[发明专利]用于水性基屏障涂料的新型处理的矿物性颜料

说明书

技术领域

本发明涉及含有用于水性-基屏障涂料(barrier coating)的涂料体系的高性能颜料。具体而言，本发明由新型颜料和颜料体系以及应用水性基涂料体系的共混技术组成，所透水性基涂料体系在纸和纸板基包装中提供期望的性能。

背景技术

在许多高湿度成批包装应用(例如用于新鲜水果和生产项目)中使用波纹的纤维板容器。为了克服在高湿度使用中波纹的纤维板的强度上已知的损伤，习惯通过使用抵抗水分的材料将它们浸渍来处理这些容器、或形成容器的波纹的纤维板片或坯料(blank)。

应用还能包括用于食品项目的膜，例如饼干和薄脆饼干包装。在这些特定的情况中，包装的目的不仅是保持内容物，还提供对否则会缩短含有的饼干、薄脆饼干等的保质期的湿蒸汽透过(从环境进入包装)的抵抗，其中通过产品得到充足水分以使得它们变味花费的时间来确定保质期。例如，在饼干和薄脆饼干包装应用中，屏障层的通常目的是为了基本上不让水分入内或为了减缓它的进入。

过去，需要更高密度聚乙烯(HDPE)的外涂层，从而获得靶水蒸汽透过抵抗(WVTR)。实践通常包括加入第二涂层以提供其他期望的性能。这些通常在HDPE上为相对差，从而获得诸如抗撕裂性的物理性能和/或诸如热封的机械性能。

这些组合典型地导致增加的花费以及可影响其它对于包装工业必要的重要的性能。因此，对于织造为使得物品会具有相对低的VWTR联合有改善的物理性能的水分屏障膜或容器存在需求。

发明概述

本发明涉及新型颜料、颜料体系(包括不是归类为颜料的组分)和在施加至纤维素(纸和/或纸板)和非纤维素基板(聚乙烯(PE)、聚乳酸(PLA)、聚醋酸乙烯酯(PVAc)等)以赋予屏障性能的水性涂料体系中使用的配制物。本发明还涉及在水性涂料体系中使用颜料体系涂覆的纸或纸板。

本发明的实施方案涉及用于制备用于涂覆在纸和/或纸板上的水性基涂料体系的方法，所述纸和/或纸板用于提供对于液体、湿蒸汽、油状物和润滑脂的屏障，所述方法包括将聚合物乳剂体系或天然-基粘结体系与颜料体系混合。

本发明的另一实施方案涉及用于涂覆在纸和/或纸板上的水性基涂料体系，所述纸和/或纸板用于提供对于液体、湿蒸汽、油状物和润滑脂的屏障，所述水性基涂料体系包含聚合物乳剂体系或天然-基粘结体系和颜料体系。

本发明的又一实施方案涉及一种用于涂覆在纸和/或纸板上的涂料体系，包含：颜料体系、交联剂、通过加入选自硅烷、硅氧烷、硅氧烷/硅酮树脂共混物、和它们的碳-基类似物的材料已经疏水化的聚合物乳剂或天然-基粘结体系以及任选的消泡剂。

本发明的另一实施方案涉及用于涂覆在纸和/或纸板上的涂料体系，包含：疏水化的颜料体系；水基粘结剂体系；消泡剂；增稠剂以及任选的交联剂。

本发明的又一实施方案涉及用于改善纸和/或纸板的密封性的涂料组合物，所述涂料组合物包含颜料体系，由此在使用聚-二甲基硅氧烷/高分子量硅酮树脂共混物表面处理之前，已经将在所述颜料体系中颜料热处理。

如本文所使用，术语颜料是指如本领域技术人员已知的矿物质，例如以它们的天然或合成形式的高岭土、膨润土、云母、滑石粉、绿坡缕石、和沸石及其任意组合。颜料体系是指已经表面处理以使能够屏障或改善屏障性能的颜料。表面处理包括各种本领域技术人员已知的各种材料，例如，表面活性剂、疏水-改性聚合物、苯乙烯-丙烯酸树脂乳剂、苯乙烯-丁二烯乳胶乳剂、苯乙烯丙烯酸和苯乙烯丁二烯乳胶乳剂的共混物、和硅烷、硅氧烷、硅氧烷/硅酮树脂共混物、以及它们的碳-基类似物。如本领域技术人员理解的在它们各自文本中使用的术语，术语颜料和颜料体系有时可交换地使用。

如本文所使用，术语聚合物乳剂或乳胶包括材料，例如苯乙烯-丙烯酸树脂乳剂、苯乙烯-丁二烯乳胶乳剂、以及苯乙烯丙烯酸和苯乙烯丁二烯乳胶乳剂的共混物。适合于在用于纸张涂料或粘结配制物的乳剂体系的制备中使用的单体通常能够为烯键式不饱和的单体，包括苯乙烯、丁二烯、醋酸乙烯酯、羧酸、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、以及(甲基)丙烯腈。如本文所使用，术语天然-基粘结体系为本领域技术人员已知的，例如淀粉、蛋白质和酪蛋白。

聚合物乳剂体系是指聚合物乳剂和当与颜料体系联合使制备涂料体系的各种添加剂，例如交联剂或消泡剂。