[发明专利]阻透组合物和用该组合物生产的制品

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2004年6月23日提交的美国临时申请序列号60/582260的优先权。

技术领域

本发明涉及阻透组合物，更特别地涉及提供抗油和油脂渗透的阻透组合物，和涉及用该组合物生产的制品。

背景技术

多年来，工业上利用基于氟烃化学的化合物生产具有改进的抗油和油脂渗透的制品，这是因为氟烃能降低制品的表面能。使用全氟化烃出现的一个问题是，它们在环境内具有显著的持久性。EPA和FDA最近开始审查这些化合物的来源、环境命运(fate)和毒性。最近的研究报道了从学校小孩中取的血样中全氟辛磺酸盐非常高(>90％)的出现几率。这些化合物的成本和潜在的环境可靠性驱使制造商寻求生产具有抗油和油脂渗透的制品的可供替代的方式。

尽管降低表面能会改进制品的抗渗透性，但降低表面能也具有一些缺点。例如，用氟烃处理的纺织品织物显示出良好的抗污染性；然而，一旦被玷污，清洗组合物渗透并因此从织物中释放污迹的能力，污迹可导致永久受污染的织物降低使用寿命。另一实例是防油纸张，随后印刷和或用粘合剂涂布。在这一情况下，通过用氟烃处理，实现必不可少的抗油脂性，但纸张低的表面能可分别引起与印刷油墨或粘合剂有关的问题，其中包括堵塞、背部油水分离器斑点(back trapmottle)、粘合性差和叠合(register)。若防油纸张用作施加有粘合剂的剥离纸，则低表面能可降低粘合强度。为了改进其可印刷性、涂布性或粘合性，可通过后成形工艺，例如电晕放电、化学处理、火焰处理或类似的方法处理低表面能的制品。然而，这些工艺增加生产制品的成本且可具有其它缺点。

醇溶谷蛋白是以谷类的储存蛋白质形式存在的蛋白质化合物。例如，玉米蛋白是在玉米面筋粉，一种玉米研磨的副产物内发现的醇溶谷蛋白。由于玉米面筋粉的主要用途是动物饲料，它一般以低的价格销售，因此在由玉米蛋白开发具有附加值的产品中具有巨大的兴趣。遗憾的是，玉米蛋白的合适的应用受到限制，这是因为它在水中不溶。

现有技术的说明

氟化学产品和其它表面改性组合物已知赋予制品抗油和油脂性。这种组合物包括例如，阳离子和非阳离子氟化学产品的组合物(美国专利4540497，Chang等人)，可用于处理制品以赋予抗油和油脂性的组合物(PCT申请WO02/14426，Dixit等人)，氟化聚合物纸张上浆剂(美国专利6818717，Kantamneni)，赋予防水和防油性的含有全氟烷基部分的聚氨酯低聚物(美国专利6803109，Qiu等人)，含有聚烷氧化聚氨酯和氟化学品的防油和防水组合物(美国专利5725789，Huber等人)，含有填料材料和小麦谷蛋白的组合物(美国专利6605367，Bassi等人)，抗油和油脂的纸张用的淀粉和明胶表面上浆剂(美国专利6790270，Billmers等人)，和赋予抗油和油脂性的柔性淀粉膜(美国专利6649188，Gilleland等人)。然而，这些组合物通常具有一个或更多个缺点，例如它们具有低的表面能，它们没有提供高程度的抗油和油脂性，它们含有氟烃，它们不可生物降解，它们含有高浓度(>50％)的VOC，或者在工业规模上它们成本高。

许多专利涉及含醇溶谷蛋白，例如玉米蛋白的组合物。例如，Cook等人的美国专利5705207公开了抗水、油和气体的涂层/阻挡层，其由醇溶谷蛋白衍生的蛋白质和淀粉在含水酸内的胶态分散液组成。丙二醇或聚乙二醇可用于增塑该组合物。Andersen等人的美国专利6231970公开了一种热塑性淀粉组合物，它可成型为制品，例如片材、薄膜和包装材料。该组合物包括淀粉、蛋白质基聚合物，例如玉米蛋白，和增塑剂，例如丙二醇。Andersen等人的美国专利5705242公开了由通过有机粘合剂保持在一起的聚集体制造的食品饮料容器。该粘合剂可包括淀粉基多糖、纤维素基多糖和/或醇溶谷蛋白。