專利名稱：：對紙張和紙板進行疏水疏油處理的方法
技術領域：
：本發明涉及到對紙張和紙板進行疏水疏油處理的方法。為了進行這種處理，過去已提出各種產品。更具體地講，在其公開內容引用于此供本發明參考的EP542598中，已提出含氟的丙烯酸共聚物，其中按重量計包括(a)50-92％，優選為70-90％的一或多種下式的多氟單體其中Rf代表含有2-20，優選為4-16個碳原子的直鏈或支鏈全氟基團，B代表用碳原子與O連接并可含有一或多個氧，硫和/或氮原子的二價鏈序列，并且基團R之一代表氫原子，而另一個代表氫原子或含有1-4個碳原子的烷基；(b)1-25％，優選為8-18％的一或多種下式的單體其中B’代表含有1-4個碳原子的直鏈或支鏈亞烷基，R’代表氫原子或含有1-4個碳原子的烷基，R1和R2相同或不同，其中每一個代表氫原子，含有1-18個碳原子的直鏈或支鏈烷基或羥乙基或苯甲基，或者R1和R2與其連接的氮原子一起形成嗎啉代，哌啶子基或1-吡咯烷基；(c)1-25％，優選為2-10％的下式的乙烯基衍生物R”-CH＝CH2(III)其中R”代表含有1-18個碳原子的羧酸烷基酯或烷基醚基團；(d)0-10％，優選為0-8％的除了式I，II和III所示單體而外的任何單體。這些完全可用水稀釋的含氟產品可采用各種方法(用施膠機或本體)涂到紙張上并賦予紙張優異的疏水疏油性，尤其是具有特殊的耐水源或水基液體，脂肪物質和低表面張力的溶劑的性質，而同時又不需要添加劑(螯合劑，保存劑，固定樹脂等)。這類紙張在市場上用于包裝濕的和/或脂肪食品，如用于包裝餅干/糕點，快餐，人造奶油和牛油，肉類和家禽，巧克力，深冷產品或用于包裝喂狗和貓的干食品(寵物食品，即petfood)。在飼養動物的食品情況下，基于氟的處理必須能夠對特別具有穿透性或滲透性的脂(游離脂肪酸)提供屏障以防止因這些脂遷移而出現污痕或污染，尤其是在包裝紙的折角或折縫處出現污痕。在EP542598中所述的含氟產品本身單獨應用，用水簡單稀釋后按照常用的劑量(以紙張重量計為0.05-0.2％的氟)涂到紙張表面上，這樣并不總是可在包裝“寵物食品”時得到很好的結果，即脂會力圖擴散經過紙張并留下污痕造成污染。為了提高對脂的屏障效果，可將EP542598中所述的含氟丙烯酸聚合物與淀粉或聚乙烯醇一起使用。所用淀粉為陽離子，氧化或兩性離子淀粉并且應用濃度一般為在含有含氟丙烯酸聚合物的水溶液中達到5-60g/l左右。陽離子淀粉是優選的。各種聚乙烯醇的應用濃度在含有含氟丙烯酸聚合物的水溶液中可達到1-40g/l左右。優選應用低酯值(低于30，即水解程度高于98％)并且高粘度(在濃度為4wt％(重量百分比)的水溶液情況下粘度為22-32mPa.s)的聚乙烯醇。在用純水簡單稀釋的含氟丙烯酸聚合物不能成功地保證達到良好的寵物食品包裝效果的情況下，在這同一水溶液中加淀粉或聚乙烯醇很明顯可提高對脂的屏障作用并能夠防止紙張出現油污。但是，一般只有在相當長的紙張陳化或放置期后，即在環境溫度下簡單保存2-3星期才可達到該結果。將紙張保存后才將其用于進行包裝的要求，不能控制其生產設備產出的產品質量以及延遲交付用戶的要求都給紙張制造商提出了一系列重要的問題。現已發現可在僅僅幾天(如少于1星期)后就可獲得符合要求的對脂的屏障效果，從而克服了上述缺點，其中向上述配方中加入第三化合物，該化合物具有能夠與制成紙張的纖維素纖維發生化學反應而形成交聯點。作為反應性基團的例子，可具體提到環氧基或醛基。反應性或活性化合物尤其可選自脲醛或蜜胺甲醛縮合物或預縮合物，環氧基衍生物如二縮水甘油基甘油或者環氧丙基三烷基(芳基)鹵化銨如(2，3-環氧丙基)三烷基氯化銨和N-甲基-N-(2，3-環氧丙基)氯化嗎啉，用表氯醇處理的聚酰胺樹脂以及乙二醛。優選應用乙二醛和聚酰胺-表氯醇樹脂。本發明方法可有利地采用含水組合物實施，其中該組合物包括(a)1-10g/l，優選為1.5-5g/l的含氟丙烯酸共聚物；(b)5-60g/l，優選為10-50g/l的淀粉或1-40g/l，優選為5-20g/l的聚乙烯醇；以及(c)0.1-20g/l，優選為0.5-10g/l的交聯劑。可與水混合的有機溶劑任選可存在于本發明組合物中。這些溶劑源于含氟丙烯酸共聚物的合成過程并且例如為EP542598中所述的那些溶劑。更具體地講，可舉出丙酮，四氫呋喃，二噁烷，二甲基甲酰胺，N-甲基-2-吡咯烷酮，二甲亞砜，乙醇，異丙醇，乙二醇和丙二醇。這些溶劑的濃度為0-12.5g/l。本發明組合物可通過將水溶液中的各種物料簡單混合而得到。可采用本
技術領域：
里的普通技術人員已知的方法將聚乙烯醇或淀粉預溶于水。可采用眾所周知的施膠機技術進行的表面處理方法將本發明組合物涂抹到紙張或紙板上。為了評估按照本發明處理的基體物料的表現性能，本申請人采用了以下試驗將200g的YAM’S商標(EUKANUBAPUPPY質量)的炸丸子狗食放在100cm2在60℃和65％相對濕度的氣候箱中下處理過的紙張上。再將紙張連同狗食放在同樣面積的未處理的吸收性紙張(濾紙類)上。之后，在整個試驗品上加3.5kg的重量并在箱中保留3天。通過測定吸收性紙張上出現的污痕總面積而評估脂的擴散性。在污痕面積少于吸收性紙張總面積的10％時可認為對脂的屏障效果是有效的。以下實施例詳述本發明，但并不限制本發明。實施例1采用如EP542598中實施例4所述含25％干物質的含氟丙烯酸共聚物溶液(溶液S4)，陽離子淀粉(Roquette公司的HiCat145)和乙二醛。用這些物質制成下表中所列的施膠機浴。用施膠機將各種組合物涂抹到重量為70g/m2用未施膠的漂白紙制成的紙張上。Enlevage的速率為110％。110℃干燥2分鐘后這樣處理的和未處理的紙張在環境溫度下保存不同的時間，然后再用炸丸子進行試驗。所得結果列在下表中從表中可以看出在恒定氟含量下只有用本發明浴No.4處理的紙張可對脂遷移構成有效的屏障，其中該紙張不要求相當長的陳化或放置期。實施例2同于實施例1制成上述施膠機浴，其中乙二醛用聚酰胺-表氯醇樹脂(Hercules公司的Hercosett57)代替。在施膠機涂抹各種組合物后，在與實施例1所述相同的條件下，獲得下列結果只有用本發明浴No.6處理的紙張可對脂遷移構成有效的屏障，而同時又不要求陳化或放置期。實施例3操作同于實施例1，只是淀粉用聚乙烯醇(Rhone-Poulenc公司的RhodoViol30/5)代替。獲得下列水溶液</tables>在施膠機涂抹各種組合物后，在與實施例1所述相同的條件下，獲得下列結果</tables>只有用本發明浴No.8處理的紙張可對脂遷移構成有效的屏障，而同時又不要求陳化或放置期。實施例4操作同于實施例2，只是淀粉用聚乙烯醇代替。得到下列組合物</tables>在施膠機涂抹后，在與實施例1所述相同的條件下，獲得下列結果只有用本發明浴No.9處理的紙張可對脂遷移構成有效的屏障，而同時又不要求陳化或放置期。權利要求1.用包括含氟丙烯酸共聚物和淀粉或聚乙烯醇的含水組合物對紙張或紙板進行疏水和疏油處理的方法。其特征在于含水組合物還含有至少一種交聯劑。2.權利要求1的方法，其中交聯劑選自脲醛或蜜胺甲醛縮合物或預縮合物，環氧基衍生物，用表氯醇處理的聚酰胺樹脂以及乙二醛。3.權利要求1或2的方法，其中含氟丙烯酸共聚物中按重量計包括(a)50-92％的一或多種下式的多氟單體其中Rf代表含有2-20，優選為4-16個碳原子的直鏈或支鏈全氟基團，B代表用碳原子與O連接并可含有一或多個氧，硫和/或氮原子的二價鏈序列，并且基團R之一代表氫原子，而另一個代表氫原子或含有1-4個碳原子的烷基；(b)1-25％一或多種下式的單體其中B’代表含有1-4個碳原子的直鏈或支鏈亞烷基，R’代表氫原子或含有1-4個碳原子的烷基，R1和R2相同或不同，其中每一個代表氫原子，含有1-18個碳原子的直鏈或支鏈烷基或羥乙基或苯甲基，或者R1和R2與其連接的氮原子一起形成嗎啉代，哌啶子基或1-吡咯烷基；(c)1-25％的下式乙烯基衍生物R”-CH＝CH2(III)其中R”代表含有1-18個碳原子的羧酸烷基酯或烷基醚基團；(d)0-10％除了式I，II和III所示單體而外的任何單體。4.權利要求3的方法，其中含氟丙烯酸共聚物中按重量計包括70-90％的式(I)的多氟單體，8-18％的式(II)的單體，2-10％的式(III)的單體以及0-8％的另一單體(d)。5.權利要求1-4中任何一項的方法，其中采用陽離子淀粉。6.權利要求1-5中任何一項的方法，其中采用聚乙烯醇，其酯值低于30并且其4wt％的水溶液20℃下的粘度為22-32mPa.s。7.權利要求1-6中任何一項的方法，其中用施膠機將包括下列成分的含水組合物涂抹到待處理的紙張或紙板上(a)1-10g/l，優選為1.5-5g/l的含氟丙烯酸共聚物；(b)5-60g/l，優選為10-50g/l的淀粉或1-40g/l，優選為5-20g/l的聚乙烯醇；以及(c)0.1-20g/l，優選為0.5-10g/l的交聯劑。8.權利要求7的方法，其中交聯劑是乙二醛或聚酰胺-表氯醇樹脂。9.權利要求7或8的方法，其中含水組合物還含有高達12.5g/l的一或多種可與水混合的有機溶劑。10.采用權利要求1-9中任何一項的方法處理的紙張或紙板。全文摘要為了加速用含氟丙烯酸共聚物和淀粉或聚乙烯醇處理的紙張或紙板的陳化或放置過程，可將交聯劑如乙二醛或聚酰胺-表氯醇樹脂加入進行處理的浴中。文檔編號D21H21/14GK1162666SQ97101239公開日1997年10月22日申請日期1997年1月30日優先權日1997年1月30日發明者J·-M·科帕特,A·德圣特,J·-C·勒泰利耶申請人:埃勒夫阿托化學有限公司