快速膜形成水基屏障涂层制造技术

本发明专利技术涉及一种组合物，当该组合物与聚合物组合物混合时，能形成连续且粘性的膜。该膜的特征在于，其提供抗水性、抗脂性和抗油性，提供水蒸汽屏障，可用作蜡替代处理和软包装以及其他基材的外涂层。该膜在在非常快速的固化速度且无需热能的情况下形成。所述组合物含有ｉ）肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸的一种或几种盐；和ｉｉ）金属离子的Ｃ９－Ｃ１８脂肪酸络合物，所述金属离子具有至少为３的氧化态。本发明专利技术还提供方法和涂层基材。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及新颖的组合物，其用于在非常快速的固化速度且无需热能的情况下形 成连续且粘性的膜，所述膜提供抗水性、抗脂性和抗油性、疏水性、抗水蒸汽性，所述膜将用 作蜡代替物处理和用于软包装的外涂层。本专利技术还涉及从这种涂层材料形成的包装、容器 (container)、食品包装、容器(receptacle)等。本专利技术也涉及用于制备这些的方法。本发 明还涉及表面处理，其中所述表面例如是金属、织物、木材、水泥以及相关的建筑产品。
技术介绍
必须除去应用于含水纸张和纸板的水基屏障涂层，以形成连续膜。连续膜的质量 和无缺点对实现最理想的屏障性能非常重要。干燥过程通常能除去水。通常干燥过程是热量过程(传导、对流、辐射)，其中向液 体提供热量以使水蒸发。干燥条件是影响涂层性能的最重要的因素之一。质量问题例如气泡、水泡、针孔或 裂缝可能在不适当的干燥条件下产生。生产条件必须适应机器的种类、所使用的涂层和涂层量。干燥的成本占加工成本的主要部分，并且随着能源成本增加，干燥效率变得越来越重要。因此，考虑到能源环境和石油资源时，能够用水基屏障涂层涂覆纸张，无需热量或 干燥机，但仍具有高速的涂覆速度将是有益的。
技术实现思路
本专利技术力求提供一种组合物，其含有聚合物组合物，使得迅速形成干膜。本专利技术还力求提供将抗水蒸汽性、抗油性和抗脂性赋予一种材料的方法。进一步，本专利技术力求提供形成涂层或膜的组合物的用途。更进一步，本专利技术力求提供含有膜涂层的基质材料。本专利技术的一方面涉及一种组合物，当其与一种聚合物组合物混合时，能够用于形 成一种连续和粘性的膜。该膜的特征在于，它提供抗水、抗脂和抗油性、提供水蒸汽屏障，并 且可以用作蜡代替物处理和用于软包装和其他基质上的外涂层。该膜在非常快的固化速度 形成，且不需要热能。本专利技术的另一方面涉及以下物质的用途i)肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸的一种或 几种盐；和ii)金属离子的C9-C18脂肪酸络合物，所述金属离子具有至少为3的氧化态。所述盐和脂肪酸络合物可以单独加入上述聚合物组合物，或作为分散体部分加入 上述聚合物组合物。因此，本专利技术的另一方面涉及催化组合物，其含有i)肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸 的一种或几种金属盐；和ii)金属离子的C9-C18脂肪酸络合物，所述金属离子具有至少为3 的氧化态。本专利技术的另一个方面涉及用于形成膜的水基聚合物组合物，其含有i)肉豆蔻酸、 棕榈酸和硬脂酸的一种或几种二元盐；ii)金属离子的C9-CliJg肪酸络合物，所述金属离子 具有至少为3的氧化态；和iii)聚合物组合物，其含有聚合物、共聚物或聚合物或共聚物的 混合物。本专利技术的另一个方面涉及一种预混合组合物，其含有以下任意两种i)肉豆蔻 酸、棕榈酸和硬脂酸的一种或几种二元盐；ii)金属离子的C9-C18脂肪酸络合物，所述金属 离子具有至少为3的氧化态；和iii)聚合物组合物，其含有聚合物、共聚物或聚合物或共聚 物的混合物。本专利技术的又一方面涉及基质，其含有用本专利技术的聚合物组合物形成的膜涂覆的表本专利技术还涉及纤维素基表面，其含有本专利技术的聚合物膜形成组合物形成的膜。本 专利技术还涉及金属表面，其含有本专利技术的聚合物膜形成组合物形成的膜。本专利技术还涉及织物， 其含有本专利技术的聚合物膜形成组合物形成的膜。本专利技术还涉及玻璃，其含有本专利技术的聚合 物膜形成组合物形成的膜。本专利技术还涉及用于涂覆表面的方法，包括使用水基聚合物组合物而不使用热能或 微波能。本专利技术的一个具体实施方式提供了一种涂层薄片材料，其是容易生物降解的，并 且是可循环的和再生的，基于所使用组分的种类。本专利技术提供涂层薄片材料，例如纤维素基 材料，包括牛皮纸，其是抗脂和油渗透的，而且也是抗水气渗透的。因此，本专利技术的具体实施 方式涉及用于食品、冷冻食品的容器和包装，如可烘容器、食品包装纸、容器和贮藏容器。本专利技术的另一个方面是提供一种上述组合物i)和iii)，用于形成本专利技术的膜涂 层。优选实施方式的详述本专利技术涉及水基无蜡涂层，其在非常快的速度且不需要引入热量的情况下形成 膜。其提供优异的抗水性(不剥落)、抗脂和抗油性以及良好的屏障水蒸气的性质。功能性涂层的成功通常依赖于具有均勻的涂层。对屏障性能而言，连续膜和无缺 点尤其重要。涂层中形成膜包括从液态到固态的变化。这是由于水的蒸发和分散体颗粒的 并合而完成的。聚合物起初以分离的球存在，所述分离的球通过连续水相分离。水通过蒸 发和渗入多孔的基质除去。随着浓度增加，聚合物颗粒一起移动并靠近。在这种特殊的情 况下，水由基质快速吸收，球或颗粒被迫靠近接触。最后，球变得紧靠因而致密，它们之间的间距产生毛细作用力。由于密堆积的出 现，水的毛细作用力将球或颗粒拉到一起形成连续且粘性的膜。膜形成的解除取决于聚合物的玻璃转变温度(通常被称为Tg)、粒径、配方组成和 干燥过程中的所达温度。本专利技术涉及一种完全不同的方法，其中盐例如硬脂酸钙影响膜形成的速率。通过 降低最小膜形成温度，盐例如硬脂酸钙用作结合剂。盐例如硬脂酸钙也用作乳化剂并减少 混合物的表面张力；这使得涂层彻底润湿表面，且存在于涂层中的水通过渗透入多孔纸基 质而迅速除去。金属离子例如铬的脂肪酸络合物的存在提高膜形成的速率，同时有助于得到更好的膜性质，包括抗释放性、疏水性、抗水性、抗水蒸汽性、抗脂和抗油性。因此，本专利技术的水基屏障涂层迅速形成连续且粘性的无缺点的膜，而不需要热量。 这种新颖的水基屏障涂层组合物的快速凝固干燥膜形成概念使得屏障涂层技术得以延伸 应用至热源不足或缺乏的非常规设备，例如施胶压榨涂布机、喷雾涂布机、幕帘式涂布机和 弹性凸版(flexo)。术语催化组合物在本专利技术中指以下成分的预混合物i)肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂 酸的一种或几种盐；和ii)金属离子的C9-C18脂肪酸络合物，所述金属离子具有至少为3的 氧化态。术语聚合物膜形成组合物在本专利技术中指一种组合物，包含i)肉豆蔻酸、棕榈酸和 硬脂酸的一种或几种盐；ii)金属离子的C9-C18脂肪酸络合物，所述金属离子具有至少为3 的氧化态；和iii)聚合物组合物，其含有聚合物、共聚物或聚合物或共聚物的混合物。已经发现，将本专利技术的聚合物的膜形成组合物曝露于空气将导致组合物形成膜， 例如在其表面形成膜。因此，本专利技术的一方面涉及预混合物，其含有不超过以下两种i)肉 豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸的一种或几种盐；ii)金属离子的C9-C18脂肪酸络合物，所述金属 离子具有至少为3的氧化态；和iii)聚合物组合物，其含有聚合物、共聚物或聚合物或共聚 物的混合物。肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸的一种或几种盐通常是这些酸的二元金属盐，其可以 选自，例如，硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸钙、硬脂酸锌；肉豆蔻酸钠、肉豆蔻酸钾、肉豆蔻酸 钙或肉豆蔻酸锌；棕榈酸钠、棕榈酸钾、棕榈酸钙和棕榈酸锌。所述盐可以是乳剂、分散体形 式，或处于无溶剂状态。在合适的实施方式中，肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸的一种或几种盐是硬脂酸的金 属盐，即金属硬脂酸盐。更典型地，金属硬脂酸盐是硬脂酸的二元金属盐，例如硬脂酸钠、硬 脂酸钙、硬脂酸锂或硬脂酸锌。硬脂酸钙或硬脂酸锌分散体以Devflo 50LPH、Devflo 50C和Devf lo40RZl商标商 业销售。商业的硬脂酸盐分散体或者乳剂，例如来自BASF或Rohm&本文档来自技高网...

【技术保护点】
ｉ）肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸的一种或几种盐；和ｉｉ）金属离子的Ｃ↓［９］－Ｃ↓［１８］脂肪酸络合物，所述金属离子具有至少为３的氧化态，在形成无蜡涂层或膜中的用途。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗索瓦当德诺尔特，贾迈勒巴格达德戴德斯，塞尔日贝鲁贝，
申请(专利权)人：雷泰克F三技术有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]