基于聚乙酸乙烯酯的分散體用作屏障層的用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及水分散體用于生產(chǎn)在膜形或平整基材上的屏障層的用途，所述水分散體包含至少50重量％(相對于固體)的聚乙酸乙烯酯共聚物A和至少一種與所述共聚物A不同且包含羥基和/或離子基團(tuán)的聚合物B。
【專利說明】基于聚乙酸乙烯酯的分散體用作屏障層的用途
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及基于聚乙酸乙烯酯的水分散體用于生產(chǎn)膜基材上的涂層以降低含油物質(zhì)的擴散的用途。本發(fā)明還涉及用于食品和醫(yī)療產(chǎn)品的包裝，其中所述包裝具有基于聚乙酸乙烯酯的降低擴散的涂層。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乙酸乙烯酯分散體(PVA分散體)通常是已知的。聚乙酸乙烯酯分散體用于多種組合物，例如用作粘合劑。例如，已知生產(chǎn)含水PVA分散體并將其涂覆在基材表面上。其隨后與相同或不同的第二基材粘附結(jié)合。在干燥粘附層之后，由此生產(chǎn)兩個基材的基材復(fù)合物(sub-composite)。本申請可以用于各種基材,例如還用于紙、木或其他基材。
[0003]W02009/134538A1描述了作為屏障層的含水涂料組合物，其包含聚合物粘合劑和胺穩(wěn)定劑。此外，組合物需要包含顆粒形式的填料，例如層狀顆粒，如高嶺土、碳酸鈣、二氧化鈦、氧化鋁水合物等。描述了可用于分散體的各種聚合物，尤其還描述了聚乙酸乙烯酯。作為描述屏障作用的測試，測定穿過涂覆和未涂覆的基材的氧滲透速率。對于含染料的分散體，測定滲透速率的降低。
[0004]EP1365060A2描述了水基疏水性屏障涂料組合物。它們包括聚乙酸乙烯酯分散體或乙烯乙酸乙烯酯乳液連同石蠟混合物。其中的基材為無紡布、織物或類似基材。
[0005]由DE4238770A1已知易腐的纖維增強膜。它們由涂覆到涂層基材上的乙烯與乙酸乙烯酯的共聚物的自交聯(lián)合成樹脂分散體構(gòu)成。可以向合成樹脂分散體添加細(xì)粒顏料以控制對水蒸氣和廢氣的屏障作用。未提及對烴的屏障作用。
[0006]DE202010005911U1公開了完全可生物降解的多層膜，其除助粘劑層(a)之外還具有至少一個優(yōu)選內(nèi)部完全可生物降解的屏障層(b)。屏障層可設(shè)計為氣體屏障層、水蒸氣屏障層、油屏障層或者針對芳香劑和/或香氣的屏障層，并且必須由至少一種完全可生物降解的聚合物生產(chǎn)。皂化程度為至少50mol%的至少部分皂化的聚乙酸乙烯酯和乙烯含量最大為20mol%的乙烯-乙烯醇共聚物被援引為優(yōu)選的聚合物。多層膜可以通過任何生產(chǎn)方法來制備，其中具體援引了單獨擠出和共擠出。未援引水分散體的膜基材涂層。
[0007]由CH329738A已知包裝食品和其他易腐的商品的方法，其中直接將膜沉積到待包裝的商品上，或沉積到中間墊層上，所述膜是通過使用包含合成樹脂和親水性蠟質(zhì)物質(zhì)如椰子乳化劑或蜂蠟的分散體而獲得的。后者用于吸收來自環(huán)境的水分，并且旨在防止涂層受該水分的影響。未提出與油質(zhì)物質(zhì)擴散通過膜基材相關(guān)的問題。
[0008]CH415446A描述了具有保存作用的包裹(wrapping)和包裝(packaging)材料,及其制備方法。其中，通過載體材料在每m2表面積的包裹和包裝材料上固定0.5g至20g山梨酸鈣。載體材料可以為大多數(shù)類型的聚合物，尤其是聚乙酸乙烯酯或其共聚物。未援引屏障涂層的形成。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)未描述特定粘合劑可以容易地防止少量油質(zhì)物質(zhì)擴散通過薄基材。
[0010]通常已知多種類型的包裝可用于食品工業(yè)。它們可以基于聚合物膜、紙、紙板或相應(yīng)的復(fù)合材料而制備。這些基材通常在一側(cè)上被印刷。已知用于此的各種印刷色料。然而，這些印刷色料當(dāng)制備時通常除了顏料和/或染料之外還包含油或油質(zhì)物質(zhì)。如果將相應(yīng)的印刷色料印刷到基材上，則任選地，還可以化學(xué)地結(jié)合該色料。然而，存在的諸如上述油或類似化合物的助劑在印刷的圖形和下面的基材中有少量未被用盡。已知這些油質(zhì)物質(zhì)可以遷移通過各種基材。當(dāng)由再生紙材料制備包裝時，通常的情況是此類物質(zhì)不但污染表面而且還污染整個基材。此類物質(zhì)通常用術(shù)語MOSH(礦物油飽和烴)和MOAH(礦物油芳烴)來表不。
[0011]包裝材料(包含的產(chǎn)品)優(yōu)選不包括這些物質(zhì)。例如,食品或醫(yī)療產(chǎn)品不應(yīng)被油或含油的物質(zhì)污染。否則，包裝的商品的味道或氣味可能會變化，可能會發(fā)生組成的變化，由此受污染的產(chǎn)品甚至可能涉及健康風(fēng)險。對此，甚至很少量這種物質(zhì)也可以具有負(fù)面影響。
[0012]為此，已進(jìn)行多種嘗試以避免此類能擴散和遷移的油質(zhì)成分。當(dāng)然，可以選擇其組成中不含這些成分的染料。然而，這限制了印刷色料的選擇；而且，它們通常具有差的涂覆性質(zhì)。此外，可以使用某些基本防止任何遷移或不包含此類物質(zhì)的膜組合物。這可以由特定聚合物、膜或由金屬箔而實現(xiàn)。然而，這些類型的包裝昂貴且需要額外的加工步驟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]因此，本發(fā)明的目的是提供作為用于基材表面的涂層劑的水分散體，其中所述涂層位于被包裝的商品與施用的印刷圖形之間，并且作為屏障層，應(yīng)降低油質(zhì)物質(zhì)的遷移。還應(yīng)使加工變得經(jīng)濟且迅速，特別地，這些涂層應(yīng)適于由紙、紙板或類似天然存在的產(chǎn)品制成的基材。
[0014]所述目的通過以下來實現(xiàn)，S卩，將包含至少50重量％ (基于固體含量)至少一種聚乙酸乙烯酯共聚物A和至少一種與所述共聚物A不同的聚合物B的水分散體用作膜基材上的屏障層，從而防止油質(zhì)成分的任何擴散，其中聚合物B具有羥基和/或離子基團(tuán)。
[0015]在本發(fā)明的上下文中，固體理解為表示分散體除水之外的所有成分的總和。這些成分通常涉及在水中分散或溶解的固體材料。然而，這些成分還可涉及液體物質(zhì)，通常為低揮發(fā)性物質(zhì)。這些也算作固體。
[0016]本發(fā)明的另一個主題是由膜基材制成的包裝，所述膜基材在朝向所述包裝內(nèi)部的側(cè)面上具有用于防止油質(zhì)成分?jǐn)U散的涂層，所述涂層通過涂覆水分散體而制備，所述水分散體包含至少50重量％ (基于固體含量)的至少一種聚乙酸乙烯酯共聚物A和至少一種與所述共聚物A不同的聚合物B，其中所述聚合物B具有羥基和/或離子基團(tuán)。
[0017]用于例如包裝工業(yè)的已知的柔性平整(flat)基材和載體材料是合適的基材。對此，考慮單層或多層基材，例如聚乙烯、聚丙烯、聚酯的聚合物膜，紙基材，紙板或復(fù)合材料的類似基材。這些種類的基材是已知的；它們可以具有50μπι至ΙΟΟΟμπι的層厚度。合適的基材通常在一側(cè)(外側(cè))上具有印刷圖形。在該外側(cè)上還可以涂覆額外的涂層?；牡膬?nèi)側(cè)可以直接面向被包裝的商品；然而，還可以在載體材料上具有其他層。
[0018]此類膜基材及其制備方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。它們可以被生產(chǎn)并立即被進(jìn)一步加工。然而，它們還可以被制備成半成品，并且僅由客戶進(jìn)一步加工成最終形式，例如包裝。[0019]膜基材優(yōu)選是多孔基材，特別是紙或紙板。
[0020]本發(fā)明所用的水分散體包含至少50wt% (基于分散體的固體含量)的至少一種聚乙酸乙烯酯共聚物A。此處，量的指示是指所有包含的聚乙酸乙烯酯共聚物的總量。聚乙酸乙烯酯共聚物A的量優(yōu)選為至少60重量％，特別優(yōu)選為60重量％至99重量％，非常特別為65重量％至98重量％ (各自基于固體含量)。
[0021]原則上，含水聚乙酸乙烯酯聚合物分散體是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。特別地，它們涉及基于由自由基乳液聚合或懸浮聚合而反應(yīng)的單體的共聚物。在本發(fā)明中，術(shù)語分散體還旨在包括乳液、懸浮液或水溶液。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，聚乙酸乙烯酯共聚物被理解為表示包含至少SOmJ %通過乙酸乙烯酯聚合而直接獲得的結(jié)構(gòu)單元并包含至少一種另外的結(jié)構(gòu)單元(共聚單體單元)的那些共聚物。優(yōu)選的聚乙酸乙烯酯共聚物包含至少85mol%、優(yōu)選至少87mol%的通過乙酸乙烯酯聚合而直接獲得的結(jié)構(gòu)單元。
[0023]另外的結(jié)構(gòu)單元歸因于引入除乙酸乙烯酯之外的單體，或歸因于對通過乙酸乙烯酯聚合而直接獲得的一部分結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)改性、尤其是水解。
[0024]其他可用的單體是其他乙烯酯，例如乙烯醇和C3至C6單羧酸的酯，例如己酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和/或正丁酸乙烯酯。還可以使用具有可轉(zhuǎn)化成陰離子基團(tuán)的官能團(tuán)如羰基的可聚合物單體、非極性可共聚單體如芳族單體或不飽和羧酸酯、具有極性基團(tuán)的單體，以及任選存在的少量含多于一個雙鍵的可聚合化合物。
[0025]可以采用多種可共聚單體。然而，優(yōu)選地，不應(yīng)使用鹵化單體和乙烯、以及具有在貯存中或施用時可彼此反應(yīng)且隨后可彼此交聯(lián)的官能團(tuán)的單體。
[0026]此外，可任選地包括含有作為額外官能團(tuán)的酸基團(tuán)的可共聚單體。它們可為無機酸基團(tuán)，例如磺酸基團(tuán)、磷酸基團(tuán)、硼酸基團(tuán)或膦酸基團(tuán)，或優(yōu)選為羧酸基團(tuán)。這些的實例為乙烯基苯基磺酸、乙烯基磺酸、乙烯基磷酸或乙烯基苯基膦酸。特別地，可以包括α，β-不飽和C3至C9，尤其是C3至C5單-或二-羧酸。它們特別優(yōu)選為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸和/或馬來酸、山梨酸、富馬酸或它們與Cl至C4醇的半酯。還可以采用相應(yīng)的羧酸酐。
[0027]此外，本發(fā)明合適的共聚物可額外包含非極性單體，S卩，這些單體應(yīng)不具有任何極性基團(tuán)。這些的實例為α，β -烯鍵式不飽和C2至C5單-或二-羧酸與Cl至C12線性或支化醇的酯，例如，丙烯酸和甲基丙烯酸的甲酯、乙酯、正丁酯、異丁酯和2-乙基己酯，巴豆酸的甲酯、乙酯和丙酯，馬來酸和富馬酸的二甲酯或二正丁酯。此外，可以包含作為非極性單體的長鏈線性或支化單羧酸的乙烯酯。這些的實例是C7至C18單羧酸如硬脂酸、月桂酸或叔羧酸(versatic acid)的乙烯酯。
[0028]同樣，不排除聚合物通過支化單元弱交聯(lián)，或具有支化結(jié)構(gòu)。這可通過少量多官能單體實現(xiàn)。在該情況中，它們可以為二-或多-官能單體。這些多官能單體在聚合物顆粒內(nèi)提供支化或交聯(lián)。可以以該方式影響分散體的膨脹行為或粘度。共聚物優(yōu)選具有高分子量。分子量優(yōu)選大于250000g/mol (Mw,由相對聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)的GPC測量的)。
[0029]優(yōu)選使用下述聚乙酸乙烯酯共聚物，其除了通過乙酸乙烯酯聚合直接獲得的結(jié)構(gòu)單元之外還僅包含一個作為額外結(jié)構(gòu)單元的可通過乙酸乙烯酯結(jié)構(gòu)單元部分水解而獲得的結(jié)構(gòu)單元。換言之，優(yōu)選的聚乙酸乙烯酯共聚物是部分水解的聚乙酸乙烯酯共聚物。水解度為最大2011101%,優(yōu)選最大1511101%,且特別優(yōu)選最大Omol^。合適的聚乙酸乙烯酯共聚物是可商購的。優(yōu)選使用的聚乙酸乙烯酯是Henkel AG&Co KGaA以名稱Adhesin A6058和Wormalit PM5208銷售的那些。
[0030]保護(hù)膠體任選用于生產(chǎn)聚乙酸乙烯酯共聚物。陰離子或非離子物質(zhì)可以用作用于制備聚合物分散體的保護(hù)膠體。這些的實例是天然存在的聚合物，例如淀粉醚和/或纖維素醚或其衍生物，例如通過氧化、酯化、醚化、酸性降解改性的衍生物，尤其是羥基烷基醚淀粉、羥基烷基纖維素、羧基烷基纖維素、羧基烷基醚淀粉；糊精或羥基烷基糊精。它們可以單獨使用或以混合物形式使用。
[0031]保護(hù)膠體應(yīng)是陰離子或中性的，任選甚至是中和之后的狀態(tài)。這些產(chǎn)品是可商購的，并且可根據(jù)它們的性質(zhì)由本領(lǐng)域技術(shù)人員選擇。
[0032]可以在保護(hù)膠體或表面活性劑的存在下，通過自由基聚合，在水溶液中由自身已知的方法來制備合適的聚乙酸乙烯酯共聚物分散體。用于制備共聚物的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。而且，此類具有多種分子量的不同組成的分散體是可商購的。
[0033]本發(fā)明采用的水分散體除了至少50重量％ (基于固體含量)的至少一種聚乙酸乙烯酯共聚物A之外，還包含至少一種與所述共聚物A不同的聚合物B，其中所述聚合物B具有羥基和/或離子基團(tuán)。由于在聚合物中包含的羥基和/離子基團(tuán)，聚合物B具有強極性特征。令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，與基于純聚乙酸乙烯酯聚合物的涂層相比，通過添加這些極性共聚物顯著改進(jìn)了屏障性質(zhì)。
[0034]聚合物B優(yōu)選選自聚乙烯醇、聚電解質(zhì)、寡糖和多糖以及它們的衍生物，例如纖維素衍生物、殼聚糖衍生物以及它們的混合物。 [0035]可商購的產(chǎn)品可用作所述的聚乙烯醇。它們通常具有98m0l%至99m0l%或87mol %至89mol %的水解度。優(yōu)選采用水解度為70重量％至99重量％、優(yōu)選85重量％至99重量％的聚乙烯醇。
[0036]還包括聚兩性電解質(zhì)在內(nèi)的優(yōu)選的聚電解質(zhì)選自阿拉伯樹膠，乙烯吡咯烷酮與至少一種包含季銨基團(tuán)的單體的共聚物，聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚(丙烯酸-共-丙烯醛)、聚海藻酸、果膠、多磷酸、聚乙烯基膦酸、聚乙烯基磺酸、聚乙烯基硫酸和聚(苯乙烯-4-磺酸)的鹽。
[0037]所用的纖維素衍生物優(yōu)選是羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、纖維素氨基甲酸酯和/或羧甲基纖維素。
[0038]優(yōu)選的殼聚糖衍生物選自殼聚糖焦谷氨酸酯、殼聚糖乳酸酯和羥丙基殼聚糖。
[0039]還可以選自還具有些許聚電解質(zhì)特征的多糖和寡糖的組，因為它們可包含至少分散的羧基或羧酸酯基(以鹽形式)，可以涉及下列:葡聚糖、瓊脂糖、半乳糖(galactanes)、角叉菜、他拉膠、刺槐豆粉(locust bean flour)、黃原膠、半乳甘露聚糖、瓜爾豆粉、卡拉亞膠、黑麥堿、麥醇溶蛋白、traganthe、糖胺多糖。
[0040]別特優(yōu)選的聚合物B選自聚乙烯醇、聚(丙烯酸鈉)、聚(苯乙烯磺酸鈉)、羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素以及它們的混合物。
[0041]聚合物B的總量(基于固體含量)優(yōu)選為I重量％至50重量％ ,特別優(yōu)選為I重量％至40重量并且非常特別優(yōu)選為2重量％至35重量％。
[0042]此外，本發(fā)明采用的分散體可以包含不大于49重量％ (基于固體含量)的助劑，例如表面活性劑、濕潤劑、消泡劑、穩(wěn)定劑、顏料、著色劑、填料、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、殺生物劑、熒光標(biāo)記物、緩沖劑、pH調(diào)節(jié)劑、增稠劑、觸變劑以及其他惰性聚合物。然而，助劑的總量優(yōu)選為至多40重量％，優(yōu)選至多30重量％，特別優(yōu)選至多20重量％，非常特別優(yōu)選至多10重量％，尤其優(yōu)選至多5重量％，且更優(yōu)選至多I重量％ (各自基于固體含量)。然而，優(yōu)選地，不包含蠟和/或溶劑。
[0043]對此，可以在制備聚乙酸乙烯酯共聚物A和/或聚合物B的過程中就加入助劑，只要它們不干擾聚合。還可以在制備用作涂層劑的分散體的過程中添加助劑。
[0044]合適的分散體可包括表面活性物質(zhì)。這些物質(zhì)被理解為表示降低與水的界面張力的那些物質(zhì)，例如消泡劑、表面活性劑和濕潤劑。除了上述保護(hù)膠體之外，還可以包括這些物質(zhì)。此類材料通常包括親水性和疏水性基團(tuán)。可以在聚合之前添加一部分表面活性劑，或它們可以首先被加入分散體。它們使自身為水不溶性的單體、聚合物或添加劑以及任選的顏料或填充劑的部分濕潤、避免發(fā)泡以及穩(wěn)定化?？梢园庪x子、非離子、兩性表面活性劑或它們的混合物。這些的實例是陰離子表面活性劑，例如烷基硫酸酯、烷基醚硫酸酯、烷基芳基醚硫酸酯、脂肪醇磺酸酯、烷基磺酸酯、烷基芳基磺酸酯；可任選地被乙氧基化的磺基琥珀酸的酯和半酯；羧酸的堿金屬和銨鹽；兩性表面活性劑，例如長鏈取代的氨基酸或甜菜堿；非離子表面活性劑，例如，烷基、烷基芳基、脂肪醇的聚乙二醇醚；環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷(Ε0/Ρ0)嵌段共聚物、(Ε0/Ρ0)脂肪醇和(Ε0/Ρ0)烷基酚加成物、天然產(chǎn)物以及它們的衍生物，含極性基團(tuán)的線性有機(聚)硅氧烷。
[0045]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，分散體包含至少一種陰離子表面活性劑或一種非離子表面活性劑。根據(jù)本發(fā)明，表面活性劑的含量優(yōu)選保持為低的。本發(fā)明采用的分散體可包含量為約O至約5重量％、特別是0.2重量％至2.5重量％ (基于固體含量)的此類表面活性物質(zhì)。
[0046]可以包括惰性聚合物。這些聚合物與聚乙酸乙烯酯共聚物A和聚合物B不同。示例性合適的惰性聚合物是聚乙烯吡咯烷酮或聚羧酸，例如聚(甲基)丙烯酸。
[0047]有利地，可以以0.2重量％至I重量％的量添加作為防腐劑的苯甲酸鹽、酰胺物質(zhì)和羥基苯甲酸酯或其他合適的商用殺生物劑。本發(fā)明的分散體可包含多達(dá)2重量％、優(yōu)選
0.1重量％至I重量％的作為其他添加劑的UV穩(wěn)定劑。所謂的HALS化合物特別適合作為UV穩(wěn)定劑。
[0048]本發(fā)明合適的分散體還可包含例如增塑劑或增粘劑樹脂的部分，其中蠟樣物質(zhì)基本是不合適的。該量基于總涂層劑應(yīng)小于10重量％，優(yōu)選小于5重量％，特別優(yōu)選小于I重量％且非常特別優(yōu)選小于0.1重量％。特別地，該量應(yīng)足夠低，以至于在干燥之后，所得涂層為無粘性(tack free)的。
[0049]在一實施方案中，本發(fā)明采用的涂層劑還可包含顏料和/或填料。這些可在稍后的階段摻入分散體，或優(yōu)選地，在填料的存在下進(jìn)行聚合。粒徑為約0.1 μ m至約20 μ m,例如0.5 μ m至10 μ m的有機或無機填料是特別合適的。填料還被理解為包含顏料，只要這些顏料在水相中不溶。在本發(fā)明的上下文中，示例性合適的顏料/填料是在貯存條件下為惰性的無機物質(zhì)。示例性合適的無機材料是層狀硅酸鹽、石英粉、硅膠、硫酸鋇、金屬氧化物、沸石、鈣礦物質(zhì)、氧化鋁或氧化鋅。所述的無機材料可單獨使用或以混合物形式使用。本發(fā)明的涂層劑中填料的量可為O重量％至49重量％ (基于固體含量)。[0050]本發(fā)明采用的水分散體的固體含量應(yīng)為30重量％至70重量V0，尤其是35重量V0至60重量％。組合物優(yōu)選不含食品不準(zhǔn)許的物質(zhì)。
[0051]分散體應(yīng)優(yōu)選不含有機溶劑，即，應(yīng)僅包含小于0.5重量％的少量。
[0052]本發(fā)明采用的聚合物分散體的pH(23°C )可在寬泛范圍內(nèi)變化。然而，優(yōu)選地，pH(230C )為3.5至9.0，特別優(yōu)選為5.5至8.0且尤其為6.5至8.0。對此，如果通過添加中和劑調(diào)節(jié)PH，則可能發(fā)生聚合物形式的變化，例如分散體形式的聚合物可轉(zhuǎn)化成溶解形式，由此改性流變學(xué)性質(zhì)。
[0053]在20°C至40°C的溫度下，本發(fā)明采用的水分散體的粘度應(yīng)為IOmPas至IOOOOmPas,尤其大于IOOmPas (圓錐板測量，DIN53229)。這些分散體是穩(wěn)定且可貯存的。成品涂層劑的粘度在25°C優(yōu)選小于8000mPas，特別小于5000mPas。可以以這樣的方式來調(diào)節(jié)粘度，即，促進(jìn)涂覆行為、促進(jìn)對任選采用的涂覆裝置的行為以及促進(jìn)膜形成。
[0054]可以以本身已知的方式混合組分來制備合適的水分散體。此處建議首先制備聚合物分散體。隨后，可以通過中和陰離子基團(tuán)來調(diào)節(jié)分散體的粘度和溶解行為。
[0055]用于將水分散體涂覆到膜基材上的方法通常是已知的?？衫缤ㄟ^噴涂、滾涂、印刷、用刮刀涂覆或類似方法來施用合適的分散體。此處，涂覆液體涂料，其可流動并且涂料的水分被蒸發(fā)。這可通過例如下述來加速，即，通過額外的措施，例如使諸如空氣的氣體通過涂層之上，或通過提升溫度，例如用熱空氣，或通過IR輻射。對于多孔基材，還由該基材吸收一部分水。
[0056]此類涂覆方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。在涂覆之后，獲得無粘性表面。它們可以被貯存，盡管還可以直接對其進(jìn)一步加工。在涂層干燥之后，基材甚至當(dāng)卷起或堆疊時也不彼此粘附。
[0057]例如，被涂覆的基材可具有其他層，例如通過層合或通過涂覆。對此，可例如用聚乙烯膜、聚酯膜或密封層來層合或進(jìn)一步涂覆基材的涂覆有所述水分散體的側(cè)面。然而，同樣可以在背朝所述涂層的基材側(cè)面上涂覆額外的涂層或額外的層。
[0058]本發(fā)明僅要求，在面向內(nèi)的復(fù)合膜的側(cè)面上制備本發(fā)明采用的分散體的連續(xù)涂層。層厚度(干燥)應(yīng)為2g/m2至100g/m2，例如3g/m2至50g/m2，優(yōu)選3g/m2至40g/m2。
[0059]還可以在進(jìn)一步加工程序中實施用于在與涂層相反的側(cè)面上沉積印刷圖形的印刷方法。這可以在即將進(jìn)一步精整加工(finishing)之前實施,然而,這些膜基材的制備商還可以實施合適的印刷方法。
[0060]可以由本發(fā)明涂覆的膜基材制備包裝。此處，例如卷筒形式的交付的基材被切割成所需的形狀，并且成形以形成包裝，任選地被粘在一起，或粘附結(jié)合于另一組成的基材。例如，用于食品、含油產(chǎn)品、強氣味產(chǎn)品或類似商品的包裝可由本發(fā)明涂覆的基材制成。對此，當(dāng)膜基材的用本發(fā)明方法涂覆的側(cè)面面向被包裝的商品時，本發(fā)明是有利的。印刷圖形例如可以施用在膜的外部。
[0061]本發(fā)明制備的涂層防止油質(zhì)物質(zhì)擴散或遷移通過載體基材或者擴散或遷移出載體基材。在本發(fā)明的上下文中，油質(zhì)化合物被理解為表示固體、液體或甚至揮發(fā)性物質(zhì)，其具有非極性。它們特別涉及基于烴的物質(zhì)，例如脂肪族的、環(huán)脂族的、芳香族的或環(huán)烷的油(M0SH, Μ0ΑΗ)，或增塑劑。對此，它們可以涉及油和衍生物。
[0062]此外，少量的已知的有機油也可以被本發(fā)明的涂層保持住。它們涉及存在于天然產(chǎn)品中的油和脂肪，例如，非干性或半干性的基于烴的油。
[0063]被防止擴散或遷移的第三類化合物是低分子量的基于烴的物質(zhì)，其以有氣味的物質(zhì)形式出現(xiàn)或被包含在汽油和柴油燃料中。此類化合物的實例是萜烯或衍生物，例如檸檬烯或萘。
[0064]被本發(fā)明制備的涂層防止擴散的那些烴尤其是含多于10個碳原子、特別是多于12個碳原子的線性或環(huán)狀烴。這些通常是液體或固體，但可遷移通過不同的基材。
[0065]被提供有本發(fā)明的涂層的基材降低或防止油質(zhì)物質(zhì)遷移通過基材。以該方式，在基材外表面上的物質(zhì)被保持遠(yuǎn)離包裝的內(nèi)部。另一類型的用途防止通常存在于載體基材中的污染物遷移。再生紙例如還可包含印刷油墨溶劑的殘留物?？煞乐勾祟愇廴疚飻U散。另一類型的用途防止強氣味物質(zhì)遷移通過包裝。對于此類物件，期望的是芳香成分不通過包裝而逃離到外面。
[0066]多層基材可額外地包含具有其他功能的其他層，例如作為用于改進(jìn)撕裂強度的載體基材、作為水分屏障、作為針對特定氣體的屏障。其他層可以是裝飾性的，或用作粘附層。[0067]總言之，可以由所述涂覆的膜基材制備包裝，以提供用于日常消費物品的簡單包裝。這保護(hù)內(nèi)含物免于外部包裝層或免于環(huán)境的影響。降低了油質(zhì)物質(zhì)遷移或擴散通過被涂覆的基材。本發(fā)明可以獲得簡單的組合物，從而制備相應(yīng)的涂層。
實施例
[0068]下文通過實施例更詳細(xì)地例示本發(fā)明。若無另外規(guī)定，百分比表示重量百分比。
[0069]實施例1
[0070]米用從Henkel AG&C0.KGaA以名稱Adhesin A6058商購的聚乙酸乙烯酯(PVA)分散體。其固體含量為55%。小部分乙酸酯基團(tuán)被水解。包含0.5%的非離子乳化劑。
[0071]向上述分散體(66.5% )添加聚乙烯醇(1.5%，Mw190000g/mol)，并與水(32% )混合。
[0072]固體含量(SC):38.5%
[0073]粘度:200mPas
[0074]實施例2
[0075]采用與實施例1相同的成分，但改變所述的量。
[0076]PVA 分散體(70%)，聚乙烯醇(4.5% )和水(25.5%).[0077]SC:43%
[0078]粘度:500mPas
[0079]實施例3
[0080]采用從Henkel AG&C0.KGaA以名稱Wormalit PM5208 (固體含量55% )商購的聚乙酸乙烯酯分散體。
[0081]PVA 分散體(90% )，聚乙烯醇(1.5% )和水(8.5% )?
[0082]SC:51%
[0083]粘度:8000mPas
[0084]實施例4
[0085]向從Henkel AG&C0.KGaA以名稱Adhesin A6058商購的聚乙酸乙稀酷分散體(62.5%)添加聚乙烯醇(2.76%，Mw190000g/mol)，并與水(34.74% )混合。
[0086]固體含量:37.1%
[0087]pH(23°C ):4
[0088]實施例5
[0089]重復(fù)實施例4，但用NaOH將所得分散體調(diào)節(jié)至pH(23°C )為7。
[0090]固體含量:37.1%
[0091]pH(23°C ):7
[0092]實施例6
[0093]向從Henkel AG&C0.KGaA以名稱Adhesin A6058商購的聚乙酸乙烯酯分散體(62.5%)添加聚(丙烯酸鈉)(17.5%),并與水(20% )混合。
[0094]固體含量:51.9%
[0095]實施例7
[0096]向從Henkel AG&C0.KGaA以名稱Adhesin A6058商購的聚乙酸乙稀酷分散體(62.5 % )添加聚(丙烯酸鈉)(15% )和聚乙烯醇(2.75%，Mw190000g/mol)，并與水(19.75% )混合。用NaOH將所得分散體調(diào)節(jié)至pH(23°C )為7。
[0097]固體含量:52.1%
[0098]pH(23°C ):7
[0099]實施例8
[0100]向從Henkel AG&C0.KGaA以名稱Adhesin A6058商購的聚乙酸乙烯酯分散體(62.5%)添加羥丙基甲基纖維素(0.9% )，并與水(36.6% )混合。
[0101]固體含量:35.3%
[0102]實施例9
[0103]向從Henkel AG&C0.KGaA以名稱Adhesin A6058商購的聚乙酸乙烯酯分散體(65% )添加聚(苯乙烯磺酸鈉)(5% )，并與水(30% )混合。
[0104]固體含量:40.8%
[0105]實施例10
[0106]向從Henkel AG&C0.KGaA以名稱Adhesin A6058商購的聚乙酸乙烯酯分散體(65% )添加羧甲基纖維素鈉鹽(1.8% )，并與水(33.2% )混合。
[0107]固體含量:37.6%
[0108]比較例I
[0109]米用純聚乙酸乙烯酯分散體(Adhesin A6058)。
[0110]SC:55%
[0111]粘度:8500mPas
[0112]比較例2:
[0113]EVA 分散體(Vinamul3161, Celanese), SC:59%
[0114]比較例3:
[0115]聚丙烯酸酯-共-丙烯腈(Acronal81D,BASF), SC:60%
[0116]比較例4:
[0117]聚酯型氨基甲酸乙酯(DispercollKA8755, Bayer), SC:40%[0118]在比較例中采用的分散體是商購的分散體。
[0119]實驗方法:
[0120]用刮刀或用可調(diào)節(jié)刮刀將實施例1至10及比較例I至4的每一分散體涂覆在基材上。在每一,清況中，基材是190g/m2紙板基材(HIG Company)。
[0121]每一涂層在25°C干燥24小時。
[0122]層厚度為約20ym(im，干燥)。
[0123]將具有4.2cm圓形開口的蓋用螺絲固定在100mL廣口玻璃燒瓶上。用各自涂覆的基材覆蓋開口并在邊緣與所述蓋密封。涂覆的表面面向外。向燒瓶添加作為受試物質(zhì)的檸檬烯(50mg，在棉線上；模擬脂肪烴/M0SH)或萘(50mg ;模擬芳香烴/Μ0ΑΗ)。在可重封的塑料袋中分別包裝燒瓶。將它們在25°C貯存。在不同時間之后，從袋中取出氣味樣品，從而測定強氣味受試物質(zhì)是否已經(jīng)遷移通過涂覆的基材。受試物質(zhì)是強氣味、易于嗅到且明顯可檢測的物質(zhì)。結(jié)果示于表1。
[0124]表1:
[0125]
【權(quán)利要求】
1.水分散體用于制備在膜基材上的屏障涂層的用途，所述水分散體包含至少50重量％(基于固體含量)的至少一種聚乙酸乙烯酯共聚物A和至少一種與所述共聚物A不同的聚合物B，其中聚合物B具有羥基和/或離子基團(tuán)。
2.如權(quán)利要求1所述的用途，其特征在于，阻礙油質(zhì)物質(zhì)的擴散，特別是阻礙含有大于10個碳原子的烴或烴衍生物的擴散。
3.如權(quán)利要求1至2中任一項所述的用途，其特征在于，聚合物B選自聚乙烯醇、聚電解質(zhì)、纖維素衍生物、殼聚糖衍生物以及它們的混合物。
4.如權(quán)利要求3所述的用途，其特征在于，聚合物B選自水解度為70重量％至99重量％的聚乙烯醇。
5.如權(quán)利要求3所述的用途，其特征在于，所述聚電解質(zhì)選自聚兩性電解質(zhì)，阿拉伯樹膠，乙烯吡咯烷酮與至少一種包含季銨基團(tuán)的單體的共聚物，以及聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚(丙烯酸-共-丙烯醛)、聚海藻酸、果膠、多磷酸、聚乙烯基膦酸、聚乙烯基磺酸、聚乙烯基硫酸和聚(苯乙烯-4-磺酸)的鹽。
6.如權(quán)利要求3所述的用途，其特征在于，所述纖維素衍生物選自羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素和羧甲基纖維素。
7.如權(quán)利要求3所述的用途，其特征在于，所述殼聚糖衍生物選自殼聚糖焦谷氨酸酯、殼聚糖乳酸酯和羥丙基殼聚糖。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的用途，其特征在于，所述聚合物B的總量(基于固體含量)為I重量％至50重量％。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的用途，其特征在于，所述分散體不含蠟和/或溶劑。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項所述的用途，其特征在于，將所述分散體以涂層形式沉積到多孔基材、尤其是紙或紙板上。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項所述的用途，其特征在于，所述涂層的厚度(干燥的)為 3g/m2 至 40g/m2。
12.如權(quán)利要求1至11中任一項所述的用途，其特征在于，所述基材形成包裝，所述包裝在其內(nèi)部上具有屏障涂層。
13.用于包裹產(chǎn)品的包裝，其特征在于，所述包裝在面向所述產(chǎn)品的側(cè)面上具有根據(jù)權(quán)利要求I至12中任一項而生產(chǎn)的涂層。
14.如權(quán)利要求13所述的包裝，其特征在于，所述包裝的外部被印刷。
15.如權(quán)利要求13至14中任一項所述的包裝，其特征在于，所述包裝包括多層基材，其中至少一層由具有屏障涂層的紙或紙板組成。
【文檔編號】B65D65/38GK103946449SQ201280057340
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月25日
【發(fā)明者】H·米西亞克, H·艾歇爾曼, C·許布納, O·佐默 申請人:漢高股份有限及兩合公司