[发明专利]源自水蒸发的透明纹理涂层表面

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年9月16日提交的美国临时专利申请61/242,972号的优先权，其内容以参考的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及纹理涂层，特别地，涉及使用含涂料的水以通过水蒸发而实现具有各种透明度和光泽度的纹理表面。

背景技术

对既不含挥发性有机化合物(“VOC”)又可以以各种纹理和透明度与光泽度获得的包装，存在广泛需求。

例如，将许多产品包装在透明塑料袋或其他容器中，并将图形印刷在容器内部和/或所含产品自身或贴在其上的标签上。由此，期望容器透明。同时，因为各种心理和市场原因，期望与标准高光泽塑料相比，许多这些产品的包装在外观和实际感觉两方面都“更柔软”。认为这种“更柔软”的感觉和外观暗示了“舒适”、“愉快”、“天然”、“非人造”、“绿色”和类似情感和联想。这与过去到处存在的标准的发光高光泽塑料或玻璃纸包装形成对比。

另外，对于食品包装，必须避免大部分VOC，并使得所包装的食品呈现“天然”、“卫生”和“健康”的图像。对于VOC和其他不安全化学品和添加剂的担忧适用于食品包装的内侧以及其外侧。这是因为，这种包装通常卷绕在大辊上，其中塑料包装的最外侧接触最终作为内部的一侧。由此，需要适用于与食品一起使用的特殊效果和透明包装。

常规地，纹理表面典型地通过例如压纹、化学腐蚀、加载粒子的塑料的成型、含挥发性溶剂的聚合物/粒子分散体的喷涂以及源自分散体或乳液的聚合物的沉淀而制得。

在五金店中可广泛获得常规的霜化效果和喷涂涂层。它们典型地含有聚合物粘合剂、粒子的分散体和挥发性溶剂。在喷涂期间溶剂蒸发，由此导致与将所得粒子加载量流化所需要的粘合剂液体相比，更少的粘合剂液体的条件。该条件接着在喷涂之后产生高粘度并将粒子固定到喷涂的表面上。然后，如在普通乳液或油漆中那样通过成膜或空气干燥而使所述粘合剂“固化”。结果是大量粒子或它们的聚集体从涂布的聚合物膜上突出以作为通常视为“霜”的发白的不透明涂层而产生期望的纹理。

这些常规的方法遭受这种涂层不透明的事实以及它们含有的VOC和其他化学组分两者都易燃并具有毒性的事实。即使不具有毒性，它们的使用仍需要遵守VOC规章和限制，由此会在许多情况中、尤其是例如在食品相关包装、制备、显示和其他用途中不实用。

有时将水用于产生纹理或结构表面。例如，美国专利7,244,508教导了使用水的蒸发以产生粒子聚集体。然而，这种方法需要在烘箱中在一定时间周期内进行控制加热以产生高表面积、连续、良好粘附的膜，由此需要复杂的设备和能量使用。

另外，已经将辐射固化应用于形成纹理表面。例如，美国专利6,476,093描述了包含辐射固化单体且尤其是挥发性溶剂的二氧化硅填充的涂布液体以产生在玻璃上通过碱和冲击试验的霜化效果涂层。然而，作为可能的溶剂，水不是预期的，且在这种体系中水不是现实的选择，因为与水相容的辐射固化单体很少。另外，使用挥发性溶剂预防了与这些涂层的直接食品接触。

在美国专利6,777,092中提供了辐射固化和聚集体形成的组合的描述。该专利中也需要蒸发有机溶剂(乙醇)以实现聚合物的沉淀。

在美国专利6,251,512中以及在WO 1998005512中描述了可书写的且可接受油墨的涂层。然而，这些体系涉及包含水溶胀粒子的透明涂层并被描述为可接收通过水基和油基油墨标记。所述粒子在水中溶胀而使得每克粒子吸收2～20ml水，并可预期大量的粒子加载量(优选60%～100%)。这种加载量会排除通过胶版印刷、凹版印刷、喷墨等的印刷，由此与这些印刷技术以及大部分包装技术两者不一致。

本领域中所需要的是解决了现有技术中的上述问题的一种新型纹理涂层及其涂布方法。

另外需要的是一种涂布溶液及其涂布方法，所述涂布溶液能够为透明的或“霜状”，然而同时，所述涂布溶液能够产生各种纹理和光泽，并能够用于直接食品接触和相关环境中。

发明内容