[发明专利]用于纸和纸板的阻隔涂料

说明书

本发明涉及一种水性阻隔涂料组合物，其包含：50‑99.9重量％的具有在2‑12的范围内的聚合度(DP)的一种或多种阴离子低分子量多糖；0.1‑10重量％的聚阳离子聚合物；基于水性阻隔涂料组合物的总干重计。

技术领域

本公开内容涉及一种涂料(coating，涂层)，用于涂覆基于纤维的基材，例如纸或纸板，以改善其阻隔性质，特别是氧气和油脂阻隔性质。本公开内容进一步涉及涂覆有这种涂料组合物的基于纤维的基材。

背景技术

在包装工业中，需要有效的气体、香气和/或水分阻隔物来保护敏感产品。特别地，对氧气敏感的产品需要氧气阻隔物来延长其保质期(shelf-life，货架期)。对氧气敏感的产品包括许多食品产品，以及医药产品和电子工业产品。已知的具有氧气阻隔性质的包装材料可包括一个或多个(一种或多种)聚合物膜，或涂覆有一个或多个氧气阻隔聚合物层(通常作为多层涂层结构的一部分)的基于纤维的基材，例如纸或纸板。

食品产品包装的另一个重要性质是耐油脂性。

阻隔物通常是通过用赋予基材阻隔性质的组合物涂覆基于纤维的基材而形成。根据所需要的阻隔性质，可施用不同的涂料。当在基于纤维的基材上形成阻隔物时，最通常使用的材料是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙烯乙烯醇(EVOH)或乙烯醋酸乙烯酯(EVA)。通常使用EVOH以产生氧气阻隔，以及通常使用PE或PET以产生液体和/或蒸气阻隔。这些聚合物一般被层压或挤出涂覆至基于纤维的基材。然而，赋予产品阻隔性质的聚合物层通常需要相对较厚，因此，生产这种阻隔物的成本相当高。

减少通过纸或纸板的氧气透过率(OTR)的最常见方法是使用多个聚合物层。通过这种方式，一个层可以提供低OTR，而其他层可以提供防水性和/或低水蒸气透过率。

另一种常用的阻隔材料是铝。铝层通常用于改进纸或纸板产品的氧气和光的阻隔。铝层是薄的，通常为大约7-9微米。铝提供了出色的阻隔性质，但它大大增加了产品的二氧化碳负荷。

聚合物和铝层面临的问题还在于，它们降低了生物降解性和使包装材料有效再循环的可能性。

生产商、加工厂和最终用户要求避免在纸或纸板产品中使用合成的聚合物和铝层，以减少二氧化碳负荷，并且提高产品的生物降解性和可再循环性。

因此，需要改进的工艺，以提供具有改进的阻隔性质的基于纤维的基材例如纸或纸板。

发明内容

本公开内容的目的是提供一种用于基于纤维的基材的阻隔膜或涂层，其减轻了现有技术的阻隔膜和涂层的至少一些问题。

本公开内容的另一个目的是提供一种用于基于纤维的基材的阻隔膜或涂层，其提供对氧气和/或油脂的良好的抗性。

本公开内容的另一个目的是提供一种阻隔膜或涂层，其可使用传统的涂覆方法有效地施加至基于纤维的基材。

来自植物的天然聚合物是可生物降解、可再生和可再循环的，并且构成包装材料中的阻隔膜的原材料的引人关注的来源。半纤维素是在大多数植物中生物合成的多糖，其中它们充当存在于纤维素微原纤维之间的基质材料，以及充当木质素和纤维素之间的连接。半纤维素已经在商业上被用作食品的甜味剂、增稠剂和乳化剂。之前已经表明，由半纤维素形成的阻隔膜可以提供良好的氧气和油脂阻隔性质。然而，由于半纤维素组合物的高粘度限制了固体含量，导致这种膜可难以有效制造。

根据本文所示的第一方面，提供了一种水性阻隔涂料组合物，其包含：

50-99.9重量％的一种或多种具有在2-12的范围内的聚合度(DP)的阴离子低分子量多糖；

0.1-10重量％的聚(多)阳离子聚合物，

基于水性阻隔涂料组合物的总干重计。