RU2805748C2 - Композиция для создания защитного слоя на поверхности бумаги - Google Patents

Abstract

Настоящее изобретение относится к композиции для защиты от проникновения вглубь поверхности напитков, предназначенной для нанесения на поверхность бумаги или картона, содержащая следующие компоненты, в вес.ч.: 20 - водная дисперсия полистирол-малеимида, в концентрации 40%; 50 - связующее, в концентрации 60%; 10 - наполнитель, в концентрации 100%; 0,02 - полиакрилат аммония, в концентрации 40%; 0,01 - пеногаситель, в концентрации 80%; 10 - деминерализованная вода – 10, при этом связующее представляет собой водную дисперсию сополимеров акриловой кислоты и эфиров акриловой кислоты, поливинилиденхлорида (ПВДХ), полиуретана, сополимеров стирола и малеимида, наполнитель представляет собой минеральный наполнитель: тальк, карбонат кальция, диоксид кремния, легированный алюмосиликатом натрия, оксидированный каолин, или органический наполнитель: водные дисперсии полистирола, высокомолекулярного полиметилметакрилата, парафинов, а пеногаситель представляет собой смесь алкоксилированных неионных соединений, такую как, этоксилированный спирт С9-С12, C12-С16 спирт этоксилат-пропоксилат. Также изобретение относится к способу получения указанной выше композиции, к способу ее нанесения на бумажную поверхность, к ее непосредственному применению и ее применению в комбинации с другой композицией для защиты поверхности бумаги или картона от проникновения вглубь поверхности напитков, а также к вариантам контейнера, изготовленного из материала, имеющего бумажную поверхность, имеющую покрытие слоем из указанной выше композиции. Технический результат – обеспечение функциональных свойств покрытия, таких, как термосвариваемость, устойчивость к прямому воздействию холодных и горячих напитков в течение периода эксплуатации конечного изделия из основы с покрытием. 7 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 табл., 3 пр.

Description

Область изобретения

Изобретение относится к области композиций, которые могут быть использованы для нанесения на поверхность бумаги, картона и иных поверхностей бумагосодержащих материалов с целью оздания защитного слоя от проникновения влаги, жиров, кислорода, органических веществ, белков и других веществ, входящих, в продукты питания. Предложенные композиции представляют собой композиции, включающую водные растворы полимеров, водные дисперсии наполнителей и связующих, а также, вспомогательные вещества, например, регуляторы вязкости, пеногасители, сшивающие агенты, красители. Композиции согласно изобретению защищают от загрязнений в виде пищевых напитков, а также жиросодержащих загрязнителей.

Предшествующий уровень техники

Из уровня техники известны различные композиции, предназначенные для нанесения в качестве защитного покрытия от загрязнений. Так, из патентной заявки Японии JP2020033420 известен состав для создания поверхностной защитной пленки, которая обладает хорошей гибкостью или устойчивостью к сгибам и может хорошо снижать проникновение света. Основой такого покрытия служит акриловая смола и эластомер, при этом пленка из этих составляющих показывает плоскостный сдвиг Re(550) в 30 нм и меньше и 500 или более раз при сгибе до отслоения при тесте на механическую прочность. Способ производства материала основы для поверхностной защитной пленки включает получение пленкообразующего материала, содержащего акриловую смолу и эластомер в пленке, и нанесение полученной пленки последовательно или одновременно в двух направлениях.

В заявке на патент Кореи KR102224439 раскрыт состав для создания барьерного покрытия, в котором состав содержит целлюлозные нановолокна, водорастворимые связующие, наноклей, сшивающий агент и растворитель, при этом содержание целлюлозных нановолокон составляет от 0,3 до 5% по весу от общего веса барьерного покрытия. Получаемое покрытие обладает устойчивостью к газам и влажности. Способ нанесения включает способ приготовления состава и затем нанесения его на поверхность. Сам состав представляет собой вязкую жидкость, которую трудно распределить равномерно по поверхность, при этом время нанесения ограничено, т.к. композиция имеет хорошую адгезию к поверхности и быстро застывает на основе.

В заявке на патент Китая CN107556832 описано водоотталкивающее покрытие, которое можно очищать, при этом покрытие содержит полностью гидролизованный поливиниловый спирт со степенью полимеризации от 300 до 2600, водородсодержащую силиконовую смолу, которая реакционного связывается с поливиниловым спиртом, и спирт приобретает водоотталкивающие свойства. Состав наносится в несколько слоев, при этом, каждый слой подвергается отдельной сушке. Покрытие обладает устойчивостью. Однако, сам процесс нанесения представляет собой достаточно длительный процесс, что может приводить к удорожанию себестоимости покрытия.

Таким образом, в настоящее время нет данных по составам, которые бы позволяли получить покрытие для защиты от загрязнения пищевыми продуктами и напитками на поверхности бумаги, с легкостью получения и нанесения, а также обладали бы хорошими свойствами по защите и долговечности нанесения. Предлагаемый способ нанесения прост в исполнении, не требует дополнительного оборудования, кроме традиционного, а также позволяет получить большие объемы бумажного полотна с нанесенным покрытием для защиты от загрязнения пищевыми продуктами и напитками, жиров и жиросодержащих продуктов.

Описание фигур

Фиг.1 Схема нанесения слоев композиций для получения покрытия.

Обозначения:

1 - жидкая композиция

2 - поверхность, которая является временным носителем.

3 - волокнистый материал на основе бумаги для конечного нанесения.

Фиг. 2. Способ нанесения композиции промышленным способом.

Перечень позиций:

1 - лента;

2 - дозирующее устройство

3 - сушильная камера

4 - дозирующее устройство

5-6 - прессовый узел

7 - картон в рулоне

8 - вал

9 - узел намотки.

Подробное описание изобретения

Предлагаемые согласно настоящему изобретению композиции наносят в общем случае для обеспечения необходимого набора потребительских свойств основы, для защиты от проникновения вглубь с поверхности, впитывания различного веществ, например, веществ из жидких пищевых продуктов, напитков, горячих и холодных пищевых жидкостей, влаги, жиров, кислорода, органических веществ, белков и других веществ, входящих, в продукты питания. Бумага и картон с защитным слоем, согласно изобретению, могут быть использованы для изготовления пищевой упаковки. Защитный слой на поверхности бумаги или упаковки с содержанием бумаги предохраняет упаковку от промокания, впитывания влаги, проникновения жира из напитков и продуктов внутри упаковки, и таким образом, защищает и сохраняет упакованные продукты от воздействия внешней среды. При этом, само защитное покрытие при нанесении на целлюлозную или бумажную основу позволяет использованную упаковку перерабатывать как бумажные отходы, макулатуру, а не использовать технологии для переработки пластика, полимерных отходов.

Указанные композиции могут быть нанесены на поверхность целлюлозно-волокнистого материала, например, бумагу, картон, материалы с поверхностью из бумаги, трансферным способом, при этом используется композиция для защиты от напитков и веществ, входящих в пищевые напитки, или в комбинации с композицией для защиты от влаги, жиров, кислорода, органических веществ, белков и других веществ, входящих, в продукты питания.

Здесь и далее термин «бумажная поверхность» используется в контексте настоящего изобретения для обозначения поверхности материала, изготовленного полностью из бумаги или ее видов, например, картона, в т.ч. картона разных типов, а также материалов, поверхность которых сформирована из целлюлозного волокна. Такие материалы могут быть использованы для изготовления контейнеров для пищевых продуктов, для их хранения или транспортировки и представляют собой так называемую экологически чистую тару. Например, термин «бумажная поверхность» включает поверхность бумажных стаканов, стаканов из картона для розлива напитков, например, кофе или чая. Также термин «бумажная поверхность» включает поверхность контейнера для пищевых продуктов, например, салата, какой-либо еды, приготовленной дома или в заводских условиях, например, для раздачи питания на борту самолета, привоза питания кейтеринговыми службами, или замораживания и размораживания пищевых продуктов, полуфабрикатов долгого хранения.

Композиция для защиты от напитков

Здесь и далее, термин «композиция для защиты от напитков» включает композиции согласно изобретению для защиты от напитков и веществ, входящих в пищевые напитки, например, воды, соков, сокосодержащих жидкостей, белков и других веществ, входящих, например, в кофейные напитки или в напитки на основе какао, молока, воды, чая. Вещества, от которых предохраняет указанная композиция, представляют собой пищевые продукты или напитки, в т.ч. с высокой температурой, предпочтительно, до 50°С.

Композиция для защиты от напитков обеспечивает такие функциональные свойства покрытия как термосвариваемость, устойчивость к прямому воздействию холодных и горячих напитков в течение периода эксплуатации конечного изделия из основы с покрытием.

В зависимости от способа нанесения композиции для защиты от напитков (композиция А) на подложку она может дополнительно содержать регуляторы вязкости, регуляторы рН, дополнительные пеногасители.

Вес покрытия композиции для защиты от напитков на квадратный метр основы определяется конечным назначением готового продукта и может иметь величину от 2 до 15 г/м², предпочтительно в диапазоне от 3 до 7 г/м² по сухому веществу.

Композиция для защиты от напитков предназначена для нанесения на бумажную или бумагосодержащую поверхность, например, бумагу, картон, иные поверхности, содержащие на поверхности волокнистый материал на основе бумаги или бумажной целлюлозы. Композиция для защиты от напитков согласно изобретению содержит следующие компоненты, в %:

таблица 1
наименование компонента	концентрация	содержание, в.ч.
Водная дисперсия полистирол-малеимида	40	50
Связующее	60	20
Наполнитель	100	10
Карбонат кальция	75	10
Вода		10
Полиакрилат аммония	40	0,02
Пеногаситель	80	0,01
	итого	100,03

Указанная композиция может дополнительно содержать регуляторы вязкости, регуляторы рН, дополнительные пеногасители, красители или пигменты. При этом, содержание связующего составляет от 25 до 90% в пересчете на сухую массу компонентов, предпочтительно от 60 до 75%. Само связующее представляет собой водную дисперсию сополимеров акриловой кислоты и эфиров акриловой кислоты, поливинилиденхлорида (ПВДХ), полиуретана, сополимеров стирола и малеимида.

Также композиция может дополнительно содержать наполнители, при этом суммарное содержание наполнителя составляет от 10 до 75%, предпочтительно от 25 до 40% в пересчете на сухую массу компонентов композиции. Наполнитель представляет собой минеральный наполнитель: тальк, карбонат кальция, диоксид кремния, легированный алюмосиликатом натрия, оксидированный каолин, или органический наполнитель: водные дисперсии полистирола, высокомолекулярного полиметилметакрилата, парафинов.

В одном из вариантов реализации композиция дополнительно содержит пеногаситель, который представляет собой смесь алкоксилированных неионных соединений, например, этоксилированный спирт С9-С12, C12-16 спирт этоксилат -пропоксилат.

Способ получения композиции для защиты от напитков включает:

1) приготовление водных дисперсий карбоната кальция, деламинированного талька, пигментов или красителей с помощью разбавления заранее отмеренного количества сухого вещества деминерализованной водой до расчетной концентрации получаемых дисперсий;

2) приготовление водных дисперсий полистиролмалеимида и ПВДХ путем смешения заранее отмеренных количеств и деминерализованной воды с получением водных дисперсий расчетной концентрации;

3) Дисперсии, полученные на стадии 1, объединяют с водными дисперсиями, полученными на стадии 2;

4) В полученную смесь добавляют полиакрилат аммония, технологические добавки;

5) полученную композицию оставляют в течение не менее 6 часов.

Согласно способу, технологические добавки представляют собой пеногаситель, и он представляет собой смесь алкоксилированных неионных соединений, например, этоксилированный спирт С9-С12, C12-16 спирт этоксилат -пропоксилат.

Композиция для защиты от жиросодержащих веществ

Здесь и далее, термин «композиция для защиты от жиросодержащих веществ» включает композиции согласно изобретению для защиты от проникновения в поверхность бумаги или материала с поверхностью из бумаги жира или жиросодержащих, липофильных веществ. Такие вещества представляют собой пищевые жиры и масла, возможно, в жидком виде, которые проникают и впитываются в бумагу или бумажную целлюлозу, поверхности с бумагой. Такие пищевые жиры и масла могут иметь различную структуру, например, быть линейными органическими соединениями, или соединениями с разветвленной структурой, быть в жидком, пастообразном или твердом состоянии. Примеры могут включать растительное масло, например, подсолнечное, рапсовое, кукурузное, пальмовое, кокосовое и другие растительные масла, животные масла, животные жир, молоко и продукты и напитки на основе молока.

Композиция для защиты от жиросодержащих веществ обеспечивает такие функциональные свойства покрытия как жиростойкость, барьерные свойства в отношении проницаемости для паров растворителей и кислорода.

Композиция для защиты от жиросодержащих веществ (композиция В) предназначена для нанесения на поверхность бумаги или картона. Такая композиция содержит следующие компоненты:

Водный раствор поливинилового спирта, в концентрации 10% - 78,4

Водная дисперсия карбоната кальция, в концентрации 40%- 15

Водная дисперсия парафина, в концентрации 50% - 1,6

Водная дисперсия полиэтиленового воска, в концентрации 37,5% - 5

Сумма = 100%

Отвердитель сверх 100% - 1,5

При этом в композиции содержание сухих веществ в компонентах составляет:

Раствор поливинилового спирта	7,84%
Дисперсия карбоната кальция	6%
Дисперсия парафина	0,8%
Дисперсия полиэтиленового воска	1,88%
Отвердитель	0,63%

В указанной композиции используется поливиниловый спирт со степенью гидролиза 86-88%, 98-99%, представляет собой химически модифицированный поливиниловый спирт. Указанная композиция может дополнительно содержать пигменты или красители. Используемый отвердитель представляет собой карбамид и его производные, глиоксаль и его производные, соли борной кислоты.

Способ получения композиции для защиты от жиросодержащих веществ включает следующие стадии:

1) приготовление водных дисперсий карбоната кальция, пигментов или красителей с помощью разбавления заранее отмеренного количества сухого вещества деминерализованной водой до расчетной концентрации получаемых растворов;

2) Приготовление водного раствор поливинилового спирта путем растворения заранее отмеренного количества поливинилового спирта в деминерализованной воде с получением раствора расчетной концентрации;

3) Дисперсии, полученные на стадии 1, вносят в водный раствор поливинилового спирта, полученный на стадии 2;

4) В полученную смесь добавляют технологические добавки;

5) полученную композицию оставляют в течение не менее 6 часов.

При этом, технологические добавки представляют собой загустители, пеногасители, антисептики, и т.п., предпочтительно в концентрации от 0,5 до 5%, предпочтительно в концентрации 1,5%.

Стадию 3 или стадию 4 проводят при постоянном перемешивании.

В отдельных случаях, например, на производстве, после стадии 5 проводят контроль вязкости, рН, однородности полученной композиции.

Содержание связующего в указанной композиции варьируется в пределах от 70 до 99 % в пересчете на сухую массу компонентов, предпочтительно от 80 до 95%, суммарное содержание наполнителей в композиции B варьируется в пределах от 5 до 25%, предпочтительно от 10 до 15% в пересчете на сухую массу компонентов. Содержание отвердителей 0,8-1,0% от сухой массы связующего. Содержание пластификатора 2 - 10% от сухой массы связующего, предпочтительно, 3-5%.

Пример композиции для защиты от жиросодержащих загрязнений приведен в таблице 2.

Таблица 2
наименование компонента	концентрация	содержание, в.ч.
Раствор поливинилового спирта 99	15	60
Раствор поливинилового спирта 86	20	30
Диоксид кремния	100	5
Карбонат кальция	75	5
Глицерин		0,5
Глиоксаль	40	0,02
	итого	100,52

Вес покрытия композицией на квадратный метр основы определяется конечным назначением готового продукта и может иметь величину от 1 до 7 г/м², предпочтительно в диапазоне от 2 до 5 г/м² по сухому веществу.

Адгезивная композиция

Здесь и далее, термин «адгезивная композиция» включает композиции согласно изобретению для улучшения адгезии при нанесении композиций для защиты от напитков или композиций для защиты от жиросодержащих веществ.

Адгезивная композиция обеспечивает адгезию ранее описанных композиций для защиты от напитков и для защиты от жиросодержащих веществ по отдельности или в комбинации к основе в том случае, если основа имеет плохое сродство к компонентам композиций для защиты от напитков или для защиты от жиросодержащих веществ. Сырьем для приготовления адгезивной композиции служат:

- в качестве связующих: коммерчески доступные марки бутадиен-стирольных и полиуретановых дисперсий с низкой температурой пленкообразования, предпочтительно ниже + 50°С.

- в качестве минеральных наполнителей: коммерчески доступные тальк, химически осажденный карбонат кальция, диоксид кремния, легированный алюмосиликатом натрия, оксидированный каолин;

Содержание связующего в адгезивной композиции (композиции С) варьируется в пределах от 70 до 90 % в пересчете на сухую массу компонентов, предпочтительно от 80 до 90%, суммарное содержание наполнителей в композиции С варьируется в пределах от 10 до 30%, предпочтительно от 10 до 15 % в пересчете на сухую массу компонентов.

Состав адгезивной композиции (композиции С) приведен в таблице 3.

Таблица 3
наименование компонента	концентрация	содержание, в.ч.
Латекс бутадиен-стирольный	50	75
Оксидированный каолин	100	10
Карбонат кальция	75	10
Вода		5
	итого	100

Вес покрытия адгезивной композицией на квадратный метр основы определяется конечным назначением готового продукта с бумажной поверхностью и может иметь величину от 2 до 6 г/м², предпочтительно в диапазоне от 3 до 4 г/м² по сухому веществу.

Основа для нанесения композиций в качестве временного носителя

Для нанесения защитного слоя, включающего композиции для защиты от напитков, композиции для защиты от жиросодержащих веществ на бумагу или материалы, включающие бумагу на поверхности, может быть использован временный носитель. Этот временный носитель представляет собой основу со следующими свойствами: основа должна иметь хорошую смачиваемость жидкими композициями для защиты от загрязнений и низкую адгезию к покрывным составам; основа должна иметь необходимую прочность и стабильные линейные размеры для многоразового использования в процессе трансферного переноса защитного слоя на постоянную основу, предпочтительно бумагу или картон.

В качестве временного носителя может быть использована силиконизированная бумага, силиконизированная пленка, неориентированная полипропиленовая пленка, пленка из полиэтилентерефталата, текстильное полотно, пропитанное силиконовой резиной, полотно из нержавеющей стали, ламинированная алюминиевая фольга.

В случае промышленного способа нанесения в качестве временного носителя может быть использован цилиндр (вал), лента, пленка, изготовленные, например, из металла или синтетических полимеров или иных композиционных материалов. Конкретный тип поверхности зависит от конструктивного решения машины для нанесения покрытия трансферным способом. Это может быть поверхность, которая должна удовлетворять следующим требованиям:

- поверхность должна быть монолитной (не пористой)

- хорошо смачиваться жидкими составами, в т.ч. на основе водных растворителей;

- обладать необходимой устойчивостью к воздействию условий сушки составов и механической устойчивостью в общем процессе производства.

- степень адгезии к композиции не должна превышать степень адгезии композиции к поверхности рабочего материала.

Основа для нанесения композиций для защиты от напитков, жиросодержащих веществ

В качестве основы используются бумага, картон, материалы на основе бумажной целлюлозы, материалы с поверхностью из бумаги, виды бумаги, используемые в качестве материалов для контейнеров для хранения и транспортировки пищевых продуктов и напитков.

Защитный слой из композиций для защиты от напитков, из композиций для защиты от жиросодержащих веществ предохраняет продукты от воздействия влаги, и предохраняет внешнюю среду от воздействия веществ, содержащихся в продукте. Защитный слой может быть нанесен способом, описанным ниже.

Также согласно изобретению, предложен способ нанесения композиции для защиты от напитков, для защиты от жиросодержащих веществ, включающий:

- нанесение композиции для защиты от напитков на поверхность, которая представляет собой временный носитель;

- присоединение бумажной поверхности, на которую необходимо нанести композицию для защиты от напитков, со стороны слоя композиции;

- закрепление композиции для защиты от напитков на бумажной поверхности;

- механическое отделение поверхности, которая представляет собой временный носитель.

Закрепление композиции на бумажной поверхности проводят путем отверждения композиции проводят под воздействием температуры или УФ или электронного излучения, или путем сушки или частичной сушки.

При этом, композицию для защиты от напитков или композицию для защиты от жиросодержащих веществ наносят не менее чем в 2 слоя, предпочтительно в 2-5 слоев, а толщина слоя составляет 15-20 мкм.

Способ нанесения включает нанесение на поверхность, которая представляет собой временный носитель, имеющий меньшую степень адгезии, чем степень адгезии композиции для защиты от напитков или от жиросодержащих веществ с бумажной поверхностью. Такая поверхность может представлять собой металлическую гладкую поверхность, полимерную гладкую поверхность, композитную гладкую поверхность.

При этом, возможно нанесение нескольких слоев различных описанных композиций. Так, композицию для защиты от жиросодержащих веществ наносят на слой, включающий композицию для защиты от напитков.

Изобретение также включает применение описанных композиций для защиты бумаги от впитывания или проникновения вглубь напитков, жиросодержащих веществ, и последующего размокания и разрыва бумаги.

Способ нанесения защитного слоя согласно изобретению позволяет существенно улучшить качество покрытия, снизить затраты на сырье и, в принципе, получить изделия на основе бумаги с покрытием, которое обеспечивает улучшенные защитные свойства: предохраняет пищевые продукты от воздействия влаги и факторов внешней среды, а также предохраняет упаковку для хранения и транспортировки от веществ, содержащихся в напитках и продуктах, в т.ч. жиросодержащих веществ.

Примеры

Пример 1

Способ получения композиций согласно изобретению

Основной способ производства композиций: простое смешение жидких компонентов в определенной весовой пропорции. Процессы, в результате которых исходные вещества переводятся в состояние жидкостей (дисперсий или растворов) здесь не рассматриваются, поскольку все они представляют собой стандартных процедуры, известные в данной отрасли. В большинстве случаев для производства композиций применяются коммерчески доступные дисперсии и растворы полимеров, суспензии минеральных наполнителей и технологические добавки (загустители, пеногасители, антисептики, коалесценты и т.п.).

В общем случае при изготовлении композиций необходимо соблюдать следующий порядок смешения компонентов:

1) готовят водные дисперсии карбоната кальция, полиэтиленового воска, пигментов или красителей с помощью разбавления заранее отмеренного количества сухого вещества деминерализованной водой до расчетной концентрации получаемых растворов;

2) готовят водный раствор поливинилового спирта путем растворения заранее отмеренного количества поливинилового спирта в деминерализованной воде с получением раствора расчетной концентрации;

3) Дисперсии, полученные на стадии 1, вносят в водный раствор поливинилового спирта, полученный на стадии 2;

4) В полученную смесь добавляют технологические добавки;

5) полученную композицию оставляют в течение не менее 6 часов.

Далее, полученную композицию необходимо проконтролировать на соответствие заданным параметрам: гомогенность (однородность смешения), рН, вязкость.

Композиция согласно изобретению для нанесения на картон имела следующий состав:

Таблица 4
наименование компонента	Концентрация,%	вес	Содержание сухих веществ	доля в покрытии
Раствор поливинилового спирта	10	78,4	7,84	45,7%
Дисперсия карбоната кальция	40	15	6	35,0%
Дисперсия парафина	50	1,6	0,8	4,7%
Дисперсия полиэтиленового воска	37,5	5	1,88	10,9%
Отвердитель	40	1,57	0,63	3,7%
	Итого	100	17,14	100,0%
Концентрация*		17,1%

* в пересчете на сухие вещества.

Ее готовили следующим образом.

Суспензию карбоната кальция с концентрацией 75% предварительно разбавляют деминерализованной водой до концентрации 40%.

15 вес.ч. разбавленной суспензии карбоната кальция при перемешивании добавляют к 78,4 вес.ч. 10%-ного раствора поливинилового спирта. После полного смешения компонентов к полученной смеси при перемешивании добавляют 1,6 вес.ч. дисперсии парафина, 5 вес.ч. дисперсии полиэтиленового воска и 1,57 в.ч. отвердителя - глиоксаля. После полного смешения компонентов проводили анализ концентрации и вязкости полученной смеси.

Динамическую вязкость композиции измеряли при помощи ротационного вискозиметра, она составила 300 мПа.с.

Пример 2

Способ нанесения композиции согласно изобретению

Полученную композицию наносили на пленку из полипропилена толщиной
50 мкм при помощи системы «kiss-coating» слоем толщиной 15-18 мкм и соединяли с макулатурным картоном плотностью 320 г/м.кв при помощи узла ламинации. После выдержки в течение 24 ч. рулон картона с припрессованной полипропиленовой пленкой с покрытием деламинировали, отделяя пленку от поверхности картона. Высохший слой композиции оставался на поверхности картона. Вес сухого слоя композиции составил 2,2-2,7 г/м² картона.

Показатель жиростойкости поверхности картона с покрытием оценивали по методу KIT (ГОСТ ISO 16532-2-2016).

Величина жиростойкости составила >12 баллов.

Пример 3

Показатели защиты от жиросодержащих веществ

Композицию в 2 слоя толщиной 15-20 мкм наносили на поверхность картона, как описано в примере 2. Далее, на поверхность с композицией наносили жир в виде оливкового масла. Фиксировали время, в течение которого не наблюдалась миграция оливкового масла в массу картоны с покрытием. Оценка производилась визуально. Проникновения оливкового масла не наблюдалось в течение 24 часов с момента начала теста.

Claims (61)

1. Композиция для защиты от проникновения вглубь поверхности напитков, предназначенная для нанесения на поверхность бумаги или картона, содержащая следующие компоненты в вес.ч.:

водная дисперсия полистирол-малеимида, в концентрации 40% - 50

связующее, в концентрации 60% - 20

наполнитель, в концентрации 100% - 10

полиакрилат аммония, в концентрации 40% - 0,02

пеногаситель, в концентрации 80% - 0,01

деминерализованная вода - 10,

при этом связующее представляет собой водную дисперсию сополимеров акриловой кислоты и эфиров акриловой кислоты, поливинилиденхлорида (ПВДХ), полиуретана, сополимеров стирола и малеимида,

наполнитель представляет собой минеральный наполнитель: тальк, карбонат кальция, диоксид кремния, легированный алюмосиликатом натрия, оксидированный каолин, или органический наполнитель: водные дисперсии полистирола, высокомолекулярного полиметилметакрилата, парафинов, а

пеногаситель представляет собой смесь алкоксилированных неионных соединений, такую как, этоксилированный спирт С9-С12, C12-С16 спирт этоксилат-пропоксилат.

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит регуляторы вязкости, регуляторы рН, красители или пигменты.

3. Композиция по п. 1, где напитки представляют собой напитки с температурой от комнатной температуры до 50°С.

4. Способ получения композиции по пп. 1-3, включающий:

1) приготовление водных дисперсий карбоната кальция или талька с помощью разбавления сухого вещества деминерализованной водой до расчётной концентрации получаемых дисперсий;

2) приготовление водных дисперсий полистиролмалеимида и ПВДХ путем смешения заранее отмеренных количеств и деминерализованной воды с получением водных дисперсий расчетной концентрации;

3) смешение дисперсий, полученных на стадии 1, с водными дисперсиями, полученными на стадии 2;

4) добавление в полученную смесь полиакрилата аммония и смесь этоксилированный спирт С9-С12, C12-С16 спирт этоксилат-пропоксилат;

5) оставление полученной композиции в течение не менее 6 часов.

5. Способ нанесения композиции по пп. 1-3 на бумажную поверхность, включающий:

- нанесение композиции на поверхность, которая представляет собой временный носитель;

- присоединение бумажной поверхности, на которую необходимо нанести композицию, со стороны слоя композиции;

- закрепление композиции на бумажной поверхности;

- механическое отделение поверхности, которая представляет собой временный носитель.

6. Способ нанесения по п. 5, в котором композицию наносят не менее чем в 2 слоя, предпочтительно в 2-5 слоев.

7. Способ нанесения по п. 6, в котором толщина слоя составляет 15-20 мкм.

8. Способ нанесения по п. 5, в котором закрепление композиции на бумажной поверхности проводят путем отверждения композиции под воздействием температуры или УФ или электронного излучения.

9. Способ нанесения по п. 5, в котором закрепление композиции на бумажной поверхности проводят путем сушки или частичной сушки.

10. Способ нанесения по п. 5, в котором поверхность, которая представляет собой временный носитель, представляет собой поверхность, имеющую меньшую степень адгезии, чем степень адгезии композиции для защиты от напитков с бумажной поверхностью.

11. Способ нанесения по п. 5, в котором поверхность временного носителя представляет собой металлическую гладкую поверхность, полимерную гладкую поверхность, композитную гладкую поверхность.

12. Способ нанесения по пп. 9-11, в котором на композицию по пп. 1-3 дополнительно наносят слой, включающий композицию, имеющую следующий состав, в вес.ч.:

водный раствор поливинилового спирта, в концентрации 10% - 78,4

водная дисперсия карбоната кальция, в концентрации 40% - 15

водная дисперсия парафина, в концентрации 50% - 1,6

водная дисперсия полиэтиленового воска, в концентрации 37,5% - 5,0.

13. Способ нанесения по пп. 9-11, в котором дополнительно наносят адгезивную композицию со следующим составом, в вес.ч.:

связующее, в концентрации 50% - 75

наполнитель, в концентрации 100% - 10

карбонат кальция, в концентрации 75% - 10

вода - 5.

14. Способ по п. 13, в котором связующее представляет собой водные дисперсии латекса на основе бутадиен-стирола и полиуретановых дисперсий с низкой температурой пленкообразования, предпочтительно ниже + 50°С.

15. Способ по п. 13, в котором наполнитель представляет собой минеральный наполнитель: тальк, химически осажденный карбонат кальция, диоксид кремния, легированный алюмосиликатом натрия, оксидированный каолин.

16. Применение композиции по пп. 1-3 для защиты поверхности бумаги или картона от проникновения вглубь поверхности напитков.

17. Применение композиции по пп. 1-3 в комбинации с композицией, имеющей следующий состав, в вес.ч:

водный раствор поливинилового спирта, в концентрации 10% - 78,4

водная дисперсия карбоната кальция, в концентрации 40% - 15

водная дисперсия парафина, в концентрации 50% - 1,6

водная дисперсия полиэтиленового воска, в концентрации 37,5% - 5,0,

для защиты поверхности бумаги или картона от проникновения вглубь поверхности напитков.

18. Применение по пп. 16, 17, где дополнительно используется адгезивная композиция со следующим составом, в вес.ч.:

связующее, в концентрации 50% - 75

наполнитель, в концентрации 100% - 10

карбонат кальция, в концентрации 75% - 10

вода - 5.

19. Применение по п. 18, где адгезивная композиция наносится в виде слоя перед нанесением композиции по пп. 1-3 или композиции состава, указанного в п. 17.

20. Контейнер, изготовленный из материала, имеющего бумажную поверхность, имеющую покрытие слоем композиции по пп. 1-3, для хранения и транспортировки пищевых продуктов или напитков.

21. Контейнер, изготовленный из материала, имеющего бумажную поверхность, имеющую покрытие слоем композиции по пп. 1-3 дополнительно со слоем из композиции, имеющей следующий состав, в вес.ч.:

водный раствор поливинилового спирта, в концентрации 10% - 78,4

водная дисперсия карбоната кальция, в концентрации 40% - 15

водная дисперсия парафина, в концентрации 50% - 1,6

водная дисперсия полиэтиленового воска, в концентрации 37,5% - 5,0,

для хранения и транспортировки пищевых продуктов или напитков.