[发明专利]非水性高阻隔涂布液,和由此制备的高阻隔中空容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种高阻隔涂布液，具体而言，涉及一种非水性高阻隔涂布液，由该涂布液能够获得具有高耐磨性和耐划伤性、和/或能够耐受高温蒸煮的高阻隔中空容器，例如瓶。本发明还涉及由上述涂布液得到的高阻隔中空容器。

背景技术

虽然塑料容器，例如瓶，已广泛地用于包装食品和非食品包装材料，但通常塑料对气体(如氧和二氧化碳)或潮气的阻隔性能不好。包装食品时更要求对氧、二氧化碳等气体有阻隔性。环境中的氧引起食品氧化，会造成褐变、酸败、变味和异味、产生霉菌等，有时会对健康造成危害。另一个不太严重但具有商业价值的问题是，如果包装碳酸饮料等的塑料容器对二氧化碳的阻隔性不高，则饮料在储存过程中将会变得淡而无味。

人们已进行了许多努力试图采用某些聚合物来提高包装制品的阻隔性能。其中代表性的聚合物包括聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇和乙烯-乙烯醇共聚物。但是，这些材料的加工存在困难。其中，聚偏二氯乙烯的塑化温度与分解温度十分接近，加工困难而且无法回收，同时聚偏二氯乙烯在焚烧处理时产生二恶英而导致空气污染。聚乙烯醇的分解温度较低，160℃开始醚化并在200℃开始分解，因而难以塑化加工。当采用流延法制备聚乙烯醇涂层时，其需要专用涂布设备而且生产周期长、效率低、并且质量不稳定，同时由于较大量的增塑剂和其它改性剂的使用，其气体阻隔性能降低。当采用水性改性聚乙烯醇涂布液时，尽管改善了涂布性能并能够达到一般包装要求，但是由于聚乙烯醇多羟基而导致的吸水和水溶解性质，使其在水性体系中无法实现致密交联并且与基材的粘附力不高，因而无法具备耐划伤性能和耐磨性，并且无法经受高温蒸煮。乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)是聚乙烯醇的改进材料，但其氧气和其它气体的阻隔性能同样容易受湿度影响，而且采用水性涂布液时存在与聚乙烯醇相同的缺点。

因此，本领域仍然需要提供一种高阻隔涂布液，由其能够得到具有高耐磨性和耐划伤性、和/或能够经受高温蒸煮的高阻隔中空容器。

发明内容

本发明人经过长期的深入研究，发现根据本发明的涂布液能够克服现有涂布液的上述缺点。由本发明涂布液得到的中空容器具有优异的高气体阻隔性、低水蒸气透过率、高耐磨性和耐划伤性、和/或能够经受高温蒸煮。并且，由本发明涂布液得到的中空容器在高相对湿度下其阻隔性变化很小。

根据本发明的一个方面，提供了一种具有高耐磨性和耐划伤性、和/或能够经受高温蒸煮的中空容器。所述高阻隔中空容器可通过涂布下述涂布液获得，其包含：

阻隔性树脂；和

非水性有机溶剂。

除非另有规定，在本文使用的表示成分、反应条件等的所有数值或表达被认为在所有情况下可以用词语“大约”来修饰。

在本申请中公开了许多数值范围。因为这些范围是连续的，所以它们包括了在最小值和最大值之间的每一个值。除了具体实施例以外，在没有另外明确规定的情况下，在本申请中指定的各种数值范围是近似值。

适用于本发明高阻隔涂布液的阻隔性树脂优选为聚乙烯醇型聚合物，包括但不限于聚乙烯醇、乙烯-聚乙烯醇混合物、乙烯-乙烯醇共聚物、丙烯-聚乙烯醇混合物、聚酰胺-聚乙烯醇混合物，以及它们两种或更多种的混合物。此处使用的术语“聚乙烯醇型聚合物”包括聚乙烯醇、其与其他单体和/或聚合物的共聚物和共混物，以及上述聚合物的改性产物。此处使用的术语“聚合物”包括均聚物、共聚物，并包括预聚物和低聚物。

在本发明的高阻隔性涂布液中，可以使用的溶剂为非水性有机溶剂，尤其是极性有机溶剂，包括但不限于，酰胺类，比如甲酰胺、甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺、羟乙基甲酰胺、乙酰胺；砜类，比如环丁砜、二甲基亚砜；胺类，比如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、及其胺盐；一元醇类，比如甲醇、乙醇、异丙醇；多元醇类，比如乙二醇、丙三醇、聚乙二醇、三甘醇；醚类，比如甲醚、乙醚、乙二醇醚、丙二醇醚、缩水甘油醚；环氧烷类，比如环氧乙烷、环氧丙烷；芳烃，比如甲苯、二甲苯；酮类，比如丙酮和丁酮等等。上述溶剂可以单独使用，也可以根据需要以两种或更多种结合使用。