[发明专利]糖脂肪酸酯胶乳阻隔涂料组合物

说明书

本公开描述了使用能够对表面进行改性的阻隔涂料组合物处理纤维素材料的方法，包括使这种表面表现出阻隔功能，例如耐油和耐油脂性、耐水性等。所公开的方法提供了将至少一种糖脂肪酸酯(SFAE)与聚合物结合，并将这种结合物施加到包括基于纤维素的材料的基材上。还公开了包含SFAE和聚合物的结合物的组合物，包括这种组合物用于降低所述聚合物的粘连效应而不影响用所述组合物涂覆的制品的阻隔性能或折叠性的用途。此外，SFAE‑聚合物组合物的粘连等级数据可以用来确定可以利用粘附性质来制备组合物的条件，所述组合物能够对制品进行有效热密封。

技术领域

本发明大体上涉及用阻隔涂料处理表面，更具体地涉及用阻隔涂料组合物处理这种表面，所述阻隔涂料组合物包含糖脂肪酸酯(SFAE)和聚合物以及任选地颜料和其他功能性化学品，使得可以扩宽所应用的聚合物的类型和数量——包括可在其应用中使用的温度和压力——以控制粘附性。

背景技术

许多需要显著的耐油和耐油脂性的耐油和耐油脂性(OGR)应用依赖于化学保持手段，特别是使用含氟化合物(FC)。在低固体施胶压榨应用和直接对纤维的湿部应用中，FC化学在其性能和其有效性方面是非常独特的。这两种施用方法都可以实现高水平的油脂保持，高水平的油脂保持可以在使用这种化学物质制成的产品被以可能破坏表面的某种方式折叠或使产生折痕时保持。造纸和包装工业多年来一直致力于替代化学品，但迄今为止没有一种具有FC的有效性。

另一种可选择的方法是通过某种涂覆方法对基材进行表面处理来创建物理屏障。已经测试了几种化学物质和涂覆方法。通过多层“涂覆”和正确选择材料，可创建对油脂(以及水)的无缺陷(针孔)的物理屏障。然而，许多OGR应用要求产品被折叠、具有折痕或以可容易地使涂料“开裂”的方式成型，从而在物理屏障中产生缺陷以及油和油脂的进入点。解决这个问题的一个方法是选择非常柔软且柔顺的阻隔材料，并使用不含(或非常低水平)颜料/无机材料的涂料。非常柔顺的涂料能够经受折叠而不开裂。含有相对高水平胶乳的阻隔涂料是这些方法中最成功的方法之一。

许多基于聚合物的涂料(包括含胶乳的涂料)为配制的材料，其通过涂布机施加到基材上，然后卷绕成卷(例如在纸和纸板的应用中)。在随后的操作中，在某些条件下，其中的聚合物可以像粘合两个表面在一起的粘合剂一样起作用。这种含胶乳的涂料可能出现的问题是它们在卷绕成卷时可能粘连。这基本上是无意的粘附，并且导致涂覆的材料的卷形成不能展开的卷材，使得卷完全不可用。

这种粘连的原因可能是多方面的，并且包括但不限于低效固化；基材未适当地适应环境；在低温、高环境湿度下具有高粘附特性的柔性粘合剂；涂膜粘度太强或太高导致缓慢或不完全干燥；涂膜粘度太弱或太低导致不能有效地润湿；涂料是太冷的或混合的；通过干燥系统的空气流量低或不足；基材在干燥过程中吸收并保留过量的水分；基材背面上的高热使涂料再次软化。

可以使用防粘剂来解决这些问题。常用的颜料包括：云母、滑石、碳酸钙、白炭或玉米淀粉。然而，防粘剂包括但不限于石松粉；矿物填料例如二氧化钛；硅粉；氧化铝；一般金属氧化物；发酵粉；硅藻土等。还可以使用具有低表面能的聚合物和其他添加剂，包括各种氟化聚合物、硅酮添加剂、聚烯烃和热塑性塑料、蜡、造纸工业中已知的脱胶剂，所述脱胶剂包括具有烷基侧链的化合物，例如具有16个或更多个碳的化合物等。但这些防粘剂倾向于通过影响涂料的阻隔性能或经受折叠的能力而不利地影响涂料的性能。

每家大型胶乳公司和许多特种化学品公司都有经过测试的“阻隔”产品。然而，通过折叠而具有给出的良好性能的方法往往会表现出高粘性以及由此产生的粘连。

尽管如此，虽然在大多数情况下需要消除粘性，但调节聚合物的粘结性能也是有价值的方法。因此，非常期望涂覆的制品具有改善的不粘连性能，包括需要提供具有改善的不粘连性能而不影响阻隔性能的涂料组合物，以及使用这种组合物使粘附性可调节的涂覆方法。

发明内容