ITMI20121253A1 - COATING COMPOSITIONS FOR PAPER SUBSTRATES AND PATINATURE PROCESSES USING THESE COMPOSITIONS - Google Patents

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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions

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Description

COMPOSIZIONI DI RIVESTIMENTO PER SUBSTRATI CARTACEI E PROCESSI DI COATING COMPOSITIONS FOR PAPER SUBSTRATES AND PROCESSES OF

PATINATURA CHE IMPIEGANO DETTE COMPOSIZIONI COATING THAT USE THESE COMPOSITIONS

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad una composizione per rivestimento (c.d. coating composition) da applicare su substrati cartacei per la realizzazione di uno strato barriera a composti del tipo idrocarburico saturi ed aromatici come ad esempio i composti comunemente denominati MOSH (Mineral Oil Saturated Hydrocarbons) e MOAH (Mineral Oil Aromatic Hydrocarbons). Dette composizioni sono caratterizzate dal fatto di comprendere amido destrutturato in forma complessata. The present invention refers to a coating composition to be applied on paper substrates for the realization of a barrier layer to compounds of the saturated and aromatic hydrocarbon type such as for example the compounds commonly called MOSH (Mineral Oil Saturated Hydrocarbons) and MOAH (Mineral Oil Aromatic Hydrocarbons). Said compositions are characterized in that they comprise destructured starch in a complexed form.

L’utilizzo di prodotti cartacei riciclati ha, nel corso degli ultimi anni, assunto sempre maggior importanza nel settore degli imballaggi alimentari. Infatti, oltre a ridurre i costi legati all’approvvigionamento delle materie prime, l’utilizzo di questi materiali consente, attraverso il riciclo dei rifiuti in carta e cartone, di diminuire le problematiche legate allo smaltimento di questi ultimi nonché di ridurre l’inquinamento da incenerimento. Over the last few years, the use of recycled paper products has become increasingly important in the food packaging sector. In fact, in addition to reducing the costs related to the procurement of raw materials, the use of these materials allows, through the recycling of paper and cardboard waste, to reduce the problems related to the disposal of the latter as well as to reduce the € ™ pollution from incineration.

Per essere efficacemente utilizzati nel settore degli imballaggi alimentari, tuttavia, i prodotti cartacei riciclati necessitano di trattamenti superficiali per creare uno strato barriera a diversi composti, ad esempio idrocarburi saturi ed aromatici. To be effectively used in the food packaging sector, however, recycled paper products require surface treatments to create a barrier layer to various compounds, such as saturated and aromatic hydrocarbons.

I trattamenti superficiali consentono di preservare gli alimenti in sicurezza, evitandone la contaminazione. The surface treatments allow to preserve food safely, avoiding contamination.

È infatti noto che cibi secchi confezionati in imballaggi di cartone riciclato possono presentare tracce di idrocarburi saturi ed aromatici. La presenza di tali composti à ̈ dovuta principalmente al fatto che i rifiuti in carta/cartone utilizzati come materie prime nella produzione del cartone riciclato sono per larga parte costituiti da carta di giornale comunemente stampata con inchiostri che contengono detti composti, comunemente indicati come “Mineral Oil Saturated Hydrocarbons†(MOSH) e “Mineral Oil Aromatic Hydrocarbons†(MOAH). It is in fact known that dry foods packaged in recycled cardboard packaging can present traces of saturated and aromatic hydrocarbons. The presence of these compounds is mainly due to the fact that the paper / cardboard waste used as raw materials in the production of recycled cardboard is largely made up of newspaper commonly printed with inks containing said compounds, commonly referred to as â € œMineral Oil Saturated Hydrocarbonsâ € (MOSH) and â € œMineral Oil Aromatic Hydrocarbonsâ € (MOAH).

Composizioni di rivestimento a base amido da applicare su substrati cartacei, sono attualmente note in letteratura e commercio. Starch-based coating compositions to be applied on paper substrates are currently known in the literature and trade.

Ad esempio, in Maxwell C.S. “Effect of Ethylene Copolymer-Starch Blends on Water Resistance of Paper", Tappi 53(8):1464-1466 (1970), dispersioni acquose contenenti amido gelatinizzato ed il sale di ammonio del poli(etilene-acido acrilico) vengono utilizzate per il rivestimento della carta. Tali dispersioni tuttavia sono estremamente viscose anche a basso contenuto di solidi, con ciò limitando fortemente la possibilità di depositare in maniera omogenea quantità di composizione di rivestimento sufficientemente elevate così da consentire la formazione di uno strato che funga da barriera per i suddetti composti. Tali dispersioni presentano l’ulteriore svantaggio che l’amido gelatinizzato, essendo soggetto al fenomeno della retrogradazione, precipita sotto forma di geli rendendo notevolmente più complesso il processo di deposizione su carta. For example, in Maxwell C.S. â € œEffect of Ethylene Copolymer-Starch Blends on Water Resistance of Paper ", Caps 53 (8): 1464-1466 (1970), aqueous dispersions containing gelatinized starch and the ammonium salt of poly (ethylene-acrylic acid) are used to the paper coating. These dispersions, however, are extremely viscous even with a low solids content, thus severely limiting the possibility of homogeneously depositing sufficiently high quantities of coating composition so as to allow the formation of a layer that acts as a barrier to These compounds have the further disadvantage that gelatinized starch, being subject to the phenomenon of retrogradation, precipitates in the form of gels making the deposition process on paper considerably more complex.

Partendo dal problema tecnico sopra esposto si à ̈ ora sorprendentemente trovato che, utilizzando una composizione comprendente amido destrutturato in forma complessata, à ̈ possibile realizzare dispersioni acquose stabili ed ad elevato contenuto di solidi in grado di realizzare strati barriera omogenei resistenti a composti idrocarburici saturi ed aromatici. La presente invenzione si riferisce infatti ad una composizione di rivestimento per substrati cartacei caratterizzata dal fatto di comprendere amido destrutturato in forma complessata con polimeri contenenti gruppi idrofilici intercalati con sequenze idrofobiche ed all’uso di questa per la realizzazione di strati barriera a composti idrocarburici saturi ed aromatici. Starting from the technical problem described above, it has now surprisingly been found that, by using a composition comprising destructured starch in complexed form, it is possible to obtain stable aqueous dispersions with a high solids content capable of creating homogeneous barrier layers resistant to saturated hydrocarbon compounds and aromatic. In fact, the present invention refers to a coating composition for paper substrates characterized by the fact of comprising destructured starch in a complexed form with polymers containing hydrophilic groups intercalated with hydrophobic sequences and to the use of this for the realization of barrier layers with saturated hydrocarbon compounds and aromatic.

Secondo una modalità di realizzazione preferita, detta composizione à ̈ applicabile come dispersione acquosa con contenuto di solidi fino a 55 % in peso. La composizione secondo la presente invenzione, infatti, si disperde omogeneamente in acqua formando una microdispersione di particelle aventi diametro medio inferiore a 5 micron, preferibilmente inferiore a 2 micron, più preferibilmente inferiore a 1 micron, ed ancor più preferibilmente inferiore a 0,7 micron, che mostra una notevole stabilità delle proprietà fisiche, in particolare per quanto riguarda la viscosità dinamica. According to a preferred embodiment, said composition can be applied as aqueous dispersion with solids content up to 55% by weight. The composition according to the present invention, in fact, disperses homogeneously in water forming a microdispersion of particles having an average diameter of less than 5 microns, preferably less than 2 microns, more preferably less than 1 micron, and even more preferably less than 0.7 microns. , which shows a remarkable stability of the physical properties, in particular as regards the dynamic viscosity.

Sono oggetto dell’invenzione anche dette dispersioni acquose della composizione di rivestimento secondo la presente invenzione. Also said aqueous dispersions of the coating composition according to the present invention are the subject of the invention.

Ai sensi della presente invenzione, per notevole stabilità della viscosità dinamica si intende che la dispersione acquosa della composizione, dopo essere stata mantenuta in assenza di agitazione a 30°C per 20 giorni e riagitata per circa 10 secondi varia per meno del 30% la sua viscosità dinamica. According to the present invention, by considerable stability of the dynamic viscosity it is meant that the aqueous dispersion of the composition, after having been kept in the absence of stirring at 30 ° C for 20 days and re-stirred for about 10 seconds, varies by less than 30% its dynamic viscosity.

Tale caratteristica risulta particolarmente vantaggiosa nel settore della patinatura della carta in cui le composizioni di rivestimento vengono generalmente depositate sotto forma di dispersioni acquose in quanto elimina la necessità di preparare la dispersione immediatamente prima dell’utilizzo. This characteristic is particularly advantageous in the paper coating sector in which the coating compositions are generally deposited in the form of aqueous dispersions as it eliminates the need to prepare the dispersion immediately before use.

Un aspetto di particolar rilievo della composizione secondo la presente invenzione risiede nel fatto che à ̈ possibile regolarne la viscosità dinamica sia variando il contenuto di solidi nell’intervallo sopra indicato sia diminuendo il peso molecolare dell’amido destrutturato mediante trattamento chimico, preferibilmente con acidi o basi, o mediante trattamento enzimatico, mantenendo la struttura submicronica della dispersione. Nel caso di trattamenti acidi, à ̈ particolarmente preferito l’utilizzo di acidi forti quali per esempio acido solforico. La possibilità di regolare la viscosità dinamica delle dispersioni acquose contenenti le composizioni secondo la presente invenzione, ne consente l’impiego senza modifiche alle condizioni di utilizzo dei macchinari convenzionali. A particularly important aspect of the composition according to the present invention lies in the fact that it is possible to regulate its dynamic viscosity both by varying the solids content in the range indicated above and by decreasing the molecular weight of the starch destructured by chemical treatment, preferably with acids or bases, or by enzymatic treatment, maintaining the submicronic structure of the dispersion. In the case of acid treatments, the use of strong acids such as sulfuric acid is particularly preferred. The possibility of regulating the dynamic viscosity of the aqueous dispersions containing the compositions according to the present invention allows their use without modifying the conditions of use of conventional machinery.

Ad esempio, per l’applicazione su substrati cartacei particolarmente vantaggiosi sono valori di viscosità dinamica non superiori a 600 mPa*s. For example, dynamic viscosity values not exceeding 600 mPa * s are particularly advantageous for application on paper substrates.

Grazie alla combinazione di stabilità delle proprietà fisiche, omogeneità della dispersione di particelle e viscosità cinematica, la dispersione acquosa contenente la composizione secondo la presente invenzione à ̈ vantaggiosamente utilizzabile anche come filler biodegradabile in altri settori quali per esempio quello della produzione di gomme quali ad esempio SBR (styrene-butadiene rubber), polibutadiene, poliisoprene, gomme EPDM (ethylene propylene diene monomer), gomme naturali. Thanks to the combination of stability of the physical properties, homogeneity of the dispersion of particles and kinematic viscosity, the aqueous dispersion containing the composition according to the present invention can be advantageously used also as a biodegradable filler in other sectors such as for example that of the production of rubbers such as for example SBR (styrene-butadiene rubber), polybutadiene, polyisoprene, EPDM (ethylene propylene diene monomer) rubbers, natural rubbers.

La dispersione acquosa contenente la composizione secondo la presente invenzione à ̈ inoltre vantaggiosamente utilizzabile come componente filmogeno per vernici, per esempio ad elevata traspirabilità al vapor d’acqua, nonché come veicolo (c.d. carrier) per principi attivi in vari campi quali ad esempio quello farmaceutico (farmaci), agronomico (insetticidi ed erbicidi), cosmetico, biotecnologico (immobilizzazione di enzimi o altre forme di catalizzatori o di microorganismi) o come microincapsulante di fragranze, pigmenti o sostanze labili (ad esempio idroperossidi) per aumentarne la vita utile. The aqueous dispersion containing the composition according to the present invention can also be advantageously used as a film-forming component for paints, for example with high breathability to water vapor, as well as as a carrier for active ingredients in various fields such as for example pharmaceutical (drugs), agronomic (insecticides and herbicides), cosmetic, biotechnological (immobilization of enzymes or other forms of catalysts or microorganisms) or as a microencapsulant of fragrances, pigments or labile substances (for example hydroperoxides) to increase their useful life.

In una forma di realizzazione preferita, la composizione secondo la presente invenzione comprende, rispetto al peso totale della composizione: In a preferred embodiment, the composition according to the present invention comprises, with respect to the total weight of the composition:

- 30 - 80 % di amido destrutturato; - 30 - 80% of destructured starch;

- 20 - 70 % di polimeri contenenti gruppi idrofilici intercalati con sequenze idrofobiche; - 0 - 25 % di plastificanti; - 20 - 70% of polymers containing hydrophilic groups intercalated with hydrophobic sequences; - 0 - 25% of plasticizers;

- 0 - 20 % di acqua. - 0 - 20% of water.

Ai sensi della presente invenzione, per amido destrutturato si intende un amido di qualsiasi tipo che ha sostanzialmente perso la sua struttura granulare nativa. Per quel che riguarda la struttura granulare nativa dell’amido, questa può essere vantaggiosamente individuata mediante microscopia ottica in contrasto di fase. According to the present invention, by destructured starch is meant a starch of any type which has substantially lost its native granular structure. As regards the native granular structure of starch, this can be advantageously identified by optical phase contrast microscopy.

L’amido utilizzabile per la preparazione della composizione secondo la presente invenzione à ̈ amido nativo, quale per esempio di mais, di patata, di riso, di tapioca o amido fisicamente o chimicamente modificato quale per esempio amido etossilato, amido acetato o amido idrossipropilato, amido reticolato, amido ossidato, amido destrinizzato, destrine e miscele di questi. The starch that can be used for the preparation of the composition according to the present invention is native starch, such as for example corn, potato, rice, tapioca or physically or chemically modified starch such as for example ethoxylated starch, acetate starch or hydroxypropylated starch. , cross-linked starch, oxidized starch, dextrinized starch, dextrins and mixtures of these.

Ai sensi della presente invenzione, per amido destrutturato in forma complessata si intende un amido destrutturato che, allo spettrometro ai raggi X, presenta una o più forme cristalline associabili ad uno o più picchi di diffrazione elencati qui di seguito. According to the present invention, by destructured starch in complexed form is meant a destructured starch which, under the X-ray spectrometer, has one or more crystalline forms which can be associated with one or more diffraction peaks listed below.

Forma VHVAEHForm VHVAEH

cristallina (2Î ̧ ) (2Î ̧) (2Î ̧) crystalline (2Î ̧) (2Î ̧) (2Î ̧)

7.4 (±0.3) 7.7 (±0.3) 7.0 (±0.2) 7.4 (± 0.3) 7.7 (± 0.3) 7.0 (± 0.2)

12.8 (±0.2) 13.5 (±0.4) 12.0 (±0.3) 12.8 (± 0.2) 13.5 (± 0.4) 12.0 (± 0.3)

16.7 (±0.2) 15.7 (±0.1) 13.1 (±0.3) 16.7 (± 0.2) 15.7 (± 0.1) 13.1 (± 0.3)

18.3 (±0.2) 17.6 (±0.1) 18.2 (±0.4) 18.3 (± 0.2) 17.6 (± 0.1) 18.2 (± 0.4)

19.7 (±0.3) 19.3 (±0.2) 24.9 (±0.2) 19.7 (± 0.3) 19.3 (± 0.2) 24.9 (± 0.2)

22.2 (±0.2) 20.8 (±0.2) 22.2 (± 0.2) 20.8 (± 0.2)

24.9 (±0.2) 23.7 (±0.1) 24.9 (± 0.2) 23.7 (± 0.1)

26.4 (±0.1) 26.4 (± 0.1)

27.5 (±0.1) 27.5 (± 0.1)

28.6 (±0.1) 28.6 (± 0.1)

Per quanto concerne i polimeri contenenti gruppi idrofilici intercalati con sequenze idrofobiche, questi sono preferibilmente insolubili in acqua. Ciò consente alle composizioni di rivestimento secondo la presente invenzione di rendere i substrati cartacei resistenti all’acqua. Detti polimeri sono vantaggiosamente scelti tra: As regards polymers containing hydrophilic groups intercalated with hydrophobic sequences, these are preferably insoluble in water. This allows the coating compositions according to the present invention to make the paper substrates water resistant. Said polymers are advantageously selected from:

- copolimeri dell’etilene con vinilalcol, vinil acetato, acido acrilico, acido metacrilico, acido crotonico, acido itaconico, anidride maleica, glicidilmetacrilato e miscele di questi; - copolymers of ethylene with vinyl alcohol, vinyl acetate, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic anhydride, glycidyl methacrylate and mixtures of these;

- copolimeri vinilacetato/vinilacol; - vinyl acetate / vinyl alcohol copolymers;

- poliammidi alifatiche 6-6, 6-9 o 12, poliuretani alifatici, poliesteri alifatici e alifatico/aromatici, copolimeri random o a blocchi poliuretano/poliammide, poliuretano/polietere, poliuretano/poliestere, poliammide/poliestere, poliammide/polietere, poliestere/polietere, poliurea/poliestere, poliurea/polietere, acido polilattico, acido poliglicolico, policaprolattone/uretano, in cui il peso molecolare dei blocchi di policaprolattone à ̈ compreso tra 300 e 3000. - aliphatic polyamides 6-6, 6-9 or 12, aliphatic polyurethanes, aliphatic and aliphatic / aromatic polyesters, random or block copolymers polyurethane / polyamide, polyurethane / polyether, polyurethane / polyester, polyamide / polyester, polyamide / polyether, polyester / polyether , polyurea / polyester, polyurea / polyether, polylactic acid, polyglycolic acid, polycaprolactone / urethane, where the molecular weight of the polycaprolactone blocks is between 300 and 3000.

Possono inoltre essere utilizzate miscele di detti polimeri. Blends of said polymers can also be used.

Tra i polimeri contenenti gruppi idrofilici intercalati con sequenze idrofobiche, preferiti sono i copolimeri dell’etilene con vinilalcol, vinilacetato, acido acrilico, acido metacrilico, acido crotonico, acido itaconico, anidride maleica e miscele di questi. Among the polymers containing hydrophilic groups intercalated with hydrophobic sequences, the copolymers of ethylene with vinyl alcohol, vinyl acetate, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic anhydride and mixtures of these are preferred.

Tra questi, particolarmente preferiti sono i copolimeri dell’etilene con vinilalcol e con acido acrilico. Among these, the copolymers of ethylene with vinyl alcohol and with acrylic acid are particularly preferred.

Nel caso di copolimeri dell’etilene con vinilalcol, questi preferibilmente contengono 20-50 % in moli di unità etilene. In the case of copolymers of ethylene with vinyl alcohol, these preferably contain 20-50% by moles of ethylene units.

Nel caso di copolimeri dell’etilene con acido acrilico, questi preferibilmente contengono 70-99% in peso di unità etilene. In the case of copolymers of ethylene with acrylic acid, these preferably contain 70-99% by weight of ethylene units.

I plastificanti sono preferibilmente scelti tra i polioli aventi da 2 a 22 atomi di carbonio, tra questi essendo particolarmente preferiti i polioli aventi da 1 a 20 gruppi idrossile contenenti da 2 a 6 atomi di carbonio, loro eteri, tioetieri ed esteri organici ed inorganici. The plasticizers are preferably selected from polyols having from 2 to 22 carbon atoms, among these being particularly preferred the polyols having from 1 to 20 hydroxyl groups containing from 2 to 6 carbon atoms, their ethers, thioethers and organic and inorganic esters.

Esempi di plastificanti sono glicerina,diglicerolo, poliglicerolo, pentaritritolo, poliglicerolo etossilato, etilene glicole, polietilene glicole, 1,2-propandiolo, 1,3-propandiolo, 1,4-butandiolo, neopentilglicole, sorbitolo monoacetato, sorbitolo diacetato, sorbitolo monoetossilato, sorbitolo dietossilato, e miscele di questi. Examples of plasticizers are glycerin, diglycerol, polyglycerol, pentaritritol, polyglycerol ethoxylate, ethylene glycol, polyethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentylglycol, sorbitol monoacetate, sorbitol diacetate, sorbitol mono diethoxylated sorbitol, and mixtures thereof.

La composizione secondo la presente invenzione può inoltre contenere additivi, ad esempio filler, agenti disperdenti, agenti ramificanti (crosslinking agents) tensioattivi, agenti antischiuma, agenti sospensivanti, agenti addensanti, agenti preservanti, pigmenti e coloranti. Per quanto concerne i filler, essi possono essere inorganici e/o organici. Esempi di filler inorganici particolarmente preferiti sono: talco, argille, silice, mica, caolino, diossido di titanio e wollastonite. I filler organici preferiti sono derivanti da materie prime di origine rinnovabile quali ad esempio fibre di cellulosa. The composition according to the present invention can also contain additives, for example fillers, dispersing agents, surfactant crosslinking agents, anti-foaming agents, suspending agents, thickening agents, preserving agents, pigments and dyes. As for the fillers, they can be inorganic and / or organic. Examples of particularly preferred inorganic fillers are: talc, clays, silica, mica, kaolin, titanium dioxide and wollastonite. The preferred organic fillers are derived from raw materials of renewable origin such as for example cellulose fibers.

I tensioattivi sono vantaggiosamente scelti tra i tensioattivi anionici, cationici e non ionici. I tensioattivi cationici generalmente consistono di un catione ingombrante spesso contenente una lunga catena alchilica (ad esempio un ammonio quaternario, un sale di fosfonio o solfonio). Nella maggior parte dei casi l’anione à ̈ lo ione cloruro, solfato, o nitrato. I tensioattivi anionici sono costituiti generalmente da alchil, aril, alchil aril, stiril, di o tristiril solfonati, solfati, fosfati, fosfonati, ditiocarbamati,carbossilati neutralizzati generalmente da metalli alcalini o alcalino terrosi, ammine, alcanolammine. The surfactants are advantageously selected from anionic, cationic and non-ionic surfactants. Cationic surfactants generally consist of a bulky cation often containing a long alkyl chain (e.g. a quaternary ammonium, a phosphonium or sulfonium salt). In most cases the anion is the chloride, sulfate, or nitrate ion. Anionic surfactants generally consist of alkyl, aryl, alkyl aryl, styryl, di or tristyryl sulfonates, sulphates, phosphates, phosphonates, dithiocarbamates, carboxylates generally neutralized by alkaline or alkaline earth metals, amines, alkanolamines.

Esempi di tensioattivi non ionici sono costituiti dai prodotti appartenenti alle classi degli esteri ed eteri polietossilati, alchilpoliglucosidi, derivati del sorbitolo e del saccarosio, esteri o ammidi di acidi grassi, mono e digliceridi di ammine grasse, alchil fenoli etossilati, di o tristirilfenolietossilati , copolimeri a blocchi eto-propossilati Examples of non-ionic surfactants are constituted by products belonging to the classes of polyethoxylated esters and ethers, alkylpolyglucosides, derivatives of sorbitol and sucrose, esters or amides of fatty acids, mono and diglycerides of fatty amines, alkyl phenols ethoxylates, of or tristyrylphenolethoxylates, copolymers in etho-propoxylated blocks

Esempi di agenti antischiuma includono gli antischiuma siliconici, e sali di acidi grassi. Examples of defoamers include silicone defoamers, and salts of fatty acids.

Pigmenti e coloranti o stabilizzanti del colore possono essere anche aggiunti se necessario, ad esempio biossido di titanio, argille, calcio carbonato, talco, mica, silice, silicati, ossidi e idrossidi di ferro, nerofumo e ossido di magnesio. Pigments and dyes or color stabilizers can also be added if necessary, for example titanium dioxide, clays, calcium carbonate, talc, mica, silica, silicates, iron oxides and hydroxides, carbon black and magnesium oxide.

La composizione secondo la presente invenzione à ̈ ottenibile tramite processi di estrusione di un fuso comprendente amido e polimeri contenenti gruppi idrofilici intercalati con sequenze idrofobiche e fornendo, durante detta estrusione, un energia specifica maggiore di 0,15 Kw.h/kg. The composition according to the present invention can be obtained by extrusion processes of a melt comprising starch and polymers containing hydrophilic groups intercalated with hydrophobic sequences and providing, during said extrusion, a specific energy greater than 0.15 Kw.h / kg.

La preparazione per estrusione della composizione avviene ad esempio a temperature comprese tra 120-210 °C e preferibilmente tra 140 e 190 °C. Estrusori adatti ad essere utilizzati per la realizzazione della composizione secondo la presente invenzione sono estrusori sia mono che bi-vite preferibilmente dotati di viti aventi un profilo “reverse†. The composition is prepared by extrusion for example at temperatures between 120-210 ° C and preferably between 140 and 190 ° C. Extruders suitable to be used for making the composition according to the present invention are both single and twin-screw extruders preferably equipped with screws having a â € œreverseâ € profile.

La composizione secondo la presente invenzione può essere applicata sui substrati cartacei secondo uno qualsiasi dei processi noti all’esperto del ramo. Preferibilmente, la composizione viene applicata in forma di dispersione acquosa utilizzando le metodiche di patinatura della carta quali ad esempio i processi a lama o a film. The composition according to the present invention can be applied on paper substrates according to any of the processes known to the skilled in the art. Preferably, the composition is applied in the form of an aqueous dispersion using paper coating methods such as blade or film processes.

Detti processi di patinatura comprendono le fasi di: Said coating processes include the phases of:

i. depositare su almeno una delle facce di un substrato cartaceo uno strato della composizione di rivestimento secondo la presente invenzione; the. depositing on at least one of the faces of a paper substrate a layer of the coating composition according to the present invention;

ii. asciugare il substrato cartaceo comprendente almeno uno strato della composizione di rivestimento secondo la presente invenzione. ii. drying the paper substrate comprising at least one layer of the coating composition according to the present invention.

Per quanto riguarda la fase di deposizione, possono essere vantaggiosamente utilizzati sistemi di deposizione mediante uno o più rulli applicatori (ad es. tipo size press, film press), a getto (ad es. tipo jet flow), a stampa offset od una qualsiasi combinazione di questi. Dopo la deposizione, il processo di patinatura può inoltre vantaggiosamente comprendere la rimozione dal substrato cartaceo di una parte della composizione di rivestimento depositata, con ciò consentendo la regolazione della grammatura della carta ed allo stesso tempo uniformando lo spessore dello strato di rivestimento (c.d. livellamento). La fase rimozione può vantaggiosamente essere effettuata mediante una o più lame metalliche, mediante uno o più getti d’aria (c.d. tecnologia air-blade) o mediante una o più lame d’aria (c.d. tecnologia airknife) o una qualsiasi combinazione di questi. As regards the deposition phase, deposition systems can be advantageously used by means of one or more applicator rolls (e.g. size press type, film press), jet (e.g. jet flow type), offset printing or any combination of these. After deposition, the coating process can also advantageously include the removal from the paper substrate of a part of the deposited coating composition, thereby allowing the adjustment of the paper weight and at the same time uniforming the thickness of the coating layer (so-called leveling). . The removal phase can advantageously be carried out by means of one or more metal blades, by means of one or more air jets (so-called air-blade technology) or by means of one or more air blades (so-called airknife technology) or any combination of these.

Per quanto riguarda la fase di asciugatura del substrato cartaceo patinato, possono essere vantaggiosamente utilizzati sistemi ad irraggiamento, preferibilmente a raggi infrarossi, per convezione, preferibilmente mediante aria calda, o per contatto, preferibilmente con cilindri essiccatori, o una qualsiasi combinazione di questi. As regards the drying phase of the coated paper substrate, irradiation systems, preferably infrared rays, by convection, preferably by hot air, or by contact, preferably with drying cylinders, or any combination of these, can be advantageously used.

In una forma di realizzazione particolarmente preferita, la presente invenzione si riferisce ad un processo di patinatura comprendente le fasi di: In a particularly preferred embodiment, the present invention relates to a coating process comprising the steps of:

i. depositare su almeno una delle facce del substrato cartaceo uno strato della composizione di rivestimento secondo la presente invenzione mediante uno o più rulli applicatori; the. depositing on at least one of the faces of the paper substrate a layer of the coating composition according to the present invention by means of one or more applicator rollers;

ii. rimuovere una parte della composizione di rivestimento depositata sul substrato cartaceo mediante uno o più lame d’aria; ii. removing a part of the coating composition deposited on the paper substrate by means of one or more air blades;

iii. asciugare, mediante un sistema selezionato tra irraggiamento, convezione o contatto o una qualsiasi combinazione di questi, il substrato cartaceo comprendente almeno uno strato della composizione di rivestimento secondo la presente invenzione iii. drying, by means of a system selected from irradiation, convection or contact or any combination of these, the paper substrate comprising at least one layer of the coating composition according to the present invention

In una forma di realizzazione particolarmente preferita, la composizione di rivestimento secondo la presente invenzione viene depositata in forma di dispersione acquosa come quelle più sopra descritte. In a particularly preferred embodiment, the coating composition according to the present invention is deposited in the form of an aqueous dispersion such as those described above.

Il laminato cartaceo ottenuto dai processi di patinatura più sopra richiamati comprende almeno un supporto di tipo cartaceo ed almeno uno strato che comprende amido destrutturato in forma complessata con polimeri contenenti gruppi idrofilici intercalati con sequenze idrofobiche. Grazie alle caratteristiche della composizione secondo l’invenzione, detto laminato mostra uno strato di rivestimento omogeneo ed elevate proprietà barriera a composti idrocarburici saturi ed aromatici con ciò risultando particolarmente utile per la realizzazione di imballaggi nel settore alimentare. The paper laminate obtained from the aforementioned coating processes comprises at least one paper-type support and at least one layer comprising destructured starch in a complexed form with polymers containing hydrophilic groups intercalated with hydrophobic sequences. Thanks to the characteristics of the composition according to the invention, said laminate shows a homogeneous coating layer and high barrier properties to saturated and aromatic hydrocarbon compounds with this being particularly useful for making packaging in the food sector.

Detto laminato cartaceo può inoltre essere vantaggiosamente sottoposto a ulteriori trattamenti di extrusion coating e/o extrusion lamination con materiali polimerici biodegradabili quali ad esempio i poliesteri descritti nella domanda di brevetto WO 2009/118377, così da realizzare uno strato barriera particolarmente efficace nei confronti dell’acqua che renda detto laminato adatto anche per l’imballaggio di liquidi e di vari tipi di cibi quali fra gli altri, carne, gelato, yogurt e cibi particolarmente sensibili all’ossidazione e/o all’umidità come biscotti, caffà ̈ e patatine fritte. Said paper laminate can also be advantageously subjected to further extrusion coating and / or extrusion lamination treatments with biodegradable polymeric materials such as for example the polyesters described in the patent application WO 2009/118377, so as to create a barrier layer particularly effective against the Water that makes said laminate also suitable for the packaging of liquids and various types of foods such as, among others, meat, ice cream, yogurt and foods particularly sensitive to oxidation and / or humidity such as biscuits, coffee and french fries.

Ai sensi della presente invenzione, con l’espressione “substrato cartaceo†vengono qui ricompresi tutti i materiali costituiti da materie prime fibrose vegetali, ad esempio fibre di cellulosa. For the purposes of the present invention, the expression â € œpaper substrateâ € includes all materials consisting of vegetable fibrous raw materials, for example cellulose fibers.

In una forma di realizzazione preferita la composizione di rivestimento à ̈ biodegradabile con ciò risultando particolarmente adatta alla realizzazione di prodotti laminati cartacei biodegradabili in compostaggio ai sensi della Norma EN 13432. In a preferred embodiment, the coating composition is biodegradable, thereby making it particularly suitable for making biodegradable paper laminates in composting according to the EN 13432 standard.

Claims (3)

RIVENDICAZIONI 1. Processo di patinatura di un substrato cartaceo comprendente le fasi di: i. depositare su almeno una delle facce del substrato cartaceo uno strato di una composizione di rivestimento comprendente amido destrutturato in forma complessata con polimeri contenenti gruppi idrofilici intercalati con sequenze idrofobiche; ii. asciugare detto substrato cartaceo comprendente almeno uno strato di detta composizione di rivestimento. CLAIMS 1. Coating process of a paper substrate comprising the steps of: the. depositing on at least one of the faces of the paper substrate a layer of a coating composition comprising destructured starch in a complexed form with polymers containing hydrophilic groups intercalated with hydrophobic sequences; ii. drying said paper substrate comprising at least one layer of said coating composition. 2. Processo di patinatura di un substrato cartaceo, comprendente le fasi di: i. depositare su almeno una delle facce del substrato cartaceo uno strato di una composizione di rivestimento comprendente amido destrutturato in forma complessata con polimeri contenenti gruppi idrofilici intercalati con sequenze idrofobiche mediante uno o più rulli applicatori; ii. rimuovere una parte della composizione di rivestimento depositata sul substrato cartaceo mediante uno o più lame d’aria; iii. asciugare, mediante un sistema selezionato tra irraggiamento, convezione o contatto o una qualsiasi combinazione di questi, detto substrato cartaceo comprendente almeno uno strato di detta composizione di rivestimento. 2. Coating process of a paper substrate, comprising the steps of: the. depositing on at least one of the faces of the paper substrate a layer of a coating composition comprising destructured starch in a form complexed with polymers containing hydrophilic groups intercalated with hydrophobic sequences by means of one or more applicator rollers; ii. removing a part of the coating composition deposited on the paper substrate by means of one or more air blades; iii. drying, by means of a system selected from irradiation, convection or contact or any combination thereof, said paper substrate comprising at least one layer of said coating composition. 3. Processo di patinatura secondo ciascuna delle rivendicazioni 1 e 2, in cui la composizione di rivestimento à ̈ depositata in forma di dispersione acquosa.The coating process according to each of claims 1 and 2, wherein the coating composition is deposited in the form of an aqueous dispersion.
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