新型阻隔薄膜的开发

本文介绍GL薄膜，它是日本凸版印刷株式会社所开发的一类透明的、不含氧树脂的高阻隔型薄膜的总称，其中有GL—AE等陶瓷蒸镀型产品以及OP—M等特殊处理型产品。自1989年G薄膜实用化以来，GL系列产品作为减轻环境负担的包装材料，得到了高度的评价，现在在日本国内市场中，GL薄膜占有很高的份额。由于GL系列产品的开发，凸版印刷株式会社荣获了1998年“木下奖”(木下奖是日本包装界在研究开发领域中的权威奖) 1．GL系列产品的历史凸版印刷株式会社二十世纪八十年代初期开始生产铝蒸镀产品；二十世纪八十年代后期，利用蒸镀技术，生产氧化硅蒸镀产品，开始生产GL类薄膜；初期以软包装领域为中心，代替含铝层的蒸煮袋，代替含PVDC涂层的一般软包装，二十世纪九十年代初期向积层软管、液体包装容器方面拓展，到二十世纪九十年代中期，应市场的需要，开始生产高阻隔性、高耐久性的品级“GL—E”，然而氧化硅蒸镀薄膜具有淡黄色，看上去商品有陈旧感，有的商品不能采用，因此根据市场的需要，凸版印刷株式会社在1996年开始生产蒸镀氧化铝的高阻隔性品种“GL—AE”，由于它具有高的性能及加工性，现在已得到禽来禽多的应用。另外，在I997年，还开始生产新型蒸煮级高阻隔薄膜“GL—AEH”，和不含PVDC涂层的、经特殊处理的“OP—M”型产品。 1998年，不含铝箔的品种“GL—Au”，以尼龙为基材的“GL—AEY”，以双向拉伸聚丙烯为基材的“AL-AEO”上市，GL系列产品成了一个覆盖面广的多种多样的阻隔性薄膜系列。 2．GL系列的多样性如图I所示，GL系列产品可根据加工方法、蒸发镀敷材料以及基础薄膜的不同而分为不同的品种。 GL系列产品的阻隔性分别如图2所示。GL系列产品几乎覆盖了从涂布PVDC涂层的薄膜到含铝箔的包装薄膜的整个市场。 GL—AE是PET经陶瓷蒸镀加工的产品，是透明性与阻隔性都优良的薄膜，它作为陶瓷蒸镀类薄膜的标准型产品广泛地用于替代涂布PVDC的薄膜及PYDC薄膜，或者用于使包装材料结构层的合理化。 GL一AEH是蒸煮型产品，系透明蒸煮包装材料，具玻璃的高阻隔性。 GL一AEY系双向拉伸尼龙薄膜经陶瓷蒸镀加工的产品，阻隔氧气的性能优良，是PVDC涂布双向拉伸尼龙薄膜的替代产品。 OP—M是以OPP为基材经特殊处理而赋予付加功能的不含氯的阻隔性材料，它与KOP价格相同并具有高的阻隔氧气与水蒸汽的性能。 GL—E是GL系列中唯一的玻璃蒸镀产品．阻隔性能与GL—AE相同或更高。 GL-AEO是中等型高阻隔性KOP的替代品级，技术开发工作已完成。 3．GL系列产品的特征高品质 (1)优良的水蒸汽阻隔性、氧气阻隔性及保香性，可有效保护包装袋内的物品； (2)高透明性,可看到所包装的商品 (3)与铝箔及蒸镀铝的复合薄膜不同,可以采用微波加热 (4)具优良的耐久性,GL-AEH适用于蒸煮使用对环境的适应性好 (5)燃烧时不产生有毒气体,亦几乎不产生残存有毒的残渣加工适应性好 (6)可直接印刷,有助于包装材料层间组合的合理化适应于PL法要求 (7)为铝箔与蒸镀铝的薄膜不同,可以有效地使用金属探测器 4．GL系列产品的性能 (1)GL系列产品的性能见表l，其阻隔性数据是与3Oμm厚的CPP之复合制品测得的。 GL系列产品的阻隔性能的特征是其阻隔性对温度及湿度的依存性小．而具代表性的通用阻隔性薄膜PVDC(涂布聚偏氯乙烯)的薄膜以及EVOH(乙烯、乙烯醇共聚体)薄膜的阻隔性对环境的温度与湿度的依存性相当大，见图3、图4。 (2)加工性 GL系列为满足包装材料所需要的功能，积累并改进了独自的复合技术，可以象通用阻隔性薄膜一样使用，可直接印刷、干复合以及挤出涂敷复合加工。 5．GL系列产品的开发现状 (1)市场开发透明阻隔性蒸镀薄膜自二十世纪八十年代后半期于包装阻隔薄膜市场中出现，起初市场知名度低，尚存在着成本及功能方面有待改善与改良的课题。现在世界上约有二十家公司加人到该市场，而且进行了技术改进，每年以l5O～200%的比率增长。如图5所示.透明蒸镀薄膜在阻隔性包装薄膜中占有约2%的份额。凸版印刷株式会社具有从和铝箔相当的阻隔性的GL—Au到价格低廉的KOP替代型产品OP-M．GL系列产品几乎覆盖了整个包装用阻隔薄膜市场，该公司确信阻隔性产品的需要将进一步扩大。 (2)用途开发充分利用GL系列产品的特性，不仅仅限于食品领域，正在增加感光材料、卫生材料以及医药品等非食品领域应用的开发。另外还应用独特的转换技术，加速如图6所示的在液体容器、软管、杯子等复合容器方面的开发。 (3)技术开发 GL系列薄膜自开发研究到现在的商业化生产，为了满足阻隔性包装薄膜的高功能及低成本的需求，以燕镀技术为代表的基材开发技术以及作为包装材料的“转换”技术等已有了十余年的技术积累与改进。凸版印刷株式会社为了增强技术开发能力，与国内外的研究机构(日本的东京大学，英国的牛津大学)建立了联系，开展协同研究工作的ToppanGyber实验室已开始运转，应用凸版株式会社已有的技术，采用研究机构及大学的基础研究以及新的见解，进一步开发阻隔技术方面有关的新商品。 6．GL系列产品的环境适应性最近环境激素、二恶英等包装材料的问题增大，以此为背景，整个包装界进人了评价包装材料的新时期。 7．结束语透明的蒸镀阻隔薄膜经过了技术积累与改进，其对环境的适应性也引人注目。透明阻隔燕镀薄膜的生产厂商正在积极开发低成本、高性能的产品。凸版株式会社为了扩大阻隔包装材料的市场，在研究提高性能的同时，在越来越高的环境要求方面进行飞跃的技术革新以充分发挥GL系列产品的功能，拓展各式各样的应用领域。