本发明专利技术涉及包含官能化乙烯醇均聚物或共聚物的用于包装应用的油墨和涂料组合物。具体地，本发明专利技术描述了一种油墨或涂料组合物，其包含根据式：P‑(R)n的官能化乙烯醇均聚物或共聚物。P为直链或支链聚合物主链，其包含乙烯醇、单体的均聚物或共聚物以及包含含酮或酮酯的官能团的反应性偶联基团。R为经由反应性偶联基团附接到聚合物主链的含氨基硅烷和/或氨基硅醇的侧链。还描述了一种包含所述油墨或涂料组合物的层合包装。此外还描述了一种用在油墨和涂料中的官能化乙烯醇均聚物或共聚物。
【技术实现步骤摘要】
包含官能化乙烯醇均聚物或共聚物的用于包装应用的油墨和涂料组合物本申请是国际申请日2012年6月29日、国际申请号PCT/US2012/044834于2014年1月3日进入中国国家阶段、申请号201280033251.9、专利技术名称“包含官能化乙烯醇均聚物或共聚物的用于包装应用的油墨和涂料组合物”的申请的分案申请。本申请要求于2011年6月29日提交的美国临时专利申请第61/502,358号的权益，该美国临时专利申请据此为了所有目的而通过引用并入，如同在本文中充分地阐述。
总体而言，本专利技术涉及表现出改善的气体阻隔性能和/或粘结强度特性的油墨和涂料组合物。本专利技术还涉及包含上述油墨和涂料的层合包装。本专利技术还涉及包含官能化乙烯醇、官能化乙烯醇均聚物或共聚物的新型聚合物组合物。本专利技术还涉及上述油墨和涂料在柔性或刚性包装应用中的用途，所述包装应用包括但不限于食品、药品和专用化学品。
技术介绍
在经受变化的环境条件如温度和湿度时，气体、蒸汽和化学品易于渗透通过热塑性树脂层。可能导致热塑性树脂层不希望的劣化以及被包装内容物的污染。为防止或显著减少渗透，通常向一个或多个热塑性树脂层施加保护膜。保护膜可包括若干层。这些层中的至少之一包括阻隔层。阻隔层减慢气体(如氧和二氧化碳)以及湿气的进和/或出，否则这些气体和湿气可能导致被包装内容物的腐坏或降解。聚乙烯醇常被用作阻隔层。扩散物质如氧难溶于PVOH聚合物中。另外，PVOH聚合物中醇基团之间的氢键产生具有高结晶度和高熔点的高度有序结构。这些结构使得小分子难以通过。为进一步改善阻隔层的氧阻隔性，可以选定的量加入无机填料颗粒。时常采用高径厚比即径厚比大于约25的填料。径厚比定义为横向尺寸除以厚度的结果。虽然包含高径厚比填料如蛭石与聚合物的共混物的阻隔层提供优异的氧阻隔性，但高温和/或高湿度下的粘合剂粘结强度仍较差。本领域中需要长时间在低和高湿度环境中表现出优异的气体阻隔性的油墨或涂料组合物。还需要长时间在低和高湿度环境下表现出优异的粘结强度的油墨或涂料组合物。还需要采用上述油墨或涂料组合物的层合包装。
技术实现思路
本专利技术人已惊奇地构想其油墨和涂料组合物表现出改善的氧阻隔性和粘结强度特性。在其中相对湿度超过50％的环境中，这尤其重要。在一个示例性实施例中，采用所述油墨和涂料组合物作为层合包装中的阻隔层。这些层合包装被用在柔性或刚性包装应用中，包括但不限于携带食品、药品和专用化学品。本专利技术的许多优点之一是减少氧透过基材的透过率。这样做，可减慢或防止被包装内容物的腐坏和降解。在一个例子中，包含氮气和二氧化碳的受控共混物的气调包装“MAP”可用在阻隔层中以防止氧透过。本专利技术的油墨和涂料组合物的另一优点在于其在低和高湿度下的改善的层合物粘结强度。本专利技术的又一优点在于在油墨和涂料中不存在氯化材料。本专利技术的再一优点在于无需在用于以粘合方式层合的结构的涂层之前向塑料基材施加底漆。在一个示例性实施例中，描述了一种包含官能化乙烯醇均聚物和共聚物的油墨或涂料组合物，其中所述官能化乙烯醇均聚物和共聚物包含一个或多个经由反应性偶联基团附接到聚合物主链的含氨基硅烷和/或氨基硅醇的侧链。所述组合物还可含无机填料，特别是具有高径厚比的那些。在另一个实施例中，描述了一种用于制备本专利技术中描述的油墨或涂料组合物的方法。在又一个实施例中，描述了一种包含根据本专利技术的油墨或涂料的层合包装。所述层合包装可以是柔性的或刚性的并可用在包括但不限于食品、药品和专用化学品的应用中。在再一个实施例中，描述了一种用于制备包含根据本专利技术的油墨或涂料组合物的层合包装的方法。本专利技术的其它特征和优势将在随后的具体实施方式中阐明，并且部分将从具体实施方式显而易见，或者可通过本专利技术的实践学到。通过书面的具体实施方式及其权利要求以及附图中特别指出的结构，将实现和获得本专利技术的优点。附图说明附图(其包括以提供对本专利技术的进一步理解并引入和构成本说明书的一部分)示意本专利技术的实施例并与具体实施方式一起用来说明本专利技术的原理。在附图中：图1示意了不同聚合物材料的层合物粘结强度。图2示意了多种涂料组合物的氧透过率与相对湿度的关系。对于本领域技术人员来说显而易见的是，在本专利技术中可作各种修改和变型而不偏离本专利技术的精神或范围。因此，本专利技术意在涵盖本专利技术的修改和变型，只要它们在权利要求及其等同方案的范围内。具体实施方式现在将详细提及本专利技术的实施例，并且其实例在附图中示意。本专利技术的专利技术人已想到用于油墨和涂料组合物中的新型官能化聚合物。这样的油墨和涂料组合物可用在包装应用中。所述油墨和涂料组合物通常定义为是尤其用于抵挡氧的渗透的气体阻隔涂料。本申请中使用了术语“油墨”和“涂料”二者。申请人希望澄清，本申请意在涵盖油墨和涂料二者，即便在文本中未如此明确地表述。本专利技术的涂料组合物包含一种或多种官能化乙烯醇均聚物和共聚物以及一个或多个经由反应性偶联基团附接到聚合物主链的含氨基硅烷和/或氨基硅醇的侧链。如本文所用，术语“反应性偶联基团”指附接到聚合物主链的能够与适用于用于刚性、柔性食品和工业包装中的油墨或涂料组合物中的含氨基硅烷和/或氨基硅醇的侧链形成键的任何化学基团。所述涂料组合物的聚合物还可包含单体如烯烃、烯基单体、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、双丙酮丙烯酰胺以及它们的组合。在另一个实施例中，除官能化的均聚物和共聚物外，所述涂料组合物可还包含填料颗粒。所述填料可以是无机的。所述填料也可包括高径厚比矿物。所述填料通常以比无此类填料的涂料组合物表现出氧阻隔性的增强的量分散在涂料组合物例如阻隔层中。本专利技术的油墨和涂料组合物相对于本领域已知的那些的许多益处之一为通过侧挂酮酯基团与氨基硅烷之间的亚胺形成所获得的带有硅烷官能的PVOH/EVOH聚合物主链。如下文更详细地提供，当施加到一系列柔性塑料膜上时，所述组合物在低和高湿度(例如，湿气水平)下表现出优异的层合物粘结强度。根据本专利技术的涂料组合物的另一优点在于甚至当浸泡在水体中时也保持粘结强度。根据本专利技术人，应理解，本专利技术中描述的油墨和涂料组合物为通过使式(I)的官能化乙烯醇均聚物、共聚物或它们的组合反应所形成的阻隔层：P-(R)n(I)其中，术语“P”表示包含乙烯醇的均聚物、共聚物或它们的组合以及反应性偶联基团的直链或支链聚合物主链。术语“R”表示经由所述一个或多个反应性偶联基团附接到聚合物主链的含氨基硅烷和/或氨基硅醇的侧链。术语n表示侧链数，侧链以聚合物主链的约1至约25摩尔％的量存在。在其一个示例性实施例中，油墨或涂料组合物包含聚合物或共聚物如PVOH和/或EVOH以及一个或多个乙酰乙酸酯反应性偶联基团。乙酰乙酸酯基团已部分或完全地与附接到共聚物主链的氨基硅烷和/或氨基硅醇侧链如官能化烷氧基硅烷反应。在又一个示例性实施例中，涂料组合物包含分散的粘土。所述油墨和涂料具有表现出适合于凹版印刷或柔版印刷的粘度的固体含量。油墨或涂料的粘度也可调节为允许其它涂布方法。固体含量通常由官能化聚合物(包括至少硅烷官能PVOH和/或EVOH的总量)和任何任选地加入的聚合物以及任何任选地加入的填料的量构成。溶液中填料和聚合物的浓度取决于至少以下因素：(i)溶解性/可分散性；(ii)施加涂料的方式，例如凹版、柔版、幕涂、辊涂、浸涂、喷射等；和(ii本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种油墨或涂料组合物，所述油墨或涂料组合物包含：a)根据下式的官能化乙烯醇均聚物或共聚物：P‑(R)n其中“P”为直链或支链聚合物主链，其包含乙烯醇、单体的均聚物或共聚物以及包含含酮或酮酯的官能团的反应性偶联基团，其中所述含酮或酮酯的官能团以所述聚合物主链的1摩尔％至13摩尔％的量存在，其中“R”为经由所述反应性偶联基团附接到所述聚合物主链的含氨基硅烷和/或氨基硅醇的侧链，其中“n”为侧链数，在所述聚合物主链的1至25摩尔％的范围内，并且其中“R”衍生自根据下式的化合物：
【技术特征摘要】
2011.06.29 US 61/502,3581.一种油墨或涂料组合物，所述油墨或涂料组合物包含：a)根据下式的官能化乙烯醇均聚物或共聚物：P-(R)n其中“P”为直链或支链聚合物主链，其包含乙烯醇、单体的均聚物或共聚物以及包含含酮或酮酯的官能团的反应性偶联基团，其中所述含酮或酮酯的官能团以所述聚合物主链的1摩尔％至13摩尔％的量存在，其中“R”为经由所述反应性偶联基团附接到所述聚合物主链的含氨基硅烷和/或氨基硅醇的侧链，其中“n”为侧链数，在所述聚合物主链的1至25摩尔％的范围内，并且其中“R”衍生自根据下式的化合物：其中R1、R2和R3选自H、C1-9烷基、芳基和C1-9烷氧基或芳氧基，其中R1、R2或R3中的至少之一为C1-9烷氧基或芳氧基基团，和其中x为0至9，并且y为1至9；以及b)粘土。2.根据权利要求1所述的油墨或涂料组合物，其中所述含酮酯的官能团衍生自选自以下的乙酰乙酰化剂：双烯酮、双烯酮-丙酮加合物、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸叔丁酯、乙酰乙酸叔戊酯以及它们的组合。3.根据权利要求1所述的油墨或涂料组合物，其中所述侧链R为所述聚合物主链的2至15摩尔％。4.根据权利要求3所述的油墨或涂料组合物，其中所述侧链R衍生自选自以下的化合物：3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-[2-(2-氨乙基氨基)乙基氨基]丙基三甲氧基硅烷、3-[2-(2-氨乙基氨基)乙基氨基]丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷以及它们的组合。5.根据权利要求1所述的油墨或涂料组合物，其中相对于所述反应性偶联的量，所述侧链R为50至150摩尔％。6.根据权利要求1所述的油墨或涂料组合物，其中所述氨基硅烷相...
【专利技术属性】
技术研发人员：德里克·罗纳德·伊尔斯利，
申请(专利权)人：太阳化学公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。