[发明专利]利用方解石的膜形成

说明书

相关申请的引用

本申请要求于2011年12月22日提交的美国临时申请号61/579,380的权益，通过引用将其全部内容合并于此。

技术领域

提供用于形成连续且有内聚性的(粘性的，cohesive)膜的组合物、方法和系统，该膜可以涂覆于纤维素基材料或塑料基材料上。使具有有机聚合物粘合剂的合适的无机填充的混合物按恰当比例与天然纤维或聚合物以及蛋白质组合，以形成具有期望特性标准的制品。该膜的特征在于，它为最佳水蒸气屏蔽层提供耐水性、耐脂性和耐油性，并且可以用于用作软包装的顶涂层的蜡替换(蜡替代)。在无需热能量的情况下以非常快的固化速度形成该膜。该组合物含有i)含有方解石的填料，以及ii)粘合剂。

背景技术

当水基屏蔽涂层应用于纸或纸板时含有水，该水必须被除去以形成连续膜。无缺陷的膜的质量对实现最佳屏蔽性能而言是非常重要的。

干燥工艺一般除去水。干燥工艺通常是热工艺(传导、对流、辐射)，其中将热量提供至液体以使水蒸发。

干燥条件是影响涂层特性的最重要因素之一。在不适当的干燥条件下可能出现质量问题如泡沫、气泡、小孔或裂纹。生产条件必须适合机器的类型、所使用的涂层和涂层重量。

干燥成本代表主要部分的加工成本，而且由于能源成本升高，因此干燥效率变得越来越重要。

因此，在关注能源环境和石油资源的时代，将有益地能够在无需加热或干燥器的情况下利用水基屏蔽涂层来涂布纸和/或塑料表面，而仍具有高效率的涂布速度，允许高度填充材料的产品具有较大的柔性、拉伸强度、韧性、延展性和可大量生产性。

发明内容

一方面，提供一种组合物，当其与聚合物组合物混合时，允许形成连续且有内聚性的膜。该膜的特征在于，它提供耐水性、耐脂性和耐油性，提供水蒸气屏蔽层并且不但可以用作蜡替换处理和软包装的顶涂层而且还可以用于其它基底上。在无需热能量的情况下以非常快的固化速度形成该膜。

另一方面，公开了应用：i)单独的或者与肉豆蔻酸、软脂酸(棕榈酸)和硬脂酸的一种或多种的盐结合的方解石；以及ii)金属离子的C₉-C₁₈脂肪酸络合物(complex)，该金属离子具有至少为3的氧化态。

可以单独地或作为分散体的一部分将单独的或者结合盐的方解石、以及脂肪酸络合物添加至上述聚合物组合物。

因此，在另一个实施方式中，提供一种催化组合物，其包含i)单独的或者与肉豆蔻酸、软脂酸和硬脂酸的一种或多种的金属盐结合的方解石；以及ii)金属离子的C₉-C₁₈脂肪酸络合物，该金属离子具有至少为3的氧化态。

进一步提供一种水基聚合物组合物，其包含i)单独的或者与肉豆蔻酸、软脂酸和硬脂酸的一种或多种的盐结合的方解石；ii)金属离子的C₉-C₁₈脂肪酸络合物，该金属离子具有至少为3的氧化态；和/或iii)包含聚合物、共聚物或者聚合物或共聚物的混合物的聚合物组合物(polymeric composition)。

在另一个实施方式中，提供一种预混合物组合物，其包含以下的任何两种：i)单独的或者与肉豆蔻酸、软脂酸和硬脂酸的一种或多种的二元盐结合的方解石；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；以及iii)包含聚合物、共聚物或者聚合物或共聚物的混合物的聚合物组合物。

另一方面，提供一种为材料提供耐水性、耐蒸气(蒸汽)性、耐油性和耐脂性的方法，其包括：将a)单独的或者与肉豆蔻酸、软脂酸和硬脂酸的一种或多种的盐结合的方解石；与b)包含聚合物、共聚物或者聚合物或共聚物的混合物的聚合物组合物结合，以及允许膜在小于50℃的温度下形成于该材料上。因此，a)可以按重量计占(comprise)20至40％和b)按重量计占80至60％。该方法还可以包括：将a)和b)与c)金属离子的C₉-C₁₈脂肪酸络合物结合，该金属离子具有至少为3的氧化态。