用于包装液体产品的交联聚乙烯醇膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及用于包装液体产品的交联聚乙烯醇膜及其制备方法。所述交联聚乙烯醇膜是水溶性的膜，该水溶性的膜含有一共聚物，所述共聚物含有水解醋酸乙烯酯以及第二种单体，所获得的聚醋酸乙烯酯具有一定的50％至100％的水解度，表示为醋酸乙烯酯转化为乙烯醇单元的百分比。所述第二种单体优选选自于含有羧酸盐或者磺酸盐官能团的化合物组。本发明专利技术也涉及所述紫外交联，水溶性的聚合物或共聚物的用于生产袋子的使用，所述袋子用于盛装单位计量的液体，例如洗衣液以及洗碗液。紫外交联的聚合物或共聚物具有改进的抗裂性的同时不负面影响膜的溶解性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于包装液体产品，如洗衣液以及洗碗液，紫外交联聚乙烯醇聚合物以及共聚物膜，其中交联不需要使用交联剂。
技术介绍
聚乙烯醇(PVOH)是一般通过聚醋酸乙烯酯醇解，即水解或皂化，方式获得的合成树脂。完全水解的PVOH，即几乎所有的醋酸被转换成醇，是一种只能在温度超过60℃的热水中溶解的具有很强氢键并且高结晶的聚合物。如果在聚醋酸乙烯酯水解以后有足够数量的醋酸存在，聚乙烯醇就是部分被水解，部分被水解的聚乙烯醇具有较弱的氢键并且结晶度低，并可以在冷水中溶解，即温度低于50°F(10℃)的水。完全以及部分水解的PVOH被称为PVOH均聚物，虽然部分水解的PVOH在学术上是一乙烯醇以及醋酸乙烯酯醇共聚物。PVOH共聚物一词一般被用来指一种由乙烯酯，通常是醋酸乙烯酯，以及另一中单体的聚合物。PVOH共聚物可叫以通过改变共聚物单体的种类和数量获得所需要的膜的性质。例如，醋酸乙烯酯与一羧酸或者羧酸酯。同样的，如果这些共聚物中的醋酸的水解只是部分的，所得到的聚合物是三元共聚物——含有醋酸乙烯酯，乙烯醇，以及羧酸盐——虽然通常称其为共聚物。已知的是，许多PVOH共聚物因其结构可以相对于部分水解的PVOH均聚物更快速地在冷水中溶解。这些共聚物能更好的被运用于生产用于液体和粉末状产品的包装膜中，这些液体和粉末状产品包括农用化学品，居家以及工业清理化学品，洗衣液，水处理剂以及类似的产品。上述共聚物可以通过对醋酸乙烯酯和羧酸乙烯基单体的共聚物，以及醋酸乙烯酯和羧酸乙烯酯单体的共聚物的水解(碱催化的醇解)获得。在有足够碱存在的情况下，酸(包括酯水解反应得到的酸)被中和形成羧酸盐。这些PVOH共聚物，以及由其制得的膜能快速在冷水中溶解。由元羧酸乙烯单体以及其酯获得的含有羧酸物的PVOH共聚物通过醋酸乙烯酯——丙烯酸共聚物，醋酸乙烯酯——巴豆酸，醋酸乙烯酯——丙烯酸甲酯，醋酸乙烯酯——甲基丙烯酸，醋酸乙烯酯——异丁烯酸甲酯的水解获得，这些化合物均具有很好的在冷水中的溶解性。事实上，由含有羧酸盐的PVOH共聚物制得的包装膜被认为是在冷水中溶解最快的膜。上述膜最大的市场是洗衣液以及洗碗液，在这些液体应用中使用单位剂量的便利已经被广泛地接受，包装膜的快速溶解性能很适合这些产品的运用。在传送带上先放置一PVOH膜，传送带下面具有凹槽，使用真空时，PVOH膜被吸入凹槽中。然后凹槽中灌入洗涤液。之后将第二层PVOH膜放置在第一层PVOH膜之上用以密封液体。所述第二层PVOH膜事先用水或者PVOH的水溶液浸湿，从而增加第一和第二层PVOH膜之间的黏附。另外，也可以使用压力来增强第一和第二层PVOH膜之间黏附。洗衣液和洗碟机清洁剂的生产商已经优化了第一和第二PVOH膜的粘合，然而，这两层膜之间粘合的有效程度，即其所含的单位剂量液体有足够的抗压性能防止密封在生产和包装过程中以及在之后的存储过程中被破损，还存在严重的问题。优化两层PVOH膜之间的密封需要生产商有效控制密封强度并继续保证洗衣液和洗碟机清洁剂单位剂量产品良好的溶解度。此外，对该两层PVOH膜的密封强度的控制只有很窄的操作窗口，在凹槽被灌满以后离加入第二层膜有大约3秒的时间。其次，如果使用新的添加剂来增强两层膜之间的密封性，这些添加剂需要在化学性方面需要与基本上所有洗衣液以及洗碟机清洁剂配方，以及大多数用来包装这些产品的商业用膜相兼容。
技术实现思路
鉴于以上问题，本专利技术提供一种紫外交联水溶性的PVOH聚合物以及共聚物膜，用于生产袋子的使用，所述袋子用于盛装单位计量的液体，例如洗衣液以及洗碗液。交联过程不需要使用交联剂。所述生产过程通过将膜暴露在紫外线下受到控制。膜的可溶性不受紫外交联的负面影响。由本专利技术的膜生产的袋子相对于现有技术的水溶性膜具有更好的抗压性并相对不易破损。在一个实施例中，所述紫外交联通过光引导的一种在第二PVOH膜被结合之前预先浸湿步骤中被加入的过氧二硫酸盐的裂解完成。在上述实施例中，所述过氧二硫酸盐(一般被称为过硫酸盐)选自过硫酸钠，过硫酸钾，以及过硫酸胺。优选使用过硫酸胺。在上述实施例中，所述过硫酸盐的浓度在预浸湿步骤中小于30％，优选小于25％，尤为优选在1％至10％之间。在上述实施例中，用于光引导的过硫酸盐裂解的光源峰值发射波长小于300nm。在一优选的实施例中，所使用的光源发射波长为222nm单波长的光，该光源为KrCl-exiplex灯。在上述实施范例中，所述UV灯具有足够可以裂解过硫酸盐的能量，从而可以在3秒以内有效地交联水溶性的PVOH膜。在上述实施例中，紫外交联并水溶性的膜含有与醋酸乙烯酯共聚的衣康酸。水解以后，聚乙烯醇含有98％至100％的水解度，即醋酸乙烯酯转换为乙烯醇的百分比。紫外交联并水溶性的PVOH膜的第二单体选自于元羧酸酸乙烯基单体，其酯及其酸酐，含有可聚合双键的二元羧酸单体，其酯及其酸酐，以及乙烯基磺酸单体及其碱性金属盐。这些共聚物的水解程度各有不同。当紫外交联并水溶性的PVOH膜的第二单体为元羧酸酸乙烯基单体，其酯以及其酸酐，含有可聚合双键的二元羧酸单体，其酯及其酸酐，所述单体为乙烯基乙酸，马来酸，马来酸单甲酯，马来酸二甲酯，顺丁烯二酸酐，衣康酸，衣康酸单甲酯，衣康酸二甲酯，以及衣康酸酐。更为优选的是，所述第二单体为衣康酸。在其他实施范例中，所述紫外交联并水溶性膜PVOH第二单体是乙烯基磺酸单体或其碱性金属盐。尤其是，所述第二单体选自磺酸单体以及其碱性金属盐，包括乙烯基磺酸，丙烯磺酸，乙二磺酸，2-丙烯酰胺-1-甲基丙磺酸，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,2-甲基丙磺酸-2-甲基丙磺酸,以及2-硫代乙基丙烯酸脂。尤为优选的是，这些实施例中的第二单体是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。总体来说，本专利技术涉及一紫外交联并水溶性的PVOH聚合物或共聚物膜，这些聚合物或共聚物含有醋酸乙烯酯或与一第二单体共聚的醋酸乙烯酯中相邻的链段的直接化合键，从而使得膜有改良的抗压性并减少袋子的破损。本专利技术的另一方面涉及生产一种含有紫外交联液体产品的包装袋，该包装袋含有一水溶性的膜，所述水溶性的膜含有聚乙烯醇共聚物。具体实施方式本专利技术所描述的实施范例对本专利技术并没有限制作用，这些实施范例只起到对本专利技术的精髓进行说明的作用。在本专利技术中，紫外交联聚乙烯醇膜，该膜由三个化学组内的特殊单体与醋酸乙烯酯反应制得的产物碱催化醇解制得，并在氢离子的存在下有非常好的溶解性。用于该水溶性膜的共聚物具有1)羧酸盐或2)磺酸盐官能团。具有羧酸盐官能团的共聚物特殊的元羧酸酸乙烯基单体(如下结构式(a))以及其酯，酸酐，以及特殊的含有可聚合双键的二元羧酸单体(如下结构式(b))以及起酯，酸酐被选用与醋酸乙烯酯共聚。这些共聚物碱催化的用在水溶性膜生产的醇解产物在氢离子的存在下由于其低位阻保留羧酸盐官能团，从而没有形成六元(delta,δ)内酯环。所选的单体例子为乙烯基乙酸，马来酸，马来酸单甲酯，马来酸二甲酯，顺丁烯二酸酐，衣康酸，衣康酸单甲酯，衣康酸二甲酯，以及衣康酸酐。结构式本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于包装液体产品的交联聚乙烯醇膜，其特征在于，所述交联聚乙烯醇膜含有聚合物膜，所述聚合物膜含有一水解共聚物，所述水解共聚物为聚乙烯醇马来酸酯；所述液体产品是与所述交联聚乙烯醇膜直接接触的液体清洁剂，所述液体清洁剂为液体洗衣液或者液体洗涤剂。

【技术特征摘要】
1.用于包装液体产品的交联聚乙烯醇膜，其特征在于，所述交联聚乙烯醇膜含
有聚合物膜，所述聚合物膜含有一水解共聚物，所述水解共聚物为聚乙烯醇马
来酸酯；所述液体产品是与所述交联聚乙烯醇膜直接接触的液体清洁剂，所述
液体清洁剂为液体洗衣液或者液体洗涤剂。
2.根据权利要求1所述的交联聚乙烯醇膜，其特征在于，所述聚合物膜是共聚
物膜。
3.根据权利要求1或2所述的交联聚乙烯醇膜，其特征在于，所述水解共聚物
含有90％至100％的水解度，所述水解度为醋酸乙烯酯转换为乙烯醇的比例。
4.根据权利要求3所述的交联聚乙烯醇膜，其特征在于，所述聚乙烯醇马来酸
酯中马来酸盐的比例为1.5mol％至11mol％。
5.根据权利要求3所述的交联聚乙烯醇膜，其特征在于，所述液体清洁剂含有
碱性成分，所述碱成分中含有胺。
6.根据权利要求3所述的交联聚乙烯醇膜，其特征在于，所述液体清洁剂含有
酸性成分，所述酸性成分选自脂肪酸、阴离子表面活性剂酸或者二者的混合物。
7.根据权利要求3所述的交联聚乙烯醇膜，其特征在于，所述聚乙烯醇马来酸
酯中马来酸盐的比例为2.5mol％至8.5mol％。
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【专利技术属性】
技术研发人员：卡琳娜·费凡，
申请(专利权)人：知识产权全资有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81