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，它提供抗水、抗脂和抗油性，提供水蒸汽屏障，并且可以用作蜡替代处理及用于软包装的外涂层，但也可用于其他基质上。该膜以非常快的固化速度在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多种多种的盐；和ii)聚乙烯醇，和任选地还包含iii)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质。

【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，其用于以非常快速的固化速度在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，所述膜将用作蜡替代处理及用于软包装的外涂层。本专利技术还涉及由这种涂层的材料形成的包装、容器(container)、食品包装、接收器(receptacle)等。本专利技术也涉及用于制备这些的方法。本专利技术还涉及表面处理，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
水基屏障涂层应用于纸张和纸板时含有必须除去的水以形成连续膜。连续膜的质量(无瑕疵)对实现最理想的屏障性能非常重要。干燥过程通常除去水。通常干燥过程是其中向液体提供热量以使水蒸发的热过程(传导、对流、辐射)。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类型、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而无需热量或干燥机，但仍具有高速的涂覆速度将是有益的。专利技术简沭本专利技术试图提供一种组合物，其含有聚合物组合物，使得迅速形成干燥膜。本专利技术还试图提供将抗水蒸汽性、抗油性和抗脂性赋予材料的方法。进一步，本专利技术试图提供组合物形成涂层或膜的用途。更进一步，本专利技术试图提供具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，并且可以用作蜡替代处理及用于软包装的外涂层，但也可以用于其他基质上。该膜以非常快的固化速度在不需要热能的情况下形成。本专利技术的另一方面涉及以下物质的用途i)肉豆蘧酸、棕榈酸和硬脂酸的一种或多种的盐；和ii)a)聚乙烯醇和b)金属离子的C9-C18脂肪酸络合物的至少一种，所述金属离子具有至少为3的氧化态。所述盐和所述聚乙烯醇和/或脂肪酸络合物可以单独加入上述聚合物组合物中，或作为分散体的部分加入上述聚合物组合物中。因此，本专利技术的另一方面涉及催化组合物，其含有i)肉豆蘧酸、棕榈酸和硬脂酸的一种或多种的金属盐；和ii)a)聚乙烯醇和b)金属离子的C9-CliJg肪酸络合物的至少一种，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)肉豆蘧酸、棕榈酸和硬脂酸的一种或多种的二元盐；ii)a)聚乙烯醇和b)金属离子的C9-CliJg肪酸络合物的至少一种，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、共聚物或者聚合物或共聚物的混合物。本专利技术的另一个方面涉及预混合组合物，其含有以下任意两种i)肉豆蘧酸、棕榈酸和硬脂酸的一种或多种的二元盐；ii)a)聚乙烯醇和b)金属离子的C9-C18脂肪酸络合物的至少一种，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、共聚物或者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，其具有用本专利技术的聚合物组合物形成的膜涂覆的表面。 本专利技术还涉及纤维素基表面，其含有由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，其含有由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，其含有由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，其含有由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无需使用热能或微波能。本专利技术的一个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，这是由于所使用组分的种类。本专利技术提供涂层的薄片材料，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，本专利技术的实施方式涉及用于食材、冷冻食品的容器和包装，如可烘烤容器、如食品包装纸、如容器和储存容器。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。专利技术详述本专利技术涉及水基无蜡涂层，其以非常快的速度在无需另外的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水蒸气屏障性能。功能性涂层的成功通常依赖于具有均匀的涂层。对屏障性能而言，连续膜(无瑕疵)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。聚合物起初以由连续水相分离的离散的球存在。水通过蒸发和通过渗入多孔的基质除去。随着浓度增加，聚合物颗粒移动而靠得更近。在这种特定的情况下，水由基质快速吸收，以至于球或颗粒被迫形成更紧密的接触。最后，球变得紧靠因而致密，以至于它们之间的间距产生毛细作用力。由于紧密堆积的出现，水的毛细作用力将球或颗粒拉到一起以形成连续且粘性的膜。膜形成的简易性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所达到的温度。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聚结剂。盐例如硬脂酸钙也用作乳化剂并降低混合物的表面张力；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。聚乙烯醇或金属 离子例如铬的脂肪酸络合物，或聚乙烯醇和脂肪酸络合物两者的存在提高膜形成的速率，同时有助于得到更好的膜性质，包括抗脱离性、疏水性、抗水性、抗水蒸汽性、抗脂性和抗油性。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瑕疵膜而无需热量。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其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) ο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)肉豆蘧酸、棕榈酸和硬脂酸的一种或多种的盐；ii)a)聚乙烯醇和b)金属离子的C9-C1Jg肪酸络合物中的至少一种，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)肉豆蘧酸、棕榈酸和硬脂酸的一种或多种的盐；ii)a)聚乙烯醇和b)金属离子的C9-CliJg肪酸络合物中的至少一种，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、共聚物或者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含有以下不超过两种的预混合物i)肉豆蘧酸、棕榈酸和硬脂酸的一种或多种的盐；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jPiii)聚合物组合物，其含有聚合物、共聚物或者聚合物或共聚物的混合物。肉豆蘧酸、棕榈酸和硬脂酸的一种或多种的盐通常是这些酸的二元金属盐，且其可以选自，例如，硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸钙、硬脂酸锌；肉豆蘧酸钠、肉豆蘧酸钾、肉豆蘧酸钙或肉豆蘧酸锌；棕榈酸钠、棕榈酸钾、棕榈酸钙和棕榈酸锌。所述盐可以是乳液、分散体的形式，或处于无溶剂状态。在合适的实施方式中，肉豆蘧酸、棕榈酸和硬脂酸的一种或多种的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、硬脂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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·巴格达德戴德杰，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：