[发明专利]包括可堆肥涂层的涂覆的基底及其生产方法

说明书

本发明的实施方案涉及涂覆的基底，其包括具有第一和第二主表面的基底和位于该基底的第一和第二主表面的至少一个上的可堆肥涂层。该基底包括纤维素材料。该可堆肥涂层包括至少一种可堆肥聚合物和分散剂，并且可以以小于约20克/平方米的涂层重量位于该基底上。该涂覆的基底具有根据TAPPI 559试剂盒测试所测量的约4至约12的耐油脂性。在一些实施方案中，该可堆肥涂层由该可堆肥聚合物和分散剂的水性分散体形成。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年12月20日提交的序号为62/436615的美国临时申请的权益。

技术领域

本公开内容的实施方案通常涉及可堆肥涂覆的基底和生产可堆肥涂覆的基底的方法。更具体地，本公开内容的实施方案涉及可堆肥涂覆的基底，该基底包含涂覆有包括至少一种可堆肥聚合物和分散剂的可堆肥涂层的纤维素基底，该可堆肥涂覆的基底具有改进的耐油脂性。

背景

水基聚合物分散体被用于各种技术应用如粘合剂、粘结剂、施胶剂、密封剂、底漆、油墨、油漆、种子或谷物包覆体系以及纸涂层。这样的分散体还用于制药工业以用于药物递送、用于医学测试试剂盒或用作化妆品中的添加剂。这种分散体的一种用途已经是形成纸、纸板包装、塑料膜和容器上的阻隔涂层。然而，用于形成这种分散体和涂层的合成聚合物典型地来源于石油。这有时候使该聚合物难以再循环或堆肥，并且结果，该聚合物在需要可生物降解性或可堆肥性的填埋场可能是成问题的。

此外，甚至在利用可堆肥或可生物降解的聚合物的情况下，传统水基聚合物涂层利用大量的不可堆肥材料，其阻止所得聚合物涂层被生物降解。具体地，这些水基聚合物涂层包括将可堆肥或可生物降解的聚合物溶解在挥发性有机溶剂中，将所溶解的材料涂覆到基底上，并且然后除去溶剂。然而，这在处理和处置这样的挥发性化合物中产生了问题。这些问题包括毒性、可燃性和环境污染。另外，这样的膜还会在涂层中留下一些残留溶剂，这会不利地影响和违反对食品接触法规的遵守。

用于制造包含可生物降解聚合物的涂层的可替代地尝试包括熔融这样的聚合物，并且然后将它们挤出到膜上。然而，这经常需要在高温下加工该聚合物，这可引起该聚合物过早降解。其他方法采用材料和能量密集型的挤出和拉伸技术。另外，熔融挤出的聚合物涂层典型地得到这样的涂层重量，其对许多涂层应用如在纸或其他纤维素基底上的涂层而言是不期望的。取决于所包含的基底或多个基底，熔融挤出的聚合物的这些限制可以是禁止性的。

概述

因此，仍然需要这样的水基聚合物涂覆方法，其实现了可堆肥或可生物降解的聚合物涂层，而没有挥发性有机溶剂。此外，存在对于如下这样的可堆肥或可生物降解的涂层的进一步需要，其实现了期望的较低涂层重量，同时保持了期望的阻隔性能如耐油和油脂性能。本公开内容的实施方案满足这些需要。

各种实施方案包括一种涂覆的基底，其包括具有第一和第二主表面的基底和位于该基底的第一和第二主表面的至少一个上的可堆肥涂层。该基底包括纤维素材料。该可堆肥涂层包括至少一种可堆肥聚合物和分散剂，该可堆肥涂层具有基于干重计小于约20克/平方米(gsm)的涂层重量。该涂覆的基底具有根据TAPPI 559试剂盒测试所测量的约4至约12的耐油脂性。

本文中所述的各种实施方案还包括一种生产可堆肥涂覆的基底的方法，该可堆肥涂覆的基底包含基底和可堆肥涂层。该方法包括通过将包含至少一种可堆肥聚合物和水的水性分散体施加到基底上，来生产该可堆肥涂覆的基底。该基底可包括纤维素材料并且该可堆肥涂层可具有基于干重计小于或等于约20克/平方米(gsm)的涂层重量。此外，该可堆肥涂覆的基底可表现出根据TAPPI 559试剂盒测试所测量的4-12的耐油脂性。

因此，本文中的各种实施方案提供这样的方法，其有效地将可堆肥聚合物的水性分散体施加到可堆肥基底上。此外，本文中的各种实施方案提供具有耐油和油脂性能的可堆肥涂覆的基底。其他特征将从以下的详细描述和所附权利要求中变得显而易见。

详细描述