[发明专利]涂覆聚烯烃制件的打底方法

说明书

本发明是未决美国专利申请No.08/662,836(1996年6月12日提交)的部分继续申请。

用抗湿防渗涂料组合物涂覆热塑性聚合物基体以提供对气体(诸如氧)和液体的不渗透性是已知的，见例如US3,282,729。该专利叙述了在升高的温度下将聚乙烯醇(PVOH)和三羟甲基苯酚的水溶液施于热塑性聚合物基体。例如US5,073,419也涉及包括有厚度约为0.1-3密耳PVOH涂层的线型低密度聚乙烯膜的复合膜。US5,487,940涉及包括一防氧层和一防湿层的镀镀金属聚合物膜结构。防氧层包括交联的PVOH，防湿层最好是镀金属的取向聚丙烯或聚乙烯。

类似地，US4,254,170涉及双轴取向聚酯空心体，其中在预制品的一个壁面上涂有由至少两种不相容的聚合物组成的含水组合物，其中一种是水溶性PVOH，另一种是感水性低的聚合物胶乳。

US 5,384,192涉及包括有有机聚合物层的无机氧化物基体的结构。在有机聚合物层和基体之间是促粘层，促粘层的一个组分是聚乙烯苯酚，也以聚羟基苯乙烯而知名。

US 5,192,620涉及一镀金属的膜组合物，它包括一聚合物基体，聚合物基体有一用促粘剂改性的表面，改性表面提供有PVOH表皮层。PVOH表皮层是用溶液涂覆法涂覆的。在表皮层上直接有一金属层。

US 5,491,023涉及一镀金属膜组合物，它包括一聚合物基体，聚合物基体有一用促粘剂改性的表面，改性表面提供有PVOH表皮层。PVOH表皮层是用挤压法施涂的，表皮层有一直接在其上的金属层。

尽管防渗涂料有大量技术，但当今供应的聚合物膜不能满足市场对长贮存期包装食品的需要。另外，这些产品有许多(例如涂铝膜)对微波是不安全的或是不能随意处理的(例如聚(1，1-二氯乙烯)涂覆的膜)，因而不能满足环境保护的要求。

本技术领域中存在给聚合物产品(例如膜、瓶等)提供改进的防渗涂层的另外的组合物和方法的需要。

本发明的一个方面是给聚烯烃基体(优选薄膜)提供防渗涂层的方法，该方法包括的步骤是在聚合物基体上涂覆含有由重复单元组成的无规乙烯基共聚物的底漆组合物(其中至少有75％的所说共聚物的重复单元含有带羟基部分的侧基)，然后干燥底漆层。方法的第三步包括相继涂覆水性防渗涂料溶液，在干底漆层上形成一层干的无机防渗层。

本发明的另一方面是提供防渗涂料涂覆的聚烯烃制件。

本发明的其它方面和优点将在下面的最佳具体实施方案中详细叙述。

本发明提供了促进水性防渗涂料溶液在聚烯烃基体上的润湿性和得到的无机防渗层对聚烯烃基体的粘附性的方法，其方法是在涂覆防渗涂料溶液之前在基体上涂覆选择的底漆组合物。干无机防渗层改进的粘附性是以蒸气防渗性能的改进证明的。

I.底漆组合物

本发明的底漆组合物含有由重复单元组成的无规乙烯基聚合物(即衍生自“乙烯基”单体，如乙烯、丙烯、乙酸乙烯酯、乙烯基苯酚等)，其中至少75％的所说聚合物重复单元含带有羟基部分的侧基。理想的乙烯基聚合物包括聚乙烯醇和聚对羟基苯乙烯。

在一具体实施方案中，底漆中有用的乙烯基聚合物是聚乙烯醇(PVOH)。有商品供应的和/或本技术领域已知的各种PVOH变体。例如这样的PVOH变体在分子量和水解百分比等特征上不同。聚乙烯醇是由于乙酸酯官能水解衍生自聚乙酸乙烯酯的。典型的情况是有一部分乙酸酯官能保持不变以赋予不同的性质。水解百分数指已经水解成羟基的乙酸酯基团的部分。在底漆组合物中有用的PVOH聚合物理想的平均分子量分布在约50,000-约185,000之间。大于约75％的PVOH是水解的。

在本发明中有用的PVOH可用乙烯醇缩丁醛基无规置换一些乙烯基醇基来进行改性，如下式所描绘：式中n、p和r代表聚合物的重复单元的摩尔分数，n、p和r之和为1。在这些底漆层上防渗涂料溶液要有满意的润湿性，r最好至少为0.75。这种改性PVOH的理想平均分子量在约40,000-100,000之间。

PVOH变体可溶于适合的溶剂(例如水、异丙醇或它们的混合物)，因而底漆组合物是以0.1-10wt％之间的固体含量为特征的。如果底漆组合物中的聚合物是PVOH，则底漆组合物中有用的溶剂最好是水。但本技术领域的技术熟练者可容易地选择其它适合于PVOH的溶剂。