优化阻气涂层的方法技术

技术编号:7568488 阅读:260 留言:0更新日期:2012-07-15 01:28
一种增强复合层压材料的阻气性能并同时保持充分粘合强度的方法,其中使用胶粘剂将包含粘土分散液和聚合物溶液或分散液的阻气涂层布置在两个柔性塑料膜之间,其中以涂层重量(D)将涂层涂布至第一柔性聚合物膜,将胶粘剂涂布至所述第一膜的涂布面的一侧或两侧,或者涂布至第二柔性聚合物膜;并且将所述第一和第二膜粘附在一起以提供层压材料,其中:(A/B)·(C/D)>200,并且其中:A/B>75;C>1.0;且D<1.5;其中:A=没有所述涂层的所述层压体在23℃和50%RH下的透氧率;B=具有所述涂层的所述层压体在23℃和50%RH下的透氧率;C=所述胶粘剂完全固化之后以N/15mm计的粘合强度;D=以g/m2(干态)计的涂层重量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及阻气涂层,特别是如下阻气涂层,其具有阻止氧气通过的能力,并且可用于涂布各种材料,特别是对其中需要消除或抑制暴露于氧的食物或药物进行包装的材料并对其赋予阻气性能。
技术介绍
合成塑料材料长期用于包装需要不受处理和湿气影响的食物和其它材料。然而, 近年来,已经开始意识到,此外,许多食品和其它敏感材料从与大气氧隔离中获益。已经开发了各种各样的多层层压结构以提供阻隔性能和适合于包装目的其它性能特征。这些层压体可以为塑料、金属或纤维素基材的任何组合,并且可包含一个或多个涂层或胶粘剂层。已经发现,包含其上沉积有金属或无机化合物二氧化硅的聚合物膜的层压体提供良好的普通阻隔性能并且被广泛使用。然而,例如当为了将其消毒和/或烹调而将包装的材料蒸馏时, 它们可能在高温下损失其完全阻止氧进入的能力。另外,这些类型的层压体的无机层相当脆,并且当将所述层压体弯曲时所述无机层可能破裂或断裂,从而导致损失阻气性能。最近,如例如在US 6 599 622、EP 0 590 263, JP 01313536A2, JP2007-136984, EP 0 479 031或US 4 818 782中所述,已经使用了包含分散的粘土,特别是纳米粒子和亲水性聚合物如聚乙烯醇(PVA)、乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)的阻气涂层。如在这些现有技术中所述的,将在其用作表面涂层的情况下,没有问题。然而,本专利技术人发现,出于许多目的, 期望所述涂层应具有覆盖物以及基材,并且,如果要以这种方式将所述阻气涂层夹在层压体的两个膜之间,则所述膜与所述涂层之间的粘合强度成为问题。已经证明了难以以获得柔性塑料膜之间的良好粘合强度和充分的阻气性能两者的有效方式配制并涂布包含聚乙烯醇(PVA)和/或乙烯乙烯醇(EVOH)共聚物的阻气涂层。 为了确保特别是在具有相对高的透气性的膜材料上实现充分的气体阻隔,通常以相对高的涂层重量涂布阻气涂层。然而,增加涂层重量通常不利于膜之间的粘合强度并且需要较慢的印刷速度。WO 2009/027648陈述了,为了保持其中使用胶粘剂将阻气涂层布置在两个柔性塑料膜之间的复合物的充分粘合强度,必要的是,应该使粘土分散液和聚合物溶液或分散液保持分离,直至在要将它们涂布之前不久。WO 2009/098463陈述了,如果在聚合物分散液或溶液中包含聚(亚乙基亚胺),则可以实现充分的粘合强度。
技术实现思路
现在发现,可获得一种层压材料,其提供有利的性能平衡,只要涂布涂层使得如下即可X = (A/B) (C/D) > 200,其中A =没有所述涂层的所述层压体在23°C和50% RH下的透氧率;B =具有所述涂层的所述层压体在23°C和50% RH下的透氧率;C =在胶粘剂完全固化后以N/15mm计的粘合强度;D =以g/m2 (干态)计的涂层重量;条件是A/B > 750 1.0D >1.5。已经计算了涂层重量、阻隔性能和粘合强度之间的相互关系,并发现,当将用于制备阻气层压材料的方法调整为满足所述标准时,实现了性能的最佳平衡。根据一个方面,本专利技术提供了一种增强复合层压材料的阻气性能并同时在两个柔性塑料膜之间提供充分粘合强度的方法,其中将包含粘土和聚合物的阻气涂层放置在所述两个柔性塑料膜之间,其中a.用粘土和PVA和/或EVOH的水性分散液涂布第一柔性聚合物膜;b.将胶粘剂涂层涂布至所述第一膜的涂布面的一侧或两侧或者涂布至第二柔性聚合物膜;以及c.将所述第一和第二膜粘附在一起以提供层压材料,其中(A/B) · (C/D) > 200,并且其中A/B > 75 ;C > 1. O ;且D < 1. 5,其中A为没有所述涂层的所述层压体在23°C和50% RH下的透氧率;B为具有所述涂层的所述层压体在23°C和50% RH下的透氧率;C为所述胶粘剂完全固化之后所述第一和第二柔性塑料膜之间的以N/15mm计的粘合强度;且D为所述阻气涂层以g/m2(干态)计的涂层重量。照这样,本专利技术有利地提供了一种优化在制造具有阻气性能的层压材料中涂布的涂层材料的厚度的方法。通过本专利技术,使阻气涂层的重量和/或厚度有利地最小化并同时保持充分的阻隔性能。另外,在涂布的柔性膜和膜的覆盖层之间提供了充分的粘合强度。因此,可以使用薄阻隔涂层以有效的方式制备层压材料,所述涂层在阻气性能中提供显著的增强并同时还提供良好的粘合强度。在另一方面中,本专利技术提供一种根据本专利技术的方法制备的阻气层压材料。在一个实施方式中,本专利技术提供一种阻气层压材料,其包含涂布有涂层的第一柔性聚合物膜,所述涂层包含用粘土分散的PVA和/或EV0H,所述第一柔性聚合物膜的涂布面经由胶粘剂层粘附至第二柔性聚合物膜,其中(A/B) · (C/D) > 200,并且其中A/B > 75 ;C > 1· 0 ;且D < 1. 5,其中A =没有所述涂层的所述层压体在23°C和50% RH下的透氧率;B =具有所述涂层的所述层压体在23°C和50% RH下的透氧率;C =所述胶粘剂完全固化之后以N/15mm计的粘合强度;D =以g/m2 (干态)计的涂层重量。在一个方面中,本专利技术提供对氧敏感的包装的食品、药物或其它材料,其中,所述包装体包含根据本专利技术的阻气材料。在一个方面中,本专利技术包含用于制备阻气膜的方法,所述包括将PVA和/或EVOH 的溶液或分散液与粘土的水性分散液混合,并且然后进行如下步骤1.用所得混合物涂布第一柔性聚合物膜;2.将胶粘剂涂层涂布至所述第一膜的涂布面的一侧或两侧或者涂布至第二柔性聚合物膜;和3.将所述第一和第二膜粘附在一起,在实现所述胶粘剂的完全固化之后,所述两个膜之间的粘合强度为至少1. 0N/15mm,优选至少1. 5N/15mm ;其中(A/B) · (C/D) > 200,A =没有所述涂层的所述层压体(23 °C /50% RH)的透氧率;B =具有所述涂层的所述层压体的透氧率;C =以N/15_计的粘合强度;D =以gsm (干态)计的涂层重量;条件是A/B > 750 1.0D >1.5。在一个方面中,用于制备阻气膜的方法包括将PVA和/或EVOH的溶液或分散液与粘土的水性分散液混合,并且然后在完成混合的M小时内进行如下步骤a.用所得混合物涂布第一柔性聚合物膜。有利地,在完成混合的12小时,例如6小时,特别是2小时内进行步骤a。在另一个实施方式中,提供了一种用于制备阻气膜的方法,所述方法包括将PVA和 /或EVOH的溶液或分散液与粘土的水性分散液混合,并且然后在完成混合的M小时内进行步骤化至c以提供层压材料。有利地,在完成混合的12小时,例如6小时,特别是2小时内进行步骤a至C。以两包组合物的方式来对消费者有利地提供所述涂层材料,一包包含PVA和/或 EVOH的溶液或分散液,另一包包含粘土的水性分散液。胶粘剂完全固化所需要的时间会根据胶粘剂的性质而变化并且是本领域技术人员所公知的。例如,利用常规异氰酸酯基胶粘剂在室温下完全固化可需要多达10天,而利用2-包型脂族异氰酸酯在50°C下完全固化可需要多达10天。在仅对第二膜涂布胶粘剂的情况下,可以以任何顺序进行步骤a和b。在任何情况下,都在步骤a和b之本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:德里克·罗纳德·伊尔斯利格雷厄姆·特雷弗·斯特里特
申请(专利权)人:太阳化学有限公司
类型:发明
国别省市:

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