無機物蒸鍍用膜、無機物蒸鍍膜及其用途的製作方法
2024-03-23 12:44:05 1
本發明涉及適用於蒸鍍無機物的膜、對上述膜蒸鍍無機物得到的蒸鍍膜及其用途。
背景技術:
在聚丙烯、聚乙烯、聚酯等各種樹脂的膜的一個面真空蒸鍍以鋁等金屬或氧化鋁為代表的無機物得到的蒸鍍膜對於水蒸氣和氣體的阻隔性優異,並且帶有保香性、遮光性,具有裝飾效果。
在通過進行使用粘接劑使該蒸鍍膜與其它膜粘接的乾式層壓加工,或者使用熔融樹脂使該蒸鍍膜與其它膜粘接且蒸鍍膜的組成為與熔融樹脂的粘接性差的組成時,將該蒸鍍膜和其它膜的粘接面預先通過塗敷錨塗劑(粘合劑anchoringagent)加工為能夠粘接之後,進行擠出層壓加工,由此該蒸鍍膜主要作為貼合膜(層壓膜)使用。
在日本特開平7-166328號公報(專利文獻1)的權利要求1中,記載了在使用單位點催化劑聚合得到的乙烯-α烯烴共聚物膜上形成金屬或金屬氧化物的薄膜而成的蒸鍍膜。在專利文獻1的段落[0020]中,記載了作為乙烯·α-烯烴共聚物的聚合方法,可以列舉本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、氣相聚合等。另外,在實施例中,記載了使用了「用單位點催化劑(kaminsky型催化劑:組合二氯化二茂鋯和甲基鋁氧烷(摩爾比1:1250)得到的催化劑)聚合得到的乙烯·1-己烯共聚物(d:0.920g/cm3、[mi]:4)」。但是,對具體的聚合方法(聚合條件)沒有記載。
此外,在專利文獻1的實施例記載的kaminsky為發明人之一的日本特開昭58-19309號公報(專利文獻2)的實施例中,記載了使用甲苯溶劑在20~90℃的聚合溫度進行溶液聚合,得到乙烯均聚物、乙烯·1-己烯共聚物。
另外,在專利文獻1的性能評價的項目中,記載了在實施例中所得到的蒸鍍膜的蒸鍍面上乾式層壓雙軸拉伸聚酯膜而得到的層壓膜的層壓強度優異。
在日本特開平9-193324號公報(專利文獻3)的權利要求1中,記載了「使用將乙烯和碳原子數3~20的α-烯烴用茂金屬型催化劑聚合得到的具有特定的性狀的共聚物而形成的金屬蒸鍍用膜」。在專利文獻3的段落[0013]中,記載了「作為乙烯與α-烯烴的共聚方法,能夠列舉氣相法、漿料法、溶液法、高壓法等,但是由於用溶液法時在大量的溶劑存在下進行聚合,因此,導致該溶劑在聚合物中大量殘留,故而不優選。相對於此,用高壓法時,由於以單體濃度非常高的狀態進行聚合,所以能夠大幅提高聚合活性,能夠大幅減少溶劑和低分子量成分的殘留量。另外,氣相法中,由於也以不存在溶劑的狀態進行聚合,因此溶劑在聚合物中不殘留」。另外,在專利文獻3的實施例中,有「使用了用茂金屬型催化劑聚合得到的、乙烯/1-己烯共聚物(密度為0.922g/cm3、mfr為3.4g/10分鐘、(mw/mn)為1.9、平均支化數比為1.1)」的記載。但是,對具體的聚合方法(聚合條件)沒有記載。
在日本專利第4346004號公報(專利文獻4)中,記載了將使用了利用茂金屬催化劑聚合得到的lldpe的鋁蒸鍍膜與紙等的載體層貼合時,在鋁蒸鍍面與載體層之間,通過熔融聚乙烯的擠出層壓進行疊層的方法。另外,顯示通過使用了ldpe等的擠出層壓,得到粘接強度優異的疊層體。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開平7-166328號公報
專利文獻2:日本特開昭58-19309號公報
專利文獻3:日本特開平9-193324號公報
專利文獻4:日本專利4346004號公報
技術實現要素:
發明所要解決的課題
蒸鍍了無機物的膜(以下,有時稱為「無機物蒸鍍膜」。)通常捲成捲筒保存,之後在無機物蒸鍍膜上疊層其它基材。關於該保存,以在所有層都被捲起的蒸鍍膜中相鄰的蒸鍍膜的層之間、蒸鍍層側的表面和膜側的表面(以下,也稱為「非蒸鍍面」。)相接觸的狀態,進行長時間、具體而言1周以上,根據情況,進行1個月左右。
專利文獻1~4所述的由使用茂金屬催化劑得到的乙烯系聚合物構成的膜,與由使用鈦系齊格勒催化劑得到的乙烯系聚合物構成的膜相比,與鋁等的無機物的接合強度(蒸鍍強度)得到改善,但是判斷將蒸鍍膜以捲成捲筒的狀態長時間保存時,蒸鍍層表面的潤溼指數降低,例如,以乾式層壓將保存1周以上的蒸鍍膜與其它基材貼合時,蒸鍍膜與其它基材的接合強度與使用剛製造好後的蒸鍍膜時相比要低。
本發明的發明人為了得到即使將蒸鍍膜以捲成捲筒的狀態長時間保存也不會降低蒸鍍層表面與其它基材接合時的接合強度的蒸鍍膜,研究了蒸鍍層表面的潤溼指數降低的原因,結果發現,即使是目前認為低分子量成分等在表面滲出較少、由使用茂金屬催化劑得到的乙烯·α-烯烴共聚物構成的膜,在由以90℃以下的聚合溫度進行溶液聚合得到的乙烯·α-烯烴共聚物、或以氣相聚合得到的乙烯·α-烯烴共聚物構成的膜中,也會使這些乙烯·α-烯烴共聚物中所含的低分子量成分等在非蒸鍍面滲出,轉印到捲成捲筒的蒸鍍膜中相鄰的蒸鍍膜的層的蒸鍍面,降低蒸鍍層表面的潤溼指數。
本發明在於提供一種無機物蒸鍍用膜、蒸鍍膜及其製造方法、和使用該蒸鍍膜的疊層體,其中,該無機物蒸鍍用膜即使在形成無機物蒸鍍層、以捲筒狀態長時間保存後,也不會使乾式層壓加工時的無機物蒸鍍面的粘接性降低。
用於解決課題的方法
本發明的要點如下所述。
[1]
一種含有單層或多層的樹脂層的無機物蒸鍍用膜,其特徵在於:
全部上述樹脂層含有在190℃測得的熔融張力(mt)為5.0g以下的乙烯系聚合物(a),該無機物蒸鍍用膜滿足下述條件(1)~(3),
條件(1):將上述無機物蒸鍍用膜在23℃、相對溼度50%的條件下放置7天以上,接著,在氦氣流中以300℃加熱5分鐘,將產生的氣體在-100℃捕集後,再以300℃加熱2分鐘,由此產生的成分的量相對於每1mg上述無機物蒸鍍用膜為1.2μg以下,
條件(2):利用下述方法,使用二氯甲烷對上述無機物蒸鍍用膜的表面進行清洗,清洗後回收的二氯甲烷中所含的、含有5價磷的化合物的量為9μg以下,
條件(3):利用下述方法,使用二氯甲烷對上述無機物蒸鍍用膜的表面進行清洗,清洗後回收的二氯甲烷中所含的、6至10聚體的寡聚物的氧化物的量為1.5μg以下,
(利用二氯甲烷的清洗方法):在23℃、相對溼度50%的條件下放置7天以上,接著,對相對水平面傾斜45°的2張a4大小的上述無機物蒸鍍用膜的、與無機物蒸鍍層形成預定面相反側的表面重複3次用10ml的二氯甲烷進行清洗的操作,對該表面進行清洗。
[2]
如上述[1]所述的無機物蒸鍍用膜,其特徵在於:
上述乙烯系聚合物(a)在190℃測得的熔融張力(mt)為0.1g以上5.0g以下,上述條件(1)~(3)如下所述,
條件(1):將上述無機物蒸鍍用膜在23℃、相對溼度50%的條件下放置7天以上,接著,在氦氣流中以300℃加熱5分鐘,將產生的氣體在-100℃捕集後,再以300℃加熱2分鐘,由此產生的成分的量相對於每1mg上述無機物蒸鍍用膜為1.0×10-6μg以上1.2μg以下,
條件(2):利用下述方法,使用二氯甲烷對上述無機物蒸鍍用膜的表面進行清洗,清洗後回收的二氯甲烷中所含的、含有5價磷的化合物的量為1.0×10-6μg以上9μg以下,
條件(3):利用下述方法,使用二氯甲烷對上述無機物蒸鍍用膜的表面進行清洗,清洗後回收的二氯甲烷中所含的、6至10聚體的寡聚物的氧化物的量為1.0×10-6μg以上1.5μg以下,
(利用二氯甲烷的清洗方法):在23℃、相對溼度50%的條件下放置7天以上,接著,對相對水平面傾斜45°的2張a4大小的上述無機物蒸鍍用膜的、與無機物蒸鍍層形成預定面相反側的表面重複3次用10ml的二氯甲烷進行清洗的操作,對該表面進行清洗。
[3]
如上述[1]或[2]所述的無機物蒸鍍用膜,其特徵在於:
上述乙烯系聚合物(a)為將乙烯與碳原子數4~10的α-烯烴共聚得到的、同時滿足下述條件(i)和(ii)的乙烯系共聚物,
條件(i):根據astmd1238-89,在190℃、2.16kg負荷的條件下測得的熔體流動速率(mfr)在0.1~30g/10分鐘的範圍,
條件(ii):密度(d)在870~970kg/m3的範圍。
[4]
一種無機物蒸鍍膜,其特徵在於:
在上述[1]~[3]中任一項所述的無機物蒸鍍用膜的一個表面具備由無機物構成的無機物蒸鍍層。
[5]
如上述[4]所述的無機物蒸鍍膜,其特徵在於:
上述無機物為選自鋁、氧化矽、氧化鋁、氧化銦和氧化錫中的至少一種。
[6]
一種無機物蒸鍍膜的製造方法,用於製造上述[4]所述的無機物蒸鍍膜,該製造方法包括:
在上述無機物蒸鍍用膜的至少一個表面實施選自電暈處理、火焰處理、等離子體處理和uv處理中的一種以上的處理的工序a;和
在上述工序a之後在實施了上述處理的表面,通過選自真空蒸鍍法、濺射法和離子鍍敷法中的至少1種方法形成上述無機物蒸鍍層的工序b。
[7]
一種疊層膜,其具備上述[4]或[5]所述的無機物蒸鍍膜和設置於上述無機物蒸鍍層的、與上述無機物蒸鍍用膜相反側的表面的基材層。
[8]
如上述[7]所述的疊層膜,其中,上述基材層是使用乾式層壓法疊層於上述無機物蒸鍍層而成的。
[9]
一種包裝體,其是使用上述[4]或[5]所述的無機物蒸鍍膜、或者上述[7]或[8]所述的疊層膜而成的。
[10]
一種將上述[4]或[5]所述的無機物蒸鍍膜捲成捲筒狀而成的膜捲筒。
[11]
一種含有單層或多層的樹脂層的無機物蒸鍍用膜的製造方法,其包括將含有在190℃測得的熔融張力(mt)為5.0g以下的乙烯系聚合物(a)且形成為樹脂層時滿足下述條件(1)~(3)的樹脂成型的工序,
條件(1):將樹脂層在23℃、相對溼度50%的條件下放置7天以上,接著,在氦氣流中以300℃加熱5分鐘,將產生的氣體在-100℃捕集後,再以300℃加熱2分鐘,由此產生的成分的量相對於每1mg樹脂層為1.2μg以下,
條件(2):利用下述方法,使用二氯甲烷對樹脂層的表面進行清洗,清洗後回收的二氯甲烷中所含的、含有5價磷的化合物的量為9μg以下,
條件(3):利用下述方法,使用二氯甲烷對樹脂層的表面進行清洗,清洗後回收的二氯甲烷中所含的、6至10聚體的寡聚物的氧化物的量為1.5μg以下,
(利用二氯甲烷的清洗方法):在23℃、相對溼度50%的條件下放置7天以上,接著,對相對水平面傾斜45°的2張a4大小的上述樹脂層的表面重複3次用10ml的二氯甲烷進行清洗的操作,對該表面進行清洗。
[12]
如上述[11]所述的無機物蒸鍍用膜的製造方法,其特徵在於:
上述乙烯系聚合物(a)在190℃測得的熔融張力(mt)為0.1g以上5.0g以下,上述條件(1)~(3)如下所述,
條件(1):將樹脂層在23℃、相對溼度50%的條件下放置7天以上,接著,在氦氣流中以300℃加熱5分鐘,將產生的氣體在-100℃捕集後,再以300℃加熱2分鐘,由此產生的成分的量相對於每1mg樹脂層為1.0×10-6μg以上1.2μg以下,
條件(2):利用下述方法,使用二氯甲烷對樹脂層的表面進行清洗,清洗後回收的二氯甲烷中所含的、含有5價磷的化合物的量為1.0×10-6μg以上9μg以下,
條件(3):利用下述方法,使用二氯甲烷對樹脂層的表面進行清洗,清洗後回收的二氯甲烷中所含的、6至10聚體的寡聚物的氧化物的量為1.0×10-6μg以上1.5μg以下,
(利用二氯甲烷的清洗方法):在23℃、相對溼度50%的條件下放置7天以上,接著,對相對水平面傾斜45°的2張a4大小的樹脂層的表面重複3次用10ml的二氯甲烷進行清洗的操作,對該表面進行清洗。
發明的效果
在本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜的一個面蒸鍍無機物而成的無機物蒸鍍膜,以在相鄰的無機物蒸鍍膜間使無機物蒸鍍層與無機物蒸鍍用膜(即,無機物蒸鍍膜的非蒸鍍面)對置的方式重疊保存時,例如,在以捲成捲筒的狀態保存時,即使長時間保存,也可以抑制無機物蒸鍍層表面的潤溼性的降低。因此,即使在如上所述重疊且長時間保存的無機物蒸鍍膜的無機物蒸鍍層貼合其它基材,與作為無機物蒸鍍膜使用以往的蒸鍍膜時相比,無機物蒸鍍層與其它基材之間的粘接強度也大,其結果,例如,脫層和熱封強度降低等的熱封不良等顯著減少。另外,向無機物蒸鍍層表面的油墨密合性也比以往的無機物蒸鍍膜提高,印刷狀態等變好,因此,印刷不良顯著減少。
具體實施方式
以下,進一步詳細地說明本發明。
此外,本發明中,對於設置於無機物蒸鍍用膜一個面的由無機物構成的薄膜,無論其形成方法是否為蒸鍍法,為了方便,有時稱為「無機物蒸鍍層」或簡稱為「蒸鍍層」。
另外,對於用於在表面設置無機物蒸鍍層的膜,無論其形成方法是否為蒸鍍法,為了方便,有時稱為「無機物蒸鍍用膜」或簡稱為「蒸鍍用膜」。
[無機物蒸鍍用膜]
本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜為含有單層或多層的樹脂層的無機物蒸鍍用膜,全部上述樹脂層含有在190℃測得的熔融張力為5.0g以下的乙烯系聚合物(a),該無機物蒸鍍用膜滿足後述的條件(1)~(3)。
〈乙烯系聚合物(a)〉
上述乙烯系聚合物(a)在190℃測得的熔融張力為5.0g以下、優選為4.5g以下、進一步優選為4.0g以下。此外,更詳細而言,該值是通過後述的實施例採用的方法或同等的方法進行測定時的值。
上述乙烯系聚合物(a)中,由於引起機械強度的降低的長鏈支鏈少,因此,含有這樣的乙烯系聚合物(a)的膜的密封強度良好,另外,一般由於膜所使用的乙烯系聚合物中的長鏈支鏈的存在而膜強度、密封強度有時降低,但本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜使用在190℃測得的熔融張力為5.0g以下的乙烯系聚合物(a),因此,膜的機械強度良好。
另外,上述乙烯系聚合物(a)在190℃測得的熔融張力優選為0.1g以上、更優選為0.3g以上。低於0.1g時,存在熔融時的穩定性差、容易變得難以進行制膜的趨勢。
上述乙烯系聚合物(a)的熔融張力例如能夠通過不使用高壓法ldpe而是使用利用催化劑以中壓或低壓條件聚合得到的lldpe來降低。
成型為膜的上述乙烯系聚合物(a)優選滿足下述條件(i)~(iii)。
條件(i):上述乙烯系聚合物(a)的、根據astmd1238-89在190℃、2.16kg負荷的條件下測得的熔體流動速率(mfr)通常在0.1g/10分鐘以上30g/10分鐘以下。
下限值更優選為0.5g/10分鐘、進一步優選為0.7g/10分鐘、更優選為1.0g/10分鐘,上限值更優選為28g/10分鐘、進一步優選為25g/10分鐘。熔體流動速率(mfr)大於上述下限值時,含有乙烯系聚合物(a)的材料的擠出性良好,制膜性良好。另外,小於上述上限值時,密封強度等的膜的強度優異。
乙烯系聚合物的熔體流動速率(mfr)極其依賴於分子量,熔體流動速率(mfr)越小則分子量越大,熔體流動速率(mfr)越大則分子量越小。另外,已知乙烯系聚合物的分子量由聚合體系內的氫與乙烯的組成比(氫/乙烯)決定(例如,曾我和雄等編、《catalyticolefinpolymerization》、講談社サイエンティフィク、1990年、p.376)。因此,通過使氫/乙烯增減,能夠使乙烯系聚合物的熔體流動速率(mfr)增減。
條件(ii):上述乙烯系聚合物(a)的密度通常在870kg/m3以上970kg/m3以下。
密度的下限值優選為880kg/m3、更優選為885kg/m3,密度的上限值優選為965kg/m3、更優選為960kg/m3。密度為上述下限值以上時,上述乙烯系聚合物(a)的膜的發粘少,膜的加工性和抗粘連性優異。密度為上述上限值以下時,膜的強度(包括密封強度)優異。
上述乙烯系聚合物(a)的密度依賴於乙烯系聚合物(a)的α-烯烴含量,α-烯烴含量越少則密度越高,α-烯烴含量越多則密度越低。另外,已知乙烯系聚合物(a)中的α-烯烴含量由聚合體系內的α-烯烴與乙烯的組成比(α-烯烴/乙烯)來決定(例如,walterkaminsky,makromol.chem.193,p.606(1992))。因此,通過使α-烯烴/乙烯增減,能夠製造具有上述範圍的密度的乙烯系聚合物。
上述乙烯系聚合物(a)的密度能夠根據jisk7112,將mfr測定時得到的股料在100℃熱處理1小時,進一步在室溫放置1小時之後,用密度梯度管法來測定。
條件(iii):上述乙烯系聚合物(a)的、以gpc測得的重均分子量(mw)與數均分子量(mn)的比(mw/mn)通常為1.5以上6.0以下。
mw/mn的下限值更優選為1.6、進一步優選為1.7,mw/mn的上限值更優選為5.9、進一步優選為5.8、特別優選為5.7。mw/mn為上限值以下時,低分子量成分少,上述乙烯系聚合物(a)的膜的發粘少,耐汙染性良好,為下限值以上時,乙烯系聚合物的擠出性良好。
上述乙烯系聚合物(a)的重均分子量與數均分子量的比(mw/mn)的值是使用waters公司制gpc-150c、如下所述操作進行測定時得到的值。
分離柱:tskgelgmh6-ht×2和tskgelgmh6-htl×2
柱大小:各自內徑7.5mm、長度300mm
柱溫度:140℃
流動相:鄰二氯苯和作為抗氧化劑的0.025重量%的bht(二丁基羥基甲苯)
流動速度:1.0ml/分鐘
試樣濃度:0.15重量%
試樣注入量:500μl
檢測器:差示折射計
標準聚苯乙烯:東曹公司制的單分散聚苯乙烯(分子量495~2060萬)
分子量:通用校正後的聚乙烯換算的分子量
上述乙烯系聚合物(a)為乙烯均聚物或乙烯共聚物,為乙烯共聚物時,優選為乙烯與碳原子數4以上10以下的α-烯烴的共聚物,更優選為乙烯與碳原子數6~10的α-烯烴的共聚物。使用碳原子數4的α-烯烴時,優選也一併使用碳原子數6~10的α-烯烴。作為與乙烯的共聚中使用的碳原子數4~10的α-烯烴,可以列舉1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯等。
上述乙烯系聚合物(a)含有通常為50~100摩爾%、更優選為70~100摩爾%的源自乙烯的結構單元,含有通常為0~50摩爾%、更優選為0~30摩爾%的源自碳原子數4以上10以下的α-烯烴的結構單元(其中,使兩者的合計為100摩爾%。)。
〈乙烯系聚合物(a)的製造方法〉
上述乙烯系聚合物(a)能夠使用齊格勒催化劑或茂金屬催化劑、通過高溫溶液法來製造。高溫溶液法是將己烷等作為溶劑進行加壓、在高溫下以均勻的狀態製造聚合物的方法。用高溫溶液法時,以均相進行反應,因此,所得到的乙烯系聚合物(a)的組成分布小,作為結果,能夠抑制寡聚物的生成和其它揮發性化合物的生成。另外,通過將己烷等溶劑在大氣壓下進行閃蒸而除去,將析出的聚合物另外乾燥。在閃蒸時,寡聚物和揮發性化合物也隨著溶劑一起被除去。此外,在在工業上用高溫溶液法製造上述乙烯系聚合物(a)時,優選採用連續工藝,在該連續工藝中,連續供給溶劑、原料,並且重複進行上述的閃蒸操作,回收產物和原料單體。
因此,用高溫溶液法得到的乙烯系聚合物(a)的膜具有從膜滲出的成分的量極少這樣的特徵。
〈任意成分〉
構成本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜的各樹脂層可以任意地含有抗氧化劑和/或其氧化物、表面活性劑等的添加物。
作為上述抗氧化劑,如果是市售品,例如,可以列舉irgafos168(商品名)、irganox1076(商品名)、irganox1010(商品名)、sumilizergp(商品名)。
在本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜中配合有這些抗氧化劑時,上述抗氧化劑比乙烯系聚合物(a)優先被氧化,由此,可以防止乙烯系聚合物(a)的氧化。上述抗氧化劑為含有氧化值iii的磷的磷系抗氧化劑時,通過上述抗氧化劑被氧化,磷的氧化值從iii變為v。
作為上述表面活性劑,可以列舉陽離子系表面活性劑、非離子系表面活性劑、陰離子系表面活性劑等,優選脂肪族醯胺、烷基醚等。
〈無機物蒸鍍用膜的物性〉
本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜滿足下述條件(1)~(3)。
條件(1):將上述無機物蒸鍍用膜(或後述的無機物蒸鍍膜)在23℃、相對溼度50%的條件下放置7天以上,接著,在氦氣流中以300℃加熱5分鐘,將產生的氣體在-100℃捕集後,進一步以300℃加熱2分鐘,由此產生的成分(以下,也稱為「低分子量成分」。)的量相對於每1mg上述無機物蒸鍍用膜為1.2μg以下。該量是將上述低分子量成分利用氣相色譜進行分析、將10聚體的乙烯寡聚物作為標準物質進行換算定量得到的值。
此外,上述無機物蒸鍍膜中的蒸鍍層的質量與無機物蒸鍍用膜的質量相比,小至能夠無視,因此,相對於每1mg無機物蒸鍍膜的上述低分子量成分的量實質上與相對於每1mg上述無機物蒸鍍用膜的上述低分子量成分的量相同。
上述低分子量成分的量相對於每1mg上述無機物蒸鍍用膜優選為1.1μg以下、更優選為1.0μg以下。另外,上述低分子量成分的量相對於每1mg上述無機物蒸鍍用膜例如為1.0×10-6μg以上、更具體而言為1.0×10-5μg以上。
上述低分子量成分是將在上述無機物蒸鍍用膜的一個表面具備無機物蒸鍍層而成的蒸鍍膜捲成捲筒並在23℃保存7天以上的長時間時,從無機物蒸鍍用膜滲出(bleedout)的成分。上述低分子量成分的量多時,大量的上述低分子量成分從捲成捲筒的無機物蒸鍍膜的無機物蒸鍍用膜滲出,轉印到相鄰的無機物蒸鍍膜的層的無機物蒸鍍層面,無機物蒸鍍層表面的潤溼指數大幅降低。
作為膜成型用樹脂使用上述乙烯系聚合物(a),不在上述乙烯系聚合物(a)中配合如滑爽劑等的進行滲透來表現性能的類型的添加劑這樣容易移動到膜表面的物質,並且在250℃以下的樹脂溫度成型為膜,由此,能夠製造滿足條件(1)的無機物蒸鍍用膜。
條件(2):利用下述方法,使用二氯甲烷對上述無機物蒸鍍用膜(或後述的無機物蒸鍍膜)的非蒸鍍層的表面(沒有蒸鍍無機物的面)進行清洗,清洗後回收的二氯甲烷中所含的、含有5價磷的化合物的量為9μg以下。
上述含有5價磷的化合物的量優選為8μg以下。另外,上述含有5價磷的化合物的量例如為1.0×10-6μg以上、更具體而言為1.0×10-5μg以上。使其為該下限值以下的值時,有時對其它添加劑的配合量、聚合聚合物(a)時的聚合催化劑和聚合引發劑的添加也會產生不利的影響(限制)。
(利用二氯甲烷的清洗方法):在23℃、相對溼度50%的條件下放置7天以上,接著,對相對水平面傾斜45°的2張a4大小的上述無機物蒸鍍用膜的、與無機物蒸鍍層形成預定面相反側的表面(整個面)在室溫(25℃)重複3次用10ml的二氯甲烷進行清洗的操作,對該表面進行清洗。
本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜有時由在上述乙烯系聚合物(a)中添加了抗氧化劑等添加劑而得到的材料形成。上述添加劑可以在添加後氧化。該添加劑或其氧化物有時在本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜的表面滲出。
如果作為含有5價磷的化合物的磷系抗氧化劑的氧化物存在於本發明所涉及的無機物蒸鍍膜的無機物蒸鍍層,則該磷系抗氧化劑的氧化物的極性對無機物蒸鍍層的潤溼性產生影響。這樣的磷系抗氧化劑的氧化物由於在製造無機物蒸鍍膜並捲成捲筒時從非蒸鍍面被轉印到蒸鍍面而產生。因此,將在本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜的一個面蒸鍍無機物而得到的無機物蒸鍍膜捲成捲筒等並重疊保存時,從防止磷系抗氧化劑的氧化物從無機物蒸鍍膜的無機物蒸鍍用膜表面向與該表面重疊的蒸鍍膜的無機物蒸鍍層的表面轉印的觀點考慮,不優選在無機物蒸鍍用膜的表面存在一定量以上的磷系抗氧化劑的氧化物。
用二氯甲烷對由含有上述乙烯系聚合物(a)的材料形成的無機物蒸鍍用膜的非蒸鍍面的表面的整個面進行清洗時,能夠將在上述無機物蒸鍍用膜的表面滲出的成分從上述無機物蒸鍍用膜分離。被分離的成分能夠通過公知的分析手段鑑定、定量。
滲出的成分通常極為微量,但是含有在其中的磷的存在可以由利用感應耦合等離子體原子發光分光分析(icp-aes)或感應耦合等離子體質量分析(icp-ms)的無機分析來確認。被確認存在的磷化合物能夠通過利用fd-ms的分子量的測定、與氣相色譜或液相色譜串聯(inline)連接的質量分析儀(gc-ms,lc-ms)來鑑定,另外,有時也一併鑑定磷化合物的氧化物。上述含有5價磷的化合物的定量能夠例如利用後述的實施例中採用的方法或同等的方法來實施。作為gc-ms或lc-ms中的標準試劑,在無法得到要測定的含有5價磷的化合物時,也可以將氧化前的含有3價磷的化合物作為定量的指標。
此外,為了分析磷是3價還是5價,可以使用31p-nmr,也可以使用離子色譜/icp/ms等。
就上述含有5價磷的化合物的量而言,例如能夠通過減少磷系的抗氧化劑、阻燃劑相對於上述乙烯系聚合物(a)的配合量,或者通過在將無機物蒸鍍用膜成型時在低溫進行成型使得磷系的抗氧化劑不變化為含有5價磷的化合物,來使上述含有5價磷的化合物的量減少。
條件(3):利用上述方法,使用二氯甲烷對上述無機物蒸鍍用膜的非蒸鍍面的表面進行清洗,清洗後回收的二氯甲烷中所含的、6至10聚體的寡聚物的氧化物的量為1.5μg以下。
該寡聚物的氧化物的量優選為1.0μg以下、最優選為檢出界限以下。另外,該寡聚物的氧化物的量例如為1.0×10-6μg以上、更具體而言為1.0×10-5μg以上。要使其為該下限值以下的值時,有時對其它添加劑的配合量、聚合聚合物(a)時的聚合催化劑和聚合引發劑的添加也會產生不利的影響(限制)。
該寡聚物的氧化物例如能夠通過後述的實施例中採用的方法或同等的方法來定量。
聚合物與甲烷、水、氯化鈉這樣的低分子化合物不同,根據合成法的特性,以分子量具有一定程度的寬度的狀態來製造。因此,大多情況下,聚合物中含有分子量比主成分還低的寡聚物。使用聚合物製作膜等時,有時其中含有的寡聚物滲出到膜表面。本申請中發現,不是一般所觀測的通常的寡聚物、而是被氧化的寡聚物特別是對無機物蒸鍍層的汙染性高。被氧化的寡聚物與寡聚物同樣,分子量也小於主成分,因此容易在膜內部移動,另外由於被氧化具有羰基這樣的極性基團,因此,具有容易附著於無機物蒸鍍層的特徵。因此,氧化寡聚物與一般已知的寡聚物相比,能夠特別強地汙染無機物蒸鍍層,並且由於附著力高,因此也難以清洗去除,在使用粘接劑將蒸鍍膜與其它的膜層壓時容易產生不良影響。
作為膜成型用樹脂使用上述乙烯系聚合物(a),不在上述乙烯系聚合物(a)中配合如滑爽劑等的進行滲透來表現性能的類型的添加劑這樣容易移動到膜表面的物質,並且在250℃以下的樹脂溫度成型為膜,由此,能夠製造滿足條件(3)的無機物蒸鍍用膜。
本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜優選還滿足以下的條件(4)。
條件(4):本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜中有時所含有的表面活性劑的量優選相對於無機物蒸鍍用膜100重量%為0.1重量%以下。
這些表面活性劑能夠從本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜使用丙酮/己烷(1/1=v/v)混合溶劑利用索格利特提取法進行提取,將提取液用蒸發器濃縮之後,利用tlc分級進行鑑定,根據需要,能夠由hplc測定時的保留時間、峰強度和校準線進行鑑定並定量。
本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜可以是單層的膜,也可以是二層或三層以上的多層膜。
另外,無機物蒸鍍用膜為多層膜時,各層中使用含有上述乙烯系聚合物(a)的層,各層中使用的乙烯系聚合物的密度的範圍通常為870~970kg/m3。
另外,例如,將在本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜上蒸鍍無機物得到的蒸鍍膜用於包裝材料的密封膜時,為了得到穩定的低溫熱封性,可以將本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜形成為二層膜,該二層膜中,作為密封層(非蒸鍍面)中使用的乙烯系聚合物(a),使用具有比被蒸鍍層(被蒸鍍面)中使用的乙烯系聚合物(a)低的密度的乙烯系聚合物(a)。
另外,將本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜形成為疊層有三層以上乙烯系聚合物層的多層膜時,只要不損及無機物蒸鍍用膜的制膜性、在所得到的無機物蒸鍍用膜設置蒸鍍層時的加工性、或無機物蒸鍍用膜加工適應性、以及無機物蒸鍍用膜的作為包裝材料的品質,希望各層中所使用的乙烯系聚合物為上述乙烯系聚合物(a),並且中間層中所使用的乙烯系聚合物(a)的密度高於最外層中所使用的乙烯系聚合物(a)的密度。
本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜的厚度可以根據用途適當確定,但通常在5~1000μm的範圍、優選在8~300μm的範圍、進一步優選在10~100μm的範圍。對於無機物蒸鍍用膜,為了改善與所蒸鍍的無機物的粘接性,也可以對蒸鍍無機物的面(被蒸鍍面)進行電暈處理、火焰處理、等離子體處理、底塗處理等的表面處理。此外,本發明中,本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜為單層時,有時將在表面形成無機物蒸鍍層的層面稱為被蒸鍍層面,將在表面未形成無機物蒸鍍層的層面稱為非蒸鍍層面,為二層以上的多層膜時,有時將構成多層膜的各層內在表面形成無機物蒸鍍層的層稱為「被蒸鍍層」或「層壓層」,將在表面未形成無機物蒸鍍層的層稱為「熱熔接層」。
本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜可以使用各種公知的製造方法製造,具體而言,例如,可以使用上述乙烯系聚合物(a),使用t-模膜成型機或吹脹膜成型機來製造。作為無機物蒸鍍用膜得到多層膜時,可以使用二層或三層結構等的多層模通過共擠出成型來製造。其中,從厚度精度的方面考慮,更優選t-模成型。
另外,本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜的製造方法包括將含有在190℃測得的熔融張力(mt)為5.0g以下的乙烯系聚合物(a)並且形成為樹脂層時滿足下述條件(1)~(3)的樹脂成型為單層或多層的樹脂層的工序。所得到的無機物蒸鍍用膜能夠發揮上述的本發明的效果。
條件(1):將樹脂層在23℃、相對溼度50%的條件下放置7天以上,接著,在氦氣流中以300℃加熱5分鐘,將產生的氣體在-100℃捕集後,再以300℃加熱2分鐘,由此產生的成分的量相對於每1mg樹脂層為1.2μg以下,
條件(2):利用下述方法,使用二氯甲烷對樹脂層的表面進行清洗,清洗後回收的二氯甲烷中所含的、含有5價磷的化合物的量為9μg以下,
條件(3):利用下述方法,使用二氯甲烷對樹脂層的表面進行清洗,清洗後回收的二氯甲烷中所含的、6至10聚體的寡聚物的氧化物的量為1.5μg以下,
(利用二氯甲烷的清洗方法):在23℃、相對溼度50%的條件下放置7天以上,接著,對相對水平面傾斜45°的2張a4大小的樹脂層的表面重複3次用10ml的二氯甲烷進行清洗的操作,對該表面進行清洗。
關於條件(1)~(3)的詳細內容如上所述。
此外,本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜的製造方法可以為包括如下工序的方式,該工序為:關於含有在190℃測得的熔融張力(mt)為5.0g以下的乙烯系聚合物的樹脂組合物,確認在形成樹脂層時滿足條件(1)~(3),將確認了滿足上述條件的樹脂組合物成型為單層或多層的樹脂層。在這樣的無機物蒸鍍用膜的製造方法中,由於在原料的選擇中確認形成為樹脂層時滿足條件(1)~(3),因此,所得到的無機物蒸鍍用膜能夠發揮上述的本發明的效果。
[無機物蒸鍍膜]
本發明所涉及的無機物蒸鍍膜為在上述無機物蒸鍍用膜的一個面(被蒸鍍面)具有由無機物形成的蒸鍍層的膜。
本發明所涉及的無機物蒸鍍膜有時以捲成捲筒的狀態保存。此時,在相鄰的無機物蒸鍍膜的層之間,無機物蒸鍍層的表面與無機物蒸鍍用膜(即,含有上述乙烯系聚合物(a)的膜)的非蒸鍍面長時間接觸,具體而言接觸1周以上、根據情況1個月左右。使用了滿足上述的條件(1)~(3)的無機物蒸鍍用膜的本發明所涉及的無機物蒸鍍膜中,即使在如上所述捲成捲筒並保存長時間、具體而言1周以上時,無機物蒸鍍層表面的潤溼指數的降低也少。具體而言,捲成捲筒前的無機物蒸鍍層表面的潤溼指數例如為60dyn左右,以捲成捲筒的狀態放置1周以上後的無機物蒸鍍層表面的潤溼指數優選為32dyn以上、進一步優選為35dyn以上。
〈無機物〉
作為上述無機物,只要是能夠蒸鍍於上述無機物蒸鍍用膜的無機物即可,沒有特別限定,具體而言,可以列舉mg、al、si、ca、sc、ti、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn、rb、sr、y、nb、zr、mo、ag、cd、in、sn、sb、cs、ba、la、ta、hf、w、ir、tl、pb、bi、稀土類等的金屬、以及這些金屬的氧化物、氮化物、氮氧化物、硫化物、磷化物等。這些可以單獨使用一種,也可以並用2種以上。另外,si、sb等一般也有時被分類為半金屬,但是在本發明中看作金屬。
作為上述無機物,可以優選列舉鋁、二氧化矽(矽氧化物)、氧化鋁(鋁氧化物)、氧化鋯(鋯氧化物)和氧化鈦(鈦氧化物),可以更優選列舉鋁、二氧化矽和氧化鋁。
上述無機物在上述蒸鍍用膜的表面作為以微粒狀分散或凝集的結構體存在,或者作為膜狀的結構體存在。
從對蒸鍍膜賦予耐氣體阻隔性的觀點考慮,上述蒸鍍層的厚度通常為以上、優選為以上,從對蒸鍍膜賦予耐彎曲性的觀點考慮,通常為以下、優選為以下。
〈無機物蒸鍍膜的製造方法〉
本發明所涉及的無機物蒸鍍膜能夠通過在本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜的表面(無機物蒸鍍用膜為多層膜時,在其層壓層的表面)蒸鍍無機物而形成無機物的薄膜(即,無機物蒸鍍層)來製造。
作為在蒸鍍用膜的表面形成無機物的薄膜的方法,能夠採用公知的各種方法,能夠例示化學蒸鍍(cvd)、低壓cvd和等離子體cvd等的化學蒸鍍法、真空蒸鍍(反應性真空蒸鍍)、濺射(反應性濺射)和離子鍍敷(反應性離子鍍敷)等的物理蒸鍍法(pvd)、低壓等離子體噴塗和等離子體噴塗等的等離子體噴塗法。
用這些方法形成無機物蒸鍍層時,通過在氮等不活潑氣體存在下以儘量低溫、且縮短處理時間實施在真空下進行的工序以外的工序,能夠抑制來自構成上述蒸鍍用膜的上述乙烯系聚合物(a)的氧化物的生成。
另外,為了無機物蒸鍍用膜的靜電除去或者提高無機物蒸鍍用膜與無機物蒸鍍層的粘接性,可以在蒸鍍前對無機物蒸鍍用膜的表面進行等離子體處理。作為產生等離子體的方法,可以列舉直流輝光放電、高頻放電、微波放電等。放電中需要向蒸鍍槽導入氣體,作為該氣體,可以列舉氬、氦、氧、氮等放電中一般使用的各種氣體。
另外,也可以在即將要進行蒸鍍前,使用超聲波乾洗機,除去附著於本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜的蒸鍍面的異物。
本發明所涉及的蒸鍍膜可以作為包裝用膜使用。
[疊層膜]
本發明的疊層膜是在上述本發明所涉及的無機物蒸鍍膜的無機物蒸鍍層面疊層(貼合)基材層而成的膜。
本發明所涉及的無機物蒸鍍膜使用上述本發明所涉及的無機物蒸鍍用膜作為無機物蒸鍍用膜而成,因此,即使將以捲成捲筒的狀態長時間保存的無機物蒸鍍膜的無機物蒸鍍層與基材層通過乾式層壓法貼合,在無機物蒸鍍層面也不會轉印上述寡聚物等,或轉印的量極少,因此,與基材之間的層壓強度的降低少,將本發明所涉及的疊層膜作為包裝材料使用時,特別能夠抑制熱封強度的降低。
〈基材層〉
作為上述基材層,例如,可以列舉紙、含有熱塑性樹脂的膜。
作為上述熱塑性樹脂,能夠例示各種公知的熱塑性樹脂,例如,聚烯烴(聚乙烯、聚丙烯、聚4-甲基-1-戊烯、聚丁烯等)、聚酯(聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等)、聚醯胺(尼龍-6、尼龍-66、聚己二醯間苯二甲胺等)、聚氯乙烯、聚醯亞胺、乙烯·乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯腈、聚碳酸酯、聚苯乙烯、離聚物、或這些的混合物等。這些之中,優選聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚醯胺等拉伸性、透明性良好的熱塑性樹脂。
上述含有熱塑性樹脂的膜可以是無拉伸膜,也可以是拉伸膜。其中,由於雙軸拉伸膜的剛性優異,故而優選。此外,對基材層可以根據需要實施印刷。
〈疊層膜的製造方法〉
本發明所涉及的疊層膜能夠通過將本發明所涉及的無機物蒸鍍膜與上述基材隔著上述無機物蒸鍍層疊層來製造。作為疊層方法,可以列舉各種公知的製造方法,可以列舉擠出層壓法、乾式層壓法等。
實施例
接著,列舉實施例對本發明進行更具體的說明,但是本發明不限制於這些實施例。
實施例和比較例中的物性值等通過以下的測定方法求出。
(測定方法)
《乙烯系聚合物》
〈熔融張力〉
熔融張力(mt)通過測定將熔融的乙烯系聚合物以一定速度拉伸時的應力來確定。測定中使用東洋精機製作所制mt測定機。測定條件為樹脂溫度190℃、熔融時間6分鐘、料筒直徑擠出速度15mm/分鐘、卷取速度24m/分鐘(熔融長絲斷開的情況下,將卷取速度每次降低5m/分鐘)、噴嘴直徑噴嘴長度8mm。
〈mfr〉
根據jisk6760,以190℃、2.16kg負荷進行測定。
〈密度〉
根據jisk6760進行測定。
〈分子量分布〉
以下述的條件進行測定。
分析軟體:色譜數據系統empower(waters公司)
柱:tskgelgmh6-ht×2+tskgelgmh6-htl×2
(內徑7.5mm×長度30cm,東曹公司)
流動相:鄰二氯苯(和光純藥特級試劑)和作為抗氧化劑的0.025重量%的bht(二丁基羥基甲苯)
檢測器:差示折射計(裝置內置)
柱溫度:140℃
流速:1.0ml/分鐘
注入量:500μl
取樣時間間隔:1秒
試樣濃度:0.15%(w/v)
分子量校正:單分散聚苯乙烯(東曹公司)/分子量495~分子量2060萬
根據z.crubisic,p.rempp,h.benoit,j.polym.sci.,b5,753(1967)所述的通用校正的步驟,製作作為聚乙烯分子量換算的分子量分布曲線,從該分子量分布曲線算出重均分子量mw和數均分子量mn,將其比(mw/mn)作為分子量分布。
《無機物蒸鍍用膜的製造方法》
根據下述條件製作一種三層或二種三層的無機物蒸鍍用膜。
成型機:modernmachinery制臺鑄塑成型機
螺杆:屏障型螺杆
模:800mm(寬度)、1.6mm(模唇寬度)
成型溫度:在180℃~250℃的範圍制膜穩定的溫度
冷卻輥溫度:60℃〔與冷卻輥接觸的層為被蒸鍍層(層壓層)側〕
層結構:被蒸鍍層(層壓層)/中間層/密封層(非蒸鍍層)=10/20/10(μm)
拉取速度:50m/分鐘
在製得的無機物蒸鍍用膜的被蒸鍍層表面,進行電暈處理,使得表面的潤溼張力為43dyn以上。
《無機物蒸鍍膜的製造方法》
通過高頻感應加熱方式,在10-4torr以下的真空下,使鋁加熱蒸發,以蒸鍍速度10m/分鐘連續地向無機物蒸鍍用膜的被蒸鍍面蒸鍍鋁,得到鋁的蒸鍍層的厚度為的無機物蒸鍍膜。
〈低分子量成分的量〉
將無機物蒸鍍用膜在23℃、相對溼度50%的條件下放置7天以上之後,在300℃加熱,利用氣相色譜分析此時產生的氣體,並將10聚體的乙烯寡聚物作為標準物質進行換算定量,將得到的值作為低分子量成分的產生量。即,進行利用氣相色譜的分析,使用10聚體的乙烯寡聚物,製作表示檢測峰與10聚體的乙烯寡聚物的實際量的相關性的校正曲線,使用該校正曲線,從用氣相色譜檢測到的總峰算出低分子量成分的產生量。
利用氣相色譜的分析中,具體而言,在樣品容器中準確地量取成型後在23℃、相對溼度50%的條件下放置7天以上的無機物蒸鍍用膜5mg,在氦氣流中以300℃加熱5分鐘,將產生的氣體在-100℃捕集。將其以300℃加熱2分鐘,供給gc/ms分析。測定條件等如下所述。
tds
裝置:gerstel公司制tds裝置
tds:300℃×5分鐘
cis:捕集溫度-100℃,解吸溫度300℃×2分鐘
gc/ms
裝置:agilent公司制6890n/5973-gc/ms
柱:zb-130m×0.32mm
試樣量:5~6mg
〈含有5價磷的化合物〉
將無機物蒸鍍用膜(a4大小×2張)成型後,在23℃、相對溼度50%的條件下放置7天。
接著,使用移液管,重複3次對無機物蒸鍍用膜的非蒸鍍面(密封層面)的表面用10ml的二氯甲烷進行清洗的操作,將其清洗液用蒸發器濃縮至10ml。將所得到的溶液供給氣相色譜,利用保留時間鑑定在無機物蒸鍍用膜中添加的sumilizergp(住友化學(株)制)及其氧化物,將氧化物換算為sumilizergp進行定量。測定條件等如下所述。
裝置:agilenttechnologies公司gc6890型
柱:agilenttechnologiesd公司hp-5
長度30m,內徑0.25mm,膜壓0.25μm
柱箱:在50℃保持5分鐘-以速度10℃/分鐘升溫-在320℃保持10分鐘
〈寡聚物的氧化物的量〉
將蒸鍍用膜(a4大小×2張)成型後,在23℃、相對溼度50%的條件下放置7天。
接著,重複3次用10ml的二氯甲烷對無機物蒸鍍用膜的非蒸鍍面進行清洗的操作。將清洗後回收的二氯甲烷用蒸發器濃縮後,從用fd-ms(裝置等如下所述)觀測得到的濃縮液中的乙烯10聚體寡聚物的峰強度(m/z=420)和乙烯10聚體寡聚物的氧化物(m/z=434)的峰強度,算出強度比a(乙烯10聚體寡聚物的氧化物的峰強度/(乙烯10聚體寡聚物的峰強度+乙烯10聚體寡聚物的氧化物的峰強度)。另外,利用氣相色譜,針對回收的二氯甲烷中所含的乙烯寡聚物(相當於6聚體至10聚體),將10聚體作為標準物質進行換算定量,將得到的值作為6~10聚體的乙烯寡聚物總量b(μg)。
另外,將b(μg)×a(強度比)的值作為寡聚物的氧化物的量(μg)。
fd-ms
裝置:日本電子制msjms-t100gc型(飛行時間型質量分析裝置)
agilenttechnologiesgc6890型
varian制顯微鏡ft-irfts-3100/uma-600型
〈潤溼性〉
在無機物蒸鍍膜剛製造好後,以鋁蒸鍍面與非蒸鍍面(密封層)密合的方式重疊無機物蒸鍍膜,對它們在疊層方向施加10kgf/100cm2的負荷,根據astmd523測定無機物蒸鍍膜剛製造好後以及在23℃放置7天和放置21天之後的蒸鍍面的潤溼指數(單位:dyn/cm)。
〈剛製造好後的無機物蒸鍍膜的熱封強度〉
將用上述方法剛製造好後(即,剛蒸鍍後)的無機物蒸鍍膜與由三井化學東賽璐株式會社出售的厚度25μm的單面電暈處理雙軸拉伸聚丙烯膜(非抗靜電級、商品名:opme-1),以無機物蒸鍍膜的鋁蒸鍍面和聚丙烯膜的電暈處理面接合的方式,使用下述配合的聚氨酯系粘接劑進行乾式層壓,夾在長度35cm寬度13cm的表面平滑的玻璃板中,載置8kg的重物,在40℃的送風恆溫乾燥機中放置48小時以上,通過該方法,得到層壓樣品。
聚氨酯系粘接劑
(a)三井化學制:商品名「takelaca969」
(b)三井化學制:商品名「takenatea5」
作為溶劑使用乙酸乙酯,配合為(a):(b)=18:6
塗布量:2.0g/m2
從乾燥機中取出層壓樣品,將無機物蒸鍍膜側的非蒸鍍面彼此重疊,根據下述方法測定層壓樣品的熱封強度。
使用單面加熱棒密封機
熱封壓力:2kg/cm2
熱封時間:1.0秒
密封棒的寬度:10mm
熱封溫度:140℃
試驗片寬度:15mm
剝離角度:180度
剝離速度:300mm/分鐘
〈40℃×14天保存後的無機物蒸鍍膜的熱封強度〉
從用上述方法製造得到的無機物蒸鍍膜採集20張無機物蒸鍍膜,以無機物蒸鍍膜的蒸鍍面與其它無機物蒸鍍膜的非蒸鍍面相面對的方式重疊20張無機物蒸鍍膜,將它們夾在長度35cm寬度13cm的表面平滑的玻璃板中,載置8kg的重物,在40℃的送風恆溫乾燥機中放置14天。之後,從這20張無機物蒸鍍膜中選擇具有與非蒸鍍面重疊的鋁蒸鍍面的無機物蒸鍍膜,將該無機物蒸鍍膜與由三井化學東賽璐株式會社出售的厚度25μm的單面電暈處理雙軸拉伸聚丙烯膜(非抗靜電級、商品名:opme-1),以無機物蒸鍍膜的鋁蒸鍍面和聚丙烯膜的電暈處理面接合的方式,使用下述配合的聚氨酯系粘接劑進行乾式層壓,夾在長度35cm寬度13cm的表面平滑的玻璃板中,載置8kg的重物,在40℃的送風恆溫乾燥機中放置48小時以上,通過該方法,得到層壓樣品。
聚氨酯系粘接劑
(a)三井化學制:商品名「takelaca969」
(b)三井化學制:商品名「takenatea5」
作為溶劑使用乙酸乙酯,配合為(a):(b)=18:6
塗布量:2.0g/m2
從乾燥機中取出層壓樣品,將無機物蒸鍍膜側的非蒸鍍面彼此重疊,根據下述方法測定層壓樣品的熱封強度。
使用單面加熱棒密封機
熱封壓力:2kg/cm2
熱封時間:1.0秒
密封棒的寬度:10mm
熱封溫度:140℃
試驗片寬度:15mm
剝離角度:180度
剝離速度:300mm/分鐘
〈熱封強度降低率(%)〉
通常,無機物蒸鍍膜大多作為將無機物蒸鍍膜的蒸鍍面與基材幹式層壓得到的疊層膜使用,因此,無機物蒸鍍膜的蒸鍍面的潤溼指數(潤溼張力)降低時,無機物蒸鍍膜的蒸鍍面與基材之間的層壓強度降低,特別是熱封強度的降低變得顯著。
接著,算出下式所示的熱封強度降低率(%)。
熱封強度降低率(%)=(s0-s14)/s0×100
(式中,s0是剛製造好後的無機物蒸鍍膜(層壓樣品)的熱封強度,s14是保存40℃×14天後的無機物蒸鍍膜(層壓樣品)的熱封強度。)
該熱封強度降低率的值越高,熱封強度的降低越大,表示層壓強度越降低,即,蒸鍍面的潤溼指數(潤溼張力)的降低越大。
〈無機物蒸鍍層的蒸鍍強度〉
在無機物蒸鍍膜的鋁蒸鍍層表面貼附cellophane膠帶(nichiban公司制ct405ap-18),使用高壓釜,以速度300mm/分鐘剝離cellophane膠帶,測定無機物蒸鍍層的蒸鍍強度、即無機物蒸鍍層與無機物蒸鍍用膜之間的剝離強度。表中的記號的意義如下所述。
○:在剝離後,鋁蒸鍍層存在於無機物蒸鍍用膜側。
×:在剝離後,鋁蒸鍍層存在於cellophane膠帶側。
記載為×的樣品實用上存在問題。
[實施例1]
在內容積1l的完全攪拌混合型連續聚合反應容器中,將乾燥的正己烷以4.3升/小時、茂金屬配位化合物(二(對甲苯基)亞甲基(環戊二烯基)(八甲基八氫二苯並芴基)二氯化鋯)的己烷溶液(0.16毫摩爾/l)以0.0106毫摩爾/小時、甲基鋁氧烷(mmao-3a:tosohfinechem公司制)的甲苯溶液(80毫摩爾/l)以5.3毫摩爾/小時、三異丁基鋁的己烷溶液(12毫摩爾/l)以1.8毫摩爾/小時的比例導入。不導入氫。同時,在聚合反應容器內將乙烯以480g/小時、1-辛烯以0.87kg/小時的比例連續供給,從聚合反應容器上部連續取出聚合溶液,使得聚合反應容器內的壓力為6.9mpa,以溫度150℃進行聚合反應。在從聚合反應容器連續取出的聚合溶液中添加少量的異丙醇作為去活化劑,進行閃蒸操作,使聚合反應容器內的壓力降低至大氣壓,使聚合物析出。然後,在氮流通下,用真空乾燥器在120℃以8小時使聚合物乾燥。該聚合中的乙烯轉化率為92%,乙烯系聚合物產量為0.62kg/小時。
在所得到的聚合物中添加1000ppmsumilizergp(住友化學(株)制)後,使用株式會社東洋精機製作所制的雙軸異向擠出機,將它們以設定溫度200℃、螺杆轉速100rpm的條件熔融混煉之後,擠出為股狀,切割得到粒料(s-1)。將該粒料(s-1)成型為無機物蒸鍍用膜。接著,在該無機物蒸鍍用膜的一個表面進行鋁的蒸鍍,得到無機物蒸鍍膜。
用上述記載的方法測定乙烯系聚合物、無機物蒸鍍用膜和無機物蒸鍍膜的物性。在表1中表示評價結果。
[實施例2]
在內容積1l的完全攪拌混合型連續聚合反應容器中,將乾燥的正己烷以4.3升/小時、茂金屬配位化合物(二(對甲苯基)亞甲基(環戊二烯基)(八甲基八氫二苯並芴基)二氯化鋯)的己烷溶液(0.16毫摩爾/l)以0.0106毫摩爾/小時、甲基鋁氧烷(mmao-3a:tosohfinechem公司制)的甲苯溶液(80毫摩爾/l)以5.3毫摩爾/小時、三異丁基鋁的己烷溶液(12毫摩爾/l)以1.8毫摩爾/小時的比例導入。同時,在聚合反應容器內將乙烯以480g/小時、1-辛烯以0.87kg/小時、氫以0.16g/小時的比例連續供給,從聚合反應容器上部連續取出聚合溶液,使得聚合反應容器內的壓力為6.9mpa,以溫度150℃進行聚合反應。在從聚合反應容器連續取出的聚合溶液中添加少量的異丙醇作為去活化劑,進行閃蒸操作,使聚合反應容器內的壓力降低至大氣壓,使聚合物析出。然後,在氮流通下,用真空乾燥器在120℃以8小時使聚合物乾燥。該聚合中的乙烯轉化率為92%,乙烯系聚合物產量為0.62kg/小時。
在所得到的乙烯系聚合物中不進行抗氧化劑等的添加劑的配合,將乙烯系聚合物以與實施例1同樣的方法粒料化,將所得到的粒料(s-2)成型為無機物蒸鍍用膜。接著,在該無機物蒸鍍用膜的一個表面進行鋁的蒸鍍,得到無機物蒸鍍膜。
用上述記載的方法測定乙烯系聚合物、無機物蒸鍍用膜和無機物蒸鍍膜的物性。在表1中表示評價結果。
[實施例3]
在內容積1l的完全攪拌混合型連續聚合反應容器中,將乾燥的正己烷以4.0升/小時、茂金屬配位化合物(二(對甲苯基)亞甲基(環戊二烯基)(八甲基八氫二苯並芴基)二氯化鋯)的己烷溶液(0.16毫摩爾/l)以0.0072毫摩爾/小時、甲基鋁氧烷(mmao-3a:tosohfinechem公司制)的甲苯溶液(80毫摩爾/l)以3.6毫摩爾/小時、三異丁基鋁的己烷溶液(12毫摩爾/l)以1.8毫摩爾/小時的比例導入。同時,在聚合反應容器內將乙烯以480g/小時、1-辛烯以0.078kg/小時、氫以0.30g/小時的比例連續供給,從聚合反應容器上部連續取出聚合溶液,使得聚合反應容器內的壓力為6.9mpa,以溫度150℃進行聚合反應。在從聚合反應容器連續取出的聚合溶液中添加少量的異丙醇作為去活化劑,進行閃蒸操作,使聚合反應容器內的壓力降低至大氣壓,使聚合物析出。然後,在氮流通下,用真空乾燥器在120℃以8小時使聚合物乾燥。該聚合中的乙烯轉化率為93.5%,乙烯系聚合物產量為0.45kg/小時。
在所得到的乙烯系聚合物中不進行抗氧化劑等的添加劑的配合,將乙烯系聚合物以與實施例1同樣的方法粒料化,將所得到的粒料(s-3)成型為無機物蒸鍍用膜。接著,在該無機物蒸鍍用膜的一個表面進行鋁的蒸鍍,得到無機物蒸鍍膜。
用上述記載的方法測定乙烯系聚合物、無機物蒸鍍用膜和無機物蒸鍍膜的物性。在表1中表示評價結果。
[實施例4]
使用由株式會社普瑞曼聚合物出售的利用溶液聚合法得到的乙烯系聚合物(商品名:ultzex4020m)的粒料,成型為無機物蒸鍍用膜。接著,在該無機物蒸鍍用膜的一個表面進行鋁的蒸鍍,得到無機物蒸鍍膜。
用上述記載的方法測定乙烯系聚合物、無機物蒸鍍用膜和無機物蒸鍍膜的物性。在表1中表示評價結果。
[實施例5]
在內容積1l的完全攪拌混合型連續聚合反應容器中,將乾燥的正己烷以4.2升/小時、茂金屬配位化合物(二(對甲苯基)亞甲基(環戊二烯基)(八甲基八氫二苯並芴基)二氯化鋯)的己烷溶液(0.16毫摩爾/l)以0.0106毫摩爾/小時、甲基鋁氧烷(mmao-3a:tosohfinechem公司制)的甲苯溶液(80毫摩爾/l)以5.3毫摩爾/小時、三異丁基鋁的己烷溶液(12毫摩爾/l)以1.8毫摩爾/小時的比例導入。不導入氫。同時,在聚合反應容器內將乙烯以480g/小時、1-己烯以0.65kg/小時的比例連續供給,從聚合反應容器上部連續取出聚合溶液,使得聚合反應容器內的壓力為6.9mpa,以溫度150℃進行聚合反應。在從聚合反應容器連續取出的聚合溶液中添加少量的異丙醇作為去活化劑,進行閃蒸操作,使聚合反應容器內的壓力降低至大氣壓,使聚合物析出。然後,在氮流通下,用真空乾燥器在120℃以8小時使聚合物乾燥。該聚合中的乙烯轉化率為92%、乙烯系聚合物產量為0.57kg/小時。
在所得到的聚合物中添加1000ppmirganox1076(商品名)後,將它們以與實施例1同樣的方法粒料化,將所得到的粒料(s-5)成型為無機物蒸鍍用膜。接著,在該無機物蒸鍍用膜的被蒸鍍面進行鋁的蒸鍍,得到無機物蒸鍍膜。
用上述記載的方法測定乙烯系聚合物、無機物蒸鍍用膜和無機物蒸鍍膜的物性。在表1中表示評價結果。
[表1]
[比較例1]
根據日本特開平9-183816的製造例1a-2所述的方法製造乙烯系聚合物,在所得到的聚合物中添加1000ppmsumilizergp(住友化學(株)制)後,以與實施例1同樣的方法粒料化,將所得到的粒料(c-1)成型為無機物蒸鍍用膜。接著,在該無機物蒸鍍用膜的一個表面進行鋁的蒸鍍,得到無機物蒸鍍膜。
用上述記載的方法測定乙烯系聚合物、無機物蒸鍍用膜和無機物蒸鍍膜的物性。在表2中表示評價結果。
[比較例2]
根據日本特開平9-183816的製造例1a-4所述的方法製造乙烯系聚合物,不配合抗氧化劑,直接以與實施例1同樣的方法粒料化,將所得到的粒料(c-2)成型為無機物蒸鍍用膜。接著,在該無機物蒸鍍用膜的一個表面進行鋁的蒸鍍,得到無機物蒸鍍膜。
用上述記載的方法測定乙烯系聚合物、無機物蒸鍍用膜和無機物蒸鍍膜的物性。在表2中表示評價結果。
[比較例3]
將由株式會社普瑞曼聚合物出售的利用溶液聚合法得到的乙烯·4-甲基-1-戊烯共聚物(商品名:ultzex4020l)的粒料成型為無機物蒸鍍用膜。接著,在該無機物蒸鍍用膜的一個表面進行鋁的蒸鍍,得到無機物蒸鍍膜。
用上述記載的方法測定乙烯系聚合物、無機物蒸鍍用膜和無機物蒸鍍膜的物性。在表2中表示評價結果。
[比較例4]
將由三井-杜邦聚合化學株式會社(dupont-mitsuipolychemicalsco.,ltd.)出售的由高壓自由基聚合法得到的聚乙烯(商品名:mirason11)的粒料成型為無機物蒸鍍用膜。接著,在該無機物蒸鍍用膜的一個表面進行鋁的蒸鍍,得到無機物蒸鍍膜。
用上述記載的方法測定乙烯系聚合物、無機物蒸鍍用膜和無機物蒸鍍膜的物性。在表2中表示評價結果。
[表2]
[實施例6]
將實施例3中使用的乙烯系聚合物的粒料(s-3)用於被蒸鍍層和中間層,將實施例1中使用的乙烯系聚合物的粒料(s-1)用於非蒸鍍層,製作3層膜,在由所得到的3層膜構成的無機物蒸鍍用膜的被蒸鍍層進行鋁的蒸鍍。
在表3中表示評價結果。
[實施例7]
將實施例4中使用的乙烯系聚合物的粒料(4020m)用於被蒸鍍層和中間層,將實施例3中使用的乙烯系聚合物的粒料(s-3)用於非蒸鍍層,製作3層膜,在由所得到的3層膜構成的無機物蒸鍍用膜的被蒸鍍層進行鋁的蒸鍍。
在表3中表示評價結果。
[實施例8]
將實施例4中使用的乙烯系聚合物的粒料(4020m)用於被蒸鍍層和中間層,將實施例2中使用的乙烯系聚合物的粒料(s-2)用於非蒸鍍層,製作3層膜,在由所得到的3層膜構成的無機物蒸鍍用膜的被蒸鍍層進行鋁的蒸鍍。
在表3中表示評價結果。
[比較例5]
將實施例4中使用的乙烯系聚合物的粒料(4020m)用於被蒸鍍層和中間層,將比較例1中使用的乙烯共聚物粒料(c-1)用於非蒸鍍層,製作3層膜,在由所得到的3層膜構成的無機物蒸鍍用膜的被蒸鍍層進行鋁的蒸鍍。
在表3中表示評價結果。
[比較例6]
將比較例3中使用的乙烯聚合物的粒料(4020l)用於被蒸鍍層和中間層,將實施例3中使用的乙烯系聚合物的粒料(s-3)用於非蒸鍍層,製作3層膜,在由所得到的3層膜構成的無機物蒸鍍用膜的被蒸鍍層進行鋁的蒸鍍。
在表3中表示評價結果。
[表3]
實施例1、5的無機物蒸鍍膜中,作為乙烯系聚合物(a),使用了通過溶液法並利用茂金屬催化劑製造的聚乙烯。該聚乙烯的組成分布、分子量分布窄,並且揮發成分也少。作為抗氧化劑配合了sumilizergp。無機物蒸鍍膜剛製造好後的鋁蒸鍍層的潤溼指數為60dyn。重疊無機物蒸鍍膜並放置7天後的潤溼指數分別為40dyn和42dyn。即使從無機物蒸鍍膜的製造經過一定時間,也沒有檢測到抗氧化劑的氧化物的滲出,鋁蒸鍍層的潤溼性的降低也少。
實施例2、3的無機物蒸鍍膜中,作為乙烯系聚合物(a),使用了通過溶液法並利用茂金屬催化劑製造的聚乙烯。該聚乙烯的組成分布、分子量分布窄,並且揮發成分也少。由於沒有添加抗氧化劑,所以即使從無機物蒸鍍膜的製造經過一定時間,也沒有檢測到抗氧化劑的氧化物的滲出,鋁蒸鍍層的潤溼性的降低少。
實施例4的無機物蒸鍍膜中,作為乙烯系聚合物(a),使用了通過溶液法並利用齊格勒催化劑製造的聚乙烯。進行聚合使得分子量分布、組成分布窄,由於沒有添加抗氧化劑,所以即使從無機物蒸鍍膜的製造經過一定時間,鋁蒸鍍層的潤溼性的降低也少。
比較例1的無機物蒸鍍膜中,作為乙烯系聚合物(a),使用了通過氣相法並利用茂金屬催化劑製造的聚乙烯。該聚乙烯的分子量分布比較窄,並且揮發成分也少,但是從無機物蒸鍍膜的製造經過一定時間時,檢測到抗氧化劑的氧化物的滲出,蒸鍍膜的鋁蒸鍍層的潤溼性大幅降低。
比較例2的無機物蒸鍍膜中,作為乙烯系聚合物(a),使用了通過氣相法並利用茂金屬催化劑製造的聚乙烯。該聚乙烯的分子量分布比較寬,並且揮發成分多,因此,雖然沒有添加抗氧化劑,但從無機物蒸鍍膜的製造經過一定時間,蒸鍍層面的潤溼性大幅降低。
比較例3的無機物蒸鍍膜中,作為乙烯系聚合物,使用了通過溶液法並利用齊格勒催化劑製造的聚乙烯。該聚乙烯的分子量分布比較窄,並且揮發成分也少,但是從無機物蒸鍍膜的製造經過一定時間時,檢測到磷系抗氧化劑的氧化物的滲出,鋁蒸鍍層的潤溼性大幅降低。
比較例4的無機物蒸鍍膜中,作為乙烯系聚合物使用了高壓法ldpe。該聚乙烯在190℃測得的熔融張力大於5.0g,因此,強度差。
實施例6~8的無機物蒸鍍膜中,由於在膜的全部3個層中使用了分子量分布、組成分布窄、製作單層膜時沒有檢測到滲出成分的原料,因此,即使從蒸鍍膜的製造經過一定時間,鋁蒸鍍層的潤溼性的降低也少。
比較例5、6的無機物蒸鍍膜中,由於在膜的3層中的任意層中使用了製作單層膜時檢測到滲出成分的原料,因此,從無機物蒸鍍膜的製造經過一定時間時,鋁蒸鍍層的潤溼性大幅降低。
工業上的可利用性
在本發明的無機物蒸鍍用膜的一個面蒸鍍無機物而成的無機物蒸鍍膜、和疊層無機物蒸鍍膜與基材得到的疊層膜適於作為通常被稱為例如冷藏或冷凍的蔬菜、所有的加工食品、點心類(零食、巧克力、糖果、派等)、飲料(酒、燒酒、紅酒、果汁、牛奶等)、調味品(醬油、甜料酒、色拉醬等)等所有的食品類、醫藥品、工業材料、日用雜貨品、化學藥品(洗滌劑、油、塗料等)等的包裝材料的膜。另外,不限於包裝材料,還能夠在由於蒸鍍後的面的設計性而使用的用途等中利用。