水基阻挡涂层制造技术

本文提供一种适合于用作阻挡涂层的水基阻挡涂料组合物，所述组合物包含(A):(i)(A)总重量40至95wt％在(d)0至40％wt％分子量Mn为500至10,000的降解淀粉存在下，可通过自由基(共)聚合含下述组分的烯键式不饱和单体共混物获得的水性聚合物组合物：(a)0至70wt％至少一种任选取代的苯乙烯，(b)最多100wt％至少一种(甲基)丙烯酸C1‑C4‑烷酯，(c)0至10wt％其他烯键式不饱和可共聚单体，其中(a)+(b)+(c)+(d)之和为100％；(ii)(A)总重量2至55wt％任选地与(i)的组分一起聚合的聚乙烯醇(PVA)；(iii)(A)总重量2至30wt％的增塑剂；(iv)(A)总重量5至30wt％含任选地以与松香的混合物形式的C16‑C18链烯基烯酮二聚体的组合物，其中C16‑C18链烯基烯酮二聚体:松香之比为100:0至25:75；(v)(A)总重量5至20wt％的胶凝剂；和(B)：填料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水基阻挡涂层
本专利技术涉及纸张和纸板的阻挡涂层，尤其形成阻挡涂层用的水基阻挡涂料组合物，和阻挡涂布纸张与纸板的方法。
技术介绍
水基阻挡涂层中的主要成分是聚合物。影响聚合物阻挡性能的因素一般地为结晶度，取向，分子结构和极性，以及大气条件。另外，在基底上形成无针孔膜的能力是关键的。分散体的成膜是指当干燥时聚合物粒子的聚结。成膜从水蒸发和填充聚合物粒子进行到因毛细力导致的这些粒子的变形，和最后到聚合物分子跨越粒子边界相互扩散。当旨在无针孔的阻挡层时，良好且均匀的膜是关键的。当折叠时，龟裂成为现有技术的阻挡涂层应用中最大的问题，从而导致阻挡性能的损失。
技术实现思路
本专利技术的目的因此是提供水基阻挡涂料组合物和用于阻挡涂布纸张与纸板的方法，用本专利技术的水基涂料组合物的一层或多层涂布的物体，和本专利技术的水基阻挡涂料组合物用于在纸张或纸板上形成油脂阻挡层的用途。为了克服上述问题，通过特征在于独立权利要求中描述的组合物和方法，实现本专利技术的目的。本专利技术的优选实施方案公开于从属权利要求中。本专利技术基于下述理念：提供一种水基阻挡涂料组合物，除了可由烯键式不饱和单体共混物获得的水性聚合物组合物(i)以外，它还包含：(ii)(A)的总重量2至55wt％的聚乙烯醇(PVA)；(iii)(A)的总重量0至30wt％的增塑剂；(iv)(A)的总重量0至30wt％的包含C16-C18链烯基烯酮二聚体，任选地作为与松香的混合物形式的组合物；(v)(A)总重量0至20wt％的胶凝剂。本专利技术组合物的优点是，提供当折叠时抗龟裂的阻挡涂层，尤其油脂阻挡涂层。附图说明以下通过优选实施方案，参考附图更加详细地描述本专利技术，其中：图1示出了第一组皱褶试验图像；图2示出了第二组皱褶试验图像；图3示出了第三组皱褶试验图像。具体实施方式本文提供一种水基阻挡涂料组合物，其包含：(A):(i)(A)总重量40至95wt％在(d)0至40％wt％分子量Mn为500至10,000的降解淀粉存在下，可通过自由基乳液(共)聚合含下述组分的第一烯键式不饱和单体共混物获得的水性聚合物组合物：(a)0至70wt％至少一种任选取代的苯乙烯，(b)最多100wt％至少一种(甲基)丙烯酸C1-C4-烷酯，(c)0至10wt％其他烯键式不饱和可共聚单体，其中(a)+(b)+(c)+(d)之和为100％；(ii)(A)总重量2至55wt％任选地与(i)的组分一起聚合的聚乙烯醇(PVA)；(iii)(A)总重量0至30wt％的增塑剂；(iv)(A)总重量0至30wt％含任选地为与松香的混合物形式的C16-C18链烯基烯酮二聚体的组合物，其中C16-C18链烯基烯酮二聚体:松香之比为100:0至25:75；(v)(A)总重量0至20wt％的胶凝剂；和任选地(B)：填料。该水性聚合物组合物(A)不需要包含苯乙烯。然而，(a)组单体的用量优选为20至60％，更优选30至60wt％。合适的(a)组单体的实例包括苯乙烯和取代苯乙烯，例如α-甲基苯乙烯，乙烯基甲苯，乙基乙烯基甲苯，氯甲基苯乙烯，及其混合物。(b)组单体的用量可以是最高到100wt％，当水性聚合物组合物在不存在淀粉(d)和苯乙烯(a)的情况下聚合时。然而，(b)组单体的用量优选80至30％，更优选60至30wt％。合适的(b)组单体的实例包括丙烯酸C1-C4-烷酯，甲基丙烯酸C1-C4-烷酯或其混合物，例如丙烯酸正丁酯，丙烯酸异丁酯，丙烯酸叔丁酯，和丙烯酸2-丁酯，和相应的甲基丙烯酸丁酯类，甲基丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸异丁酯，甲基丙烯酸叔丁酯，和甲基丙烯酸2-丁酯，和此外，丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯或甲基丙烯酸丙酯。至少两种异构丙烯酸丁酯的混合物是可能的，可能地混合比为10:90至90:10。优选的(b)组单体是丙烯酸正丁酯。合适的(c)组单体是进一步的烯键式不饱和单体，例如丙烯酸乙基己酯，丙烯酸硬脂酯，甲基丙烯酸硬脂酯，以及丙烯酸和甲基丙烯酸与具有大于4个碳原子的醇的进一步的酯，和此外，丙烯腈，甲基丙烯腈，丙烯酰胺，乙酸乙烯酯或阴离子共聚单体，例如丙烯酸，甲基丙烯酸，苯乙烯磺酸。尤其优选的(c)组单体是丙烯酸和苯乙烯磺酸。然而，优选(c)组单体的用量为0wt％。淀粉(d)可视需要在聚合段中存在。天然淀粉，例如土豆，小麦，玉米，大米或木薯淀粉合适作为淀粉，优选土豆淀粉。优选使用具有大于或等于80％的高支链淀粉含量的淀粉类型。尤其优选支链淀粉含量>95％的土豆淀粉。也可使用化学改性淀粉，例如羟乙基-或羟丙基-淀粉，或含有阴离子基团的淀粉，例如淀粉磷酸盐，或含有季铵基的阳离子淀粉，优选其取代度DS＝0.01-0.2。取代度DS表示相对于每一葡萄糖单元，在淀粉内平均包含的阳离子基团的数量。尤其优选含有季铵基和阴离子基团，例如羧酸根和/或磷酸根基团二者，且也可任选地化学改性，例如羟基烷基化或烷基酯化的两性淀粉。可通过对所述淀粉类型进行氧化，热，酸或酶降解，获得根据本专利技术使用的淀粉(d)。优选淀粉的氧化降解。在建立淀粉的所需分子量之后优选使用的氧化剂，例如高氯酸盐，过氧二硫酸盐或过氧化氢，或其组合对于降解适合。尤其优选为了改进淀粉的溶解性能通常进行的用高氯酸盐降解淀粉，和例如在后续的接枝共聚之前立即可进行的例如用过氧化氢进一步降解。在这一情况下，以0.3至5.0wt％的浓度使用过氧化氢(以100％形式计算)，基于所使用的淀粉。过氧化氢的用量取决于淀粉要降解的分子量。按照这一方式降解的淀粉(d)的平均分子量Mn优选为500至10,000，结果是一方面确保乳液聚合物的良好分散，和另一方面，避免聚合批料的过早交联和沉淀。在例如通过已知方法用右旋糖酐标准物校正之后，可容易地通过凝胶渗透色谱分析测定降解淀粉的平均分子量。例如在"MethodsinCarbohydrateChemistry"，第IV卷，AcademicPressNewYorkandFrankfurt,1964，第127页中描述的测粘度方法也适合于表征。所测定的特性粘度因此优选为0.05至0.12dl/g。选择聚合物组合物的单体，以便所得(共)聚合物的玻璃化转变温度优选为-40℃至50℃，优选-10℃至30℃。尤其优选用含过氧化氢和金属离子的氧化还原体系聚合。可通过添加油溶性、几乎不水溶的自由基引发剂，继续聚合。优选在添加第二淀粉批次期间连续添加油溶性、几乎不水溶的自由基引发剂以供在用水溶性氧化还原体系聚合之后后续活化，并由其完成聚合。组合物(A)的总浓度典型地为10至50wt％，优选20至45wt％。在(A)中水性聚合物组合物(i)的用量优选为(A)总重量的40至95wt％。可通过一起聚合所述组分，即通过在聚乙烯醇(PVA)(ii)存在下，聚合组分(i)，获得(i)和(ii)的混合物。当通过一起聚合PVA(ii)与(i)的组分，获得(i)和(ii)的混合物时，(i):(ii)之比优选为45:55至60:40，更优选1:1。进一步当通过一起聚合PVA(ii)与(i)的组分获得(i)和(ii)的混合物时，在(A)中(i)的用量优选为(A)总重量的45至60wt％。在一个实例中，在(d)0至40wt％分子量Mn为500至10,000的降解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水基阻挡涂料组合物，其包含：(A):(i)(A)的总重量40至95wt％的在(d)0至40％wt％分子量Mn为500至10,000的降解淀粉存在下，可通过自由基(共)聚合含下述组分的烯键式不饱和单体共混物获得的水性聚合物组合物：(a)0至70wt％至少一种任选取代的苯乙烯，(b)最多100wt％至少一种(甲基)丙烯酸C1‑C4‑烷酯，(c)0至10wt％其他烯键式不饱和可共聚单体，其中(a)+(b)+(c)+(d)之和为100％；(ii)(A)的总重量2至55wt％的任选地与(i)的组分一起聚合的聚乙烯醇(PVA)；(iii)(A)的总重量的2至30wt％的增塑剂；(iv)(A)的总重量5至30wt％的含任选地以与松香的混合物形式的C16‑C18链烯基烯酮二聚体的组合物，其中C16‑C18链烯基烯酮二聚体:松香之比为100:0至25:75，优选8:2至2:8；(v)(A)的总重量的5至20wt％的胶凝剂；和(B)：填料，其中(A):(B)之比为2:5至1:1。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.31 FI 201560361.一种水基阻挡涂料组合物，其包含：(A):(i)(A)的总重量40至95wt％的在(d)0至40％wt％分子量Mn为500至10,000的降解淀粉存在下，可通过自由基(共)聚合含下述组分的烯键式不饱和单体共混物获得的水性聚合物组合物：(a)0至70wt％至少一种任选取代的苯乙烯，(b)最多100wt％至少一种(甲基)丙烯酸C1-C4-烷酯，(c)0至10wt％其他烯键式不饱和可共聚单体，其中(a)+(b)+(c)+(d)之和为100％；(ii)(A)的总重量2至55wt％的任选地与(i)的组分一起聚合的聚乙烯醇(PVA)；(iii)(A)的总重量的2至30wt％的增塑剂；(iv)(A)的总重量5至30wt％的含任选地以与松香的混合物形式的C16-C18链烯基烯酮二聚体的组合物，其中C16-C18链烯基烯酮二聚体:松香之比为100:0至25:75，优选8:2至2:8；(v)(A)的总重量的5至20wt％的胶凝剂；和(B)：填料，其中(A):(B)之比为2:5至1:1。2.权利要求1的水基阻挡涂料组合物，其中(i)+(ii)+(iii)+(iv)+(v)之和为100％。3.权利要求1或2的水基阻挡涂料组合物，其中PVA(ii)选自分子量等于或小于50000的完全或部分水解的等级的组。4.权利要求1-3任何一项的水基阻挡涂料组合物，其中增塑剂(iii)选自甘油，聚乙二醇(PEG)，山梨醇及其混合物。5.权利要求1-6任何一项的水基阻挡涂料组合物，其中胶凝剂(v)是蛋白质或藻酸盐。6.权利要求5的水基阻挡涂料组合物，其中胶凝剂(v)选自玉米，玉米蛋白，乳清，酪蛋白，大豆蛋白，羧甲基纤维素和麸质。7.权利要求6的水基阻挡涂料组合物，其中胶凝剂(v)是麸质。8.权利要求1-7任何一项的水基阻挡涂料组合物，其中填料(B)是滑石或高岭土。9.权利要求1-8任何一项的水基阻挡涂料组合物，其中在(d)0至40wt％分子量Mn为500至10,000的降解淀粉，和(e)接枝-连接的水溶性氧化还原体系作为自由基乳液共聚用自由基引发剂存在下，通过自由基(共)聚合含下述组分的烯键式不饱和单体共混物，获得水性聚合物组合物(i)：(a)0至70wt％至少一种任选取代的苯乙烯，(b)最多100wt％至少一种(甲基)丙烯酸C1-C4-烷酯，和(c)0至10wt％其他烯键式不饱和可共聚单体，其中(a)+(b)+(c)+(d)之和为100％。10.权利要求1-9任何一项的水基阻挡涂料组合物，其中通过一起聚合所述组分，获得(i)和(ii)的混合物。11.权利要求10的水基阻挡涂料组合物，其中在(d)0至40wt％分子量Mn为500至10,000的降解淀粉，和(e)接枝-连接的...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·图尔基，李赛，J·阿尔格伦，
申请(专利权)人：凯米罗总公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI