專利名稱：層狀制品及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種貼覆于基片上的層狀制品，它的一個(gè)表面上裝有抗氣體滲透的隔離層。此外，本發(fā)明還涉及制造抗氣體滲透的層狀制品的方法，該層狀制品具有貼覆于基片的至少一個(gè)表面上的隔離層。
在包裝領(lǐng)域中，此種層狀制品被用來(lái)制造具有較高抗氣體滲透的袋。然而，為滿足袋的較高標(biāo)準(zhǔn)的氣密性要求，必須采取特別高的成本密集的措施。這樣的措施包括，例如，形成具有至少為兩片相互緊密合在一起的復(fù)合材料。這些復(fù)合材料是非常昂貴的，并且實(shí)際上也不適合于包裝要求，因?yàn)樗鼈儽容^厚而且柔軟性很差。通過(guò)涂敷聚二氯乙烯(PVDC)薄膜，可制得其他的氣密性層狀制品。然而，這類層狀制品雖具有較高的不滲透氧和水蒸汽性，但使用PVDC是有害于環(huán)境的。
由于這些理由，具有例如金屬那樣的氣密性涂層的層狀制品已獲得廣泛的使用。通常，這種金屬薄膜是，例如，通過(guò)蒸發(fā)而沉積于基片上的，并顯示出高的抗氣體滲透性。此種基于在基片上涂覆金屬薄膜的層狀制品，其隔離能力明顯地高于沒(méi)有涂層的基片。然而，實(shí)踐表明，在這樣涂敷過(guò)的層狀制品的整個(gè)表面上，其隔離性能是有明顯變化的。雖然，上金的層狀制品與沒(méi)有涂層的基片相比，通常其隔離性能有很大的提高，但是層狀制品整個(gè)表面上隔離性能的變化也造成了不少問(wèn)題。研究表明，隔離性能差的層狀制品的表面特征是，對(duì)所接觸的原子和分子的吸附作用特別差。金屬蒸汽在這些表面上冷凝引起特別高的表面能，這種高的表面能不可能被降低，并且對(duì)金屬薄膜在基片上的粘結(jié)起不利的作用。由于用于上金的基片之表面，對(duì)貼附金屬薄膜來(lái)說(shuō)，是不能預(yù)料的底面，因此所施加的金屬蒸汽的表面能是不能被飽和的。于是，這樣的底面從其一處到另一處可能具有非常不同的表面能飽和狀態(tài)。表面的某些處可能具有特別高的糙度，一旦通過(guò)蒸發(fā)而將金屬薄膜沉積于基片上時(shí)，所說(shuō)的糙度作為金屬薄膜的遠(yuǎn)離基面表面上的凹凸不平處是明顯可見(jiàn)的。因此，金屬膜的隔離性能將隨凹凸不平處的不同而變化，以致氣體分子可以從金屬薄膜最薄的地方通過(guò)。
此外，研究還表明，基片的表面就基片材料的化學(xué)飽和度而言是具有不同的狀態(tài)的。在表面的某些地方飽和度有明顯的提高，而在其他地方仍然是基本上為不飽和的粘合。根據(jù)飽和度的不同，可以使被涂敷的金屬薄膜在基片表面上得到或好或差的粘合。在金屬蒸發(fā)而沉積于表面上的過(guò)程中，所出現(xiàn)的表面張力降低也是隨各別表面區(qū)中材料飽和度的不同而變化的。
本發(fā)明的目的是提供一種消除上述缺陷和改進(jìn)的層狀制品。
本發(fā)明的目的特別是提供一種改進(jìn)的層狀制品，它能在整個(gè)表面使隔離層和基片之間具有均勻而牢固的粘合。
本發(fā)明的另一目的是提供一種改進(jìn)的方法，以便在隔離層和基片之間達(dá)到牢固的粘合。
本發(fā)明的又一目的是提供一種改進(jìn)的用于制造其特征為具有優(yōu)良的抗氣體滲透性、特別是抗氧和水蒸汽滲透的層狀制品的方法。
通過(guò)在將隔離層沉積于基片上之前，在隔離層和與其相對(duì)的基片表面之間施加一修飾薄層可以達(dá)到本發(fā)明的這些目的和下文中的其他目的。
通過(guò)涂敷修飾薄層，基片的表面變成足夠的光滑而使在基片上可沉積厚度均勻的隔離層。特別是，在隔離層的在汽相沉積過(guò)程中，提供修飾薄層通過(guò)基片的光滑表面可以達(dá)到表面能的飽和。修飾薄層的原子和分子被與其接觸的隔離層材料所吸附。此外，基片的整個(gè)表面特征是，均勻良好的隔離層粘合狀態(tài)，以致由于構(gòu)成基片的化學(xué)組成的不同飽和度所造成的不同的吸附作用被消除。還有，修飾薄層使?fàn)钪破肪哂泻芨叩臏囟确€(wěn)定性，因?yàn)樾揎棻拥母吖鉂杀砻媸垢綦x層避免受到不能允許的高熱，而這種高熱會(huì)破壞隔離層的抗氣體滲透性。
因此，按照本發(fā)明沉積修飾薄層可以使隔離層持久、均勻地粘合在基片上。
按照本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，修飾薄層是由與隔離層材料密切相關(guān)的材料制成的，從而能實(shí)現(xiàn)類似材料的粘合和選擇降低能量的最佳條件。修飾薄層最好是一層以很薄形式涂敷在基片上的底層涂料，以形成非常光滑和平坦的表面。底層涂料被填充于基片上微觀的凹凸不平處而形成高光澤表面，由此可補(bǔ)償冷凝蒸汽的表面張力。這引起隔離層被牢牢地粘在修飾薄層上，而修飾薄層是掩蓋在基片上的，由此使隔離層被均勻地粘合在整個(gè)基片上。被涂敷的底層涂料之厚度以0.2至0.6g/m2干重量為宜，而這種干組分是以有機(jī)溶液形式被涂敷在基面表面上的。
合適的底層涂料可由氯化聚丙烯制成，它作為薄膜而修飾于基片上。在涂敷這種清漆型的氯化聚丙烯后，可立即將隔離層，例如，金屬薄片以其蒸汽形式沉積于干的氯化聚丙烯清漆薄膜上，從而降低自由表面的能含量，以致使金屬片與聚丙烯修飾薄膜形成牢固的粘合。
然而，底層涂料也可由樹脂制成，樹脂可以應(yīng)用天然樹脂或合成樹脂。樹脂形成高光澤薄膜，其厚度最好在0.2至0.6g/m2干重量之間。這種樹脂還可以作為與有機(jī)溶劑一起的清漆來(lái)施用。
修飾薄層也可以由溶解于有機(jī)溶劑中的硅烷構(gòu)成。當(dāng)應(yīng)用金屬基的隔離層時(shí)，使用金屬硅烷作修飾薄層是合宜的。
按照本發(fā)明的其他特征，在隔離層的遠(yuǎn)離基片的表面上可以涂敷防止機(jī)械損傷的涂層，此涂層可以使隔離層，例如當(dāng)層狀制品被纏繞在輥或轉(zhuǎn)鼓上時(shí)，避免受到鄰近纏繞層的直接作用，而在轉(zhuǎn)動(dòng)期間這種作用會(huì)對(duì)隔離層造成機(jī)械破環(huán)，從而危及隔離層的密封性能。對(duì)隔離層還可涂以滑爽劑，使鄰近的纏繞層能在隔離層上滑動(dòng)而不損傷隔離層，也是合適的做法。此外，隔離層還可帶有樹脂或蠟涂層，以避免纏繞層與隔離層的直接接觸。
合適的隔離層呆以是金屬薄膜也可以是氧化硅薄膜。在這兩種情況中，通過(guò)蒸發(fā)沉積的隔離層具有抗氣體滲透性，它使整個(gè)層狀制品密封，從而防止氧氣透過(guò)。此外，這種密封的層狀制品能阻止水蒸汽和二氧化碳透過(guò)。作為包裝件的內(nèi)容物例子的所有芳香族化合物，可被防止從包裝件中逸出。修飾薄層浸透金屬薄膜表面，并產(chǎn)生對(duì)微孔的完全阻塞作用。提供修飾薄層避免金屬薄膜受到損傷，例如，在纏繞于輥上的過(guò)程中所受到的機(jī)械應(yīng)力損傷。此外，修飾薄膜增進(jìn)層狀制品的壓印性能。
按照本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，基片可以是聚烯烴薄膜，例如，聚乙烯薄膜。這種類型的基片具有修飾薄膜，其上有隔離層，并隨后涂敷避免隔離層受到機(jī)械損傷的涂層，此種類型的基片可以單層形式使用而不需結(jié)合第二隔離層。因此，從比較便宜的薄膜制造高度抗氣體滲透的層狀制品是可能的，這種層狀制品特別適用于包裝。此外，它是耐表面機(jī)械應(yīng)力，例如，機(jī)械刮傷的，并且耐溫度，因?yàn)樾揎棻臃乐垢綦x層受到溫度沖擊。
按照本發(fā)明的其他特征，隔離層的保護(hù)層被涂以保護(hù)漆，它保護(hù)該層免受溫度影響，并促使整個(gè)層狀制品具有可焊性。保護(hù)漆是可焊的，并使它所附著的涂層能經(jīng)受焊接操作過(guò)程中所遇到的高溫。
如上所述，在基片的表面涂敷面對(duì)隔離層的修飾薄層能使表面張力減至最小，特別是在當(dāng)通過(guò)蒸發(fā)作用作用沉積隔離層時(shí)。此表面張力在基片的整個(gè)表面上妨礙與隔離層之間的牢固粘合。通過(guò)使表面張力減至最小可以實(shí)現(xiàn)隔離層與基片的牢固粘合。與常規(guī)的未涂敷修飾薄層的基片相比較，粘合效果提高大約10%。通過(guò)吸附所接觸的原子和分子使表面能減小，從而為隔離層在基片表面上的均勻和牢固的粘合創(chuàng)造的條件。
最好對(duì)著基片給修飾薄層加壓，以便在基片上獲得非常均勻厚度的薄層。合適的是，修飾薄層是以溶劑形式沉積在基片表面上的。
使用高光澤表面的轉(zhuǎn)鼓還能提供具有高光澤和均勻流延的薄膜形式的基片。在沉積隔離層時(shí)，這種薄膜特別適用于抵償表面能。此外，這種薄膜使隔離層能耐大約140℃的高溫，以致整個(gè)層狀制品能承受焊接溫度而不受任何損害。
修飾薄層也可以用適合于在基片上通過(guò)蒸發(fā)而被沉積的材料制成。這種蒸發(fā)作業(yè)最好在施加隔離層之前進(jìn)行，然后立即施加隔離層。以此種方式使在每一層的沉積過(guò)程中所產(chǎn)生的表面張力可以相互調(diào)整，以致使所有三層相互牢固地粘合。
按照本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，在隔離層的遠(yuǎn)離修飾薄層的表面上，通過(guò)蒸發(fā)沉積一層用于避免機(jī)械損傷的涂層。在修飾薄層保證隔離層和基片之間最佳粘合的同時(shí)，附加層保護(hù)隔離層免受可能的機(jī)械損傷。因此，隔離層既保持它的不滲透性又沒(méi)有任何缺陷的表面，而在另外情況下，由于機(jī)械應(yīng)力會(huì)造成這樣的缺陷表面，并會(huì)導(dǎo)致明顯的泄漏。合適的是，用作該涂層的材料應(yīng)具有非常好的吸附隔離層分子的性能。
隔離層最好是用金屬，例如，鋁制成的。由于在有關(guān)蒸發(fā)沉積鋁和通過(guò)相應(yīng)地選擇操作參數(shù)以便鋁分子與修飾薄層分子之間獲得良好粘合方面豐富的經(jīng)驗(yàn)，因此采用鋁有特別的好處。目前有大量的上金機(jī)被使用，為蒸發(fā)工藝提供了豐富的經(jīng)驗(yàn)。此外，在選擇用于保護(hù)鋁薄膜免受損傷的合適涂料方面也積累了充分的經(jīng)驗(yàn)。
用作隔離層的另一種材料是氧化硅，它具有高度抗氣體滲透性。通過(guò)相應(yīng)地選擇修飾薄層材料，使氧化硅持久、均勻地粘附在基片上也是可能的。然而，氧化硅是比較昂貴的材料，它主要用作環(huán)境凈化涂層。合適的是，利用蒸發(fā)工藝將氧化硅沉積在選自一類能完全地轉(zhuǎn)移在沉積氧化硅涂層時(shí)所產(chǎn)生的表面能的材料的修飾薄層上。
修飾薄層能以非常薄涂層的形式作為底層涂層而被沉積，其干重為0.2至0.6g/m2。底層涂料可以是涂敷于基片上的氯化聚丙烯。然而，在基片上涂敷的底層涂料也可以是樹脂或蠟。
按照本發(fā)明的另外特征，在基片涂敷的修飾薄層可以是硅烷或硅烷與其他材料例如樹脂的混合物。金屬隔離層選擇相應(yīng)的金屬硅烷是合適的。
現(xiàn)結(jié)合附各對(duì)本發(fā)明的上述的和其他的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的描述，其中

圖1是按照本發(fā)明的層狀制品的一種實(shí)施方式的示意剖面各;
圖2是示意地進(jìn)行順序蒸發(fā)沉積修飾薄層和涂層的真空蒸發(fā)器;
圖3是示意地表示改進(jìn)的真空蒸發(fā)器，修飾薄層是在蒸發(fā)器外邊沉積的;
圖4是在聚乙烯基片上按照本發(fā)明的層狀制品的另一種實(shí)施方式的示意剖面各。
在所有的附圖中，相同或相應(yīng)的另件總是用相同的序號(hào)表示的。
參閱附圖，特別是圖1，該圖是按照本發(fā)明的一種層狀制品的示意剖面圖，該層狀制品包括基片1、隔離層2和保護(hù)層3。如圖4所示的一種層狀制品的實(shí)施方式，保護(hù)漆40可另外地置于保護(hù)層3之上。
通常，基片1具有表面4，該表面的特點(diǎn)是具有許多凹凸不平處41。沉積的隔離層2，例如，金屬薄膜被直接地置于具有凹凸不平處41的基片表面4上，按常規(guī)進(jìn)行，由于凹凸不平處41能橫向延伸穿過(guò)整個(gè)隔離層2，從而導(dǎo)致隔離層2的高低不齊表面38。因此，按照本發(fā)明，基片表面4，即隔離層2要置于其上的表面，通過(guò)在基片1的表面4上涂敷一層修飾薄層5，而將其表面弄平，這樣基片1為隔離層2的沉積提供一個(gè)非常平滑的高光澤表面6。因此，隔離層2具有平整的外形和均勻的厚度，而沒(méi)有任何凹凸不平處。
隔離層2最好是由金屬材料制成，優(yōu)選的是鋁，在真空蒸發(fā)器7內(nèi)，通過(guò)蒸發(fā)使其沉積在修飾薄層5的表面6上，如圖2和3所示，下面將作更詳細(xì)的描述。
修飾薄層5的高光澤表面6使層狀產(chǎn)品和特別是隔離層2具有耐高溫性。合適的是，修飾薄層5的材料的選擇應(yīng)使其成為耐溫和能夠通過(guò)高光澤表面6而將入射到隔離層2上的熱輻射的大部份發(fā)散出去。
如圖1所示，保護(hù)層3被置于隔離層2的背離修飾薄層5的表面38上，用以保護(hù)隔離層2的表面38不受機(jī)械應(yīng)力或機(jī)械損傷，例如，刮傷。這在不同的情況下是會(huì)發(fā)生的，如在通過(guò)各層相互的壓力作用而將層狀制品纏繞在卷取輥上時(shí)。在這樣的纏繞操作中，沒(méi)有保護(hù)層3隔離層2將受到傷害。特別是在基片1上利用蒸發(fā)工藝沉積鋁基隔離層2時(shí)，鋁膜在開(kāi)始時(shí)，即在剛蒸發(fā)沉積時(shí)，對(duì)傷害是非常敏感的，以致在將層狀制品纏繞于輥上時(shí)，沒(méi)有保護(hù)層是會(huì)刮傷隔離層2的表面38的，使其成為氣體可透過(guò)的。因此，在加工基片1時(shí)，在非常薄的隔離層2上涂敷保護(hù)層3以保護(hù)隔離層2，并使隔離層2能確保其密封功能。
保護(hù)層3可以是以有機(jī)材料涂層型式被提供，特別是其中的滑爽劑可以減少磨擦和改進(jìn)表面38的滑移性。此外，用于保護(hù)層的材料還包括樹脂、合成權(quán)樹脂、蠟、合成蠟、無(wú)機(jī)材料例如氧化硅。
如上所述，可用保護(hù)漆40保護(hù)保護(hù)層3，漆層可遮蔽該層狀制品，它置于遠(yuǎn)離隔離層2的表面43上，如圖4所示。保護(hù)漆40包括溶劑，最好是含水的溶劑，并且可以是帶顏料的和/或透明的，此外，應(yīng)具有能在適當(dāng)?shù)母邷叵逻M(jìn)行焊接的稠度。因此，通過(guò)涂敷漆層40，保護(hù)層3可以保護(hù)隔離層2而不受焊接高溫的傷害，從而保持其密封性能。
修飾薄層5能將隔離層2和基片1的表面4之間的粘合增大到這樣的程度，以致于通過(guò)修飾薄層5而將隔離層2可靠地粘合在基片1上。合適的修飾薄層是由能降低在隔離層2被沉積在基片1上時(shí)所產(chǎn)生的表面能直至其被飽和時(shí)為止的材料制成的。這種表面張力是明顯的，特別是在通過(guò)蒸發(fā)沉積金屬或其它無(wú)機(jī)材料時(shí)，例如在氧化硅(SiOx)的情況，并且能在隔離層2和基片1之間會(huì)抑制形成牢固的粘合。然而，為了制造氣體、特別是氧氣和水蒸汽不能滲透的或至少能抑制其明顯滲透的、帶隔離層2的層狀制品，就需要這種緊密的粘合。
因此，修飾薄層5具有四種功能a)當(dāng)通過(guò)蒸發(fā)沉積隔離層2時(shí)，降低表面張力;
b)平整基片1的表面4上的凹凸不平處;
c)使修飾薄層5的表面6為平整的表面，以便通過(guò)蒸發(fā)沉積隔離層2;和d)使整個(gè)層狀制品耐溫而能夠被焊接。
特別是，弄平表面是獲得隔離性能的決定性因素，因?yàn)檫@也可以使用廉價(jià)的松散片材作為沉積涂層的基片而賦予其不透氣性。這些便宜的松散片材特別具有不同的光潔度和狀態(tài)的表面，這取決于構(gòu)成基片1的材料的飽和度。雖然材料的那些飽和表面很適合于在基片1的表面4上蒸發(fā)沉積涂層，但材料的其他的不飽和表面對(duì)于蒸發(fā)沉積在基片1的表面4上的隔離層2來(lái)說(shuō)，只顯示出不良的粘合力。通過(guò)施加修飾薄層5使基片1的整個(gè)表面形成適于涂敷隔離層2的平整狀態(tài)，由此可使隔離層2可被牢固地粘合在修飾薄層5的表面6上。
此外，修飾薄層5的分子和原子吸附與其接觸的被沉積的隔離層2的分子和原子。由此，能量增加越大，被粘合材料就相互粘合得越緊密。因此，修飾薄層5起作為基片1的表面4和隔離層2之間的底層涂料作用。此外，修飾薄層5使整個(gè)層狀制品耐刮傷和耐溫以及得到高光澤表面。適當(dāng)選擇修飾薄層5的材料導(dǎo)致在隔離層2和基片1之間很緊密的粘合，因?yàn)樾揎棻?填平表面的顯微鏡可見(jiàn)的凹凸不平處。在基片1和隔離層2之間的緊密粘合基本上導(dǎo)致表面4的不透氣性，并確保在修飾薄層5上施加均勻厚度的隔離層2，從而消除在隔離層2的遠(yuǎn)離基片的表面上所形成的凹凸不平狀況。如果未通過(guò)修飾薄層來(lái)整平基片表面4的話，隔離層2就會(huì)位移入這些凹凸不平處中，從而導(dǎo)致隔離層2的可透氣性。
就將保護(hù)層3沉積在隔離層2的表面38上而言，這也是重要的。隔離層2適當(dāng)?shù)匚匠练e在其上的保護(hù)層3，以便防止水-潤(rùn)滑脂的滲透，這種滲透將抵消保護(hù)層3的效果。保護(hù)層的適當(dāng)吸附導(dǎo)致在隔離層2和保護(hù)層3之間有非常緊密的粘合，所以保護(hù)層3能起到保護(hù)隔離層2的作用，例如，避免被刮傷。同樣，各別層之間的緊密粘合，使整個(gè)層狀制品達(dá)到氣密性。
理想的吸附不僅受到所選擇的被粘合材料的影響，而且也受到各層被沉積到另一層上的方法的影響。通常，基片1是聚烯烴基聚合物，例如，聚乙烯或聚丙烯。
圖4所示的是層狀制品的另一種實(shí)施方式，基片1是聚乙烯箔44。利用修飾薄層5使聚乙烯箔44的粗糙表面4成為光滑的表面，以致表面4上的凹凸不平處41不會(huì)影響隔離層2的表面38，所說(shuō)的隔離層2是沉積在修飾薄層5之上的。因此，聚乙烯箔44由于其粗糙表面之故通常僅被用作可焊接的片材，而現(xiàn)在成為可適用作氣密性的層狀制品。在施加修飾薄膜5后，高度不透氣性的隔離層2被沉積有修飾薄層5之上，對(duì)隔離層2的表面38用保護(hù)層3保護(hù)而防止機(jī)械損傷。為了保持聚乙烯箔的可焊性，對(duì)保護(hù)層3的表面涂敷可焊接的保護(hù)漆40。于是，形成基片的聚乙烯箔44是以單層片材的形式而被用于生產(chǎn)氣密性的層狀制品的，該制品可用于生產(chǎn)氣密性容器，例如，袋，而帶有保護(hù)漆40的氣密性容器能提供高的焊縫密封性。
用作基片1的其他合適材料包括聚酯。盡管它具有較平整的表面，但是在施加隔離層2之前，這樣的聚酯片也需要用修飾薄層5進(jìn)行預(yù)處理，以賦予其氣密性，并施加保護(hù)層3以避免受到機(jī)械損傷。
為了在基片1和隔離層2之間得到牢固的粘合，基片材料的選擇也決定了修飾薄層5的材料。合適的修飾薄層5應(yīng)由與基片1的材料緊密相關(guān)的材料制成。然后，可以以薄的底層涂料形式施加修飾薄層。底層涂料一方面與基片1在化學(xué)上緊密相關(guān)，另一方面與隔離層2在化學(xué)上也是緊密相關(guān)的。該底層涂料的涂敷置為0.2至0.6g/m2干重量，并且如果采用聚丙烯作基片1材料的話，底層涂料可以是，例如，氯化聚丙烯。然而，聚丙烯不與聚酯基的基片相粘合，所以在此種情況下只能用聚酯樹脂作底層涂料。作用厚度為0.1至0.2g/m2干重量的樹脂作底層涂料并沉積于基片1的表面4上是合適的。為此，可以將樹脂溶解于有機(jī)溶劑中并以漆的形式沉積于表面4上。
用作修飾薄層5的其他材料包括硅烷，優(yōu)選的是金屬硅烷，它與隔離層2的金屬在化學(xué)上是相關(guān)的。硅烷也可溶于某種有機(jī)溶劑，而該溶劑與基片1在化學(xué)方面是相關(guān)的。還可用無(wú)機(jī)材料作修飾薄層5，特別是氧化硅基(SiOx)化合物。這樣的無(wú)機(jī)材料使得修飾薄層5與隔離層2的金屬有非常緊密的關(guān)系。此外，使用有機(jī)和無(wú)機(jī)材料的混合物作為修飾薄層也是可能的，例如，金屬的混合物，它與隔離層2所選用的金屬是非常緊密相關(guān)的，用溶解金屬的有機(jī)溶劑將修飾層5沉積于基片1上。
一般說(shuō)來(lái)在本發(fā)明中使用的所有修飾薄層5是具有提供非常均勻、極高光澤表面6的能力的。這樣的表面6特別適合于降低在施加隔離層2的過(guò)程中的表面張力的能力的，并達(dá)到在隔離層2和修飾薄層5之間促進(jìn)緊密粘合的程度。合適的做法是，當(dāng)確定基片1的材料后，再選擇適當(dāng)?shù)男揎棻?材料。特別是，用作層狀制品的基片1應(yīng)具有高光澤表面。
通過(guò)選擇涂敷方法也能影響表面張力。在任何情況下，在沉積隔離層2之后應(yīng)該立即用保護(hù)層3加以覆蓋，以免起初很敏感的隔離層2受到機(jī)械損傷。同樣最好是在基片1涂敷修飾薄層5后，立即施加隔離層2，因?yàn)榇蟮谋砻鎻埩€沒(méi)有在剛沉積的修飾薄層5上形成，而所說(shuō)的大的表面張力會(huì)阻止在修飾薄層5和隔離層2之間形成緊密的粘合。因此，修飾薄層5、隔離層2和保護(hù)層3的沉積應(yīng)按順序立即進(jìn)行。
參看圖2，其中示意地表示一真空蒸發(fā)器，用序號(hào)7表示。蒸發(fā)器7包括處理室7a，它限定一內(nèi)空間8，在內(nèi)空間8內(nèi)設(shè)有輥式層壓機(jī)9。在蒸發(fā)器7的外邊有解卷輥39用來(lái)供給涂覆用的基片1。在基片1傳送路線中設(shè)有導(dǎo)向輥24，以便將基片1轉(zhuǎn)向到處理室7a的入口12。基片1在層壓輥9的表面10下通過(guò)，待涂覆的表面4背朝著層壓輥9的表面10。在處理室7a內(nèi)，沿著基片1傳送的路線，間隔地設(shè)置三個(gè)沸騰源14、15、16，它們對(duì)著表面4的方向釋放蒸汽17、18、19，以便在基片1上沉積薄層。每個(gè)沸騰源14、15、16具有合適的能源供給裝置20、21、22，以便在處理室7a的內(nèi)空間8內(nèi)，在真空條件下蒸發(fā)沸騰源14、15、16中的內(nèi)容物。
基片1從解卷輥39被傳送到處理室7a的入口12，穿過(guò)來(lái)自沸騰源14的上升蒸汽17，以便在表面4上形成修飾薄層5，沸騰源15緊接在沸騰源14之后，涂敷過(guò)修飾薄層5的基片1接箭頭11的方向前進(jìn)，與從沸騰源15中升起的金屬蒸汽18接觸，以便在修飾薄層5上形成隔離層2?；?仍沿著箭頭11的方向前進(jìn)，穿過(guò)從沸騰源16中升起的蒸汽19，以便在經(jīng)過(guò)冷凝的隔離層2上形成保護(hù)層3。保護(hù)層3掩蓋隔離層2以免受機(jī)械損傷。由此形成的多層層狀制品，包括基片1、修飾薄層5、隔離層2、保護(hù)層3，此多層層狀制品經(jīng)輥25以致被纏繞在卷取輥26上。在纏繞于卷取軸26的過(guò)程中，盡管在各層間受到強(qiáng)力的作用，而隔離層2由于受到保護(hù)層3的保護(hù)避免了機(jī)械損傷。
本技術(shù)領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員知道，真空蒸發(fā)器必然包括很多機(jī)械裝置，例如，驅(qū)動(dòng)裝置、控制裝置等，這些裝置未在上述的附圖上示出。然而，這些裝置，像許多其他的必須的裝置一樣，并不是本發(fā)明的組成部份，并且為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)已被從附圖中略去。
參看圖3，其中示意地表示一種改進(jìn)的真空蒸發(fā)器7，它與圖2的真空蒸發(fā)器之不同點(diǎn)在于，是在處理室7a的外邊將修飾薄層5沉積在基片1上的。在入口12附近，設(shè)有壓延機(jī)支架27用于支承兩個(gè)迭輥壓延機(jī)輥28、29，它們圍繞軸30、31旋轉(zhuǎn)，并且在它們之間限定間隙32，基片1從間隙通過(guò)。在支架27上的下壓延輥29朝向基片1的表面4對(duì)修飾薄層5加壓。在這種方式中，在基片1的表面上施加非常薄的修飾薄層5是可能的。
在處理室7a的出口13后面是另一壓延機(jī)支架33，用來(lái)可旋轉(zhuǎn)地支承兩個(gè)壓延輥34、35。在壓延輥34與35之間形成的間隙23被用來(lái)使基片1由此通過(guò)，所說(shuō)的基片1已由壓延輥29涂敷修飾薄層5，由沸騰源21沉積隔離層2和由沸騰源22沉積保護(hù)層3。利用蒸發(fā)工藝在基片1上沉積的隔離層2和保護(hù)層3，是用與各2中所示的真空蒸發(fā)器7所述的相同方式獲得的。使用第二壓延機(jī)支架33，利用下壓延機(jī)輥35朝著保護(hù)層3的表面43對(duì)保護(hù)漆40加壓。通過(guò)應(yīng)用保護(hù)漆40可以焊接層狀制品以制容器，例如，袋。
盡管已經(jīng)通過(guò)層狀制品及其制造方法對(duì)本發(fā)明作了說(shuō)明和描述，但是應(yīng)該指出，本發(fā)明并不受這些具體說(shuō)明的限制，因?yàn)樵诓贿`背本發(fā)明精神的前提下，本技術(shù)領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員可以作出各種改進(jìn)和結(jié)構(gòu)變化。
在所附的權(quán)利要求書中提出了請(qǐng)求保護(hù)的權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一處層狀制品，它包括-一具有表面的基片；-一層不透氣的隔離層；和-一層位于所說(shuō)的基片表面和所說(shuō)的隔離層之間的、被用來(lái)降低在基片上沉積所說(shuō)的隔離層的過(guò)程中的表面能的修飾薄層。
2.按照權(quán)利要求1的層狀制品，還包括一層被施加在所說(shuō)的隔離層的遠(yuǎn)離基片的表面上的、被用來(lái)防止機(jī)械損傷的保護(hù)涂層。
3.按照權(quán)利要求2的層狀制品，其中所說(shuō)的保護(hù)涂層是由一種選自有機(jī)材料、滑爽劑、樹脂、合成樹脂、蠟、合成蠟、無(wú)機(jī)材料和二氧化硅中的材料制成的。
4.按照權(quán)利要求2的層狀制品，其中所說(shuō)的保護(hù)涂層具有一遠(yuǎn)離隔離層的表面，并且還包括涂敷在所說(shuō)的保護(hù)層的所說(shuō)的表面上的保護(hù)漆。
5.按照權(quán)利要求4的層狀制品，其中所說(shuō)的保護(hù)漆包括溶劑。
6.按照權(quán)利要求5的層狀制品，其中所說(shuō)的溶劑為水基溶劑。
7.按照權(quán)利要求4的層狀制品，其中所說(shuō)的保護(hù)漆是含顏料的保護(hù)漆。
8.按照權(quán)利要求4的層狀制品，其中所說(shuō)的保護(hù)漆是透明的保護(hù)漆。
9.按照權(quán)利要求4的層狀制品，其中所說(shuō)的保護(hù)漆是含顏料和透明的保護(hù)漆。
10.按照權(quán)利要求4的層狀制品，其中所說(shuō)的保護(hù)漆是可焊接的保護(hù)漆。
11.按照權(quán)利要求1的層狀制品，其中所說(shuō)的修飾薄層是一層平整所說(shuō)的基片表面的涂層。
12.按照權(quán)利要求1的層狀制品，其中所說(shuō)的修飾薄層具有一遠(yuǎn)離基片的高光澤表面。
13.按照權(quán)利要求11的層狀制品，其中所說(shuō)的修飾薄膜是平整涂層，它與被選作隔離層的材料在化學(xué)上是相關(guān)的。
14.按照權(quán)利要求11的層狀制品，其中平整涂層形式的所說(shuō)的修飾薄層是一層非常薄的底層涂料。
15.按照權(quán)利要求14的層狀制品，其中所說(shuō)的底層涂料厚度為0.2～0.6g/m2干重量。
16.按照權(quán)利要求14的層狀制品，其中所說(shuō)的底層涂料是由氯化聚丙烯制成的。
17.按照權(quán)利要求14的層狀制品，其中所說(shuō)的底層涂料是由樹脂制成的。
18.按照權(quán)利要求17的層狀制品，其中所說(shuō)的樹脂的涂敷厚度為0.2～0.6g/m2干重量。
19.按照權(quán)利要求17的層狀制品，其中所說(shuō)的樹脂是作為與有機(jī)溶劑一起的清漆提供的。
20.按照權(quán)利要求19的層狀制品，其中所說(shuō)的清漆是通過(guò)蒸發(fā)而沉積在基片上的。
21.按照權(quán)利要求1的層狀制品，其中所說(shuō)的修飾薄層是由一種選自硅烷、金屬硅烷、至少兩種硅烷的混合物、以及有機(jī)與無(wú)機(jī)試劑的混合物的材料制成的。
22.按照權(quán)利要求21的層狀制品，其中所說(shuō)的金屬硅烷是一種被選擇作為通過(guò)蒸發(fā)工藝而沉積在修飾薄層上的所說(shuō)的隔離層的金屬的硅烷。
23.按照權(quán)利要求1的層狀制品，其中所說(shuō)的修飾薄層具有高度的耐擦刮性。
24.按照權(quán)利要求1的層狀制品，其中所說(shuō)的修飾薄層具有足以填平所說(shuō)的基片表面的微細(xì)凹凸不平處的稠度。
25.按照權(quán)利要求1的層狀制品，其中所說(shuō)的修飾薄層作為底層涂層促進(jìn)所說(shuō)的基片表面與所說(shuō)的隔離層之間的粘合。
26.按照權(quán)利要求1的層狀制品，其中所說(shuō)的修飾薄層是一層能減小在通過(guò)蒸發(fā)工藝而將所說(shuō)的隔離層沉積在基片上時(shí)所產(chǎn)生的表面張力的涂層。
27.按照權(quán)利要求1的層狀制品，其中所說(shuō)的修飾薄層具有耐高溫性。
28.按照權(quán)利要求27的層狀制品，其中所說(shuō)的修飾薄層能耐直至為140℃的溫度。
29.按照權(quán)利要求27的層狀制品，其中所說(shuō)的修飾薄層在溫度高達(dá)140℃下保持高光澤表面。
30.按照權(quán)利要求1的層狀制品，其中所說(shuō)的修飾薄層具有補(bǔ)償所說(shuō)的基片表面的粘合性能的稠度。
31.按照權(quán)利要求1的層狀制品，其中所說(shuō)的基片是由聚烯烴制成的。
32.按照權(quán)利要求31的層狀制品，其中所說(shuō)的基片是由聚乙烯制成的。
33.按照權(quán)利要求32的層狀制品，其中所說(shuō)的聚乙烯基片是單層片材。
34.按照權(quán)利要求33的層狀制品，其中所說(shuō)的修飾薄層被施加在所說(shuō)的聚乙烯基片上，以平整表面上存在的凹凸不平處，并提供高光澤表面。
35.按照權(quán)利要求34的層狀制品，其中被施加到高光澤表面的所說(shuō)的隔離層是完全齊平的和厚度均勻的。
36.按照權(quán)利要求33的層狀制品，其中所說(shuō)的修飾薄層填充所說(shuō)的聚乙烯基基片表面上的微細(xì)縫隙。
37.按照權(quán)利要求36的層狀制品，其中施加所說(shuō)的修飾薄層的所說(shuō)的聚乙烯基基片的表面具有高的表面密度。
38.按照權(quán)利要求33的層狀制品，其中施加所說(shuō)的修飾薄層的所說(shuō)的聚乙烯基片的表面是微細(xì)封閉的。
39.按照權(quán)利要求33的層狀制品，其中施加所說(shuō)的修飾薄層的所說(shuō)的聚乙烯基基片的表面具有高的抗拉性。
40.按照權(quán)利要求33的層狀制品，其中所說(shuō)的修飾薄層在沉積所說(shuō)的隔離層時(shí)具有減小的表面張力的表面。
41.按照權(quán)利要求33的層狀制品，其中所說(shuō)的修飾薄層具有與被施加在其上的隔離層牢固粘合的表面。
42.按照權(quán)利要求33的層狀制品，其中所說(shuō)的修飾薄層具有耐高溫性。
43.按照權(quán)利要求42的層狀制品，其中所說(shuō)的修飾薄層能耐直至為140℃的溫度。
44.按照權(quán)利要求1的層狀制品，還包括一層被施加到所說(shuō)的隔離層的遠(yuǎn)離所說(shuō)的修飾薄層的表面上的保護(hù)層，該保護(hù)層是由選自有機(jī)和無(wú)機(jī)試劑的材料制成的。
45.按照權(quán)利要求44的層狀制品，還包括一層沉積在所說(shuō)的保護(hù)層的遠(yuǎn)離隔離層的表面上的保護(hù)漆。
46.按照權(quán)利要求45的層狀制品，其中所說(shuō)的保護(hù)漆是可焊接的保護(hù)漆。
47.按照權(quán)利要求45的層狀制品，其中所說(shuō)的保護(hù)漆是含顏料的保護(hù)漆。
48.按照權(quán)利要求45的層狀制品，其中所說(shuō)的保護(hù)漆是透明的保護(hù)漆。
49.按照權(quán)利要求45的層狀制品，其中所說(shuō)的保護(hù)漆是含顏料和透明的保護(hù)漆。
50.按照權(quán)利要求1的層狀制品，其中所說(shuō)的基片是由聚丙烯制成的。
51.按照權(quán)利要求1的層狀制品，其中所說(shuō)的基片是聚酯。
52.按照權(quán)利要求1的層狀制品，其中隔離層是由通過(guò)蒸發(fā)工藝沉積在所說(shuō)的修飾薄層上的金屬制成的。
53.按照權(quán)利要求52的層狀制品，其中所說(shuō)的隔離層是由鋁制成的。
54.按照權(quán)利要求1的層狀制品，其中所說(shuō)的隔離層是由氧化硅制成的。
55.一種制造不透氣的層狀制品的方法，包括下述步驟-在基片的至少一個(gè)表面上施加修飾薄層;和-在所說(shuō)的修飾薄層上沉積一隔離層。
56.按照權(quán)利要求55的方法，其中所說(shuō)的施加修飾薄層步驟在沉積隔離層時(shí)減小表面能。
57.按照權(quán)利要求55的方法，其中所說(shuō)的施加修飾薄層步驟整平表面的凹凸不平處并賦予表面以高光澤。
58.按照權(quán)利要求55的方法，其中所說(shuō)的施加修飾薄層步驟提高表面的耐溫性。
59.按照權(quán)利要求55的方法，其中所說(shuō)的施加修飾薄層步驟包括對(duì)著基片給修飾薄層加壓。
60.按照權(quán)利要求55的方法，其中所說(shuō)的施加修飾薄層步驟包括通過(guò)蒸發(fā)工藝在基片上沉積修飾薄層。
61.按照權(quán)利要求55的方法，其中所說(shuō)的施加修飾薄層步驟是在所說(shuō)的沉積隔離層之前才進(jìn)行的。
62.按照權(quán)利要求55的方法，其中所說(shuō)的沉積隔離層步驟包括通過(guò)蒸發(fā)工藝在所說(shuō)的修飾薄層上沉積隔離層。
63.按照權(quán)利要求62的方法，其中所說(shuō)的施加修飾薄層步驟包括通過(guò)蒸發(fā)工藝在基片上沉積修飾薄層，所說(shuō)的施加修飾薄層步驟和所說(shuō)的沉積隔離層步驟是在同一真空度下在基片上串聯(lián)進(jìn)行的。
64.按照權(quán)利要求55的方法，還包括通過(guò)蒸發(fā)工藝在隔離層的遠(yuǎn)離修飾薄層的表面上沉積保護(hù)層的步驟，用來(lái)保護(hù)隔離層免受機(jī)械損傷。
65.按照權(quán)利要求62的方法，還包括通過(guò)蒸發(fā)工藝在隔離層上沉積保護(hù)層的步驟，以保護(hù)隔離層免受機(jī)械損傷，所說(shuō)的沉積保護(hù)層步驟是在基片加工時(shí)在與所說(shuō)的沉積隔離層步驟相同的真空條件下串聯(lián)地進(jìn)行的。
66.按照權(quán)利要求64的方法，其中所說(shuō)的施加修飾薄層步驟包括通過(guò)蒸發(fā)工藝在基片上沉積修飾薄層，所說(shuō)的沉積修飾薄層、隔離層和保護(hù)層的步驟是在相同的真空條件下立即按順序進(jìn)行的。
67.按照權(quán)利要求66的方法，其中所說(shuō)的各沉積步驟是在引起所說(shuō)的沉積隔離層步驟的真空度下進(jìn)行的，而所說(shuō)的沉積修飾薄層和保護(hù)涂層的步驟是在相應(yīng)于給定的真空度的、修飾薄層和保護(hù)涂層的各自的蒸發(fā)溫度下進(jìn)行的。
68.按照權(quán)利要求62的方法，其中所說(shuō)的隔離層是通過(guò)蒸發(fā)工藝而被沉積在修飾薄層上的金屬。
69.按照權(quán)利要求68的方法，其中所說(shuō)的金屬是鋁。
70.按照權(quán)利要求62的方法，其中所說(shuō)的隔離層是通過(guò)蒸發(fā)工藝而沉積在修飾薄層上的氧化硅。
71.按照權(quán)利要求55的方法，其中所說(shuō)的施加修飾薄層的步驟包括沉積一層很薄的底層涂料作修飾薄層。
72.按照權(quán)利要求71的方法，其中所說(shuō)的底層涂料是以0.2～0.6g/m2干重量被涂敷的。
73.按照權(quán)利要求71的方法，其中所說(shuō)的底層涂料是被施加到基片的氯化聚丙烯。
74.按照權(quán)利要求72的方法，其中所說(shuō)的底層涂料是被施加到基片的樹脂。
75.按照權(quán)利要求72的方法，其中所說(shuō)的底層涂料是被施加到基片的蠟。
76.按照權(quán)利要求55的方法，其中所說(shuō)的施加修飾薄層步驟包括在基片上沉積硅烷作修飾薄層。
77.按照權(quán)利要求55的方法，其中所說(shuō)的施加修飾薄層步驟包括沉積作為修飾薄層的一種選自硅烷、樹脂、蠟、以及氯化聚丙烯的混合物。
78.按照權(quán)利要求68的方法，其中所說(shuō)的沉積修飾薄層步驟包括將金屬硅烷作為修飾薄層而沉積在基片上，而所說(shuō)的金屬硅烷是與隔離層的金屬相關(guān)的。
79.按照權(quán)利要求55的方法，其中所說(shuō)的施加修飾薄層步驟包括提供在其遠(yuǎn)離基片的側(cè)面上具有非常平滑表面的修飾薄層。
80.按照權(quán)利要求79的方法，其中所說(shuō)的施加修飾薄層步驟包括使用有機(jī)和無(wú)機(jī)試劑的混合物作修飾薄層。
81.一種制品，它具有按照權(quán)利要求55的方法制造的層狀制品。
全文摘要
一種層狀制品，它包括用整平基片表面凹凸不平處而使基片形成平滑、高光澤和耐溫表面的修飾薄層涂敷基片。被施加到由修飾薄層形成的表面上的是一層不透氣的隔離層。通過(guò)將修飾薄層施加到基片上，由此在施加隔離層期間使表面能減小，以致在基片與隔離層之間獲得良好的粘合。
文檔編號(hào)B05D7/24GK1104149SQ9410759
公開(kāi)日1995年6月28日 申請(qǐng)日期1994年5月14日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月14日
發(fā)明者海爾曼尤斯·斯奇墨科 申請(qǐng)人:海爾曼尤斯·斯奇墨科