JP2016505642A - Coating composition, cured coating, and method of making and using the same - Google Patents

Coating composition, cured coating, and method of making and using the same Download PDF

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Abstract

ポリビニルアルコール、1種類以上の金属アルコキシド、及び有機酸の反応生成物を含む被覆組成物が開示される。この被覆組成物から形成される硬化被覆も開示される。ポリビニルアルコール、1種類以上の金属アルコキシド、及び有機酸の反応生成物を含む被覆組成物を製造及び使用する方法が更に開示される。【選択図】図1Disclosed is a coating composition comprising a reaction product of polyvinyl alcohol, one or more metal alkoxides, and an organic acid. A cured coating formed from the coating composition is also disclosed. Further disclosed is a method of making and using a coating composition comprising a reaction product of polyvinyl alcohol, one or more metal alkoxides, and an organic acid. [Selection] Figure 1

Description

[0001]本発明は、被覆組成物、特にポリビニルアルコール(PVOH)、1種類以上の金属アルコキシド、及び有機酸の反応生成物を含む被覆組成物、及び被覆組成物から形成される硬化被覆、並びにそれを製造及び使用する方法に関する。   [0001] The present invention relates to a coating composition, particularly a polyvinyl alcohol (PVOH), a coating composition comprising one or more metal alkoxides, and a reaction product of an organic acid, and a cured coating formed from the coating composition, and It relates to a method of manufacturing and using it.

[0002]食品及び飲料の包装材料は公知である。かかる食品及び飲料包装材料は、通常は、その中に包装される食品を保護するのに望ましい量の気体バリヤ性能を与える。伝統的に、気体バリヤ性を与えるためにポリプロピレンのような熱可塑性樹脂が用いられている。   [0002] Food and beverage packaging materials are known. Such food and beverage packaging materials typically provide the desired amount of gas barrier performance to protect the food packaged therein. Traditionally, thermoplastic resins such as polypropylene have been used to provide gas barrier properties.

[0003]ポリビニルアルコール(PVOH)は、熱可塑性樹脂の中でも高い気体バリヤ性能を与えることが知られている。しかしながら、PVOHは、水を引きつけるヒドロキシル基が存在するために高湿度環境においては劣った気体バリヤ性能を有する。PVOHの性能を向上させようとするための数多くの試みが行われている。例えば、日本特許出願2006−219518及び米国特許7,435,446におけるPVOH−エチレンコポリマーの製造方法;日本特許出願2010−89321、米国特許7,341,782、及び米国特許7,763,335におけるケイ素アルコキシド及びポリビニルアルコールによるゾルゲル反応を用いる方法;並びに日本特許出願2008−36914及び米国特許7,524,900におけるPVOHとアクリル酸との間のエステル化反応を用いる方法;を参照。   [0003] Polyvinyl alcohol (PVOH) is known to provide high gas barrier performance among thermoplastic resins. However, PVOH has poor gas barrier performance in high humidity environments due to the presence of hydroxyl groups that attract water. Many attempts have been made to improve the performance of PVOH. For example, methods for producing PVOH-ethylene copolymers in Japanese Patent Application 2006-219518 and US Patent 7,435,446; silicon in Japanese Patent Application 2010-89321, US Patent 7,341,782, and US Patent 7,763,335 See a method using a sol-gel reaction with an alkoxide and polyvinyl alcohol; and a method using an esterification reaction between PVOH and acrylic acid in Japanese Patent Application 2008-36914 and US Pat. No. 7,524,900.

日本特許出願2006−219518Japanese Patent Application 2006-219518 米国特許7,435,446US Patent 7,435,446 日本特許出願2010−89321Japanese Patent Application 2010-89321 米国特許7,341,782US Patent 7,341,782 米国特許7,763,335US Patent 7,763,335 日本特許出願2008−36914Japanese Patent Application 2008-36914 米国特許7,524,900US Patent 7,524,900

[0004]気体バリヤとしてのPVOHの性能を向上させるための努力がなされているが、公知のアプローチは、得られる被覆組成物が耐水性及び気体バリヤ特性の両方を有する被覆を与えない;被覆組成物を形成するのに用いる方法は不安定な反応物質を用いることが必要である;被覆組成物を形成するのに用いる方法は1種類以上の無機酸(例えばHCl)を用いることが必要である;及び/又は被覆組成物から得られるフィルムは曇りすぎていて食品包装材料構成材として用いることができない;など(しかしながらこれらに限定されない)の1以上の欠点を有する。   [0004] Although efforts have been made to improve the performance of PVOH as a gas barrier, the known approaches do not provide a coating composition that has both water resistance and gas barrier properties; The method used to form the object requires the use of unstable reactants; the method used to form the coating composition requires the use of one or more inorganic acids (eg, HCl). And / or the film obtained from the coating composition has one or more drawbacks such as (but not limited to) being too cloudy to be used as a food packaging material component.

[0005]被覆組成物が比較的高い湿度条件においても耐水性及び非常に優れた気体バリヤ特性の両方を与えるPVOHの反応生成物を含む被覆組成物の開発において努力が継続されている。   [0005] Efforts continue in the development of coating compositions that include a reaction product of PVOH that provides both water resistance and very good gas barrier properties even at relatively high humidity conditions.

[0006]本発明は、被覆組成物が耐水性及び非常に優れた気体(例えば酸素)バリヤ特性の両方を与えるPVOHの反応生成物を含む被覆組成物を開発する努力を継続するものである。特に、本発明は、ポリビニルアルコール、1種類以上の金属アルコキシド、及び有機酸の反応生成物を含む被覆組成物に関する。   [0006] The present invention continues efforts to develop a coating composition that includes a reaction product of PVOH that provides both water resistance and very good gas (eg, oxygen) barrier properties. In particular, the present invention relates to a coating composition comprising a reaction product of polyvinyl alcohol, one or more metal alkoxides, and an organic acid.

[0007]本発明の1つの代表的な態様においては、被覆組成物は、ポリビニルアルコール、1種類以上の金属アルコキシド、及び有機酸の反応生成物を含み、被覆組成物は、場合によっては着色剤のような1種類以上の随意的な添加剤を更に含む。幾つかの望ましい態様においては、ポリビニルアルコールは加水分解ポリビニルアルコールを含み、1種類以上の金属アルコキシドは、メチルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、又はこれらの組合せを含み、有機酸は、少なくとも1つのカルボン酸基を含む低分子量有機酸を含む。   [0007] In one exemplary embodiment of the present invention, the coating composition comprises a reaction product of polyvinyl alcohol, one or more metal alkoxides, and an organic acid, the coating composition optionally comprising a colorant. One or more optional additives such as In some desirable embodiments, the polyvinyl alcohol comprises hydrolyzed polyvinyl alcohol, the one or more metal alkoxides comprise methyltrimethoxysilane, tetraethoxysilane, or combinations thereof, and the organic acid comprises at least one carboxylic acid. Contains low molecular weight organic acids containing acid groups.

[0008]本発明は更に、開示されている被覆組成物を含み、被覆組成物を硬化温度に一定時間加熱して被覆組成物を形成するのに用いた溶媒の全部又は実質的に全部を除去した硬化被覆に関する。本発明の硬化被覆は、水摩擦試験(下記において議論する)によって測定して非常に優れた耐水性、及び非常に優れた酸素透過速度(OTR)を与える。幾つかの代表的な態様においては、本発明の硬化被覆は、(i)室温の水を用い、水摩擦試験を用いて測定して少なくとも約20の耐水性、並びに(ii)23℃及び約50%未満の相対湿度において測定して50cc/m/日未満の酸素透過速度を有する。他の代表的な態様においては、本発明の硬化被覆は、(i)室温の水を用い、水摩擦試験を用いて測定して少なくとも約50の耐水性、並びに(ii)23℃及び約80%の相対湿度において測定して50cc/m/日未満の酸素透過速度を有する。 [0008] The present invention further includes the disclosed coating composition, wherein the coating composition is heated to a curing temperature for a period of time to remove all or substantially all of the solvent used to form the coating composition. Relates to the cured coating. The cured coating of the present invention provides very good water resistance and very good oxygen transmission rate (OTR) as measured by a water rub test (discussed below). In some exemplary embodiments, the cured coating of the present invention comprises (i) room temperature water, at least about 20 water resistance as measured using a water rub test, and (ii) 23 ° C. and about It has an oxygen transmission rate of less than 50 cc / m 2 / day measured at a relative humidity of less than 50%. In another exemplary embodiment, the cured coating of the present invention comprises (i) water at room temperature, at least about 50 water resistance as measured using a water rub test, and (ii) 23 ° C. and about 80 It has an oxygen transmission rate of less than 50 cc / m 2 / day measured at% relative humidity.

[0009]本発明の他の態様は、ポリビニルアルコール、1種類以上の金属アルコキシド、及び有機酸の反応生成物を含み、少なくとも35°の接触角を有する被覆に関する。本発明の他の態様においては、被覆は、少なくとも40°の接触角、又は少なくとも45°の接触角を有する。   [0009] Another aspect of the invention relates to a coating comprising a reaction product of polyvinyl alcohol, one or more metal alkoxides, and an organic acid and having a contact angle of at least 35 °. In other aspects of the invention, the coating has a contact angle of at least 40 °, or at least 45 °.

[0010]本発明の更なる態様は、ポリビニルアルコール、及び1種類以上の金属アルコキシドの反応生成物を含み、少なくとも35°の接触角を有する気体及び湿分バリヤ性被覆に関する。本発明の他の態様においては、被覆は、少なくとも40°の接触角、又は少なくとも45°の接触角を有する。   [0010] A further aspect of the invention relates to a gas and moisture barrier coating comprising a reaction product of polyvinyl alcohol and one or more metal alkoxides and having a contact angle of at least 35 °. In other aspects of the invention, the coating has a contact angle of at least 40 °, or at least 45 °.

[0011]本発明の他の態様は、基材、及びその上の湿分及び気体バリヤ性被覆を含み、被覆はポリビニルアルコール及び1種類以上の金属アルコキシドの反応生成物を含み、硬化した後の被覆は、次の特性(i)少なくとも35°の接触角;(ii)室温の水を用い、水摩擦試験を用いて測定して少なくとも約20の耐水性;又は(iii)23℃及び約50%未満の相対湿度において測定して50cc/m/日未満の酸素透過速度;の1以上を有する物品に関する。更なる態様においては、被覆基材は、フィルム、ホイル、又はシートを含む。本発明の更なる態様においては、被覆基材は脱酸素フィルムを更に含む。 [0011] Another aspect of the invention includes a substrate, and a moisture and gas barrier coating thereon, the coating comprising a reaction product of polyvinyl alcohol and one or more metal alkoxides after being cured. The coating has the following properties: (i) a contact angle of at least 35 °; (ii) water resistance at least about 20 as measured using water rub test using room temperature water; or (iii) 23 ° C. and about 50 Relates to articles having one or more of an oxygen transmission rate of less than 50 cc / m 2 / day, measured at a relative humidity of less than 50%. In further embodiments, the coated substrate comprises a film, foil, or sheet. In a further aspect of the invention, the coated substrate further comprises an oxygen scavenging film.

[0012]本発明は更に、開示されている被覆組成物及び硬化被覆を製造する方法に関する。1つの代表的な態様においては、本発明の被覆組成物の製造方法は、溶媒中のポリビニルアルコールを含む混合物を形成する工程;有機酸を混合物に加える工程;及び、1種類以上の金属アルコキシドを混合物に加える工程;を含む。被覆組成物(又はそれから硬化被覆)を製造する方法には更に、被覆組成物を硬化させて溶媒を除去する工程を含ませることができる。望ましい態様においては、本方法は、(1)(i)ポリビニルアルコール上のヒドロキシル基と(ii)1種類以上の金属アルコキシドとの間の反応を触媒し;そして(2)(i)ポリビニルアルコール上の残りのヒドロキシル基(即ち、1種類以上の金属アルコキシドと反応していないヒドロキシル基)と(ii)有機酸との間のエステル化反応を可能にする量の有機酸を混合物において用いる工程を含む。   [0012] The present invention further relates to the disclosed coating compositions and methods of making cured coatings. In one exemplary embodiment, the method of making a coating composition of the present invention comprises forming a mixture comprising polyvinyl alcohol in a solvent; adding an organic acid to the mixture; and one or more metal alkoxides. Adding to the mixture. The method of producing the coating composition (or cured coating therefrom) can further include the step of curing the coating composition to remove the solvent. In desirable embodiments, the method catalyzes a reaction between (1) (i) a hydroxyl group on polyvinyl alcohol and (ii) one or more metal alkoxides; and (2) (i) on polyvinyl alcohol Using in the mixture an amount of organic acid that allows an esterification reaction between the remaining hydroxyl groups of (ie, hydroxyl groups that have not reacted with one or more metal alkoxides) and the organic acid. .

[0013]本発明はまた、開示されている被覆組成物及び硬化被覆を使用する方法にも関する。1つの代表的な態様においては、本発明の被覆組成物を使用する方法は、被覆組成物を基材上に施し、そして被覆組成物を硬化させる工程を含む。幾つかの代表的な態様においては、本発明の被覆組成物を使用する方法は、フィルムのような基材上に被覆組成物を施して、脱酸素層を含ませることができる多層物品を形成する工程を含む。   [0013] The present invention also relates to the disclosed coating compositions and methods of using the cured coating. In one exemplary embodiment, a method of using the coating composition of the present invention includes the steps of applying the coating composition onto a substrate and curing the coating composition. In some exemplary embodiments, a method of using the coating composition of the present invention applies the coating composition onto a substrate, such as a film, to form a multilayer article that can include an oxygen scavenging layer. The process of carrying out is included.

[0014]他の代表的な態様においては、本発明の硬化被覆を使用する方法は、食料品を少なくとも部分的に硬化被覆で被包する工程を含む。幾つかの代表的な態様においては、本発明の被覆組成物又は硬化被覆を使用する方法は、食料品を長期間保存するために食料品を環境曝露から遮蔽する工程を含む。   [0014] In another exemplary embodiment, a method of using the cured coating of the present invention includes the step of at least partially encapsulating a food product with a cured coating. In some exemplary embodiments, the method of using the coating composition or cured coating of the present invention includes shielding the food product from environmental exposure for long-term storage of the food product.

[0015]本発明のこれら及び他の特徴並びに有利性は、開示されている態様の以下の詳細な記載及び添付の特許請求の範囲を検討した後に明らかになるであろう。
[0016]添付の図面を参照して本発明を更に説明する。
[0015] These and other features and advantages of the present invention will become apparent after a review of the following detailed description of the disclosed embodiments and the appended claims.
[0016] The present invention will be further described with reference to the accompanying drawings.

[0017]図1は、基材上に被覆した本発明の代表的な被覆組成物を示す。[0017] FIG. 1 shows an exemplary coating composition of the present invention coated on a substrate. [0018]図2は、本発明の代表的な硬化被覆が食品包装材料の1つの構成材を構成する、食品包装材料内に包装された1以上の食料品を含む代表的な物品の断面図を示す。[0018] FIG. 2 is a cross-sectional view of an exemplary article comprising one or more food items packaged within a food packaging material, wherein an exemplary cured coating of the present invention comprises one component of the food packaging material. Indicates.

[0019]本発明の原理の理解を促進するために、以下において本発明の特定の態様を説明し、特定の用語を用いて特定の態様を説明する。しかしながら、特定の用語を用いることによって発明の範囲を限定する意図はないことが理解されるであろう。議論される本発明の原理の変更、更なる修正、及びかかる更なる適用は、本発明が属する技術の当業者が通常的に想到するものであると考えられる。   [0019] To facilitate an understanding of the principles of the invention, specific embodiments of the invention are described below, and specific terms are used to describe the specific embodiments. However, it will be understood that the use of specific terms is not intended to limit the scope of the invention. Changes in the principles of the invention that are discussed, further modifications, and such further applications are believed to be normally conceived by one of ordinary skill in the art to which the invention belongs.

[0020]更に、発明を説明するのに用いる図面に関しては、本発明の幾つかの態様は図面に示す特徴の1以上を含むことを留意すべきである。幾つかの態様においては、本発明には、実際には、図面に示す特徴及び図面には具体的に示されていない他の特徴の1以上を含ませることができる。更に他の態様においては、本発明には、実際には、図面に示す特徴の1以上を含ませ、他の特徴は含ませないことができる。したがって、本発明の幾つかの態様においては、図面において具体的に示されていない特徴は本発明から具体的に排除される(即ち、特徴が図面において示されていない場合には、その特徴は幾つかの態様においては本発明から明らかに排除される)。   [0020] Further, with respect to the drawings used to describe the invention, it should be noted that some aspects of the invention include one or more of the features shown in the drawings. In some aspects, the invention may actually include one or more of the features shown in the drawings and other features not specifically shown in the drawings. In still other aspects, the invention may actually include one or more of the features shown in the drawings, but may not include other features. Thus, in some aspects of the invention, features not specifically shown in the drawings are specifically excluded from the invention (ie, if a feature is not shown in the drawing, the feature is In some embodiments it is clearly excluded from the present invention).

[0021]本明細書及び特許請求の範囲において用いる単数形「a」、「and」、及び「the」は、記載が他に明確に示さない限り複数の指示物を包含することに留意すべきである。而して、例えば「酸化物」という記載は複数のかかる酸化物を包含し、「酸化物」という記載は1種類以上の酸化物及び当業者に公知のその均等物などの記載を包含する。   [0021] It should be noted that the singular forms "a", "and", and "the" as used in the specification and claims include a plurality of indications unless the description clearly indicates otherwise. It is. Thus, for example, reference to “oxide” includes a plurality of such oxides, and description of “oxide” includes descriptions of one or more oxides and equivalents known to those skilled in the art.

[0022]例えば本発明の幾つかの態様の説明において用いる組成物中の成分の量、濃度、体積、プロセス温度、プロセス時間、回収率又は収率、流速、及び同様の値、並びにそれらの範囲を修飾する「約」は、例えば通常の測定及び取り扱い手順を通して;これらの手順における偶然のエラーを通して;方法を実施するために用いる成分における差;並びに同様の近似考慮事項;を通して起こる可能性のある数量の変動を指す。「約」という用語はまた、特定の初期濃度を有する配合物又は混合物の経時変化によって相違する量、並びに特定の初期濃度を有する配合物又は混合物の混合又は処理によって相違する量も包含する。「約」という用語によって修飾されているかどうかにかかわらず、特許請求の範囲はこれらの量の均等範囲を包含する。   [0022] For example, the amount, concentration, volume, process temperature, process time, recovery rate or yield, flow rate, and similar values of components in compositions used in the description of some embodiments of the invention, and ranges thereof “About” modifying can occur, for example, through normal measurement and handling procedures; through accidental errors in these procedures; differences in the components used to perform the method; and similar approximate considerations; Refers to changes in quantity. The term “about” also encompasses amounts that vary with time for a formulation or mixture having a particular initial concentration, as well as amounts that vary with the mixing or processing of a formulation or mixture having a particular initial concentration. The claims encompass equivalent ranges of these quantities, whether modified by the term “about” or not.

[0023]本明細書において用いる「ポリビニルアルコール」という用語は、約300〜約5000の範囲の重合度を有するポリマーを指す。これは、酢酸ビニルを重合し、次に部分加水分解することによって製造される。加水分解プロセスは、酢酸ビニル中のエステル基をヒドロキシル基で部分的に置き換えることに基づいており、水酸化ナトリウム水溶液の存在下において完了させる。鹸化剤水溶液を段階的に加えた後、ポリビニルアルコールを沈殿させ、洗浄し、乾燥する。加水分解度は、鹸化反応が停止した時点によって求められる。アセテート基は、無水ナトリウムメチラート又は水酸化ナトリウム水溶液の存在下でのメタノールによるエステル交換によって加水分解する。物理特性及びその具体的な機能用途は、重合度及び加水分解度によって定まる。   [0023] The term "polyvinyl alcohol" as used herein refers to a polymer having a degree of polymerization in the range of about 300 to about 5000. This is produced by polymerizing vinyl acetate and then partially hydrolyzing. The hydrolysis process is based on partial replacement of ester groups in vinyl acetate with hydroxyl groups and is completed in the presence of aqueous sodium hydroxide. After adding the aqueous saponifying agent stepwise, the polyvinyl alcohol is precipitated, washed and dried. The degree of hydrolysis is determined by the time when the saponification reaction is stopped. Acetate groups are hydrolyzed by transesterification with methanol in the presence of anhydrous sodium methylate or aqueous sodium hydroxide. The physical properties and their specific functional uses are determined by the degree of polymerization and the degree of hydrolysis.

[0024]本明細書において用いる「金属アルコキシド」という用語は、無機アルコキシド前駆体の化合物(殆どの場合において式:M(OR)(ここで、Mは、ケイ素、或いはAl、Ti、又はZrのような金属を示し;nは元素Mの価数を示す;n個の基:−ORは同一又は異なる有機基、例えばアルコキシ基である)のアルコキシド)として定義される。かかる化合物は、一般式:Si(OR)(ここで、Rは1種類以上の異なるアルキル基である)のケイ素及びアルコールを含んでいてよい。 [0024] As used herein, the term "metal alkoxide" refers to a compound of an inorganic alkoxide precursor (in most cases the formula M (OR) n, where M is silicon, or Al, Ti, or Zr N represents the valence of the element M; n groups: -OR is defined as an alkoxide) of the same or different organic group, for example an alkoxy group). Such compounds may include silicon and alcohols of the general formula: Si (OR) 4 where R is one or more different alkyl groups.

[0025]本明細書において用いる「有機酸」とは、酸性特性を有する有機化合物(例えば炭素を含む)として定義される。殆どの通常の有機酸は、その酸性がそれらのカルボキシル基:−COOHに関係するカルボン酸(例えば、ギ酸、酢酸、乳酸、クエン酸、プロピオン酸、吉草酸、シュウ酸、メリット酸等)である。基:−SOOHを含むスルホン酸は、比較的強い酸である。−OHを有するアルコールは酸として作用させることができるが、これらは通常は非常に弱い。酸の共役塩基の相対的安定性によってその酸性度が決定する。また、他の基、チオール基:−SH、エノール基、及びフェノール基が、通常は弱い酸性を与えることもできる。生体系においては、これらの基を含む有機化合物は一般に有機酸と呼ばれる。 [0025] An "organic acid" as used herein is defined as an organic compound (eg, containing carbon) having acidic properties. Most ordinary organic acids are carboxylic acids whose acidity is related to their carboxyl group: —COOH (eg, formic acid, acetic acid, lactic acid, citric acid, propionic acid, valeric acid, oxalic acid, merit acid, etc.) . The sulfonic acid containing group: —SO 2 OH is a relatively strong acid. Alcohols having —OH can act as acids, but they are usually very weak. The acidity is determined by the relative stability of the acid conjugate base. Also, other groups, thiol groups: -SH, enol groups, and phenol groups can usually give weak acidity. In biological systems, organic compounds containing these groups are generally called organic acids.

[0026]本発明は、ポリビニルアルコール、1種類以上の金属アルコキシド、及び有機酸の反応生成物を含む被覆組成物に関する。本発明は更に、ポリビニルアルコール、1種類以上の金属アルコキシド、及び有機酸の反応生成物を含む硬化被覆(例えばフィルム)に関する。本発明は更に、開示されている被覆組成物及び硬化被覆を製造及び使用する方法に関する。   [0026] The present invention relates to a coating composition comprising a reaction product of polyvinyl alcohol, one or more metal alkoxides, and an organic acid. The present invention further relates to a cured coating (eg, a film) comprising a reaction product of polyvinyl alcohol, one or more metal alkoxides, and an organic acid. The invention further relates to the disclosed coating compositions and methods of making and using the cured coatings.

[0027]1つの代表的な態様においては、本発明の被覆組成物は、(i)ポリビニルアルコール、1種類以上の金属アルコキシド、及び有機酸の反応生成物、並びに場合によっては(ii)1種類以上の随意的な添加剤を含む。好適な随意的添加剤としては、着色剤、無機ナノ粒子充填剤、架橋剤、酸化防止剤、接着促進剤、脱酸素剤、又はこれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。存在させる場合には、それぞれの添加剤は任意の量で存在させることができるが、通常は、被覆組成物中の固形分の全重量を基準として(又は被覆組成物から形成される硬化被覆の全重量を基準として)約5.0重量パーセント(重量%)以下(又は0重量%より多く約3.0重量%まで;或いは0重量%より多く約1.0重量%まで)の量で存在させる。   [0027] In one exemplary embodiment, the coating composition of the present invention comprises (i) a reaction product of polyvinyl alcohol, one or more metal alkoxides, and an organic acid, and optionally (ii) one type. Contains the above optional additives. Suitable optional additives include, but are not limited to, colorants, inorganic nanoparticle fillers, crosslinking agents, antioxidants, adhesion promoters, oxygen scavengers, or combinations thereof. If present, each additive can be present in any amount, but is usually based on the total weight of solids in the coating composition (or of the cured coating formed from the coating composition). Present in an amount of about 5.0 weight percent (wt%) or less (or greater than 0 wt% to about 3.0 wt%; or greater than 0 wt% to about 1.0 wt%) (based on total weight) Let

[0028]本発明の被覆組成物は、通常は、少なくとも被覆組成物の形成中において、溶媒系を更に含む。本発明の所定の被覆組成物に関して好適な溶媒としては、水(例えば脱イオン水)、メタノール、エタノール、エチレングリコール、2−プロパノール、又はこれらの組合せを挙げることができるが、これらに限定されない。1つの代表的な態様においては、被覆組成物は、脱イオン及びエタノールを1:1の重量比で含む溶媒を含む。   [0028] The coating composition of the present invention usually further comprises a solvent system, at least during the formation of the coating composition. Suitable solvents for certain coating compositions of the present invention can include, but are not limited to, water (eg, deionized water), methanol, ethanol, ethylene glycol, 2-propanol, or combinations thereof. In one exemplary embodiment, the coating composition includes a solvent comprising deionized and ethanol in a 1: 1 weight ratio.

[0029]本発明の望ましい態様においては、本発明の被覆組成物中の反応生成物を形成するのに用いるポリビニルアルコールは、加水分解ポリビニルアルコールを含む。本明細書において用いる「加水分解」ポリビニルアルコールという用語は、ポリビニルアルコールを形成するのに用いる原材料のポリ酢酸ビニル上のアセテート基の少なくとも約90%が加水分解されているポリビニルアルコールを表すように用いる。通常は、本発明において用いる加水分解ポリビニルアルコールは、ポリビニルアルコールを形成するのに用いる原材料のポリ酢酸ビニル上のアセテート基の少なくとも約90%(又は約91%、又は約92%、又は約93%、又は約94%、又は約95%、又は約96%、又は約97%、又は約98%、又は約99%、又は100%)が加水分解されているポリビニルアルコールを含む。これにより、ポリビニルアルコールを反応媒体中に可溶にすることが可能になる。   [0029] In a preferred embodiment of the present invention, the polyvinyl alcohol used to form the reaction product in the coating composition of the present invention comprises hydrolyzed polyvinyl alcohol. As used herein, the term “hydrolyzed” polyvinyl alcohol is used to denote polyvinyl alcohol in which at least about 90% of the acetate groups on the raw material polyvinyl acetate used to form the polyvinyl alcohol are hydrolyzed. . Typically, the hydrolyzed polyvinyl alcohol used in the present invention is at least about 90% (or about 91%, or about 92%, or about 93% of the acetate groups on the raw material polyvinyl acetate used to form the polyvinyl alcohol. Or about 94%, or about 95%, or about 96%, or about 97%, or about 98%, or about 99%, or 100%). This makes it possible to make polyvinyl alcohol soluble in the reaction medium.

[0030]更に、本発明の被覆組成物中の反応生成物を形成するのに用いるポリビニルアルコールは、通常は約300〜約5000の範囲の重合度を有するポリビニルアルコールを含む。望ましい態様においては、本発明の被覆組成物中の反応生成物を形成するのに用いるポリビニルアルコールは、約400〜約4000の範囲の重合度(又は約450〜約2000;又は約470〜約1800;又は約300〜約5000の間の任意の重合度)を有するポリビニルアルコールを含む。   [0030] Further, the polyvinyl alcohol used to form the reaction product in the coating composition of the present invention typically comprises polyvinyl alcohol having a degree of polymerization in the range of about 300 to about 5000. In desirable embodiments, the polyvinyl alcohol used to form the reaction product in the coating composition of the present invention has a degree of polymerization in the range of about 400 to about 4000 (or about 450 to about 2000; or about 470 to about 1800). Or any degree of polymerization between about 300 and about 5000).

[0031]本発明の1つの望ましい態様においては、被覆組成物中の反応生成物を形成するのに用いるポリビニルアルコールは、約470〜約1800の範囲の重合度を有する加水分解ポリビニルアルコール(例えば95%より高い)を含む。   [0031] In one desirable embodiment of the present invention, the polyvinyl alcohol used to form the reaction product in the coating composition is a hydrolyzed polyvinyl alcohol having a degree of polymerization in the range of about 470 to about 1800 (eg, 95 %).

[0032]本発明の被覆組成物中の反応生成物を形成するために、数多くの商業的に入手できるポリビニルアルコールを用いることができる。好適な商業的に入手できるポリビニルアルコールとしては、日本合成化学(都市、州、国)から商業的に入手でき、1800の重合度を有する加水分解(98〜99%の加水分解モル%)PVOHであるOKS-1081;日本合成化学(都市、州、国)から商業的に入手でき、470の重合度を有する加水分解(99.0〜99.6%の加水分解モル%)PVOHであるOKS-8049;Kuraray America, Inc.(Houston, TX)から商業的に入手でき、500の重合度を有する加水分解(98〜99%の加水分解モル%)PVOHであるPVA105;及びKuraray America, Inc.(Houston, TX)から商業的に入手できる加水分解(99.0〜99.6%の加水分解モル%)PVOH−エチレンコポリマーであるEXCEVAL(登録商標)HR-3010が挙げられるが、これらに限定されない。   [0032] A number of commercially available polyvinyl alcohols can be used to form the reaction products in the coating compositions of the present invention. Suitable commercially available polyvinyl alcohols are commercially available from Nippon Synthetic Chemical (city, state, country), with hydrolysis having a degree of polymerization of 1800 (98-99% mol% hydrolysis) PVOH. OKS-1081, which is commercially available from Nippon Synthetic Chemical (city, state, country), and has a degree of polymerization of 470 (99.0 to 99.6% mol% hydrolysis) PVOH is OKS 8049; PVA105 which is commercially available from Kuraray America, Inc. (Houston, TX) and has a degree of polymerization of 500 (98-99% mol% hydrolysis) PVOH; and Kuraray America, Inc. ( EXCEVAL® HR-3010 which is a commercially available hydrolysis (99.0-99.6% mol% hydrolysis) PVOH-ethylene copolymer from Houston, TX), but is not limited thereto. .

[0033]本発明の被覆組成物中の反応生成物を形成するのに用いる1種類以上の金属アルコキシドは、任意の金属アルコキシドを含んでいてよい。本発明の一態様においては、金属アルコキシドとしてはケイ素アルコキシドが挙げられる。本発明において用いるのに好適なケイ素アルコキシドとしては、メチルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、又はこれらの任意の組合せが挙げられるが、これらに限定されない。1つの代表的な態様においては、本発明の被覆組成物中の反応生成物を形成するのに用いる1種類以上のケイ素アルコキシドは、メチルトリメトキシシラン、又はテトラエトキシシラン、或いはこれらの組合せを含む。他の代表的な態様においては、本発明の被覆組成物中の反応生成物を形成するのに用いる1種類以上のケイ素アルコキシドはテトラエトキシシランを含む。   [0033] The one or more metal alkoxides used to form the reaction product in the coating composition of the present invention may comprise any metal alkoxide. In one embodiment of the present invention, the metal alkoxide includes silicon alkoxide. Suitable silicon alkoxides for use in the present invention include, but are not limited to, methyltrimethoxysilane, tetraethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, glycidoxypropyltrimethoxysilane, or any combination thereof. . In one exemplary embodiment, the one or more silicon alkoxides used to form the reaction product in the coating composition of the present invention include methyltrimethoxysilane, or tetraethoxysilane, or combinations thereof. . In another exemplary embodiment, the one or more silicon alkoxides used to form the reaction product in the coating composition of the present invention comprises tetraethoxysilane.

[0034]本発明の被覆組成物中の反応生成物を形成するために、数多くの商業的に入手できるケイ素アルコキシドを用いることができる。好適な商業的に入手できるケイ素アルコキシドとしては、信越化学工業(東京,日本)からKBM-13の商品名で商業的に入手できるメチルトリメトキシシラン;KBE-04の商品名で信越化学工業などの数多くの供給業者からのテトラエトキシシラン(TEOS);KBM-1003の商品名で信越化学工業から商業的に入手できるビニルトリメトキシシラン;及びKBM-403の商品名で信越化学工業から商業的に入手できるグリシドキシプロピルトリメトキシシラン;が挙げられるが、これらに限定されない。   [0034] A number of commercially available silicon alkoxides can be used to form the reaction products in the coating compositions of the present invention. Suitable commercially available silicon alkoxides include methyltrimethoxysilane commercially available under the trade name KBM-13 from Shin-Etsu Chemical (Tokyo, Japan); Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. under the trade name KBE-04. Tetraethoxysilane (TEOS) from numerous suppliers; vinyltrimethoxysilane commercially available from Shin-Etsu Chemical under the trade name KBM-1003; and commercially available from Shin-Etsu Chemical under the trade name KBM-403 Glycidoxypropyltrimethoxysilane which can be, but is not limited to.

[0035]本発明の被覆組成物は、上記記載のポリビニルアルコール(PVOH)及び1種類又は複数の金属アルコキシド(MA)を、用いるPVOH、用いる1種類以上の金属アルコキシド、及び被覆組成物から形成される硬化被覆において所望の最終特性など(しかしながらこれらに限定されない)の数多くのファクターに応じて変動する可能性があるPVOH/MA比(即ち、「MA」は被覆組成物中に存在する1種類以上の金属アルコキシドの全量を表す)で含む。通常は、本発明の被覆組成物は、上記記載のポリビニルアルコール(PVOH)及び1種類又は複数の金属アルコキシド(MA)を、約9/1(即ち、1種類以上の金属アルコキシド1重量部に対して9重量部のPVOH)乃至約5/5のPVOH/MA比で含む。幾つかの代表的な態様においては、ポリビニルアルコール(PVOH)及び1種類以上の金属アルコキシド(MA)は、約8/2〜約7/3のPVOH/MA比で存在する。   [0035] The coating composition of the present invention is formed from PVOH using one or more metal alkoxides (MA) and one or more metal alkoxides used, and a coating composition. The PVOH / MA ratio (ie, “MA” is one or more present in the coating composition) may vary depending on a number of factors such as (but not limited to) the desired final properties in the cured coating Represents the total amount of the metal alkoxide. Typically, the coating composition of the present invention comprises the above-described polyvinyl alcohol (PVOH) and one or more metal alkoxides (MA) at about 9/1 (ie, 1 part by weight of one or more metal alkoxides). 9 parts by weight PVOH) to about 5/5 PVOH / MA ratio. In some exemplary embodiments, the polyvinyl alcohol (PVOH) and the one or more metal alkoxides (MA) are present at a PVOH / MA ratio of about 8/2 to about 7/3.

[0036]本発明の被覆組成物中の反応生成物を形成するのに用いる有機酸には、任意の有機酸を含ませることができる。本発明において用いるのに好適な有機酸としては、低分子量の有機酸が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書において用いる「低分子量の有機酸」という用語は、有機酸1モルあたり120g未満の分子量を有する有機酸を指すように用いる。幾つかの態様においては、本発明の被覆組成物中の反応生成物を形成するのに用いる有機酸は、カルボン酸を含む。幾つかの望ましい態様においては、本発明の被覆組成物中の反応生成物を形成するのに用いる有機酸は、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、又はこれらの組合せから選択されるカルボン酸を含む。   [0036] The organic acid used to form the reaction product in the coating composition of the present invention can include any organic acid. Suitable organic acids for use in the present invention include, but are not limited to, low molecular weight organic acids. As used herein, the term “low molecular weight organic acid” is used to refer to an organic acid having a molecular weight of less than 120 grams per mole of organic acid. In some embodiments, the organic acid used to form the reaction product in the coating composition of the present invention comprises a carboxylic acid. In some desirable embodiments, the organic acid used to form the reaction product in the coating composition of the present invention comprises a carboxylic acid selected from formic acid, acetic acid, propionic acid, or combinations thereof.

[0037]本発明は更に、被覆組成物を製造する方法に関する。1つの代表的な態様においては、本発明の被覆組成物を製造する方法は、溶媒中のポリビニルアルコールを含む混合物を形成し;有機酸を混合物に加え;そして次に1種類以上の金属アルコキシドを混合物に加える;ことを含む。上記で議論したように、望ましい態様においては、本方法は、(1)(i)ポリビニルアルコール上のヒドロキシル基と(ii)1種類以上の金属アルコキシドとの間の反応を触媒し;そして(2)(i)ポリビニルアルコール上の任意の残りのヒドロキシル基(即ち、1種類以上の金属アルコキシドと反応していないヒドロキシル基)(例えば、残りのヒドロキシル基の任意の割合、望ましくは残りのヒドロキシル基の大きな割合(>50%、又は>60%、又は>70%、又は>80%、又は>90%、又は>95%)、或いは残りのヒドロキシル基の全部)と(ii)有機酸との間のエステル化反応を可能にする量の有機酸を混合物中において用いることを含む。   [0037] The present invention further relates to a method of making a coating composition. In one exemplary embodiment, the method of making the coating composition of the present invention forms a mixture comprising polyvinyl alcohol in a solvent; an organic acid is added to the mixture; and then one or more metal alkoxides are added. Adding to the mixture. As discussed above, in a preferred embodiment, the method catalyzes a reaction between (1) (i) a hydroxyl group on polyvinyl alcohol and (ii) one or more metal alkoxides; and (2 ) (I) any remaining hydroxyl groups on the polyvinyl alcohol (ie, hydroxyl groups that have not reacted with one or more metal alkoxides) (eg, any proportion of the remaining hydroxyl groups, preferably the remaining hydroxyl groups Between a large proportion (> 50%, or> 60%, or> 70%, or> 80%, or> 90%, or> 95%) or all of the remaining hydroxyl groups) and (ii) the organic acid Using an amount of an organic acid in the mixture that enables the esterification reaction of

[0038]それぞれの反応物質及び溶媒の量は本発明の被覆組成物中において変化させることができるが、通常は、ポリビニルアルコールは被覆組成物の約5%〜約20%重量部(pbw)の範囲の量で所定の被覆組成物中に存在し;1種類以上の金属アルコキシドは被覆組成物の約1%〜約20%pbwの範囲の量で存在し;有機酸は被覆組成物の約1%〜約20%pbwの範囲の量で存在し;溶媒は被覆組成物の約60%〜約95%pbwの範囲の量で存在し;ここで全ての重量部は被覆組成物の全重量を基準とするものである。   [0038] The amount of each reactant and solvent can be varied in the coating composition of the present invention, but typically the polyvinyl alcohol is about 5% to about 20% by weight (pbw) of the coating composition. Present in a given coating composition in an amount in the range; the one or more metal alkoxides are present in an amount ranging from about 1% to about 20% pbw of the coating composition; the organic acid is about 1% of the coating composition. The solvent is present in an amount ranging from about 60% to about 95% pbw of the coating composition; where all parts by weight represent the total weight of the coating composition. It is a standard.

[0039]幾つかの態様においては、ポリビニルアルコールは被覆組成物の約5%〜約20%pbwの範囲の量で存在し;1種類以上の金属アルコキシドは被覆組成物の約1%〜約20%pbwの範囲の量で存在し;有機酸は被覆組成物の約1%〜約10%pbwの範囲の量で存在し;溶媒は被覆組成物の約60%〜約95%pbwの範囲の量で存在し;ここで全ての重量部は被覆組成物の全重量を基準とするものである。それぞれの成分の量に関係なく、上記で議論したように、望ましい態様においては、被覆組成物は、約9/1〜約6/4又は5/5のPVOH/SA比、より望ましくは約8/2〜約7/3のPVOH/SA比を有する。   [0039] In some embodiments, the polyvinyl alcohol is present in an amount ranging from about 5% to about 20% pbw of the coating composition; one or more metal alkoxides are from about 1% to about 20 of the coating composition. Present in an amount in the range of about 1% to about 10% pbw of the coating composition; the solvent in the range of about 60% to about 95% pbw of the coating composition. Present, in which all parts by weight are based on the total weight of the coating composition. Regardless of the amount of each component, as discussed above, in desirable embodiments, the coating composition has a PVOH / SA ratio of about 9/1 to about 6/4 or 5/5, more preferably about 8 A PVOH / SA ratio of from / 2 to about 7/3.

[0040]本発明の被覆組成物を製造する方法には、基材、例えば食品包装産業用に好適な任意の基材の上に被覆組成物を施すことを更に含ませることができる。被覆組成物は、任意の公知の被覆法を用いて所定の基材の上に施すことができる。更に、被覆組成物は任意の所定の基材の上に施すことができる。1つの代表的な態様においては、被覆組成物はフィルムを含む基材の上に施す。かかる代表的な態様を図1に示す。   [0040] The method of making the coating composition of the present invention can further include applying the coating composition onto a substrate, such as any substrate suitable for the food packaging industry. The coating composition can be applied onto a given substrate using any known coating method. Furthermore, the coating composition can be applied on any given substrate. In one exemplary embodiment, the coating composition is applied over a substrate that includes a film. Such a representative embodiment is shown in FIG.

[0041]図1に示すように、本発明の代表的な被覆組成物10を、基材20の外表面21の上に被覆する。この態様においては、基材20はフィルムを含む。しかしながら、代表的な被覆組成物10は、ポリマー基材、紙基材、金属箔基材、布帛、硬質表面(例えば、ガラス、木材、石材等)、又は任意の他の基材など(しかしながらこれらに限定されない)の任意の数の種々のタイプの基材に施すこともできることを理解すべきである。   [0041] A representative coating composition 10 of the present invention is coated on an outer surface 21 of a substrate 20, as shown in FIG. In this embodiment, the substrate 20 includes a film. However, exemplary coating compositions 10 may include polymer substrates, paper substrates, metal foil substrates, fabrics, hard surfaces (eg, glass, wood, stone, etc.), or any other substrate (but these It should be understood that any number of different types of substrates can be applied (but not limited to).

[0042]幾つかの態様においては、被覆組成物に、(1)ポリビニルアルコール、(2)1種類以上の金属アルコキシド、(3)有機酸、(4)溶媒系、及び(5)上記で議論した1種類以上の随意的な添加剤を含ませることができることを理解すべきである。他の態様においては、被覆組成物は、(1)ポリビニルアルコール、(2)1種類以上の金属アルコキシド、(3)有機酸、(4)溶媒系、及び(5)上記で議論した1種類以上の随意的な添加剤から実質的に構成することができる。本明細書において用いる「実質的に構成」という用語は、1種類以上の不純物のような幾らかの残留成分を非意図的に含んでいてよい被覆組成物を表すように用いる。他の態様においては、被覆組成物は、(1)ポリビニルアルコール、(2)1種類以上の金属アルコキシド、(3)有機酸、(4)溶媒系、及び(5)上記で議論した1種類以上の随意的な添加剤から構成される。   [0042] In some embodiments, the coating composition includes (1) polyvinyl alcohol, (2) one or more metal alkoxides, (3) an organic acid, (4) a solvent system, and (5) discussed above. It should be understood that one or more optional additives may be included. In other embodiments, the coating composition comprises (1) polyvinyl alcohol, (2) one or more metal alkoxides, (3) an organic acid, (4) a solvent system, and (5) one or more as discussed above. From the optional additives. As used herein, the term “substantially composed” is used to describe a coating composition that may unintentionally contain some residual component, such as one or more impurities. In other embodiments, the coating composition comprises (1) polyvinyl alcohol, (2) one or more metal alkoxides, (3) an organic acid, (4) a solvent system, and (5) one or more as discussed above. Of optional additives.

[0043]更に、本発明の被覆組成物を製造する方法には、本発明の硬化被覆を与えるように、被覆組成物を硬化させて溶媒(例えば、水、エタノール、又はこれらの組合せ)を除去することを更に含ませることができる。硬化工程には種々のパラメーター(例えば温度及び時間)を含ませることができるが、通常は、硬化工程は、混合物又は被覆組成物又は被覆した組成物(即ち、既に基材上に被覆したもの)を、少なくとも50℃の温度に少なくとも約30分間の時間加熱することを含む。他の態様においては、硬化工程は、混合物又は被覆組成物又は被覆した組成物(即ち、既に基材上に被覆したもの)を、約50℃〜約140℃の温度に約5分間〜約30分間の範囲の時間(又は約100℃〜約140℃に約2分間〜約10分間の範囲の時間)加熱することを含む。   [0043] Further, in the method of making the coating composition of the present invention, the coating composition is cured to remove the solvent (eg, water, ethanol, or combinations thereof) to provide the cured coating of the present invention. Can be further included. While the curing process can include various parameters (eg, temperature and time), typically the curing process is a mixture or coating composition or coated composition (ie, already coated on a substrate). Heating to a temperature of at least 50 ° C. for a time of at least about 30 minutes. In other embodiments, the curing step may include subjecting the mixture or coating composition or coated composition (ie, already coated on a substrate) to a temperature of about 50 ° C. to about 140 ° C. for about 5 minutes to about 30. Heating for a time in the range of minutes (or a time in the range of about 2 minutes to about 10 minutes to about 100 ° C. to about 140 ° C.).

[0044]得られる硬化被覆は、通常は、100重量%以下の、ポリビニルアルコール、1種類以上の金属アルコキシド、及び有機酸から形成される反応生成物を含む。上記で議論したように、硬化被覆には1種類以上の随意的な添加剤を含ませることができる。通常は、硬化被覆は、約70〜100重量%の、ポリビニルアルコール、1種類以上の金属アルコキシド、及び有機酸から形成される反応生成物、並びに約30重量%〜0重量%の1種類以上の添加剤、より通常的には、約85〜100重量%の、ポリビニルアルコール、1種類以上の金属アルコキシド、及び有機酸から形成される反応生成物、並びに約15重量%〜0重量%の1種類以上の添加剤を含む。   [0044] The resulting cured coating typically contains up to 100% by weight of a reaction product formed from polyvinyl alcohol, one or more metal alkoxides, and an organic acid. As discussed above, the cured coating can include one or more optional additives. Typically, the cured coating comprises about 70-100% by weight of a reaction product formed from polyvinyl alcohol, one or more metal alkoxides, and an organic acid, and about 30% to 0% by weight of one or more. Additives, more usually about 85-100% by weight of a reaction product formed from polyvinyl alcohol, one or more metal alkoxides and an organic acid, and about 15% to 0% by weight. Contains the above additives.

[0045](i)ポリビニルアルコール上のヒドロキシル基と1種類以上の金属アルコキシドとの間の第1の反応、及び(ii)ポリビニルアルコール上の残りのヒドロキシル基と有機酸との間の第2のエステル化反応から得られる反応生成物は、PVOHポリマーの分子構造に似た分子構造を有すると考えられる。言い換えれば、得られる反応生成物は、1種類以上の金属アルコキシドから形成される無機ポリマー鎖を、存在したとしても非常に少量しか有しない。   [0045] (i) a first reaction between a hydroxyl group on the polyvinyl alcohol and one or more metal alkoxides; and (ii) a second reaction between the remaining hydroxyl groups on the polyvinyl alcohol and the organic acid. The reaction product obtained from the esterification reaction is believed to have a molecular structure similar to that of the PVOH polymer. In other words, the resulting reaction product has very little, if any, inorganic polymer chains formed from one or more metal alkoxides.

Figure 2016505642
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[0046]幾つかの態様においては、硬化被覆には、(1)(i)ポリビニルアルコール、(ii)1種類以上の金属アルコキシド、及び(iii)有機酸の反応生成物、並びに(2)上記で議論した1種類以上の随意的な添加剤を含ませることができる。他の態様においては、硬化被覆は、(1)(i)ポリビニルアルコール、(ii)1種類以上の金属アルコキシド、及び(iii)有機酸の反応生成物、並びに(2)上記で議論した1種類以上の随意的な添加剤から実質的に構成することができる。本明細書において用いる「実質的に構成」という用語は、1種類以上の不純物、1種類以上の溶媒成分(例えば被覆の厚さ内に捕捉されている)、1種類以上の未反応の反応物質、又はこれらの任意の組合せのような幾らかの残留成分を非意図的に含んでいてよい硬化被覆を表すように用いる。他の態様においては、硬化被覆は、(i)ポリビニルアルコール、(ii)1種類以上の金属アルコキシド、及び(iii)有機酸の反応生成物、並びに(2)上記で議論した1種類以上の随意的な添加剤から構成される。エタノールを反応混合物に加えることができ、これによって反応中に形成される粒子の寸法が制御される。これにより、安定な被覆組成物(即ち安定な粘度及び長い貯蔵寿命)が得られる。請求項に加える。   [0046] In some embodiments, the cured coating comprises (1) (i) polyvinyl alcohol, (ii) one or more metal alkoxides, and (iii) a reaction product of an organic acid, and (2) the above One or more optional additives discussed in 1. can be included. In other embodiments, the cured coating comprises (1) (i) polyvinyl alcohol, (ii) one or more metal alkoxides, and (iii) a reaction product of an organic acid, and (2) one of the types discussed above. It can consist essentially of the above optional additives. As used herein, the term “substantially composed” refers to one or more impurities, one or more solvent components (eg, trapped within the coating thickness), one or more unreacted reactants. Or a cured coating that may unintentionally contain some residual component, such as any combination thereof. In other embodiments, the cured coating comprises (i) polyvinyl alcohol, (ii) one or more metal alkoxides, and (iii) a reaction product of an organic acid, and (2) one or more optional ones discussed above. It consists of typical additives. Ethanol can be added to the reaction mixture, which controls the size of the particles formed during the reaction. This results in a stable coating composition (ie stable viscosity and long shelf life). Add to claims.

[0047]硬化被覆は、望ましくは、硬化被覆を例えば食品包装材料として用いることを可能にする複数の特性の組合せを有する。本発明の硬化被覆を評価するのに用いる2つの特性は、(1)水摩擦試験、及び(2)酸素透過速度試験(即ちOTR試験)であり、これらは両方とも下記の実施例のセクションにおいて記載する。望ましくは、本発明の硬化被覆は、室温の水を用い、水摩擦試験を用いて測定して少なくとも約20の耐水性を有する。より望ましくは、本発明の硬化被覆は、室温の水を用い、水摩擦試験を用いて測定して少なくとも約30(又は少なくとも約40、又は少なくとも約50、又は少なくとも約60、又は少なくとも約70、又は少なくとも約80、又は少なくとも約90、又は少なくとも約100)の耐水性を有する。望ましくは、本発明の硬化被覆はまた、加熱した水(例えば約60〜70℃、好ましくは約70〜80℃)を用いる水摩擦試験にも合格する。   [0047] The cured coating desirably has a combination of properties that allow the cured coating to be used, for example, as a food packaging material. Two properties used to evaluate the cured coatings of the present invention are (1) water rub test and (2) oxygen transmission rate test (ie OTR test), both of which are in the Examples section below. Describe. Desirably, the cured coatings of the present invention use room temperature water and have a water resistance of at least about 20 as measured using a water rub test. More desirably, the cured coatings of the present invention use room temperature water and have at least about 30 (or at least about 40, or at least about 50, or at least about 60, or at least about 70, as measured using a water friction test. Or at least about 80, or at least about 90, or at least about 100). Desirably, the cured coatings of the present invention also pass a water friction test using heated water (eg, about 60-70 ° C, preferably about 70-80 ° C).

[0048]更に、望ましくは、本発明の硬化被覆は、23℃及び約50%未満の相対湿度においてOTR試験を用いて測定して50cc/m/日未満の酸素透過速度を有する。より望ましくは、本発明の硬化被覆は、23℃及び約50%未満の相対湿度においてOTR試験を用いて測定して45cc/m/日未満(又は約40cc/m/日、又は約30cc/m/日未満、又は約25cc/m/日未満、又は約20cc/m/日未満、又は約15cc/m/日未満、又は約10cc/m/日未満)の酸素透過速度を有する。 [0048] Further desirably, the cured coatings of the present invention have an oxygen transmission rate of less than 50 cc / m 2 / day as measured using the OTR test at 23 ° C. and a relative humidity of less than about 50%. More desirably, the cured coatings of the present invention are less than 45 cc / m 2 / day (or about 40 cc / m 2 / day, or about 30 cc as measured using the OTR test at 23 ° C. and a relative humidity of less than about 50%. / M 2 / day, or less than about 25 cc / m 2 / day, or less than about 20 cc / m 2 / day, or less than about 15 cc / m 2 / day, or less than about 10 cc / m 2 / day) Have speed.

[0049]本発明の幾つかの代表的な態様においては、硬化被覆は、(i)室温の水を用い、水摩擦試験を用いて測定して少なくとも約20の耐水性、並びに(ii)23℃及び約50%未満の相対湿度において測定して50cc/m/日未満の酸素透過速度を有する。本発明の他の代表的な態様においては、硬化被覆は、(i)室温の水を用い、水摩擦試験を用いて測定して少なくとも約50の耐水性、並びに(ii)23℃及び約50%未満の相対湿度において測定して25cc/m/日未満の酸素透過速度を有する。本発明の更に他の代表的な態様においては、硬化被覆は、(i)室温の水を用い、水摩擦試験を用いて測定して少なくとも約50の耐水性、並びに(ii)23℃及び約50%未満の相対湿度において測定して10cc/m/日未満の酸素透過速度を有する。 [0049] In some exemplary embodiments of the present invention, the cured coating comprises (i) at least about 20 water resistance as measured using water rub test using room temperature water, and (ii) 23 It has an oxygen transmission rate of less than 50 cc / m 2 / day measured at 0 ° C. and a relative humidity of less than about 50%. In another exemplary embodiment of the present invention, the cured coating comprises (i) water at room temperature, at least about 50 water resistance as measured using a water rub test, and (ii) 23 ° C. and about 50 It has an oxygen transmission rate of less than 25 cc / m 2 / day measured at a relative humidity of less than%. In yet another exemplary embodiment of the present invention, the cured coating comprises (i) water resistance at room temperature as measured using a water rub test using (i) room temperature water, and (ii) 23 ° C. and about It has an oxygen transmission rate of less than 10 cc / m 2 / day measured at a relative humidity of less than 50%.

[0050]望ましくは、本発明の硬化被覆は、より高い相対湿度条件において所望の程度の耐水性及び酸素透過速度を与える。本発明の幾つかの代表的な態様においては、硬化被覆は、(i)室温の水を用い、水摩擦試験を用いて測定して少なくとも約50の耐水性、並びに(ii)23℃及び約65%の相対湿度において測定して10cc/m/日未満の酸素透過速度を有する。本発明の他の代表的な態様においては、硬化被覆は、(i)室温の水を用い、水摩擦試験を用いて測定して少なくとも約50の耐水性、並びに(ii)23℃及び約80%の相対湿度において測定して50cc/m/日未満の酸素透過速度を有する。 [0050] Desirably, the cured coatings of the present invention provide the desired degree of water resistance and oxygen transmission rate at higher relative humidity conditions. In some exemplary embodiments of the invention, the cured coating comprises (i) water at room temperature, at least about 50 water resistance as measured using a water rub test, and (ii) 23 ° C. and about It has an oxygen transmission rate of less than 10 cc / m 2 / day measured at 65% relative humidity. In another exemplary embodiment of the present invention, the cured coating comprises (i) water at room temperature, at least about 50 water resistance as measured using a water rub test, and (ii) 23 ° C. and about 80 It has an oxygen transmission rate of less than 50 cc / m 2 / day measured at% relative humidity.

[0051]望ましくは、本発明の硬化被覆は、比較的薄い被覆厚さを有していても上記の特性を有する。例えば、本発明の幾つかの代表的な態様においては、硬化被覆は、硬化被覆が10ミクロン(μm)未満の被覆厚さを有する場合に、上述の耐水性値及び酸素透過速度を有する。本発明の他の代表的な態様においては、硬化被覆は、硬化被覆が約5μm未満の被覆厚さを有する場合に、上述の耐水性値及び酸素透過速度を有する。本発明の更に他の代表的な態様においては、硬化被覆は、硬化被覆が約1.0μm未満の被覆厚さを有する場合に、上述の耐水性値及び酸素透過速度を有する。   [0051] Desirably, the cured coating of the present invention has the above properties even though it has a relatively thin coating thickness. For example, in some exemplary embodiments of the present invention, the cured coating has the water resistance and oxygen transmission rate described above when the cured coating has a coating thickness of less than 10 microns (μm). In another exemplary embodiment of the present invention, the cured coating has the water resistance and oxygen transmission rate described above when the cured coating has a coating thickness of less than about 5 μm. In yet another exemplary embodiment of the present invention, the cured coating has the above water resistance and oxygen transmission rate when the cured coating has a coating thickness of less than about 1.0 μm.

[0052]本発明は更に、開示されている被覆組成物及び硬化被覆を使用する方法に関する。1つの代表的な態様においては、本発明の被覆組成物を使用する方法は、被覆組成物を基材上に施し、そして被覆組成物を硬化させることを含む。上記で議論したように、幾つかの代表的な態様においては、本発明の被覆組成物を使用する方法は、被覆組成物をフィルムのような基材上に施して多層物品を形成することを含む。   [0052] The present invention further relates to the disclosed coating compositions and methods of using cured coatings. In one exemplary embodiment, a method of using the coating composition of the present invention includes applying the coating composition onto a substrate and curing the coating composition. As discussed above, in some exemplary embodiments, the method of using the coating composition of the present invention comprises applying the coating composition onto a substrate such as a film to form a multilayer article. Including.

[0053]他の代表的な態様においては、本発明の硬化被覆を使用する方法は、食料品を硬化被覆で少なくとも部分的に被包することを含む。幾つかの代表的な態様においては、本発明の被覆組成物又は硬化被覆を使用する方法は、食料品を長期間貯蔵するために食料品を酸素への環境曝露から遮蔽することを含む。かかる使用を図2に示す。   [0053] In another exemplary embodiment, a method of using the cured coating of the present invention includes at least partially encapsulating a food product with a cured coating. In some exemplary embodiments, the method of using the coating composition or cured coating of the present invention includes shielding the food product from environmental exposure to oxygen for long-term storage of the food product. Such use is illustrated in FIG.

[0054]図2に示すように、代表的な物品100は、1以上の食品包装材料10及び30内に包装されている1以上の食料品40を含み、1以上の食品包装材料10及び30の少なくとも一部は本発明の代表的な硬化被覆10を含む。図2に示すように、代表的な硬化被覆10は内表面11及び外表面12を有し、一方、基容器30は、内表面31、外表面32、及び上端33を有する。食料品40は基容器30によって(即ち内表面31上に)支持されており、これは、例えば紙製品、STYROFOAM(登録商標)製品、又は成形ポリマー製品(例えば成形ポリプロピレン製品)で構成することができる。代表的な硬化被覆10は、外表面12に沿って食料品40と環境との間の気体バリヤを形成する。   [0054] As shown in FIG. 2, an exemplary article 100 includes one or more food items 40 packaged within one or more food packaging materials 10 and 30, and one or more food packaging materials 10 and 30. At least a portion of which includes a representative cured coating 10 of the present invention. As shown in FIG. 2, the exemplary cured coating 10 has an inner surface 11 and an outer surface 12, while the base container 30 has an inner surface 31, an outer surface 32, and an upper end 33. The food product 40 is supported by the base container 30 (i.e., on the inner surface 31), which may consist of, for example, a paper product, a STYROFOAM® product, or a molded polymer product (eg, a molded polypropylene product). it can. The exemplary cured coating 10 forms a gas barrier along the outer surface 12 between the food product 40 and the environment.

[0055]本発明を例示の目的で上記に記載し且つ下記において更に示すが、これらはいかなるようにも発明の範囲に対して限定を与えるものと解釈すべきではない。それどころか、本解決手段は種々の他の態様、変更、及びその均等物を有することができ、これらは本明細書中の記載を読んだ後は、本発明の精神及び/又は特許請求の範囲から逸脱することなくそれ自体当業者に示唆され得ることが明確に理解される。   [0055] The present invention is described above for purposes of illustration and is further illustrated below, but they should not be construed as limiting the scope of the invention in any way. On the contrary, the solution may have various other aspects, modifications, and equivalents thereof, after reading the description herein, from the spirit of the invention and / or the claims. It is clearly understood that it can itself be suggested to one skilled in the art without departing.

[0056]下記の実施例において、表1に示す次の材料を用いた。実施例において用いる金属アルコキシドはケイ素アルコキシドであるが、任意の金属アルコキシドを用いることができる。   [0056] In the examples below, the following materials shown in Table 1 were used. The metal alkoxide used in the examples is a silicon alkoxide, but any metal alkoxide can be used.

Figure 2016505642
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Figure 2016505642
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試料調製法:
気体及び湿分バリヤ性被覆配合物は、下記によって調製した。
[0057]機械分散装置を用いて室温において900gの脱イオン水中において10gのPVOHを混合することによってPVOHの溶液を調製した。20分間混合した後、PVOH分散液を95℃において4時間加熱し、それによってPVOHを溶解して、10重量%のPVOHを含む溶液を得た。13.5gのDI水を加えることによって27gのPVOH溶液を5%に希釈し、次に1.157gのケイ素アルコキシド(100%)、1.12gの酸触媒、及び13.5gのアルコール(95%)を、撹拌しながら室温において10分間かけて加えた。反応が完了するまで、この反応混合物を室温において約1時間撹拌した。安定な被覆配合物が得られた。
Sample preparation method:
Gas and moisture barrier coating formulations were prepared as follows.
[0057] A solution of PVOH was prepared by mixing 10 g of PVOH in 900 g of deionized water at room temperature using a mechanical disperser. After mixing for 20 minutes, the PVOH dispersion was heated at 95 ° C. for 4 hours, thereby dissolving the PVOH to obtain a solution containing 10 wt% PVOH. Dilute 27 g PVOH solution to 5% by adding 13.5 g DI water, then 1.157 g silicon alkoxide (100%), 1.12 g acid catalyst, and 13.5 g alcohol (95% ) Was added over 10 minutes at room temperature with stirring. The reaction mixture was stirred at room temperature for about 1 hour until the reaction was complete. A stable coating formulation was obtained.

下記によって、硬化した気体及び湿分バリヤ性フィルムを調製した。
[0058]ピペットを用いて、10g/mLの被覆配合物を基材(Teijin Limitedから入手したポリプロピレン又はPETシート)上に施した。KBYから入手できる塗布バーを用いて、被覆配合物を基材上に展開して、20〜80ミクロンの湿潤厚さを有するフィルムを形成した。次に、被覆されたフィルムを100℃〜140℃において3〜10分間硬化させて、1〜4ミクロンの厚さを有する硬化被覆/フィルムを形成した。
A cured gas and moisture barrier film was prepared as follows.
[0058] Using a pipette, a 10 g / mL coating formulation was applied onto a substrate (polypropylene or PET sheet obtained from Teijin Limited). The coating formulation was developed on a substrate using a coating bar available from KBY to form a film having a wet thickness of 20-80 microns. The coated film was then cured for 3-10 minutes at 100-140 ° C. to form a cured coating / film having a thickness of 1-4 microns.

試験法:
[0059]実施例においては次の試験法を用いた。
耐水性試験:
[0060]所定の硬化した被覆試料に関して、試料を種々の試験にかけて、硬化した被覆試料の耐水性又は耐湿性を評価した。これらの試験を下記に記載する。
Test method:
[0059] The following test methods were used in the examples.
Water resistance test:
[0060] For a given cured coating sample, the sample was subjected to various tests to evaluate the water resistance or moisture resistance of the cured coating sample. These tests are described below.

(1)水摩擦試験(ASTM−D4752):
[0061]上記の試料調製法において調製した硬化した被覆フィルムを、安定なテーブル上に配置したガラスプレート上に固定した。スパイナルクリップを用いて、5cm×5cmの白色木綿布をクロックメーターのフィンガー部に取り付けた。クロックメーターのフィンガー部上の布を被覆フィルム上に下降させた。1秒あたり1回転の速度でハンドクランクを50サイクル回転させた。試験布を摩擦した白色木綿布をその上の被覆の付着に関して目視検査し、被覆フィルムを検査して外観及び透明度における変化があるかどうかを求めた。硬化フィルムの外観が変化している場合には、ハンドクランクを停止し、サイクル数を記録した。
(1) Water friction test (ASTM-D4752):
[0061] The cured coated film prepared in the above sample preparation method was fixed on a glass plate placed on a stable table. A 5 cm × 5 cm white cotton cloth was attached to the finger part of the clock meter using a spinal clip. The cloth on the finger part of the clock meter was lowered onto the coating film. The hand crank was rotated 50 cycles at a speed of 1 revolution per second. The white cotton fabric rubbed with the test fabric was visually inspected for the coating on it and the coated film was inspected to determine if there was a change in appearance and transparency. When the appearance of the cured film was changed, the hand crank was stopped and the cycle number was recorded.

(2)沸騰水試験:
[0062]上記の試料調製法において調製した硬化した被覆フィルムを、100℃の沸騰水中に20秒間浸漬した。次に、フィルムを水から取り出し、硬化被覆表面を欠陥及び粘着性に関して目視検査した。次に、フィルム表面を100℃において2分間乾燥させた。再びフィルムを欠陥、粘着性、及び透明度に関して目視検査した。フィルムが欠陥を有しておらず、粘着性でなく、透明である場合には、良好な耐水性を有していると特徴付けられる。
(2) Boiling water test:
[0062] The cured coated film prepared in the sample preparation method described above was immersed in boiling water at 100 ° C. for 20 seconds. The film was then removed from the water and the cured coating surface was visually inspected for defects and tackiness. Next, the film surface was dried at 100 ° C. for 2 minutes. The film was again visually inspected for defects, tackiness, and transparency. A film is characterized as having good water resistance if it has no defects, is not tacky and is transparent.

酸素透過速度試験:
[0063]上記の試料調製法において調製した所定の硬化被覆試料に関して、MOCON法(JIS−K7126−2/ASTM−D3985)を用いることによって、試料の気体バリヤ特性を評価して酸素透過速度を測定した。この方法は、クーロメトリーセンサーを用いる定常状態平衡法である。試験においては、Mocon, Inc.(Minneapolis, MN,米国)から商業的に入手できるMocon Oxtran 2/20を用いた。この試験を以下に記載する。
Oxygen transmission rate test:
[0063] By using the MOCON method (JIS-K7126-2 / ASTM-D3985) for the predetermined cured coating sample prepared in the above sample preparation method, the gas barrier property of the sample is evaluated and the oxygen transmission rate is measured. did. This method is a steady state equilibrium method using a coulometric sensor. In the test, Mocon Oxtran 2/20 commercially available from Mocon, Inc. (Minneapolis, MN, USA) was used. This test is described below.

[0064]上記の試料調製法において調製した硬化フィルム試料を切断して10cm×10cmの試料を形成し、装置内に配置した。温度を23℃にセットし、装置を収束モードにセットした。試料の一方の側の上に空気を通過させ、他の側の上に窒素を通過させた。試料を通して窒素流に透過する酸素の量をセンサーによって測定した。試験は24時間にわたって行った。   [0064] The cured film sample prepared in the sample preparation method described above was cut to form a 10 cm x 10 cm sample and placed in the apparatus. The temperature was set to 23 ° C. and the device was set to converged mode. Air was passed over one side of the sample and nitrogen was passed over the other side. The amount of oxygen permeating through the sample into the nitrogen stream was measured by a sensor. The test was conducted for 24 hours.

接触角試験:
[0065]上記の試料調製法において調製した所定の硬化被覆試料に関して、ChemInstruments International(Mentor, OH,米国)から入手できるTantec CAM-Plus接触角計を用いて、米国特許5,268,733に記載されている半角測定法(ASTM−D7334−08)によって、試料の表面特性を評価して被覆の疎水性を測定した。接触角がより低いと、フィルムはより親水性である。接触角は、フィルム表面と液滴がフィルムと接触する箇所における接線との間の角度と定義される。液滴の接触角の値は、フィルムの表面エネルギー及び液体の表面張力によって定まる。液体とフィルム表面との間に完全な湿潤が起こる場合には、液滴はフィルム上に拡がって接触角は0にほぼ等しくなり、これに対して湿分が部分的だけである場合には、得られる接触角は0〜180°の範囲になる。
Contact angle test:
[0065] Described in US Pat. No. 5,268,733 using the Tantec CAM-Plus contact angle meter available from ChemInstruments International (Mentor, OH, USA) for a given cured coating sample prepared in the above sample preparation method. The surface properties of the sample were evaluated by the half-angle measurement method (ASTM-D7334-08), and the hydrophobicity of the coating was measured. The lower the contact angle, the more hydrophilic the film. The contact angle is defined as the angle between the film surface and the tangent where the droplet contacts the film. The value of the contact angle of the droplet is determined by the surface energy of the film and the surface tension of the liquid. If complete wetting occurs between the liquid and the film surface, the droplet spreads on the film and the contact angle is approximately equal to 0, whereas if the moisture is only partial, The resulting contact angle is in the range of 0-180 °.

実施例1:被覆特性に対する酸触媒の効果:
[0066]1:1の重量比の脱イオン水及びエタノールを含む溶媒系中にOKS-1081を混合して5重量%の固形分含量を与えることによって試料1〜7を調製した(即ち、27gのOKS-1081を60.55gのDI/エタノールに加えた)。次に、所定の酸及びケイ素アルコキシドを混合物に加えた。それぞれの混合物を室温(23℃)において1時間撹拌した。それぞれの成分の重量部を下表2に与える。
Example 1: Effect of acid catalyst on coating properties:
[0066] Samples 1-7 were prepared by mixing OKS-1081 in a solvent system comprising deionized water and ethanol in a 1: 1 weight ratio to give a solids content of 5 wt% (ie 27 g Of OKS-1081 was added to 60.55 g DI / ethanol). The prescribed acid and silicon alkoxide were then added to the mixture. Each mixture was stirred at room temperature (23 ° C.) for 1 hour. The parts by weight of each component are given in Table 2 below.

Figure 2016505642
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[0067]所定の試料を、2.0μmの硬化被覆厚さを与えるようにポリプロピレンフィルム上に被覆して、それぞれの被覆を100℃において7分間硬化させることによって、それぞれの試料を硬化被覆に形成した。次に、上記に記載の水摩擦試験及び酸素透過速度(OTR)試験を用いて、それぞれの硬化被覆を耐水性及び酸素透過速度に関して試験した。試料1、5、及び6は本発明の試料であり、試料2〜4及び7は比較例である。結果を下表3に示す。   [0067] Each sample is formed into a cured coating by coating a predetermined sample on a polypropylene film to give a cured coating thickness of 2.0 μm and curing each coating at 100 ° C. for 7 minutes. did. Each cured coating was then tested for water resistance and oxygen transmission rate using the water friction test and oxygen transmission rate (OTR) test described above. Samples 1, 5, and 6 are samples of the present invention, and samples 2-4 and 7 are comparative examples. The results are shown in Table 3 below.

Figure 2016505642
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実施例2:被覆特性に対するPVOHポリマー/コポリマーの効果:
[0068]1:1の重量比の脱イオン水及びエタノールを含む溶媒系中に所定のPVOHを混合して5重量%の固形分含量を与えることによって試料8〜19を調製した(即ち、27gのPVOHを60.55gのDI/エタノールに加えた)。次に、所定の酸及びケイ素アルコキシドを混合物に加えた。それぞれの混合物を室温(23℃)において1時間撹拌した。試料9〜16は本発明の試料であり、試料8及び17〜19は比較例である。それぞれの成分の重量部を下表4に与える。
Example 2: Effect of PVOH polymer / copolymer on coating properties:
[0068] Samples 8-19 were prepared by mixing a given PVOH in a solvent system containing a 1: 1 weight ratio of deionized water and ethanol to give a solids content of 5 wt% (ie 27 g Of PVOH was added to 60.55 g DI / ethanol). The prescribed acid and silicon alkoxide were then added to the mixture. Each mixture was stirred at room temperature (23 ° C.) for 1 hour. Samples 9 to 16 are samples of the present invention, and samples 8 and 17 to 19 are comparative examples. The parts by weight of each component are given in Table 4 below.

Figure 2016505642
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[0069]所定の試料を、2.0μmの硬化被覆厚さを与えるようにポリプロピレンフィルム上に被覆して、それぞれの被覆を100℃において7分間硬化させることによって、それぞれの試料を硬化被覆に形成した。次に、上記に記載の水摩擦試験及び酸素透過速度(OTR)試験を用いて、それぞれの硬化被覆を耐水性及び酸素透過速度に関して試験した。結果を下表5に示す。   [0069] Each sample is formed into a cured coating by coating a predetermined sample on a polypropylene film to give a cured coating thickness of 2.0 μm and curing each coating at 100 ° C. for 7 minutes. did. Each cured coating was then tested for water resistance and oxygen transmission rate using the water friction test and oxygen transmission rate (OTR) test described above. The results are shown in Table 5 below.

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実施例3:種々の酸触媒を用いた硬化被覆の接触角及び耐熱湯性:
[0070]1:1の重量比の脱イオン水及びエタノールを含む溶媒系中にOKS-1081を混合して5重量%の固形分含量を与えることによって、試料20〜26及び対照試料を調製した(即ち、27gのOKS-1081を60.55gのDI/エタノールに加えた)。次に、所定の酸及びTEOSを試料20〜26の混合物に加えた。それぞれの混合物を室温(23℃)において1時間撹拌した。それぞれの成分の重量部を下表6に与える。
Example 3: Contact angle and hot water resistance of cured coatings using various acid catalysts:
[0070] Samples 20-26 and a control sample were prepared by mixing OKS-1081 in a solvent system comprising a 1: 1 weight ratio of deionized water and ethanol to give a solids content of 5 wt%. (Ie 27 g of OKS-1081 was added to 60.55 g of DI / ethanol). Next, the prescribed acid and TEOS were added to the mixture of samples 20-26. Each mixture was stirred at room temperature (23 ° C.) for 1 hour. The parts by weight of each component are given in Table 6 below.

Figure 2016505642
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[0071]所定の試料を、2.0μmの硬化被覆厚さを与えるようにポリプロピレンフィルム上に被覆して、それぞれの被覆を100℃において7分間硬化させることによって、それぞれの試料を硬化被覆に形成した。次に、上記に記載の水摩擦試験及び沸騰水試験を用いて、それぞれの硬化被覆を接触角及び耐水性に関して試験した。試料20〜23は本発明の試料であり、試料24〜26は比較例である。結果を下表7に示す。   [0071] Each sample is formed into a cured coating by coating a predetermined sample on a polypropylene film to give a cured coating thickness of 2.0 μm and curing each coating at 100 ° C. for 7 minutes. did. Each cured coating was then tested for contact angle and water resistance using the water friction test and boiling water test described above. Samples 20 to 23 are samples of the present invention, and samples 24 to 26 are comparative examples. The results are shown in Table 7 below.

Figure 2016505642
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[0072]表7において示されるように、試料25〜26は、対照例と比較してゾルゲル反応の後に僅かにより高い接触角を与える。したがって、試料25〜26の硬化被覆の耐水性は向上を示すが、耐水性は劣っている。   [0072] As shown in Table 7, Samples 25-26 give a slightly higher contact angle after the sol-gel reaction compared to the control. Accordingly, the water resistance of the cured coatings of Samples 25 to 26 is improved, but the water resistance is inferior.

[0073]これに対して、比較的低い分子量のカルボン酸を用いた試料20〜23は高い接触角を与え、これはより強い疎水性を示す。更に、試料20〜23の硬化被覆はまた、おそらくはエステル化中のより少ない立体障害のためにより良好な耐水性を与える。   [0073] In contrast, Samples 20-23, which use relatively low molecular weight carboxylic acids, give high contact angles, which exhibit stronger hydrophobicity. Furthermore, the cured coatings of Samples 20-23 also give better water resistance, possibly due to less steric hindrance during esterification.

[0074]本明細書によってその特定の態様に関して詳細に記載したが、当業者であれば、上記の理解を得ることによって、これらの態様に対する修正、その変更、及び均等物を容易に想到することができると認められるであろう。更に、上記で議論したように、本発明の被覆組成物、それから製造される被覆又はフィルム、及びそれを製造及び使用する方法には、開示されている組成物、それから製造される被覆又はフィルム、及びそれを製造及び使用する方法の本明細書に記載する要素/工程/特徴の任意の1つ又は組み合わせを含ませることができ、これから実質的に構成することができ、或いはこれから構成することができることを理解すべきである。例えば、本発明の被覆組成物、それから製造される被覆又はフィルム、及びそれを製造及び使用する方法には、上記に記載の要素の1以上を含ませることができ、これから実質的に構成することができ、或いはこれから構成することができる。更に、本発明の被覆組成物、それから製造される被覆又はフィルム、及びそれを製造及び使用する方法には、上記に記載の要素の1以上を本明細書において具体的に議論していない他の要素と共に含ませることができ、これらから実質的に構成することができ、或いはこれらから構成することができる。したがって、本発明の範囲は特許請求の範囲及びそれに対する均等物であると評価すべきである。実施例及び明細書の残りの部分における全ての部及びパーセントは、他に特定しない限り重量基準である。更に、明細書又は特許請求の範囲において示す全ての数値範囲、例えば特性の特定の組、測定値の単位、条件、物理的状態、又は割合を示すものは、明らかに、言及するか又は他の方法で示すかかる範囲内に含まれる全ての数、並びにそのように示されている任意の範囲内の数の任意の部分集合を文字通り含むものであると意図される。例えば、下限R及び上限Rを有する数値範囲が開示されている場合には常に、この範囲内に含まれる任意の数Rが具体的に開示されている。特に、この範囲内の次の数R:R=R+k(R−R)(式中、kは1%の増分で1%〜100%の範囲の変数であり、例えばkは、1%、2%、3%、4%、5%、・・・50%、51%、52%、・・・95%、96%、97%、98%、99%、又は100%である)が具体的に開示されている。更に、上記で算出されるRの任意の二つの値によって表される任意の数値範囲も、具体的に開示されている。本明細書において示し記載したものに加えて、本発明の任意の修正は、上記の記載及び添付の図面から当業者に明らかとなるであろう。かかる修正は、特許請求の範囲内に包含されると意図される。本明細書において引用した全ての公報はその全部を参照として本明細書中に包含する。 [0074] Although described in detail herein with respect to particular aspects thereof, those skilled in the art will readily conceive modifications, changes, and equivalents to these aspects upon obtaining the above understanding. Will be accepted. Further, as discussed above, the coating compositions of the present invention, the coatings or films produced therefrom, and the methods of making and using the same include the disclosed compositions, the coatings or films produced therefrom, And any one or combination of the elements / steps / features described herein of and how to make and use it can be included, can consist essentially of, or can consist of You should understand what you can do. For example, the coating composition of the present invention, the coating or film produced therefrom, and the method of making and using it can include one or more of the elements described above and consist essentially of it. Or can be constructed from this. Further, the coating compositions of the present invention, the coatings or films produced therefrom, and methods of making and using the same may include other ones that are not specifically discussed herein. It can be included with the elements and can consist essentially of or consist of these. Therefore, the scope of the present invention should be evaluated as that of the claims and their equivalents. All parts and percentages in the examples and the rest of the specification are by weight unless otherwise specified. Further, all numerical ranges set forth in the specification or claims, such as those indicating a particular set of characteristics, units of measure, conditions, physical state, or proportions, are clearly mentioned or otherwise It is intended to literally include all numbers falling within such ranges as indicated by the method, as well as any subset of numbers within any ranges so indicated. For example, whenever a numerical range with a lower limit, R L and an upper limit, R U, is disclosed, any number R falling within the range is specifically disclosed. In particular, the next number R in this range: R = R L + k (R U −R L ), where k is a variable in the range of 1% to 100% in 1% increments, for example k is 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, ... 50%, 51%, 52%, ... 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, or 100% ) Is specifically disclosed. Furthermore, any numerical range represented by any two values of R calculated above is also specifically disclosed. In addition to those shown and described herein, any modification of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the foregoing description and accompanying drawings. Such modifications are intended to fall within the scope of the claims. All publications cited herein are hereby incorporated by reference in their entirety.

Claims (54)

ポリビニルアルコール、1種類以上の金属アルコキシド、及び有機酸の反応生成物を含む被覆組成物。   A coating composition comprising a reaction product of polyvinyl alcohol, one or more metal alkoxides, and an organic acid. 水、メタノール、エタノール、又はこれらの組合せを含む溶媒を更に含む、請求項1に記載の被覆組成物。   The coating composition of claim 1 further comprising a solvent comprising water, methanol, ethanol, or a combination thereof. 着色剤、無機ナノ粒子充填剤、架橋剤、酸化防止剤、接着促進剤、脱酸素剤、又はこれらの組合せを含む1種類以上の随意的な添加剤を更に含む、請求項1又は2に記載の被覆組成物。   The method according to claim 1 or 2, further comprising one or more optional additives including colorants, inorganic nanoparticle fillers, crosslinking agents, antioxidants, adhesion promoters, oxygen scavengers, or combinations thereof. Coating compositions. ポリビニルアルコールが可溶化加水分解されていて、約300〜約5000の範囲の重合度を有する、請求項1〜3のいずれかに記載の被覆組成物。   The coating composition according to any of claims 1 to 3, wherein the polyvinyl alcohol has been solubilized and hydrolyzed and has a degree of polymerization in the range of about 300 to about 5000. ポリビニルアルコールが完全加水分解されていて、約500〜約3500.1000の範囲の重合度を有する、請求項1〜4のいずれかに記載の被覆組成物。   The coating composition of any of claims 1-4, wherein the polyvinyl alcohol is fully hydrolyzed and has a degree of polymerization in the range of about 500 to about 3500.1000. ポリビニルアルコール(PVOH)及び1種類以上の金属アルコキシド(MA)が約9/1〜約5/5のPVOH/MAの比で存在する、請求項1〜5のいずれかに記載の被覆組成物。   6. A coating composition according to any preceding claim, wherein the polyvinyl alcohol (PVOH) and the one or more metal alkoxides (MA) are present in a PVOH / MA ratio of about 9/1 to about 5/5. ポリビニルアルコール(PVOH)及び1種類以上の金属アルコキシド(MA)が約8/2〜約7/3のPVOH/MAの比で存在する、請求項1〜6のいずれかに記載の被覆組成物。   The coating composition of any of claims 1-6, wherein the polyvinyl alcohol (PVOH) and the one or more metal alkoxides (MA) are present in a PVOH / MA ratio of about 8/2 to about 7/3. 1種類以上の金属アルコキシドが1種類以上のケイ素アルコキシドを含む、請求項1〜7のいずれかに記載の被覆組成物。   The coating composition according to claim 1, wherein the one or more metal alkoxides comprise one or more silicon alkoxides. 1種類以上のケイ素アルコキシドが、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、又はこれらの任意の組合せを含む、請求項1〜8のいずれかに記載の被覆組成物。   9. The one or more silicon alkoxides according to any of claims 1 to 8, wherein the one or more silicon alkoxides comprise tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, glycidoxypropyltrimethoxysilane, or any combination thereof. Coating composition. 有機酸がカルボン酸を含む、請求項1〜9のいずれかに記載の被覆組成物。   The coating composition according to claim 1, wherein the organic acid comprises a carboxylic acid. 有機酸が、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、又はこれらの組合せから選択されるカルボン酸を含む、請求項1〜10のいずれかに記載の被覆組成物。   The coating composition according to any of claims 1 to 10, wherein the organic acid comprises a carboxylic acid selected from formic acid, acetic acid, propionic acid, or combinations thereof. 有機酸が酢酸を含む、請求項1〜11のいずれかに記載の被覆組成物。   The coating composition according to claim 1, wherein the organic acid comprises acetic acid. ポリビニルアルコールが被覆組成物の約5%〜約20%重量部(pbw)の範囲の量で存在し、1種類以上の金属アルコキシドが被覆組成物の約1%〜約20%pbwの範囲の量で存在し、有機酸が被覆組成物の約1%〜約10%pbwの範囲の量で存在し、溶媒が被覆組成物の約65%〜約90%pbwの量で存在し、全ての重量部は被覆組成物の全重量を基準とするものである、請求項1〜12のいずれかに記載の被覆組成物。   The polyvinyl alcohol is present in an amount ranging from about 5% to about 20% by weight of the coating composition (pbw) and the one or more metal alkoxides are in an amount ranging from about 1% to about 20% pbw of the coating composition. The organic acid is present in an amount ranging from about 1% to about 10% pbw of the coating composition; the solvent is present in an amount of from about 65% to about 90% pbw of the coating composition; The coating composition according to claim 1, wherein the parts are based on the total weight of the coating composition. ポリビニルアルコールが被覆組成物の約5%〜約20%pbwの範囲の量で存在し、1種類以上の金属アルコキシドが被覆組成物の約1%〜約20%pbwの範囲の量で存在し、有機酸が被覆組成物の約1%〜約10%pbwの範囲の量で存在し、溶媒が被覆組成物の約65%〜約90%pbwの量の範囲の量で存在し、全ての重量部は被覆組成物の全重量を基準とするものである、請求項1〜13のいずれかに記載の被覆組成物。   Polyvinyl alcohol is present in an amount ranging from about 5% to about 20% pbw of the coating composition, and one or more metal alkoxides are present in an amount ranging from about 1% to about 20% pbw of the coating composition; The organic acid is present in an amount ranging from about 1% to about 10% pbw of the coating composition, the solvent is present in an amount ranging from about 65% to about 90% pbw of the coating composition, and the total weight The coating composition according to claim 1, wherein the parts are based on the total weight of the coating composition. 反応生成物が、(i)ポリビニルアルコールの一部のヒドロキシル基と1種類以上の金属アルコキシドとの間の第1の反応、及び(ii)ポリビニルアルコール上の残りのヒドロキシル基と有機酸との間の第2のエステル化反応によって形成される分子構造を有する、請求項1〜14のいずれかに記載の被覆組成物。   The reaction product is (i) a first reaction between some hydroxyl groups of the polyvinyl alcohol and one or more metal alkoxides; and (ii) between the remaining hydroxyl groups on the polyvinyl alcohol and the organic acid. The coating composition according to claim 1, which has a molecular structure formed by the second esterification reaction. 被覆組成物が、(i)ポリビニルアルコール、1種類以上の金属アルコキシド、及び有機酸の反応生成物、並びに(ii)着色剤、無機ナノ粒子充填剤、架橋剤、酸化防止剤、接着促進剤、脱酸素剤、又はこれらの組合せからなる群から選択される1種類以上の随意的な添加剤から実質的に構成される、請求項1〜15のいずれかに記載の被覆組成物。   The coating composition comprises (i) a reaction product of polyvinyl alcohol, one or more metal alkoxides, and an organic acid, and (ii) a colorant, an inorganic nanoparticle filler, a crosslinking agent, an antioxidant, an adhesion promoter, The coating composition according to any one of claims 1 to 15, substantially consisting of one or more optional additives selected from the group consisting of oxygen scavengers or combinations thereof. 被覆組成物が、(i)ポリビニルアルコール、1種類以上の金属アルコキシド、及び有機酸の反応生成物、並びに(ii)着色剤、無機ナノ粒子充填剤、架橋剤、酸化防止剤、接着促進剤、脱酸素剤、又はこれらの組合せからなる群から選択される1種類以上の随意的な添加剤から構成される、請求項1〜15のいずれかに記載の被覆組成物。   The coating composition comprises (i) a reaction product of polyvinyl alcohol, one or more metal alkoxides, and an organic acid, and (ii) a colorant, an inorganic nanoparticle filler, a crosslinking agent, an antioxidant, an adhesion promoter, The coating composition according to any one of claims 1 to 15, comprising one or more optional additives selected from the group consisting of oxygen scavengers or combinations thereof. 基材上に被覆されている請求項1〜17のいずれかに記載の被覆組成物。   The coating composition according to any one of claims 1 to 17, which is coated on a substrate. 基材がフィルムを含む、基材上に被覆されている請求項1〜17のいずれかに記載の被覆組成物。   The coating composition according to any one of claims 1 to 17, which is coated on a substrate, wherein the substrate comprises a film. 請求項1〜17のいずれかに記載の被覆組成物を含む硬化被覆。   A cured coating comprising the coating composition according to claim 1. 硬化被覆が、(i)室温の水を用い、水摩擦試験を用いて測定して少なくとも約20の耐水性、並びに(ii)23℃及び約50%未満の相対湿度において測定して50cc/m/日未満の酸素透過速度を有する、請求項20に記載の硬化被覆。 The cured coating is (i) at least about 20 water resistance as measured using water rub test at room temperature and (ii) 50 cc / m measured at 23 ° C. and less than about 50% relative humidity. 21. A cured coating according to claim 20 having an oxygen transmission rate of less than 2 / day. 硬化被覆が、(i)室温の水を用い、水摩擦試験を用いて測定して少なくとも約50の耐水性、並びに(ii)23℃及び約50%未満の相対湿度において測定して25cc/m/日未満の酸素透過速度を有する、請求項20又は21に記載の硬化被覆。 The cured coating is (i) at room temperature water using at least about 50 water measured using a water rub test, and (ii) 25 cc / m measured at 23 ° C. and less than about 50% relative humidity. A cured coating according to claim 20 or 21, having an oxygen transmission rate of less than 2 / day. 硬化被覆が、(i)室温の水を用い、水摩擦試験を用いて測定して少なくとも約50の耐水性、並びに(ii)23℃及び約50%未満の相対湿度において測定して10cc/m/日未満の酸素透過速度を有する、請求項20〜22のいずれかに記載の硬化被覆。 The cured coating is (i) at room temperature water, measured using a water rub test and at least about 50 water resistance, and (ii) 10 cc / m measured at 23 ° C. and less than about 50% relative humidity. 23. A cured coating according to any of claims 20-22 having an oxygen transmission rate of less than 2 / day. 硬化被覆が、(i)室温の水を用い、水摩擦試験を用いて測定して少なくとも約50の耐水性、並びに(ii)23℃及び約65%の相対湿度において測定して10cc/m/日未満の酸素透過速度を有する、請求項20〜23のいずれかに記載の硬化被覆。 The cured coating is (i) at room temperature water, measured using a water rub test and at least about 50 water resistance, and (ii) 10 cc / m 2 measured at 23 ° C. and about 65% relative humidity. 24. A cured coating according to any one of claims 20 to 23 having an oxygen transmission rate of less than / day. 硬化被覆が、(i)室温の水を用い、水摩擦試験を用いて測定して少なくとも約50の耐水性、並びに(ii)23℃及び約80%の相対湿度において測定して50cc/m/日未満の酸素透過速度を有する、請求項20〜24のいずれかに記載の硬化被覆。 The cured coating is (i) at least about 50 water resistance as measured using water rub test with room temperature water, and (ii) 50 cc / m 2 measured at 23 ° C. and about 80% relative humidity. 25. A cured coating according to any of claims 20 to 24 having an oxygen transmission rate of less than 1 day. 硬化被覆が10ミクロン(μm)未満の被覆厚さを有する、請求項20〜25のいずれかに記載の硬化被覆。   26. A cured coating according to any of claims 20-25, wherein the cured coating has a coating thickness of less than 10 microns ([mu] m). 硬化被覆が約5μm未満の被覆厚さを有する、請求項20〜26のいずれかに記載の硬化被覆。   27. A cured coating according to any of claims 20 to 26, wherein the cured coating has a coating thickness of less than about 5 [mu] m. 硬化被覆が約1.0μm以下の被覆厚さを有する、請求項20〜27のいずれかに記載の硬化被覆。   28. A cured coating according to any of claims 20 to 27, wherein the cured coating has a coating thickness of about 1.0 [mu] m or less. 硬化被覆が少なくとも40°の接触角を有する、請求項20〜28のいずれかに記載の硬化被覆。   29. A cured coating according to any of claims 20 to 28, wherein the cured coating has a contact angle of at least 40 [deg.]. 被覆が少なくとも45°の接触角を有する、請求項20〜29のいずれかに記載の硬化被覆。   30. A cured coating according to any of claims 20 to 29, wherein the coating has a contact angle of at least 45 [deg.]. 基材及びその上の被覆を含み、被覆が請求項20〜30のいずれかに記載の硬化被覆を含む被覆基材。   A coated substrate comprising a substrate and a coating thereon, the coating comprising a cured coating according to any of claims 20-30. 基材がフィルムを含む、請求項31に記載の被覆基材。   32. A coated substrate according to claim 31, wherein the substrate comprises a film. 基材が脱酸素フィルムを更に含む、請求項31に記載の被覆基材。   32. The coated substrate of claim 31, wherein the substrate further comprises a deoxygenated film. 1種類以上の食品包装材料の中に包装されている1以上の食料品を含み、1種類以上の食品包装材料の少なくとも一部は請求項20〜33のいずれかに記載の硬化被覆を含む物品。   34. An article comprising one or more food products packaged in one or more food packaging materials, at least a portion of the one or more food packaging materials comprising a cured coating according to any of claims 20-33. . 請求項1〜17のいずれかに記載の被覆組成物の製造方法であって:
溶媒中のポリビニルアルコールを含む混合物を形成する工程;
有機酸を混合物に加える工程;及び
1種類以上の金属アルコキシドを混合物に加える工程;
を含み;
(1)(i)ポリビニルアルコール上のヒドロキシル基と(ii)1種類以上の金属アルコキシドとの間の反応を触媒し;そして(2)(i)ポリビニルアルコール上の残りのヒドロキシル基と(ii)有機酸との間のエステル化反応を可能にする量の有機酸を混合物に加える、前記方法。
A method for producing a coating composition according to any of claims 1 to 17, comprising:
Forming a mixture comprising polyvinyl alcohol in a solvent;
Adding an organic acid to the mixture; and adding one or more metal alkoxides to the mixture;
Including:
(1) catalyze the reaction between (i) hydroxyl groups on polyvinyl alcohol and (ii) one or more metal alkoxides; and (2) (i) the remaining hydroxyl groups on polyvinyl alcohol and (ii) Said process wherein an amount of organic acid is added to the mixture which allows an esterification reaction with the organic acid.
被覆組成物を基材上に施す工程;
を更に含む、請求項35に記載の方法。
Applying the coating composition onto the substrate;
36. The method of claim 35, further comprising:
基材がフィルムを含む、請求項36に記載の方法。   40. The method of claim 36, wherein the substrate comprises a film. 被覆組成物を硬化させて溶媒を除去する工程を更に含む、請求項35〜37のいずれかに記載の方法。   38. A method according to any of claims 35 to 37, further comprising curing the coating composition to remove the solvent. 溶媒が、水、アルコール、グリコール、又はこれらの組合せを含む、請求項35〜37のいずれかに記載の方法。   38. A method according to any of claims 35 to 37, wherein the solvent comprises water, alcohol, glycol, or a combination thereof. 硬化工程が、混合物を少なくとも100℃の温度に少なくとも約5分間の時間加熱する工程を含む、請求項38に記載の方法。   40. The method of claim 38, wherein the curing step comprises heating the mixture to a temperature of at least 100 <0> C for a time of at least about 5 minutes. ポリビニルアルコールと1種類以上の金属アルコキシドの反応生成物を含み;
(i)室温の水を用い、水摩擦試験を用いて測定して少なくとも約20の耐水性、並びに(ii)23℃及び約50%未満の相対湿度において測定して50cc/m/日未満の酸素透過速度を有する、被覆。
Including the reaction product of polyvinyl alcohol and one or more metal alkoxides;
(I) at least about 20 water resistance as measured using water friction test using room temperature water, and (ii) less than 50 cc / m 2 / day measured at 23 ° C. and less than about 50% relative humidity. A coating having an oxygen transmission rate of
被覆が、(i)室温の水を用い、水摩擦試験を用いて測定して少なくとも約50の耐水性、並びに(ii)23℃及び約50%未満の相対湿度において測定して25cc/m/日未満の酸素透過速度を有する、請求項41に記載の被覆。 The coating is (i) water at room temperature, measured using a water rub test to have a water resistance of at least about 50, and (ii) 25 cc / m 2 measured at 23 ° C. and less than about 50% relative humidity. 42. The coating of claim 41, having an oxygen transmission rate of less than / day. 被覆が、(i)室温の水を用い、水摩擦試験を用いて測定して少なくとも約50の耐水性、並びに(ii)23℃及び約50%未満の相対湿度において測定して10cc/m/日未満の酸素透過速度を有する、請求項41に記載の被覆。 The coating is (i) water-resistant at room temperature, measured using a water rub test, at least about 50, and (ii) 10 cc / m 2 measured at 23 ° C. and less than about 50% relative humidity. 42. The coating of claim 41, having an oxygen transmission rate of less than / day. 被覆が、(i)室温の水を用い、水摩擦試験を用いて測定して少なくとも約50の耐水性、並びに(ii)23℃及び約65%の相対湿度において測定して10cc/m/日未満の酸素透過速度を有する、請求項41に記載の被覆。 The coating is (i) water-resistant at room temperature, measured using a water rub test, at least about 50, and (ii) 10 cc / m 2 / measured at 23 ° C. and about 65% relative humidity. 42. The coating of claim 41 having an oxygen transmission rate of less than a day. 被覆が、(i)室温の水を用い、水摩擦試験を用いて測定して少なくとも約50の耐水性、並びに(ii)23℃及び約80%の相対湿度において測定して50cc/m/日未満の酸素透過速度を有する、請求項41に記載の被覆。 The coating is (i) water-resistant at room temperature, measured using a water friction test, at least about 50, and (ii) 50 cc / m 2 / measured at 23 ° C. and about 80% relative humidity. 42. The coating of claim 41 having an oxygen transmission rate of less than a day. 被覆が10ミクロン(μm)未満の被覆厚さを有する、請求項41に記載の被覆。   42. The coating of claim 41, wherein the coating has a coating thickness of less than 10 microns ([mu] m). 被覆が約5μm未満の被覆厚さを有する、請求項41に記載の被覆。   42. The coating of claim 41, wherein the coating has a coating thickness of less than about 5 [mu] m. 被覆が約1.0μm以下の被覆厚さを有する、請求項41に記載の被覆。   42. The coating of claim 41, wherein the coating has a coating thickness of about 1.0 [mu] m or less. ポリビニルアルコール、1種類以上の金属アルコキシド、及び有機酸の反応生成物を含み;
少なくとも35°の接触角を有する、被覆。
Comprising a reaction product of polyvinyl alcohol, one or more metal alkoxides, and an organic acid;
A coating having a contact angle of at least 35 °.
被覆が少なくとも40°の接触角を有する、請求項49に記載の被覆。   50. The coating of claim 49, wherein the coating has a contact angle of at least 40 degrees. 被覆が少なくとも45°の接触角を有する、請求項49に記載の被覆。   50. The coating of claim 49, wherein the coating has a contact angle of at least 45 degrees. ポリビニルアルコール及び1種類以上の金属アルコキシドの反応生成物を含み;
少なくとも35°の接触角を有する、気体及び湿分バリヤ性被覆。
Comprising a reaction product of polyvinyl alcohol and one or more metal alkoxides;
Gas and moisture barrier coatings having a contact angle of at least 35 °.
被覆が少なくとも40°の接触角を有する、請求項52に記載の被覆。   53. The coating of claim 52, wherein the coating has a contact angle of at least 40 degrees. 被覆が少なくとも45°の接触角を有する、請求項52に記載の被覆。   53. The coating of claim 52, wherein the coating has a contact angle of at least 45 degrees.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3020652A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-18 Reno de Medici S.p.A. Packaging material
US20160185883A1 (en) * 2014-12-29 2016-06-30 Empire Technology Development Llc Organo-silane modified polymers and methods for their preparation and use
CN110936584B (en) * 2019-10-18 2021-07-20 安徽瑞鸿新材料科技有限公司 Processing method of polyvinyl alcohol hollow container

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4711285B2 (en) * 2004-03-26 2011-06-29 株式会社吉野工業所 Synthetic resin container with high gas barrier properties
JP4742099B2 (en) * 2005-05-24 2011-08-10 三井化学株式会社 GAS BARRIER COMPOSITION, COATING FILM, METHOD FOR PRODUCING THEM, AND LAMINATE
US8080102B2 (en) * 2009-09-11 2011-12-20 Silverbrook Research Pty Ltd Solvent-based inkjet inks comprising surface-modified pigments

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018144368A (en) * 2017-03-07 2018-09-20 大日本印刷株式会社 Gas barrier laminate, and method for producing gas barrier laminate

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