CN107000377A - 多层结构体和使用其得到的包装材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供气体隔绝性和水蒸汽隔绝性优异且耐蒸煮性也优异的新型多层结构体和使用其得到的包装材料。本发明涉及多层结构体,其为包含基材(X)和层叠在所述基材(X)上的层(Y)的多层结构体,所述层(Y)包含:含铝的化合物(A)和有机磷化合物(BO),并且所述有机磷化合物(BO)包含相对于含磷原子的官能团为0.4~8.0摩尔%的选自周期表的1族~12族中的至少1种金属离子(Z)。
Description
技术领域
本发明涉及多层结构体和使用其得到的包装材料。
背景技术
一直以来,充分已知在塑料膜上形成以铝、氧化铝作为构成成分的气体隔绝层而得到的层叠体。这种层叠体被用作用于保护容易因氧气而变质的物品(例如食品)的包装材料。这些气体隔绝层大多通过物理气相生长法(PVD)、化学气相生长法(CVD)之类的干式工艺而形成在塑料膜上。
例如,铝蒸镀膜在具备气体隔绝性的基础上还具备遮光性,主要被用作干燥食品的包装材料。
另一方面,具有透明性的氧化铝蒸镀膜具备下述特长:可目视确认到内容物,此外,能够利用金属探测仪进行异物检查、能够进行微波炉加热。因此,该膜在以蒸煮食品包装为首的广泛用途中被用作包装材料。
作为具有含铝的气体隔绝层的复合结构体,例如专利文献1公开了具有由铝原子、氧原子和硫原子构成的透明气体隔绝层的多层结构体。专利文献1公开了通过反应性溅射法形成该透明气体隔绝层的方法。
此外,作为具有含氧化铝的气体隔绝层的复合结构体,专利文献2公开了具有由氧化铝颗粒与磷化合物的反应产物构成的透明气体隔绝层的复合结构体。作为形成该气体隔绝层的一个方法,专利文献2公开了在塑料膜上涂布包含氧化铝颗粒和磷化合物的涂布液,接着进行干燥和热处理的方法。
然而,以往的具有气体隔绝层的复合结构体虽然初期的气体隔绝性优异,但承受变形、冲击等物理应力时,有时气体隔绝层产生裂纹、针孔之类的缺陷,导致气体隔绝性降低。
因而,专利文献3和专利文献4提出了不仅气体隔绝性优异、且即使承受变形、冲击等物理应力时也能够以高水准维持气体隔绝性的多层结构体。
然而,将专利文献3和专利文献4公开那样的以往的多层结构体用作蒸煮食品的包装材料时,在蒸煮处理后,有时层间粘接力降低、产生脱层等外观不良。
因此,寻求即使在蒸煮处理后也具备良好特性的气体隔绝性的多层结构体。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1:日本特开2003-251732号公报
专利文献2:WO2011/122036号
专利文献3:日本特开2013-208794号公报
专利文献4:日本特开2013-208793号公报。
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于,提供气体隔绝性和水蒸汽隔绝性优异、且耐蒸煮性优异的新型多层结构体和使用其得到的包装材料。
用于解决问题的方法
本发明人等进行了深入研究,结果发现:通过包含特定层的多层结构体能够实现前述目的,从而完成了本发明。
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)包含含铝的化合物(A)、有机磷化合物(BO),并且前述有机磷化合物(BO)包含相对于含磷原子的官能团为0.4~8.0摩尔%的选自周期表的1族~12族中的至少1种金属离子(Z)。
本发明的多层结构体中,前述含铝的化合物(A)可以为包含由含铝的金属氧化物(Aa)与无机磷化合物(BI)形成的反应产物(D)的化合物(Ab)。
本发明的多层结构体中,前述层(Y)中的无机磷化合物(BI)的质量WBI与有机磷化合物(BO)的质量WBO之比WBO/WBI优选满足0.01/99.99≤WBO/WBI<1.00/99.00的关系。
本发明的多层结构体中,前述有机磷化合物(BO)可以为具有选自磷酸基、亚磷酸基、膦酸基、亚膦酸基、次膦酸基和三价膦酸基中的至少1种官能团的聚合物。
前述金属离子(Z)可以为选自锂离子、钾离子、钠离子、镁离子、钙离子、锰离子、铁离子、钴离子、镍离子、铜离子、和锌离子中的至少1种金属离子。
本发明的多层结构体中,前述基材(X)可以包含选自热塑性树脂膜和纸中的至少1种层。
此外,本发明提供包装材料,其包含前述任一者的多层结构体。
前述包装材料可用于蒸煮食品。
发明的效果
根据本发明,能够得到气体隔绝性和水蒸汽隔绝性优异、耐蒸煮性优异的新型多层结构体以及使用其得到的包装材料。即,根据本发明,能够得到不仅气体隔绝性和水蒸汽隔绝性优异、且即使在蒸煮处理后也能够维持优异的气体隔绝性和水蒸汽隔绝性、并且在蒸煮处理后不产生脱层等外观不良、具有高层间粘接力(剥离强度)的新型多层结构体以及使用其得到的包装材料。
附图说明
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示意图。
图2是本发明的一个实施方式所述的扁平软包袋的示意图。
图3是示出本发明的一个实施方式所述的真空绝热体的截面图。
图4是示出本发明的一个实施方式所述的电子设备的部分截面图。
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)上层叠特定层”这一记载的含义而言,除了以与该构件相接触的方式层叠该特定层的情况之外,还包括以夹有其它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)”这一记载的含义而言,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)、化合物(A)和其它符号也相同。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)和含铝的层(Y)。层(Y)包含含铝的化合物(A)(以下也简称为“化合物(A)”)和有机磷化合物(BO),前述有机磷化合物(BO)包含相对于含磷原子的官能团为0.4~8.0摩尔%的属于周期表的1~12族的金属离子(Z)。以下的说明中,在没有特别注释的情况下,“多层结构体”这一单词意指包含基材(X)和层(Y)的多层结构体。
层(Y)中,化合物(A)的至少一部分与有机磷化合物(BO)的至少一部分可以发生了反应。此外,层(Y)包含无机磷化合物(BI)时,化合物(A)的至少一部分与有机磷化合物(BO)和/或无机磷化合物(BI)的至少一部分可以发生了反应。即使在层(Y)中的化合物(A)发生了反应的情况下,也将构成反应产物的化合物(A)的部分视作化合物(A)。此时,用于形成反应产物的化合物(A)的质量(反应前的化合物(A)的质量)涵盖于层(Y)中的化合物(A)的质量中。此外,即使在层(Y)中的无机磷化合物(BI)和/或有机磷化合物(BO)发生了反应的情况下,也将构成反应产物的无机磷化合物(BI)和/或有机磷化合物(BO)的部分视作无机磷化合物(BI)和/或有机磷化合物(BO)。此时,用于形成反应产物的无机磷化合物(BI)和/或有机磷化合物(BO)的质量(反应前的无机磷化合物(BI)和/或有机磷化合物(BO)的质量)涵盖于层(Y)中的无机磷化合物(BI)和/或有机磷化合物(BO)的质量中。
[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,可列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和纸中的至少1种的基材,更优选为包含热塑性树脂膜的基材,进一步优选为热塑性树脂膜。
作为基材(X)中使用的热塑性树脂,可列举出例如聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、或者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前述基材(X)时,基材(X)可以是拉伸膜,也可以是未拉伸膜。由于所得多层结构体的加工适应性(印刷、层压等)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,可列举出例如牛皮纸、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,能够得到纸容器用的多层结构体。
基材(X)为层状时,从所得多层结构体的机械强度和加工性变得良好的观点出发,其厚度优选为1~1,000μm、更优选为5~500μm、进一步优选为9~200μm。
[层(Y)]
层(Y)包含化合物(A)和有机磷化合物(BO)。化合物(A)为含铝的化合物。此外,层(Y)还优选包含无机磷化合物(BI)。无机磷化合物(BI)和有机磷化合物(BO)具备含有磷原子的官能团。以下针对化合物(A)、无机磷化合物(BI)和有机磷化合物(BO)进行说明。
[含铝的化合物(A)]
化合物(A)可以为含铝的金属氧化物(Aa),也可以为包含由含铝的金属氧化物(Aa)(以下也简称为“金属氧化物(Aa)”)与无机磷化合物(BI)反应得到的反应产物(D)的化合物(Ab)(以下也简称为“化合物(Ab)”)。
[含铝的金属氧化物(Aa)]
含铝的金属氧化物(Aa)通常在颗粒的形态下与无机磷化合物(BI)发生反应。
构成含铝的金属氧化物(Aa)的金属原子(有时将它们统称为“金属原子(M)”)为选自属于元素周期表第2~14族的金属原子中的至少1种金属原子,至少包含铝。金属原子(M)可以单独为铝,也可以包含铝和除铝之外的金属原子。应予说明,作为金属氧化物(Aa),可以并用2种以上的金属氧化物(Aa)。
铝在金属原子(M)中所占的比例通常为50摩尔%以上、可以为60~100摩尔%、可以为80~100摩尔%。金属氧化物(Aa)的例子中包括通过液相合成法、气相合成法、固体粉碎法等方法而制造的金属氧化物。
金属氧化物(Aa)可以是键合有能够水解的特性基团且含有金属原子(M)的化合物(E)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(E)的水解缩合物实质上可视作金属氧化物。因此,本说明书中,有时将化合物(E)的水解缩合物称为“金属氧化物(Aa)”。即,本说明书中,“金属氧化物(Aa)”可以替换为“化合物(E)的水解缩合物”,此外,“化合物(E)的水解缩合物”也可以替换为“金属氧化物(Aa)”。
[键合有能够水解的特性基团且含有金属原子(M)的化合物(E)]
从容易控制与无机磷化合物(BI)的反应、所得多层结构体的气体隔绝性优异的观点出发,化合物(E)优选包含至少1种下述通式〔I〕所示的化合物(Ea)。
Al(R1)k(R2)3-k 〔I〕
式中,R1为卤原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、NO3、任选具有取代基的碳原子数1~9的烷氧基、任选具有取代基的碳原子数2~9的酰氧基、任选具有取代基的碳原子数3~9的烯氧基、任选具有取代基的碳原子数5~15的β-二酮合基、或者具有任选具有取代基的碳原子数1~9的酰基的二酰基甲基。R2为任选具有取代基的碳原子数1~9的烷基、任选具有取代基的碳原子数7~10的芳烷基、任选具有取代基的碳原子数2~9的烯基、或者任选具有取代基的碳原子数6~10的芳基。k为1~3的整数。R1存在多个时,R1彼此可以相同也可以不同。R2存在多个时,R2彼此可以相同也可以不同。
化合物(E)在包含化合物(Ea)的基础上,还可以包含至少1种的下述通式〔II〕所示的化合物(Eb)。
M1(R3)m(R4)n-m 〔II〕
式中,M1为除铝原子之外的金属原子,且为选自属于元素周期表第2~14族的金属原子中的至少1种金属原子。R3为卤原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、NO3、任选具有取代基的碳原子数1~9的烷氧基、任选具有取代基的碳原子数2~9的酰氧基、任选具有取代基的碳原子数3~9的烯氧基、任选具有取代基的碳原子数5~15的β-二酮合基、或者具有任选具有取代基的碳原子数1~9的酰基的二酰基甲基。R4为任选具有取代基的碳原子数1~9的烷基、任选具有取代基的碳原子数7~10的芳烷基、任选具有取代基的碳原子数2~9的烯基、或者任选具有取代基的碳原子数6~10的芳基。m为1~n的整数。n等于M1的原子价。R3存在多个时,R3彼此可以相同也可以不同。R4存在多个时,R4彼此可以相同也可以不同。
作为R1和R3的烷氧基,可列举出例如甲氧基、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和R3的酰氧基,可列举出例如乙酰氧基、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和R3的烯氧基,可列举出例如烯丙氧基、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和R3的β-二酮合基,可列举出例如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和R3的二酰基甲基中的酰基,可列举出例如甲酰基、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1~6的脂肪族酰基;苯甲酰基、甲基苯甲酰基等芳香族酰基(芳酰基)等。
作为R2和R4的烷基,可列举出例如甲基、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和R4的芳烷基,可列举出例如苯甲基、苯基乙基(苯乙基)等。
作为R2和R4的烯基,可列举出例如乙烯基、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和R4的芳基,可列举出例如苯基、1-萘基、2-萘基等。
作为R1、R2、R3和R4中的取代基,可列举出例如碳原子数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1~6的烷氧基羰基;苯基、甲苯基、萘基等芳香族烃基;氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤原子;碳原子数1~6的酰基;碳原子数7~10的芳烷基;碳原子数7~10的芳烷基氧基;碳原子数1~6的烷基氨基;具有碳原子数1~6的烷基的二烷基氨基。
作为R1和R3,优选为卤原子、NO3、任选具有取代基的碳原子数1~6的烷氧基、任选具有取代基的碳原子数2~6的酰氧基、任选具有取代基的碳原子数5~10的β-二酮合基、或者具有任选具有取代基的碳原子数1~6的酰基的二酰基甲基,更优选为任选具有取代基的碳原子数1~6的烷氧基。
作为R2和R4,优选为任选具有取代基的碳原子数1~6的烷基。式〔I〕的k优选为3。
作为M1,优选为属于元素周期表第4族的金属原子,更优选为钛、锆。M1为属于元素周期表第4族的金属原子时,式〔II〕的m优选为4。
应予说明,硼和硅有时被分类为半金属,但在本说明书中,将它们归类于金属。
作为化合物(Ea),可列举出例如氯化铝、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,其中,优选为三异丙氧基铝和三仲丁氧基铝。作为化合物(E),可以并用2种以上的化合物(Ea)。
作为化合物(Eb),可列举出例如四(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等。它们可以单独使用1种,也可以并用2种以上的化合物(Eb)。
对于化合物(E)而言,在能够获得本发明效果的范围内,化合物(Ea)在化合物(E)中所占的比例没有特别限定。除化合物(Ea)之外的化合物(例如化合物(Eb))在化合物(E)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(E),化合物(E)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(Aa)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]之比为0.8以上的化合物被包括在金属氧化物(Aa)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(Aa)中的上述比值优选为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(E)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(Aa)。
化合物(E)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。该原料中可以使用选自化合物(E)、化合物(E)的部分水解物、化合物(E)的完全水解物、化合物(E)经部分水解缩合而得到的化合物、以及化合物(E)的完全水解物的一部分经缩合而得到的化合物中的至少1种。
要供于与无机磷化合物(BI)含有物(无机磷化合物(BI)或包含无机磷化合物(BI)的组合物)混合的金属氧化物(Aa)优选实质上不含磷原子。
[化合物(Ab)]
化合物(Ab)中包含的反应产物(D)通过金属氧化物(Aa)与无机磷化合物(BI)的反应而得到。此处,通过使金属氧化物(Aa)与无机磷化合物(BI)、还与其它化合物发生反应而生成的化合物也包括在反应产物(D)中。化合物(Ab)也可以包含一部分不参与反应的金属氧化物(Aa)和/或无机磷化合物(BI)。
对于化合物(Ab)而言,构成金属氧化物(Aa)的金属原子与源自无机磷化合物(BI)的磷原子的摩尔比优选处于[构成金属氧化物(Aa)的金属原子]:[源自无机磷化合物(BI)的磷原子]=1.0:1.0~3.6:1.0的范围、更优选处于1.1:1.0~3.0:1.0的范围。为该范围外时,气体隔绝性能降低。化合物(Ab)中的该摩尔比可通过用于形成化合物(Ab)的涂布液中的金属氧化物(Aa)与无机磷化合物(BI)的混合比率来调整。化合物(Ab)中的该摩尔比通常与涂布液中的比值相同。
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(Aa)与无机磷化合物(BI)反应而形成反应产物(D)的过程中,源自金属氧化物(Aa)的金属原子(M)与源自无机磷化合物(BI)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,在反应产物(D)的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键的特性吸收带时,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,将金属醇盐或金属盐等金属化合物与无机磷化合物(BI)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无机磷化合物(BI)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。
化合物(Ab)可以具有金属氧化物(Aa)的颗粒彼此介由源自无机磷化合物(BI)的磷原子进行键合而得到的结构。作为化合物(Ab)的原料而使用的金属氧化物(Aa)的颗粒在形成化合物(Ab)的过程中,形状或尺寸可以发生变化。
[无机磷化合物(BI)]
无机磷化合物(BI)含有能够与金属氧化物(Aa)发生反应的部位,典型而言,含有多个这种部位。作为无机磷化合物(BI),优选为含有2~20个这种部位(原子团或官能团)的化合物。这种部位的例子包括能够与金属氧化物(Aa)的表面存在的官能团(例如羟基)发生缩合反应的部位。作为这种部位,可列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。金属氧化物(Aa)的表面存在的官能团(例如羟基)通常键合于构成金属氧化物(Aa)的金属原子(M)。
作为无机磷化合物(BI),可列举出例如磷酸、二磷酸、三磷酸、4分子以上的磷酸经缩合得到的多聚磷酸、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)、以及它们的衍生物(例如卤化物(例如磷酰氯)、脱水物(例如五氧化二磷))等。
这些无机磷化合物(BI)可以单独使用1种,也可以并用2种以上。这些无机磷化合物(BI)之中,优选单独使用磷酸、或者将磷酸与除此之外的无机磷化合物(BI)进行并用。通过使用磷酸,后述涂布液(S)的稳定性和所得多层结构体的气体隔绝性提高。将磷酸和除此之外的无机磷化合物(BI)进行并用时,无机磷化合物(BI)的50摩尔%以上优选为磷酸。
[无机蒸镀层、化合物(Ac)、化合物(Ad)]
多层结构体还可以包含无机蒸镀层。无机蒸镀层可通过蒸镀无机物来形成。作为无机物,可列举出例如金属(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(例如氧化氮化硅)、或者金属碳化氮化物(例如碳化氮化硅)等。这些之中,从对于氧气或水蒸汽的隔绝性优异的观点出发,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。本发明的多层结构体中的层(Y)可以包含含铝的无机蒸镀层。例如,层(Y)可以包含铝的蒸镀层(Ac)和/或氧化铝的蒸镀层(Ad)。
无机蒸镀层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。
无机蒸镀层的厚度根据构成无机蒸镀层的成分的种类而异,优选为0.002~0.5μm、更优选为0.005~0.2μm、进一步优选为0.01~0.1μm。在该范围中,选择多层结构体的隔绝性或机械物性变得良好的厚度即可。如果无机蒸镀层的厚度小于0.002μm,则存在无机蒸镀层表现出对氧气或水蒸汽的隔绝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隔绝性的情况。此外,如果无机蒸镀层的厚度超过0.5μm,则在将多层结构体进行拉伸或者使其弯曲时,存在无机蒸镀层的隔绝性容易降低的倾向。
[有机磷化合物(BO)]
作为有机磷化合物(BO)中具有的含磷原子的官能团,可列举出例如磷酸基、亚磷酸基、膦酸基、亚膦酸基、次膦酸基、三价膦酸基、以及由它们衍生的官能团(例如盐、(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膦酸基,更优选为膦酸基。
有机磷化合物(BO)优选为具有前述含磷原子的官能团的聚合物(BOa)。作为该聚合物(BOa),可列举出例如丙烯酸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-乙烯基苯基膦酸等乙烯基膦酸类的聚合物;乙烯基次膦酸、4-乙烯基苯甲基次膦酸等乙烯基次膦酸类的聚合物;磷酸化淀粉等。聚合物(BOa)可以为至少1种的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(BOa),可以将2种以上的由单一单体构成的聚合物进行并用。其中,优选为磷酰基(甲基)丙烯酸酯类的聚合物和乙烯基膦酸类的聚合物,更优选为乙烯基膦酸类的聚合物。特别地,作为聚合物(BOa),优选为聚(乙烯基膦酸)。此外,聚合物(BOa)也可以通过将乙烯基膦酸卤化物或者乙烯基膦酸酯等的乙烯基膦酸衍生物均聚或共聚后,进行水解来获得。
此外,前述聚合物(BOa)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。作为能够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,可列举出例如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯类、(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,其中,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。
为了获得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(BOa)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%。
前述聚合物(BOa)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。如果数均分子量处于该范围,则能够以高水准兼顾通过层叠层(Y)而改善耐弯曲性的效果和后述涂布液(T)的粘度稳定性。
多层结构体的层(Y)中包含无机磷化合物(BI)时,层(Y)中的无机磷化合物(BI)的质量WBI与有机磷化合物(BO)的质量WBO之比WBO/WBI优选满足0.01/99.99≤WBO/WBI<1.00/99.00的关系、从所得剥离强度变高的观点出发,更优选满足0.10/99.90≤WBO/WBI<0.99/99.01的关系、进一步优选满足0.15/99.85≦WBO/WBI<0.95/99.05的关系、特别优选满足0.20/99.80≦WBO/WBI<0.93/99.07的关系。即,优选使用:WBO为0.01以上且低于1.00的微量,与此相对,WBI多于99.00且为99.99以下的多量。
[金属离子(Z)]
金属离子(Z)为选自周期表的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、和12族中的至少1种金属离子。
作为金属离子(Z),例如可以为选自锂离子、钾离子、钠离子、镁离子、钙离子、锰离子、铁离子、钴离子、镍离子、铜离子、和锌离子中的至少1种金属离子。作为金属离子(Z),从所得的多层结构体的粘接性更优异出发,优选选自周期表的1族、2族、和12族中的至少1种金属离子,更优选选自锂离子、钙离子、镁离子、和锌离子中的至少1种,进一步优选选自镁离子和锌离子中的至少1种。
金属离子(Z)可以以例如金属离子(Z)的离子性化合物(Za)或含有金属离子(Z)的金属氧化物(Zb)的形式使用。
离子性化合物(Za)是由金属离子(Z)和阴离子形成、通过溶解而产生金属离子(Z)的化合物。作为构成离子性化合物(Za)的阴离子,例如可列举氢氧化物离子、碳酸离子、氯化物离子、硝酸离子、碳酸氢离子、硫酸离子、硫酸氢离子等无机酸离子、草酸离子、乙酸离子、酒石酸离子、硬脂酸离子等有机酸离子等。其中,从溶解性或获取性的观点出发,优选乙酸离子。作为离子性化合物(Za)的具体例,可列举氯化锂、氢氧化镁、硝酸镁、硝酸锌、乙酸锌等。
金属氧化物(Zb)是通过溶解而产生金属离子(Z)的化合物。作为金属氧化物(Zb)的具体例,可列举氧化镁、氧化锌等。
金属离子(Z)可以为来自聚合物(BOa)的聚合引发剂的成分。作为聚合引发剂,例如可列举有机碱金属化合物、Grignard試药、金属氨基化物等。
层(Y)中的金属离子(Z)的含量相对于有机磷化合物(BO)所具有的包含磷原子的官能团为0.4~8.0摩尔%,从蒸煮处理后也能得到高的剥离强度的观点出发,优选0.6~7.0摩尔%,更优选0.8~6.8摩尔%。金属离子(Z)与有机磷化合物(BO)所具有的包含磷原子的官能团反应,有机磷化合物(BO)间进行离子交联,由此显现出高剥离强度。本剥离强度提高机制是推测的,但例如即使不符合前述机制时,只要满足本发明规定的条件,则包含在本发明的技术的范围内。
本发明的多层结构体中包含的层(Y)可以仅由含铝的化合物(A)、有机磷化合物(BO)和金属离子(Z)构成;也可以仅由含铝的化合物(A)、无机磷化合物(BI)、有机磷化合物(BO)和金属离子(Z)构成;还可以仅由含铝的金属氧化物(Aa)、无机磷化合物(BI)、有机磷化合物(BO)和金属离子(Z)构成;亦可以仅由包含含铝的金属氧化物(Aa)与无机磷化合物(BI)的反应产物(D)的化合物(Ab)、无机磷化合物(BI)、有机磷化合物(BO)和金属离子(Z)构成;还可以仅由含铝的金属氧化物(Aa)、包含含铝的金属氧化物(Aa)与无机磷化合物(BI)的反应产物(D)的化合物(Ab)、无机磷化合物(BI)、有机磷化合物(BO)和金属离子(Z)构成。此外,在前述的任意方式中,层(Y)均可以进一步包含其它成分。作为其它成分,可列举出例如不含前述金属离子(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;不含前述金属离子(Z)的草酸盐、乙酸盐、酒石酸盐、硬脂酸盐等有机酸金属盐;层状粘土化合物;交联剂;除了有机磷化合物(BO)之外的高分子化合物(F);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)。
[高分子化合物(F)]
高分子化合物(F)可以为具有例如选自酯键、羰基、羟基、羧基、羧酸酐基团、和羧基的盐中的至少1种官能团的聚合物(Fa)。
作为聚合物(Fa),例如可列举聚乙二醇;聚酮;聚乙烯醇、含有碳原子数4以下的α-烯烃单元1~50摩尔%的改性聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛(例如聚乙烯醇缩丁醛)等聚乙烯醇系聚合物;纤维素、淀粉、环糊精等多糖类;聚(甲基)丙烯酸羟基乙酯、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-马来酸酐交互共聚物的水解物等马来酸系聚合物等。其中,优选聚乙烯醇系聚合物,具体而言,优选聚乙烯醇和含有碳原子数4以下的α-烯烃单元1~15摩尔%的改性聚乙烯醇。
聚合物(Fa)可以是具有聚合性基团的单体(例如乙酸乙烯酯、丙烯酸)的均聚物,可以为2种以上的单体的共聚物,可以为具有羟基和/或羧基的单体与不具有该基团的单体的共聚物。应予说明,作为聚合物(Fa),可以并用2种以上的聚合物(Fa)。
聚合物(Fa)的分子量没有特别限制,由于得到具有更优异的气体隔绝性和机械强度的多层结构体,因此优选聚合物(Fa)的数均分子量为5,000以上,更优选8,000以上,进一步优选10,000以上。聚合物(Fa)的数均分子量的上限没有特别限定,例如为1,500,000以下。
从保持多层结构体的外观良好的观点出发,层(Y)中的聚合物(Fa)的含量以层(Y)的质量为基准(100质量%)计,优选85质量%以下,更优选50质量%以下,进一步优选20质量%以下,特别优选10质量%以下。聚合物(Fa)可以与层(Y)中的成分反应,也可以不反应。
层(Y)的厚度(多层结构体具有2层以上的层(Y)时,是各层(Y)的总厚度)优选处于0.05~4.0μm的范围、更优选处于0.1~2.0μm的范围。通过减薄层(Y),能够将印刷、层压等加工时的多层结构体的尺寸变化抑制得较低。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,从气体隔绝性的观点出发,平均1层的层(Y)的厚度优选为0.05μm以上。层(Y)的厚度可通过用于形成层(Y)的后述涂布液(S)的浓度或者其涂布方法来进行控制。
层(Y)的厚度可通过用扫描型电子显微镜或透射型电子显微镜观察多层结构体的截面来进行测定。
[多层结构体的制造方法]
针对本发明的多层结构体说明的事项可应用于本发明的制造方法,因此有时省略重复说明。此外,针对本发明的制造方法说明的事项可应用于本发明的多层结构体。
作为本发明的多层结构体的制造方法,可列举出例如包括下述步骤的制造方法:前体层形成步骤(i);包含含有金属离子(Z)的有机磷化合物(BO)的涂布液(T)的涂布步骤(ii);以及气体隔绝层(Y)的形成步骤(iii)。应予说明,针对化合物(A)、无机磷化合物(BI)、有机磷化合物(BO)和它们的质量比如上所述,因此在制造方法中省略重复说明。
[步骤(i)]
步骤(i)中,通过将包含含铝化合物(A)的涂布液(S)涂布在基材(X)上,从而在基材(X)上形成层(Y)的前体层。通过步骤(i),能够得到包含基材(X)和层(Y)的前体层的结构体。层(Y)包含铝的蒸镀层(Ac)或氧化铝的蒸镀层(Ad)时,这些层可通过上述一般的蒸镀法来形成。因此,以下针对包含化合物(Ab)的层(Y1)的前体层的形成方法进行详细说明。
作为适合的实施方式,例如,涂布液(S)(第一涂布液)可通过将金属氧化物(Aa)与无机磷化合物(BI)在溶剂中混合并使其反应来制备。具体而言,涂布液(S)可通过下述方法来制备:将金属氧化物(Aa)的分散液与包含无机磷化合物(BI)的溶液进行混合的方法;向金属氧化物(Aa)的分散液中添加无机磷化合物(BI),并进行混合的方法等。这些混合时的温度优选为50℃以下、更优选为30℃以下、进一步优选为20℃以下。涂布液(S)可以包含其它化合物(例如高分子化合物(F)),根据需要可以包含选自乙酸、盐酸、硝酸、三氟乙酸和三氯乙酸中的至少1种酸化合物(Q)。
金属氧化物(Aa)的分散液可通过按照例如公知的溶胶凝胶法中采用的方法来制备,例如将化合物(E)、水和根据需要的酸催化剂或有机溶剂进行混合,并将化合物(E)进行缩合或水解缩合来制备。通过将化合物(E)进行缩合或水解缩合而得到金属氧化物(Aa)的分散液时,根据需要可以针对所得分散液进行特定的处理(在前述酸化合物(Q)的存在下进行的抗絮凝等)。使用的溶剂没有特别限定,优选为甲醇、乙醇、异丙醇等醇类;水;或者它们的混合溶剂。
包含无机磷化合物(BI)的溶液可以通过使无机磷化合物(BI)溶解于溶剂来制备。作为溶剂,可根据无机磷化合物(BI)的种类来适当选择,但优选包含水。只要不妨碍无机磷化合物(BI)的溶解,则溶剂可以包含有机溶剂(例如甲醇等醇类)。
从该涂布液的保存稳定性以及对于基材(X)的涂布性的观点出发,涂布液(S)的固体成分浓度优选为1~20质量%、更优选为2~15质量%、进一步优选为3~10质量%。前述固体成分浓度例如可通过馏去涂布液(S)的溶剂后残留的固体成分的质量除以供于处理的涂布液(S)的质量来算出。
涂布液(S)的用Brookfield形旋转粘度计(SB型粘度计:转子No.3、转速为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,涂布液(S)的流平性提高,能够得到外观更优异的多层结构体。此外,作为涂布液(S)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。
涂布液(S)中没有特别限定,铝原子与磷原子的摩尔比优选为铝原子:磷原子=1.01:1.00~1.50:1.00、更优选为1.05:1.00~1.45:1.00。铝原子与磷原子的摩尔比可通过进行涂布液(S)的干固物的荧光X射线分析来算出。
涂布液(S)可以直接涂布在基材(X)的至少一个表面上,也可以借助其它层(J)而涂布在基材(X)上。此外,涂布涂布液(S)之前,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接剂,也可以在基材(X)的表面上形成粘接层(I)。
涂布液(S)的涂布没有特别限定,可以采用公知的方法。作为涂布方法,可列举出例如流延法、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、帘涂法、棒涂法等。
通常,在步骤(i)中,通过去除涂布液(S)中的溶剂,从而形成层(Y1)的前体层。溶剂的去除方法没有特别限定,可以应用公知的干燥方法。作为干燥方法,可列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。干燥温度优选为基材(X)的流动起始温度以下。涂布涂布液(S)后的干燥温度例如可以为80~180℃左右,也可以为90~150℃左右。干燥时间没有特别限定,例如优选为0.1秒~1小时,更优选为1秒~15分钟,进一步优选为5~300秒。此外,优选在干燥处理之后接着进行加热处理。加热处理温度例如可以为100~200℃左右,也可以在120~180℃左右下进行,优选为高于干燥温度的温度。热处理时间没有特别限定,例如热处理的时间优选为1秒~1小时、更优选为1秒~15分钟、进一步优选为5~300秒。像这样,从能够得到具有良好特性的多层结构体的观点出发,优选在涂布包含有机磷化合物(BO)的涂布液(T)之前进行热处理。
[步骤(ii)]
步骤(ii)中,在通过步骤(i)得到的层(Y)的前体层上涂布包含含有金属离子(Z)的有机磷化合物(BO)的涂布液(T)(第二涂布液)。涂布液(T)可通过将含有金属离子(Z)的有机磷化合物(BO)和溶剂进行混合来制备。涂布液(T)中使用的溶剂可根据有机磷化合物(BO)的种类来适当选择,没有特别限定,优选为甲醇、乙醇、异丙醇等醇类;水;或者它们的混合溶剂。
从溶液的保存稳定性或涂布性的观点出发,涂布液(T)中的固体成分的浓度优选为0.01~60质量%、更优选为0.1~50质量%、进一步优选为0.2~40质量%。固体成分浓度可通过与针对涂布液(S)记载的方法相同的方法来求出。此外,只要在能够得到本发明效果的范围内,涂布液(T)可以包含上述层(Y)中包含的其它成分(例如高分子化合物(F))。
通过在涂布涂布液(T)后去除溶剂,从而形成层(Y)的前体层。与涂布液(S)的涂布同样地,涂布涂布液(T)的方法没有特别限定,可以采用公知的方法。使用无机磷化合物(BI)时,从隔绝性能优异的观点出发,涂布液(T)的涂布量特别优选设为使无机磷化合物(BI)的质量WBI与有机磷化合物(BO)的质量WBO之比WBO/WBI满足上述特定关系的量。
涂布液(T)的溶剂去除方法没有特别限定,可以应用公知的干燥方法。作为干燥方法,可列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。干燥温度优选为基材(X)的流动起始温度以下。涂布涂布液(T)后的干燥温度例如可以为90~240℃左右,优选为100~200℃。
[步骤(iii)]
步骤(iii)中,通过将步骤(i)和(ii)中形成的层(Y1)的前体层以140℃以上的温度进行热处理,从而形成层(Y1)。该热处理温度优选高于涂布涂布液(T)后的干燥温度。
步骤(iii)中,金属氧化物(Aa)的颗粒彼此介由磷原子(源自无机磷化合物(BI)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)生成的反应得以进行。为了充分进行该反应,热处理的温度为140℃以上、优选为170℃以上、更优选为180℃以上、进一步优选为190℃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。热处理可以在空气气氛下、氮气气氛下、氩气气氛下等实施。热处理的时间优选为0.1秒~1小时、更优选为1秒~15分钟、进一步优选为5~300秒。
本发明的多层结构体的制造方法的一个优选方式中,在涂布涂布液(S)后,进行干燥处理(第一干燥处理)、接着进行热处理(第一热处理)来形成前体层,在涂布涂布液(T)后,进行干燥处理(第二干燥处理)、接着进行热处理(第二热处理)。此时,优选的是,前述第一热处理的温度高于第一干燥处理的温度、前述第二热处理的温度高于第二干燥处理的温度、前述第二热处理的温度高于前述第一热处理的温度。
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,层(Y)也可以介由其它层(例如粘接层(I)、其它层(J))而层叠于基材(X)。
[粘接层(I)]
本发明的多层结构体中,有时可以使用粘接层(I)来提高基材(X)与层(Y)的粘接性。粘接层(I)可以由粘接性树脂构成。由粘接性树脂构成的粘接层(I)可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接剂来形成。作为该粘接剂,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接剂。此外,通过向锚涂剂或粘接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接性。作为硅烷偶联剂,可列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。通过介由粘接层(I)来稳固地粘接基材(X)和层(Y),对本发明的多层结构体实施印刷或层压等加工时,可以更有效地抑制气体阻隔性或外观的恶化,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。粘接层(I)的厚度优选为0.01~10.0μm,更优选为0.03~5.0μm。
[其它层(J)]
本发明的多层结构体为了提高各种特性(例如热封性、隔绝性、力学物性)而可以包含其它层(J)。这种本发明的多层结构体例如可以通过在基材(X)上直接或介由粘接层(I)层叠层(Y)后、进一步直接或介由粘接层(I)粘接或形成该其它层(J)来制造。作为其它层(J),可列举出例如墨层;聚烯烃层、乙烯-乙烯醇共聚物树脂层等热塑性树脂层等,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或图案等的墨层。这样的本发明的多层结构体例如可以通过在基材(X)上直接或介由粘接层(I)层叠层(Y)后、进一步直接形成该墨层来制造。作为墨层,可列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或其它树脂作为主剂的墨或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)上涂布墨层的方法,除了凹版印刷法之外,还可列举出丝棒、旋涂机、模涂机等各种涂布方法。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,由于层(Y)中包含聚合物(Fa)时,具有与粘接层(I)或其它层(J)(例如墨层)的亲和性高的选自醚键、羰基、羟基、和羧基中的至少1种官能团,因此,层(Y)与其它层的密合性提高。因此,即使在蒸煮处理后也能够维持层间粘接力,能够抑制脱层等外观不良。
通过使本发明的多层结构体的最外表面层为聚烯烃层,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。此外,从所有层具备隔绝性的观点出发,作为含羟基的聚合物,优选为乙烯-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、或者由粘接剂型成的层。
[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除了基材(X)、层(Y)之外的其它构件(例如粘接层(I)、其它层(J)),在以下的具体例中,省略其它构件的记载。此外,以下具体例可以将多层层叠或者组合。
(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)//无机蒸镀层/聚酯层、
(10)层(Y)/无机蒸镀层/聚酰胺层、
(11)层(Y)/无机蒸镀层/聚烯烃层、
(12)层(Y)/无机蒸镀层/含羟基的聚合物层、
作为本发明的多层结构体,在蒸煮处理前和蒸煮处理后,在20℃、85%RH的条件下的透氧度为2.0mL/(m2・天・atm)以下、优选为0.5mL/(m2・天・atm)以下、更优选为0.3mL/(m2・天・atm)以下。蒸煮处理的条件、透氧度的测定方法和测定条件如后述实施例所述。
作为本发明的多层结构体,在蒸煮处理前和蒸煮处理后,在40℃、90%RH的条件下的透湿度优选为0.5g/(m2・天)以下、更优选为0.3g/(m2・天)以下。蒸煮处理的条件、透湿度的测定方法和测定条件如后述实施例所述。
此外,作为本发明的多层结构体,蒸煮处理后的层(Y)与粘接层(I)或其它层(J)(例如墨层)的剥离强度优选超过100g/15mm、更优选为110g/15mm以上。蒸煮处理的条件、剥离强度的测定方法和测定条件如后述实施例所述。
[用途]
本发明的多层结构体和使用其得到的包装材料的气体隔绝性和水蒸汽隔绝性优异,且耐蒸煮性也优异,不会产生脱层等外观不良,具有高的层间粘接力(剥离强度)。因此,本发明的多层结构体和使用其得到的包装材料可应用于各种用途。
[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、水蒸汽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)。成型方法可列举出热成型、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”。
基于本发明的包装材料可优选地用作食品用包装材料。此外,基于本发明的包装材料除了可优选地用作食品用包装材料之外,还可优选地用作用于包装农药、药品等化学药品;医疗器械;机械部件、精密材料等产业资材;服装等的包装材料。
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形品来使用。这种成形品可以为立式制袋填充密封袋、真空包装袋、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、真空绝热体或电子设备。这些成形品也可以进行热封。
[立式制袋填充密封袋]
包含本发明多层结构体的包装材料可以为立式制袋填充密封袋。将一例示于图1。图1所示的立式制袋填充密封袋10通过将本发明的多层结构体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。作为基于本发明的包装容器的立式制袋填充密封袋的气体隔绝性和水蒸汽隔绝性优异,在蒸煮处理后也维持了隔绝性能,因此,根据该立式制袋填充密封袋,可以长期抑制内容物的品质劣化。
[软包袋]
包含本发明多层结构体的包装材料可以为软包袋。将一例示于图2。图2的扁平软包袋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列举出例如带嘴软包袋、带拉链密封的软包袋、扁平软包袋、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多层结构体和至少1层的其它层(J)来形成。作为基于本发明的包装容器的软包袋的气体隔绝性和水蒸汽隔绝性优异,即使在蒸煮处理后也会维持其隔绝性能。因此,通过使用该软包袋,即使在运输后或长期保存后也能够防止内容物的变质。此外,该软包袋的一例中,由于能够良好地保持透明性,因此容易确认内容物、确认由劣化导致的内容物变质。
[真空绝热体]
包含本发明的多层结构体的包装材料可以为真空绝热体。将本发明的真空绝热体的一例示于图3。图3的真空绝热体30包括:两片本发明多层结构体11和颗粒状的芯材31。两片多层结构体11在周边部11彼此进行了接合。通过两片多层结构体11形成的内部空间填充有芯材31,其内部空间经减压。多层结构体11通过真空绝热体30的内部与外部的压力差而密合于芯材31。真空绝热体是具备覆盖材料和配置在被覆盖材料包围的内部的芯材的绝热体,配置有芯材的内部经减压。真空绝热体可以通过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利用于冰箱、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;蓄热机器、热泵应用机器等传热机器等。被用作覆盖材料的本发明的多层结构体还优选包含乙烯-乙烯醇共聚物树脂层和无机蒸镀层,例如可以具有聚酯层/层(Y)/聚酯层/层(Y)/无机蒸镀层/乙烯-乙烯醇共聚物层/聚烯烃层的构成。
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,可列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]
包含本发明多层结构体的包装材料也可用于电子设备。针对本发明的电子设备的一例,将部分截面图示于图4。图4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的整个表面。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的表面相反一侧的表面上也可以配置有保护片材43。此时,配置于其相反侧的表面上的保护片材可以与保护片材43相同也可以不同。保护片材43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上,也可以直接配置在电子设备主体41的表面上。
作为电子设备主体41,没有特别限定,可列举出例如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等。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意构件。作为密封材料42,可列举出乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯基丁缩醛等。
电子设备主体41的一个优选例为太阳能电池。作为太阳能电池,可列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,可列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,可列举出例如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。此外,太阳能电池可以是多个单元电池串联连接而成的集成型太阳能电池,也可以不是集成型的太阳能电池。
本发明的多层结构体和包含其的包装材料可适合地用作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用膜等的显示器构件;IC标签用膜、太阳能电池模块、太阳能电池用背板、太阳能电池用保护膜等太阳能电池构件。将多层结构体用作显示器的构件时,例如可用作低反射性膜。在任意情况下,要求多层结构体的透光性时,作为层(Y),可以使用具有透光性的层(Y)。
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包含本发明的多层结构体。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(J))。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前述多层结构体,则对其厚度和材料没有特别限定。
保护片材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,可列举出例如聚(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,可列举出例如苯并***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。
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)红外线吸收光谱的测定
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。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)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:モダン控制公司制 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:1.0atm
载气压力:1.0atm。
(4)透湿度的测定
以基材层朝向载气侧的方式将样品安装于水蒸汽透过量测定装置,通过等压法测定透湿度(水蒸汽透过度)。测定条件如下所示。
装置:モダン控制公司制 MOCON PERMATRAN W3/33
温度:40℃
水蒸汽供给侧的湿度:90%RH
载气侧的湿度:0%RH。
(5)粘接性评价
通过T型剥离强度测定(平均15mm宽的粘接力)来评价密合性。测定进行5次,采用平均值。测定条件如下所示。
装置:株式会社岛津制作所制造的自动绘图仪AGS-H
剥离速度:250mm/分钟
温度:23℃
湿度:50%RH。
<涂布液(S-1)的制造例>
将蒸馏水230质量份在搅拌的同时升温至70℃。耗时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,从而使水解缩合物的颗粒的聚集体发生抗絮凝。其后,将该液体浓缩至固体成分浓度以氧化铝换算达到10质量%,得到溶液。对这样操作而得到的溶液22.50质量份添加蒸馏水54.29质量份和甲醇18.80质量份,搅拌至达到均匀,从而得到分散液。接着,在将液温维持至15℃的状态下,在搅拌分散液的同时滴加85质量%的磷酸水溶液4.41质量份,在15℃下持续搅拌直至粘度达到1,500mPa・s为止,得到目标涂布液(S-1)。该涂布液(S-1)中的铝原子与磷原子的摩尔比为铝原子:磷原子=1.15:1.00。
<有机磷化合物(BO-1)的合成例>
<有机磷化合物(BO-1)的合成例>
在氮气氛下,将含有叔丁基锂0.52mmol的甲苯溶液60mL冷却至-78℃,添加乙烯基膦酸二甲基酯26mmol。保持在-78℃搅拌12h,聚合后,使温度升高至室温(25℃),添加1.0mL的甲醇。馏去溶剂后,用四氢呋喃/己烷=1/1溶液进行再沉淀。过滤后,在50℃下真空干燥24小时,由此得到聚合产物。接着将得到的聚合产物加入14N的盐酸溶液10mL,回流12h。用10mL的水稀释后,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。馏去滤液中的水后,在50℃真空干燥24小时,由此得到聚合物(BO-1)。聚合物(BO-1)为聚(乙烯基膦酸)。GPC分析的结果为该聚合物的数平均分子量以聚乙二醇换算计为7,500。此外,电感耦合等离子体质谱的结果为该聚合物相对于膦酸基含有0.9摩尔%来自引发剂的锂离子。
<有机磷化合物(BO-2)的合成例>
在氮气气氛下,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来进行稀释,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。将滤液中的水馏去后,以50℃真空干燥24小时,从而得到聚合物(BO-2)。聚合物(BO-2)为聚(乙烯基膦酸)。进行GPC分析的结果,该聚合物的数均分子量以聚乙二醇换算计为10,000。
<涂布液(T-1)的制造例>
将前述合成例的聚合物(BO-1)1质量份加入水69.3质量份、甲醇29.7质量份并溶解,得到目标涂布液(T-1)。
<涂布液(T-2)的制造例>
将前述合成例的聚合物(BO-2)1质量份加入水69.3质量份、甲醇29.7质量份并溶解,得到目标涂布液(T-2)。
<涂布液(T-3)的制造例>
将前述合成例的聚合物(BO-2)1质量份作为离子性化合物(Za)的氯化锂以锂离子的量相对于膦酸基为2.2摩尔%的方式加入水69.3质量份、甲醇29.7质量份并溶解,得到目标涂布液(T-3)
<实施例1>
首先,作为基材(X),准备拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(以下有时简称为“X-1”)即東レ株式会社制的"ルミラー(注册商标) P60"(厚度12μm)。在该基材上以干燥后的厚度达到0.3μm的方式使用棒涂机涂布涂布液(S-1)。将涂布后的膜在110℃下干燥5分钟后,以160℃热处理1分钟,从而在基材上形成层(Y1-1)的前体层。接着,以无机磷化合物(BI)的质量WBI与有机磷化合物(BO)的质量WBO之比达到WBO/WBI=0.90/99.10的方式,使用棒涂机涂布涂布液(T-1),在110℃下干燥3分钟。接着,通过在220℃下热处理1分钟来形成层(Y1-1)。这样操作,得到具有基材(X-1)/层(Y1-1)这一结构的多层结构体(1-1)。根据前述方法测定得到的多层结构体(1-1)的各层的厚度。结果示于表1。
测定多层结构体(1-1)的红外线吸收光谱的结果,800~1,400cm-1的区域中的最大吸收波数为1,108cm-1,该最大吸收带的半值宽度为37cm-1。
在所得多层结构体(1-1)上形成粘接层,在该粘接层上层压拉伸尼龙膜(厚度15μm),从而得到层叠体。接着,在该层叠体的拉伸尼龙膜上形成粘接层后,在该粘接层上层压未拉伸聚丙烯膜(厚度70μm),在40℃下静置5天来进行熟化。这样操作,得到具有基材(X-1)/层(Y1-1)/粘接层/拉伸尼龙膜/粘接层/未拉伸聚丙烯膜这一结构的多层结构体(1-2)。拉伸尼龙膜时使用ユニチカ株式会社制的"エンブレム"(注册商标)的"ONBC"(商品名)。未拉伸聚丙烯膜时使用東セロ株式会社制的"RXC-21"(商品名)。前述2个粘接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接剂并使其干燥来形成。对于双液型粘接剂,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-520”(商品名)和三井化学株式会社制造的“タケネート”(注册商标)的“A-50”(商品名)构成的双液反应型聚氨酯系粘接剂。测定多层结构体(1-2)的透氧度和透湿度。将结果示于表1。
通过将多层结构体(1-2)进行热封而制作软包袋,将水100g填充在软包袋内。接着,在下述条件下对所得软包袋进行蒸煮处理(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。
在热水处理后立即从软包袋切出测定用样品,通过上述方法来测定该样品的透氧度和透湿度。此外,在热水处理后,在23℃、50%RH的环境下对软包袋进行24小时干燥。接着,从干燥后的软包袋切出测定用样品,通过上述方法来测定该样品的T型剥离强度。此外,观察不到脱层等外观不良。
<实施例2>
代替涂布液(T-1)使用涂布液(T-3),除此以外,利用与实施例1的多层结构体(1-2)相同的方法制作多层结构体(2-2),进行评价。与实施例1相同,观察不到脱层等外观不良。
<实施例3~8>
代替涂布液(T-1)使用涂布液(T-3),将涂布液(T-3)的金属离子和其添加量按照表1进行变更,除此以外,利用与实施例1的多层结构体(1-2)相同的方法制作多层结构体(3-2)~(8-2),进行评价。与实施例1相同,观察不到脱层等外观不良。
<比较例1>
代替涂布液(T-1)使用涂布液(T-2),除此以外,与实施例1的多层结构体(1-1)的制作相同地制作比较例1的多层结构体(C1-1)。此外,将多层结构体(1-1)变更为多层结构体(C1-1),除此以外,与实施例1的多层结构体(1-2)的制作相同地制作多层结构体(C1-2)。然后对得到的多层结构体进行评价。
<比较例2>
代替涂布液(T-1)使用涂布液(T-3),将该涂布液(T-3)的锂离子量按照表1进行变更,除此以外,与实施例1的多层结构体(1-1)的制作相同地制作比较例2的多层结构体(C2-1)。此外,将多层结构体(1-1)变更为多层结构体(C2-1),除此以外,与实施例1的多层结构体(1-2)的制作相同地制作多层结构体(C2-2)。然后对得到的多层结构体进行评价。
<比较例3>
代替涂布液(T-1)使用涂布液(T-3),将涂布液(T-3)的锂离子量按照表1进行变更,结果在涂布液(T-3)中有白色固体析出。由此不能制作多层结构体。
将实施例和比较例的多层结构体的制造条件示于表1。
[表1]
<实施例9>
实施例9中,使用实施例1所得的多层结构体(1-2)制作真空绝热体。具体而言,首先,将多层结构体(1-2)切成2片规定的形状。接着,以未拉伸聚丙烯层成为内侧的方式将2片多层结构体(1-2)重叠,将长方形的3边进行热封,从而形成袋。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VAC-STAR 2500型),在温度20℃下内部压力10Pa的状态下密封袋。由此,能没有问题地制作真空绝热体。应予说明,绝热性的芯材使用在120℃下干燥了4小时的二氧化硅微粉末。
<实施例10>
实施例10中,使用实施例1所得的多层结构体(1-1)制作太阳能电池模块。具体而言,首先,将在10cm见方的强化玻璃上设置的非晶硅太阳能电池单元用厚度450μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜夹持。接着,在该膜上以使多层结构体(1-1)的对苯二甲酸乙二醇酯层成为外侧的方式贴合多层结构体(1-1),由此制作太阳能电池模块。贴合在150℃下进行抽真空3分钟后,进行9分钟压接,由此进行实施。由此制作的太阳能电池模块良好地工作,显示出长期良好的电气输出特性。
产业利用性
根据本发明,能够得到不仅气体隔绝性和水蒸汽隔绝性优异、即使在蒸煮处理后也能维持优异的气体隔绝性和水蒸汽隔绝性、而且层间粘接性优异、即使在蒸煮处理后也不会产生脱层等外观不良的多层结构体。此外,通过使用本发明的多层结构体,能够得到优异的包装材料。
Claims (8)
1.多层结构体,其为包含基材(X)和层叠在所述基材(X)上的层(Y)的多层结构体,
所述层(Y)包含:含铝的化合物(A)和有机磷化合物(BO),并且所述有机磷化合物(BO)包含相对于含磷原子的官能团为0.4~8.0摩尔%的选自周期表的1族~12族中的至少1种金属离子(Z)。
2.根据权利要求1所述的多层结构体,其中,所述含铝的化合物(A)是包含由含铝的金属氧化物(Aa)与无机磷化合物(BI)形成的反应产物(D)的化合物(Ab)。
3.根据权利要求1或2所述的多层结构体,其中,所述层(Y)中的无机磷化合物(BI)的质量WBI与有机磷化合物(BO)的质量WBO之比WBO/WBI满足0.01/99.99≤WBO/WBI<1.00/99.00的关系。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的多层结构体,其中,所述有机磷化合物(BO)为具有选自磷酸基、亚磷酸基、膦酸基、亚膦酸基、次膦酸基和三价膦酸基中的至少1种官能团的聚合物。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的多层结构体,其中,所述金属离子(Z)为选自锂离子、钾离子、钠离子、镁离子、钙离子、锰离子、铁离子、钴离子、镍离子、铜离子、和锌离子中的至少1种金属离子。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的多层结构体,其中,所述基材(X)包含选自热塑性树脂膜和纸中的至少1种层。
7.包装材料,其包含权利要求1~6中任一项所述的多层结构体。
8.根据权利要求7所述的包装材料,其用于蒸煮食品。
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