰胺层/聚烯烃层;

(31)层(Y)/聚酰胺层/层(Y)/聚烯烃层;

(32)聚酰胺层/层(Y)/聚烯烃层;

(33)层(Y)/聚酯层/纸层;

(34)层(Y)/聚酰胺层/纸层;

(35)层(Y)/聚烯烃层/纸层;

(36)聚烯烃层/纸层/聚烯烃层/层(Y)/聚酯层/聚烯烃层;

(37)聚烯烃层/纸层/聚烯烃层/层(Y)/聚酰胺层/聚烯烃层;

(38)聚烯烃层/纸层/聚烯烃层/层(Y)/聚烯烃层;

(39)纸层/聚烯烃层/层(Y)/聚酯层/聚烯烃层;

(40)聚烯烃层/纸层/层(Y)/聚烯烃层;

(41)纸层/层(Y)/聚酯层/聚烯烃层;

(42)纸层/层(Y)/聚烯烃层;

(43)层(Y)/纸层/聚烯烃层;

(44)层(Y)/聚酯层/纸层/聚烯烃层;

(45)聚烯烃层/纸层/聚烯烃层/层(Y)/聚烯烃层/含羟基的聚合物层;

(46)聚烯烃层/纸层/聚烯烃层/层(Y)/聚烯烃层/聚酰胺层;

(47)聚烯烃层/纸层/聚烯烃层/层(Y)/聚烯烃层/聚酯层;

(48)无机蒸镀层/层(Y)/聚酯层;

(49)无机蒸镀层/层(Y)/聚酯层/层(Y)/无机蒸镀层;

(50)无机蒸镀层/层(Y)/聚酰胺层;

(51)无机蒸镀层/层(Y)/聚酰胺层/层(Y)/无机蒸镀层;

(52)无机蒸镀层/层(Y)/聚烯烃层;

(53)无机蒸镀层/层(Y)/聚烯烃层/层(Y)/无机蒸镀层。

将本发明的多层结构体用于电子设备的保护片材时,在前述构成之中,优选为(1)~(8)、(11)~(32)和(48)~(53)中的任意构成。

[用途]

本发明的多层结构体的气体阻隔性和水蒸气阻隔性均优异,即使经受由加工时的拉伸、热封、蒸煮处理时产生的基材(X)与层(Y)的热收缩率的差异而引起的弯曲等物理应力后,也可以以高水平维持两种阻隔性。此外,根据本发明的一个优选例,可以得到外观优异的多层结构体。因此,本发明的多层结构体和使用该多层结构体得到的包装材料可以应用于各种用途。

[包装材料]

本发明的包装材料包含多层结构体,所述多层结构体包含基材(X)和层叠于基材(X)上的层(Y)。包装材料可以仅由多层结构体构成。即,在以下的说明中,可以将“包装材料”替换为“多层结构体”。此外,典型而言,可以将“包装材料”替换为“包装”。包装材料可以由多层结构体和其它构件构成。

根据本发明的优选实施方式的包装材料具有对无机气体(例如氢气、氦气、氮气、氧气、二氧化碳)、天然气、水蒸气和常温常压下为液态的有机化合物(例如乙醇、汽油蒸气)的阻隔性。

本发明的包装材料为包装袋时,可以将多层结构体用于该包装袋的全部,也可以将多层结构体用于该包装袋的一部分。例如,包装袋的面积的50%~100%可以由多层结构体构成。包装材料为包装袋以外的物品(例如容器、盖材)时也相同。

本发明的包装材料可以通过各种方法来制作。例如,可以通过接合片状的多层结构体或包含该多层结构体的膜材(以下简称为“膜材”)从而成型为规定的容器形状来制作容器(包装材料)。成型方法可以举出热成型、注射成型、挤出吹塑成型等。此外,可以通过在已成型为规定的容器形状的基材(X)上形成层(Y)来制作容器(包装材料)。在本说明书中,有时将这样制作的容器称为“包装容器”。

此外,包含本发明多层结构体的包装材料可以二次加工成各种成型品来使用。包括这样的多层结构体的成型品可以为立式制袋填充密封袋、真空包装袋、带嘴软包袋、层压管容器、输液包、纸容器、条带、容器用盖材、模内贴标容器或真空绝热体。这些成型品中,也可以进行热封。

[立式制袋填充密封袋]

本发明的多层结构体可以为立式制袋填充密封袋。将一例示于图1。图1的立式制袋填充密封袋10通过将多层结构体11的两个端部11a和主体部11b这三者进行密封来形成。立式制袋填充密封袋10可以通过立式制袋填充机来制造。通过立式制袋填充机进行的制袋可以应用各种方法,在任意方法中,均为从袋上方的开口向其内部供给内容物,然后密封该开口,从而制造立式制袋填充密封袋。立式制袋填充密封袋例如由在上端、下端和侧部这三者处进行热封得到的一片膜材构成。作为根据本发明的包装容器的立式制袋填充密封袋的气体阻隔性和水蒸气阻隔性优异,即使经受伴有拉伸的弯曲处理、变形、冲击等物理应力后,气体阻隔性和水蒸气阻隔性的降低也小。因此,根据该立式制袋填充密封袋,可以经历长时间地抑制内容物的品质劣化。

[真空包装袋]

包含本发明的多层结构体的包装材料可以为真空包装袋。将一例示于图2。图2的真空包装袋101是具备膜材131、132作为壁构件且在周边部111彼此接合(密封)的容器。将被密封的真空包装袋的内部进行减压,通常,膜材131、132在被周边部111包围的中央部112处发生变形而密合于内容物150,从而作为隔开袋101的内部和外部的隔壁而发挥功能。真空包装袋可以使用喷嘴式或腔室式的真空包装机来制造。作为根据本发明的包装容器的真空包装袋的气体阻隔性和水蒸气阻隔性优异,即使在经受伴有拉伸的弯曲处理、变形、冲击等物理应力后,也适于维持气体阻隔性和水蒸气阻隔性。因此,该真空包装袋的阻隔性能经历长时间也基本不会降低。

[软包袋]

包含本发明的多层结构体的包装材料可以为软包袋。将一例示于图3。图3的平式软包袋20通过将两片多层结构体11在其周边部11c处彼此接合而形成。本说明书中,“软包袋”这一词语主要意指以食品、日用品或药品作为内容物且具备膜材作为壁构件的容器。软包袋根据其形状和用途可以举出例如带嘴软包袋、带拉链密封的软包袋、平式软包袋、站立软包袋、卧式制袋填充密封软包袋、蒸煮软包袋(retort pouch)等。软包袋可以通过层叠阻隔性多层膜与至少1层的其它层来形成。作为根据本发明的包装容器的软包袋的气体阻隔性和水蒸气阻隔性优异,在经受变形、冲击等物理应力时,也会维持其气体阻隔性和水蒸气阻隔性。因此,该软包袋在输送后、长期保存后也可以防止内容物的变质。此外,该软包袋的一例中,由于可以良好地保持透明性,因此容易确认内容物、确认由劣化导致的内容物变质。

[层压管]

包含本发明的多层结构体的包装材料可以为层压管容器。将一例示于图4。图4的层压管容器301具备主体部331和肩部332,所述主体部331具备层压膜310作为隔开容器内部和外部的隔壁320,肩部332具备具有贯通孔(取出口)的筒状取出部342和具有中空截头圆锥形状的基座部341。更具体而言,层压管容器具备作为一个端部封闭的筒状体的主体部331、配置在主体部331的另一个端部的肩部332、端部密封部311和侧面密封部312,肩部332具有贯通孔(取出口),具备在外周面上具有阳螺纹部的筒状取出部342和具有中空截头圆锥形状的基座部341。取出部342可以自由装卸地安装具有与阳螺纹部对应的阴螺纹部的盖。对于构成主体部331的壁构件的层压膜310,针对膜材而言优选具有上述程度的柔软性。对于肩部332,可以使用由金属、树脂等形成的成型体。作为根据本发明的包装容器的层压管容器的气体阻隔性和水蒸气阻隔性优异,即使经受伴有拉伸的弯曲处理、变形、冲击等物理应力后,气体阻隔性和水蒸气阻隔性的降低也小,即使在使用时受到挤压(squeeze)后也会维持优异的气体阻隔性和水蒸气阻隔性。此外,使用透明性优异的多层结构体得到的层压管容器容易确认内容物、容易确认由劣化导致的内容物变质。

[输液包]

包含本发明的多层结构体的包装材料可以为输液包。输液包是以输液制剂作为其内容物的容器,具备膜材作为隔开外部和用于容纳输液制剂的内部的隔壁。将一例示于图5。如图5所示,输液包除了具备容纳内容物的袋主体431之外,还可以在袋主体431的周边部412具备口栓构件432。口栓构件432作为取出容纳于袋主体431的内部的输液类的路径而发挥功能。此外,对于输液包,为了悬吊袋,可以在安装有口栓构件432的周边部412的相反侧的周边部411上具备悬挂孔433。袋主体431通过将两片膜材410a、410b在其周边部411、412、413、414处彼此接合来形成。膜材410a、410b在被袋主体431的周边部411、412、413、414包围的中央部处作为隔开袋内部和袋外部的隔壁420而发挥功能。作为根据本发明的包装容器的输液包的气体阻隔性和水蒸气阻隔性优异,即使在经受伴有拉伸的弯曲处理、变形、冲击等物理应力后,气体阻隔性和水蒸气阻隔性的降低也小。因此,根据该输液包,即使在加热杀菌处理前、加热杀菌处理中、加热杀菌处理后、输送后、保存后,也可以防止所填充的液状药品变质。

[纸容器]

包含本发明的多层结构体的包装材料可以为纸容器。纸容器是隔开外部和容纳内容物的内部的隔壁包含纸层的容器。优选的一例中,隔壁的至少一部分包含多层结构体,多层结构体包含基材(X)和层(Y)。纸层可以被包含于基材(X)中。纸容器优选为砖型、屋顶型等具有底的规定形状的容器。作为根据本发明的包装容器的纸容器即使进行弯曲加工,气体阻隔性和水蒸气阻隔性的降低也少。此外,该纸容器由于层(Y)的透明性良好,因此可以优选地用于带窗的容器。将一例示于图6。纸容器510在主体部的侧面上具有窗部511。从该带窗的容器的窗部的基材中除去纸层,可以通过窗部511目视确认内容物。在除去纸层得到的窗部511处,也原样维持了气体阻隔性提高的多层结构体的层构成。图6的纸容器510可以通过弯曲或者接合(密封)平板状的层叠体来形成。该纸容器适合于通过微波炉进行加热。

[条带]

将层状层叠体进行接合(密封)而制作纸容器时,有时在层叠体的密封部使用条带。条带是为了使构成纸容器的隔壁的壁材(层叠体)彼此接合而使用的带状构件。根据本发明的纸容器可以在将层叠体接合的贴合部具备条带。此时,条带可以包含具有与包含在纸容器的隔壁中的多层结构体相同的层构成的多层结构体。在优选的条带的一例中,两个最外层是用于热封的聚烯烃层。该条带可以抑制气体阻隔性、水蒸气阻隔性容易降低的贴合部的特性降低。因此,该条带对不属于根据本发明的包装容器的纸容器而言也是有用的。

[容器用盖材]

包含本发明的多层结构体的包装材料可以为容器用盖材。容器用盖材具备作为隔开容器内部和容器外部的隔壁的一部分而发挥功能的膜材。容器用盖材通过热封、使用粘合剂的接合(密封)等从而以密封容器主体的开口部的方式与容器主体进行组合,形成具有密闭于内部的空间的容器(带盖容器)。容器用盖材通常在其周边部与容器主体接合。此时,被周边部包围的中央部变为面向容器的内部空间。容器主体例如为具有杯状、托盘状、其它形状的成型体。容器主体具备壁面部、用于密封容器用盖材的凸缘部等。作为根据本发明的包装容器的容器用盖材的气体阻隔性和水蒸气阻隔性优异,即使在伴有拉伸的弯曲处理后,气体阻隔性和水蒸气阻隔性的降低也小,因此,可以经历长时间抑制作为内容物的食品的品质劣化。

[模内贴标容器]

包含本发明的多层结构体的包装材料可以为模内贴标容器。模内贴标容器包含容器主体、以及配置于容器主体表面的本发明的多层标签(多层结构体)。容器主体通过向模具的内部注入熔融树脂而形成。容器主体的形状没有特别限定,可以为杯状、瓶状等。

用于制造容器的本发明的方法的一例包括如下步骤:在阴模部与阳模部之间的腔中配置本发明的多层标签的第一步骤、以及通过向该内腔内注入熔融树脂从而同时进行容器主体的成型和对该容器主体贴合本发明的多层标签的第二步骤。除了使用本发明的多层标签之外,各步骤可以通过公知的方法来实施。

将本发明的容器的一例的截面图示于图7。图7的容器360包括杯状的容器主体370和贴合于容器主体370表面的多层标签361~363。多层标签361~363为本发明的多层标签。容器主体370包括凸缘部371、主体部372和底部373。凸缘部371在其前端具有上下突出的凸部371a。多层标签361以覆盖底部373的外侧表面的方式而被配置。在多层标签361的中央形成有用于在模内贴标成型时注入树脂的贯通孔361a。多层标签362以覆盖主体部372的外侧表面和凸缘部371的下方面的方式而被配置。多层标签363以覆盖主体部372的内侧表面的一部分和凸缘部371的上方面的方式而被配置。多层标签361~363通过模内贴标成型法而熔接于容器主体370,与容器主体360成为一体。如图7所示,多层标签363的端面熔接于容器主体360,不露出至外部。

[真空绝热体]

真空绝热体是具备包覆材料、和配置于被包覆材料包围的内部的芯材的绝热体,配置有芯材的内部被减压。真空绝热体使得可以用更薄更轻的绝热体来实现与由聚氨酯泡沫形成的绝热体产生的绝热特性同等的绝热特性。本发明的真空绝热体可以经历长时间保持绝热效果,因此可以用于冰箱、热水供给设备和电饭锅等家电制品用的绝热材料、用于壁部、天花板部、屋顶内部和地板部等的住宅用绝热材料、车顶材料、自动售货机等的绝热面板、应用热泵的机器等的传热机器等。

将根据本发明的真空绝热体的一例示于图8。图8的真空绝热体601具备包覆材料610和颗粒状的芯材651,包覆材料610由在周边部611处彼此接合的两片膜材631、632构成,芯材651被配置在被该包覆材料610包围的内部中。在被周边部611包围的中央部,包覆材料610作为隔开外部和容纳芯材651的内部的隔壁而发挥功能,通过内部与外部的压力差而密合于芯材651。

将根据本发明的真空绝热体的另一例示于图9。真空绝热体602除了具备一体成型的芯材652来代替芯材651之外,具有与真空绝热体601相同的构成。芯材652典型而言是树脂的发泡体。

芯材的材料和形状只要适合于绝热就没有特别限定。作为芯材,可以举出例如珠光体粉末、二氧化硅粉末、沉淀二氧化硅粉末、硅藻土、硅酸钙、玻璃棉、石棉、人工(合成)棉、树脂的发泡体(例如苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫)等。作为芯材,也可以使用成型为规定形状的中空容器、蜂窝结构体等。

[电子设备]

针对具有本发明保护片材的电子设备的一例进行说明。将电子设备的部分截面图示于图10。图10的电子设备40具备电子设备主体41、用于密封电子设备主体41的密封材料42、以及用于保护电子设备主体41表面的保护片材(多层结构体)43。密封材料42覆盖电子设备主体41的表面整体。保护片材43介由密封材料42而被配置在电子设备主体41的一个表面上。在与配置有保护片材43的表面相反一侧表面上也可以配置有保护片材43。此时,配置于其相反侧表面的保护片材可以与保护片材43相同,也可以不同。

电子设备主体41没有特别限定,例如为太阳能电池等光电转换装置、有机EL显示器、液晶显示器、电子纸等信息显示装置、有机EL发光元件等照明装置。密封材料42是根据电子设备主体41的种类和用途等而适当附加的任选构件。作为密封材料42,可以举出乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯基丁缩醛等。保护片材43只要以可以保护电子设备主体41表面的方式进行配置即可,可以直接配置在电子设备主体41的表面上,也可以介由密封材料42等其它构件而配置在电子设备主体41的表面上。

电子设备主体41的一个优选例是太阳能电池。作为太阳能电池,可以举出例如硅系太阳能电池、化合物半导体太阳能电池、有机薄膜太阳能电池等。作为硅系太阳能电池,可以举出例如单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池等。作为化合物半导体太阳能电池,可以举出例如III-V族化合物半导体太阳能电池、II-VI族化合物半导体太阳能电池、I-III-VI族化合物半导体太阳能电池等。作为有机薄膜太阳能电池,可以举出例如pn异质结有机薄膜太阳能电池、本体异质结有机薄膜太阳能电池等。此外,太阳能电池可以为多个单元电池串联连接而成的集成型太阳能电池。

电子设备主体41可以根据其种类通过所谓的卷对卷(roll-to-roll)方式来制作。卷对卷方式中,卷绕至送出辊的柔性基板(例如不锈钢基板、树脂基板等)被送出,在该基板上形成元件,由此制作电子设备主体41,将该电子设备主体41用卷取辊进行卷取。此时,也可以将保护片材43预先准备为具有可挠性的长条片材的形态,更具体而言,可以准备成长条片材的卷绕体的形态。在一例中,从送出辊送出的保护片材43层叠在被卷取至卷取辊之前的电子设备主体41上,与电子设备主体41一同被卷取。在另一例中,可以将已卷取至卷取辊的电子设备主体41重新从辊上送出,与保护片材43进行层叠。本发明的一个优选例中,电子设备自身具有可挠性。

保护片材43包含上述的多层结构体。保护片材43可以仅由多层结构体构成。此外,保护片材43可以包含多层结构体、以及层叠于多层结构体的其它构件(例如其它层)。保护片材43只要是适于保护电子设备表面的层状层叠体且包含上述多层结构体,则对其厚度和材料没有特别限定。

保护片材43例如可以包含配置于多层结构体的一个表面或两个表面上的表面保护层。作为表面保护层,优选为由难以损伤的树脂形成的层。此外,如太阳能电池那样有时在室外使用的设备的表面保护层优选由耐候性(例如耐光性)高的树脂形成。此外,在保护需要透光的面的情况中,优选为透光性高的表面保护层。作为表面保护层(表面保护膜)的材料,可以举出例如聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯、聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)等。保护片材的一例包含配置于一个表面上的聚(甲基)丙烯酸酯层。

为了提高表面保护层的耐久性,可以在表面保护层中添加各种添加剂(例如紫外线吸收剂)。耐候性高的表面保护层的一个优选例为添加有紫外线吸收剂的丙烯酸树脂层。作为紫外线吸收剂,可以举出例如苯并三唑系、二苯甲酮系、水杨酸酯系、氰基丙烯酸酯系、镍系、三嗪系的紫外线吸收剂,但不限定于这些。此外,可以并用其它稳定剂、光稳定剂、抗氧化剂等。

本发明在发挥出本发明效果的范围内,在本发明的技术范围内包括将前述构成进行各种组合而得到的方式。

实施例

接着,举出实施例来进一步具体地说明本发明,但本发明不受这些实施例的任何限定,可以在本发明的技术思想内由具有本领域常识的人员来实现许多变形。以下的实施例和比较例中的分析和评价如下所述地进行。

(1)层(Y)的红外线吸收光谱

使用傅立叶变换红外分光光度计,通过衰减全反射法进行测定。测定条件如下所示。

装置:パーキンエルマー株式会社制 Spectrum One

测定模式:衰减全反射法

测定区域:800~1,400cm-1

(2)各层的厚度测定

使用聚焦离子束(FIB)来切削多层结构体,制作截面观察用的切片(厚度0.3μm)。将制作的切片用碳胶带固定在试样台座上,以30kV的加速电压进行30秒钟的铂离子溅射。使用场发射透射型电子显微镜观察多层结构体的截面,算出各层的厚度。测定条件如下所示。

装置:日本电子株式会社制 JEM-2100F

加速电压:200kV

倍率:250,000倍。

(3)金属离子的定量

向多层结构体1.0g中添加分析级别的高纯度硝酸5mL,进行微波分解处理,将所得到的溶液用超纯水定容至50mL,从而得到用于铝离子以外的金属离子的定量分析的溶液。此外,将该溶液0.5mL用超纯水定容至50mL,从而得到用于铝离子的定量分析的溶液。使用电感耦合等离子体发光分光分析装置,用内标法对通过前述方法得到的溶液中包含的金属离子量进行定量。各金属离子的检出下限为0.1ppm。测定条件如下所示。

装置:パーキンエルマー株式会社制 Optima4300DV

RF功率:1,300W

泵流量:1.50mL/分钟

辅助气体流量(氩气):0.20L/分钟

载气流量(氩气):0.70L/分钟

冷却剂气体:15.0L/分钟。

(4)铵离子的定量

将多层结构体裁断成1cm×1cm的尺寸,进行冷冻粉碎。将所得到的粉体用公称尺寸1mm的筛(基于标准筛规格JIS-Z8801-1~3)进行筛分。使穿过所述筛的粉体10g分散在离子交换水50mL中,在95℃下进行10小时的萃取操作。使用阳离子色谱装置对所得到的萃取液中包含的铵离子进行定量。检出下限为0.02ppb。测定条件如下所示。

装置:Dionex公司制 ICS-1600

保护柱:Dionex公司制 IonPAC CG-16(5φ×50mm)

分离柱:Dionex公司制 IonPAC CS-16(5φ×250mm)

检测器:电导度检测器

洗脱液:30毫摩尔/L 甲磺酸水溶液

温度:40℃

洗脱液流速:1mL/分钟

分析量:25μL。

(5)透氧度的测定

以基材层朝向载气侧的方式将样品安装于透氧量测定装置,通过等压法测定透氧度。测定条件如下所示。

装置:モダンコントロール公司制 MOCON OX-TRAN2/20

温度:20℃

氧气供给侧的湿度:85%RH

载气侧的湿度:85%RH

氧气压力:1个大气压

载气压力:1个大气压。

(6)水蒸气透过度的测定(等压法)

以基材层朝向载气侧的方式将样品安装于水蒸气透过量测定装置,通过等压法测定透湿度(水蒸气透过度)。测定条件如下所示。

装置:モダンコントロール公司制 MOCON PERMATRAN W3/33

温度:40℃

水蒸气供给侧的湿度:90%RH

载气侧的湿度:0%RH。

(7)水蒸气透过度的测定(压差法)(实施例1-36~1-39;比较例1-7的透湿度的测定)

以基材层朝向水蒸气供给侧的方式将样品安装于水蒸气透过量测定装置,通过压差法测定透湿度(水蒸气透过度)。测定条件如下所示。

装置:Technolox公司制 Deltaperm

温度:40℃

水蒸气供给(上室)侧的压力:50Torr(6,665Pa)

水蒸气透过(下室)侧的压力:0.003Torr(0.4Pa)。

<聚合物(G1-1)的合成例>

在氮气氛围下,使甲基丙烯酸2-磷酰氧基乙酯8.5g和偶氮二异丁腈0.1g溶解于甲乙酮17g中,在80℃下搅拌12小时。将所得到的聚合物溶液冷却后,添加至1,2-二氯乙烷170g中,通过倾析而以沉淀物的形式回收聚合物。接着,使聚合物溶解于四氢呋喃,将1,2-二氯乙烷用作贫溶剂来进行再沉淀精制。进行3次再沉淀精制后,在50℃下进行24小时真空干燥,由此得到聚合物(G1-1)。聚合物(G1-1)为甲基丙烯酸2-磷酰氧基乙酯的聚合物。GPC分析的结果是,该聚合物的数均分子量以聚苯乙烯换算计为10,000。

<聚合物(G1-2)的合成例>

在氮气氛围下,使乙烯基膦酸10g和2,2'-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐0.025g溶解于水5g中,在80℃下搅拌3小时。冷却后,向聚合溶液中添加水15g来稀释,使用作为纤维素膜的スペクトラムラボラトリーズ公司制造的“Spectra/Por”(注册商标)进行过滤。蒸馏除去滤液中的水后,在50℃下进行24小时真空干燥,由此得到聚合物(G1-2)。聚合物(G1-2)为聚(乙烯基膦酸)。GPC分析的结果是,该聚合物的数均分子量以聚乙二醇换算计为10,000。

<第一涂布液(U-1)的制造例>

将蒸馏水230质量份在搅拌的同时升温至70℃。经1小时向该蒸馏水中滴加三异丙氧基铝88质量份,使液温缓慢地升高至95℃,使产生的异丙醇馏出,由此进行水解缩合。向所得到的液体中添加60质量%的硝酸水溶液4.0质量份,在95℃下搅拌3小时,由此使水解缩合物的颗粒的聚集体发生抗絮凝。然后,向该液体中添加浓度为1.0摩尔%的氢氧化钠水溶液2.24质量份,浓缩使得固体成分浓度以氧化铝换算计达到10质量%。对以这样的方式得到的液体18.66质量份,添加蒸馏水58.19质量份、甲醇19.00质量份和5质量%的聚乙烯醇水溶液(株式会社クラレ制造的PVA124;皂化度98.5摩尔%,粘均聚合度2,400,20℃下的4质量%水溶液粘度60mPa·s)0.50质量份,搅拌达到均匀,得到作为包含金属氧化物(A)的液体的分散液。接着,在将液温维持至15℃的状态下,在搅拌前述分散液的同时滴加作为包含磷化合物(B)的溶液的85质量%的磷酸水溶液3.66质量份,从滴加结束后起进一步持续搅拌30分钟,得到具有表1所记载的NM/NP、FZ×NZ/NM和FZ×NZ/NP值的目标第一涂布液(U-1)。

<第一涂布液(U-2)~(U-5)的制造例>

在第一涂布液(U-2)~(U-5)的制备中,制备分散液时,以FZ×NZ/NM和FZ×NZ/NP的值达到后述表1所示数值的方式变更1.0摩尔%的氢氧化钠水溶液的添加量。除此之外,通过与第一涂布液(U-1)的制备相同的方法,制备第一涂布液(U-2)~(U-5)。

<第一涂布液(U-6)的制造例>

在第一涂布液(U-6)的制备中,制备分散液时,不添加氢氧化钠水溶液,且使添加的蒸馏水量为58.09质量份。此外,向分散液中滴加磷酸水溶液后,添加1.0摩尔%的氢氧化钠水溶液0.10质量份。除此之外,通过与第一涂布液(U-1)的制备相同的方法,制备第一涂布液(U-6)。

<第一涂布液(U-8)的制造例>

作为包含磷化合物(B)的溶液的磷化合物(B),使用磷酸三甲酯来代替磷酸,除此之外,通过与第一涂布液(U-5)的制备相同的方法,制备第一涂布液(U-8)。

<第一涂布液(U-9)的制造例>

制备分散液时,使用5质量%的聚丙烯酸水溶液来代替5质量%的聚乙烯醇水溶液,除此之外,通过与第一涂布液(U-5)的制备相同的方法,制备第一涂布液(U-9)。

<第一涂布液(U-7)和(U-10)~(U-18)的制造例>

制备分散液时,使用各种金属盐的水溶液来代替1.0摩尔%的氢氧化钠水溶液,除此之外,通过与第一涂布液(U-5)的制备相同的方法,制备第一涂布液(U-7)和(U-10)~(U-18)。作为金属盐的水溶液,第一涂布液(U-7)中使用1.0摩尔%的氯化钠水溶液,第一涂布液(U-10)中使用1.0摩尔%的氢氧化锂水溶液,第一涂布液(U-11)中使用1.0摩尔%的氢氧化钾水溶液,第一涂布液(U-12)中使用0.5摩尔%的氯化钙水溶液,第一涂布液(U-13)中使用0.5摩尔%的氯化钴水溶液,第一涂布液(U-14)中使用0.5摩尔%的氯化锌水溶液,第一涂布液(U-15)中使用0.5摩尔%的氯化镁水溶液,第一涂布液(U-16)中使用1.0摩尔%的氨水溶液,第一涂布液(U-17)中使用盐水溶液(1.0摩尔%的氯化钠水溶液与0.5摩尔%的氯化钙水溶液的混合液),第一涂布液(U-18)中使用盐水溶液(0.5摩尔%的氯化锌水溶液与0.5摩尔%的氯化钙水溶液的混合液)。

<第一涂布液(U-19)~(U-23)的制造例>

按照后述表1来变更NM/NP和FZ×NZ/NP的比例,除此之外,通过与第一涂布液(U-5)的制备相同的方法,制备第一涂布液(U-19)~(U-23)。

<第一涂布液(U-34)、(U-36)、(U-37)、(U-39)和(CU-5)的制造例>

制备分散液时,为了代替氢氧化钠水溶液,在第一涂布液(U-34)中使用0.19质量份的氧化锌,第一涂布液(U-36)中使用0.19质量份的氧化镁,第一涂布液(U-37)中使用0.38质量份的硼酸,第一涂布液(U-39)中使用0.30质量份的碳酸钙,第一涂布液(CU-5)中使用0.38质量份的四乙氧基硅烷。它们均在添加聚乙烯醇水溶液后进行添加。此外,对于制备第一涂布液(U-1)时添加的蒸馏水量58.19质量份,使其在第一涂布液(U-34)和第一涂布液(U-36)的情况中为58.00质量份,在第一涂布液(U-39)的情况中为57.89质量份,在第一涂布液(U-37)和第一涂布液(CU-5)的情况中为57.81质量份。除了这些变更之外,通过与第一涂布液(U-1)的制备相同的方法,制备第一涂布液(U-34)、(U-36)、(U-37)、(U-39)和(CU-5)。

<第一涂布液(U-40)和(U-41)的制造例>

在第一涂布液(U-40)和(U-41)的制备中,制备分散液时,以FZ×NZ/NM和FZ×NZ/NP的值达到后述表1所述数值的方式变更1.0摩尔%的氢氧化钠水溶液和1.0摩尔%的氢氧化钾水溶液的添加量。除此之外,通过与第一涂布液(U-1)的制备相同的方法,制备第一涂布液(U-40)和(U-41)。

<第一涂布液(U-42)~(U-44)的制造例>

制备分散液时,为了代替氢氧化钠水溶液,第一涂布液(U-42)中使用0.015质量份的氧化镧,第一涂布液(U-43)中使用0.006质量份的硼酸,第一涂布液(U-44)中使用0.007质量份的氧化锌。它们均在添加聚乙烯醇水溶液后进行添加。此外,对于制备第一涂布液(U-1)时添加的蒸馏水量58.19质量份,使其在第一涂布液(U-42)的情况中为58.17质量份,在第一涂布液(U-43)和(U-44)的情况中为58.18质量份。除了这些变更之外,通过与第一涂布液(U-1)的制备相同的方法,制备第一涂布液(U-42)~第一涂布液(U-44)。

<第一涂布液(U-45)和(U-46)的制造例>

在第一涂布液(U-45)和(U-46)的制备中,制备分散液时,不添加5质量%的聚乙烯醇水溶液,将添加至第一涂布液(U-45)、(U-46)的蒸馏水量变更为58.57质量份,除此之外,通过与第一涂布液(U-40)和(U-41)的制备相同的方法,制备第一涂布液(U-45)和(U-46)。

<第一涂布液(U-47)~(U-49)的制造例>

在第一涂布液(U-47)~(U-49)的制备中,制备分散液时,不添加5质量%的聚乙烯醇水溶液,使添加至第一涂布液(U-47)的蒸馏水量为58.56质量份、使添加至第一涂布液(U-48)、(U-49)的蒸馏水量为58.57质量份。除了这些变更之外,通过与第一涂布液(U-42)~(U-44)的制备相同的方法,制备第一涂布液(U-47)~(U-49)。

<第一涂布液(CU-1)的制造例>

制备分散液时,不添加1.0摩尔%的氢氧化钠水溶液,除此之外,通过与第一涂布液(U-1)的制备相同的方法,制备第一涂布液(CU-1)。

<第一涂布液(CU-2)和(CU-6)的制造例>

制备分散液时,以FZ×NZ/NM的值达到表1所示数值的方式变更1.0摩尔%的氢氧化钠水溶液的添加量,除此之外,通过与第一涂布液(U-1)的制备相同的方法,制备第一涂布液(CU-2)和(CU-6)。

<第一涂布液(CU-8)的制造例>

制备分散液时,不添加5质量%的聚乙烯醇水溶液,将添加的蒸馏水量变更为58.57质量份,除此之外,通过与第一涂布液(U-1)的制备相同的方法,制备第一涂布液(CU-8)。

<第一涂布液(CU-3)和(CU-4)的制造例>

按照表1变更NM/NP的值,除此之外,通过与第一涂布液(U-5)的制备相同的方法,制备第一涂布液(CU-3)和(CU-4)。

<第二涂布液(V-1)~(V-6)的制造例>

首先,使合成例1中得到的聚合物(G1-1)溶解于水与甲醇的混合溶剂(以质量比计为水:甲醇=7:3),得到固体成分浓度为1质量%的第二涂布液(V-1)。此外,准备包含91质量%的合成例1中得到的聚合物(G1-1)、9质量%的聚乙烯醇(株式会社クラレ制 PVA124;皂化度98.5摩尔%,粘均聚合度2,400,20℃下的4质量%水溶液粘度60mPa·s)的混合物。使该混合物溶解于水与甲醇的混合溶剂(以质量比计为水:甲醇=7:3),得到固体成分浓度为1质量%的第二涂布液(V-2)。此外,准备包含91质量%的合成例1中得到的聚合物(G1-1)、9质量%的聚丙烯酸(数均分子量210,000,重均分子量1,290,000)的混合物。使该混合物溶解于水与甲醇的混合溶剂(以质量比计为水:甲醇=7:3),得到固体成分浓度为1质量%的第二涂布液(V-3)。进一步,将聚合物(G1-1)变更为聚合物(G1-2),除此之外,通过与第二涂布液(V-1)~(V-3)的制备相同的方法,得到第二涂布液(V-4)~(V-6)。

实施例和比较例中使用的膜的详情如下所示。

1)PET12:拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜;东丽株式会社制,“ルミラー P60”(商品名),厚度12μm;

2)PET125:拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜;东丽株式会社制,“ルミラー S10”(商品名),厚度125μm;

3)PET50:与乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的粘合性得以提高的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜;东洋纺株式会社制,“シャインビーム Q1A15”(商品名),厚度50μm;

4)ONY:拉伸尼龙膜;ユニチカ株式会社制,“エンブレム ONBC”(商品名),厚度15μm;

5)CPP50:未拉伸聚丙烯膜;三井化学东セロ株式会社制,“RXC-21”(商品名),厚度50μm;

6)CPP60:未拉伸聚丙烯膜;三井化学东セロ株式会社制,“RXC-21”(商品名),厚度60μm;

7)CPP70:未拉伸聚丙烯膜;三井化学东セロ株式会社制,“RXC-21”(商品名),厚度70μm;

8)CPP100:未拉伸聚丙烯膜;三井化学东セロ株式会社制,“RXC-21”(商品名),厚度100μm。

[实施例1]<实施例1-1>

首先,准备PET12作为基材(X)。在该基材上以干燥后的厚度达到0.5μm的方式使用棒涂机涂布第一涂布液(U-1)。将涂布后的膜在100℃下干燥5分钟,由此在基材上形成层(Y)的前体层。接着,在180℃下进行1分钟热处理,由此形成层(Y)。以这样的方式,得到具有层(Y)(0.5μm)/PET的结构的多层结构体(1-1)。

测定多层结构体(1-1)的红外线吸收光谱的结果是,800~1,400cm-1的区域内的最大吸收波数为1,107cm-1,前述区域内的最大吸收带的半峰宽为37cm-1。将结果示于表1。

对多层结构体(1-1)中包含的钠离子进行定量分析的结果是,{(钠离子的离子价)×(钠离子的摩尔数)}/(铝离子的摩尔数)=0.005。将结果示于表1。

从多层结构体(1-1)中切出大小为21cm×30cm的样品,将该样品在23℃、50%RH的条件下静置24小时后,在相同条件下沿着长轴方向拉伸5%,保持拉伸状态10秒钟,由此制成拉伸处理后的多层结构体(1-1)。接着,测定多层结构体(1-1)的拉伸处理前后的透氧度和透湿度。将结果示于表2。

<实施例1-2~1-23>

除了使用第一涂布液(U-2)~(U-23)来代替第一涂布液(U-1)之外,以与实施例1的多层结构体(1-1)的制作同样的方式,制作实施例1-2~1-23的多层结构体(1-2)~(1-23)。针对实施例1-4的多层结构体(1-4)的金属离子含量进行分析的结果是,{(钠离子的离子价)×(钠离子摩尔数)}/(铝离子摩尔数)=0.240。

<实施例1-24>

在PET12上以干燥后的厚度达到0.5μm的方式使用棒涂机涂布第一涂布液(U-4),将涂布后的膜在110℃下干燥5分钟,由此在基材上形成层(Y)的前体层。接着,对所得到的层叠体在160℃下进行1分钟热处理,由此形成层(Y)。以这样的方式,得到具有层(Y)(0.5μm)/PET的结构的多层结构体。在该多层结构体的层(Y)上以干燥后的厚度达到0.3μm的方式通过棒涂机涂布第二涂布液(V-1),在200℃下干燥1分钟,由此形成层(W)。以这样的方式,得到具有层(W)(0.3μm)/层(Y)(0.5μm)/PET的结构的实施例1-24的多层结构体(1-24)。

<实施例1-25~1-29>

除了使用第二涂布液(V-2)~(V-6)来代替第二涂布液(V-1)之外,通过与实施例1-24的多层结构体(1-24)的制作相同的方法,得到实施例1-25~1-29的多层结构体(1-25)~(1-29)。

<实施例1-30>

通过真空蒸镀法在PET12上形成厚度0.03μm的氧化铝的蒸镀层(X')。在该蒸镀层上以干燥后的厚度达到0.5μm的方式使用棒涂机涂布第一涂布液(U-4),将涂布后的膜在110℃下干燥5分钟,由此在基材上形成层(Y)的前体层。接着,对所得层叠体在180℃下进行1分钟热处理,由此形成层(Y)。以这样的方式,得到具有层(Y)(0.5μm)/蒸镀层(X')(0.03μm)/PET的结构的多层结构体(1-30)。

<实施例1-31>

在实施例1-4中得到的多层结构体(1-4)的层(Y)上,通过真空蒸镀法形成厚度0.03μm的氧化铝的蒸镀层(X'),得到具有蒸镀层(X')(0.03μm)/层(Y)(0.5μm)/PET的结构的多层结构体(1-31)。

<实施例1-32>

通过真空蒸镀法在PET12的两面上形成厚度0.03μm的氧化铝的蒸镀层(X')。在该两个蒸镀层上以干燥后的厚度达到0.5μm的方式使用棒涂机涂布第一涂布液(U-4),将涂布后的膜在110℃下干燥5分钟,由此形成层(Y)的前体层。接着,对所得到的层叠体使用干燥机在180℃下进行1分钟热处理,由此形成层(Y)。以这样的方式,得到具有层(Y)(0.5μm)/蒸镀层(X')(0.03μm)/PET/蒸镀层(X')(0.03μm)/层(Y)(0.5μm)的结构的多层结构体(1-32)。

<实施例1-33>

在PET12的两面上以干燥后的厚度分别达到0.5μm的方式使用棒涂机涂布第一涂布液(U-4),将涂布后的膜在110℃下干燥5分钟,由此在基材上形成层(Y)的前体层。接着,对所得层叠体使用干燥机在180℃下进行1分钟热处理,由此形成层(Y)。通过真空蒸镀法在该层叠体的两个层(Y)上形成厚度0.03μm的氧化铝的蒸镀层(X')。以这样的方式,得到具有蒸镀层(X')(0.03μm)/层(Y)(0.5μm)/PET/层(Y)(0.5μm)/蒸镀层(X')(0.03μm)的结构的多层结构体(1-33)。

<实施例1-34>

除了使用第一涂布液(U-34)来代替第一涂布液(U-1)之外,通过与实施例1-1的多层结构体(1-1)的制作相同的方法,得到实施例1-34的多层结构体(1-34)。

<实施例1-35>

使用第一涂布液(U-34)来代替第一涂布液(U-1),使用第二涂布液(V-4)来代替第二涂布液(V-1),除此之外,通过与实施例1-24的多层结构体(1-24)的制作相同的方法,得到实施例1-35的多层结构体(1-35)。

<实施例1-36>

在PET125上以干燥后的厚度达到0.3μm的方式使用棒涂机涂布第一涂布液(U-36),在110℃下干燥5分钟后,在180℃下进行1分钟的热处理。以这样的方式,得到多层结构体(1-36)。

<实施例1-37~1-39>

除了使用第一涂布液(U-37)、(U-34)和(U-39)来代替第一涂布液(U-36)之外,以与实施例1-36的多层结构体(1-36)的制作相同的方式,得到实施例1-37~1-39的多层结构体(1-37)~(1-39)。

<比较例1-1~1-6>

除了使用第一涂布液(CU-1)~(CU-6)来代替第一涂布液(U-1)之外,以与实施例1-1的多层结构体(1-1)的制作相同的方式,制作比较例1-1~1-6的多层结构体(C1-1)~(C1-6)。针对比较例1-1的多层结构体(C1-1)的金属离子含量进行分析的结果是低于检出下限({(钠离子的离子价)×(钠离子摩尔数)}/(铝离子摩尔数)低于0.001)。

<比较例1-7>

除了使用第一涂布液(CU-7)来代替第一涂布液(U-36)之外,以与实施例1-36的多层结构体(1-36)的制作同样的方式,制作比较例1-7的多层结构体(C1-7)。

将实施例1-1~1-39中的层(Y)、与层(Y)对应的比较例1-1~1-7的层(CY)、以及层(W)的形成条件示于表1。应予说明,表1中的简称表示以下的物质。

PVA:聚乙烯醇(株式会社クラレ制 PVA124);

PAA:聚丙烯酸(东亚合成株式会社制 アロン-15H);

PPEM:聚(甲基丙烯酸2-磷酰氧基乙酯);

PVPA:聚(乙烯基膦酸)。

[表1]

针对实施例1-2~1-39和比较例1-1~1-7的多层结构体,以与实施例1-1的多层结构体(1-1)同样的方式进行评价。将实施例和比较例中的多层结构体的构成和它们的评价结果示于表2。应予说明,表2中的“-”表示未进行测定。

[表2]

由表2可明确,实施例的多层结构体即使经受强的物理应力,也可以以高水平维持气体阻隔性和水蒸气阻隔性两者。此外,与仅有层(Y)的多层结构体相比,除层(Y)之外还包含层(W)的多层结构体的拉伸后的阻隔性进一步提高。此外,与仅有层(Y)的多层结构体相比,除层(Y)之外还包含层(W)和无机蒸镀层(X')的多层结构体的拉伸后的阻隔性进一步提高。

<实施例1-40~1-49>

除了使用第一涂布液(U-40)~(U-49)来代替第一涂布液(U-1)之外,以与实施例1-1的多层结构体(1-1)的制作同样的方式,得到实施例1-40~1-49的多层结构体(1-40)~(1-49)。

<比较例1-8>

除了使用第一涂布液(CU-8)来代替第一涂布液(U-1)之外,以与实施例1的多层结构体(1-1)的制作同样的方式,制作比较例1-8的多层结构体(C1-8)。

将实施例1-40~1-49中的层(Y)、以及与层(Y)对应的比较例1-1和1-8的层(CY)的形成条件示于表3。应予说明,表3中的简称表示以下的物质。

PVA:聚乙烯醇(株式会社クラレ制 PVA124)。

[表3]

在实施例1-40~1-49、比较例1-1和1-8中得到的多层结构体(1-40)~(1-49)、(C1-1)和(C1-8)上形成粘合层后,在该粘合层上层压ONY,由此得到层叠体。接着,在该层叠体的ONY上形成粘合层后,在该粘合层上层压CPP50,在40℃下静置5天从而进行熟化。以这样的方式,得到具有基材(X)/层(Y)/粘合层/ONY/粘合层/CPP的结构的多层结构体(1-40-2)~(1-49-2)、(C1-1-2)和(C1-8-2)。前述两个粘合层分别通过以干燥后的厚度达到3μm的方式使用棒涂机涂布双液型粘合剂并使其干燥来形成。对于双液型粘合剂,使用由三井化学株式会社制造的“タケラック A-520”(商品名)和三井化学株式会社制造的“タケネート A-50”(商品名)构成的双液反应型聚氨酯系粘合剂。测定多层结构体(1-40-2)~(1-49-2)、(C1-1-2)和(C1-8-2)的透氧度。将结果示于表4。

将多层结构体(1-40-2)~(1-49-2)、(C1-1-2)和(C1-8-2)裁断成宽度120mm×120mm,以CPP成为内侧的方式使两片多层结构体重叠,将长方形的3边进行热封,由此形成平式软包袋,在软包袋内填充水100g。接着,对所得到的软包袋以下述条件进行蒸煮处理(热水贮水式)。

蒸煮处理装置:株式会社日阪制作所制 フレーバーエースRSC-60

温度:130℃

时间:30分钟

压力:0.21MPaG。

在蒸煮处理后立即从软包袋切出测定用样品,通过前述方法测定该样品的透氧度。将结果示于表4。

[表4]

由表4可明确,实施例的多层结构体在蒸煮处理前后均可以以高水平维持气体阻隔性。

[成型品的制造例]

以下,针对制造成型品的例子进行说明。

<实施例1-50>

使用本发明的多层结构体制作立式制袋填充密封袋。首先,通过与实施例1-1相同的方法,制作多层结构体(1-1)。接着,准备将由三井化学株式会社制造的“タケラック A-520”(商品名)和三井化学株式会社制造的“タケネート A-50”(商品名)构成的双液反应型聚氨酯系粘合剂涂布在多层结构体(1-1)上并干燥而得到的结构体,将其与ONY进行层压而得到层叠体。接着,准备在该层叠体的拉伸尼龙膜上涂布双液反应型粘合剂(上述的“A-520”和“A-50”)并干燥而得到的层叠体,将其与CPP70进行层压。以这样的方式,得到具有PET/层(Y)/粘合层/ONY/粘合层/CPP的结构的多层结构体(1-50-2)。接着,将多层结构体(1-50-2)切断成宽度400mm,供给至立式制袋填充包装机(オリヒロ株式会社制),制作接缝型(fin seal type)立式制袋填充密封袋(宽度160mm、长度470mm)。接着,使用制袋填充包装机,向由多层结构体(1-50-2)构成的立式制袋填充密封袋中填充2kg水。制袋填充包装机中的多层结构体(1-50-2)的加工性良好,所得到的立式制袋填充密封袋的外观上观察不到褶皱、条纹之类的缺点。

<实施例1-51>

使用本发明的多层结构体制作真空包装袋。首先,通过与实施例1-1相同的方法,制作多层结构体(1-1)。接着,准备将双液型粘合剂(实施例1-40中说明的A-520和A-50)涂布在ONY上并干燥而得到的结构体,将其与多层结构体(1-1)进行层压。接着,准备在经层压的多层结构体(1-1)上涂布双液反应型粘合剂(实施例1-50中使用的“A-520”和“A-50”)并干燥而得到的结构体,将其与CPP70进行层压。以这样的方式,得到具有ONY/粘合层/层(Y)/PET/粘合层/CPP的结构的多层结构体(1-51-2)。接着,从多层结构体(1-51-2)切取两片22cm×30cm的长方形层叠体。并且,以CPP70成为内侧的方式使两片多层结构体(1-51-2)重叠,将长方形的3边进行热封,由此形成袋。在该袋中以球体彼此接触的方式以铺满1层的状态填充作为固态食品模型的木制球体(直径30mm)。然后,将袋内部的空气进行脱气,对最后1边进行热封,由此制作真空包装体。在所得到的真空包装体中,多层结构体(1-51-2)呈现沿着球体的凹凸进行密合的状态。

<实施例1-52>

使用本发明的多层结构体制作带嘴软包袋。首先,将实施例1-50中说明的多层结构体(1-50-2)切出规定的形状的两片后,以CPP70成为内侧的方式使两片多层结构体(1-50-2)重叠,并将周边进行热封,进一步,通过热封来安装聚丙烯制的嘴。以这样的方式,可以不出问题地制作平式软包袋型的带嘴软包袋。

<实施例1-53>

使用本发明的多层结构体制作层压管容器。首先,通过与实施例1-1相同的方法,制作多层结构体(1-1)。接着,准备在两片CPP100上分别涂布双液反应型粘合剂(实施例1-50中使用的“A-520”和“A-50”)并干燥而得到的结构体,将其与多层结构体(1-1)进行层压。以这样的方式,得到具有CPP/粘合层/层(Y)/PET/粘合层/CPP的结构的多层结构体(1-53-2)。接着,将多层结构体(1-53-2)切出规定的形状后,制成筒状并对重叠的部分进行热封,由此制作筒状体。接着,将该筒状体装配于用于成型管容器的芯轴上,在筒状体的一端制作截头圆锥形状的肩部以及与其相连续的前端部。肩部和前端部通过压缩成型聚丙烯树脂来形成。接着,在前述前端部安装聚丙烯树脂制的盖。接着,将筒状体的敞开的另一端进行热封。以这样的方式,可以不出问题地制作层压管容器。

<实施例1-54>

使用本发明的多层结构体制作输液包。首先,将实施例1-50中说明的多层结构体(1-50-2)切出规定的形状的两片后,以CPP70成为内侧的方式使两片多层结构体(1-50-2)重叠,将周边进行热封,进一步通过热封来安装聚丙烯制的嘴。以这样的方式,可以不出问题地制作输液包。

<实施例1-55>

使用本发明的多层结构体制作容器用盖材。首先,将实施例1-50中说明的多层结构体(1-50-2)切成直径88mm的圆形以作为容器用盖材。此外,准备直径78mm、凸缘宽度6.5mm、高度30mm的由聚烯烃层/钢层/聚烯烃层的3层构成的圆柱状容器(东洋制罐株式会社制造的ハイレトフレックスHR78-84)。向该容器中填充水至几乎装满,将由多层结构体(1-50-2)构成的容器用盖材热封于凸缘部。以这样的方式,可以不出问题地制作使用容器用盖材得到的带盖容器。

<实施例1-56>

使用本发明的多层结构体制作纸容器。首先,通过与实施例1-1同样的方法,制作多层结构体(1-1)。接着,通过在400g/m2的纸板两面上涂布粘合剂后,在该两面上将聚丙烯树脂(以下有时简写为“PP”)进行挤出涂布层压,从而在纸板的两面上形成PP层(厚度各为20μm)。然后,在一个PP层的表面上涂布粘合剂,在其上层压多层结构体(1-1),进一步在多层结构体(1-1)的表面上涂布粘合剂,与CPP70进行贴合。以这样的方式,制作具有PP/纸板/PP/粘合层/层(Y)/PET/粘合层/CPP的构成的多层结构体(1-56-2)。在制作多层结构体(1-56-2)时,根据需要使用锚涂剂。使用以这样的方式得到的多层结构体(1-56-2),可以不出问题地制作砖型的纸容器。

<实施例1-57>

使用本发明的多层结构体制作真空绝热体。首先,将实施例1-51中说明的多层结构体(1-51-2)切出规定的形状的两片后,以CPP70成为内侧的方式使两片多层结构体(1-51-2)重叠,将长方形的3边进行热封,由此形成袋。接着,从袋的开口部填充绝热性的芯材,使用真空包装机(Frimark GmbH制造的VAC-STAR 2500型),以20℃的温度在内部压力10Pa的状态下将袋进行密封。以这样的方式,可以不出问题地制作真空绝热体。应予说明,绝热性的芯材使用在120℃的氛围下干燥4小时得到的二氧化硅微粉。

[实施例2]容器

首先,对成为基材的PET瓶(容积500mL,表面积0.041m2,重量35g)的表面实施等离子体处理。通过浸渍法在该PET瓶的表面上涂布第一涂布液(U-1)后,在110℃下干燥5分钟。接着,在120℃下实施5分钟的热处理。以这样的方式,得到具有基材(X)/层(Y)的构成的容器(2-1)。

从容器(2-1)的主体部切出大小为15cm(圆周方向)×10cm(长度方向)的测定用样品,测定拉伸处理前后的透氧度和透湿度。其结果是,拉伸处理前的透氧度为0.4mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.2g/(m2·天),拉伸处理后的透氧度为1.1mL/(m2·天·atm)、透湿度为1.6g/(m2·天),本发明的容器即使经受强的物理应力也会以高水准维持氧气阻隔性和水蒸气阻隔性。应予说明,拉伸处理通过保持将样品沿着圆周方向拉伸5%的状态10秒钟来进行。

[实施例3]立式制袋填充密封袋

首先,使用PET12作为基材(X),在该基材上以干燥后的厚度达到0.5μm的方式使用棒涂机涂布第一涂布液(U-1),在110℃下干燥5分钟。进一步,在180℃下进行1分钟热处理,由此制作具有基材(X)/层(Y)的构成的多层结构体(3-1-1)。测定多层结构体(3-1-1)的红外线吸收光谱的结果是,800~1,400cm-1的区域内的最大吸收波数为1,107cm-1,前述区域内的最大吸收带的半峰宽为37cm-1

在所得到的多层结构体(3-1-1)上形成粘合层后,在该粘合层上层压ONY,由此得到层叠体。接着,在该层叠体的ONY上形成粘合层后,在该粘合层上层压CPP70,在40℃下静置5天来进行熟化。以这样的方式,得到具有基材(X)/层(Y)/粘合层/ONY/粘合层/CPP的结构的多层结构体(3-1-2)。前述两个粘合层分别通过以干燥后的厚度达到3μm的方式使用棒涂机涂布双液反应型粘合剂(实施例1-50中使用的“A-520”和“A-50”)并使其干燥来形成。将多层结构体(3-1-2)裁断成宽度400mm,以CPP层彼此接触地进行热封的方式供给至立式制袋填充包装机(オリヒロ株式会社制)。通过立式制袋填充包装机,制作如图1所示的接缝型的立式制袋填充密封袋(3-1)(宽度160mm、长度470mm)。从立式制袋填充密封袋(3-1)切出测定用样品,测定透氧度和透湿度的结果是,透氧度为0.4mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.2g/(m2·天)。

将10个立式制袋填充密封袋(3-1)装入纸壳箱(15×35×45cm)中。在真空包装袋与纸壳箱的间隙中填充缓冲材料。然后,将装有立式制袋填充密封袋(3-1)的纸壳箱堆积在卡车中,实施在冈山县与东京都之间(距离约为700km)往返10次的运输试验。从运输试验后的立式制袋填充密封袋(2-1)切出测定用样品,测定透氧度和透湿度的结果是,运输试验后的透氧度为0.9mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.8g/(m2·天)。本发明的立式制袋填充密封袋即使经受强的物理应力也会以高水平维持氧气阻隔性和水蒸气阻隔性。

[实施例4]真空包装袋

从实施例3中制作的多层结构体(3-1-2)切取两片22cm×30cm的长方形层叠体。然后,以CPP层成为内侧的方式使两片多层结构体(3-1-2)重叠,将长方形的3边进行热封,由此形成袋。在该袋中以球体彼此接触的方式以铺满1层的状态填充作为固态食品模型的木制球体(直径30mm)。然后,将袋内部的空气进行脱气,对最后1边进行热封,从而得到以沿着球体凹凸密合的状态进行真空包装得到的真空包装袋(4-1)。从真空包装袋(4-1)切出测定用样品,测定透氧度和透湿度的结果是,透氧度为0.6mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.3g/(m2·天)。

将50个真空包装袋(4-1)放入纸壳箱(15×35×45cm)中。在真空包装袋与纸壳箱的间隙中填充缓冲材料。然后,将装有真空包装袋(4-1)的纸壳箱堆积在卡车中,实施在冈山县与东京都之间往返10次的运输试验。从运输试验后的真空包装袋(4-1)切出测定用样品,测定透氧度和透湿度的结果是,运输试验后的透氧度为0.9mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.8g/(m2·天)。本发明的真空包装袋即使经受强的物理应力也以高水平维持氧气阻隔性和水蒸气阻隔性。

[实施例5]层压管容器

在两片CPP100上分别形成粘合层,将其与实施例3中得到的多层结构体(3-1-2)进行层压。以这样的方式,得到具有CPP/粘合层/多层结构体/粘合层/CPP的结构的层压膜。粘合层通过以干燥后的厚度达到3μm的方式使用棒涂机涂布双液反应型粘合剂(实施例1-50中使用的“A-520”和“A-50”)并使其干燥来形成。

将所得到的层压膜切断成规定形状后,制成筒状并对重叠的部分进行热封,从而制造筒状的主体部。该热封在内侧的CPP层与外侧的CPP层之间进行。接着,将筒状的主体部安装于用于成型管容器的芯轴上,在主体部的一端接合具备取出部的肩部。肩部通过将聚丙烯树脂进行压缩成型来形成。接着,在取出部上安装聚丙烯树脂制的盖(帽)。接着,从开口的主体部的另一个端部填充作为内容物的练制山葵,将该端部以内侧的CPP层的内周面彼此接触的方式进行热封。以这样的方式,得到填充有练制山葵的层压管容器(5-1)。从层压管容器(5-1)切出测定用样品,测定透氧度和透湿度的结果是,透氧度为0.6mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.3g/(m2·天)。

用手指夹持层压管容器(5-1)的主体部,施加一定的力并沿着主体部的长度方向使手指往返运动,进行挤压试验。往返5,000次后,取出内容物的练制山葵。从挤压试验后的层压管容器(5-1)切出测定用样品,测定透氧度和透湿度的结果是,挤压试验后的透氧度为0.9mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.8g/(m2·天)。本发明的层压管容器即使经受强的物理应力也以高水平维持氧气阻隔性和水蒸气阻隔性。

[实施例6]带嘴软包袋

从实施例3中得到的多层结构体(3-1-2)裁出大小为20cm×13cm的两片层压体。接着,使裁出的两片层压体以CPP层成为内侧的方式进行重叠,将外周以0.5cm的宽度进行热封,进一步通过热封来安装聚丙烯制的嘴。以这样的方式,制作平式软包袋型的带嘴软包袋(6-1)。从软包袋(6-1)切出测定用样品,测定透氧度和透湿度的结果是,透氧度为0.4mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.2g/(m2·天)。

使软包袋侧面(热封侧)朝下,使软包袋(6-1)从1.5m的高度跌落5次,进行弯曲试验。从弯曲试验后的软包袋(6-1)切出测定用样品,测定透氧度和透湿度的结果是,透氧度为0.9mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.8g/(m2·天)。本发明的带嘴软包袋即使经受强的物理应力也以高水平维持氧气阻隔性和水蒸气阻隔性。

[实施例7]平式软包袋

从实施例3中制作的多层结构体(3-1-2)裁出大小为20cm×13cm的两片层压体。接着,使裁出的两片层压体以CPP层成为内侧的方式进行重叠,将3边的外周以0.5cm的宽度进行热封。进一步,在剩余的1边的开口部端部处形成长度30mm的软包袋开口部。接着,将宽度30mm的聚四氟乙烯片材插入至开口部的端部,在该状态下进行热封。热封后,通过拔出聚四氟乙烯片材得到平式软包袋(7-1)。从平式软包袋(7-1)切出测定用样品,测定透氧度和透湿度的结果是,透氧度为0.4mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.2g/(m2·天)。

向平式软包袋(7-1)中填充400mL的蒸馏水,尽量减少上空部分(head space)后,将开口部进行热封,以填充的蒸馏水不会泄露的方式进行密封。使密封有蒸馏水的平式软包袋(7-1)的侧面(热封侧)朝下,使其从1.5m的高度跌落5次,进行弯曲试验。从弯曲试验后的平式软包袋(7-1)切出测定用样品,测定透氧度和透湿度的结果是,透氧度为0.9mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.8g/(m2·天)。本发明的平式软包袋即使经受强的物理应力也以高水平维持氧气阻隔性和水蒸气阻隔性。

[实施例8]输液包

从实施例3中制作的多层结构体(3-1-2)切出两片12cm×10cm的多层结构体。接着,使切出的两片多层结构体以CPP层成为内侧的方式进行重叠,将周边进行热封,并且通过热封来安装聚丙烯制的嘴(口栓构件)。以这样的方式,制作具备与图5相同的结构的输液包(8-1)。从输液包(8-1)切出测定用样品,测定透氧度和透湿度的结果是,透氧度为0.4mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.2g/(m2·天)。

向输液包(8-1)中填充100mL的蒸馏水后,使侧面(热封侧)朝下,使其从1.5m的高度跌落5次,进行弯曲试验。从弯曲试验后的输液包(8-1)切出测定用样品,测定透氧度和透湿度的结果是,透氧度为0.9mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.8g/(m2·天)。本发明的输液包即使经受强的物理应力也以高水平维持氧气阻隔性和水蒸气阻隔性。

[实施例9]纸容器

通过在400g/m2的纸板两面上将聚丙烯树脂(PP)进行挤出涂布层压,从而在纸板的两面上形成未拉伸PP层(厚度各为20μm)。然后,在一个PP层的表面上形成粘合层,在其上层压实施例3中得到的多层结构体(3-1-1)。粘合层使用实施例5中说明的粘合剂来形成。接着,在多层结构体的表面上涂布前述粘合剂,使CPP50与多层结构体进行贴合。以这样的方式,制作具有(外侧)PP/纸板/PP/多层结构体/CPP(内侧)的构成的多层结构体(9-1-2)。应予说明,多层结构体(3-1-1)以层(Y)比基材(X)更靠近纸板侧的方式进行层压。接着,以多层结构体(9-1-2)的CPP面向容器内侧的方式成型多层结构体(9-1-2),由此制作砖型的纸容器(9-1)(内容量500mL)。

从纸容器(9-1)的包括折弯部的部分切出圆形样品(直径:6.5cm)。接着,将切出的圆形样品置于在10cm见方的铝箔(厚度30μm)上开口的直径4.5cm的圆上,将样品与铝箔之间用双液固化型环氧系粘合剂(ニチバン株式会社制 “アラルダイト”(注册商标))进行密封。测定该样品的透氧度和透湿度的结果是,透氧度为0.7mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.4g/(m2·天)。本发明的纸容器即使经受折弯变形时的强物理应力也以高水平维持氧气阻隔性和水蒸气阻隔性。

[实施例10]条带

实施例10中,制作使用条带得到的砖型纸容器并进行评价。首先,在多层结构体(3-1-1)上涂布在实施例5中使用的双液型粘合剂并使其干燥,将其与CPP50进行层压从而得到层压体。接着,在该层压体的多层结构体上涂布前述双液型粘合剂并使其干燥,将其与CPP50进行层压。以这样的方式,得到具有CPP/粘合层/多层结构体/粘合层/CPP的构成的多层结构体(10-1-2)。将该多层结构体(10-1-2)切断成短条状,制作条带。

接着,以与实施例9同样的方式制作纸容器。但是,在实施例10中,在四个侧面之中的一个侧面的中央处将CPP与聚丙烯树脂层(PP)进行热封后,进一步用由多层结构体(10-1-2)形成的条带覆盖存在于该侧面中央部的热封部分。然后,通过从纸容器的内侧加热条带部分来贴合多层结构体,制作纸容器(10-1)。

从纸容器(10-1)以纸容器的侧面中央的贴合部在样品中所占的比例达到最大的方式切出圆形样品(直径:6.5cm)。接着,将切出的圆形样品置于在10cm见方的铝箔(厚度30μm)上开孔的直径4.5cm的圆上,将样品与铝箔之间用双液固化型环氧系粘合剂(ニチバン株式会社制 “アラルダイト”(注册商标))进行密封。测定该样品的透氧度和透湿度的结果是,透氧度为0.6mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.2g/(m2·天)。本发明的条带即使在热封时经受与压力、热相伴的强物理应力后,也以高水平维持氧气阻隔性和水蒸气阻隔性。

[实施例11]容器用盖材

从实施例3中制作的多层结构体(3-1-2)切取直径100mm的圆形多层结构体,作为容器用的盖材。此外,作为容器主体,准备带凸缘的容器(东洋制罐株式会社制、“ハイレトフレックス”(注册商标)、“HR78-84”(商品名))。该容器具有上方面的直径为78mm且高度为30mm的杯形状。容器的上方面敞开,在其周边形成的凸缘部的宽度为6.5mm。容器由烯烃层/钢层/烯烃层的3层层叠体构成。接着,向前述容器主体中填充水至几乎装满,将盖材热封于凸缘部,由此得到带盖容器(11-1)。此时,盖材的CPP层以接触凸缘部的方式而被配置,热封盖材。应予说明,通过本实施例中使用的测定方法得到的前述容器的透氧度实质上为零。从带盖容器(11-1)的盖材切出测定用样品,测定透氧度和透湿度的结果是,透氧度为0.4mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.2g/(m2·天)。

将10个带盖容器(11-1)装入纸壳箱(15×35×45cm)中。在带盖容器(11-1)与纸壳箱的间隙中填充缓冲材料。然后,将装有带盖容器(11-1)的纸壳箱堆积在卡车中,实施在冈山县与东京都之间往返10次的运输试验。将运输试验后的带盖容器(11-1)在20℃、65%RH下放置1小时后,在容器主体的底部开孔从而放出水。接着,从运输试验后的带盖容器(11-1)的盖材切出测定用样品,测定透氧度和透湿度的结果是,透氧度为0.9mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.8g/(m2·天)。本发明的带盖容器即使经受强的物理应力也以高水平维持氧气阻隔性和水蒸气阻隔性。

[实施例12]模内贴标容器

在两片CPP100上分别以干燥后的厚度达到3μm的方式使用棒涂机涂布双液型粘合剂(实施例1-50中使用的“A-520”和“A-50”)并使其干燥。接着,将两片CPP与实施例1-1的多层结构体(1-1)进行层压,在40℃下静置5天来使其熟化。以这样的方式,得到具有CPP/粘合层/基材(X)/层(Y)/粘合层/CPP的结构的多层标签(12-1-2)。

以对应于容器成型模具的阴模部的内壁表面形状的方式切断多层标签(12-1-2),安装于阴模部的内壁表面。接着,将阳模部挤入阴模部。接着,将熔融的聚丙烯(日本ポリプロ株式会社制造的“ノバテック”(注册商标)的“EA7A”)在220℃下注入至阳模部与阴模部之间的腔中。以这样的方式实施注射成型,成型为目标容器(12-1-3)。容器主体的厚度为700μm,表面积为83cm2。容器的外侧整体被多层标签(12-1-2)覆盖,接合处与多层标签(12-1-2)重叠,不存在容器外侧未被多层标签(12-1-2)覆盖的部位。此时,容器(12-1-3)的外观良好。

从容器的主体部以不包括多层标签的接合处的方式切出测定用样品,测定该样品的透氧度和透湿度。其结果是,透氧度为0.4mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.2g/(m2·天)。本发明的模内贴标容器即使在模内贴标成型时经受与压力、热相伴的强物理应力,也以高水平实现氧气阻隔性和水蒸气阻隔性。

[实施例13]挤出涂布层压

在实施例1-1中,在多层结构体(1-1)上的层(Y)上形成粘合层后,将聚乙烯树脂(密度:0.917g/cm3,熔体流动速率:8g/10分钟)以厚度达到20μm的方式在295℃下挤出涂布层压在该粘合层上。以这样的方式,得到具有基材(X)/层(Y)/粘合层/聚乙烯的结构的多层结构体(13-1-2)。前述粘合层通过以干燥后的厚度达到0.3μm的方式使用棒涂机涂布双液型粘合剂并使其干燥来形成。对于该双液型粘合剂,使用由三井化学株式会社制造的“タケラック”(注册商标)的“A-3210”与三井化学株式会社制造的“タケネート”(注册商标)的“A-3070”构成的双液反应型聚氨酯系粘合剂。

通过上述方法来测定多层结构体(13-1-2)的透氧度和透湿度。其结果是,透氧度为0.4mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.2g/(m2·天)。像这样,通过使用在本发明中使用的多层结构体,即使在挤出涂布时经受与压力、热相伴的强物理应力后,也会实现高的氧气阻隔性和水蒸气阻隔性。

[实施例14]真空绝热体

在CPP60上以干燥后的厚度达到3μm的方式涂布实施例13中使用的双液反应型聚氨酯系粘合剂,并使其干燥,由此形成粘合层。通过将该CPP与实施例3中制作的多层结构体(3-1-2)的PET层进行贴合,从而得到层叠体(14-1-1)。接着,在ONY上以干燥后的厚度达到3μm的方式涂布前述双液型粘合剂,并使其干燥,由此形成粘合层。然后,通过将该ONY与层叠体(14-1-1)进行贴合,得到具有CPP/粘合层/多层结构体/粘合层/ONY的结构的多层结构体(14-1-2)。

裁切多层结构体(14-1-2),得到两片尺寸为70cm×30cm的层压体。使这两片层压体以CPP层彼此成为内表面的方式进行重叠,将3边以10mm的宽度进行热封,从而制作三面袋。接着,从三面袋的开口部填充绝热性的芯材,使用真空包装机在20℃、内部压力10Pa的状态下密封三面袋。以这样的方式,得到真空绝热体(14-1)。绝热性的芯材使用二氧化硅微粉。将真空绝热体(14-1)在40℃、15%RH的条件下放置360天后,使用皮拉尼(Pirani)真空计测定真空绝热体的内部压力,结果为37.0Pa。

从真空绝热体(14-1)切出测定用样品,测定拉伸处理前后的透氧度和透湿度。其结果是,拉伸处理前的透氧度为0.4mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.2g/(m2·天),拉伸处理后的透氧度为1.1mL/(m2·天·atm)、透湿度为1.4g/(m2·天)。应予说明,对于拉伸处理而言,通过保持将样品沿着相当于长轴方向的一个方向拉伸5%的状态10秒钟来进行。像这样,本发明的多层结构体即使经受强的物理应力,也以高水平维持氧气阻隔性和水蒸气阻隔性,使用其得到的真空绝热体良好地维持了内部的压力。

[实施例15]填充物的影响

<实施例15-1>

向实施例7中说明的平式软包袋(7-1)中填充液状物500mL。作为液状物,使用1.5%乙醇水溶液(实施例15-1)、食用醋(实施例15-2)、pH2的柠檬酸水溶液(实施例15-3)、食用油(实施例15-4)、番茄酱(实施例13-5)、酱油(实施例15-6)、生姜酱(实施例15-7)和包含200g桔子的液体(实施例15-8)。将制作的平式软包袋在23℃、50%RH的条件下保管6个月。从保管后的平式软包袋切出测定用样品,测定该样品的透氧度。实施例15-1~15-8的样品的透氧度均为0.2mL/(m2·天·atm)。

<实施例15-2>

向实施例10中说明的带盖容器(10-1)中填充液状物并密封。作为液状物,使用1.5%乙醇水溶液(实施例15-9)、食用醋(实施例15-10)、pH2的柠檬酸水溶液(实施例15-11)、食用油(实施例15-12)、番茄酱(实施例15-13)、酱油(实施例15-14)、生姜酱(实施例15-15)和包含100g桔子的液体(实施例15-16)。将制作的带盖容器在23℃、50%RH的条件下保管6个月。从保管后的带盖容器的盖材切出测定用样品,测定该样品的透氧度。实施例15-9~15-16的样品的透氧度均为0.2mL/(m2·天·atm)。

由实施例15-1~15-16可明确,使用本发明多层结构体得到的包装材料在填充有食品的状态下进行保存试验后,也显示出良好的阻隔性能。

[实施例16]保护片材

<实施例16-1>

使用PET12作为基材,在该基材(PET)上以干燥后的厚度达到0.5μm的方式使用棒涂机涂布第一涂布液(U-1),在110℃下使其干燥5分钟后,在180℃下进行1分钟的热处理。以这样的方式,得到具有基材(X)/层(Y)的构成的多层结构体(16-1)。测定所得到的结构体的红外线吸收光谱的结果是,800~1,400cm-1的区域内的最大吸收波数为1,107cm-1,该最大吸收带的半峰宽为37cm-1

在厚度50μm的丙烯酸树脂膜上形成粘合层后,将其与多层结构体(16-1)进行层压,由此得到层叠体。接着,在该层叠体的多层结构体(16-1)上形成粘合层后,将该层叠体与PET50进行层压。以这样的方式,得到具有PET/粘合层/基材(X)/层(Y)/粘合层/丙烯酸树脂膜的构成的保护片材(16-1)。前述两个粘合层分别通过以干燥后的厚度达到3μm的方式涂布双液型粘合剂并使其干燥来形成。对于双液型粘合剂,使用由三井化学株式会社制造的“タケラック”(注册商标)的“A-1102”与三井化学株式会社制造的“タケネート”(注册商标)的“A-3070”构成的双液反应型聚氨酯系粘合剂。

测定所得到的保护片材(16-1)的透氧度和透湿度。透氧度为0.4mL/(m2·天·atm)、透湿度为0.2g/(m2·天)。此外,针对保护片材(16-1),切出大小为15cm×10cm的测定用样品。然后,将该样品在23℃、50%RH的条件下放置24小时后,在相同的条件下沿着长轴方向拉伸5%,保持拉伸状态10秒钟,由此进行拉伸处理。测定拉伸处理后的保护片材(16-1)的透氧度和透湿度。拉伸处理后的透氧度为1.1mL/(m2·天·atm)、透湿度为1.6g/(m2·天)。

<比较例16-1>

除了使用第一涂布液(CU-1)来代替第一涂布液(U-1)之外,以与实施例16-1的多层结构体(16-1)的制作同样的方式,制作多层结构体(C16-1)。

除了使用多层结构体(C16-1)来代替多层结构体(16-1)之外,以与实施例1的保护片材(16-1)的制作同样的方式,制作保护片材(C16-1)。针对保护片材(C16-1),以与实施例16-1同样的方式进行评价。拉伸处理前的透氧度为0.2mL/(m2·天·atm)、透湿度为6.1g/(m2·天),拉伸处理后的透氧度为0.4mL/(m2·天·atm)、透湿度为7.2g/(m2·天)。

实施例的保护片材(多层结构体)显示出高于比较例的保护片材的耐拉伸性。

<实施例16-2>

针对实施例16-1中得到的保护片材(16-1),进行可挠性试验。具体而言,实施将保护片材(16-1)沿着不锈钢制圆筒(外径30cm)的外周面卷绕20圈的试验。通过该试验未观察到保护片材(16-1)的破损。由此确认保护片材(16-1)具有可挠性。

<实施例16-3>

将实施例16-1中得到的多层结构体(16-1)用作保护片材来制作太阳能电池模块。用厚度450μm的两片乙烯-乙酸乙烯酯共聚物片材夹住设置在10cm见方的强化玻璃上的非晶系硅太阳能电池单元。接着,在成为光入射侧的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物片材上,以多层结构体(16-1)的PET层成为外侧的方式使其贴合。以这样的方式制作太阳能电池模块。贴合通过在150℃下进行3分钟的抽真空后进行9分钟压合来实施。制作的太阳能电池模块良好地运转,显示出经历长时间的良好的电输出特性。

工业实用性

本发明的多层结构体的气体阻隔性和水蒸气阻隔性优异。此外,本发明的多层结构体即使经受变形、冲击等物理应力时,也可以以高水平维持气体阻隔性和水蒸气阻隔性。因此,本发明的多层结构体可以优选地用作食品、药品、医疗器械、产业资材、服装等的包装材料。

此外,包装材料以外的用途例子包括LCD用基板膜、有机EL用基板膜、电子纸用基板膜、电子设备用密封膜、PDP用膜、LED用膜、IC标签用膜、太阳能电池用背板、太阳能电池用保护膜等电子设备相关膜、光通信用构件、电子机器用柔性膜、燃料电池用隔膜、燃料电池用密封膜、各种功能性膜的基板膜。

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