專利名稱：包裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將貨物或物質(zhì)包裝的包裝物或容器，氣體、蒸氣或液體遷移到包裝物或容器內(nèi)部或從包裝物或容器遷移出來(lái)的情況都是不希望發(fā)生的。更具體地，本發(fā)明涉及適合用作包裝貨物的包裝物或容器的包裝材料，還涉及制造這樣的包裝材料的方法。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種包裝材料，該包裝材料包含聚合物基本層(base component)；和涂布和內(nèi)襯在基本層表面的屏障層(barrier component)，該屏障層能抑制氣體、蒸氣和液體遷移通過(guò)所述的基本層，屏障層包括一層涂敷和襯在基本層上的聚合物層，該聚合物層包含至少兩種具有極性和水溶性的不同聚合物，不同的聚合物具有不同的化學(xué)組成，并是互補(bǔ)的，它們能通過(guò)互聚物配位而物理結(jié)合在一起，形成互穿物理網(wǎng)絡(luò)，提供屏障層。
值得贊賞的是，在本發(fā)明涉及的包裝中，包裝材料通常用來(lái)形成保存或容納需包裝在其內(nèi)部的貨物或物質(zhì)的包裝物或容器，所述包裝物或容器具有將其內(nèi)部的貨物或物質(zhì)與該包裝物或容器外部環(huán)境分開的壁，并能抑制氣體、蒸氣和液體遷移通過(guò)包裝物或容器的壁，例如，以保持包裝物或容器內(nèi)容物的風(fēng)味和香味，和保持盡可能長(zhǎng)地不受周圍環(huán)境的影響。
因此，包裝材料可以是一種包裝物或容器的形式；并且包裝物或容器可以是膠囊，硬質(zhì)塑料泡沫襯墊包裝，小袋，封套，簡(jiǎn)便罐，瓶子或罐。包裝材料的內(nèi)表面可以涂敷和襯有屏障層。代之，或另外，包裝材料的外表面可以涂敷和襯有屏障層。
具體地，各極性聚合物可以是親水性的；并且屏障層通常包含兩種所述的聚合物。雖然原則上可以使用兩種以上的此類物質(zhì)。要求極性聚合物是不同物質(zhì)是指它們的化學(xué)組成必須不同，即不僅僅是分子量或物理性質(zhì)不同。
屏障層的互補(bǔ)物質(zhì)會(huì)相互作用，一起形成互聚物配合物的這一事實(shí)并不排除它們也可以通過(guò)交聯(lián)結(jié)合在一起的可能性。然而，屏障層的極性物質(zhì)間的初級(jí)相互作用不過(guò)是受到靜電吸引、氫鍵合、疏水相互作用、范德華力、庫(kù)侖力、偶極相互作用，或它們的組合。
而且，雖然屏障層通常通過(guò)所述疏水性相互作用、庫(kù)侖力、范德華力、氫鍵合、偶極相互作用或它們的組合靜電結(jié)合到基本層，或通過(guò)接枝到基本層上形成共價(jià)鍵而結(jié)合到基本層上，這兩種機(jī)理不必同時(shí)存在。這表明屏障層可通過(guò)靜電結(jié)合而物理附著到基本層上。代之或此外，屏障層可以通過(guò)共價(jià)鍵而化學(xué)附著到基本層上。
當(dāng)采用接枝法時(shí)，屏障層的一種或多種聚合物通過(guò)共價(jià)鍵連接到基本層的表面，屏障層提供的表面層任選半遷移或表面穿透到基本層中。
當(dāng)屏障層受到磨損或刮磨時(shí)，和/或屏障層具有水溶性并且有可能暴露于濕汽中時(shí)，例如，當(dāng)它形成襯在包裝物或容器的外表面上的涂層時(shí)，或形成襯在用于保存含水液體的包裝物或容器的內(nèi)表面上的涂層時(shí)，本發(fā)明設(shè)想的方案是在屏障層上，在屏障層遠(yuǎn)離基本層的背面上提供保護(hù)涂層。換句話說(shuō)，每一屏障層都可有一個(gè)遠(yuǎn)離基本層且具有保護(hù)涂層的表面，在遠(yuǎn)離基本層的屏障層背面。保護(hù)涂層可以是一種選自下列的材料熱固性聚合物、紫外線固化聚合物和熱塑性聚合物。更具體地，保護(hù)涂層的材料可以選自基本組分的聚合物材料、聚氨酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚偏二氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚環(huán)氧化物、聚二甲基硅氧烷和它們當(dāng)中兩種或更多種的共聚物。
對(duì)本發(fā)明的包裝物或容器，它們通常用于盛裝固體形式，特別是液體形式的貨物或物質(zhì)，這些液體組分可遷移通過(guò)包裝物或容器的壁，從而使其組分流失到周圍環(huán)境中，或從周圍環(huán)境接受不需要的組分，由此(例如)對(duì)其內(nèi)容物的風(fēng)味或香味有不利影響。
當(dāng)包裝的貨物或物質(zhì)用于人們消費(fèi)時(shí)，例如食品、飲料或藥品，屏障層一般是用于抑制或阻礙氣體從周圍環(huán)境遷移進(jìn)入包裝物或容器，如氧或二氧化碳，它們都會(huì)對(duì)包裝物或容器的內(nèi)容物產(chǎn)生不利或負(fù)面作用，并可能破壞這些內(nèi)容物。當(dāng)然，反過(guò)來(lái)，屏障層還可以阻止組分流失到環(huán)境中，組分的損失同樣會(huì)使所述組分價(jià)值受損。在其它情況下，如簡(jiǎn)便罐用來(lái)盛裝烴燃料如汽油、柴油或煤油，或腐蝕性液體如松節(jié)油、脫漆劑或稀釋劑時(shí)，重點(diǎn)在于能阻止內(nèi)容物的組分從包裝物或容器通過(guò)壁向外遷移到周圍環(huán)境中。
聚合物基本層可以是適合與被包裝的貨物或物質(zhì)接觸的任何聚合物材料。例如，在有望作為本發(fā)明的一個(gè)重要應(yīng)用的碳酸飲料或啤酒類飲料的裝瓶中，所述涂層襯在包裝物或容器的外表面。在這種情況，包裝材料可以是瓶子形式，用來(lái)對(duì)碳酸飲料進(jìn)行裝瓶，在瓶子的外表面有一個(gè)單屏障層，基本層包含一種選自下面的聚合物塑料材料聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯二醇(polyethylene terephthalate glycols)、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯，它們當(dāng)中任意兩種或更多種的共聚物，原則上，同樣的材料可用于除瓶子外的包裝物或容器的基本層。
而屏障層的互補(bǔ)物可選自下面物質(zhì)∶聚乙烯醇、聚乙烯基胺、聚乙烯基亞胺、聚乙酸乙烯酯、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚烷基丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚烷基丙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙交酯、聚酐、聚酰胺、纖維素、果膠、蛋白質(zhì)、樹膠、羥甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基淀粉、羧甲基淀粉、醋酸纖維素、醋酸丁酸纖維素、醋酸丙酸纖維素，以及它們當(dāng)中兩種或更多種的共聚物。因此，有用的互補(bǔ)物包括來(lái)自植物、動(dòng)物或微生物的天然聚合物，以及經(jīng)過(guò)化學(xué)改性的天然聚合物。特別當(dāng)一起相互作用形成聚乙烯醇/聚乙烯基胺的互聚物配合物時(shí)，有用的物質(zhì)包括聚乙烯醇和聚乙烯基胺，并發(fā)現(xiàn)尤其有用的互聚物配合物是能與聚甲基乙烯基醚/馬來(lái)酸共聚物相互作用的聚乙酸乙烯酯。因此，屏障層的互補(bǔ)物可選自聚乙烯醇和聚甲基乙烯基醚/馬來(lái)酸共聚物。屏障層的互補(bǔ)物各自的分子量為4000-100000g/mol，主要比例的分子具有在此范圍的分子量，分子量較好為28000-76000g/mol。至于混合物中各聚合物的質(zhì)量比，例如有兩種物質(zhì)如聚乙烯醇和聚乙烯基胺時(shí)，該質(zhì)量比可以在1000∶1至1∶1000范圍內(nèi)，較好在1000∶5至5∶1000之間，更好在95∶5至60∶40之間。
基本層的表面上涂布和襯以屏障層時(shí)，該表面可通過(guò)進(jìn)行選自下面的處理來(lái)活化氧代氟化、火焰處理、等離子處理、電暈放電處理，以及任意兩種或多種的組合。
根據(jù)本發(fā)明，還提供一種制造包裝材料的方法，所述包裝材料包含聚合物基本層和涂布以及襯在基本襯表面上的屏障層，所述屏障層能抑制氣體，蒸氣和液體遷移通過(guò)所述基本層，該方法包括下面的步驟在基本層的至少一個(gè)表面上涂布聚合物層形式的屏障層，所述屏障層包含至少兩種具有極性和水溶性，但具有不同組成的互補(bǔ)聚合物，該層襯在基本層上，所述涂布步驟使互補(bǔ)物通過(guò)互聚物配位而一起發(fā)生物理相互作用，形成互穿物理網(wǎng)絡(luò)，從而提供屏障層。
這種方法包括使基本層成形為包裝物或容器的步驟。必須在基本層成形為包裝物或容器之后進(jìn)行涂布步驟。在包裝物或容器的內(nèi)表面上進(jìn)行該涂布步驟。代之或另外，可以在容器的外表面上進(jìn)行該涂布步驟。
涂布步驟包括通過(guò)靜電結(jié)合將屏障層物理結(jié)合到基本層上。代之或另外，該涂布步驟也可包括通過(guò)共價(jià)鍵合而化學(xué)結(jié)合到基本層上。
在基本層上涂布各屏障層后，這種方法可包括在各屏障層遠(yuǎn)離基本層并與基本層相背的面上提供保護(hù)層的步驟。這種方法可包括從下面選擇保護(hù)涂層材料的步驟熱固性聚合物、可紫外線固化的聚合物和熱塑性聚合物。更具體地，這種方法可包括從下面選擇保護(hù)涂層的材料的步驟基本層的聚合物材料、聚氨酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚偏二氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚環(huán)氧化物、聚二甲基硅氧烷，它們當(dāng)中兩種或更多種的共聚物。因此，屏障層可以?shī)A在基本層和屏障層之間，例如面對(duì)面的三個(gè)層形成層壓物。具體地可使用聚氨酯作為保護(hù)涂層；保護(hù)涂層可采用噴涂，浸涂，淋涂，粉末涂布，擠出涂布或氣相沉積進(jìn)行施涂。
這種方法包括從下面選擇基本層的材料聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯二醇、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯，以及它們當(dāng)中兩種或更多種的共聚物。
該方法包括從下面選擇屏障層的各互補(bǔ)物的材料的步驟聚乙烯醇、聚乙烯基胺、聚乙烯基亞胺、聚乙酸乙烯酯、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚烷基丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚烷基丙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙交酯、聚酐、聚酰胺、纖維素、果膠、蛋白質(zhì)、樹膠、羥甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基淀粉、羧甲基淀粉、醋酸纖維素、醋酸丁酸纖維素、醋酸丙酸纖維素，以及它們當(dāng)中任意兩種或多種的共聚物。特別是，這種方法包括從下面選擇屏障層的互補(bǔ)物質(zhì)的步驟聚乙烯醇和聚甲基乙烯基醚/馬來(lái)酸共聚物。這種方法可包括選擇屏障層的各互補(bǔ)物質(zhì)的步驟，所述互補(bǔ)物質(zhì)的分子量在4000-100000g/mol范圍內(nèi)，主要比例的分子的分子量在上面范圍內(nèi)，分子量可以在28000-76000g/mol范圍內(nèi)。
這種方法包括在基本層上涂布屏障層之前，活化基本層表面的步驟。活化基本層表面的步驟包括通過(guò)選自下面的活化方法來(lái)物理活化所述表面粗糙化或摩擦、紫外線輻射處理、γ輻射處理、電暈放電處理、火焰處理、等離子處理，以及上述兩種或多種方法的組合。代之或另外，活化基本層表面的步驟包括通過(guò)選自下面的方法來(lái)化學(xué)活化所述表面蝕刻、臭氧處理、氟處理、氯處理、氧化處理，以及上述兩種或多種方法的組合。特別是，活化步驟可選擇用強(qiáng)氧化劑進(jìn)行氧化的步驟(所述強(qiáng)氧化劑選自過(guò)氧化硫酸氫鉀(potassium peroxidisulphate)、偶氮二異丁腈或高錳酸鉀)、氟化步驟、氧代氟化步驟，以及任何兩個(gè)或多個(gè)步驟的組合。
更具體地，活化可以是將基本層表面暴露于含氟氣體混合物中，在0.01-500kPa壓力，較好為10-300kPa，更好為20-50kPa壓力，和0-100℃或更高，通常在室溫或高于室溫，但低于基本層的聚合物材料的軟化點(diǎn)或熔點(diǎn)溫度下，該混合物的氟含量最小為0.001體積％，較好＞1％，更好＞5％，氟可以任選和惰性稀釋劑如氮?dú)饣旌?，或與活性物質(zhì)如氯、二氧化硫，特別是氧混合。溫度通常高于室溫，因?yàn)闇囟壬呖商岣叻磻?yīng)速度。較好地，表面在20℃活化后的表面張力至少為45mN/m，更好至少50mN/m。例如，活化可以是美國(guó)專利5,900,321所述類型的氧代氟化。
在基本層上涂布屏障層可通過(guò)下面的方法完成，形成屏障層的互補(bǔ)物在溶劑中的溶液混合物，用該溶液涂布基本層，從該涂層除去溶劑，以干燥該涂層。
雖然本發(fā)明的包裝物或容器可以通過(guò)用屏障組分涂布基本層，然后形成包裝物或容器來(lái)制成作為包裝制品，但是，如上面所述，包裝制品可以由基本層的聚合物形成，之后用屏障組分任選涂布其內(nèi)表面、外表面或內(nèi)外表面。當(dāng)屏障層是水溶性的時(shí)，并且當(dāng)包裝物或容器是用于盛放諸如含水內(nèi)容物這樣的內(nèi)容物，且所述內(nèi)容物會(huì)與屏障層相互作用或與之有不利反應(yīng)時(shí)，涂層限于外表面。
如上面指出的，當(dāng)在基本層表面涂布屏障層時(shí)，如果形成屏障組分混合物的互補(bǔ)物的溶液，例如水溶液形式的混合物，可通過(guò)噴涂在基本層上涂布該溶液。
在本申請(qǐng)人進(jìn)行的試驗(yàn)中，本發(fā)明已經(jīng)表明在阻止特別是氣體遷移通過(guò)包裝物或容器方面具有確實(shí)的用途。為此，參照下面的非限制性的說(shuō)明例子詳細(xì)描述本發(fā)明。
實(shí)施例使用聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)瓶子和聚丙烯(PP)瓶子，前者體積為500ml，壁厚0.4-0.5mm，直徑60mm，高225mm，后者體積為500ml，壁厚0.45-0.50mm。瓶子進(jìn)行氧代氟化，具體方法是，將瓶子放在25℃、常壓空氣下的密閉反應(yīng)器中，從該反應(yīng)器排出空氣，直到達(dá)到25kPa絕對(duì)壓力，在該反應(yīng)器中注入包含20體積％F2和80體積％N2的氣體混合物，直到達(dá)到30kPa絕對(duì)壓。對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙二酯瓶子和聚丙烯瓶子保持上述反應(yīng)條件20秒，之后，排空反應(yīng)器，用大氣壓下的空氣吹掃，然后打開反應(yīng)器，取出瓶子。
使用Nordson空氣噴涂裝置，分別用下面表1和2列出的組合物噴涂瓶子的外表面。Horn空氣壓力設(shè)定在30psi，霧化空氣在40psi，引發(fā)空氣(trigger air)在60psi，流體壓力在30psi。施涂?jī)蓪油繉?，?duì)第一層，以300rpm轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)瓶子并噴涂2秒。然后以相反旋轉(zhuǎn)方向，以300rpm轉(zhuǎn)速再噴涂該瓶子2秒。
對(duì)瓶子進(jìn)行空氣干燥120分鐘，然后在55℃烘箱中，再干燥2小時(shí)。
然后，在用下面表3列出的組成形成的丙烯酸-氨基甲酸酯頂涂層溶液中浸涂瓶子，在55℃烘箱中，干燥2小時(shí)。取出瓶子，用Mocon Oxtran氧滲透測(cè)定裝置測(cè)定氧的透過(guò)率。
表1-PET瓶
1.Celvol 10798.5％水解聚乙酸乙烯酯；從Celanese Chemicals，1601 West LBJFreeway，Dallas，Texas，USA獲得。
2.Gantrez S97從International Specialty Products，1361 Alps Road，Wayne，New Jersey，USA獲得。
表2-PP瓶子
3.Celvol 10798.5％水解聚乙酸乙烯酯；從Celanese Chemicals，1601 WestLBJ Freeway，Dallas，Texas，USA獲得。
4.Gantrez S97從International Specialty Products，1361 Alps Road，Wayne，New Jersey，USA獲得。
對(duì)于表1和2中的組成，發(fā)現(xiàn)兩種極性聚合物，即聚乙烯醇和甲基乙烯基醚/馬來(lái)酸共聚物能形成包含互穿物理網(wǎng)絡(luò)的互聚物配合物。
表3
1.Permacron MS Vario Clearcoat 8000，從Spies Hecker GmbH，F(xiàn)ritz-Hecker-Strasse 47-107，Cologne，Germany獲得。
2.Permasolid Elastic Additiv 9050，從Spies Hecker GmbH，F(xiàn)ritz-Hecker-Strasse47-107，Cologne，Germany獲得。
3.Permacron Reducer 3363，從Spies Hecker GmbH，F(xiàn)ritz-Hecker-Strasse47-107，Cologne，Germany獲得。
4.Permacron MS Hardener Plus 3040 medium，從Spies Hecker GmbH，F(xiàn)ritz-Hecker-Strasse 47-107，Cologne，Germany獲得。
權(quán)利要求
1.一種包裝材料，它包含聚合物基本層；屏障層，該屏障層涂布和襯在基本層的表面，能抑制氣體、蒸氣和液體遷移透過(guò)基本層，所述屏障層的特征在于包含一層涂布和襯在基本層表面上的聚合物層，該聚合物層包含至少兩種不同的聚合物，所述聚合物具有極性和水溶性，不同的聚合物具有不同化學(xué)組成，且互補(bǔ)，它們能通過(guò)互聚物配位而物理結(jié)合在一起形成互穿物理網(wǎng)絡(luò)，所述互穿物理網(wǎng)絡(luò)提供了屏障層。
2.如權(quán)利要求1所述的包裝材料，其特征在于，所述包裝材料為包裝物或容器的形式。
3.如權(quán)利要求2所述的包裝材料，其特征在于，所述包裝物或容器選自膠囊、硬質(zhì)塑料泡沫襯墊包裝、小袋、封套、簡(jiǎn)便罐、瓶子和罐。
4.如權(quán)利要求2或3所述的包裝材料，其特征在于，所述包裝材料的內(nèi)表面涂布和襯以屏障層。
5.如權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的包裝材料，其特征在于，所述包裝材料的外表面涂布和襯以屏障層。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的包裝材料，其特征在于，屏障層通過(guò)靜電結(jié)合而物理結(jié)合到基本層上。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的包裝材料，其特征在于，屏障層通過(guò)共價(jià)鍵合而化學(xué)粘合到基本層。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的包裝材料，其特征在于，屏障層具有一個(gè)遠(yuǎn)離基本層的表面，并在與基本層相背的面上有保護(hù)涂層。
9.如權(quán)利要求8所述的包裝材料，其特征在于，保護(hù)涂層的材料是選自下面的材料熱固性聚合物、可紫外線固化聚合物和熱塑性聚合物。
10.如權(quán)利要求9所述的包裝材料，其特征在于，保護(hù)涂層的材料是選自下面的材料基本層的聚合物材料、聚氨酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚偏二氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚環(huán)氧化物、聚二甲基硅氧烷，它們當(dāng)中任意兩種或多種的共聚物。
11.如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的包裝材料，其特征在于，在用于將碳酸飲料裝瓶的瓶子形式中，在瓶子的外表面有一層單屏障層，基本層包含選自下列的聚合物塑料材料聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯二醇、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯，以及任意兩種或多種的共聚物。
12.如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的包裝材料，其特征在于，屏障層的互補(bǔ)物質(zhì)選自下面聚乙烯醇、聚乙烯基胺、聚乙烯基亞胺、聚乙酸乙烯酯、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚烷基丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚烷基丙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙交酯、聚酐、聚酰胺、纖維素、果膠、蛋白質(zhì)、樹膠、羥甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基淀粉、羧甲基淀粉、醋酸纖維素、醋酸丁酸纖維素、醋酸丙酸纖維素，以及任意兩種或多種的共聚物。
13.如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的包裝材料，其特征在于，屏障層的互補(bǔ)物質(zhì)選自聚乙烯醇和聚甲基乙烯基醚/馬來(lái)酸共聚物。
14.如權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的包裝材料，其特征在于，屏障層的各互補(bǔ)物質(zhì)的分子量在4000-100000g/mol范圍內(nèi)，其主要比例的分子的分子量在此范圍之內(nèi)。
15.如權(quán)利要求14所述的包裝材料，其特征在于，所述分子量范圍為28000-76000g/mol。
16.如權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的包裝材料，其特征在于，基本層的表面涂布和襯有屏障層，該表面通過(guò)選自下面的方法進(jìn)行活化氧代氟化，火焰處理，等離子處理，以及任意兩種或多種的組合。
17.一種制造包裝材料的方法，所述包裝材料包含聚合物基本層以及涂布和襯在該基本層表面的屏障層，所述屏障層抑制氣體，蒸氣和液體遷移透過(guò)基本層，該方法包括在基本層的至少一個(gè)表面涂布聚合物層形式的屏障層的步驟，該聚合物層包含至少兩種互補(bǔ)聚合物，所述聚合物具有極性和水溶性，具有不同的化學(xué)組成，該層襯在基本襯上，該涂布步驟使得互補(bǔ)物通過(guò)互聚物配位而一起相互發(fā)生物理作用，形成互穿物理網(wǎng)絡(luò)，所述互穿物理網(wǎng)絡(luò)提供了屏障層。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，該方法包括將基本層成形為包裝物或容器的步驟。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，在將基本層成形為包裝物或容器步驟之后進(jìn)行涂布。
20.如權(quán)利要求18或19所述的方法，其特征在于，在包裝物或容器的內(nèi)表面進(jìn)行涂布步驟。
21.如權(quán)利要求18-20中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在容器的外表面進(jìn)行涂布步驟。
22.如權(quán)利要求17-21中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，涂布步驟包括通過(guò)靜電結(jié)合將屏障層物理結(jié)合到基本層上。
23.如權(quán)利要求17-22中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，涂布步驟包括通過(guò)共價(jià)鍵合將屏障層化學(xué)結(jié)合到基本層上。
24.如權(quán)利要求17-23中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法包括在基本層上涂布各屏障層后，在各屏障層遠(yuǎn)離基本層并與之相背的面上提供保護(hù)涂層。
25.如權(quán)利要求17-24中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法包括選擇保護(hù)涂層材料的步驟，保護(hù)涂層材料選自熱固性聚合物、紫外線固化聚合物和熱塑性聚合物。
26.如權(quán)利要求17-25中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法包括選擇保護(hù)涂層材料的步驟，保護(hù)涂層材料選自基本層的聚合物材料、聚氨酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚偏二氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚環(huán)氧化物、聚二甲基硅氧烷，以及任意兩種或多種的共聚物。
27.如權(quán)利要求17-26中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法包括選擇基本層材料的步驟，基本層材料選自聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯二醇、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯，以及任意兩種或多種的共聚物。
28.如權(quán)利要求17-27中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法包括選擇屏障層的互補(bǔ)物的步驟，所述互補(bǔ)物選自聚乙烯醇、聚乙烯基胺、聚乙烯基亞胺、聚乙酸乙烯酯、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚烷基丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚烷基丙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙交酯、聚酐、聚酰胺、纖維素、果膠、蛋白質(zhì)、樹膠、羥甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基淀粉、羧甲基淀粉、醋酸纖維素、醋酸丁酸纖維素、醋酸丙酸纖維素、以及它們的兩種或更多種的共聚物。
29.如權(quán)利要求17-27中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法包括選擇屏障層的互補(bǔ)物的步驟，所述互補(bǔ)物選自聚乙烯醇和聚甲基乙烯基醚/馬來(lái)酸共聚物。
30.如權(quán)利要求28或29所述的方法，其特征在于，所述方法包括選擇屏障層的互補(bǔ)物的步驟，使屏障層互補(bǔ)物的分子量在4000-100000g/mol范圍內(nèi)，主要比例的分子的分子量在這一范圍之內(nèi)。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，所述分子量范圍為28000-76000g/mol。
32.如權(quán)利要求17-31中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法包括在基本層涂布屏障層步驟之前對(duì)基本層表面進(jìn)行活化的步驟。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述基本層表面的活化步驟包括使基本層進(jìn)行選自下面的活化方法來(lái)物理活化所述表面粗糙化或摩擦、紫外線輻射處理、γ輻射處理、火焰處理、等離子處理，以及上述兩種或多種方法的組合。
34.如權(quán)利要求32或33所述的方法，其特征在于，所述基本層表面的活化步驟包括使基本層進(jìn)行選自下面的活化方法來(lái)化學(xué)活化所述表面蝕刻、臭氧處理、氟處理、氯處理、氧化處理，以及上述兩種或多種方法的組合。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，所述活化步驟選自用強(qiáng)氧化劑進(jìn)行的氧化步驟、氟化步驟、氟化氧化步驟，以及上述兩種或多種步驟的組合，所述強(qiáng)氧化劑選自過(guò)氧化硫酸氫鉀、偶氮二異丁腈、高錳酸鉀。
36.如權(quán)利要求17-32中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在基本層上涂布屏障層可通過(guò)下面的方法完成，形成屏障層的互補(bǔ)物在溶劑中的溶液混合物，用該溶液涂布基本層，從該涂層除去溶劑，來(lái)干燥該涂層。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種包裝材料，它包含一個(gè)聚合物基本層和一個(gè)涂布并襯在基本層表面的屏障層，其中屏障層抑制氣體，蒸氣和液體遷移通過(guò)基本層。該屏障層包含一個(gè)聚合物層，此聚合物層包含至少兩種具有極性和水溶性的不同聚合物。所述不同物種具有不同的化學(xué)組成，而且互補(bǔ)，它們能通過(guò)的互聚物配位而物理結(jié)合在一起，形成互穿物理網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明還提供了生產(chǎn)包裝材料的方法，包括用屏障組分涂布基本層的至少一個(gè)表面，使互補(bǔ)物種通過(guò)互聚物配位而發(fā)生物理相互作用，形成互穿物理網(wǎng)絡(luò)。
文檔編號(hào)B32B23/00GK1771128SQ200480009427
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2004年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月11日
發(fā)明者A·J·克魯格, P·A·特魯特 申請(qǐng)人:Csir