具有改進(jìn)的氣體阻擋性能的可光交聯(lián)的多涂層體系制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及具有氣體阻擋性能的多涂層體系，該體系能通過紫外光輻射進(jìn)行光交聯(lián)，且特別適合于外部保護(hù)由熱塑性聚合物制造的容器，如由ＰＥＴ制造的瓶子。該體系包括通過曝光于紫外光輻射下能進(jìn)行光交聯(lián)的溶液和通過曝光于紫外光輻射下能進(jìn)行光交聯(lián)的組合物，其中所述可光交聯(lián)的溶液包括對(duì)紫外光輻射感光的物質(zhì)，和所述可光交聯(lián)的組合物包括可光交聯(lián)樹脂與光引發(fā)劑的混合物。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
?具有改進(jìn)的氣體阻擋性能的可光交聯(lián)的多涂層體系本專利技術(shù)涉及具有氣體阻擋性能的可光交聯(lián)的多涂層體系，它特別適合于外保護(hù)由熱塑性材料，如PE、PP、PET、PVC、PA等制造的容器。特別地，本專利技術(shù)涉及對(duì)氧氣、二氧化碳和對(duì)一般的氣體提供阻擋效果的多涂層體系，它適合于由聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)制造的可棄置瓶子的表面處理。目前存在于市場上的包裝食品和盛裝飲料的可棄置容器必須結(jié)合不可破壞和透明度的特征以及保護(hù)避免空氣的氧化進(jìn)攻的特征。近年來已發(fā)現(xiàn)，日益增加的大量消費(fèi)者調(diào)整了它們對(duì)包裝在可棄置塑料容器內(nèi)的食品的購買傾向。表面與在其中包含的食品產(chǎn)品的體積之間呈現(xiàn)低比例的上述容器，對(duì)氣體具有不令人滿意的阻擋性能特征。結(jié)果，包裝在可棄置容器內(nèi)的食品更容易遭到大氣氧的進(jìn)攻，并進(jìn)而呈現(xiàn)出短的防腐時(shí)間。為了限制上述缺點(diǎn)，在食品包裝工業(yè)中已引入生物取向(bio-oriented)PET的使用，這是因?yàn)樵摼酆衔锍尸F(xiàn)出固有地高的氣體阻擋性能、無毒性和特別地對(duì)于幾乎所有食品如此。然而，已發(fā)現(xiàn)，盡管具有上述特征，但還沒有證明PET適合于包裝某些食品，如醬油、和一些飲料如啤酒和葡萄酒，這是因?yàn)樗鼈冞M(jìn)行由氧化現(xiàn)象引起的生物化學(xué)本性的改性所致。為了限制上述缺點(diǎn)的出現(xiàn)，采用合適保護(hù)的油漆產(chǎn)品，設(shè)法限制氧氣擴(kuò)散到由PET制造的容器內(nèi)部。此外，存在涂布由PET制造的容器的已知體系，所述體系采用多層多聚偶合的材料和等離子體涂布的技術(shù)。然而，目前可商購的用于涂布的油漆體系存在某些技術(shù)局限，如需要利用大量溶劑和對(duì)油漆生產(chǎn)線來說繁重，從環(huán)境角度看，使得它們遠(yuǎn)-->沒有競爭性。此外，已發(fā)現(xiàn)目前用于外涂布PET的油漆體系需要使用低罐儲(chǔ)壽命和低聚合速度的生物組分產(chǎn)品。廣義上講，本專利技術(shù)的一個(gè)目的因此在于顯著防止或限制已有技術(shù)呈現(xiàn)的缺點(diǎn)出現(xiàn)。本專利技術(shù)的另一目的在于提供具有氣體阻擋性能的多涂層體系，它對(duì)工作環(huán)境無毒。本專利技術(shù)進(jìn)一步的目的在于提供具有氣體阻擋性能的多涂層體系，它適合于由PET制造的包裝食品和盛裝飲料的容器的外保護(hù)。鑒于上述目的和根據(jù)隨后的內(nèi)容更清楚地出現(xiàn)的另外的目的，根據(jù)本專利技術(shù)的第一方面，提供根據(jù)所附權(quán)利要求的具有氣體阻擋性能的多涂層體系。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，提供可通過紫外光輻射交聯(lián)的具有氣體阻擋性能的多涂層體系，所述多涂層體系包括：(I)通過曝光于紫外光輻射下能進(jìn)行光交聯(lián)的溶液；(II)通過曝光于紫外光輻射下能進(jìn)行光交聯(lián)的組合物。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方案，所述可光交聯(lián)的溶液(I)是含聚乙烯醇、對(duì)紫外光輻射感光的物質(zhì)、酸化組分和整理劑的水-醇(hydro-alcoholic)溶液?？晒饨宦?lián)的溶液中的聚乙烯醇(PVOH)可具有不同的水解度，例如部分水解度，水解-皂化程度，用mol％表示，為81至92比較有利或要么具有完全水解度用mol％表示，97至99的水解-皂化程度比較有利。在本專利技術(shù)的框架內(nèi)，優(yōu)選使用完全水解度的聚乙烯醇，所述聚乙烯醇有利地具有下述特征：-用mol％表示的水解(皂化)度為98.4±0.4；-用mg?KOH/g表示的酯值(根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)DIN?53401)為20±5；-摩爾重量(MW)為60000至63000g/mol。上述類型的醇例如是由CLARIANT生產(chǎn)的產(chǎn)品MOWIOL10-98。優(yōu)選將聚乙烯醇以2％至15％的百分用量加入到去離子水中，其中-->優(yōu)選溶液含有3％-5％是根據(jù)本專利技術(shù)的用途給予最佳粘度的聚乙烯醇。作為在可光交聯(lián)的溶液(I)內(nèi)的光敏物質(zhì)，盡管可使用一旦曝光于紫外光下進(jìn)行交聯(lián)的任何物質(zhì)，但有利地上述物質(zhì)應(yīng)當(dāng)在它的分子內(nèi)包括至少一個(gè)醛官能團(tuán)和至少一個(gè)碳碳雙鍵(C＝C)。優(yōu)選使用4-[2-(4-甲酰基苯基)乙烯基]-1-甲基吡啶鎓甲基硫酸鹽(經(jīng)驗(yàn)式C16H17NO5S，CAS號(hào)74401-04-0)，如由Materiali?Sensibili?s.r.l.生產(chǎn)的SBQ，它具有下述特征：-物理狀態(tài)：黃色粉末；和-在250至400nm之間的光譜敏感度。有利地，基于聚乙烯醇的干燥質(zhì)量，以0.5％至20％的百分?jǐn)?shù)，和優(yōu)選以10％至16％的百分?jǐn)?shù)添加可進(jìn)行光交聯(lián)的上述物質(zhì)，這是因?yàn)檫@代表阻擋特征和價(jià)格的良好折衷。交聯(lián)溶液的酸化組分可由酸，優(yōu)選由無機(jī)類型的酸組成，更優(yōu)選由磷酸，例如80％磷酸組成。將這一酸化組分以0.6％至0.8％的百分?jǐn)?shù)引入到交聯(lián)溶液中。所述水醇交聯(lián)溶液的整理劑是適合于改進(jìn)基質(zhì)潤濕性特征的物質(zhì)，和有利地包括正甲基吡咯烷酮、異丙醇，及其混合物，有利地以0.5wt％至1.5wt％的用量摻入到溶液中。為了輕微提高對(duì)基質(zhì)的粘著特征和所述可光交聯(lián)溶液(I)的抗?jié)裥裕扇芜x結(jié)合乙酰丙酮合鈦(例如由DuPont生產(chǎn)的商購產(chǎn)品TYZORAA95)。上述產(chǎn)品是鈦的螯合物，其中具有作為螯合劑的乙酰丙酮化物，和各種烷氧化物基團(tuán)。乙酰丙酮合鈦的上述絡(luò)合物與存在于聚乙烯醇(PVOH)分子內(nèi)的OH官能團(tuán)反應(yīng)?？稍谑覝叵拢跀?shù)小時(shí)內(nèi)，或要么在較高溫度下(例如在80℃下數(shù)秒)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。為了使用上述絡(luò)合物和能使其增溶，首先需要增溶它們并使它們?cè)谒芤褐蟹€(wěn)定，如下所述：-->在輕輕攪拌下，向10重量份乙酰丙酮合鈦中添加20份冰醋酸，然后添加70重量份軟化水。乙酰丙酮合鈦溶液的實(shí)例：TYZORAA95：??????????????10份冰醋酸：???????????????????20份輕輕混合5分鐘軟化水：???????????????????70份基于聚乙烯醇(PVOH)的干燥質(zhì)量，待使用的百分?jǐn)?shù)范圍從最小5％的乙酰丙酮合鈦到最大60％。可加入到可光交聯(lián)溶液(I)中以提高耐水性的一些特征的其它任選添加劑是DIAZO?COMPOUNDS；若采用250-400nm之間波長的紫外光輻射激活的話，這些鹽會(huì)起作用。在可光交聯(lián)溶液(I)中，盡管可使用一旦曝光于紫外光下會(huì)激活的任何重氮化合物，但優(yōu)選使用在具有甲醛的1∶1溶液中的苯重氮鎓-4-(苯基氨基)氫磷酸鹽聚合物，如由Materiali?Sensibili?s.r.l.生產(chǎn)的例如FSO。這類敏化劑在室溫下和在暗處穩(wěn)定；若使溫度達(dá)到高于35℃，則它被引發(fā)，且開始進(jìn)行在可光交聯(lián)溶液(I)中存在的PVOH中的OH的連接工藝。由于該原因，優(yōu)選在施加之前立即使用它。待使用的百分?jǐn)?shù)，仍稱為聚乙烯醇PVOH的固體質(zhì)量，為0.5％至5％。可通過紫外光輻射進(jìn)行光交聯(lián)的組合物(II)可以是“陽離子”類型(A)或要么是“自由基交聯(lián)丙烯酸”類型(B)。采用可光交聯(lián)的組合物(II)，其唯一目的是保護(hù)可光交聯(lián)溶液(I)。對(duì)于不同類型的應(yīng)用來說，通過使用多層體系，來決定選擇可光交聯(lián)溶液(II)中兩種不同類型的組合物，其中在所述多層體系內(nèi)要求涂料的不同特征。據(jù)估計(jì)，紫外光“陽離子”型可光交聯(lián)溶液(II)呈現(xiàn)出更好的撓性和耐熱處理性。-->通過在加熱到85℃的水中浸漬油漆過的樣品約10分鐘，進(jìn)行模擬試驗(yàn)。進(jìn)行在涂層上的這種測定，目的是為了模擬適合于熱填充容器的操作條件(例如瓶裝HEAT-SET果汁用的由PET制造的瓶子)。紫外光“自由基丙烯酸”型可光交聯(lián)溶液(II)呈現(xiàn)出對(duì)用酸化學(xué)處理，尤其對(duì)過乙酸處理更好的抗性。通過在0.1％的過乙酸溶液中浸漬油漆過的樣品約5分鐘，進(jìn)行模擬試驗(yàn)。進(jìn)行在涂層上的這種測定，目的是為了模擬適合于本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種能通過紫外光輻射進(jìn)行交聯(lián)的具有氣體阻擋性能的多涂層體系，所述多涂層體系包括：－通過曝光于紫外光輻射下可進(jìn)行光交聯(lián)的溶液（Ⅰ）；－通過曝光于紫外光輻射下可進(jìn)行光交聯(lián)的組合物（Ⅱ）；其中所述可光交聯(lián)的組合物（Ⅱ）包括 可光交聯(lián)樹脂、反應(yīng)性稀釋劑和光引發(fā)劑的混合物；其特征在于：所述可光交聯(lián)的溶液（Ⅰ）包括對(duì)紫外光輻射感光的物質(zhì)，該物質(zhì)在其分子內(nèi)包括至少一個(gè)醛官能團(tuán)和至少一個(gè)碳碳雙鍵（Ｃ＝Ｃ）。

【技術(shù)特征摘要】
IT 2002-4-30 TO2002A0003621.一種能通過紫外光輻射進(jìn)行交聯(lián)的具有氣體阻擋性能的多涂層體系，所述多涂層體系包括：-通過曝光于紫外光輻射下可進(jìn)行光交聯(lián)的溶液(I)；-通過曝光于紫外光輻射下可進(jìn)行光交聯(lián)的組合物(II)；其中所述可光交聯(lián)的組合物(II)包括可光交聯(lián)樹脂、反應(yīng)性稀釋劑和光引發(fā)劑的混合物；其特征在于：所述可光交聯(lián)的溶液(I)包括對(duì)紫外光輻射感光的物質(zhì)，該物質(zhì)在其分子內(nèi)包括至少一個(gè)醛官能團(tuán)和至少一個(gè)碳碳雙鍵(C＝C)。2.權(quán)利要求1的多涂層體系，其特征在于所述對(duì)紫外光輻射感光的物質(zhì)是4-[2-(4-甲?；交?]乙烯基]-1-甲基吡啶鎓甲基硫酸鹽。3.權(quán)利要求1的多涂層體系，其特征在于所述可光交聯(lián)的溶液(I)進(jìn)一步包括：聚乙烯醇、對(duì)紫外光輻射感光的物質(zhì)、酸化物質(zhì)，和增加潤濕性特征的整理劑。4.權(quán)利要求1的多涂層體系，其特征在于所述可光交聯(lián)的溶液(I)進(jìn)一步包括乙酰丙酮合鈦溶液。5.權(quán)利要求4的多涂層體系，其特征在于所述乙酰丙酮合鈦溶液由具有作為螯合劑的乙酰丙酮化物和各種烷氧基的鈦螯合物組成。6.權(quán)利要求1的多涂層體系，其特征在于所述可光交聯(lián)的溶液(I)進(jìn)一步包括重氮化合物。7.權(quán)利要求4的多涂層體系，其特征在于所述重氮化合物由在具有甲醛的1∶1溶液中的苯重氮鎓-4-(苯基氨基)氫磷酸鹽聚合物制成。8.權(quán)利要求1的多涂層體系，其特征在于所述可光交聯(lián)的組合物(II)包括可進(jìn)行光交聯(lián)的混合物，所述混合物由可通過紫外光輻射交聯(lián)的至少一種陽離子樹脂、至少一種反應(yīng)性稀釋劑和光引發(fā)劑組成。9.權(quán)利要求1的多涂層體系，其特征在于所述可光交聯(lián)的組合物(II)包括可進(jìn)行光交聯(lián)的混合物，所述混合物由至少一種自由基可交聯(lián)的丙烯酸樹脂的混合物、單體反應(yīng)性稀釋劑和光引發(fā)劑的混合物組成。10.權(quán)利要求1的多涂層體系，其特征在于所述可光交聯(lián)的溶液(I)是水醇溶液，在所述水醇溶液中，聚乙烯醇的存在量為2％至15％。11.權(quán)利要求3的多涂層體系，其特征在于所述酸化物質(zhì)是磷酸。12.權(quán)利要求3的多涂層體系，其特征在于所述整理劑是正甲基吡咯烷酮、異丙醇或其混合物。13.權(quán)利要求8的多涂層體系，其特征在于可通過紫外光輻射交聯(lián)的陽離子樹脂選自雙官能團(tuán)脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、多元醇聚酯樹脂或其混合物。14.權(quán)利要求13的多涂層體系，其特征在于所述雙官能團(tuán)脂環(huán)族環(huán)氧樹...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：G邁隆，R佩斯，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：普勒斯特利克有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：IT[意大利]