[发明专利]用于纸张涂层的组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于纸张涂层的组合物。

背景技术

科学技术的发展以及生活水平的改善和便利使一次性产品的使用猛增。特别地，涂覆有诸如聚乙烯（PE）的聚合物的纸张已经在各种一次性容器领域中得到应用。通过在纸张的一个表面或两个表面上挤压涂覆聚乙烯来制备常见的涂有聚乙烯的纸张。出于该原因，其通常是指具有防止内容物流出和不吸潮的功能的纸张。

该涂覆有聚乙烯的纸张由于其优异的阻湿性能而阻挡水分。然而，由于涂覆有聚乙烯的纸张具有差的隔氧性能，故由涂覆有聚乙烯的纸张制成的容器导致内容物被氧化并且变得腐烂。因此，为了防止食物因与氧气接触而被氧化并且变得腐烂并且为了允许长期保藏，将涂覆有铝的层（诸如Tetra Pack）引入到该纸张中以增强隔氧性能，或者将尼龙或乙烯/乙烯醇共聚物（EVOH）涂覆在纸张上。然而，引入涂覆有铝的层具有经济上的劣势，因为铝为价格高的材料并且加工成本高。使用尼龙或EVOH也具有经济上的劣势，因为它们是昂贵的并且需要另外的粘结层。

另外，作为代表性的非极性树脂的聚乙烯具有差的印刷性能，印刷性能对于包装材料是极其需要的，并且由于其非极性，聚乙烯与纸张的粘合性也差。因此，当涂覆聚乙烯时，通过在300℃到350℃的高温下进行挤压，该聚乙烯被热氧化，这在融化的表面上产生极性基团，从而改善了与纸张的粘合性。

此外，在进行回收过程时，涂覆有聚乙烯的纸张需要经受使用化学物质使纸张和聚乙烯分解的过程。出于该原因，回收过程是复杂的，这造成回收率低，从而大部分的涂覆有聚乙烯的纸张被焚烧。

因此，在经济原因和环境原因的方面，需要一种涂覆纸张，其具有优良的隔氧性能和良好的印刷性能，并且可通过容易地去除涂覆材料和收集纸张而重新使用。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种用于纸张涂层的环保的组合物，该组合物具有优异的隔氧性能和印刷性能，并且允许通过使用比纸张的热降解温度低的热降解温度使纸张容易地回收。

问题的解决方案

在一个总体的方面中，根据本发明的用于纸张涂层的组合物包括平均分子量为50000到3000000的脂肪族聚碳酸酯，所述脂肪族聚碳酸酯通过选自以下物质的一种或至少两种不同的环氧化物化合物的反应而获得：被二氧化碳、卤素或烷氧基取代的或未被二氧化碳、卤素或烷氧基取代的（C2-C10）烯化氧；被卤素或烷氧基取代或未被卤素或烷氧基取代的（C4-C20）环烯化氧；和被卤素、烷氧基、烷基或芳基取代的或未被卤素、烷氧基、烷基或芳基取代的（C8-C20）氧化苯乙烯。

该脂肪族聚碳酸酯可以用以下化学式1表示。

[化学式1]

其中，在化学式1中，w为2到10的整数，x为5到100的整数，y为0到100的整数，n为1到3的整数，并且R为氢、（C1-C4）烷基或-CH2-O-R′(R′为（C1-C8）的烷基)。

基于涂层组合物的总量，用于纸张涂层的组合物可含有1wt.%（重量百分比）到70wt.%的聚乳酸。当聚乳酸的含量包含在上述范围内时，涂覆纸张具有改善的耐热性。如果基于涂层组合物的总量，聚乳酸的含量大于70wt.%，则缩幅现象变得严重，导致差的涂层性能，并且因此在涂覆之后，涂层组合物容易断裂并且不能实现隔氧性能。

在另一方面中，根据本发明的用于涂覆纸张的方法的特征在于：在150℃到230℃下，更优选地在150℃到200℃下，将用于纸张涂层的组合物挤压涂覆在纸张上以制备涂覆纸张。如果在高于上述范围的温度下执行涂覆，则涂层特性迅速恶化并且脂肪族聚碳酸酯变得严重变形。如果在低于上述范围的温度下执行涂覆，则在涂覆时不形成均匀的融化帘布（curtain），这导致涂层厚度有大偏差。

就涂覆挤出机而言，优选使用能够对于涂层组合物提供短的停留时间和均匀分布的单螺杆挤出机而不是能够对于涂层组合物提供稳定输送、长的停留时间和宽泛分布的双螺杆挤出机。

当在惰性气体气氛下且在220℃下执行热处理60分钟时，基于所述涂层组合物在热处理之前的总量，所制备的涂覆纸张可含有含量为2wt.%或小于2wt.%的残留涂层组合物。更具体地，就通过根据本发明的用于涂覆纸张的方法制备的涂覆纸张而言，当在氮气气氛下或氧气气氛下且在220℃到250℃的温度范围中执行60分钟的热处理时，涂层组合物几乎完全降解而没有留下残留物，从而可以很容易地仅收集纸张。

本发明的有益效果