具有水分阻擋層的包裝材料及其制備方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請人為"國際紙業(yè)公司"、申請日為2011年11月07日、申請?zhí)枮?"201180053269.0"、發(fā)明名稱為"具有水分阻擋層的包裝材料及其制備方法"的中國發(fā)明專 利申請的分案申請。
技術領域
[0002] 本發(fā)明廣義上涉及一種可回收包裝材料，其包括紙質(zhì)基體、位于紙質(zhì)基體外表面 上的印刷接收層、以及包含一種或多種經(jīng)能量固化的聚合物且位于印刷接收層上的水分阻 擋層。本發(fā)明廣義上還涉及一種制備這些可回收包裝材料的方法，該方法將包含一種或多 種可能量固化的單體施加在經(jīng)壓延的印刷接收層上，并使可能量固化的單體固化以形成位 于經(jīng)壓延的印刷接收層上且包含一種或多種經(jīng)能量固化的聚合物的水分阻擋層。本發(fā)明廣 義上還涉及一種制備印刷包裝材料的方法，該方法提供具有印刷接收層的可印刷材料，將 印刷著色劑沉積在印刷接收層上以形成一個或多個印刷區(qū)，將包含一種或多種可能量固化 單體的可能量固化涂料施加在印刷材料的印刷接收層上，以及使可能量固化的單體固化以 形成包含一種或多種經(jīng)能量固化的聚合物且位于印刷材料的印刷接收層上的水分阻擋層， 其中所述印刷、施加和固化步驟作為單程操作實施，并且在施加步驟之前不卷繞印刷材料， 在固化步驟之前不卷繞經(jīng)涂布的印刷材料。
【背景技術】
[0003] 可以層合或涂布在紙上的聚乙烯膜廣泛用在包裝應用中，以保護產(chǎn)品免受水分影 響并提供耐水性或耐油脂性。常規(guī)令紙包裝件（reamwrap)可以是鄰近紙質(zhì)基體的至少 一面具有一層聚乙烯或在紙質(zhì)基體的兩個其它層之間具有中心層聚乙烯的多層產(chǎn)品。聚 乙烯層可以用在令紙包裝件中以提供對水蒸汽（濕度）的有效阻擋。該水蒸汽（濕度） 可以造成包裝的紙卷曲，導致難以送入復印機或印刷機或在其中卡住。包含蠟的其它紙 涂料也已使用。例如1978年9月26日授權的美國專利No. 4, 117, 199(Gotoh等人）公 開了一種可再成衆(zhòng)的涂布紙，其包含合成橡膠膠乳和錯乳液。涂料如Cham-TeneroPaper Mills,Inc.，Cham,Switzerland生產(chǎn)的Vapo-Stop包含苯乙稀-丁二稀聚合物、錯和丙稀酸 類聚合物組分，它們可以給經(jīng)涂布的紙質(zhì)基體提供耐水性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)本發(fā)明的第一廣義方面，提供一種包括可回收包裝材料的制品，該可回收包 裝材料包含：
[0005] 紙質(zhì)基體，其包含至少約40%可回收紙纖維并且具有內(nèi)表面和外表面；
[0006] 具有內(nèi)表面和外表面的印刷接收層，其中印刷接收層內(nèi)表面位于紙質(zhì)基體的外表 面上，并且印刷接收層外表面的帕克印刷平滑度值為約1. 5或更低；和
[0007] 水分阻擋層，其包含一種或多種經(jīng)能量固化的聚合物且位于印刷接收層外表面 上，其中包裝材料的水蒸汽傳遞速率為約500g/m2/天或更低。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的第二廣義方面，提供一種包括如下步驟的方法：
[0009] (a)提供經(jīng)壓延的可印刷材料，該材料包含：
[0010] 紙質(zhì)基體，其包含至少約40%可回收紙纖維并且具有內(nèi)表面和外表面；
[0011] 具有內(nèi)表面和壓延外表面的印刷接收層，其中印刷接收層內(nèi)表面位于紙質(zhì)基體的 外表面上，并且經(jīng)壓延的印刷接收層外表面的帕克印刷平滑度值為約1. 5或更低；
[0012] (b)將包含一種或多種可能量固化單體的可能量固化涂料施加在經(jīng)壓延的印刷接 收層外表面上；以及
[0013] (c)使可能量固化的單體固化以形成水分阻擋層，該水分阻擋層包含一種或多種 經(jīng)能量固化的聚合物且位于經(jīng)壓延的印刷接收層外表面上，以提供水蒸汽傳遞速率為約 500g/m2/天或更低的可回收包裝材料。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的第三廣義方面，提供一種包括如下步驟的方法：
[0015] (a)提供未卷繞的可印刷材料，該材料包含：
[0016] 具有內(nèi)表面和外表面的紙質(zhì)基體；和
[0017] 具有內(nèi)表面和經(jīng)壓延外表面的印刷接收層，其中印刷接收層內(nèi)表面位于紙質(zhì)基體 的外表面上，并且印刷接收層外表面的帕克印刷平滑度值為約1. 5或更低；
[0018] (b)將印刷著色劑沉積在印刷接收層外表面上以形成一個或多個印刷區(qū)來提供印 刷材料；
[0019] (c)將包含一種或多種可能量固化單體的可能量固化涂料施加在包括印刷區(qū)的印 刷接收層外表面上，以提供經(jīng)涂布的印刷材料；以及
[0020] (d)使可能量固化的單體固化以形成水分阻擋層，該水分阻擋層包含一種或多種 經(jīng)能量固化的聚合物且位于印刷接收層外表面上，以提供水蒸汽傳遞速率為約500g/m2/天 或更低的印刷包裝材料；
[0021] 其中步驟（a)至（d)作為單程操作實施，并且在實施步驟（c)之前不卷繞步驟（b) 的印刷材料，在實施步驟（d)之前不卷繞步驟（c)的經(jīng)涂布的印刷材料。
【附圖說明】
[0022] 將結(jié)合附圖描述本發(fā)明，在附圖中：
[0023]圖1是本發(fā)明一個實施方案的可回收印刷包裝材料的側(cè)視截面圖；和
[0024]圖2是表示根據(jù)本發(fā)明實施方案的用于制備（可回收）印刷包裝材料的方法的多 種實施方案的流程圖。
【具體實施方式】
[0025] 在描述本發(fā)明之前定義若干術語是有利的。應該認識到本申請通篇采用下面定 義。
[0026] 定義
[0027] 如果術語定義偏離該術語的常用意義，申請人意在采用以下提供的定義，除非具 體指出。
[0028] 對于本發(fā)明目的，方向類術語如"外"、"內(nèi)"、"上"、"下"、"頂部"、"底部"、"側(cè)面"、 "正面"、"正面的"、"向前"、"背面"、"向后"、"后面"、"拖尾的"、"以上"、"以下"、"左"、"右"、 "水平的"、"垂直的"、"向上"、"向下"等僅用于方便地描述本發(fā)明的不同實施方案。例如，圖 1和2所示的本發(fā)明實施方案可以以不同方式取向。
[0029] 對于本發(fā)明目的，術語"包裝材料"指用于形成保護、提攜、分配等產(chǎn)品如一令紙、 紙卷、食品、飲料等用的包裝的材料。包裝材料可以包括例如令紙包裝件、卷包、封套、容器 (例如用于食品或飲料）、盒等。
[0030] 對于本發(fā)明目的，術語"令紙包裝件"指用于保護、提攜、分配等一令紙的包裝材 料。
[0031] 對于本發(fā)明目的，術語"卷包"指用于保護、提攜、分配等一卷或多卷紙的包裝材 料。
[0032] 對于本發(fā)明目的，術語"一令紙"表示該術語的常規(guī)意義：例如約480至約516張 (例如480、500或516張）紙的量（例如所包裝的紙的量）。
[0033] 對于本發(fā)明目的，術語"紙質(zhì)基體"指可以由混合物、配料等形成、引起、產(chǎn)生等的 纖維網(wǎng)，該混合物、配料等包含紙纖維等以及任何其它任選的造紙?zhí)砑觿┤鐑?nèi)和/或外紙 上漿劑、填充劑、濕強劑、光學增亮劑等。紙質(zhì)基體可以呈連續(xù)卷、分散紙張等的形式。
[0034]對于本發(fā)明目的，術語"軟木纖維"指由針葉樹（裸子植物）如各種冷杉、云杉、松 樹等（例如火炬松、濕地松、科羅拉多云杉、香脂冷杉、道格拉斯冷杉、短葉松、輻射松、白云 杉、扭葉松、紅木等）的木質(zhì)物質(zhì)得到的纖維漿。北美洲南方軟木和北方軟木以及世界其它 區(qū)域的軟木可以用來提供軟木纖維。
[0035] 對于本發(fā)明目的，術語"硬木纖維"指由落葉樹（被子植物）如樺樹、橡樹、山毛櫸、 楓樹、桉樹、楊樹等的木質(zhì)物質(zhì)得到的纖維漿。
[0036] 對于本發(fā)明目的，術語"紙質(zhì)基體填充劑"指可以用于造紙以降低單位質(zhì)量紙張的 材料成本、提尚不透明度、提尚光滑度等的礦物廣品（例如碳酸f丐、尚嶺粘土等）和非礦物 產(chǎn)品（例如塑料顏料）。礦物產(chǎn)品可以細劃分，例如尺寸范圍為約0. 5至約5微米。
[0037] 對于本發(fā)明目的，術語"經(jīng)壓延的材料"指已經(jīng)過壓延的材料，以例如弄平材料使 得能夠在材料上印刷、提高材料表面上的光澤等。例如，壓延可以包括利用壓力（和任選溫 度和水分）在仍是粗糙的材料表面上加以光滑表面的工藝。壓延可以在壓延機上實施，壓 延機可以包括例如在造紙機端部（在線）或與造紙機分開（離線）的一系列壓延輥。壓延 可以包括超壓延、熱-軟壓延、水分-梯度壓延、延長輯隙（extendednit)壓延、帶壓延等。 關于可以用于本文的壓延的一般描述和實施壓延的設備，參見G.A.Smook,Handbookfor PulpandPaperTechnologists(第2版，1992)，第273-78頁，其全部內(nèi)容和公開信息通過 引用并入本文。
[0038] 對于本發(fā)明目的，術語"經(jīng)超壓延的材料"指已通過交替系列的較硬表面（例如鋼 等）和較軟表面（例如覆纖維的、覆聚合物的等）壓延輥加工（壓延）的材料。關于可以 用于本文的超壓延的一般描述和實施超壓延的設備，參見G.A.Smook,HandbookforPulp andPaperTechnologists(第2版，1992)，第296-98頁，其全部內(nèi)容和公開信息通過引用 并入本文。
[0039] 對于本發(fā)明目的，術語"可能量固化的涂料"指至少包含一種或多種經(jīng)能量固化的 聚合物、用以形成經(jīng)能量固化的聚合物的一種或多種可能量固化的單體等的那些涂料。這 些可能量固化的涂料（或用于提供這種涂層的可能量固化的涂料組合物）還可以包含其它 任選添加劑如溶劑、稀釋劑、流變改性劑、分散劑、表面活性劑等?？赡芰抗袒耐苛辖M合物 可以配制成水溶液、含水漿料、膠態(tài)懸浮液、液體混合物、觸變混合物等。
[0040] 對于本發(fā)明目的，術語"基于固體"指涂料、涂料組合物等中存在的每一種固態(tài)材 料（例如經(jīng)能量固化的聚合物、可能量固化的單體等）在不存在任何液體（例如水、其它溶 劑等）下的重量百分比。除非另有說明，本文所給出的所有固態(tài)材料百分比都基于固體計。
[0041] 對于本發(fā)明目的，術語"固含量"指涂料、涂料組合物等中存在的非揮發(fā)性非液態(tài) 組分的百分比（按重量計）。
[0042] 對于本發(fā)明目的，術語"基體顏料"指可以用于或可以意在用于影響紙質(zhì)基體的光 學性質(zhì)的材料（例如細分的微粒物質(zhì)）。基體顏料可以包括碳酸鈣顏料、吸收性塑料顏料、 粘土顏料、高嶺土顏料、經(jīng)煅燒的粘土顏料、滑石顏料、二氧化鈦顏料、硫酸鋇顏料、硅石顏 料、沸石顏料等?；w顏料也可以是片狀礦物顏料、非板狀礦物顏料等。
[0043] 對于本發(fā)明目的，