[發(fā)明專利]高濕度下保持強氧氣阻隔的聚乙烯醇涂布液及生產工藝

有效

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• 申請日: 2007-07-12
• 公開（公告）號: CN101270248A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發(fā)明（設計）人: 王彤
• 申請（專利權）人: 浙江比例包裝股份有限公司
• 主分類號: C09D129/04
• 分類號: C09D129/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 沈志良

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于塑料薄膜上的涂布液，具體地說是一種高濕度(60％-90％濕度)下，保持強氧氣阻隔的聚乙烯醇涂布液及其生產工藝。

背景技術

聚乙烯醇是一種白色粉末狀權脂，它具有良好的水溶性和成膜性，但由于聚乙烯醇容易吸水，所以在高濕度條件下(60％-90％濕度)，聚乙烯醇阻隔涂層對氧氣的阻隔功能消失。現(xiàn)有技術是通過三聚氰胺樹脂、納米二氧化硅和聚乙烯醇的共混，來增加阻隔涂層在高濕度下(60％-90％濕度)對氧氣的阻隔性，但這種阻隔涂層存在質量不穩(wěn)定等的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是研制出一種高濕度(60％-90％濕度)下，保持強氧氣阻隔的聚乙烯醇涂布液及其生產工藝。

本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有聚乙烯醇在高濕條件(60％-90％濕度)下，對氧氣的阻隔性低甚至沒有阻隔性的問題。

本發(fā)明的聚乙烯醇涂布液中各組份的重量百分比為：聚乙烯醇1％-15％，正硅酸乙酯1％-15％，去離子水50％-93％，催化劑0.1％-5％，交聯(lián)劑0.1％-5％，消泡劑5％-10％。

本發(fā)明聚乙烯醇涂布液的生產工藝為：把聚乙烯醇、消泡劑和水按比例混合，加熱攪拌到90-100℃、直到聚乙烯醇完全溶解，保溫20-40分鐘，冷卻到40-60℃時，按比例加入正硅酸乙酯、催化劑、交聯(lián)劑，攪拌1-3小時，過150-250篩得聚乙烯醇涂布液。該聚乙烯醇涂布液正硅酸乙酯己水解為二氧化硅，二氧化硅再縮合成至少一維是納米尺度的縮合物，該縮合物均勻分散于聚乙烯醇水溶液中。

本發(fā)明的聚乙烯醇涂布液質量穩(wěn)定，涂布的阻隔層在高濕度(60％-90％濕度)下，具有強氧氣阻隔性。

具體實施方式

下面實施例對本發(fā)明作進一步說明。

實施例一本發(fā)明的涂布液中各組份的重量百分比為：聚乙烯醇15％，正硅酸乙酯10％、鹽酸1％，異丙醇10％，有機鈦酸酯1％，去離子水63％。

上述聚乙烯醇涂布液的生產工藝為：把聚乙烯醇、異丙醇和水按比例混合，加熱攪拌到95℃、直到聚乙烯醇完全溶解，保溫30分鐘，冷卻到50℃時，按比例加入正硅酸乙酯、鹽酸、有機鈦酸酯，攪拌3小時，過200篩，得聚乙烯醇涂布液。該聚乙烯醇涂布液中正硅酸乙酯己水解為二氧化硅，二氧化硅再縮合成至少一維是納米尺度的縮合物，該縮合物均勻分散于聚乙烯醇水溶液中。

將上述聚乙烯醇涂布液均勻涂布于基膜外層，然后再復合一層聚乙烯，得到高阻隔性薄膜。在溫度為23℃，濕度為80％的環(huán)境條件下，測得該薄膜氧氣透過率為4.263ml/m2*24h*atm。

實施例二本發(fā)明的涂布液中各組份的重量百分比為：聚乙烯醇12％，正硅酸乙酯10％、異丙醇8％，三聚氰胺1％、甲酸1％、去離子水78％。

上述聚乙烯醇涂布液的生產工藝為：把聚乙烯醇、異丙醇和水按比例混合，加熱攪拌到95℃、直到聚乙烯醇完全溶解，保溫40分鐘，冷卻到55℃時，按比例加入正硅酸乙酯、甲酸、三聚氰胺，攪拌2小時，過250篩，得聚乙烯醇涂布液。該聚乙烯醇涂布液中正硅酸乙酯己水解為二氧化硅，二氧化硅再縮合成至少一維是納米尺度的縮合物，該縮合物均勻分散于聚乙烯醇水溶液中。

將上述聚乙烯醇涂布液均勻涂布于基膜外層，然后再復合一層聚乙烯，得到高阻隔性薄膜。在溫度為23℃，濕度為70％的環(huán)境條件下，測得該薄膜氧氣透過率為1.108ml/m2*24h*atm。

本發(fā)明的催化劑除了上述的鹽酸、甲酸外，還可選用硫酸、天冬氨酸中的一種。這四種催化劑也可任意選用幾種組合，組合時各催化劑之間的比例任意確定。

本發(fā)明的消泡劑也可選用乙醇，或異丙醇、乙醇二種全用，選用二種時則它們之間的比例任意確定。

本發(fā)明的交聯(lián)劑除了三聚氰胺外，也可選用其它氨基樹脂。

本發(fā)明聚乙烯醇的醇解度為50％-99.9％，聚合度為1700-1900。

本發(fā)明的聚乙烯醇涂布液具有良好阻隔性的基理是：利用正硅酸乙酯(TEOS)在有機溶液聚乙烯醇中的水解-縮合，制備SiO₂/聚乙烯醇(PVA)納米相復合材料，使所得SiO₂縮合后勻地分散于聚乙烯醇溶液中，以此來提高在高濕度下(60％-90％濕度)用聚乙烯醇涂布液涂布的阻隔層對氧氣的阻隔性。本發(fā)明中的正硅酸乙酯(TEOS)在有機溶液中水解-縮合，需添加催化劑(酸)以提高反應速率。