阻隔组合物制造技术

本公开涉及阻隔组合物。所述阻隔组合物可包含通过使包含乙烯基芳族单体和选自丁二烯、(甲基)丙烯酸烷基酯及其混合物的第二单体的单体聚合形成的共聚物和固体级低聚物。在一些实施方案中，所述乙烯基芳族单体和第二单体在所述固体级低聚物存在下聚合。在本文中还描述了包含所述阻隔组合物的纸产品和制造所述纸产品的方法。本文中公开的阻隔组合物可用于为纸产品提供水、湿气、脂、油和/或氧耐受性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阻隔组合物对相关申请的交叉引用本申请要求2015年3月6日提交的美国临时申请No.62/129,300的权益，其全文出于各种目的经此引用并入本文。公开领域本公开涉及阻隔组合物，更特别涉及包括共聚物和固体级低聚物的阻隔组合物以及制造和使用所述阻隔组合物的方法。
技术介绍
阻隔性质在降低水分、油、脂、香气和在一些情况下细菌的渗透方面是重要的。例如，根据纸内的湿含量，纸和纸基产品会收缩或溶胀并且这样的收缩和溶胀会造成撕裂。持续的趋势是用塑料膜(如聚乙烯和聚丙烯)涂覆纸产品以提供湿气阻隔防护。但是，尽管这些膜提供良好的湿气阻隔性质，但它们限制纸产品的再循环能力。塑料膜不瓦解，需要特殊设备将纸产品与阻隔膜分离。考虑到已知阻隔膜的上述限制，仍然需要在降低水分、油、脂、香气和在一些情况下细菌的渗透方面表现出充分阻隔性质但容易从可再循环基底上分离、降解的阻隔组合物。本文中公开的组合物和方法解决这一需求。公开概述公开了一种阻隔组合物，其包含通过使包含乙烯基芳族单体和选自丁二烯、(甲基)丙烯酸烷基酯及其混合物的第二单体的单体聚合形成的共聚物和固体级低聚物。在一些实施方案中，所述乙烯基芳族单体和所述第二单体在所述固体级低聚物存在下聚合。所述阻隔组合物中的固体可包含50重量％或更多的所述共聚物和固体级低聚物。所述乙烯基芳族单体可包括苯乙烯、烷基苯乙烯或其组合。所述第二单体可包括丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、任选交联单体、或其组合。所述固体级低聚物可衍生自包括选自苯乙烯、烷基苯乙烯、(甲基)丙烯酸或其盐或酯、(甲基)丙烯酸烷氧基酯及其组合的单体的单体。在一些实施方案中，所述阻隔组合物可通过使苯乙烯和丁二烯在所述固体级低聚物存在下聚合形成。在一些实施方案中，所述阻隔组合物可衍生自4重量％-80重量％苯乙烯、4重量％-80重量％丁二烯和10重量％-45重量％固体级低聚物。在另一些实施方案中，所述阻隔组合物可衍生自25重量％-50重量％苯乙烯、30重量％-45重量％丁二烯和20重量％-30重量％固体级低聚物。所述共聚物可共价连接到所述固体级低聚物上。在一些实施方案中，所述共聚物接枝到所述固体级低聚物的表面上。所述阻隔组合物的共聚物可具有至少250,000道尔顿，例如250,000道尔顿至750,000道尔顿的重均分子量。所述阻隔组合物的固体级低聚物可具有20,000道尔顿或更低，例如5,000道尔顿至10,000道尔顿的重均分子量。所述阻隔组合物可包含添加剂，如颜料。在一些实施方案中，所述颜料是粘土。所述颜料可以为所述阻隔组合物的1重量％-50重量％。在一些实施方案中，所述阻隔组合物基本不含低分子量表面活性剂。所述阻隔组合物可作为包含所述共聚物和所述固体级低聚物的水分散体提供。在一些实施方案中，所述水分散体具有至少40％的固含量。在本文中还描述了包含所述阻隔组合物的纸产品。在一些实施方案中，所述阻隔组合物可作为纸上的涂层提供。所述阻隔组合物可以为纸的0.01至2.5重量％。在一些实施方案中，所述阻隔组合物可在纸上具有5克/平方米至30克/平方米的涂布重量。在一些实施方案中，所述纸包含由纤维素纤维形成的纸幅并遍及所述纸幅提供所述阻隔组合物。所述阻隔组合物可以为所述纸幅的5至30重量％。本文中公开的阻隔组合物可用于为纸提供水、湿气、脂、油和/或氧耐受性。在一些实施方案中，所述纸可表现出25克/平方米或更小的Cobb值。在一些实施方案中，所述纸具有在25℃和50RH％下测量时每24小时35克/平方米或更小的湿气透过率。在一些实施方案中，所述纸可具有在25℃和50RH％下测量时每24小时10克/平方米至25克/平方米的湿气透过率。在一些实施方案中，所述纸具有如通过ASTMWK20008测定的在60℃和60psi下每24小时2或更小的抗粘连性。在本文中还描述了制造包含所述阻隔组合物的纸产品的方法。所述方法可包括使纤维素纤维与本文所述的任何阻隔组合物接触。在一些实施方案中，使纤维素纤维与阻隔组合物接触可包括用包含所述阻隔组合物的水分散体涂布包含所述纤维素纤维的纸幅。在一些实施方案中，涂布所述纸幅包括在所述纸幅上喷涂包含所述阻隔组合物的水分散体。在一些实施方案中，使所述纤维素纤维与所述阻隔组合物接触可包括将包含所述阻隔组合物的水分散体与包含所述纤维素纤维的水性浆料混合以形成混合物，由所述纤维素纤维和所述阻隔组合物的混合物形成纸幅。在下列说明书中阐述一个或多个实施方案的细节。其它特征、目的和优点从说明书、附图和权利要求书中显而易见。附图简述并入并构成本说明书的一部分的附图显示本公开的几个实施方案，并与说明书一起用于解释本公开的原理。图1是显示实施例1-6和对比例1-4中的阻隔组合物的液态水耐受性的条形图。图2是显示实施例1-6和对比例1-4中的阻隔组合物在25℃、50％RH下的湿气透过率性能的条形图。图3是显示实施例1-6和对比例1-4中的阻隔组合物在60℃、60psi、24小时下的抗粘连性的条形图。公开描述在本文中公开了包含衍生自第一单体和第二单体的共聚物和固体级低聚物的阻隔组合物，其中第一单体和第二单体在所述固体级低聚物存在下聚合。所述阻隔组合物可以是包含所述共聚物和所述固体级低聚物的水分散体。还公开了制造和使用所述阻隔组合物的方法。第一单体可包括本领域中已知的任何芳族单体。在一些实施方案中，该芳族单体可以是烯属取代的芳族化合物。烯属取代的芳族化合物的实例可包括乙烯基芳族单体，如苯乙烯，烷基苯乙烯，如α-和p-甲基苯乙烯、α-丁基苯乙烯、4-正丁基苯乙烯、4-正癸基苯乙烯和乙烯基甲苯，或茚、甲基茚或其组合。在一些实施方案中，第一单体是乙烯基芳族单体。该共聚物可衍生自按重量计40％或更多、45％或更多、50％或更多、55％或更多、60％或更多、65％或更多、70％或更多、75％或更多、80％或更多、或85％或更多的芳族单体。在一些实施方案中，该共聚物衍生自按重量计95％或更少、90％或更少、85％或更少、80％或更少、75％或更少、70％或更少、65％或更少、或60％或更少的芳族单体。在一些实施方案中，该共聚物可衍生自按重量计40％至95％、40％至90％、45％至90％、45％至80％、或50％至80％的芳族单体。第二单体可包括本领域中已知的任何烯属不饱和脂族单体。在一些实施方案中，该烯属不饱和脂族单体可包括共轭二烯、(甲基)丙烯酸烷基酯或其组合。共轭二烯的实例可包括直链、支链和环形二烯，如丁二烯、戊二烯、己二烯、庚二烯、辛二烯、异戊二烯、2-乙基丁二烯、Z-叔丁基丁二烯、环己二烯、环戊二烯及其组合。(甲基)丙烯酸烷基酯单体的实例可包括具有3至6个碳原子的α,β-单烯属不饱和单羧酸与具有1至12个碳原子的链烷醇的酯(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸或衣康酸与C1-C12、C1-C10、C1-C8或C1-C4链烷醇的酯)。在一些实例中，该(甲基)丙烯酸烷基酯单体可包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯或其组合。该共聚物可衍生自按重量计5％或更多、10％或更多、15％或更多、20％或更多、25％或更多、或30％或更多的第二单体。在一些实施方案中，该共聚物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻隔组合物，其包含：衍生自乙烯基芳族单体和选自丁二烯、(甲基)丙烯酸烷基酯及其混合物的第二单体的共聚物，和固体级低聚物，其中所述乙烯基芳族单体和所述第二单体在所述固体级低聚物存在下聚合，且其中所述组合物中的固体包含50重量％或更多的所述共聚物和固体级低聚物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.06 US 62/129,3001.一种阻隔组合物，其包含：衍生自乙烯基芳族单体和选自丁二烯、(甲基)丙烯酸烷基酯及其混合物的第二单体的共聚物，和固体级低聚物，其中所述乙烯基芳族单体和所述第二单体在所述固体级低聚物存在下聚合，且其中所述组合物中的固体包含50重量％或更多的所述共聚物和固体级低聚物。2.权利要求1的阻隔组合物，其中所述乙烯基芳族单体包括苯乙烯、烷基苯乙烯或其组合。3.根据权利要求1-2任一项的阻隔组合物，其中第二单体包括丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、任选交联单体或其组合。4.权利要求1-3任一项的阻隔组合物，其中所述固体级低聚物衍生自包括选自苯乙烯、烷基苯乙烯、(甲基)丙烯酸或其盐或酯、(甲基)丙烯酸烷氧基酯及其组合的单体的单体。5.权利要求1-4任一项的阻隔组合物，其中所述固体级低聚物是苯乙烯-丙烯酸共聚物的胺盐、苯乙烯-丙烯酸共聚物的铵盐或其组合。6.权利要求1-5任一项的阻隔组合物，其中所述共聚物通过使苯乙烯和丁二烯在所述固体级低聚物存在下聚合形成。7.权利要求1-6任一项的阻隔组合物，其中所述阻隔组合物衍生自4重量％-80重量％苯乙烯、4重量％-80重量％丁二烯和10重量％-45重量％固体级低聚物。8.权利要求7的阻隔组合物，其中所述阻隔组合物衍生自25重量％-50重量％苯乙烯、30重量％-45重量％丁二烯和20重量％-30重量％固体级低聚物。9.权利要求1-8任一项的阻隔组合物，其中所述共聚物具有至少250,000道尔顿的重均分子量。10.权利要求9的阻隔组合物，其中所述共聚物具有250,000道尔顿至750,000道尔顿的重均分子量。11.权利要求1-8任一项的阻隔组合物，其中所述固体级低聚物具有20,000道尔顿或更小的重均分子量。12.权利要求11的阻隔组合物，其中所述固体级低聚物具有5,000道尔顿至10,000道尔顿的重均分子量。13.权利要求1-12任一项的阻隔组合物，其中所述共聚物共价连接到所述固体级低聚物上。14.权利要求1-13任一项的阻隔组合物，其中所述共聚物接枝到所述固体级低聚物的表面上。15.权利要求1-14任一项的阻隔组合物，其中所述阻隔组合物是包含所述共聚物和所述固体级低聚物的水分散体。16.权利要求15的阻隔组合物，其中所述水分散体具有至少40％的固含量。17.权利要求1-16任一项的阻隔组合物，其进一步包含颜料。18.权利要求17的阻隔组合物，其中所述颜料是粘土。19.权利要求1-18任一项的阻隔组合物，其中所述颜料为所述阻隔组合物的1重量％-50重量％。20.权利要求1-19任一项的阻隔组合物，其中所述组合物基本不含低分子量表面活性剂。21.权利要求1-20任一项的阻隔组合物，其中所述固体级低聚物衍生自具有20,000道尔顿或更小的重均分子量的苯乙烯-丙烯酸共聚物的盐。22.权利要求1-21任一项的阻隔组合物，其中所述共聚物具有核壳结构。23.纸，其包含权利要求1的阻隔组合物。24.权利要求23的纸，其中所述纸表现出25克/平方米或更小的Cobb值。25.权利要求23或24的纸，其中所述阻隔组合物作为纸幅上的涂层提供。26.权利要求25的纸，其中所述阻隔组合物为纸的0.01至2.5重量％。27.权利要求23-26任一项的纸，其中所述阻隔组合物具有5克/平方米至30克/平方米的涂布重量。28.权利要求23或24的纸，其中所述纸包...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·海耶斯，R·普鲁尔克斯，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE