[发明专利]具备改进的粘合强度的阻气涂料

说明书

本发明涉及阻气涂料，特别是具有阻塞氧气通道的能力的阻气涂料， 所述阻气涂料可以用来涂布需要避免或限制暴露于氧气的多种材料， 特别是用于食品和药品的包装，并赋予它们以阻气性。

长期以来，已将合成塑料材料用于需要保护不受搬运和水分影响的食 品和其它材料的包装。然而，近年来，另外已意识到许多食品和其它 敏感材料受益于被保护不受大气中的氧气影响。很各种多层层压结构 已经开发出来，以提供阻隔性能和其它适合于包装目的的特性。这些 层压材料可以是塑料、金属或者纤维素基材的任何组合，并且可以包 含一个或多个涂层或粘合剂层。含有在其上淀积有金属或者无机化合 物如硅氧化物的聚合物膜的层压材料，已经发现具备良好的全面阻隔 性能，并且被广泛应用。然而，它们在高温下一概可能会失去其防止 氧气进入的能力，比如当为了杀菌或烹饪而蒸馏包装的材料时。此外， 这些种类的层压材料的无机层非常脆，当层压材料弯曲时，无机层可 能会破裂或断裂，从而导致失去阻气性。

如例如美国专利6599622、欧洲专利0590263、日本专利 01313536A2、日本专利2007-136984、欧洲专利0479031或美国专利 4818782所述，近年来，已经使用了含有分散的粘土，特别是纳米粒子， 以及亲水聚合物如聚乙烯醇(PVA)或乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的阻气 涂料。如果如在该现有技术中描述将这些阻气涂料用作表面涂层，那 么没有问题。然而，我们发现，对于多种用途而言，希望涂层具有覆 盖物以及基材，并且如果阻气涂层以这种方式夹在层压材料的两片膜 之间，那么膜和涂层之间的粘合强度便成为问题。

我们惊奇地发现，如果将用于阻气涂料的粘土与聚合物的混合物 制备出来并静置一段时间，这段时间可以低达24小时，并且如果然后 将该混合物用于夹在两片以上膜之间，从而构成经粘贴而成的层压材 料的一部分，那么与其中新近制备阻气涂料混合物的相同组件相比， 粘合强度将会令人惊恐地恶化。对于这种情况没有显而易见的解释， 我们对此也无法解释，但这是具有重大商业结果的重大发现。

这种类型涂料组合物通常由制造商在适当的液体溶剂或分散剂中 制备，并原样出售给使用者，使用者然后根据需要涂布适当的包装材 料。显然，在事情的正常发展中，这种预制的涂料组合物在使用之前 将被保存大大超过24小时。因此，对于其中一点粘合强度很重要的任 何应用，所得的涂料材料将是无用的。

因而，根据本发明，我们发现，为了保持其中利用粘合剂将阻气 涂料布置在两片柔性塑料膜之间的复合物的充足的粘合强度，必须将 所述粘土分散体和所述聚合物溶液或分散体保持分离，直到将它们加 以应用之前不久。

因而，一方面，本发明在于阻气膜的制备方法，所述方法包括将 PVA和/或EVOH的溶液或分散体与粘土的水性分散体混合，然后在完 成混合的24小时内，实施以下步骤：

1.用所得的混合物涂布第一柔性聚合物膜；

2.将粘合剂涂层施用至所述第一膜的一个或两个涂布面，或者施 用至第二柔性聚合物膜；和

3.将第一膜和第二膜粘贴在一起，在实现粘合剂的完全固化后， 两片膜之间的粘合强度为至少1.0N/15mm，优选为至少 1.5N/15mm。

优选以两组份组合物(two pack composition)的形式向客户供应 所述材料，一组份包含PVA和/或EVOH的溶液或分散体，另一组份 包含粘土的水性分散体。

粘合剂完全固化所需要的时间将会随着粘合剂的本性而变化，并 且将是本领域技术人员公知的。例如，就常规的异氰酸酯基粘合剂而 言，在室温下完全固化可能需要长达10天，就脂族异氰酸酯双组分型 而言，在50℃下完全固化可能需要长达10天。

如果所述粘合剂只施用至第二膜，那么步骤1和步骤2可以任何 顺序实施。在任何情况下，步骤3都在步骤1和步骤2之后实施。

对于本发明中使用的PVA或EVOH的本性没有特殊限制，只要它 们能在水介质中形成溶液或分散体。这类聚合物具有高比例的可与金 属硅酸盐中的盐基形成氢键的自由羟基，因而充当硅酸盐的分散剂。 这类聚合物的例子在美国专利6599622或欧洲专利00590263B1中有所 描述，其公开内容通过引用纳入本文中。