[发明专利]包括水溶性层和气相沉积无机涂层的膜

说明书

本发明公开了一种包括水溶性层和气相沉积无机涂层的膜。该膜表现出增强的阻隔性能。无机涂层包含金属氧化物，并且包含在无机涂层中的多个微裂缝。

技术领域

本公开总体上涉及包括水溶性层和气相沉积无机涂层的膜。

背景技术

包括水溶性组分的聚合物膜可用于各种制品和包装的构造中。例如，此类聚合物膜可用于：健康和卫生产品，包括一次性尿布和训练裤、失禁制品和女性护理产品(例如，垫和衬垫)；医疗产品如用于体液和/或废物的袋子(例如造口术小袋)；以及其他家庭用品如垃圾袋、洗衣袋、脏衣篮衬里等。此类聚合物膜也可用于形成各种化合物的包装。例如，聚合物膜可有利地形成为用于洗涤剂、农用化学品、水处理化学品、含有细菌/微生物的天然清洁产品、染料、食品、洗衣、刺绣、美容、个人护理产品、剃刮产品、保健产品和药品的包装。包装可通过消除测量内容物、直接处理内容物或分配内容物的需要来简化包含在包装中的内容物的分散、倾倒、溶解和/或配量。由水溶性聚合物膜有利地形成的特定类型的包装的示例为可溶性单位剂量制品。可溶性单位剂量制品可用于促进制品中包含的预定量的一种或多种组合物如清洁洗涤剂的递送。可溶性包装对于解决一些有关垃圾进入水道和海洋的问题也很有用。例如，大多数由可溶性膜制成的包装不会在水道或海洋中留下任何垃圾，因为该包装最终会溶解并且剩余的聚合物会生物降解。然而，已知的包括水溶性组分的聚合物膜遭受许多损害，包括化合物和元素通过膜的迁移。另外，在有意接触之前，例如在处理过程中用湿手将水溅到包装上会损坏或削弱包装，导致意外泄漏。这样的损害会限制由聚合物膜形成的制品和包装的内容物和可用性。

发明内容

根据一个实施方案，膜包括水溶性聚合物材料层和接合在水溶性聚合物材料层的至少一个表面上的第一气相沉积无机涂层。第一气相沉积无机涂层包括金属氧化物。第一气相沉积无机涂层限定了沿着无机涂层的表面延伸的多个微裂缝。

根据另一实施方案，膜包括水溶性聚乙烯醇层和接合至聚乙烯醇层的至少一个表面的气相沉积无机涂层。气相沉积无机涂层包括金属氧化物，并且具有约2纳米至约1000纳米的厚度。气相沉积无机涂层限定了沿着无机涂层的表面延伸的多个微裂缝。多个微裂缝中的每一个具有约5微米至约50微米的长度。该膜具有约76微米的厚度，并且表现出当根据水蒸气传输速率测试方法测量时的约2,000g/(m²·天)至约5,500g/(m²·天)的水蒸气传输速率。

根据另一实施方案，膜包括水溶性聚乙烯醇层和接合至聚乙烯醇层的至少一个表面的气相沉积无机涂层。气相沉积无机涂层包括金属氧化物，并且具有约2纳米至约1000纳米的厚度。气相沉积无机涂层限定了沿着无机涂层的表面延伸的多个微裂缝。多个微裂缝中的每一个具有约5微米至约50微米的长度。膜具有约76微米的厚度，并且表现出根据氧气传输速率测试方法测量时的约7.75cc/(m²·天)[0.5cc/(100in²·天)]至约38.75cc/(m²·天)[2.5cc/(100in²·天)]的氧气传输速率。

根据另一实施方案，一种形成膜的方法包括：提供水溶性聚合物材料层；将无机涂层气相沉积到水溶性聚合物材料层的至少一个表面上；以及形成沿无机涂层的表面延伸的多个微裂缝。无机涂层包括金属氧化物。

附图说明

图1描绘了根据一个实施方案的膜的截面图。

图2是示出具有多个微裂缝的气相沉积无机涂层的显微照片。

图3是更大的放大倍数的图2所示的气相沉积无机涂层的显微照片。

图4是图2和图3中描绘的气相沉积无机涂层在被拉伸150％后的显微照片。

图5是更大的放大倍数的图4所示的气相沉积无机涂层的显微照片。

图6是更大的放大倍数的图5所示的气相沉积无机涂层的显微照片。