[发明专利]高屏障金属氧化物膜

说明书

本发明提供了用于薄膜的组合物和方法，该薄膜可包括：基础薄膜和在该基础薄膜上的涂料层，其中该涂料层具有至少30达因/cm的表面能并且实质上由尼龙、聚酯、基于乙烯乙烯醇的共聚物、基于多乙烯基醇的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、基于丙烯酸酯的聚合物、基于甲基丙烯酸酯的聚合物、聚氨酯、聚烷基亚胺、酸改性的聚烯烃、聚醚酯‑酰胺嵌段共聚物以及其组合组成。此外，该薄膜可包括在该涂料层上的金属氧化物层，其中该金属氧化物层具有等于或小于0.5的光学密度和0.1nm到100nm的厚度。此外进一步地，该薄膜具有在23℃和0％相对湿度下小于4cm³/m²/天的氧透过速率，在38℃和90％相对湿度下至少4g/m²/天的水蒸汽透过速率，以及5μm到50μm的厚度。

引用的相关申请

本申请是专利合作条约申请，其要求2016年12月9日提交的美国临时专利申请系列号62/432,284和2017年3月10日提交的专利申请系列号62/469,967的优先权，每一篇都通过参考完全并入本发明。

发明领域

本发明涉及采用薄金属氧化物沉积制备高屏障膜的组合物、结构体和方法，其可以包括额外的官能化层和/或与薄膜和层压体工业中其他期望的性质一起层压。

背景技术

薄膜可以用于工业以便包装、缠绕、标记和/或保护可消费和不可消费的货物。通常情况下，这些货物的提供者也希望结合某些期望的功能性与美学和成本有效性。因此，本发明的薄膜和方法提供了对于商业薄膜使用的一个或多个前述、示例性目标或期望的解决方案。

发明概述

本发明提供了用于透明、半透明或白色薄膜的组合物及方法，其可以包括基础薄膜和在该基础薄膜上的涂料层，其中涂料层具有至少30达因/cm的表面能且其实质上由尼龙、聚酯、基于乙烯乙烯醇的共聚物、基于多乙烯基醇的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、基于丙烯酸酯的聚合物、基于甲基丙烯酸酯的聚合物、聚氨酯、聚烷基亚胺、酸改性的聚烯烃、聚醚酯-酰胺嵌段共聚物以及它们的组合组成。此外，该薄膜可以在涂料层上包括金属氧化物层，其中该金属氧化物层具有等于或小于0.5的光学密度和0.1nm到100nm的厚度。在各个实施方案中，涂料层上的金属氧化物，通过等离子体辅助沉积、涂覆或其他方法处理过和/或预先打底漆。此外进一步，该薄膜具有在23℃和0％相对湿度下小于4cm³/m²/天的氧透过速率，在38℃和90％相对湿度下小于4g/m²/天的水蒸汽透过速率，以及5μm到50μm的厚度。薄膜的透明度、半透明度或白度取决于多重因素，但其中主要因素是金属氧化物层和基础薄膜的光学密度，其中与透明的基础薄膜复合的透明的基础薄膜和薄的氧化物层，例如0.5μm到0.4μm到0.3μm到0.2μm到0.1μm或更小，可以在一定程度上产生透明或至少是半透明的薄膜。更厚的金属氧化物层和/或白色基础薄膜不太可能产生透明的薄膜；最多其可以产生具有有限半透明度的薄膜。

附图系列视图概述

因此以上的概括总结的其中达到和可以详细理解的本发明的特征、优点和目标的方式，本发明的更特别描述可以通过参考在附图中解释说明的它们的实施方案进行。

然而应当注意的是，附图仅解释说明了本发明典型的实施方案并且因此并不认为其限制了本发明的范围，因为本发明允许引入其他等价有效的实施方案。

图1给出了根据本发明用于外涂覆金属氧化物膜密封性能的实例。

图2给出了根据本发明用于外涂覆金属氧化物膜密封性能的实例。

图3给出了根据本发明用于外涂覆金属氧化物膜摩擦系数性能的实例。

图4给出了在根据本发明的金属氧化物膜上使用不同外涂覆方法的涂覆性能的实例。

图5给出了在根据本发明的金属氧化物膜上进行机械强制力作用例如2％伸长和Gelbo弯曲后的屏障性能的实例。