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▶ ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-23
(45)【発行日】2022-08-31
(54)【発明の名称】機能性ポリオレフィンフィルムでコーティングされた紙
(51)【国際特許分類】
D21H 19/20 20060101AFI20220824BHJP
B32B 29/06 20060101ALI20220824BHJP
B32B 27/30 20060101ALI20220824BHJP
C09D 5/02 20060101ALI20220824BHJP
C09D 123/08 20060101ALI20220824BHJP
C09D 133/04 20060101ALI20220824BHJP
C09D 7/63 20180101ALI20220824BHJP
C09D 7/65 20180101ALI20220824BHJP
【ＦＩ】
D21H19/20 A
B32B29/06
B32B27/30 A
C09D5/02
C09D123/08
C09D133/04
C09D7/63
C09D7/65
【請求項の数】
9
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2018101074
(22)【出願日】2018-05-25
(65)【公開番号】P2019002119
(43)【公開日】2019-01-10
【審査請求日】2021-05-17
(31)【優先権主張番号】62/520,073
(32)【優先日】2017-06-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】502141050
【氏名又は名称】ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】110000589
【氏名又は名称】特許業務法人センダ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ジョシュア・エム・カッツェンスタイン
(72)【発明者】
【氏名】ジェイ・ディー・ロミック
【審査官】長谷川 大輔
(56)【参考文献】
【文献】特表２００９－５２０１１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５０７６１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１１－５０３３８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１４－５１４３７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５２－００８１０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５２４１９９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ３２Ｂ１／００－４３／００
Ｃ０８Ｋ３／００－１３／０８
Ｃ０８Ｌ１／００－１０１／１４
Ｃ０９Ｄ１／００－１０／００
１０１／００－２０１／１０
Ｄ２１Ｂ１／００－１／３８
Ｄ２１Ｃ１／００－１１／１４
Ｄ２１Ｄ１／００－９９／００
Ｄ２１Ｆ１／００－１３／１２
Ｄ２１Ｇ１／００－９／００
Ｄ２１Ｈ１１／００－２７／４２
Ｄ２１Ｊ１／００－７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
紙または板紙上にオムニフォビック単層コーティングを調製する方法であって、ａ）水、分散剤、ベースポリマー、及び中和剤を含む組成物を紙または板紙上に塗布する工程と、
ｂ）前記組成物を加熱して、１～２０ｇ／ｍ２の範囲のコーティング重量密度、１０ｇ／ｍ ２ 未満のコッブ値及び１０パーセント未満の油汚染を有する硬化フィルムを生成する工程と、を含み、
前記分散剤と前記ベースポリマーとの合計は、硬化フィルムの重量の１０～１００パーセントを構成し、
前記分散剤は、エチレンの構造単位及びカルボン酸モノマーの構造単位を含むコポリマーであり、前記コポリマーは、１９０℃で５０～２０００ｇ／１０分の範囲のメルトフローインデックスを有し、エチレンの構造単位対カルボン酸モノマーの構造単位の重量対重量比は９５：５～７０：３０の範囲であり、前記分散剤は、前記硬化フィルムの重量に基づいて９～５０重量パーセントの範囲の濃度を有し、
前記ベースポリマーは、エチレンの構造単位及びＣ１－Ｃ１２アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位を含み、エチレンの構造単位対前記Ｃ１－Ｃ１２アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位の重量対重量比は９９．８：０．２～５０：５０の範囲であり、前記組成物中の前記ベースポリマーの濃度は１０ｇ／ｍ ２ 未満のコッブ値及び１０パーセント未満の油汚染を有する硬化フィルムを形成するのに十分であり、
前記中和剤は、アンモニアまたは２５０℃未満の沸点を有する有機塩基であり、前記中和剤の濃度が、前記分散剤に関する前記カルボン酸基の少なくとも半分を中和するのに十分である、方法。
【請求項2】
前記硬化フィルムは、２～１２ｇ／ｍ２の範囲のコーティング重量密度を有し、前記分散剤は、エチレンとアクリル酸またはメタクリル酸とのコポリマーであり、
前記ベースポリマーは、エチレン－コ－メチルアクリレート、エチレン－コ－エチルアクリレート、またはエチレン－コ－ブチルアクリレートであり、
前記中和剤は、アンモニアまたはアミンである、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記硬化フィルムは、４～１０ｇ／ｍ２の範囲のコーティング重量密度を有し、エチレンの構造単位対アクリル酸またはメタクリル酸の構造単位の重量対重量比が、９０：１０～７５：２５の範囲であり、前記分散剤の濃度は前記硬化フィルムの重量に基づいて１０～４０パーセントの範囲である、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記ベースポリマーの濃度が、１０ｇ／ｍ２未満のコッブ値及び０パーセントの油汚染を有する硬化フィルムを形成するのに十分である、請求項１～３のいずれかに記載の方法。
【請求項5】
前記ベースポリマー濃度は、前記硬化フィルムの重量に基づいて２～７５重量パーセントの範囲である、請求項１～４のいずれかに記載の方法。
【請求項6】
前記組成物は、前記硬化フィルムの重量に基づいて５～１０重量パーセントの高分子カップリング剤をさらに含む、請求項１～５のいずれかに記載の方法。
【請求項7】
前記組成物は、前記硬化フィルムの重量に基づいて最大８５重量パーセントのエチレン－コ－オクテンまたはエチレン－コ－ヘキセンコポリマーをさらに含む、請求項５または６のいずれかに記載の方法。
【請求項8】
前記組成物が、前記硬化フィルムの重量に基づいて最大５重量パーセントのワックスをさらに含む、請求項５、６、または７のいずれかに記載の方法。
【請求項9】
１～１２ｇ／ｍ２の硬化高分子フィルムを重ねた紙または板紙を含む物品であって、前記硬化高分子フィルムは１０ｇ／ｍ
２
未満のコッブ値及び１０パーセント未満の油汚染を有し、前記高分子フィルムは、ａ）エチレンの構造単位及びＣ１－Ｃ１２アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位を含むベースポリマーであって、エチレンの構造単位及び前記Ｃ１－Ｃ１２アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位の重量対重量比が、９９．８：０．２～５０：５０の範囲である、ベースポリマーと、
ｂ）エチレンの構造単位及びカルボン酸モノマーの構造単位を含むコポリマーである分散剤であって、前記コポリマーは、１９０℃で５０～２０００ｇ／１０分の範囲のメルトフローインデックスを有し、エチレンの構造単位対カルボン酸モノマーの構造単位の重量対重量比は９５：５～７０：３０の範囲である、分散剤と、を含み、
前記分散剤は、前記硬化フィルムの重量に基づいて９～５０重量パーセントの範囲の濃度を有し、前記分散剤と前記ベースポリマーとの合計は、硬化フィルムの重量の１０～１００パーセントを構成し、
前記硬化高分子フィルム中の前記ベースポリマーの濃度は１０ｇ／ｍ ２ 未満のコッブ値及び１０パーセント未満の油汚染を有する硬化高分子フィルムを形成するのに十分である、物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポリオレフィン粒子の水性分散液でコーティングされた紙及びこの分散液から生じるポリオレフィンフィルムでコーティングされた紙を含む物品に関する。
【0002】
広範囲の用途に使用するための紙または板紙のコーティングは、水、油、及び酸を含む広範囲の物質にバリアを提供することが知られている。典型的には、紙ドリンクカップに使用されるような高性能コーティングは、押出コーティングまたは溶融ポリオレフィン樹脂を紙に直接ラミネーションすることによって調製される。このプロセスは、基材上で連続的な被覆を提供して、カップに入れられた液体が紙を汚染するかまたは完全に浸透し、それにより物品の構造的故障が引き起こされることを防止する。しかし、これらの押出コーティングの優れたバリア特性にもかかわらず、現状の押出法の限界は、所望のバリア特性を達成するのに必要なものよりもはるかに厚いコーティング層を必要とするため、ポリオレフィンが浪費される。現在、押出によって製造されたコーティングは、著しく低いコーティング重量で十分である場合、少なくとも１５ｇ／ｍ２のコーティング重量を有する。
【0003】
紙及び板紙用の液体塗布バリアコーティングは、当該技術分野において記述されている。例えば、出願第ＵＳ２００６／００６３８７７号は、白色度を改善するための紙コーティング用途に有用な、オレフィンコポリマーの水性分散液を記載している。出願第ＵＳ２０１６／０１４５８０６号は、撥水性層として使用するための分散可能なエチレン－（メタ）アクリル酸コポリマーを開示している。それでもなお、本発明は、疎水性及び親水性材料に対する広範囲のバリアを達成するために別個の層を必要とする。
【0004】
したがって、性能に悪影響を及ぼすことなく基材に塗布されたポリマーバリア層の量を減少させることは、コーティングされた紙または板紙の分野における進歩である。
【発明の概要】
【0005】
本発明は、１つの態様において、紙または板紙上へのオムニフォビック性単層コーティングの調製方法であって、
ａ）水、分散剤、ベースポリマー、及び中和剤を含む組成物を紙または板紙上に塗布する工程と、
ｂ）組成物を加熱して、１～２０ｇ／ｍ２の範囲のコーティング重量密度を有する硬化フィルムを生成する工程と、を含み、
分散剤とベースポリマーとの合計は、硬化フィルムの重量の１０～１００パーセントを構成し、
分散剤は、エチレンの構造単位及びカルボン酸モノマーの構造単位を含むコポリマーであり、コポリマーは、１９０℃で５０～２０００ｇ／１０分の範囲のメルトフローインデックスを有し、エチレンの構造単位対カルボン酸モノマーの構造単位の重量対重量比は９５：５～７０：３０の範囲であり、分散剤は、硬化フィルムの重量に基づいて９～５０重量パーセントの範囲の濃度を有し、
ベースポリマーは、エチレンの構造単位及びＣ１－Ｃ１２アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位を含み、エチレンの構造単位対Ｃ１－Ｃ１２アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位の重量対重量比は９９．８：０．２～５０：５０の範囲であり、
中和剤は、アンモニアまたは２５０℃未満の沸点を有する有機塩基であり、中和剤の濃度が、分散剤に関するカルボン酸基の少なくとも半分を中和するのに十分である、方法を提供することによって必要性に対処する。
ａ）水、分散剤、ベースポリマー、及び中和剤を含む組成物を紙または板紙上に塗布する工程と、
ｂ）組成物を加熱して、１～２０ｇ／ｍ２の範囲のコーティング重量密度を有する硬化フィルムを生成する工程と、を含み、
分散剤とベースポリマーとの合計は、硬化フィルムの重量の１０～１００パーセントを構成し、
分散剤は、エチレンの構造単位及びカルボン酸モノマーの構造単位を含むコポリマーであり、コポリマーは、１９０℃で５０～２０００ｇ／１０分の範囲のメルトフローインデックスを有し、エチレンの構造単位対カルボン酸モノマーの構造単位の重量対重量比は９５：５～７０：３０の範囲であり、分散剤は、硬化フィルムの重量に基づいて９～５０重量パーセントの範囲の濃度を有し、
ベースポリマーは、エチレンの構造単位及びＣ１－Ｃ１２アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位を含み、エチレンの構造単位対Ｃ１－Ｃ１２アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位の重量対重量比は９９．８：０．２～５０：５０の範囲であり、
中和剤は、アンモニアまたは２５０℃未満の沸点を有する有機塩基であり、中和剤の濃度が、分散剤に関するカルボン酸基の少なくとも半分を中和するのに十分である、方法を提供することによって必要性に対処する。
【0006】
第２の態様において、本発明は、１～１２ｇ／ｍ２の硬化高分子フィルムを重ねた紙または板紙を含む物品であって、高分子フィルムは、
ａ）エチレンの構造単位及びＣ１－Ｃ１２アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位を含むベースポリマーであって、エチレンの構造単位対Ｃ１－Ｃ１２アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位の重量対重量比が９９．８：０．２～５０：５０の範囲である、ベースポリマーと、
ｂ）エチレンの構造単位及びカルボン酸モノマーの構造単位を含むコポリマーである分散剤であって、コポリマーは、１９０℃で５０～２０００ｇ／１０分の範囲のメルトフローインデックスを有し、エチレンの構造単位対カルボン酸モノマーの構造単位の重量対重量比は９５：５～７０：３０の範囲である、分散剤と、を含み、
分散剤は、硬化フィルムの重量に基づいて９～５０重量パーセントの範囲の濃度を有し、分散剤とベースポリマーとの合計は、硬化フィルムの重量の１０～１００パーセントを構成する、物品である。
ａ）エチレンの構造単位及びＣ１－Ｃ１２アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位を含むベースポリマーであって、エチレンの構造単位対Ｃ１－Ｃ１２アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位の重量対重量比が９９．８：０．２～５０：５０の範囲である、ベースポリマーと、
ｂ）エチレンの構造単位及びカルボン酸モノマーの構造単位を含むコポリマーである分散剤であって、コポリマーは、１９０℃で５０～２０００ｇ／１０分の範囲のメルトフローインデックスを有し、エチレンの構造単位対カルボン酸モノマーの構造単位の重量対重量比は９５：５～７０：３０の範囲である、分散剤と、を含み、
分散剤は、硬化フィルムの重量に基づいて９～５０重量パーセントの範囲の濃度を有し、分散剤とベースポリマーとの合計は、硬化フィルムの重量の１０～１００パーセントを構成する、物品である。
【0007】
本発明は、多種多様な物質に対する耐汚染性を維持するオムニフォビックバリア層の比較的薄いコーティングを有するコーティングされた紙または板紙を製造する方法を提供する。
【発明を実施するための形態】
【0008】
第１の態様において、本発明は、紙または板紙上にオムニフォビック単層コーティングを調製する方法であって、
ａ）水、分散剤、ベースポリマー及び中和剤を含む組成物を紙または板紙上に塗布する工程と、
ｂ）組成物を加熱して、１～２０ｇ／ｍ２の範囲のコーティング重量密度を有する硬化フィルムを生成する工程と、を含み、
分散剤とベースポリマーとの合計は、硬化フィルムの重量の１０～１００パーセントを構成し、
分散剤は、エチレンの構造単位及びカルボン酸モノマーの構造単位を含むコポリマーであり、コポリマーは、１９０℃で５０～２０００ｇ／１０分の範囲のメルトフローインデックスを有し、エチレンの構造単位対カルボン酸モノマーの構造単位の重量対重量比は９５：５～７０：３０の範囲であり、分散剤は、硬化フィルムの重量に基づいて９～５０重量パーセントの範囲の濃度を有し、
ベースポリマーは、エチレンの構造単位及びＣ１－Ｃ１２アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位を含み、エチレンの構造単位及びＣ１－Ｃ１２アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位の重量対重量比は９９．８：０．２～５０：５０の範囲であり、
中和剤は、アンモニアまたは２５０℃未満の沸点を有する有機塩基であり、中和剤の濃度が、分散剤に関するカルボン酸基の少なくとも半分を中和するのに十分である、方法である。
ａ）水、分散剤、ベースポリマー及び中和剤を含む組成物を紙または板紙上に塗布する工程と、
ｂ）組成物を加熱して、１～２０ｇ／ｍ２の範囲のコーティング重量密度を有する硬化フィルムを生成する工程と、を含み、
分散剤とベースポリマーとの合計は、硬化フィルムの重量の１０～１００パーセントを構成し、
分散剤は、エチレンの構造単位及びカルボン酸モノマーの構造単位を含むコポリマーであり、コポリマーは、１９０℃で５０～２０００ｇ／１０分の範囲のメルトフローインデックスを有し、エチレンの構造単位対カルボン酸モノマーの構造単位の重量対重量比は９５：５～７０：３０の範囲であり、分散剤は、硬化フィルムの重量に基づいて９～５０重量パーセントの範囲の濃度を有し、
ベースポリマーは、エチレンの構造単位及びＣ１－Ｃ１２アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位を含み、エチレンの構造単位及びＣ１－Ｃ１２アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位の重量対重量比は９９．８：０．２～５０：５０の範囲であり、
中和剤は、アンモニアまたは２５０℃未満の沸点を有する有機塩基であり、中和剤の濃度が、分散剤に関するカルボン酸基の少なくとも半分を中和するのに十分である、方法である。
【0009】
分散剤、ベースポリマー、及び中和剤を含む水性分散液である組成物は、連続法またはバッチ法によって調製することができる。好ましい連続法の例は、Ｕ．Ｓ．８，７２２，７８７、比較例Ｅに記載されているような二軸スクリュー押出しである。バッチ法は、例えば、高粘性材料を混合するためのデュアルインターメッシングコニカルブレードを使用するコニカルバッチミキサーである、２ＣＶヘリコンミキサーを使用して実施することができる。水性分散液中のポリマーの濃度は、水及びポリマーの濃度に基づいて、好ましくは２０重量パーセントから、より好ましくは２５重量パーセントから、最も好ましくは３０重量パーセントから、好ましくは５０重量パーセントまで、より好ましくは４５重量パーセントまでの範囲である。
【0010】
分散剤は、エチレンと、アクリル酸、メタクリル酸、またはイタコン酸などのカルボン酸モノマーの構造単位を含むコポリマーである。本明細書で使用される場合、指定されたモノマーの「構造単位」という用語は、重合後のモノマーの残部を指す。例えば、メチルメタクリレートの構造単位は、図示の通りであり、
【0011】
【化1】
【0012】
式中、点線は構造単位のポリマー主鎖への結合点を表す。
【0013】
コポリマーは１９０℃で５０～２０００ｇ／１０分の範囲のメルトフローインデックス（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８による）を有し、エチレンの構造単位対カルボン酸モノマーの構造単位の重量対重量比は、分散剤の重量に基づいて、９５：５重量パーセントから、好ましくは９０：１０重量パーセントから、より好ましくは８５：１５重量パーセントから、７０：３０重量パーセントまで、好ましくは７５：２５重量パーセントまでである。分散剤の濃度は、硬化フィルムの重量に基づいて、好ましくは１０重量パーセントから、より好ましくは１５重量パーセントから、好ましくは４０重量パーセントまで、より好ましくは３０重量パーセントまでの範囲である。適切な市販の分散剤の例には、ＰＲＩＭＡＣＯＲ（商標）５９８０ｉコポリマー及びＮＵＣＲＥＬ（商標）２８０６コポリマー（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙまたはその関連会社の商標）が含まれる。
【0014】
ベースポリマーは、エチレンの構造単位及びＣ１－Ｃ１２アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位を含むコポリマーであり、エチレンの構造単位対Ｃ１－Ｃ１２アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位の重量対重量比は、９９．８：０．２から、好ましくは９９．７：０．３から、より好ましくは９９．６：０．４から、５０：５０まで、より好ましくは６０：４０まで、最も好ましくは６５：３５までの範囲である。好ましいベースポリマーには、エチレン－コ－メチルアクリレート、エチレン－コ－エチルアクリレート、及びエチレン－コ－ブチルアクリレートを含む。組成物中のベースポリマーの濃度は、１０ｇ／ｍ２未満のコッブ値及び１０パーセント未満、好ましくは５パーセント未満、より好ましくは０パーセントの油汚染を有する硬化フィルムを形成するのに十分である。好ましくは、ベースポリマーの濃度は、硬化フィルムの重量に基づいて、好ましくは１重量パーセントから、より好ましくは２重量パーセントから、９０重量パーセントまで、より好ましくは８０重量パーセントまで、最も好ましくは７５重量パーセントまでの範囲である。ベースポリマーの市販の例には、ＡＭＰＬＩＦＹ（商標）ＥＡ１０３ファンクショナルポリマー、ＥＬＶＡＬＯＹ（商標）ＡＣ３４０３５エチレンブチルアクリレートコポリマー、及びＡＣ１６０９エチレンメチルアクリレートコポリマーである（ＡＭＰＬＩＦＹ及びＥＬＶＡＬＯＹは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙまたはその関連会社の商標である）。
【0015】
中和剤としては、２５０℃未満の沸点を有する有機塩基、好ましくはアンモニアまたはアミンであり、Ｎ，Ｎ－ジメチルエタノールアミン、ジエチルアミン、及びモルホリンなどの適切なアミンの例が挙げられる。中和剤の濃度は、分散剤中のカルボン酸基の少なくとも半分を中和するのに十分な高さである。例えば、分散剤が０．０５ｍｏｌのカルボン酸基を含む場合、少なくとも０．０２５ｍｏｌのアミン、例えばＮ，Ｎ－ジメチルエタノールアミンが必要とされる。したがって、中和剤、好ましくはアミン基またはアンモニア中の塩基性官能基対分散剤中のカルボン酸基の比は、少なくとも０．５：１である。好ましくは、比は０．７：１から、より好ましくは０．９：１から、及びより好ましくは１．１：１から、好ましくは３：１まで、より好ましくは２．５：１までの範囲である。
【0016】
組成物は、分散剤とベースポリマーとの間の相溶性を改善するための高分子カップリング剤を含む他の成分を含むことができる。適切なカップリング剤の例には、使用する場合、硬化フィルムの重量に基づいて、５重量パーセントから、２０重量パーセントまで、より好ましくは１０重量パーセントまでの濃度で存在する、エチレン－コ－無水マレイン酸が含まれる。
【0017】
この組成物は、エチレン－コ－オクテンまたはエチレン－コ－ヘキセンコポリマーのような非官能化エチレン－コ－アルケンコポリマーをさらに含んでもよい。これらの非官能化コポリマーは、硬化フィルムの重量に基づいて最大８５重量パーセントの濃度で使用することができる。
【0018】
組成物はまた、エチレンビス（ステアリルアミド）などのワックス及び市販のＰｏｌｙｗａｘ ６５５ポリエチレンなどのポリオレフィンワックスを、硬化フィルムの重量に基づいて、最大５重量％を含むことができる。
【0019】
組成物は、巻き線ドローダウンバー（ｗｉｒｅ ｗｏｕｎｄ ｄｒａｗｄｏｗｎ ｂａｒ）を用いて紙または板紙に塗布することができる。次いで、湿潤フィルムを、好ましくは５０℃から、より好ましくは７０℃から、好ましくは１５０℃まで、より好ましくは１２０℃までの範囲の温度で加熱して水を除去し、１ｇ／ｍ２から、好ましくは２ｇ／ｍ２から、より好ましくは４ｇ／ｍ２から、最も好ましくは６ｇ／ｍ２から、２０ｇ／ｍ２まで、好ましくは１５ｇ／ｍ２まで、より好ましくは１２ｇ／ｍ２まで、最も好ましくは１０ｇ／ｍ２までのコーティング重量密度を提供する。実際には、加熱（硬化）プロセス中にできるだけ多くの中和剤を除去することが望ましい。紙または板紙は、コーティングされていないか、またはプレコーティングされて滑らかな表面を作成することができる。
【0020】
低い吸水性及び高い耐油性を備えたフィルム（オムニフォビックフィルム）の非常に薄い層を紙または板紙にコーティングすることができ、さらに、オムニフォビック特性は塗布した水性組成物中のベースポリマー及び分散剤中に存在するので、塗布は単回通過で行うことができることが発見された。驚くべきことに、ベースポリマー中の低濃度のアクリレートまたはメタクリレート官能基でさえ、有効なオムニフォビック層と無効なオムニフォビック層との間の差異をもたらすことが発見された。
本発明は以下の実施形態を含む。
［１］
紙または板紙上にオムニフォビック単層コーティングを調製する方法であって、
ａ）水、分散剤、ベースポリマー、及び中和剤を含む組成物を紙または板紙上に塗布する工程と、
ｂ）前記組成物を加熱して、１～２０ｇ／ｍ ２ の範囲のコーティング重量密度を有する硬化フィルムを生成する工程と、を含み、
前記分散剤と前記ベースポリマーとの合計は、硬化フィルムの重量の１０～１００パーセントを構成し、
前記分散剤は、エチレンの構造単位及びカルボン酸モノマーの構造単位を含むコポリマーであり、前記コポリマーは、１９０℃で５０～２０００ｇ／１０分の範囲のメルトフローインデックスを有し、エチレンの構造単位対カルボン酸モノマーの構造単位の重量対重量比は９５：５～７０：３０の範囲であり、前記分散剤は、前記硬化フィルムの重量に基づいて９～５０重量パーセントの範囲の濃度を有し、
前記ベースポリマーは、エチレンの構造単位及びＣ １ －Ｃ １２ アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位を含み、エチレンの構造単位対前記Ｃ １ －Ｃ １２ アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位の重量対重量比は９９．８：０．２～５０：５０の範囲であり、
前記中和剤は、アンモニアまたは２５０℃未満の沸点を有する有機塩基であり、前記中和剤の濃度が、前記分散剤に関する前記カルボン酸基の少なくとも半分を中和するのに十分である、方法。
［２］
前記硬化フィルムは、２～１２ｇ／ｍ ２ の範囲のコーティング重量密度を有し、
前記分散剤は、エチレンとアクリル酸またはメタクリル酸とのコポリマーであり、
前記ベースポリマーは、エチレン－コ－メチルアクリレート、エチレン－コ－エチルアクリレート、またはエチレン－コ－ブチルアクリレートであり、
前記中和剤は、アンモニアまたはアミンである、前記［１］に記載の方法。
［３］
前記硬化フィルムは、４～１０ｇ／ｍ ２ の範囲のコーティング重量密度を有し、エチレンの構造単位対アクリル酸またはメタクリル酸の構造単位の重量対重量比が、９０：１０～７５：２５の範囲であり、前記分散剤の濃度は前記硬化フィルムの重量に基づいて１０～４０パーセントの範囲である、前記［２］に記載の方法。
［４］
前記ベースポリマーの濃度が、１０ｇ／ｍ ２ 未満のコッブ値及び５％未満の油汚染を有する硬化フィルムを形成するのに十分である、前記［１］～［３］のいずれかに記載の方法。
［５］
前記ベースポリマー濃度は、前記硬化フィルムの重量に基づいて２～７５重量パーセントの範囲である、前記［４］に記載の方法。
［６］
前記組成物は、前記硬化フィルムの重量に基づいて５～１０重量パーセントの高分子カップリング剤をさらに含む、前記［１］～［５］のいずれかに記載の方法。
［７］
前記組成物は、前記硬化フィルムの重量に基づいて最大８５重量パーセントのエチレン－コ－オクテンまたはエチレン－コ－ヘキセンコポリマーをさらに含む、前記［５］または［６］のいずれかに記載の方法。
［８］
前記組成物が、前記硬化フィルムの重量に基づいて最大５重量パーセントのワックスをさらに含む、前記［５］、［６］、または［７］のいずれかに記載の方法。
［９］
１～１２ｇ／ｍ ２ の硬化高分子フィルムを重ねた紙または板紙を含む物品であって、前記高分子フィルムは、
ａ）エチレンの構造単位及びＣ １ －Ｃ １２ アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位を含むベースポリマーであって、エチレンの構造単位及び前記Ｃ １ －Ｃ １２ アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位の重量対重量比が、９９．８：０．２～５０：５０の範囲である、ベースポリマーと、
ｂ）エチレンの構造単位及びカルボン酸モノマーの構造単位を含むコポリマーである分散剤であって、前記コポリマーは、１９０℃で５０～２０００ｇ／１０分の範囲のメルトフローインデックスを有し、エチレンの構造単位対カルボン酸モノマーの構造単位の重量対重量比は９５：５～７０：３０の範囲である、分散剤と、を含み、
前記分散剤は、前記硬化フィルムの重量に基づいて９～５０重量パーセントの範囲の濃度を有し、前記分散剤と前記ベースポリマーとの合計は、硬化フィルムの重量の１０～１００パーセントを構成する、物品。
本発明は以下の実施形態を含む。
［１］
紙または板紙上にオムニフォビック単層コーティングを調製する方法であって、
ａ）水、分散剤、ベースポリマー、及び中和剤を含む組成物を紙または板紙上に塗布する工程と、
ｂ）前記組成物を加熱して、１～２０ｇ／ｍ ２ の範囲のコーティング重量密度を有する硬化フィルムを生成する工程と、を含み、
前記分散剤と前記ベースポリマーとの合計は、硬化フィルムの重量の１０～１００パーセントを構成し、
前記分散剤は、エチレンの構造単位及びカルボン酸モノマーの構造単位を含むコポリマーであり、前記コポリマーは、１９０℃で５０～２０００ｇ／１０分の範囲のメルトフローインデックスを有し、エチレンの構造単位対カルボン酸モノマーの構造単位の重量対重量比は９５：５～７０：３０の範囲であり、前記分散剤は、前記硬化フィルムの重量に基づいて９～５０重量パーセントの範囲の濃度を有し、
前記ベースポリマーは、エチレンの構造単位及びＣ １ －Ｃ １２ アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位を含み、エチレンの構造単位対前記Ｃ １ －Ｃ １２ アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位の重量対重量比は９９．８：０．２～５０：５０の範囲であり、
前記中和剤は、アンモニアまたは２５０℃未満の沸点を有する有機塩基であり、前記中和剤の濃度が、前記分散剤に関する前記カルボン酸基の少なくとも半分を中和するのに十分である、方法。
［２］
前記硬化フィルムは、２～１２ｇ／ｍ ２ の範囲のコーティング重量密度を有し、
前記分散剤は、エチレンとアクリル酸またはメタクリル酸とのコポリマーであり、
前記ベースポリマーは、エチレン－コ－メチルアクリレート、エチレン－コ－エチルアクリレート、またはエチレン－コ－ブチルアクリレートであり、
前記中和剤は、アンモニアまたはアミンである、前記［１］に記載の方法。
［３］
前記硬化フィルムは、４～１０ｇ／ｍ ２ の範囲のコーティング重量密度を有し、エチレンの構造単位対アクリル酸またはメタクリル酸の構造単位の重量対重量比が、９０：１０～７５：２５の範囲であり、前記分散剤の濃度は前記硬化フィルムの重量に基づいて１０～４０パーセントの範囲である、前記［２］に記載の方法。
［４］
前記ベースポリマーの濃度が、１０ｇ／ｍ ２ 未満のコッブ値及び５％未満の油汚染を有する硬化フィルムを形成するのに十分である、前記［１］～［３］のいずれかに記載の方法。
［５］
前記ベースポリマー濃度は、前記硬化フィルムの重量に基づいて２～７５重量パーセントの範囲である、前記［４］に記載の方法。
［６］
前記組成物は、前記硬化フィルムの重量に基づいて５～１０重量パーセントの高分子カップリング剤をさらに含む、前記［１］～［５］のいずれかに記載の方法。
［７］
前記組成物は、前記硬化フィルムの重量に基づいて最大８５重量パーセントのエチレン－コ－オクテンまたはエチレン－コ－ヘキセンコポリマーをさらに含む、前記［５］または［６］のいずれかに記載の方法。
［８］
前記組成物が、前記硬化フィルムの重量に基づいて最大５重量パーセントのワックスをさらに含む、前記［５］、［６］、または［７］のいずれかに記載の方法。
［９］
１～１２ｇ／ｍ ２ の硬化高分子フィルムを重ねた紙または板紙を含む物品であって、前記高分子フィルムは、
ａ）エチレンの構造単位及びＣ １ －Ｃ １２ アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位を含むベースポリマーであって、エチレンの構造単位及び前記Ｃ １ －Ｃ １２ アルキルアクリレートまたはメタクリレートの構造単位の重量対重量比が、９９．８：０．２～５０：５０の範囲である、ベースポリマーと、
ｂ）エチレンの構造単位及びカルボン酸モノマーの構造単位を含むコポリマーである分散剤であって、前記コポリマーは、１９０℃で５０～２０００ｇ／１０分の範囲のメルトフローインデックスを有し、エチレンの構造単位対カルボン酸モノマーの構造単位の重量対重量比は９５：５～７０：３０の範囲である、分散剤と、を含み、
前記分散剤は、前記硬化フィルムの重量に基づいて９～５０重量パーセントの範囲の濃度を有し、前記分散剤と前記ベースポリマーとの合計は、硬化フィルムの重量の１０～１００パーセントを構成する、物品。
【実施例】
【0021】
試料の調製
脱イオン水中の０．３重量％のＮ，Ｎ－ジメチルエタノールアミンを使用してポリオレフィン分散組成物を所望のソリッド配合物に希釈することによって、コーティング配合物を調製した。基材は２０３ｇ／ｍ２のコーティングされていないソリッド漂白硫酸塩（ＳＢＳ）板紙であった。＃１０、＃１２、または＃３０のいずれかの巻き線ドローダウンバーを備えたＥｌｃｏｍｅｔｅｒ ４３４０電動フィルムアプリケータ自動コーターを用いて、紙及び板紙試料のコーティングを調製した。試料をＦｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｓｏｔｅｍｐ １８０Ｌ Ｏｖｅｎ ＦＡオーブン中、８０℃または１１０℃のいずれかで２分間硬化させた。
脱イオン水中の０．３重量％のＮ，Ｎ－ジメチルエタノールアミンを使用してポリオレフィン分散組成物を所望のソリッド配合物に希釈することによって、コーティング配合物を調製した。基材は２０３ｇ／ｍ２のコーティングされていないソリッド漂白硫酸塩（ＳＢＳ）板紙であった。＃１０、＃１２、または＃３０のいずれかの巻き線ドローダウンバーを備えたＥｌｃｏｍｅｔｅｒ ４３４０電動フィルムアプリケータ自動コーターを用いて、紙及び板紙試料のコーティングを調製した。試料をＦｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｓｏｔｅｍｐ １８０Ｌ Ｏｖｅｎ ＦＡオーブン中、８０℃または１１０℃のいずれかで２分間硬化させた。
【0022】
コーティング重量測定
コーティングした及びコーティングしていない紙断片を７．１７インチ２（４６．２６ｃｍ２）に切り出し、次いでこの切断片を８０℃のオーブン中に２分間置くことによって試料の被覆重量を測定した。全ての試料を秤量し、コーティングされた試料とコーティングされていない試料との差によってコーティング重量を決定した。
コーティングした及びコーティングしていない紙断片を７．１７インチ２（４６．２６ｃｍ２）に切り出し、次いでこの切断片を８０℃のオーブン中に２分間置くことによって試料の被覆重量を測定した。全ての試料を秤量し、コーティングされた試料とコーティングされていない試料との差によってコーティング重量を決定した。
【0023】
水吸収測定
水吸収試験は、ＴＡＰＰＩ法Ｔ４４１「標準の大きさの（非吸収性（ｎｏｎ－ｂｉｌｉｏｕｓ））紙、板紙、及び段ボール紙の吸水性（コッブ試験）」の改変版で実施した。上記の方法を用いてコーティングされた紙または板紙の試料を調製し、円形ダイ及び空気圧プレスを使用して２５ｃｍ２の円形試料に切断した。円形試料を８０℃のオーブンに２分間入れた後、取り出して秤量し、次いでゴムマット上に置き、丸い金属リングを円形試料の上に貼り付け、水漏れを防ぐために締め付けた。次いで、９０℃の水を試料の上に１ｃｍの高さ（試験液２５ｍＬ）に注ぎ、２分間放置した。試験期間の終わりに、試験液を捨て、コーティングされた試料を２枚の吸取紙の間に置いた。１０ｋｇの金属ローラーを試料上２回通過させた。最後に、試料を秤量し、暴露試料と非暴露試料との間の質量の差に基づいて吸水量を計算した。
水吸収試験は、ＴＡＰＰＩ法Ｔ４４１「標準の大きさの（非吸収性（ｎｏｎ－ｂｉｌｉｏｕｓ））紙、板紙、及び段ボール紙の吸水性（コッブ試験）」の改変版で実施した。上記の方法を用いてコーティングされた紙または板紙の試料を調製し、円形ダイ及び空気圧プレスを使用して２５ｃｍ２の円形試料に切断した。円形試料を８０℃のオーブンに２分間入れた後、取り出して秤量し、次いでゴムマット上に置き、丸い金属リングを円形試料の上に貼り付け、水漏れを防ぐために締め付けた。次いで、９０℃の水を試料の上に１ｃｍの高さ（試験液２５ｍＬ）に注ぎ、２分間放置した。試験期間の終わりに、試験液を捨て、コーティングされた試料を２枚の吸取紙の間に置いた。１０ｋｇの金属ローラーを試料上２回通過させた。最後に、試料を秤量し、暴露試料と非暴露試料との間の質量の差に基づいて吸水量を計算した。
【0024】
耐油脂性測定
コーティングの耐油脂性を改変Ｒａｌｓｔｏｎ Ｐｕｒｉｎａ ２試験法を用いて実施した。コーティングされた紙または板紙を２インチ×２インチ平方の試験試料に切断し、秤量した。試験試料を、１／４インチグリッドを有する標準的なグラフ紙のシート上に置き、この紙を金属シート上に固定した。植物油で飽和させた２つの１インチコットンフランネル円形物をコーティングされた紙または板紙の中央に置いた。円形物は直径と長さが１インチの真ちゅう製の重りによって所定の位置に保持された。同じ寸法に切断したコーティングされた紙及び板紙の試料を金属シート上に置いて、その後の熱老化中の紙基材による水分損失を測定した。試料を６０℃のオーブンで２４時間加熱老化させ、その後試料を室温に冷却した。重し及びコットン円形物を除去し、余分な油をペーパータオルで拭き取った。最後に、試料を秤量し、油の吸収量（ｇ／ｍ２単位）を、水分喪失を補正した質量差に基づいて計算し、油漏出によって汚染されたマス目の割合を決定するためにグラフ紙を調べた。
コーティングの耐油脂性を改変Ｒａｌｓｔｏｎ Ｐｕｒｉｎａ ２試験法を用いて実施した。コーティングされた紙または板紙を２インチ×２インチ平方の試験試料に切断し、秤量した。試験試料を、１／４インチグリッドを有する標準的なグラフ紙のシート上に置き、この紙を金属シート上に固定した。植物油で飽和させた２つの１インチコットンフランネル円形物をコーティングされた紙または板紙の中央に置いた。円形物は直径と長さが１インチの真ちゅう製の重りによって所定の位置に保持された。同じ寸法に切断したコーティングされた紙及び板紙の試料を金属シート上に置いて、その後の熱老化中の紙基材による水分損失を測定した。試料を６０℃のオーブンで２４時間加熱老化させ、その後試料を室温に冷却した。重し及びコットン円形物を除去し、余分な油をペーパータオルで拭き取った。最後に、試料を秤量し、油の吸収量（ｇ／ｍ２単位）を、水分喪失を補正した質量差に基づいて計算し、油漏出によって汚染されたマス目の割合を決定するためにグラフ紙を調べた。
【0025】
以下の実施例及び比較例において、ＥＡ１０３はＡＭＰＬＩＦＹ（商標）ＥＡ１０３ファンクショナルポリマーを指し、５９８０ｉは、ＰＲＩＭＡＣＯＲ（商標）５９８０ｉコポリマーを指し、ＤＭＥＡはジメチルエタノールアミンを指し、ＭＡ－ｃｏ－ＰＥは、Ｌｉｃｏｃｅｎｅ ４３１無水マレイン酸グラフトポリエチレンワックスを指し、８４０１は、ＥＮＧＡＧＥ（商標）８４０１ポリオレフィンエラストマーを指し、８４０２は、ＥＮＧＡＧＥ（商標）８４０２ポリオレフィンエラストマーを指し、ＡＣ３４０３５は、ＥＬＶＡＬＯＹ（商標）ＡＣ３４０３５エチレンブチルアクリレートコポリマーを指し、ＡＣ１６０９は、ＥＬＶＡＬＯＹ（商標）ＡＣ１６０９エチレンメチルアクリレートコポリマーを指す。（ＥＮＧＡＧＥ及びＥＬＶＡＬＯＹは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙまたはその関連会社の商標である。）
【0026】
実施例１－７５：２５のｗ／ｗ比のベースポリマー及び分散剤の水性分散液の調製
２ＣＶ Ｈｅｌｉｃｏｎｅミキサーの溶融チャンバーを９０℃に予熱し、その後、７５．０％ＥＡ１０３及び２５．０％５９８０の混合組成のため、ＥＡ１０３（６０．０３ｇ）及び５９８０ｉ（２０．０２ｇ）を装填した。脱イオン水（２２．５４ｍＬ）及びＤＭＥＡ（１１．４６ｍＬ、２００％中和）も、ＩＳＣＯシリンジポンプを用いて予め装填した。溶融チャンバー中成分を１５２℃に加熱し、その温度でミキサーを始動させた。初期混合速度を４３ｒｐｍで５分間維持し、残りの運転で９８ｒｐｍに上げた。３０分間の混合後、材料は白色で均一であった。希釈水をＩＳＣＯポンプを用いて１ｍＬ／分の速度で３０分間、次いで１．５ｍＬ／分の速度で５５分間添加した。希釈が完了した後、ミキサーを止め、内容物を冷却した。内容物の温度が９１．５℃に達したら、チャンバー内の圧力をゆっくりと排気した。ゲートバルブを開け、物質を回収し（２０６．３ｇ、回収率９１．６％）、使用前にろ過した。
２ＣＶ Ｈｅｌｉｃｏｎｅミキサーの溶融チャンバーを９０℃に予熱し、その後、７５．０％ＥＡ１０３及び２５．０％５９８０の混合組成のため、ＥＡ１０３（６０．０３ｇ）及び５９８０ｉ（２０．０２ｇ）を装填した。脱イオン水（２２．５４ｍＬ）及びＤＭＥＡ（１１．４６ｍＬ、２００％中和）も、ＩＳＣＯシリンジポンプを用いて予め装填した。溶融チャンバー中成分を１５２℃に加熱し、その温度でミキサーを始動させた。初期混合速度を４３ｒｐｍで５分間維持し、残りの運転で９８ｒｐｍに上げた。３０分間の混合後、材料は白色で均一であった。希釈水をＩＳＣＯポンプを用いて１ｍＬ／分の速度で３０分間、次いで１．５ｍＬ／分の速度で５５分間添加した。希釈が完了した後、ミキサーを止め、内容物を冷却した。内容物の温度が９１．５℃に達したら、チャンバー内の圧力をゆっくりと排気した。ゲートバルブを開け、物質を回収し（２０６．３ｇ、回収率９１．６％）、使用前にろ過した。
【0027】
実施例２－６５：２５：１０ｗ／ｗ／ｗ比の、ベースポリマー、分散剤、及び高分子カップリング剤の水性分散液の調製
２ＣＶ Ｈｅｌｉｃｏｎｅミキサーの溶融チャンバーを９０℃に予熱し、その後、６５．０％ＥＡ１０３、１０．０％ＭＡ－ｃｏ－ＰＥ、及び２５．０％５９８０ｉの混合組成のため、ＥＡ１０３（５１．９９ｇ）、ＭＡ－ｃｏ－ＰＥ高分子カップリング剤（８．００ｇ）、及び５９８０ｉ（２０．０２ｇ）を装填した。脱イオン水（２２．８３ｍＬ）及びＤＭＥＡ（１２．７１ｍＬ、２００％中和）も、ＩＳＣＯシリンジポンプを用いて予め装填した。溶融チャンバーの成分を１４３℃に加熱し、その温度でミキサーを始動させた。初期混合速度を４３ｒｐｍで５分間維持し、残りの運転で９８ｒｐｍに上げた。３０分間の混合後、材料は白色で均一であった。希釈水をＩＳＣＯポンプを用いて１ｍＬ／分の速度で３０分間、次いで１．５ｍＬ／分の速度で５６分間添加した。希釈は、第２部分の添加の間８分間停止した。希釈が完了した後、ミキサーを止め、内容物を冷却した。内容物の温度が８８．６℃に達したら、チャンバー内の圧力をゆっくりと排気した。ゲートバルブを開き、物質を回収し（１８８．９０ｇ、回収率８２．８％）、使用前にろ過した。
２ＣＶ Ｈｅｌｉｃｏｎｅミキサーの溶融チャンバーを９０℃に予熱し、その後、６５．０％ＥＡ１０３、１０．０％ＭＡ－ｃｏ－ＰＥ、及び２５．０％５９８０ｉの混合組成のため、ＥＡ１０３（５１．９９ｇ）、ＭＡ－ｃｏ－ＰＥ高分子カップリング剤（８．００ｇ）、及び５９８０ｉ（２０．０２ｇ）を装填した。脱イオン水（２２．８３ｍＬ）及びＤＭＥＡ（１２．７１ｍＬ、２００％中和）も、ＩＳＣＯシリンジポンプを用いて予め装填した。溶融チャンバーの成分を１４３℃に加熱し、その温度でミキサーを始動させた。初期混合速度を４３ｒｐｍで５分間維持し、残りの運転で９８ｒｐｍに上げた。３０分間の混合後、材料は白色で均一であった。希釈水をＩＳＣＯポンプを用いて１ｍＬ／分の速度で３０分間、次いで１．５ｍＬ／分の速度で５６分間添加した。希釈は、第２部分の添加の間８分間停止した。希釈が完了した後、ミキサーを止め、内容物を冷却した。内容物の温度が８８．６℃に達したら、チャンバー内の圧力をゆっくりと排気した。ゲートバルブを開き、物質を回収し（１８８．９０ｇ、回収率８２．８％）、使用前にろ過した。
【0028】
実施例３－２６：２５：１０：３９ｗ／ｗ／ｗ／ｗ比のベースポリマー、分散剤、高分子カップリング剤、及び８４０１の水性分散液の調製
ＥＡ１０３（ポリマー固形分の２６重量パーセント）、５９８０ｉ（ポリマー固形分の２５重量パーセント）、ＭＡ－ｃｏ－ＰＥ（ポリマー固形分の１０重量パーセント）、及び８４０１（ポリマー固形分の３９重量パーセント）を、特定の相対重量で、１５ポンド／時（６．８ｋｇ／ｈ）の速度で、４８Ｌ／Ｄの２５ｍｍ Ｂｅｒｓｄｏｒｆｆ ＺＥ２５ ＵＴＸ押出機（３００ｒｐｍで回転する）に、別々のホッパーから個別にかつ同時に供給した。押出機温度プロファイルは、ＩＳＣＯポンプを通し、水（１２３℃及び４８５ｐｓｉで、１４．３ｍＬ／分）及びＤＭＥＡ（１７．７ｍＬ／分）を別々にかつ同時に導入する前に、１５０℃まで上昇させた。次いで、希釈水（１４３℃及び６５０ｐｓｉで、１１５ｍＬ／分）を加え、混合物を押出機出口で９７℃に冷却した。蒸発圧力調整弁を押出機出口で使用して、押出機バレル内の圧力を調整して蒸気形成を減少させた。得られた分散液を冷却し、２００μｍのフィルターでろ過した。
ＥＡ１０３（ポリマー固形分の２６重量パーセント）、５９８０ｉ（ポリマー固形分の２５重量パーセント）、ＭＡ－ｃｏ－ＰＥ（ポリマー固形分の１０重量パーセント）、及び８４０１（ポリマー固形分の３９重量パーセント）を、特定の相対重量で、１５ポンド／時（６．８ｋｇ／ｈ）の速度で、４８Ｌ／Ｄの２５ｍｍ Ｂｅｒｓｄｏｒｆｆ ＺＥ２５ ＵＴＸ押出機（３００ｒｐｍで回転する）に、別々のホッパーから個別にかつ同時に供給した。押出機温度プロファイルは、ＩＳＣＯポンプを通し、水（１２３℃及び４８５ｐｓｉで、１４．３ｍＬ／分）及びＤＭＥＡ（１７．７ｍＬ／分）を別々にかつ同時に導入する前に、１５０℃まで上昇させた。次いで、希釈水（１４３℃及び６５０ｐｓｉで、１１５ｍＬ／分）を加え、混合物を押出機出口で９７℃に冷却した。蒸発圧力調整弁を押出機出口で使用して、押出機バレル内の圧力を調整して蒸気形成を減少させた。得られた分散液を冷却し、２００μｍのフィルターでろ過した。
【0029】
実施例４－６５：２５：１０ｗ／ｗ／ｗ比のベースポリマー、分散剤、及び高分子カップリング剤の水性分散液の調製
この実施例は、ＥＡ１０３の代わりにＡＣ３４０３５（５２．０２ｇ）を使用したことを除いて、実質的に実施例２に記載したように実施した。分散液（２００．８３ｇ、回収率８８．０１％）を回収し、使用前に材料をろ過した。
この実施例は、ＥＡ１０３の代わりにＡＣ３４０３５（５２．０２ｇ）を使用したことを除いて、実質的に実施例２に記載したように実施した。分散液（２００．８３ｇ、回収率８８．０１％）を回収し、使用前に材料をろ過した。
【0030】
実施例５－６５：２５：１０ｗ／ｗ／ｗ比のベースポリマー、分散剤、及び高分子カップリング剤の水性分散液の調製
この実施例は、実質的に実施例２に記載したように調製した。チャンバー内の圧力をゆっくりと排気した後、ゲートバルブを開け、材料を泡状分散液として回収し（２０８．１６ｇ、回収率９１．２３％）、それを使用前にろ過して、分散液の上部から泡状物質を除去した。
この実施例は、実質的に実施例２に記載したように調製した。チャンバー内の圧力をゆっくりと排気した後、ゲートバルブを開け、材料を泡状分散液として回収し（２０８．１６ｇ、回収率９１．２３％）、それを使用前にろ過して、分散液の上部から泡状物質を除去した。
【0031】
比較例１－非官能化ベースポリマー及び分散剤の調製
２ＣＶ Ｈｅｌｉｃｏｎミキサーの溶融チャンバーは９０℃に予熱し、その後、７５．０％の８４０１と２５．０％の５９８０ｉの混合組成のため、８４０２（６０．０２ｇ）及び５９８０ｉ（２０．０１ｇ）を装填した。ＩＳＣＯシリンジポンプを用いて、脱イオン水（２２．５４ｍＬ）及びＤＭＥＡ（１１．４３ｍＬ、２００％中和）も予め装填した。次いで、温度設定を１５５℃に上昇させ、運転のために１４３℃の内部温度を達成した。５ｒｐｍの初期混合速度を１５分間維持し、次いで４３ｒｐｍに上昇させ、１４３℃で５分間保持した後、運転の残りの間、ミキサー速度を９８ｒｐｍに上げた。３０分間の混合後、材料は白色で均一であった。希釈水を１ｍＬ／分で３０分間添加し、次いで１．５ｍＬ／分で５５分間添加して、合計１１２．５ｍＬの希釈液を得た。希釈が完了した後、ヒーターを９０℃に冷却し、冷却プロセス中に混合速度を５ｒｐｍに戻した。内部温度が８７．５℃に達したら、ミキサーを停止し、チャンバー内の圧力をゆっくりと排気した。ゲートバルブを開け、物質を回収し（２０６．０４ｇ、回収率９１．５％）、試料を使用前にろ過した。
２ＣＶ Ｈｅｌｉｃｏｎミキサーの溶融チャンバーは９０℃に予熱し、その後、７５．０％の８４０１と２５．０％の５９８０ｉの混合組成のため、８４０２（６０．０２ｇ）及び５９８０ｉ（２０．０１ｇ）を装填した。ＩＳＣＯシリンジポンプを用いて、脱イオン水（２２．５４ｍＬ）及びＤＭＥＡ（１１．４３ｍＬ、２００％中和）も予め装填した。次いで、温度設定を１５５℃に上昇させ、運転のために１４３℃の内部温度を達成した。５ｒｐｍの初期混合速度を１５分間維持し、次いで４３ｒｐｍに上昇させ、１４３℃で５分間保持した後、運転の残りの間、ミキサー速度を９８ｒｐｍに上げた。３０分間の混合後、材料は白色で均一であった。希釈水を１ｍＬ／分で３０分間添加し、次いで１．５ｍＬ／分で５５分間添加して、合計１１２．５ｍＬの希釈液を得た。希釈が完了した後、ヒーターを９０℃に冷却し、冷却プロセス中に混合速度を５ｒｐｍに戻した。内部温度が８７．５℃に達したら、ミキサーを停止し、チャンバー内の圧力をゆっくりと排気した。ゲートバルブを開け、物質を回収し（２０６．０４ｇ、回収率９１．５％）、試料を使用前にろ過した。
【0032】
表１は、試料組成の要約を示す。
【0033】
【表1】
【0034】
水吸収試験
全ての試料を１１０℃で２分間硬化させた。全てのコッブデータは、９０℃の水で２分間生成させた。水吸収の目標コッブ値は＜１０ｇ／ｍ２であった。表２は、すべての試料についてのコーティング重量及びコッブ値を示す。ＥＡはエチルアクリレートを指し、ＢＡはブチルアクリレートを指し、ＭＡはメチルアクリレート指す。
全ての試料を１１０℃で２分間硬化させた。全てのコッブデータは、９０℃の水で２分間生成させた。水吸収の目標コッブ値は＜１０ｇ／ｍ２であった。表２は、すべての試料についてのコーティング重量及びコッブ値を示す。ＥＡはエチルアクリレートを指し、ＢＡはブチルアクリレートを指し、ＭＡはメチルアクリレート指す。
【0035】
【表2】
【0036】
表２は、比較試料を含む全ての試料が、１０ｇ／ｍ２未満のコーティング重量のため水吸収試験に合格したことを示している。
【0037】
耐油脂性試験
全ての試料を１１０℃で２分間硬化させた。油吸収の目標値は＜１５ｇ／ｍ２であり、汚染の目標値は０％であった。表３は、試料についての油吸収及び汚染の要約である。実施例６は、実施例１からの分散液３．４２ｇを、比較例１の３６．５８ｇと混合することにより調製し、実施例７は、実施例３からの分散液０．６８ｇを、比較例１からの分散液３９．３２ｇと混合することにより調製した。
全ての試料を１１０℃で２分間硬化させた。油吸収の目標値は＜１５ｇ／ｍ２であり、汚染の目標値は０％であった。表３は、試料についての油吸収及び汚染の要約である。実施例６は、実施例１からの分散液３．４２ｇを、比較例１の３６．５８ｇと混合することにより調製し、実施例７は、実施例３からの分散液０．６８ｇを、比較例１からの分散液３９．３２ｇと混合することにより調製した。
【0038】
【表3】
【0039】
表３は、十分な濃度のコ－アクリレートで官能化されたポリオレフィンコポリマーを含有する分散液から調製したコーティングされた紙試料が、油吸収及び汚染試験に合格したことを示す。しかしながら、アルキルアクリレートで官能化されていないポリオレフィンのみを含有する分散液を用いて調製したコーティングされた紙試料は、両方の試験に不合格であった。