[发明专利]用于形成可生物降解或可循环利用的杂化材料组合物的方法

说明书

本发明涉及一种用于形成可生物降解或可循环利用的杂化材料组合物的方法。另外，本发明涉及通过这种方法和这种组合物的使用获得的一种可生物降解的杂化材料组合物。本发明还涉及由根据本发明的组合物组成的一种涂层及其用途。特别是，本发明涉及一种方法，该方法包括提供液态的聚金属氧烷‑生物聚合物组合物，以及对这种组合物进行固化步骤以形成所述杂化材料。

技术领域

本发明涉及一种用于形成可生物降解或可循环利用的杂化材料组合物的方法。另外，本发明涉及通过这种方法和这种组合物的用途获得的一种可生物降解或可循环利用的杂化材料组合物。本发明还涉及由根据本发明的组合物组成的一种涂层。

背景技术

在许多应用中都需要阻隔性能，如食品、化妆品、药品等的包装。适当的阻隔性能保护包装内的产品免受光线、氧气和水分的影响，防止污染。此外，具有阻隔性能，可以防止产品向包装外部的不良浸出。

目前，多层或复合膜结构用于实现所需的阻隔性能。材料，如金属(例如铝或马口铁)、玻璃、聚合物(例如PP、PE、PET或PVDC)以及具有汽化的薄金属或氧化膜的聚合物或其组合通常被用作这些结构的组分。

与金属和玻璃相比，聚合物的优点包括聚合物重量轻并且所需材料量少。而且，尤其是由于生态问题，生物基可循环利用的聚合物的重要性显著增加。然而，由于聚合物的结构和对气体和水分的渗透性，它们不能满足在一些应用中(例如在高湿度和高温条件下)所需的非常高的阻隔性能要求。对于生物基可循环利用的聚合物来说尤其如此。

为了提高聚合物的阻隔性能，它们经常与其他材料结合使用，例如通过应用铝、氧化铝或氧化硅薄膜。然而，在这些应用中，对于许多应用，尤其是基于可再生资源的聚合物，渗透率仍然很高。

许多专利公开了需要多层结构来实现适当的阻隔性能的发明。这些多层结构包括例如金属和/或金属氧化物阻隔膜、可生物降解和不可生物降解的聚合物膜以及有机/无机复合膜。

也有已知的杂化材料组合物，其中生物聚合物的性能是用聚硅氧烷改进的。专利US2001/0056197A1描述了一项发明，该发明涉及可通过一种或多种硅化合物的水解缩合得到的有机改性陶瓷、用于有机改性陶瓷生产的方法以及有机改性陶瓷的用途。名称ORMOCER是“有机改性陶瓷”的缩写。有机官能硅烷与无机氧化物组分的水解缩聚是用来生产防刮涂层材料并实现良好的阻隔性能的已知方法(例如DE3828098A1)。

专利公开JP2011195817(A)提出了一种聚乳酸/二氧化硅基杂化材料，该材料是通过聚乳酸的硅烷耦合处理形成前驱体，并在杂化后使前驱体与烷氧基硅烷反应获得的。美国公开2019062495(A1)描述了一种通过将聚酯和硅烷溶解到有机溶剂中并允许硅烷分子与聚酯反应和/或彼此进行缩合来生成硅烷改性聚酯混合物的方法。

在专利公开US2011313114(A1)中，提出了一种聚乳酸与氨基和/或环氧改性聚硅氧烷混合的方法。该组合物是在熔融状态下生成的。公开US2011313114(A)提出了一种通过将多糖与包括硅烷溶液(硅烷、甲醇、HCl和水)的抗菌剂反应来制造多糖接枝聚合物的方法。

在JP2007076192和CN105907098中，提出了进一步的现有技术。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中的至少一些问题。

本发明的目的是生产生态和可生物降解或可循环利用的涂层结构，该涂层结构具有适合，例如，食物、化妆品等包装的良好的阻隔性能。通过本发明的方法生产的材料具有均匀的化学组合物或结构，在一些情况下，甚至是透明的。