專利名稱：層壓薄膜和使用它的蒸鍍薄膜的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對氧氣和水蒸氣的阻斷性優(yōu)良的層壓薄膜和使用它的蒸鍍薄膜。
背景技術：
過去，為了長期保存食品和藥品，必須進行具有阻斷促進腐敗和變質的外部空氣中的氧氣和水蒸氣透入效果的、即所謂氣體阻隔性優(yōu)良的包裝。近年來，用于該目的的氣體阻隔性優(yōu)良的薄膜包裝中，特別是要求能夠確認內容物狀態(tài)的透明性的傾向愈來愈強烈。
另外，作為不透明但具有高度氣體阻隔性的包裝，已知有層壓鋁箔的薄膜包裝，但鋁箔的彎曲性比高分子薄膜差，受加工等過程中的折曲等而容易產生針孔，使氣體阻隔性降低，從這一點考慮，希望有一種具有與鋁箔同等的高度氣體阻隔性的薄膜替代品。
作為透明的氣體阻隔性薄膜，已知有聚偏氯乙烯樹脂和乙烯-乙烯醇共聚樹脂的層壓薄膜。另外，在高分子薄膜上形成金屬化合物的薄膜，其氣體阻隔性和透明性良好，這在過去就已為人們所熟知。
但是，過去的氣體阻隔性透明薄膜具有以下那些問題。聚偏氯乙烯樹脂和乙烯-乙烯醇共聚樹脂層壓薄膜，對氧氣、水蒸氣的氣體阻隔性不足，特別是在高溫下的滅菌處理中，氣體阻隔性顯著降低。而且，聚偏氯乙烯在焚燒時會產生氯氣，令人擔心對地球環(huán)境的影響。
另一方面，采用蒸鍍法形成氧化硅膜或氧化鋁膜的薄膜，具有良好的阻隔性，但近年來，隨著日常飲食日益豐富，各種各樣的食品和糕點類上市，阻隔性等特性的提高和品質的長期保存性進一步受到重視。特別是快餐館的糕點和食品等的包裝中，為了防止內容物的氧化和潮濕，更長時期地確保新鮮的品質，已開始要求這種程度以上的氣體阻隔性。
為了解決這些要求，例如特開平10-29264號公報中記載了在聚酰胺系薄膜上設置一層無機蒸鍍層，特開平7-223305號公報中記載了一種聚酯/芳香族聚酰胺的層壓薄膜，特開平9-174777號公報中記載了在聚酰胺/改性聚酯層壓薄膜的聚酯側設置無機蒸鍍層等，都確實改善了氣體阻隔性，但至今尚未達到近年來所要求的高度的氣體阻隔性。
因此，本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術的問題，以極大地提高蒸鍍用薄膜對氧氣和水蒸氣的氣體阻隔性為目的，提供一種能夠實現(xiàn)優(yōu)良氣體阻隔性的蒸鍍用薄膜和使用它的蒸鍍薄膜。
發(fā)明的公開本發(fā)明涉及這樣一種層壓薄膜，該薄膜是將聚酯薄膜或脂肪族聚酰胺薄膜作為基材層(A層)，將以玻璃化轉變溫度在60℃以上的芳香族聚酰胺為主要成分的聚酰胺層(C層)作為被蒸鍍層，被蒸鍍面的中心線平均粗糙度(Ra)為0.005～0.03μm的范圍。另外，本發(fā)明涉及這樣一種層壓薄膜，即，該薄膜是將聚酯薄膜或脂肪族聚酰胺薄膜作為基材層(A層)，將以玻璃化轉變溫度在60℃以上的芳香族聚酰胺為主要成分的聚酰胺層(C層)作為被蒸鍍層，由SP值10～15的聚合物構成的層(B層)介于A層和C層之間。進一步地，本發(fā)明還涉及一種在這種層壓薄膜的被蒸鍍面上蒸鍍無機薄膜的包裝用薄膜。
實施發(fā)明的最佳方案本發(fā)明的聚酯薄膜，是由二元羧酸成分和二醇成分構成的聚合物薄膜。作為二元羧酸成分，有例如間苯二甲酸、對苯二甲酸、二苯基-4,4’-二甲酸、2,6-萘二甲酸、萘-2,7-二甲酸、萘-1,5-二甲酸、二苯氧基乙烷-4,4’-二甲酸、二苯基砜-4,4’-二甲酸、二苯基醚-4,4’-二甲酸、丙二酸、1,1-二甲基丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、癸二酸(セバチン酸)、十亞甲基二甲酸等，這些二元羧酸成分中，優(yōu)選由對苯二甲酸和/或2,6-萘二甲酸為主要成分的酸成分構成薄膜。如果以對苯二甲酸和2,6-萘二甲酸以外的酸為主要成分，則蒸鍍膜的粘接力易變差，有時難以獲得優(yōu)良的氣體阻隔性。
另一方面，作為二醇成分，有例如乙二醇、四亞甲基二醇、六亞甲基二醇、新戊二醇、1,3-丙二醇等脂肪族二醇、環(huán)己烷二甲醇等脂環(huán)族二醇、雙酚A、雙酚S等芳香族二醇等二醇成分、和聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇、乙二醇-丙二醇的共聚物等，其中，優(yōu)選由乙二醇為主要成分的二醇成分構成。如果以乙二醇以外的二醇為主要成分，則蒸鍍膜的粘接力易變差，有時難以獲得優(yōu)良的阻隔性。應予說明，這些二元羧酸成分、二醇成分也可以兩種以上合并使用。
聚酯薄膜中，可以在不破壞本發(fā)明效果的范圍內，配合其它的聚酯。作為其它的聚酯，可以舉出例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PPT)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對苯二甲酸己二醇酯(PHT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸環(huán)己二亞甲酯(PCT)、聚羥基苯甲酸酯(PHB)以及它們的共聚樹脂等。
另外，本發(fā)明的脂肪族聚酰胺薄膜，是通過內酰胺的開環(huán)聚合、氨基羧酸的縮聚以及二胺與二元羧酸的縮聚獲得的聚酰胺薄膜。作為其具體例，可以舉出聚酰胺6、聚酰胺12、聚酰胺11、聚酰胺6,6、聚酰胺6,10、聚酰胺6,12，以及它們的共聚物或混合物等。
本發(fā)明的薄膜必須具有選自聚酯薄膜或脂肪族聚酰胺薄膜的基材層，在蒸鍍加工性方面，優(yōu)選聚酯薄膜。
另外，本發(fā)明的芳香族聚酰胺，是由酰胺鍵至少在85摩爾以上的芳香族二胺和/或芳香族二元羧酸成分獲得的。作為其具體例，可以舉出聚對苯二甲酰對苯二胺、聚對苯二甲酰間苯二胺、聚對苯甲酰胺、聚-4,4’-二氨基苯甲酰胺、聚2,6-萘二甲酰對苯二胺、聚對苯二甲酰對苯二胺/聚對苯二甲酰4,4’-(3,3’-二甲基二亞苯基)二胺共聚物、聚對苯二甲酰對苯二胺/聚對苯二甲酰2,5-吡啶二胺共聚物、聚鄰苯二甲酰鄰苯二胺、聚鄰苯二甲酰間苯二胺、聚鄰苯二甲酰對苯二胺、聚間苯二甲酰鄰苯二胺、聚間苯二甲酰間苯二胺、聚間苯二甲酰對苯二胺、聚對苯二甲酰鄰苯二胺、聚鄰苯二甲酰1,5’-萘二胺、聚鄰苯二甲酰4,4’-苯二胺、聚鄰苯二甲酰1,4-萘二胺、聚間苯二甲酰1,4-萘二胺、聚間苯二甲酰1,5-萘二胺等以及它們的芳香族二胺的苯環(huán)的一部分用哌嗪、1,5-二甲基哌嗪、2,5-二乙基哌嗪取代的化合物等為代表的含脂環(huán)式胺的芳香族酰胺、或者芳香族胺通過8,3’-氧化二苯二胺、3,4-氧化二苯二胺等的酯鍵、-S-、-SO2-、-CO-、-NH-等基團結合而成的含有2個苯基的芳香族聚酰胺的共聚物，可以舉出例如聚對苯二甲酰8,8’-氧化苯二胺/聚對苯二甲酰對苯二胺共聚物、聚對苯二甲酰3,4’-氧化二苯二胺/聚對苯二甲酰對苯二胺共聚物等。
這些芳香族聚酰胺中，將以玻璃化轉變溫度在60℃以上的芳香族聚酰胺為主要成分的聚酰胺C層壓到選自聚酯薄膜或脂肪族聚酰胺薄膜的基材層的至少一面上是必要的。如果玻璃化轉變溫度不足60℃，則難以獲得優(yōu)良的蒸鍍阻隔性，因此是不優(yōu)選的。玻璃化轉變溫度較優(yōu)選在80℃以上，更優(yōu)選在100℃以上。由于芳香族聚酰胺的玻璃化轉變溫度的上限約為120℃，因此實際上玻璃化轉變溫度的上限為120℃。
另外，C層的層壓厚度優(yōu)選在0.01～5μm的范圍內。如果不足0.01μm，則難以獲得優(yōu)良的蒸鍍阻隔性，因此是不優(yōu)選的。相反，如果層壓厚度超過5μm，則由于基材層厚度的緣故，薄膜容易卷邊，加工性易惡化，因此是不優(yōu)選的。層壓厚度較優(yōu)選為0.05～5μm，更優(yōu)選為0.1～5μm。
本發(fā)明的薄膜中，由SP值(溶解性參數(shù)，Solubility Parameter)為10～15的一種或幾種聚合物構成的B層，優(yōu)選介于基材層(即由聚酯薄膜或脂肪族聚酰胺薄膜構成的)A層和聚酰胺C層之間。A層為脂肪族聚酰胺薄膜的場合下，即使不插入聚合物B層也沒關系，但A層為聚酯薄膜的場合下，如果不插入聚合物B層，則容易發(fā)生剝離等問題，因此優(yōu)選插入B層。
此處，SP值(溶解性參數(shù)，Solubility Parameter)是表示幾種化合物相溶性的數(shù)值，可以采用蒸發(fā)潛熱法、蒸氣壓法、溶解法、膨潤法、表面張力法、臨界壓法、熱膨潤系數(shù)法等測定方法求出，或者也可以利用Small、Hoy等人提倡的分子引力常數(shù)由分子引力常數(shù)法計算求出(Hoy KL,J Paint Technol 42(541)76-(1970),Small PA,J Appl Chem 3,71-(1953))。
本發(fā)明薄膜中的聚合物B層優(yōu)選由聚酯D和聚酰胺E構成。聚酯D可以使用與上述相同的聚酯，也可以使用其它的聚酯，都沒有關系。聚酰胺E可以使用上述的脂肪族聚酰胺或芳香族聚酰胺，也可以使用二者的混合物，都沒有關系，但在密合性方面，優(yōu)選使用芳香族聚酰胺。聚合物B層的聚酯D/聚酰胺E的組成比(重量比)，在密合性方面，優(yōu)選為90/10～10/90。
聚合物B層的層壓厚度沒有特別的限定，從粘接性的觀點考慮，優(yōu)選為0.1～10μm，更優(yōu)選為0.2～5μm。
層壓的方法沒有特別的限定，可以舉出例如涂布層壓法、共擠出層壓法等，特別是從各層的密合性、氧氣和水蒸氣的阻斷性觀點考慮，特別優(yōu)選共擠出法。
本發(fā)明的薄膜中，聚酰胺C層的至少一個表面的中心線平均粗糙度(Ra)優(yōu)選為0.005～0.03μm。較優(yōu)選為0.008～0.025μm，更優(yōu)選為0.01～0.02。Ra不足0.005μm時，薄膜的加工性容易惡化，因此是不優(yōu)選的。如果Ra超過0.03μm，則耐劃傷性惡化，同時，蒸鍍時易產生針孔，因此是不優(yōu)選的。使Ra處于上述范圍內的方法沒有特別的限定，優(yōu)選使基材層中含有粒子的方法，也可以采用用梨皮紋圖案的金屬鼓將鼓表面的凹凸轉印到薄膜上的方法。
本發(fā)明的薄膜中，基材層的面取向系數(shù)(fn)優(yōu)選在0.155～0.180的范圍，更優(yōu)選在0.1625～0.175的范圍。如果fn不足0.155，則由于薄膜的取向性低，強度降低，外力易使其伸長，加工適性容易降低，因此是不優(yōu)選的。相反，如果超過0.180，則薄膜的寬度方向上容易產生物性不勻和白化等，因此是不優(yōu)選的。
本發(fā)明的薄膜在150℃、30分鐘條件下的熱收縮率，優(yōu)選薄膜的長度方向上為0.5～2％、寬度方向上為-1.2％～0.5％的范圍，更優(yōu)選薄膜的長度方向上為1～2％、寬度方向上為-1～0％。熱收縮率在薄膜的長度方向上超過2％、寬度方向上超過0.5％的場合和寬度方向上不足-1.2％時，蒸鍍時和層壓、印刷工序等的受外力加工時尺寸變化易增大，因此是不優(yōu)選的。長度方向的150℃、30分鐘條件下的熱收縮率優(yōu)選盡可能地小，但由于有0.5％左右，因此長度方向熱收縮率的下限實際上為0.5％。此處，熱收縮率的負(-)值表示伸長。
本發(fā)明中，優(yōu)選使被蒸鍍面與非蒸鍍面的Ra之差(ΔRa)為0.003～0.045μm。更優(yōu)選使ΔRa為0.005～0.045μm。非蒸鍍面的Ra優(yōu)選為0.008～0.05μm，更優(yōu)選為0.01μm～0.03μm。如果非蒸鍍面的Ra超過0.05μm，則會出現(xiàn)滑動性過高而加工性反而降低等的蒸鍍特性、加工性惡化，因此是不優(yōu)選的。
本發(fā)明的薄膜中添加的粒子，只要對聚酯是惰性的，就沒有特別的限定，作為添加的粒子，可以舉出無機粒子、有機粒子、交聯(lián)高分子粒子、聚合體系內生成的內部粒子等。這些粒子也可以添加2種以上。添加量優(yōu)選為0.01～10重量％，更優(yōu)選為0.02～1重量％。所添加粒子的平均粒徑優(yōu)選為0.001～10μm，更優(yōu)選為0.01～2μm。如果平均粒徑超過10μm，則薄膜容易產生缺陷，因此是不優(yōu)選的。
作為無機粒子，沒有特別的限定，可以舉出碳酸鈣、高嶺土、滑石、碳酸鎂、碳酸鋇、硫酸鈣、硫酸鋇、磷酸鋰、磷酸鈣、磷酸鎂、氧化鋁、氧化硅、氧化鈦、氧化鋯、氟化鋰等。
作為有機粒子，可以舉出草酸鈣和鈣、鋇、鋅、錳、鎂等的對苯二甲酸鹽等。
作為交聯(lián)高分子粒子，可以舉出二乙烯基苯、苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸的乙烯基系單體的均聚物或共聚物。此外，還優(yōu)選使用聚四氟乙烯、苯胍胺樹脂、熱固化性環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、熱固化性尿素樹脂、熱固化性酚醛樹脂等有機微粒。
作為聚合體系內生成的內部粒子，可以使用采用首先向反應體系內添加堿金屬化合物、堿土金屬化合物等，然后再添加磷化合物的這樣一種公知方法所生成的粒子。
本發(fā)明的薄膜中，可以根據(jù)需要配合阻燃劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、顏料、染料、脂肪族酯、蠟等有機潤滑劑或者聚硅氧烷等消泡劑。
進一步地，本發(fā)明的薄膜厚度沒有特別的限定，優(yōu)選為1～300μm，更優(yōu)選為5～100μm。
作為薄膜的構成，可以是A/C兩層、A/B/C三層，還可以是多于3層的多層層壓結構，層壓厚度比也可以任意地設定。進一步地，也可以再層壓它們以外的層，可以舉出例如抗靜電層、消光層、硬膜層、易滑動膜層、易粘合層、粘合層等。
本發(fā)明的蒸鍍用薄膜，在施以蒸鍍的聚酰胺C層表面上進行電暈放電處理，將表面的潤濕張力提高到35mN/m以上，這使蒸鍍無機薄膜的密合性提高，因此可以優(yōu)選采用。作為此時的電暈放電處理時的氛圍氣，可以是空氣、二氧化碳氣或氮氣/二氧化碳氣的混合氣中的任一種，特別是在二氧化碳氣或氮氣/二氧化碳氣的混合氣(體積比=95/5～50/50)中進行電暈處理，就會使薄膜表面的潤濕張力提高到35mN/m以上，因此是優(yōu)選的。
無機薄膜可以優(yōu)選使用鋁薄膜和/或鋁、硅、鋅、鎂等的金屬氧化物薄膜。金屬氧化物薄膜中，從氣體阻隔性能和成本方面考慮，可以優(yōu)選使用氧化鋁薄膜。金屬氧化物可以單獨使用，也可以幾種混合使用，殘留一部分金屬成分也可以。
由蒸鍍而形成這些無機薄膜的方法，可以使用通常的真空蒸鍍法，但也可以使用離子電鍍法、噴濺法和用等離子體活化蒸發(fā)物的方法等。形成金屬氧化物的方法，從生產率方面考慮，更優(yōu)選采用直接蒸發(fā)而使金屬氧化物堆積的方法，或采用在氧化氣氛下進行反應性蒸鍍的方法。而且，化學氣相蒸鍍法(所謂CVD法)也可以作為廣義的蒸鍍法使用。氧化氛圍氣是指將單獨的氧氣或用惰性氣體稀釋氧氣的稀釋氣以必要量導入真空蒸鍍機中而形成的氣氛。惰性氣體是指氬氣和氦氣等的稀有氣體以及氮氣和它們的混合氣。反應性蒸鍍是在這樣的氧化氛圍氣下使金屬或金屬氧化物從蒸發(fā)源蒸發(fā)出來，在基材層附近引法氧化反應，從而在基材層上形成的方法。為此，作為蒸發(fā)源，有電阻加熱方式的加熱板形式和利用輻射或高頻加熱的坩堝形式和采用電子束加熱的方式等，沒有特別的限定。
無機薄膜為金屬氧化物的場合下，最優(yōu)選為完全氧化物，但一般地，想要形成完全氧化物，則要提高過剩地形成被氧化部分的概率，這部分的氣體阻隔性能差，難以獲得作為整體的高的氣體阻隔性能。因此，也可以是多少殘留一些金屬成分的不完全氧化膜。蒸鍍薄膜的光線透過率優(yōu)選在70％以上，較優(yōu)選在80％以上，更優(yōu)選在85％以上，用作包裝袋的場合下，在確認內容物品質的方面是優(yōu)選的。光線透過率的上限，受本發(fā)明聚酯薄膜的光線透過率的限制，本薄膜的光線透過率的上限為92％，因此，實際上光線透過率的上限為92％。
作為無機薄膜的厚度，在鋁薄膜的場合下，采用20～50nm的厚度，而光學濃度(光線透過率之倒數(shù)的對數(shù))為1.5～3左右。另外，金屬氧化物的場合，在氣體阻隔性能和撓性等方面，優(yōu)選可以使用5～100nm、更優(yōu)選8～50nm的范圍。膜厚不足5nm時，氣體阻隔性能不足，而超過100nm時，蒸鍍時的金屬氧化物的凝聚潛熱產生能使薄膜的最外層表面熔融、白化的熱量，蒸鍍膜的撓性變差，進一步地，薄膜的折曲等使蒸鍍膜容易產生裂紋和剝離，因此是不優(yōu)選的。
蒸鍍膜可以在無機薄膜的蒸鍍面上層壓其他的樹脂。作為其他的樹脂，優(yōu)選聚烯烴類樹脂、尼龍樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂等的薄膜，可以是雙向拉伸薄膜，也可以是未拉伸薄膜。作為熱封層層壓的場合下，優(yōu)選聚烯烴類樹脂的未拉伸薄膜，優(yōu)選采用擠出層壓法或用粘合劑等將這些薄膜層壓。該蒸鍍膜是將熱封層相互重合并密封起來，作為包裝袋使用。
本發(fā)明的薄膜，可以采用過去公知的任意方法來制造?？梢耘e出例如這樣一種方法在雙向拉伸薄膜的場合下，將構成聚酯A、聚合物B和聚酰胺C的聚合物用通常的斗式干燥器、槳式干燥器(パドルラィャ-)、真空干燥機等進行干燥后，分別供給到各自的擠出機中，在200～320℃下熔融擠出，導入3層縫形口模中，急冷，獲得聚酯A/聚合物B/聚酰胺C的層壓未拉伸薄膜。使用T形口模法的場合下，優(yōu)選可以在急冷時采用所謂的外加靜電密合法獲得厚度均勻的薄膜。接著，同時或依次地將該未拉伸薄膜進行雙向拉伸。另外，依次雙向拉伸的場合，其拉伸順序可以是薄膜的長度方向和寬度方向的順序，或者也可以是與此相反的順序。進一步地，依次雙向拉伸過程中，也可以在長度方向或寬度方向上進行2次以上的拉伸。對于拉伸方法沒有特別的限制，可以采用輥拉伸、拉幅機拉伸等方法，形狀方面，可以是平面狀、管狀等。薄膜的長度方向和寬度方向的拉伸倍率，可以根據(jù)目的的蒸鍍適應性、取向性等來任意設定，優(yōu)選為1.5～6.0倍。拉伸溫度只要在聚酯的玻璃化轉變溫度以上、結晶化溫度以下的范圍內，就可以是任意的溫度，通常優(yōu)選為30～150℃。進一步地，可以在雙向拉伸后對薄膜進行熱處理。熱處理溫度可以是聚酯A熔點以下的任意溫度，優(yōu)選為200～240℃。熱處理可以在薄膜的長度方向和/或寬度方向上一邊進行松弛一邊進行。
其次，本發(fā)明的薄膜可以在蒸鍍前采用公知的粘合促進處理，例如在空氣中或其他的氛圍氣下，對要進行蒸鍍的表面(聚酰胺C層)進行電暈放電處理、火焰處理、紫外線處理等。電暈放電處理的場合下，氛圍氣可以是空氣、二氧化碳氣、或者氮氣/二氧化碳氣的混合氣中的任一種，特別是在二氧化碳氣或氮氣/二氧化碳氣的混合氣(體積比=95/5～50/50)中進行電暈處理時，薄膜表面的潤濕張力提高到35mN/m以上，因此是優(yōu)選的。
其次，將本發(fā)明的薄膜安放到具備薄膜移動裝置的真空蒸鍍裝置內，通過冷卻金屬鼓使其移動。此時，一邊加熱鋁金屬使其蒸發(fā)，一邊進行蒸鍍?；蛘撸贿厡⒀鯕夤┙o到蒸發(fā)蒸氣的部位，使鋁氧化，一邊使其凝聚堆積到移動的薄膜面上，形成氧化鋁蒸鍍層并卷取。此時如果改變鋁的蒸發(fā)量和供給氧氣量的比例，就可以改變氧化鋁蒸鍍膜的光線透過率。蒸鍍后，使真空蒸鍍裝置內返回常壓，切割卷取的薄膜，在30℃以上的溫度下放置1天以上進行陳化，氣體阻隔性穩(wěn)定，因此是優(yōu)選的。
實施例以下用實施例說明本發(fā)明的效果，但本發(fā)明不受這些實施例的限定。下面首先示出特性值的測定方法和評價方法。[特性值的測定方法·評價方法]本發(fā)明的特性值采用如下測定法測定。(1)玻璃化轉變溫度(Tg)使用Seiko Instrment(株)生產的熱分析裝置DSCⅡ型，將5mg樣品在300℃下保持5分鐘，用液氮急冷后，以20℃/分的升溫速度升溫，將此時的轉變點的中心溫度作為玻璃化轉變溫度(Tg)。(2)熔點(Tm)使用Seiko Instrment(株)生產的熱分析裝置DSCⅡ型，將5mg樣品以20℃/分的升溫速度從室溫開始升溫，將此時的吸熱熔解曲線的峰值溫度作為熔點(Tm)。(3)特性粘度將聚酯溶解于鄰氯酚中，在25℃下進行測定。(4)相對粘度(ηr)按照JIS K-6810的聚酰胺試驗方法(蟻酸溶解法)進行測定。(5)面取向系數(shù)fn使用ァタゴ(株)生產的阿貝折射計，將鈉燈作為光源，測定薄膜的折射率。求出薄膜面內的長度方向折射率nγ、與其垂直的寬度方向折射率nβ以及厚度方向上的折射率nα，由式fn=(nγ+nβ)/nα求出面取向系數(shù)fn。(6)平均粒徑采用等離子體低溫灰化處理法從薄膜中除去樹脂，使粒子暴露出來。處理條件選擇使樹脂灰化而粒子不受損傷的條件。用掃描型顯微鏡觀察5,000～10,000個粒子，用圖像處理裝置由粒子圖像中與圓相當?shù)闹睆角蟪銎骄健?br> 粒子為內部粒子的場合下，切斷聚合物截面，制作厚度為0.1～1μm左右的超薄切片，用透過型電子顯微鏡以5,000～20,000左右的倍率拍攝照片(10張25cm×25cm)，由與圓相當?shù)闹睆接嬎愠鰞炔苛Ｗ拥钠骄稚⒅睆健?7)中心線平均粗糙度(Ra)使用小坂研究所制的高精度薄膜高度差測定器ET-10，測定表面粗糙度。條件如下，將測定20次的平均值作為中心線平均粗糙度(Ra)。
·觸針尖端半徑0.5μm·觸針荷重5mg·測定長1mm·截斷cut off:0.08mm應予說明，Ra、Rt的定義為例如奈良次郎著《表面粗糙度的測定評價法》(綜合中心，1983)中所示的定義。(8)熱收縮率使薄膜樣品的標線之間為200mm，將薄膜切成10mm，將薄膜樣品在長度方向上吊掛起來，在長度方向上施加1g荷重，用150℃的熱風加熱30分鐘后，測定標線之間的長度，薄膜的收縮量作為對原尺寸的比例以百分率(％)求出。應予說明，薄膜伸長的表示為負數(shù)(-)。(9)光學濃度(0D)使用マクべス社生產的透過濃度儀TR927，按照JIS-K-7605，測定蒸鍍膜在濾光片可目視(Visual)時的透過濃度，作為光學濃度。(10)光線透過率使用日立制作所生產的分光光度計324型，求出波長550nm時蒸鍍膜的透過率。(11)氣體阻隔性A．水蒸氣透過率(防濕性)使用Modern Control公司生產的水蒸氣透過率計“PERMATRAN”W3/31，將在溫度37.8℃、相對濕度100％的條件下測定的值以單位g/m2·天表示。
B．氧透過率使用Modern Control公司生產的氧透過率儀“OXTRAN”-100,將在溫度23℃、相對濕度80％的條件下測定的值以單位m1/m2·天·MPa表示。(12)薄膜的厚度構成和無機薄膜層的厚度用透過型電子顯微鏡(TEM)在下述條件下拍攝薄膜截面的照片，測定薄膜的厚度構成和無機薄膜層的厚度。
裝置日本電子(株)制JEM-1200EX觀察倍率薄膜的厚度構成=1000倍無機薄膜層的厚度=40萬倍加速電子100kV。(13)蒸鍍膜密合性用聚氨酯類粘合劑將未拉伸聚丙烯薄膜(CPP)(東麗合成薄膜(株)制3529T,25μm)粘貼到蒸鍍膜的蒸鍍面上，在40℃下陳化48小時后，切成15mm寬，將CPP與蒸鍍無機薄膜用強力試驗機(坦錫倫)以100mm/分的剝離速度進行180°剝離。測定干燥條件下(25℃、50％RH氛圍氣下)和耐水粘合性條件下(在剝離界面上滴下水后進行剝離)的剝離。將蒸鍍膜密合性在2N/cm以上的評價為○，不足1N/cm的評價為×，處于中間的評價為Δ。(14)加工性對于蒸鍍和加工時的薄膜操作性(滑動性等)，操作性優(yōu)良的評價為○，操作性不良的評價為×。
以下，對于本發(fā)明的薄膜制造方法，舉出按薄膜/表面處理/無機薄膜的順序進行層壓的一例進行說明，當然，本發(fā)明不受該例的限定。
以下，用實施例說明本發(fā)明的效果。
其次，將獲得的蒸鍍用薄膜通過加熱至50℃的橡膠輥，在氮氣/二氧化碳氣的混合氣(氮氣/二氧化碳氣=85/15)的氛圍氣中，在40W·min/m2。的處理條件下對聚酰胺C層壓表面進行電暈放電處理，使薄膜的潤濕張力在45mN/m以上，卷成料卷。此時的薄膜溫度為30℃，放置10小時后，切割成窄幅。其次，將窄幅切割的薄膜安放到具備薄膜移動裝置的真空蒸鍍裝置內，抽至1.00×10-2Pa的高真空后，通過-20℃的冷卻金屬鼓使其移動。此時，一邊加熱鋁金屬使其蒸發(fā)，一邊使其凝聚堆積在移動薄膜的電暈放電處理面上，形成鋁的蒸鍍薄膜層，卷取。蒸鍍后，使真空蒸鍍裝置內返回常壓，將卷取的薄膜退卷，在40℃的溫度下陳化2天，獲得蒸鍍薄膜。該蒸鍍薄膜的無機薄膜的厚度為45nm。
以上的蒸鍍用薄膜和蒸鍍膜的品質評價結果匯總于表1中。
從表1的結果看出，實施例1～6中獲得的蒸鍍用薄膜，其加工性、蒸鍍密合性優(yōu)良，蒸鍍膜為氣體阻隔性優(yōu)良的薄膜。
另外，在實施例6中獲得的透明的蒸鍍膜的蒸鍍面上，擠出層壓線型聚乙烯(LLDPE)，切成15cm×30cm，將LLDPE面相互重合，以熱封機將三邊密封，制成包裝袋，它當然具有透明性，是對氧氣、水蒸氣等的氣體阻隔性優(yōu)良的包裝袋。
另一方面，比較例1～2中獲得的蒸鍍膜，是氣體阻隔性差的薄膜。而且比較例2中獲得的蒸鍍膜，其聚酰胺C層剝離，是密合性差的薄膜。任一個薄膜作為蒸鍍用薄膜都不好。
產業(yè)上的利用可能性本發(fā)明中獲得的蒸鍍用薄膜，從聚酯薄膜或脂肪族聚酰胺薄膜中選出的基材層(A層)的至少一面上層壓0.01～5μm的以玻璃化轉變溫度在60℃以上的芳香族聚酰胺為主要成分的聚酰胺層(C層)，可以提供蒸鍍加工性、氣體阻隔性優(yōu)良的蒸鍍用薄膜。
表1

縮寫PET聚對苯二甲酸乙二醇酯PEN聚萘二甲酸乙二醇酯N-6脂肪族聚酰胺(尼龍6)MX尼龍芳香族聚酰胺(MXD6尼龍)1,3BAC尼龍芳香族聚酰胺(1,3-二氨甲基環(huán)己烷與己二酸縮聚獲得的聚酰胺)fn面取向系數(shù)Ra表面粗糙度(上層被蒸鍍面；下層非蒸鍍面)MD機械方向TD寬度方向H2OTR水蒸氣透過率(單位g/m2·天)
O2TR氧氣透過率(單位m1/m2·天·MPa)表1(續(xù))

參考Hoy KL,《涂料技術雜志》42(541)76-(1970)、SmallPA，《應用化學雜志》3,71-(1953)來使用，由聚合物分子骨架和比重求出SP值。結果如下。
PET比重1.34,SP值11.4MXD尼龍比重1.22,SP值11.7N-6比重1.13,SP值11.01,3BAC尼龍比重1.15,SP值11.權利要求
1．一種層壓薄膜，是以聚酯薄膜或脂肪族聚酰胺薄膜作為基材層(A層)、以玻璃化轉變溫度在60℃以上的芳香族聚酰胺為主要成分的聚酰胺層(C)作為被蒸鍍層，被蒸鍍面的中心線平均粗糙度(Ra)在0.005～0.03μm的范圍內。
2．一種層壓薄膜，是以聚酯薄膜或脂肪族聚酰胺薄膜作為基材層(A層)、以玻璃化轉變溫度在60℃以上的芳香族聚酰胺為主要成分的聚酰胺層(C)作為被蒸鍍層，由SP值為10～15的聚合物構成的層(B層)介于A層與C層之間。
3．權利要求2中所述的層壓薄膜，其中，B層成分的SP值為A層成分的SP值與C層成分的SP值之間的值。
4．權利要求3中所述的層壓薄膜，其中，聚合物層(B層)以聚酯和聚酰胺為主要成分。
5．權利要求2中所述的層壓薄膜，其中，B層成分為A層成分與C層成分的混合成分。
6．權利要求1中所述的層壓薄膜，其中，被蒸鍍面的中心線平均粗糙度(Ra)在0.008～0.025μm的范圍內。
7．權利要求6中所述的層壓薄膜，其中，被蒸鍍面的中心線平均粗糙度(Ra)在0.01～0.02μm的范圍內。
8．權利要求1或2中所述的層壓薄膜，其中，被蒸鍍面受到電暈放電處理。
9．權利要求1或2中所述的層壓薄膜，其中，A層為聚酯薄膜。
10．權利要求1或2中所述的層壓薄膜，其中，A層的面取向系數(shù)在0.155～0.180的范圍內。
11．權利要求10中所述的層壓薄膜，其中，A層的面取向系數(shù)在0.1625～0.175的范圍內。
12．權利要求1或2中所述的層壓薄膜，其中，A層的150℃、30分鐘的熱收縮率，在薄膜的長度方向上為0.5～2％的范圍內，在寬度方向上為-1.2～0.5％的范圍內。
13．一種蒸鍍薄膜，它是在權利要求1或2中所述的層壓薄膜的蒸鍍面上蒸鍍無機薄膜而成。
14．權利要求13中所述的蒸鍍薄膜，其特征在于，被用于包裝用途。
全文摘要
本發(fā)明提供一種蒸鍍加工性、氣體阻隔性優(yōu)良的蒸鍍用薄膜,該薄膜是這樣一種層壓薄膜:(1)將以玻璃化轉變溫度在60℃以上的芳香族聚酰胺為主要成分的聚酰胺層(C層)作為被蒸鍍層層壓到選自聚酯薄膜或脂肪族聚酰胺薄膜的基材層(A層)的至少一面上,被蒸鍍面的中心線平均粗糙度(Ra)在0.005～0.03μm的范圍內;或者(2)將以玻璃化轉變溫度在60℃以上的芳香族聚酰胺為主要成分的聚酰胺層(C層)作為被蒸鍍層層壓到選自聚酯薄膜或脂肪族聚酰胺薄膜的基材層(A層)的至少一面上,由SP值10～15的一種或幾種聚合物構成的層(B層)介于基材A層和聚酰胺C層之間。
文檔編號B32B27/08GK1319048SQ00801557
公開日2001年10月24日 申請日期2000年8月24日 優(yōu)先權日1999年8月27日
發(fā)明者山根延久, 橋本幸吉, 木村將弘 申請人:東麗株式會社