[发明专利]用于制备具有增强的MVTR阻隔特性的涂层的基于水的分散体

说明书

本发明涉及一种含水分散体，其包含以下或由以下组成：A)至少一种环烯烃共聚物，B)至少一种表面活性剂；任选存在的C)至少一种粘合促进剂；任选存在的D)至少一种成膜树脂；任选存在的E)至少一种添加剂；以及F)水。另外，本发明涉及制造所述含水分散体的方法，涉及一种制品，所述制品包含至少一种基材和从所述含水分散体获得的并施加到所述基材上的至少一个涂层；并且涉及所述含水分散体用于涂覆基材的用途。

本发明涉及一种含水分散体，其包含以下或由以下组成：A)至少一种环烯烃共聚物，B)至少一种表面活性剂；任选存在的C)至少一种粘合促进剂；任选存在的D)至少一种成膜树脂；任选存在的E)至少一种添加剂；以及F)水。另外，本发明涉及制造所述含水分散体的方法，涉及一种制品，所述制品包含至少一种基材和由所述含水分散体获得并施加到所述基材上的至少一个涂层；并且涉及所述含水分散体用于涂覆基材的用途。

基于聚合物的包装系统例如聚烯烃膜广泛地用于包装行业。包装是用于保护填充物例如食物免受环境影响。迁移性气体例如CO₂、O₂、风味化合物或水分是此类环境化合物，其需要加以平衡，因为它们可能在产品进行最终使用前改变产品的原始特性。例如，干燥的填充物需要防潮。从这个角度看，包装需要从包装外部提供水分阻隔特性，反之亦然。

该行业正在使用几种概念来提供扩展的阻隔特性。例如，烯烃膜，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)或定向聚丙烯(OPP)，用聚偏二氯乙烯(PVDC)涂覆，以便增加气体阻隔，尤其是针对O₂和水分。由于存在氯化物，这种技术出于环境原因而受到关注。

一种替代方法是流延多层膜。然而，从生产的角度来看，流延多层膜的技术是复杂且成本高的。另外，这种材料的再循环可能是具有挑战性的。

另一种替代方法是通过气相沉积来沉积阻隔膜。然而，物理气相沉积技术涉及复杂的生产过程。化学气相沉积涂层具有良好的阻隔特性，但它们对机械应力敏感。因此，需要施加保护涂层，这也增加了成本和更耗时的工艺步骤。另外，所述涂层通常不满足所期望的审美要求。例如，AlO_x涂层不是透明，而是金属的。

尽管已经存在大量涂覆基材的方法，但所有方法都具有一个或多个缺点。因此，需要改进的、优选透明的包装方案，其具有良好的气体阻隔和水分阻隔特性。

一般来说，用于涂覆应用的聚合物和共聚物的含水分散体通常是优选的，因为与基于有机溶剂的混合物和上述方法相比，它们更容易处理，更不易燃，且对健康的损害更小。此外，在使用基于有机溶剂的混合物的情况下，溶剂可能影响所得涂层的特性，这是不期望的。

DE 198 59 191 A1中公开了一种方法用于在至少一种易位催化剂c)和至少一种表面活性物质d)以及任选地另外的添加剂e)的存在下，通过至少一种低水溶性环烯烃a)、任选存在的另外的环烯烃和/或无环烯烃b)的开环易位聚合来制备含水开环聚环烯烃分散体，其特征在于所述分散体通过微乳液聚合来制备。

尽管已经存在生产含水分散体的方法，但将均聚物和共聚物与水混合以实现稳定的溶液或分散体是相当具有挑战性的，并且需要新的方法来制造均聚物或共聚物的含水分散体，其为包装系统提供具有良好的气体阻隔和水分阻隔特性的透明涂层，而不使用以不期望的方式改变聚合物结构的茂金属催化剂或开环聚合。

令人惊讶的是，本发明人发现，所述问题可以通过包含至少一种环烯烃共聚物、至少一种表面活性剂和水的新型含水分散体来解决。所述含水分散体可以在不使用(茂金属)催化剂或开环聚合的情况下提供。任选地，所述含水分散体含有至少一种粘合促进剂和/或至少一种成膜树脂，和/或至少一种添加剂。例如，所述至少一种粘合促进剂可以是聚酯树脂。由此，与在不分散于水中的情况下施加的环烯烃共聚物的涂层相比，进一步改善了所得涂层对聚烯烃基材的粘合和气体阻隔特性，而不改变水分阻隔特性。