CN1059534A - 硅氧烷聚合物和共聚物阻挡层涂料及阻挡涂层制备方法 - Google Patents

Abstract

一种使聚合物薄膜，如聚乙烯和聚丙烯薄膜具有 对气体、香料气味、调味料气味、香气、脂和油不可透 过的表面特性的方法，包括用合适的硅烷化合物涂覆 薄膜并使硅烷交联，从而使其在薄膜上物理吸附粘 附；通过化学接枝聚合，包括采用电子束引发技术，可 进一步改善粘结。用这种方法，制得光雾降低、透明 度好、用优选的阻挡层涂料涂覆的聚合物薄膜。

Description

本发明涉及用于有机聚合物薄膜如聚乙烯和聚丙烯薄膜等的新型阻挡层涂料及阻挡涂层制备方法，其中涂覆后的薄膜的气体如氧气、空气和二氧化碳以及脂和油的可透过性降低。

本发明人的早期美国专利U.S.P.4，803，126披露了一种用作聚合物涂料的成功的技术，如将具有合适的阻挡性质的胶乳聚合物涂覆到聚烯烃薄膜的表面上，该聚烯烃薄膜表面在此之前已被一种有机硅烷底漆涂料处理过，采用电子束辐射使硅烷与薄膜接枝聚合，并使该聚合物涂层与交联的硅烷底漆涂层粘结。

由于早期注意到的是一些初步的非公开性的试验，因此直到现在才惊人地和重复地证实适当的硅烷底漆涂层本身自然而然地具有优异的阻挡层性能，并且在该底漆涂层上没有辅加的涂层的情况下，使得涂覆有该底漆涂层的聚合物薄膜能显著地降低气体，如氧气的可透过性，并且也能显著地降低香料气味和调味品气味的可透气性，并且也能显著地降低香料气味和调味品气味的可透气性。涂覆有底漆涂料的薄膜的不可透气性程度可使其能理想地用于食品包装，以及延长食品的贮存期限等。另外，光雾降低、薄膜的透明度和外观等方面的性能改进只是偶然同时发生，使得这些性能与高质量的“Mylar”等薄膜的表面质量相匹敌;以及当用于电学目的，如用于电容器中时，也可提供介电性质得到改进的薄膜。

因此，下述的本发明惊人地发现，在此类聚合物薄膜如聚乙烯和聚丙烯薄膜上，适当的聚硅氧烷涂层能够大大降低该薄膜的气体可透过性，这些气体包括氧气和二氧化碳，以及可大大降低油和脂的可透过性，而且具有完全不同于现有技术的特征，如现有技术中，硅烷物质仅仅是为了调整薄膜表面以改善粘接，或是使聚合物-聚合物之间偶联，或是使聚合物与矿物质纤维连接，如在本发明人已公开的专利文件所描述的那样，或是如所述的专利文件中所述的，通过改善表面性质而产生粘接，例如，在Plenum出版社出版的，由Dow  Corning公司的Edwin  P.Plueddeman编著的“硅烷偶联剂”一书中，如在第11章所述，硅烷主要是用作矿物质填充的有机树脂组合物中的偶联剂等。用作偶联热塑性聚烯烃的硅烷请参见1988年出版的“Dow  Corning硅烷偶联剂指南”的第21页。

本发明的聚硅氧烷涂层具有的优异的阻挡氧气的性质，不仅完全出乎于现有技术关于硅烷化合物的经验知识的意料之外，而且事实上与本领域熟练技术人员根据硅烷的气体可透过性推测出的结论背道而驰。例如，曾有报道，一种聚硅氧弹性体（一种交联的聚二甲基硅氧烷）的氧气可透过性是丁基橡胶（一种交联的聚异丁烯）的氧气可透过性的大约80倍。

因此，本发明的一个目的是提供一种新的和改进的涂覆有阻挡层涂料的聚合物薄膜及其制备方法，包括采用适当的聚硅氧烷涂料，以及优选是将聚硅氧烷与薄膜表面接枝聚合。

本发明的另一个目的是提供聚硅氧烷涂覆的聚合物薄膜，该薄膜的气体不可透过性能得到改进，香料气味和调味品气味的透过性降低，以及表面外观和透明度得到改进。

本发明的其他和进一步的目的将在下文中得到解释，并且在本发明的权利要求书中得到更加特别的阐述。

总的来说，本发明包括一种这样的方法，该方法使得如聚乙烯和聚丙烯类的聚合物薄膜具有气体、香料气味、香气、调味品气味、脂和油不可透过的表面特性，该方法包括用合适的硅烷化合物涂覆该种薄膜，并当它在薄膜上产生物理吸附粘附时，使其交联，在足够的涂层厚度（微米）下产生相应的气体阻挡层特性，经化学接枝，包括采用电子束技术，可使粘结进一步得到改善。用这种方法，可形成具有光雾降低的和透明的，由优选的阻挡层涂料涂覆的聚合物薄膜。本文的后文中提出了优选的详细步骤和最好的实施方式。

下面将结合附图1对本发明进行描述。图1是聚合物薄膜对氧气的可透过性与聚硅氧烷底漆涂层厚度关系实验结果的曲线图;

图2是聚硅氧烷底漆涂层与现有的阻挡层在作为温度的函数的氧气的可透过特性这一方面的对比图，后者的数据是由1988年9月14-16日如开的Future-Pax′88，关于包装革新的第六届国际Ryder会议上，H.Watanabe在“高阻挡性的包装薄膜的使用等”一文中提供的;以及

图3A和3B是用一种本发明聚硅氧烷涂料涂敷前后的聚乙烯薄膜表面的扫描电解显微图。

制备方法

按照本发明，有用的硅氧烷聚合物是由硅烷单体的水解制备的，当需要一种共聚物薄膜时，则是由硅烷单体的混合物水解制备的，水解是在含水的醇溶液中进行的。将该混合物在25℃下静置24小时，以使硅氧烷的低聚物结构得到平衡，然后将含该硅氧烷低聚物结构的醇溶液涂覆到聚合物薄膜的表面并干燥，优选是在一温热的空气流中干燥，以除去其中的醇和水，以使聚合物涂层形成Si-O-Si键合，以使其高度交联。

优选地，为了改进化学和物理连接的连接强度和耐久性，当硅氧烷聚合物或共聚物带一个双键时，该硅氧烷聚合物可接枝到薄膜的表面，这一接枝过程可通过采用一种常用的过氧化物助聚剂引发，（当然，是在将聚硅氧烷底漆涂覆到聚合物薄膜表面上之前，将其加到聚硅氧烷底漆之中），或者是采用如在本发明人所述的早期专利中所描述的那种用电子束引发接枝聚合。

如在后文中所讨论的那样，聚烯烃薄膜在被聚硅氧烷涂覆以前的辉光处理，被发现能够改进涂层的粘结。后文中还详细讨论了要得到有效的气体阻挡性能所必需的聚硅氧烷涂层的厚度范围。

在实施本发明时，有用的硅烷的结构如下：

其中的基团R1、R2、R3和R4可以是相同的，也可以是不同的，它们是从下述的基团中选出的：

1、醇盐基团，如甲氧基、乙氧基、丙氧基、2-甲氧基乙氧基等;

2、酸基，如乙酸基、丙酸基等;

3、烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、苄基、环己基和高级烷基;

4、芳基，如苯基和烷基化苯基、萘基等;

5、卤代的烷基和芳基，如氯丙基，1，1，1-三氟甲基，三氟丙基、五氟代苯基、3-（七氟异丙氧基）丙基，1H，1H，2H，2H，-全氟癸基等;

6、含胺基基团，如3-（2-氨乙基氨基）丙基，γ-氨基丙基等;

7、不饱和基团，如烯丙基，γ-（甲基丙烯酰氧基）丙基（γ-（methacryloxy）propyl），乙烯基，γ-（丙烯酰氧基）丙基，3-（2-乙烯基苄氨基乙基）丙基等;

8、含环氧基的基团，如3-（2，3-环氧丙氧基）丙基;以及

9、含巯基的基团，如3-巯基-丙基。

气体透过一塑性薄膜的机理是一个复杂的过程，包括气体在薄膜表面的吸附，通过薄膜的孔隙向薄膜内部迁移，以及从薄膜的另一面的解吸。但是，在塑料薄膜上沉积本发明的硅氧烷聚合物和共聚物从而改善该塑料薄膜的阻挡性质的全部机理并不是完全清楚，而且本申请人也不想受下面的理论解释的约束（该理论解释足以指导如何获得本发明的结果）。人们相信本发明的硅氧烷聚合物和共聚物流畅地和均匀地润湿聚合物薄膜的表面，并且最大限度地填充该薄膜表面上的开放性孔隙。这使得气体分子只能保持在这些孔隙之外，尽管孔隙仍然存在，气体分子也不能进入孔隙内而从该薄膜的本体内通过。

图3A和3B的扫描电镜显微照片（10，000倍）提供了支持这一假说的证据，上述两张照片分别显示了125微米厚的未经处理的低密度聚乙烯薄膜（LDPE）的粗糙表面，以及经聚硅氧烷涂覆的薄膜（乙烯基苄基氨基硅烷，Dow  Corning  Z6032）的平坦和光滑的表面，涂层厚度约为6微米。后文中的表1中所到的数据提供了进一步支持该假说的数据，表1中的数据显示了：由于底漆使薄膜表面光滑和润湿，降低了多重光反射和散射现象，从而导致光雾显著降低（从14.9%下降到2.5%）。

还认识到，聚合物链之间挨得越近，则其阻挡性质越好。例如，目前市售的道化学公司以“SARAN”商品名出售的包装薄膜，其聚氯乙烯链间非常致密，因而具有优异的阻挡性能。类似地，聚（乙烯-乙烯基醇）分子中，由于羟基与相邻聚合物分子链之间的氢键作用，从而使其分子构象非常紧密地连在一起，固而这些共聚物具有良好的阻挡性能。

但是这种紧密连接的分子构象也有其不利之处，这就是这些聚合物的熔融粘度很高，它们必须在高温下挤出，而这可能导致聚合物的热分解。通常，是在聚氯乙烯的聚合过程中加入一种共聚单体，从而使聚合物具有密实的分子构象，其熔融粘度降低，并使其能在极低的温度下挤出。不幸的是，这同样会损害其阻挡性质，如在后面所讨论的图2中所示的那样。

在现有其他的包装薄膜中，例如北方石油化工公司以“EVAL”商品名出售的那些包装薄膜，乙烯-乙烯基醇共聚物中的乙烯单元有降低该乙烯-乙烯基醇聚合物的熔融粘度的趋势，并且能使该聚乙烯基醇在其分解温度以下被挤出。共聚物中乙烯含量的增加（在随后讨论的图2中，上面一条“EVAL”曲线中，共聚物中乙烯含量E为40%，而下面一条“EVAL”曲线中，共聚物中乙烯含量E为32%），也会降低该乙烯基醇聚合物的阻挡性能。这种聚合物还具有有吸湿性的缺点：水能增塑聚合物并严重降低乙烯-乙烯基醇聚合物作为阻挡涂层时的性能。

致密的聚合物分子链阻止气体和油分子穿透聚合物，这也可以通过交联聚合物分子链来达到。但是高度交联的聚合物的刚性很大，而且极难用熔融挤出的方法来进行加工。

另一方面，本发明的聚合物和共聚物的一个优点是，水解的低聚物可溶于醇溶液中，因此它们能用一简单的涂膜技术而很容易地涂覆到基础薄膜的表面上。聚硅氧烷涂层的聚合和交联可通过干燥该涂层来完成，优选是在一温度稍为升高的条件下进行，以除去其中的醇和水。这种醇加工技术的使用，使得能够产生一种高度交联的薄膜涂层结构，并且不需要在高温下挤出。交联度可由所选择的单体来控制。

实施例1

例如，水解后的二甲基二甲氧基硅烷聚合得到一种线性聚合物。聚合物的链长或通过与三甲基甲氧基硅烷的共聚来控制。三甲基甲氧硅烷在缩合聚合过程中，只有一个部位是反应活性的，因此能“抑制”聚合物链的增长。

实施例2

另一方面，甲基三甲氧基硅烷在缩合聚合过程中，有三个反应活性部位，因此，当其与二甲基二甲氧基硅烷共同水解时，能使增长中的聚合物链之间发生交联，同时还可使其支链化。

实施例3

类似地，四乙氧基硅烷有四个反应活性部位，当聚合混合物中含有四乙氧基硅烷时，聚合时将会产生一个高度交联的聚合物。

为了实施本发明，必须选择一种单体混合物，该混合物在被水解并应用到薄膜表面后，将平滑和均匀地润湿该薄膜表面。我们设计了一个选择硅氧烷及其混合物的试验，这些硅氧烷及其混合物能有效地实施本发明。

有用的硅氧烷的选择试验

将10ml的一种硅氧烷化合物或硅氧烷的混合物溶解于90ml甲醇中，加入1ml水并仔细混匀。该溶液在约25℃下静置24小时，将一块试验薄膜，例如，如果要在聚烯烃薄膜上使用该涂料的话，可使用低密度聚乙烯薄膜，简短地浸于水解后的硅烷甲醇溶液中，然后使醇在干燥的空气中慢慢干燥。然后使涂层在一空气流中从容温热，通过除去水而完成聚合。

在实施本发明时适用的硅烷和硅烷混合物在有机薄膜的表面形成光滑和均匀的涂层，该有机薄膜的表面是用于测试硅烷及硅烷的混合物的。这些涂层也降低了薄膜的光雾。

不能有效地实施本发明的硅烷和硅烷的混合物，发现在对其进行测试的薄膜表面，当醇从该薄膜表面被干燥除去时，形成硅氧烷小珠粒，因而不能润湿所述的表面。因此，这些物质不能在有机聚合物薄膜上形成有效的阻挡涂层。

已经发现，能有效地实施本发明的硅烷和硅烷混合物，尤其是用在聚乙烯和聚丙烯薄膜上时，通常是带有一个氨基的硅烷。

实施例4

例如，乙烯基苄基氨基硅烷，Dow  Corning  Corp.Z-6032，当其在醇溶液中水解并应用于一聚乙烯薄膜表面上时，形成一光滑、连续的薄膜，该薄膜可有效地作为氧气和油的阻挡层。

实施例5

相反，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（gamma-methacryloxypropyl  trimethoxy  silane）在甲醇溶液中水解和应用到一聚乙烯薄膜上时，自身形成该物质的小珠粒，醇干燥后，该物质的小珠粒从薄膜表面上脱落。这表明该硅氧烷低聚物不能润湿聚乙烯薄膜表面，因而不能用作聚乙烯薄膜的有效阻挡涂层。

但是，等体积的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙烯基苄基氨基硅烷（Dow  Corning  Z-6032）在甲醇溶液中共同水解后用于聚乙烯薄膜表面上时，干燥后形成光滑、均匀的涂层。这表明该共同水解的混合物能有效地实施本发明。

实施例6

类似地，醇溶液中水解后的甲基三甲氧基硅烷当醇挥发以后，在聚乙烯薄膜表面上形成小珠粒。但是，当甲基三甲氧基硅烷与所述的乙烯基苄基胺基硅烷共同水解并应用于聚乙烯薄膜上时，得到一光滑、均匀的涂层。

“润湿”

含氨基的硅烷为什么能润湿聚乙烯薄膜表面的原理不是完全清楚。这可能部分归结于薄膜表面带负电荷或是薄膜的表面下吸引含氨基的阳离子性的硅氧烷，该阳离子性的硅氧烷是在甲醇溶液中形成的。也可能是薄膜表面的羧基，特别是在该表面经辉光处理后，能吸引硅氧烷中的氨基并因而使得其润湿聚乙烯薄膜的表面。

当含有一个带氨基的硅烷的硅烷混合物用作聚乙烯或聚丙烯薄膜上的阻挡层聚合物时，发现单体必须先混合然后共同水解，以得到能润湿薄膜表面的低聚物。

因此，等体积的乙烯基苄基氨基硅烷和甲基丙烯酰氧基丙基硅烷分别水解后的混合物，待醇溶液挥发后，在聚乙烯薄膜的表面形成小珠粒。

实施例7

类似地，9份的甲基三甲氧基硅烷和1份的乙烯基苄基氨基硅烷混合物在甲醇中共同水解后，在聚乙烯薄膜的表面形成一光滑、均匀的涂层。

相反，等量的乙烯基苄基氨基硅烷和甲基三甲氧基硅烷的甲醇溶液分别水解后的混合物，涂覆于聚合物表面上后，醇挥发后在聚乙烯薄膜表面上形成该物质的小珠粒。

实施例8

10mlγ-氨丙基三乙氧基硅烷溶解于90ml甲醇中，加入1ml水并仔细混匀。该溶液在约25℃下静置约24小时。一块聚乙烯薄膜简短地浸于该溶液中并使该薄膜在干燥空气中慢慢干燥，该涂层在一温热空气流中从容温热，以完成聚合反应。在聚乙烯薄膜表面形成一光滑、均匀的涂层。

实施例9

2mlγ-氨丙基三乙氧基硅烷和8ml乙烯基三乙氧基硅烷的混合物溶解于90ml甲醇中，加入1ml水并仔细混匀。该溶液在25℃下静置24小时。

一块聚乙烯薄膜浸于该溶液中，并使该薄膜在干燥的空气中慢慢干燥。该涂层在一温热的空气流中从容温热以完成该聚合反应。在聚乙烯薄膜表面上形成一光滑、均匀的涂层。

实施例10

2ml  γ-氨丙基三乙氧基硅烷和8ml甲基三乙氧基硅烷溶解于90ml甲醇中，加入1ml水并仔细混匀。该溶液在25℃静置24小时。

一块聚乙烯薄膜浸于该溶液中，并使该薄膜在干燥的空气中慢慢干燥。形成的涂层在一温热空气流中从容温热，以完成该聚合反应。在聚乙烯薄膜表面形成一光滑、均匀的涂层。

进一步还发现，此处所述的涂覆现象一般地是一种表面涂覆作用。例如，LDPE涂覆薄膜截面的扫描电镜和电子散射X-射线光谱分析结果提示了只有几微米厚的涂层附着于薄膜表面，而并没有明显地穿透进入薄膜之中。

阻挡涂层的表面性质和阻挡层性质由形成低聚物的单体的性质来控制。例如，用水解后的乙烯基苄基氨基硅烷涂覆的聚乙烯薄膜的临界表面张力约为55达因/厘米。与此形成对照的是，通过水解9份甲基三甲氧基硅烷与1份乙烯基苄基氨基硅烷混合物后在聚乙烯薄膜上形成的涂层，其临界表面张力仅为约23达因/厘米。一滴碳氢化合物油在该涂覆表面上的接触角大并且不会在该表面上铺展。相反，在未涂覆的薄膜表面上，这种油滴会慢慢铺展并润湿该薄膜。

如果想降低涂层对水气的敏感性，如另一个实施例，可以使乙烯基苄基氨基硅烷与烷基三甲氧基硅烷共同水解，以替换一些吸水的胺基和胺盐基团。选择合适的硅烷，并对所选择的硅烷化合物进行类似的调配，可得到具有所需性质的硅烷化合物。

水解前将具有乙烯基不饱和度的单体掺入到硅氧烷混合物中，并将得到的涂料接枝到薄膜的表面上，这样可以改善涂层在薄膜上的粘结。接枝反应可以通过在涂料中加入一种常用的自由基引发剂（如过氧化二枯基，dicumyl  peroxide），稍微加热而引发，或者在涂层干燥之后，采用电子束来引发接枝反应，如在本发明人的早期专利中所述。

如前所述，硅氧烷涂料与薄膜的接枝反应可以改善阻挡涂层与基体的粘结。当聚丙烯基体上的阻挡层涂料是一种乙烯基苄基氨基硅氧烷时，“斯科奇纱带试验”（“Scotchtape  test”（如本发明人的早期专利所述））从聚乙烯薄膜上除去了一些未接枝的涂料，但不会除去已与薄膜接枝的涂料。这一实验表明，电子束引发的接枝反应可以极大地改善涂层与基体的粘结。

如前所述的图1中的曲线显示了按照本发明，硅氧烷涂料应用于聚合物薄膜上时的功效。图中纵座标表示23℃时，24小时内每100平方英寸的薄膜表面可透过的氧气的毫升数（CC/100in²/24h.），横座标则表示以微米为单位的硅氧烷底漆涂层厚度，基体分别为38微米厚的聚丙烯（OPP），135微米厚的低密度聚乙烯薄膜（LDPE）以及13微米厚的聚酯（PET），这些基体用一种涂料涂覆或是不涂覆，涂料是用如前所述的方法，水解60%的甲醇和40%Dow Corning Z-6032的硅烷溶液而衍生制备的，以不同的厚度将涂料涂覆到薄膜上，并用电子束引发接枝聚合，电压为175KV，电子束用量为5兆拉德，详细说明请见本发明人的早期专利。从图中可以看出，在1个大气压下，未涂覆的薄膜有相当大的可透气性（约为70-95CC/100in²/24h.）;而5-22微米厚的涂层使薄膜具有优异的阻挡氧气透过的性质，氧气的透过率约为2.5-0.5CC/100in²/24h。另外，每一种这些涂覆过的薄膜的光雾低，同时能将用这些薄膜包装的产品的香料气味或是香气极好地保留在薄膜内，如后面所述的关于苎烯透过性试验（Limonene Transmission Test）的表2中所列的数据所示;涂覆过的薄膜与包装于其中的食品中的或其他产品中的香料和调味料化合物的相溶性明显降低-称作“秃滑（Scalping）”。

底漆厚度在10微米左右时，可使1个大气压和室温下的气体可透过率低于1CC/100in²/24h.。因此，几微米厚的涂层可以极大地改善薄膜的阻挡性质。这一过程也表明涂覆后的聚乙烯薄膜可极大地改善对油的阻挡性能。

图2所示的是上述的硅氧烷阻挡层系列底漆（PRIMER）与目前商业上的食品包装材料和类似的薄膜材料的比较图，这种比较是用作为温度的函数的氧气透过率来表示的。从图中可以看出，“PRIMER”曲线的斜率或者说是温度系数比以“SARAN”表示的DOW薄膜（聚偏二氯乙烯）的曲线斜率和以“EVAL”表示的薄膜的曲线斜率更为有利，或者至少能与“BAREX”薄膜相比拟。

下表1中所列的是，在LDPE薄膜双面涂有5微米厚的硅氧烷底漆后，光雾性能的改进情况，表2中所列的是LDPE和OPP薄膜都经涂覆后，苎烯透过性试验（Limonene  Transmission  Test）结果的突出的改进。

表1  135微米厚的LDPE薄

膜上的光雾测量：

5微米厚底漆双面涂覆

ASTM试验方法D-1003

样品  透过率%  光雾%

未处理薄膜  88.8  14.9

涂底漆薄膜  88.9  2.5

表2  LDPE/OPP薄膜的苎烯透过性

ASTM试验方法D-1653

（75°F-35%  R.H.）

样品  膜厚  苎烯损失  归一化

（微米）（mg/100in²/24h.）

未处理LDPE  135  8014.9  100.0

涂底漆LDPE  约145  6.0  0.07

未处理OPP  50  3359.6  100.0

涂底漆OPP  约60  31.8  0.94

苎烯透过性试验（D-1653）是已被食品包装工业中所接受的一种用于测量香料气味或调味料气味或香气的透过性的试验方法，包括用气相色谱测量苎烯在薄膜中的溶解度。表2表明，当LDPE薄膜用如上所述的硅氧烷涂料涂覆时，苎烯的损失量仅为6mg/100in²/24h.，而未涂覆或未处理的LDPE薄膜，苎烯的损失量是前者的千倍以上（8014.9）。采用涂覆过的OPP薄膜时，也可以保留极大量的香气。

上述的实施例主要是选用甲醇作溶剂来完成的。之所以选择甲醇是因为它容易使用，沸点较低，而且对硅烷和水都是一种优良的溶剂，也可选择其他能与水混溶，挥发蒸汽压高并且能溶解许多硅烷的溶剂，包括其他的醇，如乙醇和异丙醇。本发明也能有效地改善和提高阻挡薄膜的阻挡特性，这些薄膜包括乙烯-乙烯基醇共聚物，聚偏二氯乙烯共聚物，丙烯晴共聚物以及无定形尼龙阻挡薄膜。本领域熟练技术人员也可对本发明进行进一步的修正，这些修正并不能脱离本发明权利要求所限定的实质性范围。

Claims (26)

1、一种使有机聚合物薄膜具有基本上对气体如氧气、香料气味、调味料气味和香气，以及脂和油不可透过的性质的方法，包括：在一可混有水的能够溶解硅烷并且可挥发的溶剂中水解硅烷单体或硅烷单体的混合物，并使其达到平衡，将该溶液涂覆到聚合物薄膜上；使溶剂和水挥发以完全形成Si-O-Si键并且交联该硅烷，得到粘附于薄膜表面上的气体不可透过的硅氧烷阻挡涂层。

2、一种使有机聚合物薄膜具有基本上对气体如氧气、香料气味、调味料气味和香气，以及脂和油不可透过的性质的方法，包括：在一含水的醇溶液中水解硅烷单体或硅烷单体的混合物并使其达到平衡，将该溶液涂覆到该聚合物薄膜上;使溶剂和水挥发以完全形成Si-O-Si键并且交联该硅烷，得到粘附于薄膜表面上的气体不可透过的硅氧烷阻挡涂层。

3、如权利要求2所述的方法，其中，所述的醇为甲醇，所述的硅烷以下述结构式表示：

其中，R1、R2、R3和R4可以是相同的基团或者是不同的基团，并且是从下述的基团中选出的：

（1）醇盐基团，包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、2-甲氧基乙氧基;

（2）酸基，包括乙酸基、丙酸基;

（3）烷基，包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、苄基、环已基和高级烷基;

（4）芳基，包括苯基和烷基化苯基、萘基;

（5）卤代的烷基和芳基，包括氯丙基，1，1，1-三氟甲基，三氟丙基、五氟代苯基、3-（七氟异丙氧基）丙基，1H，1H，2H，2H，-全氟癸基;

（6）含胺基基团，包括3-（2-氨乙基氨基）丙基，γ-氨基丙基;（7）不饱和基团，包括烯丙基，γ-（甲基丙烯酰氧基）丙基（γ-（methacryloxy）propyi），乙烯基，γ-（丙烯酰氧基）丙基，3-（2-乙烯基苄氨基乙基）丙基;

（8）含环氧基的基团，包括3-（2，3-环氧丙氧基）丙基;以及

（9）含巯基的基团，包括3-巯基-丙基。

4、如权利要求2所述的方法，其中，所述的硅烷包括一种乙烯基苄基氨基硅烷。

5、如权利要求4所述的方法，其中，所述的乙烯基苄基氨基硅烷与甲基三甲氧基硅烷共同水解。

6、如权利要求5所述的方法，其中，所述的硅烷之间的体积比范围在9至1之间。

7、如权利要求2所述的方法，其中，所述的硅烷包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

8、如权利要求2所述的方法，其中，所述的硅氧烷涂层的涂覆厚度在几个至几十个微米的范围。

9、如权利要求8所述的方法，其中，所述的厚度在5至22微米的范围内。

10、如权利要求2所述的方法，其中，所述的硅氧烷化学接枝到薄膜上。

11、如权利要求10所述的方法，其中，所述的接枝反应是由过氧化物引发剂引发的。

12、如权利要求10所述的方法，其中，所述的接枝反应是由电子束辐射引发的。

13、一种使有机聚合物薄膜具有基本上对气体如氧气、香料气味、调味料气味和香气不可透过的性质的方法，包括：用一种硅烷涂料润湿该薄膜，并使该涂料在薄膜上产生物理吸附时与薄膜交联。

14、如权利要求13所述的方法，其中，采取进一步的步骤使所述的涂料化学接枝到薄膜上。

15、如权利要求14所述的方法，其中，所述的接枝是用一种过氧化物引发剂和电子光束引发接枝反应而完成的。

16、一种聚合物薄膜，该薄膜由一种有机聚合物薄膜基体和一种物理吸附在该聚合物薄膜表面上的交联的硅氧烷涂层所组成，所述的硅氧烷涂层使所述的表面具有对气体、香料气味、调味料气味和香气以及脂和油不可透过的表面特性。

17、如权利要求16所述的聚合物薄膜，其中所述的涂层是化学接枝到所述的薄膜基体的表面上。

18、如权利要求16所述的聚合物薄膜，其中，所述的涂层是由权利要求2所述的方法得到的。

19、如权利要求16所述的聚合物薄膜，其中，所述的涂层是由权利要求3所述的方法得到的。

20、如权利要求16所述的聚合物薄膜，其中，所述的涂层厚度在5至22微米的范围内。

21、如权利要求16所述的聚合物薄膜，其中，所述的涂层具有降低光雾的特性，而且涂层透明。

22、如权利要求16所述的聚合物薄膜，其中，所述的硅氧烷的硅烷前体包括一种乙烯基苄基氨基硅烷。

23、如权利要求22所述的聚合物薄膜，其中，所述的乙烯基苄基氨基硅烷与甲基三甲氧基硅烷共同水解。

24、如权利要求23所述的聚合物薄膜，其中，所述的硅烷之间的体积比在9至1的范围内。

25、如权利要求16所述的聚合物薄膜，其中，所述的硅氧烷的前体硅烷包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

26、如权利要求16所述的聚合物薄膜，基中，所述的有机薄膜是从由聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚偏二氧乙烯、乙烯-乙烯基醇聚合物、丙烯晴聚合物和无定形尼龙组成的一类聚合物选出的。

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