气密材料制造技术

本发明专利技术涉及一种气密材料，它包含９９－１％（重量）聚烯烃和１－９９％（重量）聚乙烯醇的混合物，并随意地含有醇类增塑剂。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种气密材料，和含有气密材料的产品。本专利技术特别涉及一种基于含有乙烯醇均聚物或共聚物的气密材料，和含有该气密材料的产品。现存的含有乙烯醇的不透性聚合物大体上可分为两种类型烯烃/乙烯醇无规共聚物，和烯烃/乙烯醇嵌段共聚物。前者通常是乙烯/乙烯醇无规共聚物，然而，丙烯/乙烯醇无规共聚物也已研制成功。目前，乙烯/乙烯醇无规共聚物是通过水解乙烯/醋酸乙烯酯无规共聚物而制得的。水解(醇解)在醇的帮助下进行，并且混合物可以是酸性的或是碱性的。水解可以在固态、熔融态、溶液态进行。迄今为止已有相当多的专利涉及了制备乙烯/乙烯醇无规共聚物的方法，这方面的综述参见“乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的反应性关于乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的乙酸基-羟基转变的综合专利文献的临界评价”，R，J，Koopmas，R.VanderLinden，和E.FVansant，PolymerEngineeringandScience，1982年7月，第22卷，第10期645页。有两种工业上的乙烯/乙烯醇无规共聚物。含有20～30%(摩尔)乙烯醇的品种首先用在注塑和粉末涂料钢管中，它们是用通过高压技术生产的乙烯/醋酸乙烯酯无规共聚物制造的。含60～80%(摩尔)乙烯醇的品种在市场上也是可买到的，这些乙烯醇主要用做多层产品的气密层。它们是通过将乙烯加到聚醋酸乙烯酯的工艺方法并用由聚醋酸乙烯酯制备成聚乙烯醇(PVA)的相同方法水解产物而生产的。如果乙烯醇的含量小于60%(摩尔)，则产品的气密性将直线下降。当乙烯/乙烯醇无规共聚物含有大于60%(摩尔)的乙烯醇时，则形成单斜晶体(与PVA相同)，而当乙烯醇含量小于20%(摩尔)时，将形成正交晶体(与聚乙烯相同)。在这些含量的范围内，可形成晶体结构。在隔离应用中只有单斜晶体结构才是足够不透的。烯烃/乙烯醇嵌段共聚物可以使用反应性混料技术(化合物＝熔体均化混合物)来制备，这一方法已公开在同一申请人的芬兰专利说明书第845110号中。在这种情况下，PVA链用化学方法结合到聚烯烃链中，例如，在水解硅烷的帮助下完成。首先通过共聚或接枝不饱和硅烷将水解硅烷连接到聚烯烃链上，或者将另外的官能水解硅烷(例如氨基硅烷)连接到聚烯烃链上。然后使用水解硅烷改性的聚烯烃与PVA一起呈熔融态，再使经水解的硅烷与PVA进行化学反应，最后形成了烯烃/乙烯醇嵌段共聚物。在PVC悬浮聚合中，聚乙烯醇(PVA)主要用做分散剂，通过控制PVA的分子量和其水解程度，能够控制PVC的性质。当PVA具有足够高的水解程度时，则它是水溶性的。这种水溶性使加工遇到困难，从而限制了PVA在塑料工业中的应用。干燥的PVA本身是有意义的，这是由于它具有极好的隔离性(气密性)。为了避免这些不利因素，已研制出上述乙烯/乙烯醇无规共聚物(EVOH)，然而，EVOH的气密性取决于湿度，因此必须保护EVOH薄膜免遭空气湿度浸害，例如把聚乙烯薄膜加到两面。此外，EVOH本身并不粘合于聚乙烯，因此必须将粘合塑料(即Admer)添加到这些组分之间。而象这种五层共挤设计难度高且成本大，并且EVOH和粘合塑料也是高价的。EVOH也可以具有塑性且对湿度敏感性较小。例如将EVOH混合到聚对苯二甲酸乙二酯(PET)中，这样就得到了比用共挤法有更好气密性的瓶。也可以将EVOH混合到聚烯烃中，由此得到足够的气密性，同时粘附到聚烯烃上。在本专利技术中发现了一种更容易利用聚乙烯醇良好隔离特性的方法。由本专利技术可以看出，将聚乙烯醇(PVA)与聚烯烃例如聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯、或它们的共聚物混合可以产生具有良好隔离特性的聚乙烯醇产物而避免了其缺点。因此，本专利技术的气密材料特征是含有99-1%(重量)的聚烯烃和1-99%(重量)聚乙烯醇的混合物，并且可随意含有醇类增塑剂。该气密材料含有最多为10%(重量)的增塑剂是更有利的。聚烯烃/PVA混合物本身并不新颖，但它们用本专利技术的方法制造成紧密多层产品应用时确是新颖的。例如，已经知道在工艺中可以使用聚烯烃/PVA混合物的亲水特性。根据美国专利4，529，539，这样的混合物可以用电解液浸透，用这种方法可以得到导电塑料产品。日本专利60147473公开了含有聚烯烃/PVA/碳黑混合物的导电塑料产品，美国专利3，984，358公开了由聚烯烃/PVA混合物组成的离子交换剂。日本专利77024976公开了在电池的阳极和阴极之间插入聚烯烃/PVA混合物作为干燥剂的电池，根据日本专利54020057，他们所研制的PVA混合物已达到可以成功地分散在水中的程度。根据日本专利70001747，聚烯烃纤维的应变能力通过与PVA混合已得到改善。聚烯烃/PVA混合物的收湿性也已成功地用于含有聚烯烃/PVA纤维的涂布粘结剂和强化粘结剂中(日本专利第5922328和日本专利第79036095号)。PVA还改善了粘结剂的粘着力。由本专利技术可以得知，PVA与聚烯烃在熔融状态下可以以任意比例混合，由此得到的混合物是由两个相即连续相和分散相组成的。当分散相的直径足够小时，可以得到透明膜。只有当混合足够充分时，才能得到同样的分散体。一般的加工压出机在这一方面是不够好的;因此需要在压出最后产品前配料。当聚烯烃和PVA混合物中的PVA组分形成连续相后，可以获得好的气密性，例如，不透氧性，并且产物在熔融状态以及固态时是透明和稳定的，尽管它由两相组成，并且通过加入增塑剂可容易地塑料化。也已经发现，当聚烯烃形成连续相后，可以得到对聚烯烃的极好粘附，并用这种方法通过将聚烯烃/PVA混合物放中间，等量的聚烯烃或其它聚烯烃放两边共挤压可以产生三层产品。然而在这种情况下其气密性不如PVA构成连续相的气密性好，在PVA作为连续相时，粘着塑料必须放在聚烯烃层和聚烯烃/PVA层之间(也就是五层产品)。影响PVA和聚烯烃相结合的因素是组分的比例，它们的粘度，分散剂(如果有的话)，混料条件，和加工条件等。正如本专利技术已指出的那样，聚乙烯醇可以具有如下性质，即通常可用在可以完全水解或部分水解(用醋酸乙烯酯作为共聚单体)的悬浮共聚PVC、烯烃/乙烯醇无规或嵌段共聚物或等量的部分水解的三元共聚物、或任何其它的含有0.5～100%(重量)乙烯醇的聚合物中。此外还发现，如果将增塑剂加到混合物中，则聚烯烃/PVA混合物将更透明、更富有弹性。所述的增塑剂一般为醇类化合物，它可以进入PVA晶体并降低PVA结晶度和PVA以及聚烯烃/PVA混合物的刚性和脆性。例如，合适的增塑剂是丙三醇、三羟甲基丙烷、三甘醇。增塑剂可以在升温时渗渍加入，可以加到混料前的PVA中，也可以加到混料后的聚烯烃/PVA混合物中，或者，在熔化聚合物组分之前或熔化之后在混料的同时加入，或用其它方法加入，加入的方式取决于增塑剂的类型。上述聚烯烃/PVA混合物可以使用下述聚烯烃制备高压聚乙烯(LDPE)、低压聚乙烯(HDPE、LMDPE、LLDPE、VLDPE、ULDPE)、聚丙烯(PP)、聚-1-丁烯(PB)、聚-4-甲基-1-戊烯(TPX)或其它基于聚烯烃的塑料、橡胶或添加剂。也可以使用上述聚合物的共聚物，例如乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)以及丙烯-乙烯无规本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气密材料，其特征在于该材料含有９９－１％（重量）的聚烯烃和１－９９％（重量）的聚乙烯醇的混合物，并可随意地含有醇类增塑剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：玛利亚斯蒂扬堡，克里斯特堡斯特隆，佩约雅斯凯赖伦，凯尔格林斯特隆，安西林科霍，博马尔姆，
申请(专利权)人：液体公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]