阻透组合物和用该组合物生产的制品制造技术

一种稳定的含水阻透涂料组合物包括：（ａ）醇溶谷蛋白；（ｂ）冷水不溶性聚合物；（ｃ）水；（ｄ）水溶性助溶剂；和（ｅ）稳定剂。该组合物当施加到基底上时，产生具有高表面能和抗油与油脂渗透的制品。生产制品的方法包括施加该组合物到基底上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及阻透组合物，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。
技术介绍
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 trap mottle)、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伺料，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W002/14426, 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 />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。Khemani等人的美国专利6573340公开了具有良好的水蒸气阻挡 性能的可生物降解的聚合物膜，它可用作包装材料。该膜可包括淀粉、 醇溶谷蛋白和聚乙二醇。Oshlack等人的美国专利5356467公开了玉 米蛋白的含水分散液，其可用作药物、动物、健康或食品产品的控释 包衣。该包衣也可包括淀粉和丙二醇。Meyer等人的美国专利5609909 公开了用于口服施用的药物的醇溶谷蛋白包衣。该包衣也包括亲水增 塑剂，例如丙二醇和/或非离子纤维素聚合物，例如羟乙基纤维素。 Jabar， Jr.的美国专利6844181公开了抑制细菌生长所使用的组合物， 其含有溶解在水/醇溶液内的肽，例如玉米蛋白和多糖等，例如淀粉等。也可添加增塑剂，例如丙二醇等。
技术实现思路
本专利技术涉及稳定的含水阻透组合物，其包括(a)醇溶谷蛋白；(b) 冷水不溶性聚合物；(c)水；(d)水溶性助溶剂；和(e)稳定剂。该组合 物当施加到基底上时，产生具有高表面能和抗油与油脂渗透的制品。本专利技术还涉及生产制品的方法。该方法包括施加以上所述的组合 物到基底上，产生具有高表面能和抗油与油脂渗透的制品。本专利技术还涉及 一 种制品，其包括施加到基底上的以上所述的组合 物。该制品具有高表面能和抗油与油脂渗透性。具体实施例方式本专利技术提供通过克服玉米蛋白在水中不溶，以产生稳定的含水阻 透组合物，从而由玉米蛋白得到的高附加值产品。该组合物当施加到 基底上时，产生具有抗油与油脂渗透的制品。令人惊奇的是，该组合 物实现这些阻透性能，同时产生具有高表面能的制品。结果，该组合 物避免了与使用降低制品表面能的阻透组合物有关的缺点。本专利技术的阻透组合物包括一种或更多种醇溶谷蛋白。醇溶谷蛋白 是以谷类，例如玉米、小麦、大麦、大米和高粱的储存蛋白质形式存 在的蛋白质化合物。代表性醇溶谷蛋白包括例如，玉米蛋白、大麦醇 溶蛋白、麸朊和高梁醇溶蛋白。本专利技术中使用的优选醇溶谷蛋白是玉米蛋白。玉米蛋白可商购于各制造商，其中包括Freeman Industries,Tuckahoe，NY和Global Protein Products, Marina,CA。阻透组合物还包括一种或更多种冷水不溶性聚合物。"冷水不溶 性"是指在75。F(24。C)或以下的温度下聚合物不溶于水中。该聚合物 在较高的温度下可以是可溶或者不可溶的。如下所述测试此处定义的 水中溶解度。提供lg聚合物样品。该样品加入到含有保持在温度为 75。F下的100ml蒸馏水的烧瓶内。对该烧瓶进行剧烈搅拌或者摇动1 分钟，然后保持静置60分钟。若出现聚合物的任何沉淀，则从烧瓶中 倾倒出上清液，并收集沉淀且称重。认为若不大于5wt。/。的聚合物沉淀， 则该聚合物是水溶性的。该组合物可包括适合于与其它组分结合以产生稳定的阻透组合物的任何类型的冷水不溶性聚合物。优选地，该聚合物是多糖。合适的多糖的一些实例包括淀粉、淀粉衍生物、改性淀粉、热塑性淀粉、淀粉酯，例如乙酸淀粉、淀粉羟乙基醚、烷基淀粉、糊精、胺淀粉、磷酸淀粉和二醛淀粉。淀粉可以是阳离子、阴离子、两性或非离子淀粉。优选地，淀粉是非离子淀粉。淀粉衍生物包括羧甲基淀粉、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、羧甲基羟丙基淀粉、氧化淀粉和预胶凝化淀粉。 冷水不溶性聚合物的一些其它实例包括合成聚合物，例如聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、 聚烯烃、聚(乙烯-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稳定的含水阻透组合物，其包括：　（ａ）醇溶谷蛋白；　（ｂ）冷水不溶性聚合物；　（ｃ）水；　（ｄ）水溶性助溶剂；和　（ｅ）稳定剂；　该组合物当施加到基底上时，产生具有高表面能和抗油与油脂渗透性的制品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A小贾巴尔，MA比洛多，DJ奈凡特，J斯彭德，
申请(专利权)人：缅因大学系统理事会，
类型：发明
国别省市：US[美国]