[发明专利]包含聚酯和脂肪酸金属盐的水性涂料组合物

说明书

本发明涉及一种包含水溶性或水分散性聚酯树脂和脂肪酸金属盐的水性涂料组合物，已用所述涂料组合物涂覆的基材以及所述涂料组合物作为用于纸张、卡纸板、纸板等的涂料的用途。

水性涂料通常用于提供纸张、卡纸板或纸板，用作食品包装材料，具有防水、防水蒸气、防油脂和防油性。在该类水性涂料中存在的典型聚合物包括改性苯乙烯-丁二烯类、丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类、聚乙酸乙烯酯、聚烯烃以及尤其是疏水性聚酯树脂。

US20040005341和WO 01/14426描述了用于纸张和纸板，包括纸包装材料如在食品包装纸、食品容器、食品贮器等中使用的纸包装材料的涂料组合物，其包含聚乙烯醇和脂肪酸三聚氰胺蜡。当需要防粘着性时，可在造纸工艺过程中将湿部添加剂如可由AkzoNobel市购的EvCote PWR-25加入纤维中。

EP 0 960 021描述了包含由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制备的疏水性聚酯树脂的水性涂料组合物的优异防水和防油性能。从环境角度看，该类水性涂料组合物的选择也是有利的，因为废对苯二甲酸酯聚合物如瓶、片材和纺织废料可用于制备这些树脂并且涂料对被涂覆材料的堆肥性(compostability)没有不利影响。

涂覆纸张、卡纸板或纸板例如用于包装香肠、鱼肉、披萨、热狗、汉堡包、法式油炸马铃薯片和其他食品。更具体而言，在快餐业中，所有种类的肉馅、鸡肉和鱼肉三明治在折叠纸盒、微槽瓦楞容器或软包装中包装。在作成之后，包装三明治可以短期储存直到进行销售。在储存过程中，三明治小圆面包会与纸盒壁粘着。当从容器中取出三明治时，小圆面包与纸盒粘着的部分被剥掉，留下不好看的外观。当蒸汽加热三明治时，该效果特别明显。当面团以纸制形式如脆皮松饼和蛋糕焙烤时，该效果在面包房中也能看到。

因此，需要用于纸张、卡纸板和纸板的水性涂料组合物，其具有良好的防粘着性且同时具有良好的防油脂性。

根据本发明，提供包含特定水分散性和疏水性的聚酯树脂和脂肪酸金属盐的水性涂料组合物。所述水分散性和疏水性的聚酯包含30-70重量％对苯二甲酸酯聚合物，5-40重量％具有至少两个羟基的羟基官能化合物，1-20重量％具有至少两个羧基的羧基官能化合物和10-60重量％选自C₆-C₂₄直链或支化脂肪酸或其甘油三酯的疏水性化合物的反应产物，其中羟基官能化合物以1-3倍疏水结构部分的当量存在。水分散性和疏水性的树脂在本发明水性涂料组合物中以10-50重量％的量存在(基于水性涂料组合物中全部固体含量)。脂肪酸金属盐在水性涂料组合物中以50-90重量％的量存在(基于水性涂料组合物中全部固体含量)。此外，碱以相当于70-130％树脂酸值的量存在。

发现当施用于适合食品包装的基材(例如纸张、卡纸板或纸板)时，被涂覆基材显示出良好的防粘着性，即食品可以容易地由该基材取出，保持其原有外观。食品没有涂料或包装材料的气味。此外，被涂覆基材显示出良好的防油脂性。

本发明涂料为不希望的硅防粘剂和碳氟防油脂处理的合适替代。本发明涂料组合物的另一优点为这些配制剂不含有通常用于固化聚酯树脂的不希望的三聚氰胺组分。此外，该涂料组合物具有良好的W.V.T.R.(透湿率，有时也以透潮率M.V.T.R.表示)。

根据本发明使用的水分散性和疏水性的聚酯组合物已知(例如由EP960021)使由其处理的基材具有理想的抗水和抗油性而不会不利地影响基材的其他理想性能如柔软手感(或感觉)。本发明水分散性树脂可以通过用于制备聚酯的原始或再循环PET或多酸-多醇(多官能酸或醇)以及脂族酸或氢化或非氢化动物或植物甘油三酯的缩聚而合成。水分散性树脂优选由废对苯二甲酸酯聚合物，包括瓶、片材、纺织废料等制备。废对苯二甲酸酯塑料可以由再循环者购买并且包括但不限于以“PET石(PET rock)”表示的材料。废对苯二甲酸酯可通过下式单元表示：

其中R为2-10个碳的脂族或脂环族二醇的残基或下式的氧化二醇的残基：

HO(C_xH_2xO)_nC_xH_2xOH

其中x为2-4的整数且n为1-10。