阻气膜形成用组合物、阻气膜及其制造方法技术

本发明专利技术的课题是提供成膜性高的阻气膜形成用组合物，和HAZE(雾度值)低，透明性高，水蒸气阻挡性高的阻气膜。解决手段是包含下述(A)成分、(B)成分和(C)成分的阻气膜形成用组合物，(A)成分：是由通过层状化合物的层间剥离而产生的剥离层物质形成的板状粒子(A)，该板状粒子(A)的平均厚度为0.7nm～100nm、平均长径为100nm～100000nm、(最大长径/与最大长径正交的宽度)＝1.0～10.0，并且包含总碳原子数为13～45且具有1个或2个碳原子数10～20的烷基的季铵离子(a)、和具有铵离子的阴离子表面活性剂(b)，并且上述(a)和(b)都具有相对于该板状粒子(A)的质量大于0质量％且为3.0质量％以下的范围内的质量，(B)成分：水溶性聚合物(B)，(C)成分：水性介质。层状化合物为伊勒丽特石的阻气膜形成用组合物。包含基材、和位于该基材的表面的阻气膜的成型体。的表面的阻气膜的成型体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阻气膜形成用组合物、阻气膜及其制造方法


[0001]本专利技术涉及使用了作为通过层状化合物的层间剥离而产生的剥离层物质的板状粒子的阻气膜形成用组合物、阻气膜、以及它们的制造方法。

技术介绍

[0002]柔性显示器及其基材、膜片、包装材料片等为了在极端厌恶来自外部空气的影响例如电子产业用显示器及其基材、膜、食品产业用包装材料等的水蒸气的状况下使用而要求形成阻气膜。
[0003]例如，公开了将由乙烯含量为0～70mol％的乙烯醇系聚合物和在层状硅酸盐的层间导入了季铵离子的溶胀性层状硅酸盐构成的树脂组合物使用于食品包装等的包装材料片的阻气膜(参照专利文献1)。
[0004]公开了使用了疏水性无机化合物层、亲水性无机化合物层交替地叠层了的由层状无机化合物形成的膜的阻气膜(参照专利文献2)。
[0005]公开了使用通过调制混合了纤维素纤维、无机层状化合物、和水的溶液，通过分散手段将水溶液所包含的纤维素纤维的分丝和无机层状化合物的剥离进行同时处理的工序而获得的组合物作为阻气层形成用组合物(参照专利文献3)。
[0006]公开了包含使用由水溶性聚合物、水分散性层状双氢氧化物构成的涂布液，将膜等基材进行涂布的膜用阻气膜(参照专利文献4)。
[0007]公开了通过将伊勒丽特石等以二氧化硅作为主成分的层状化合物用季铵化合物进行层间剥离，然后使用阴离子表面活性剂而分散于水性介质，从而生成作为通过层状化合物的层间剥离而产生的剥离层物质的板状粒子的分散液，涂布在基材上而形成膜(参照专利文献5)。
>[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：日本特开2001
‑
316551
[0011]专利文献2：日本特开2007
‑
313891
[0012]专利文献3：日本特开2011
‑
057912
[0013]专利文献4：日本特开2020
‑
513298
[0014]专利文献5：国际公开第2020
‑
153352号小册子

技术实现思路

[0015]专利技术所要解决的课题
[0016]上述阻气膜被用于玻璃、塑料等材质的表面，可举出平面、曲面上的使用，此外对于塑料而言是对具有柔软性的状态的基材的应用。因此，在被应用于这些基材的上面时，阻气膜在该基材上要求充分的成膜性。
[0017]而且，上述阻气膜在基材上具有阻断气体的作用，具有叠层了作为阻气膜的主成
分的板状物质的结构，这些板状物质间的间隙发挥迷宫效果，使气体向基材的到达降低，阻断气体，因此期待发挥高阻气性。
[0018]然而明确了下述内容：在阻气膜形成用组合物的制造时，层状化合物的层间剥离所使用的季铵离子、阴离子表面活性剂使将阻气膜形成用组合物涂布于基材而形成膜时的成膜性降低，进而成膜性的降低导致板状粒子的迷宫效果的降低，成为使阻气性降低的原因。
[0019]本专利技术发现了通过使在阻气膜形成用组合物的制造时是必要成分但使之后的膜形成时的成膜性降低的这些成分从阻气膜形成用组合物中减少，从而可获得成膜性高的阻气膜形成用组合物。
[0020]用于解决课题的手段
[0021]本专利技术中作为第1观点，是一种阻气膜形成用组合物，其包含下述(A)成分、(B)成分和(C)成分，
[0022](A)成分：是由通过层状化合物的层间剥离而产生的剥离层物质形成的板状粒子(A)，该板状粒子(A)的平均厚度为0.7nm～100nm、平均长径为100nm～100000nm、(最大长径/与最大长径正交的宽度)＝1.0～10.0，并且包含总碳原子数为13～45且具有1个或2个碳原子数10～20的烷基的季铵离子(a)、和具有铵离子的阴离子表面活性剂(b)，
[0023]并且上述(a)和(b)都具有相对于该板状粒子(A)的质量大于0质量％且为3.0质量％以下的范围内的质量，
[0024](B)成分：水溶性聚合物(B)，
[0025](C)成分：水性介质。
[0026]作为第2观点，是根据第1观点所述的阻气膜形成用组合物，上述层状化合物为伊勒丽特石。
[0027]作为第3观点，是根据第1观点或第2观点所述的阻气膜形成用组合物，上述板状粒子(A)存在于层状化合物的由动态光散射法测得的平均粒径为10nm～500000nm的水性分散液中。
[0028]作为第4观点，是根据第1观点～第3观点中任一项所述的阻气膜形成用组合物，上述季铵离子(a)和阴离子表面活性剂(b)都相对于上述板状粒子(A)的质量在0.01～3.0质量％的范围。
[0029]作为第5观点，是根据第1观点～第4观点中任一项所述的阻气膜形成用组合物，上述水溶性聚合物(B)在聚合物的全部单元结构中具有包含羟基或羧基的单体成分的单元结构，该单体成分的单元结构比率为30mol％～100mol％。
[0030]作为第6观点，是根据第1观点～第5观点中任一项所述的阻气膜形成用组合物，上述水溶性聚合物(B)为乙烯
‑
乙烯醇共聚物(EVOH)、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸(PAA)或其共聚物、或它们的混合物。
[0031]作为第7观点，是根据第1观点～第6观点中任一项所述的阻气膜形成用组合物，以0.1～10质量％的比例包含上述(A)成分，以0.1～10质量％的比例包含(B)成分。
[0032]作为第8观点，是根据第1观点～第7观点中任一项所述的阻气膜形成用组合物，其进一步包含碱成分，并具有8.0～12.0的pH。
[0033]作为第9观点，是根据第8观点所述的阻气膜形成用组合物，上述碱成分为氨、烷基
伯胺、烷基仲胺、烷基叔胺、或烷基氢氧化季铵。
[0034]作为第10观点，是一种成型体，其包含基材、和位于该基材的表面的阻气膜，该阻气膜是由第1观点～第9观点中任一项所述的阻气膜形成用组合物形成的阻气膜。
[0035]作为第11观点，是根据第10观点所述的成型体，上述基材为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、尼龙、聚乳酸、聚氯乙烯、或聚二氯乙烯。
[0036]作为第12观点，是根据第10观点或第11观点所述的成型体，上述阻气膜具有50nm～50μm的膜厚。
[0037]作为第13观点，是根据第10观点～第12观点中任一项所述的成型体，气体为水蒸气，水蒸气透过率(g/m2/天)乘以膜厚(μm)而得的值为0.001～20g/m2/天
×
μm。
[0038]作为第14观点，是根据第10观点～第13观点中任一项所述的成型体，HAZE(雾度值)为15～50。
[0039]作为第15观点，是第1观点～第9观点中任一项所述的阻气膜形成用组合物的制造方法，其包含下述(i)工序～(vii)工序，
[0040](i)工序：制造层状化合物的水性分散液的工序，
[0041](ii)工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种阻气膜形成用组合物，其包含下述(A)成分、(B)成分和(C)成分，(A)成分：是由通过层状化合物的层间剥离而产生的剥离层物质形成的板状粒子(A)，该板状粒子(A)的平均厚度为0.7nm～100nm、平均长径为100nm～100000nm、(最大长径/与最大长径正交的宽度)＝1.0～10.0，并且包含总碳原子数为13～45且具有1个或2个碳原子数10～20的烷基的季铵离子(a)、和具有铵离子的阴离子表面活性剂(b)，并且所述(a)和(b)都具有相对于该板状粒子(A)的质量大于0质量％且为3.0质量％以下的范围内的质量，(B)成分：水溶性聚合物(B)，(C)成分：水性介质。2.根据权利要求1所述的阻气膜形成用组合物，所述层状化合物为伊勒丽特石。3.根据权利要求1或2所述的阻气膜形成用组合物，所述板状粒子(A)存在于层状化合物的由动态光散射法测得的平均粒径为10nm～500000nm的水性分散液中。4.根据权利要求1～3中任一项所述的阻气膜形成用组合物，所述季铵离子(a)和阴离子表面活性剂(b)都相对于所述板状粒子(A)的质量在0.01～3.0质量％的范围。5.根据权利要求1～4中任一项所述的阻气膜形成用组合物，所述水溶性聚合物(B)在聚合物的全部单元结构中具有包含羟基或羧基的单体成分的单元结构，该单体成分的单元结构比率为30mol％～100mol％。6.根据权利要求1～5中任一项所述的阻气膜形成用组合物，所述水溶性聚合物(B)为乙烯
‑
乙烯醇共聚物EVOH、聚乙烯醇PVA、聚丙烯酸PAA或其共聚物、或它们的混合物。7.根据权利要求1～6中任一项所述的阻气膜形成用组合物，以0.1～10质量％的比例包含所述(A)成分，以0.1～10质量％的比例包含(B)成分。8.根据权利要求1～7中任一项所述的阻气膜形成用组合物，其进一步包含碱成分，并具有8.0～12.0的pH。9.根据权利要求8所述的阻气膜形成用组合物，所述碱成分为氨、烷基伯胺、烷基仲胺、烷基叔胺、或烷基氢氧化季铵。10.一种成型体，其包含基材、和位于该基材的表面的阻气膜，该阻气膜为由权利要求1～9中任一项所述的阻气膜形成用组合物形成的阻气膜。11.根据权利要求10所述的成型体，所述基材为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、尼龙、聚乳酸、聚氯乙烯、或聚二氯乙烯。12.根据权利要求10或11所述的成型体，所述阻气膜具有50nm～50μm的膜厚。13.根据权利要求10～12中任一项所述的成型体，气体为水蒸气，水蒸气透过率乘以膜厚而得的值为0.001～20g/m2/天
×
μm，所述水蒸气透过率的单位是g/m2/天，所述膜厚的单位是μm。14.根据权利要求10～13中任一项所述的成型体，雾度值HAZE为15～50。15.权利要求1～9中任一项所述的阻气膜形成用组合物的制造方法，其包含下述(i)工序～(vii)工...

【专利技术属性】
技术研发人员：飞田将大，山田修平，刘佳昊，北川裕丈，
申请(专利权)人：日产化学株式会社，
类型：发明
国别省市：