涂料乳液组合物,以及拒水/拒油纸材及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种涂料乳液组合物以及拒水／拒油纸材及其制造方法，在表面活性剂存在下，将含至少两个与硅键合的羟基基团的有机聚硅氧烷，含氨基的有机烷氧基硅烷与二羧酸酐的反应产物，以及含长链烷基和烷氧基基团但不含羟基基团的有机聚硅氧烷在水中乳化，分散而形成涂料乳液组合物。

【技术实现步骤摘要】
,以及拒水/拒油纸材及其制造方法
本专利技术涉及具有涂布均匀特征的。本专利技术还涉及 拒水、拒油纸材及其制造方法，该纸材可用于食品包装材料，用于包 含纸基的外包装材料，可用于包装巧克力和点心的外包装材料，或可 用于包装炸薯条、炸鸡、炸面巻、饼千和蛋糕的纸盒和纸袋，并可用 于包装汉堡包和油炸食品的外包装材料。
技术介绍
如对应于美国专利5254621的日本专利申请JP-A-5-98579,日本 专利申请JP-A-8-85760，对应于美国专利5827921的日本专利申请 JP-A-9-208826 ， 对应于美国专利6140414的日本专利申请 JP-A-2000-34410以及日本专利申请JP-A-2001-55510中所公开的，许 多可固化成橡胶涂层的交联聚硅氧烷乳液组合物在本领域是已知的。 这类组合物涂敷于织物、建筑构件和其它具有不规则表面的基体时进 行有效的涂敷处理是可行的。然而，当将这类涂料涂敷在薄膜，纸材 和其它具有较光滑表面的基材上形成薄涂层时会产生一些问题。由于 在涂敷步骤过程中涂层的重量会发生变化，因而不能形成厚度均匀的 涂层。具有抑制油渗透功能的拒水、拒油纸材通常被用作包装油腻食品 如油炸食品和含油、脂质食品等的食品包装材料和外包装材料。这类 拒水、拒油纸材不仅要求是完全拒水和拒油的，而且还必须是安全的。 已经提出的许多建议在本领域是众所周知的。近来，那些其中掺混了 有机氟树脂的拒水、拒油纸材已引起了人们对其安全性的关注。作为 替代品，日本专利申请JP-A8-209590和JP-A-9-87994公开了在纸基 上形成有拒水、拒油层的纸材。与掺混有有机氟树脂的先有技术拒水、拒油纸材相比，为了保证安全，那些在纸基上形成有拒水、拒油层的纸材是难以提供足够的拒 水和拒油性的。必须指出的是，特别是在纸材经弯折成纸盒或用作底 材时，其弯折部分的拒水和拒油性能会明显地受损。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供具有涂布均匀特征的涂料乳液组合 物。第二个目的是提供改进了拒水性和拒油性的拒水和拒油纸材以及制备该纸材的方法，其中该纸材经弯折后，在弯折处的拒水和拒油性 几乎不损失，并具有剥离性和安全特征。通过在表面活性剂的存在下，将如下定义的组分(A) - (F)在现该第一目的。在第一方面，本专利技术提供的包含 (A )100重量份分子中包含至少两个与硅键合的羟基基团的有机 聚硅氧烷，(B )0.5-20重量份含氨基的有机烷氧基硅烷与二羧酸酐的反应产物，(C)0-20重量份含环氧的有机烷氧基硅烷和/或其部分水解产物， (D ) 0-50重量份胶态二氧化硅和/或聚倍半硅氧烷， (E) 0-10重量份固化催化剂，以及(F ) 0.5-20重量份含长链烷基和烷氧基基团、但不含羟基基团的 有机聚硅氧烷，在表面活性剂存在下，在水中乳化和分散组分(A) - (F)。 由形成的涂层能均勻、充分地粘附在任何基体上。 当用该组合物处理纤维、纸张、薄膜、皮革和建筑材料时，形成的涂 层具有拒水性、防水性和隔离性。若被涂敷的基材的表面是比较规整 的话，则可获得最好的结果。该组合物也可用作粘合功能性无机填充 剂如光催化剂的粘合剂。用本专利技术组合物进行涂敷处理可形成均匀的涂层而不会出现厚度 差异。达到本专利技术第二个目的的实施方案是耐折性改进的、具有拒水、 拒油性能的纸材，该纸材包括纸基及其至少一个表面上涂有的拒水、 拒油、可剥离的聚硅氧烷树脂层。如果纸材包括通常的平面部分和弯折时弯折部分的话，则平面部分具有Kit值为至少9的耐油性，弯折 部分具有Kit值为至少8的耐油性(按J. TAPPI paper/pulp试验No 41-83，在20。C和50%湿度条件下测定)，平面部分具有至少R8的拒 水性，而弯折部分具有至少R7的拒水性(按J. TAPPI paper/pulp试 验No. 68:2000测定)。由于本专利技术纸材涂有具有拒水、拒油和剥离性能的聚硅氧烷树脂 层，因此，该纸材通常具有良好的拒水、拒油性能。即使纸材被弯折， 弯折部分的拒水、拒油性也几乎不损失。因此该纸材可用于食品包装 材料，用于包含纸基的外包装材料和包装巧克力和点心的外包装材料， 也可用于包装炸薯条、炸鸡、炸面圈、饼干和蛋糕的纸盒和纸袋，并 可用于包装汉堡包和油炸食品的外包装材料。本专利技术还提供了一种用于制造拒水、拒油纸材的方法，该方法包 括将主要包含水性聚硅氧烷树脂乳液的拒水、拒油组合物涂敷在纸基 的至少一个表面上，以使干涂层的重量达到至少1.0克/平方米，从而 形成了拒水、拒油、可剥离的聚硅氧烷树脂层。纸基选自硫酸盐浆纸、 非木浆纸、纸板、衬面纸、半透明防油纸以及羊皮纸。通过将主要包含水性聚硅氧烷树脂乳液的拒水、拒油组合物涂敷 在纸基的表面就可很简便地制得具有改进的拒水、拒油性能的纸材。本专利技术纸材因涂敷了具有拒水、拒油和可剥离性能的聚硅氧烷树 脂层而具有改进的拒水、拒油性能，即使经弯折，其拒水、拒油性能 也几乎无损失，或者在弯折部分在实际允许范围之内。因此，该拒水、 拒油纸材适用于商业食品包装和作为包装各种油腻食品如油炸食品以 及含油、脂质食品的外包装材料。具体实施例方式在本专利技术的公开内容中，符号(Cn-Cm)是指每基团含ii个碳原 子一m个碳原子的基团。所有份数都是指重量份，除非另有说明。第一个实施方案根据本专利技术的第一个实施方案的包含下列组分。组分(A)是每个分子中包含至少两个与硅键合的羟基基团的有 机聚硅氧烷， 一般是具有平均组成式(1)的有机聚硅氧烷<formula>complex formula see original document page 8</formula>(1)<formula>complex formula see original document page 8</formula>式中R各自独立地为d-C2。烷基基团或C6-Q。芳基基团。X各自 独立地为d-C2o烷氧基基团或羟基基团，条件是至少两个X是羟基基 团。下标"a"为O或为(Xa《1000的正数，"b"为10(Kb《10000的正 数，"c"为O或为0<cS1000的正数，100《axc+b^100000， r为1、 2 或3。具体地，R各自独立地选自C厂C20烷基基团和C6-C20芳基基团，例如链状烷基基团，如曱基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚 基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基及十八烷基; 环烷基基团，如环戊基、环己基及环庚基；以及芳基基团，如苯基、 甲苯基及萘基，而曱基是优选的。X各自独立地选自d-Cw (优选 d-C6 )烷氧基基团和羟基基团，适用的烷氧基基团的实例包括曱氧基、 乙氧基、丙氧基、丁氧基及戊氧基基团。如果"a"超过IOOO，得到的涂层的强度不足。因此，a为0或0 以上一1000的正数，优选为0以上一200的正数。如果"b"小于100， 得到的涂层柔性不足。如果"b"超过10000，得到涂层的鏘裂强度较 低。因此"b"为100-10000的正数，优选为1000-5000的正数。优选 的"c"为1-1000的正数。需指出的是，从交联来看，有机聚硅氧烷 (A)的分子中应包含至少两个与硅键合的羟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂料乳液组合物，该组合物包含：　　　　（Ａ）１００重量份每分子中包含至少两个与硅键合的羟基基团的有机聚硅氧烷，　　　　（Ｂ）０．５－２０重量份含氨基的有机烷氧基硅烷与二羧酸酐的反应产物，　　　　（Ｃ）０－２０重量份含环氧的有机烷氧基硅烷和／或其部分水解产物，　　　　（Ｄ）０－５０重量份胶态二氧化硅和／或聚倍半硅氧烷，　　　　（Ｅ）０－１０重量份固化催化剂，以及　　　　（Ｆ）０．５－２０重量份含长链烷基和烷氧基基团、但不含羟基基团的有机聚硅氧烷，　　　　在表面活性剂存在下在水中乳化、分散组分（Ａ）－（Ｆ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大泽芳人，山本谦儿，渡边泰则，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]