多层薄膜制造技术

本发明专利技术提供一种多层薄膜，其具有含多价金属化合物层与聚合物层（Ａ）的一面或两面相邻接的层结构，所述聚合物层含有含羧基聚合物和该含羧基聚合物的多价金属盐，该聚合物层具有浓度倾斜结构，所述浓度倾斜结构是该聚合物层中的含羧基聚合物多价金属盐的浓度，从与含多价金属化合物层邻接的面开始在厚度方向上连续减少的结构，而且，根据该聚合物层的红外吸收光谱求得的峰比Ａ↓［１５６０］／Ａ↓［１７００］为大于等于０．２５。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种含有聚合物层的多层薄膜，所述聚合物层含有以聚(甲基)丙烯酸为代表的含羧基聚合物和其多价金属盐。本专利技术的多层薄膜，阻气性、耐湿性、耐水性、耐热水性、耐水蒸汽性优异，不用说在低湿条件下，即使在高湿条件下的阻气性也优异。进而，本专利技术的多层薄膜，即使在成型时进行挠曲加工，或将成型后的成型品反复进行挠曲，该聚合物层的阻气性也可恢复，并维持优异的阻气性。本专利技术的多层薄膜充分发挥这样的各种特性，可适合在例如包装材料的领域应用。本专利技术的所谓薄膜，不仅是指厚度小于0.25mm的薄膜，也包括厚度为0.25mm或其以上的薄片。另外，本专利技术中，所谓聚(甲基)丙烯酸，是指聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸或它们的混合物。
技术介绍
聚乙烯醇薄膜虽然阻气性优异，但耐湿性和耐水性不充分，阻气性的湿度依存性大，容易因吸湿而使阻氧性显著降低。乙烯-乙烯醇共聚物薄膜，是阻气性和耐水性比较良好的薄膜，但阻气性的湿度依存性大。聚(甲基)丙烯酸薄膜，在相对湿度为0％这样的干燥条件下显示优异的阻气性，但耐湿性、耐水性、耐热水性、耐水蒸汽性差，特别在高湿条件下阻气性显著降低。目前已提出如下方法，该方法通过将聚(甲基)丙烯酸或其部分中和物与聚乙烯醇或糖类的混合物所形成的涂膜进行热处理，得到阻气性、耐水性、耐热水性优异，而且阻气性的湿度依存性小的薄膜(例如，日本专利第2736600号公报、专利第2811540号公报、专利第3203287号公报及专利第3340780号公报)。但是，在这些方法中，为了得到了阻气性薄膜，一般有必要将上述混合物构成的涂膜在100℃或其以上的高温下经过比较长的时间进行加热处理。另外，上述薄膜通过热处理而在上述聚合物间生成酯键，其结果是由于高度交联，使用后的废弃处理或再利用困难。还提出了如下方法，该方法将包含聚(甲基)丙烯酸与聚乙烯醇或糖类的混合物的涂膜进行热处理来制备薄膜，接着，将该薄膜在含有碱金属或碱土类金属的溶剂中浸渍处理，通过在聚(甲基)丙烯酸与金属之间引入离子键，来制备耐热水性和耐水蒸汽性提高了的阻气性薄膜(例如，特开平10-237180号公报)。还提出了如下方法，该方法在聚(甲基)丙烯酸或其部分中和物与聚乙烯醇或糖类的混合物所形成的涂膜表面上，形成含金属化合物的层，通过金属化合物向该涂膜中的移动来形成离子键，从而制备阻气性、耐热水性、耐水蒸汽性优异的薄膜(例如，特开2000-931号公报)。在上述特开平10-237180号公报及特开2000-931号公报中公开的各种薄膜，在通过热处理生成的酯键构成的交联结构之外，引入了由离子键构成的离子交联(也称为金属交联)结构。但是，特开平10-237180号公报及特开2000-931号公报中公开的使用了金属化合物的离子键的引入方法，除了必须将具有上述组成的涂膜在高温条件下进行热处理之外，由于具有由酯键构成的交联结构，因此薄膜的废弃处理或再生处理困难。另一方面，还提出了如下的防湿薄膜，该防湿薄膜具有将聚乙烯醇薄膜和透明薄膜接合而成的层合结构，所述聚乙烯醇薄膜是至少在一面形成了硅氧化物薄膜的聚乙烯醇薄膜，所述透明薄膜是至少含有1层至少一面具有硅氧化物薄膜的透明塑料薄膜的透明薄膜(例如，特开平2-258251号公报)。硅氧化物薄膜是通过将硅氧化物在各薄膜上进行蒸镀而形成的。这样的硅氧化物的蒸镀膜，容易发生因挠曲而引起的微小裂缝。氧气或湿气可透过微细的裂缝。因此，该防湿薄膜受到挠曲疲劳时，阻气性或防湿性降低。不仅是硅氧化物的蒸镀膜，即使层合了如铝箔这样的金属箔的塑料薄膜，也无法避免因挠曲加工或挠曲疲劳产生裂缝而导致的阻气性的降低。因此，具有硅氧化物的蒸镀膜或铝箔的多层薄膜，在成型加工或用途方面存在限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种含下述薄膜的多层薄膜，所述薄膜是含羧基聚合物通过多价金属进行离子交联而形成的阻气性、耐湿性、耐水性、耐热水性、耐水蒸汽性优异，不用说在低湿条件下，即使在高湿条件下的阻气性也优异的薄膜。特别是，本专利技术的目的在于提供一种多层薄膜，所述多层薄膜即使因受到挠曲加工或挠曲疲劳而使阻气性暂时降低，其自身也可恢复本来具有的优异的阻气性。本专利技术者们为达成上述目的而进行了深入研究，结果发现通过将如聚(甲基)丙烯酸这样的含羧基聚合物用多价金属进行交联，可得到阻气性、耐湿性、耐水性、耐热水性、耐水蒸汽性优异，不用说在低湿条件下，即使在高湿条件下的阻气性也优异的薄膜。该薄膜在通常的使用条件下，不会发生因水、热水、水蒸汽而溶解或形状破坏，但由于在强酸性或强碱性的水中发生溶解，所以容易进行废弃处理或再生利用。另外，在将该薄膜或含有该薄膜的多层薄膜进行挠曲加工，或对成型加工后的成型品赋予挠曲疲劳的情况下，发现阻氧性降低。因此，本专利技术者们进行了进一步研究，结果想到一种方法，该方法是在将含羧基聚合物通过多价金属进行交联而获得的薄膜中，设置为以下结构，即使通过该含羧基聚合物和多价金属化合物的反应生成的多价金属盐的浓度沿厚度方向倾斜的结构。即，在将含羧基聚合物用多价金属进行交联时，有必要使该含羧基聚合物与多价金属化合物反应，而生成多价金属盐。该多价金属盐是含羧基聚合物的羧基和多价金属进行离子结合的盐。在使含羧基聚合物与多价金属化合物进行反应时，使所得薄膜中的含羧基聚合物多价金属盐的浓度，不在厚度方向上均匀分布，而是在厚度方向上设置浓度倾斜，设置该多价金属盐的高浓度区域和低浓度区域。这样的浓度倾斜结构可以通过如下方法形成，即使含羧基聚合物层的一面或两面与含多价金属化合物的层相邻接，从而使多价金属化合物由多价金属化合物层向含羧基聚合物层移动。根据上述方法，可得到具有如下层结构的多层薄膜，所述层结构为，含多价金属化合物层与聚合物层的一面或两面相邻接，所述聚合物层含有含羧基聚合物和该含羧基聚合物的多价金属盐。该多层薄膜中，聚合物层具有浓度倾斜结构，所述浓度倾斜结构为该聚合物层中的含羧基聚合物多价金属盐的浓度，从与含多价金属化合物层的邻接面开始在厚度方向上连续减少的结构。即使设置这样的浓度倾斜结构，如果调整使得该聚合物层整体的离子交联度成为规定值或其以上，也可发挥优异的阻气性。使用这样的多层薄膜、或含有该多层薄膜和其他树脂层的多层薄膜，如果进行挠曲加工，或对进行了成型的成型品(例如，袋或容器)给予反复挠曲时，虽然阻氧性暂时降低，但发现随着时间经过而恢复了原来的阻氧性。可以认为，通过在上述聚合物层中含有含羧基聚合物多价金属盐的低浓度区域，即使因挠曲疲劳而使阻气性暂时降低，通过多价金属化合物向该低浓度区域的移动而形成新的离子键(多价金属盐)，而使得阻气性恢复。而且，通过存在低浓度区域，由于不损害多层薄膜的可挠性，所以成型加工性变得良好。与此相对，当在上述聚合物层中使含羧基聚合物与多价金属化合物充分且均匀地进行反应而形成含羧基聚合物多价金属盐时，除了该聚合物层的可挠性降低、且成型加工性降低之外，在因挠曲疲劳而使阻气性降低的情况下，难以通过新的离子键的形成来恢复阻气性。本专利技术是基于这样的发现而完成的。这样，根据本专利技术可提供一种多层薄膜，其具有含多价金属化合物层(B)与聚合物层(A)的一面或两面相邻接的层结构，所述聚合物层(A)含有含羧基聚合物和该含羧基聚合物的多价金属盐，其特征在于，(1)聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层薄膜，具有含多价金属化合物层（Ｂ）与聚合物层（Ａ）的一面或两面相邻接的层结构，所述聚合物层（Ａ）含有含羧基聚合物和该含羧基聚合物的多价金属盐，其特征在于，（１）聚合物层（Ａ）具有浓度倾斜结构，即聚合物层（Ａ）中的含羧基聚合物多价金属盐的浓度，从与含多价金属化合物层（Ｂ）的邻接面开始在厚度方向上连续减少的结构，而且，（２）根据聚合物层（Ａ）的红外线吸收光谱求得的峰比Ａ↓［１５６０］／Ａ↓［１７００］为大于等于０．２５，所述峰比Ａ↓［１５６０］／Ａ↓［１７００］是波数１５６０ｃｍ↑［－１］处的吸收峰高Ａ↓［１５６０］与波数１７００ｃｍ↑［－１］处的吸收峰高Ａ↓［１７００］的峰高比。

【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：山崎昌博，田中英明，稻叶祐策，
申请(专利权)人：株式会社吴羽，
类型：发明
国别省市：JP[]