[發明專利]防油劑及防油紙類制品

在審

• 申請號: 202011060707.3
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN114316118A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 陸威;唐齊;張華;嚴寒
• 申請（專利權）人: 四川賽華睿科技有限責任公司
• 主分類號: C08F220/06
• 分類號: C08F220/06;C08F220/14;C08F220/18;D21H19/20;D21H21/14;C08F212/08
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發明涉及防油劑及防油紙類制品。本發明防油劑包括無氟聚合物，所述無氟聚合物主要通過以下單體共聚而成：(A)(甲基)丙烯酸；(B)具有特定組成的一種或多種丙烯酸酯單體。本發明的防油劑為無氟防油劑，具有優異的防水防油性能，而且還可以獲得具有不同表面光澤度的防油紙類制品，能夠滿足不同消費者的偏好。

技術領域

本發明涉及防水防油劑領域，特別涉及一種無氟防油劑及防油紙類制品。

背景技術

“以紙代塑”是目前解決日益嚴重的“白色’污染問題最為行之有效的途徑之一。對于紙質包裝而言，紙張自身具有可生物降解和回收再利用的優勢，但是對于用于食品、餐飲等領域的紙制品由于要與含油、含脂和/或含水的食品接觸，需要一個防滲透的阻擋層，如何賦予紙質包裝防水和防油功能是“以紙代塑”的技術關鍵所在。用于紙張的防油劑開發具有極大的市場潛力，是現行科技創新的重點領域。

目前紙質材料的防油處理主要分為二種：第一種是在紙張表面上覆上防油塑料(通稱淋膜或覆塑)，該種方法只能減少塑料的污染，卻不能根治塑料的污染；第二種則是在紙漿中添加或是在紙面上涂抹防油制劑以達到防水防油的功效。這種方法極大保留了紙張生物降解和回收再利用的優勢。

當前防油劑的主流產品是含氟類防油劑，尤其是全氟烷基磷酸酯(鹽)和全氟烷基共聚物，這類聚合物之所以有極好的防油性能主要是因為C-F鍵的存在，C-F鍵具有很高的鍵能并且氟原子半徑很小，使得-CF₃基團具有極低的表面張力，從而全氟烷基化合物具有憎水憎油的優異性質。市面上含氟類防油劑常見的實施方式有多樣，可以在紙漿內部添加或者在施膠擠壓中添加或者也可以在涂布過程中添加。

研究表明C8-PFCs(含8個碳的全氟碳化物)由于其毒理學上存在不安全性，具有生物蓄積性和潛在的系統和發育毒性等，因此C8-PFCs正逐步退出市場。以全氟辛基磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)為例，多種含氟化合物的反應原料或者在環境中轉化的最終產物均為全氟辛基磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)。從1999年開始，就不斷有研究發現，這些物質屬于最難分解的有機污染物，不僅在各類熱、化學及微生物等作用下不降解，而且可以通過呼吸道吸入和食物攝入等途徑進入生物體內，難以被生物體通過代謝排出，使得這些物質將會在環境和生物體內累積并持久存在，從而導致全球的環境中普遍存在了該類污染物，并且影響了生物的血液、肝臟、新生兒發育、免疫系統和激素水平。鑒于它對環境和人體健康帶來的極大威脅，世界各國都相繼出臺了各種政策禁止PFOS和PFOA的使用，各大企業也相繼停產了與PFOS和PFOA相關的產品。目前相對安全的短鏈C6-PFCs(含6個碳的全氟碳化物)正在不斷涌現。如專利文獻1公開了包括含氟共聚物的防水防油劑，該含氟共聚物通過使含有具有1～6個碳原子的聚氟烷基的(甲基)丙烯酸酯單體共聚而獲得，該防水防油劑可以使紙張具有優異的防水防油性。該發明還公開了包括該防水防油劑的組合物、由其處理紙張的方法和由其處理的紙張。不足之處是其防水性能較差。但是雖然現在大多數C8系列的含氟防油劑選擇了C6類含氟防油劑作為替代，但C6類含氟物質關于許多毒理學節點如慢性、生殖發育毒性等毒理學節點方面的數據仍有所缺失，而且需注意的是針對慢性毒性來說，有數據表明PFHxA(十一氟己酸，C6)與PFOA(全氟辛酸及其鹽類，C8及以上)有著相似的毒理學性質，只是其在肝臟中沒有蓄積性，因而未觀察到損害作用水平(NOEAL)值相對來說比長鏈PFCs要高出幾個數量級。