可液态应用的多功能涂层膜制造技术

本发明专利技术涉及用于压实、密封、覆盖以及保护表面的、可液态应用的多功能涂层膜。该涂层膜包括由多糖物质和/或、同聚多糖或杂聚多糖水溶性多糖衍生物、多元醇间隔物、和具有一个或更多个羰基官能团或羧基官能团的交联剂构成的组合物。在施涂该涂层膜的时间点，所述组合物是水溶性和反应性的，但在固化之后是可吸水或可膨胀的、水蒸气可穿透、对水和UV稳定并且可以受控方式生物降解的。通过多糖物质、多糖衍生物和多元醇间隔物与具有一个或更多个羰基官能团和/或羧基官能团的交联剂的反应，获得机械性能稳定的挠性膜，它在最高达80％外来杂质情况下仍保持机械性能。该膜可以受控方式膨胀，并且根据交联程度和所使用的间隔物，可以结合以其干重计最高达75％的水。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可液态应用的多功能涂层膜本专利技术涉及基于同聚多糖和杂聚多糖物质的，用于压实、密封、用于覆盖以及保护表面的、可液态应用的多功能涂层膜，所述表面例如是耕地，以便防止不期望的植被；屋顶区域或形成冷凝水增多地方的建筑物覆层和木质结构，例如主要存在于通风外立面的区域，或者在化妆品、医疗领域用于覆盖身体表面。已经使用的暴露于湿气中的木材通常要经历缓慢的细菌造成的腐烂或者还有真菌侵蚀，并且经过较长的时间而分解。通过将水分含量降至约12％并用杀生物剂处理同样可以延缓分解。但是，在后一种情况下获得非常亲水的物质，因为天然降解的木材总是吸收一定量的水。同样，要严格考虑的是，虽然外面看起来干燥但是还是具有一定的内核湿度(Kernfeuchte)，并且用表面涂层密封的木材只具有极低的水蒸气渗透性。对这类表面的维护性处理已知的是，仅借助杀生物的产品或油漆来保护降解的木材的手段，但是通常不足以解决木材保护和环境保护的所有问题。因此，通常认为已知的表面涂层的效率太低。另外，已知的是，就本领域目前的现有技术来说，优选使用聚烯烃-、PET-、PA-、和PVC薄膜作为涂层膜来压实和密封以及覆盖表面，并且作为建筑业、农业以及林业的湿气-、蒸汽-和热的阻挡物，但也用在园艺和景观建设中。在此情况下，缺点是手工劳动程度高，特别对复杂的表面几何形状或特殊的设计构造(筒仓盖、早收膜(Ernteverfrühung)等)进行掩盖或遮盖时。作为对所述现有技术的替代，公开文本DE102009049284描述了一种至少分区域地可通过喷涂或刷涂来施加的薄膜，作为建筑物覆层的功能层和木制结构的蒸汽阻挡物。所述公开文本中使用基于优选丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯或聚氨酯的合成聚合物的合成材料分散体。还提到纤维素可以作为可用的合成材料，但是其中缺少以下每个教导，即对基于纤维素的薄膜，可分区域地通过喷涂或刷涂来施加的薄膜区段和其可能的实施形式。由所施加的分散体层形成薄膜优选涉及溶剂/分散剂蒸发时合成材料粒子的物理-机械结合。因此，限制了机械特性并且仅在非常窄的范围内可调节。为了实现喷雾特性和薄膜特性，此外也必需要不同的添加剂，例如消泡剂和增稠剂。不可调节生物可降解性。没有描述例如抗微生物以及防病虫害侵袭的功能。专利DE69523127T2介绍了可交联的纤维素添加剂在乳胶漆中的应用。添加剂的成分是被亲水的烯基基团取代的纤维素醚。在这种情况下，只可能通过催化剂经由双自由基氧来引发交联反应。这些添加剂只是起到增稠剂和流变改性剂的作用，促进了乳胶涂料的交联。所述添加剂起到溶解油基的乳胶组合物的作用，并因此起到溶解具有高VOC含量的油漆的作用。纤维素醚添加剂在乳胶基体中的含量为0.05重量％至3.00重量％。乳胶聚合物由不同的、通常是合成的大分子构成，大多数基于丙烯酸酯并且是商购可得的。可交联的添加剂在该专利中是通过单不饱和至多不饱和芳香族和脂肪族缩水甘油醚衍生物与纤维素醚的反应制备的。在此用MnS04或CoCl2催化通过环状醚的加成反应来进行交联反应。专利DE10308236描述了可生物降解的、农业用基于多羟基聚醚的液态薄膜。这要花费相当大的成本并要使用有毒的化学品，例如甲酸、过氧化氢、磷酸和硫酸，通过80℃至120℃温度下酸催化的化学反应来制备，这是以成本/效益比为代价的。喷雾水/丙酮溶液或悬浮液之后，本身仅仅以纯粹的机械途径通过土壤粒子的粘合再次形成薄膜。应用领域也仅限于土壤应用，得到不具有自身稳定性的薄膜，因此不可用于其他应用。与此相对的，也不具有足以控制的生物可降解性。此外，通过喷雾水/丙酮混合物进行施用例如对室内区域的应用也是不可接受的。DE102005053587描述了基于碱金属硅酸盐溶液或分散体的农业用可暂时降解的薄膜的制备，所述溶液或分散体中混入了可生物降解的、天然的低聚多元醇。以多个步骤进行喷雾溶液的制备，从化学技术角度看成本非常高(温度高达200℃，使用50％的氢氧化钠溶液，过滤工艺)。尽管使用了增塑组分，但仅可以有限地调节机械特性。硅酸盐自然地产生脆而硬的模制体。US-PS2,329,741最后描述了由羟烷基纤维素通过与双官能醛的交联反应制备薄膜。其中不使用纤维素主成分，例如纸浆、再生纤维素或木粉。只有纤维素衍生物交联，从而得到完全不同的交联结构，它不能覆盖宽的应用领域。此外，只使用杂聚多糖多糖衍生物尤其是结冷胶和黄原胶时的成本显著较高。所述交联在105℃的温度下发生，这几乎不可能实现实际的湿法加工。WO2008/112419A2的主题是储存稳定的水性乳胶涂料，它包含二氧化钛、乙烯-丙烯酸乳胶、丙烯酸乳胶和PVC。在此体系中不发生通过形成缩醛或缩酮的交联。在所述专利中也很少提到间隔物化合物，化学结合于喷涂膜(Sprühfilme)并且取决于多元醇的类型，影响自身已经具有的生物和阻燃特性。同样，不允许通过乳胶涂料与待涂布的表面发生化学交联；如果发生交联，那么要以不同于缩醛化或缩酮化的其他形式。所述涂层的主成分是水、聚氯乙烯、丙烯酸乳胶、乙烯-丙烯酸乳胶和二氧化钛，纤维素衍生物只是次要成分。因此，本专利技术的目的在于，发现一种基于多糖物质的，用于压实、密封、覆盖以及保护表面的、可液态应用的多功能膜，所述表面例如是耕地，屋顶区域或形成冷凝水增多地方的建筑物覆层和木质结构，例如主要存在于通风外立面的区域。本专利技术的另一目的在于，开发一种避免了现有技术中已知的技术解决方案的缺点，同时开发成本有利并且在典型的施用温度可用、具有足够的机械稳定性、必要的密度和具有附加功能性的膜。在作为农业用薄膜使用时，不应对土壤的微生物参数产生不利影响。此外，重要的是，通过对组成的选择可以在宽范围内适应对应各个应用领域的水份结合、机械参数、可生物降解性、孔径等。通过多糖物质、和/或水溶性多糖衍生物和多元醇间隔物，与具有一个或更多个羰基和/或羧基官能团的交联剂的反应，实现了机械稳定和或多或少挠性的膜的形成，它在额外的杂质比例高达80％时仍保持其机械特性。所述多糖物质既包括同聚多糖物质，也包括杂聚多糖物质、不溶于水的再生纤维素，例如废纸屑，纤维素纤维或木粉和水溶性多糖衍生物。水溶性多糖衍生物特别是纤维素衍生物，包括例如甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、酸形式的羧甲基纤维素、羟乙基纤维素。淀粉衍生物也属于水溶性多糖衍生物，优选羟乙基淀粉。杂聚多糖物质优选黄原胶、结冷胶和透明质酸。特别适合的多糖衍生物还有携带氨基基团的多糖例如氨基纤维素和壳聚糖。杂质可以是非反应性有机或无机物质或功能性添加剂。组分在脱水和10℃以上的温度下缩醛或缩酮连接之后，通过多功能涂层膜的自由醛基或酮基与待涂布表面的官能团交联，这额外地起使多功能涂层膜稳定的作用，由此产生稳定的膜层。所述多功能层是防水和耐UV光的。起到间隔物作用的多元醇优选天然来源，并通过它的功能性和/或空间构型影响薄膜的弹性和膨胀性。在用单宁酸作为多元醇时，几乎完全抑制了所述薄膜的可燃性。所述膜是水蒸气可透过的、可受控地膨胀，并且可以根据交联程度和所用的间隔物结合以干重计最高达75％的水。根据本专利技术，将可分散的但是不可溶于水的固体，例如多糖物质和/或水溶性多糖衍生物与多元醇间隔物和交联剂在一锅合成中混合。首先产生储存稳定的水性分散体，它仍保持水溶性和反应性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于压实和密封、用于覆盖以及用于保护表面的、可液态应用的多功能涂层膜，其特征在于，该涂层膜包括由多糖物质和/或、同聚多糖或杂聚多糖水溶性多糖衍生物、多元醇间隔物、和具有至少一个羰基官能团或羧基官能团的交联剂构成的组合物，在施涂该涂层膜的时间点，所述组合物是水溶性和反应性的，但在固化之后是可吸水或可膨胀、水蒸气可穿透、对水和UV稳定并且可以受控方式生物降解的，并且具有通过所引入的功能性添加剂诱导的额外的功能性质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.28 DE 102012006171.41.用于压实和密封、用于覆盖以及用于保护表面的、可液态应用的多功能涂层膜，其特征在于，该涂层膜包括由不可溶于水的多糖物质和/或同聚多糖或杂聚多糖水溶性多糖衍生物、多元醇间隔物、和具有至少一个羰基官能团或羧基官能团的交联剂构成的组合物，其中所述交联剂是乙二醛、戊二醛、对苯二甲醛、丙酮或乙酰丙酮，所述组合物在施涂该涂层膜的时间点是水溶性和反应性的，但在固化之后是可吸水或可膨胀、水蒸气可穿透、对水和UV稳定并且可以受控方式生物降解的，而且具有通过所引入的功能性添加剂诱导额外的功能性质，其中多糖物质、多糖衍生物和多元醇间隔物与交联剂的反应程度是使得仍存在能够与待涂布表面的官能基团进行交联的自由交联功能。2.根据权利要求1的可液态应用的多功能涂层膜，其特征在于，所述间隔物是乙二醇、丙三醇、三甘醇、聚乙二醇、山梨糖醇、葡萄糖、果糖、半乳糖、矢车菊素、诃里拉京、双没食子酸、没食子酸或单宁酸。3.根据权利要求1的可液态应用的多功能涂层膜，其特征在于，所述多糖物质是碾碎的废纸形式的再生纤维素。4.根据权利要求1的可液态应用的多功能涂层膜，其特征在于，所述水溶性多糖衍生物是羟烷基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素或羟乙基淀粉。5.根据权利要求1的可液态应用的多功能涂层膜，其特征在于，所述膜是可膨胀的，膜的膨胀能力受多元醇间隔物的类型的影响，并且作为水凝胶根据交联程度，可以结合以其干重计最高达75重量％的水，而不失去密封层的特性。6.根据权利要求1的可液态应用的多功能涂层膜，其特征在于，所述薄膜在最高达80％杂质情况下仍保持了其机械性能。7.根据权利要求1的可液态应用的多功能涂层膜，其特征在于，粘度>2.0Pa·s的浓缩的水性分...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·沙勒，K·斯坦盖尔，F·美斯特，S·里德，
申请(专利权)人：纺织和塑料研究协会图林根研究院，
类型：发明
国别省市：德国;DE