[发明专利]包含官能化乙烯醇均聚物或共聚物的用于包装应用的油墨和涂料组合物

说明书

本发明涉及包含官能化乙烯醇均聚物或共聚物的用于包装应用的油墨和涂料组合物。具体地，本发明描述了一种油墨或涂料组合物，其包含根据式：P‑(R)_n的官能化乙烯醇均聚物或共聚物。P为直链或支链聚合物主链，其包含乙烯醇、单体的均聚物或共聚物以及包含含酮或酮酯的官能团的反应性偶联基团。R为经由反应性偶联基团附接到聚合物主链的含氨基硅烷和/或氨基硅醇的侧链。还描述了一种包含所述油墨或涂料组合物的层合包装。此外还描述了一种用在油墨和涂料中的官能化乙烯醇均聚物或共聚物。

本申请是国际申请日2012年6月29日、国际申请号PCT/US2012/044834于2014年1月3日进入中国国家阶段、申请号201280033251.9、发明名称“包含官能化乙烯醇均聚物或共聚物的用于包装应用的油墨和涂料组合物”的申请的分案申请。

本申请要求于2011年6月29日提交的美国临时专利申请第61/502,358号的权益，该美国临时专利申请据此为了所有目的而通过引用并入，如同在本文中充分地阐述。

技术领域

总体而言，本发明涉及表现出改善的气体阻隔性能和/或粘结强度特性的油墨和涂料组合物。本发明还涉及包含上述油墨和涂料的层合包装。本发明还涉及包含官能化乙烯醇、官能化乙烯醇均聚物或共聚物的新型聚合物组合物。本发明还涉及上述油墨和涂料在柔性或刚性包装应用中的用途，所述包装应用包括但不限于食品、药品和专用化学品。

背景技术

在经受变化的环境条件如温度和湿度时，气体、蒸汽和化学品易于渗透通过热塑性树脂层。可能导致热塑性树脂层不希望的劣化以及被包装内容物的污染。为防止或显著减少渗透，通常向一个或多个热塑性树脂层施加保护膜。

保护膜可包括若干层。这些层中的至少之一包括阻隔层。阻隔层减慢气体(如氧和二氧化碳)以及湿气的进和/或出，否则这些气体和湿气可能导致被包装内容物的腐坏或降解。聚乙烯醇常被用作阻隔层。扩散物质如氧难溶于PVOH聚合物中。另外，PVOH聚合物中醇基团之间的氢键产生具有高结晶度和高熔点的高度有序结构。这些结构使得小分子难以通过。

为进一步改善阻隔层的氧阻隔性，可以选定的量加入无机填料颗粒。时常采用高径厚比即径厚比大于约25的填料。径厚比定义为横向尺寸除以厚度的结果。虽然包含高径厚比填料如蛭石与聚合物的共混物的阻隔层提供优异的氧阻隔性，但高温和/或高湿度下的粘合剂粘结强度仍较差。

本领域中需要长时间在低和高湿度环境中表现出优异的气体阻隔性的油墨或涂料组合物。

还需要长时间在低和高湿度环境下表现出优异的粘结强度的油墨或涂料组合物。

还需要采用上述油墨或涂料组合物的层合包装。

发明内容

本发明人已惊奇地构想其油墨和涂料组合物表现出改善的氧阻隔性和粘结强度特性。在其中相对湿度超过50％的环境中，这尤其重要。在一个示例性实施例中，采用所述油墨和涂料组合物作为层合包装中的阻隔层。这些层合包装被用在柔性或刚性包装应用中，包括但不限于携带食品、药品和专用化学品。

本发明的许多优点之一是减少氧透过基材的透过率。这样做，可减慢或防止被包装内容物的腐坏和降解。在一个例子中，包含氮气和二氧化碳的受控共混物的气调包装“MAP”可用在阻隔层中以防止氧透过。本发明的油墨和涂料组合物的另一优点在于其在低和高湿度下的改善的层合物粘结强度。本发明的又一优点在于在油墨和涂料中不存在氯化材料。本发明的再一优点在于无需在用于以粘合方式层合的结构的涂层之前向塑料基材施加底漆。

在一个示例性实施例中，描述了一种包含官能化乙烯醇均聚物和共聚物的油墨或涂料组合物，其中所述官能化乙烯醇均聚物和共聚物包含一个或多个经由反应性偶联基团附接到聚合物主链的含氨基硅烷和/或氨基硅醇的侧链。所述组合物还可含无机填料，特别是具有高径厚比的那些。在另一个实施例中，描述了一种用于制备本发明中描述的油墨或涂料组合物的方法。