[發明專利]一種涂布液、制備方法及其阻隔薄膜

有效

• 申請號: 202010761568.0
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN112063241B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 劉軍虎;紀雪梅;宋鑫;趙偉濤;鄭燕;陳帥;李雅男;劉賢豪
• 申請（專利權）人: 中國樂凱集團有限公司
• 主分類號: C09D129/04
• 分類號: C09D129/04;C09D7/62;C08J7/048;C08J7/12;C08L67/02
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;郭紹華

本發明涉及一種涂布液、制備方法及其阻隔薄膜，所述涂布液是由含鋁和含磷元素的化合物A，金屬化合物B，金屬離子保護劑G，成膜劑C，酸催化劑D和溶劑制備而成。本發明制備的阻隔膜氧氣透過率小于1cc/m²·d，水汽透過率小于1g/m²·d，即使在承受變形、沖擊、蒸煮等作用下仍保持優異的阻隔性能；其制備工藝簡單，涂層無需進行多次的高溫處理和增加保護層，有效提高阻隔膜的生產效率，降低了阻隔膜生產成本。可廣泛應用于耐蒸煮食品包裝材料、醫藥包裝、工業包裝和電子包裝產品上。

技術領域

本發明涉及薄膜技術領域，特別是一種用于阻隔膜的涂布液及其制備。

背景技術

為了避免包裝的內容物變質，保持其功能和性能，要求用于食品、藥品及電子物品的包裝材料具有防止由氣體(如氧氣、水蒸氣等)滲入包裝材料而引起包裝內容物變質的性能。因此，要求包裝材料具有足夠的氣體阻隔性。

眾所周知，塑料薄膜上通過物理沉積或化學沉積的方式沉積金屬鋁阻隔層或氧化鋁阻隔層，實現提高薄膜阻隔性能的目的。然而，鍍鋁膜具有遮光性，使內容物不可見，并且不可微波加熱，多用于干燥食品的包裝；氧化鋁阻隔膜具有優異的透光性能，可微波加熱，阻隔性能優異，可應用于蒸煮食品的包裝，但是往往需要在氧化鋁層增加涂覆層，從而防止所制備的包裝膜蒸煮后阻隔性能變差和包裝膜分層的現象。

目前，人們發現通過含鋁化合物與含磷化合物制備阻隔性涂布液直接在塑料薄膜上進行涂布形成的透明涂層使薄膜表現出優異的阻隔性能。但是該類方法所制備的薄膜在承受變形、沖擊、蒸煮等作用下，表現出阻隔性能變差和脫落的現象。

有人通過氧化鋁和無機含磷化合物反應所形成阻隔涂層制備高阻隔膜，為了進一步提高阻隔膜的耐蒸煮性能，需要在阻隔涂層增加一層含磷和金屬離子的有機聚合物層作為涂覆層實現，并且各層之間制備需要多次的100℃-240℃的高溫處理，使阻隔膜制備條件苛刻，工藝復雜。

綜上所述，研發高阻隔薄膜，使其在承受變形、沖擊、蒸煮等作用下仍能保持優異的阻隔性能，是本技術領域中需要解決的關鍵問題。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種涂布液、制備方法及其阻隔薄膜的技術方案，它利用無機有機雜化的原理，通過功能性的無機組分與有機組分之間的雜化，制備出具有優異阻隔性能的涂布液，由其制備的高阻隔膜具有優異的耐沖擊和耐蒸煮性。

本發明的目的是通過如下技術方案實現的：

一種涂布液，所述涂布液的組成及重量份數為：含鋁和含磷元素的化合物A1.5-35份，金屬化合物B0.01-10份，金屬離子保護劑G0.01-6.0份，成膜劑C 0.01-3.6份，酸催化劑D2-15，純水4-95份，醇溶液1.4-27份；所述含鋁和含磷元素的化合物A是通過含鋁化合物E與含磷化合物F之間的反應得到的；所述含鋁化合物E為易溶于水或帶有水解性基團的含鋁化合物；所述金屬化合物B為含有鍵合后能水解的特性基團的化合物。

上述涂布液，所述含鋁和含磷元素的化合物A中鋁元素n₂與磷元素n₁的摩爾比0.01≤n₁/n₂≤3.5。

上述涂布液，所述含鋁和含磷元素的化合物A中鋁元素n₂與金屬化合物B中金屬元素n₃的摩爾比優選0.05≤n₃/n₂≤0.5。

上述涂布液，所述的金屬離子保護劑G所占含鋁和含磷元素的化合物A和金屬化合物B總重量的0.01％～5％。

上述涂布液，所述磷化合物F包括磷酸、多聚磷酸、亞磷酸、膦酸、次氮基三(亞甲基膦酸)或N,N,N,N,-乙二胺四(亞甲基膦酸)、磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸銨、磷酸氫鈉、磷酸氫銨、磷酸氫鉀、磷酸氫銨、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨中的一種或幾種。