劑"表示采用區(qū)分于溶劑化粘合劑和水性粘合劑的100% 固體粘合劑技術(shù)。在一個(gè)實(shí)施方式中,100%的固體粘合劑包括層壓于紙織物與聚合物膜之 間并且與紙織物和聚合物膜相鄰的聚乙烯的粘結(jié)層(tie layer)??商孢x地,粘合劑可以是 下文進(jìn)一步描述的固化聚氨酯粘合劑。可選的,紙/塑料層壓制品可以在擠出層壓工藝中制 備,聚合物膜和/或粘合劑層在該工藝中被擠出成形。
[0056]如圖1所示,通常由附圖標(biāo)記10來指代的實(shí)施本發(fā)明的紙/塑料層壓制品包括紙織 物12和聚合物膜14。紙織物12具有第一表面16(8卩"頂"表面,參見圖1)和第二表面18(即 "底"表面)。聚合物膜14具有第一表面20(即頂表面)和第二表面22(即底表面)。聚合物膜14 包括如下文進(jìn)一步討論的可生物降解的聚合物材料。紙織物12的第二表面18通過粘合劑層 24粘合至聚合物膜14的第一表面20。在本實(shí)施方式中,具有第一表面28(即頂表面,參見圖 1)和第二表面30(即底表面)的第二紙織物26經(jīng)由另一粘合劑層使第一表面28粘附至聚合 物膜14的第二表面22。下文討論的層壓工藝將紙織物12、16粘附至聚合物膜14。
[0057]紙織物12可以由用軟木牛皮紙、硬木牛皮紙和/或可再生纖維的混合物制造的纖 維織物形成。亮度隨應(yīng)用而變化。對(duì)于一般書寫紙,根據(jù)TAPPI測(cè)試方法T 452om-92,超過83 的GE亮度值是優(yōu)選的。在高級(jí)(premium)書寫紙中,GE亮度應(yīng)該是約95或更高。常規(guī)光學(xué)亮 度增強(qiáng)劑可以用于實(shí)現(xiàn)期望的亮度級(jí)別。如造紙領(lǐng)域中的技術(shù)人員所理解的,纖維織物的 組分的選擇影響紙的亮度??商孢x地,紙12可以由包括FSC(森林可持續(xù)發(fā)展委員會(huì))認(rèn)證紙 的混合物配置的纖維織物形成。FSC認(rèn)證紙通常被認(rèn)為不同于再生紙,其通常由原始樹纖維 而不是消費(fèi)前或消費(fèi)后可再生材料(雖然再生紙有時(shí)也是FSC認(rèn)證)構(gòu)成。
[0058] 雖然已經(jīng)描述了紙12由用軟木牛皮紙、硬木牛皮紙、FSC認(rèn)證紙和/或再生紙的混 合物制造的纖維織物形成,但是在這點(diǎn)上本發(fā)明不限于此,因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)人員所 已知的其他材料可以代替前述紙而被使用或者與前述紙結(jié)合使用。
[0059] 調(diào)節(jié)紙織物中的填料含量以提供期望的不透明度。對(duì)于一般的紙應(yīng)用,至少大約 77%的不透明度是適當(dāng)?shù)?,但期望的最小不透明度?9%。然而,在這點(diǎn)上本發(fā)明不限于 此,這是因?yàn)樵诓贿`背本發(fā)明的更廣泛方面的情況下可以提供任意其他期望的不透明度, 包括大約〇%的不同明度?,F(xiàn)有技術(shù)中的普通技術(shù)人員可以選擇紙織物的厚度(caliper), 以適宜紙/塑料層壓制品的預(yù)期用途和/或?qū)訅涸O(shè)備的紙?zhí)幚砟芰Α?br>[0060] 在某些應(yīng)用中,耐水性以及濕強(qiáng)度可以是期望的。耐水性可以通過使用常規(guī)內(nèi)部 膠料添加劑來實(shí)現(xiàn)。也可以結(jié)合常規(guī)濕強(qiáng)度添加劑以增強(qiáng)濕耐磨性。施膠(Sizing)方法和 施膠量以及濕強(qiáng)度添加劑在現(xiàn)有技術(shù)中都已被充分理解??梢酝ㄟ^應(yīng)用適當(dāng)?shù)哪退畡┖? 或疏水涂層來實(shí)現(xiàn)耐水性。這樣的涂層可以通過多種技術(shù)來施加,例如三輥反向、凹版印刷 和五輥涂覆等。
[0061] 聚合物膜14包含可生物降解的聚合物材料。聚合物膜14可以由聚乙烯、高密度聚 乙烯、低密度聚乙烯、聚酯、聚對(duì)苯二甲酸乙酯、單軸取向聚丙烯、雙軸取向聚丙烯或其他材 料制得。在一個(gè)示例中,本文中所描述的層壓制品中的聚合物膜可以由天然可生物降解聚 合物(如聚交酯(如可生物降解的聚乳酸聚合物(PLA)))制成。一種適當(dāng)?shù)腜LA膜可從596 Cedar Ave,Wingham,ON NOG 2TO Ontario,Canada商標(biāo)為Evlon的BI-AX國(guó)際公司獲得???以在本文中描述的屏蔽材料中使用的其他可生物降解的聚合物PLA膜可以從1000SKC Drive,Covington,Georgia 30014,USA的SKC公司市購(gòu)(名稱為SKYWEL TE90、BC11C、TE75和 TE71C)。
[0062] 另外,聚合物膜的聚合物材料可以包含可生物降解的聚烯烴(例如聚乙烯(PE)或 聚丙烯(PP))或可生物降解的聚酯,例如包含生物降解添加劑的聚烯烴或聚酯使得聚合物 材料可生物降解。生物降解添加劑致使聚合物材料的平均分子量降低至聚合物材料可以發(fā) 生微生物降解的分子量,例如降低至重量平均分子量大約10000克每摩爾或更少。生物降解 可以在堆肥或填埋中發(fā)生。一種生物降解添加劑包含將聚烯烴材料的氧化降解催化至降低 的平均分子量的催化劑,在這種分子量條件下,生物過程可以進(jìn)一步分解聚烯烴材料。這樣 的降解過程稱為氧化式生物降解。這樣的催化劑的影響可以被紫外(UV)光和/或熱激活,由 此加速聚稀經(jīng)材料的分解。大量這樣的催化劑可在Emerald Way,Stone Business Park, Stone, Staffordshire, ST15 OSR, UK 的 Wells Plastics 有限公司市購(gòu)(商標(biāo)名為 "Reverte?"),例如通過分銷商Oxobioplast公司,其營(yíng)業(yè)場(chǎng)所位于120 Eglinton Ave.East,Suite 1100,Toronto,0N,Canada M4P 1E2。包含Reverte?催化劑的母體聚合物 材料可市購(gòu),并且按重量計(jì)大約1%至約5%的母體材料與標(biāo)準(zhǔn)聚烯烴的添加劑可以產(chǎn)生生 物降解作用。大量這樣的催化劑也可以從7235Bonneval Road Jacksonville,F(xiàn)L 32256的 Symphony Environmental市購(gòu)。氧化式可生物降解的PP膜也可市購(gòu),例如由777North Central Drive,Lewis Center, Ohio 43035Multi Plastics 公司分銷的Envirosafe LCF 502E氧化式可生物降解的PP。
[0063] 可替選地,聚合物膜的聚合物材料可以包含有機(jī)添加劑,有機(jī)添加劑可使膜在暴 露于某種微生物組織(例如親油性細(xì)菌)時(shí)變成可降解的。這樣的有機(jī)添加劑不需要氧、UV 光或熱來生物降解。相反,這樣的有機(jī)添加劑作為被微生物組織消耗的結(jié)果而使塑料生物 降解。一種這樣的有機(jī)添加劑可在6010regon Street,Suite A,Oshkosh,WI 54902的 Ecologic LLC獲得(商標(biāo)名稱 "Ec〇-0ne?")。
[0064] 雖然已經(jīng)提到UV/熱激活和微生物組織激活的生物降解添加劑,但是在這點(diǎn)上本 發(fā)明不限于此,并且在其他實(shí)施方式中,用于聚合物膜的可生物降解聚合物材料可以包含 使聚合物材料可生物降解的其他任意種類的添加劑。
[0065] 選擇聚合物膜14材料的因素包括尺寸穩(wěn)定性、收縮、平衡和耐熱性。聚合物膜14的 性能通常根據(jù)材料規(guī)格而異。目前25鎊紙(500張,17英寸X22英寸每張)的紙/塑料層壓制 品生產(chǎn)中采用的聚合物膜14具有約118(約30微米)的規(guī)格。
[0066] 可選地,如圖1所示,聚合物膜14的第一表面20可以包含至少一個(gè)印刷圖像32。印 刷圖像32可以包含一種或更多種顏色,并且可以具有任意期望設(shè)計(jì)。在一些實(shí)施方式中,尤 其是包括粘附于聚合物膜14的第二表面22的第二紙織物26的那些,可以包括聚合物膜的第 二表面22上的第二印刷圖像34。可以與第一表面20上的印刷圖像32相同或不同方式應(yīng)用第 二印刷圖像34。優(yōu)選地,一旦下文討論的層壓工藝完成,則每個(gè)印刷圖像32、34通過紙織物 12、26都是可見的。
[0067] 雖然可以采用任意合適的粘合劑以粘合紙/塑料層壓制品10的各層,但是在一個(gè) 實(shí)施方式中,用于將紙織物12、26粘合至聚合物膜14的層壓工藝采用100%的固體粘合劑。 層壓工藝在紙織物12、26與聚合物膜14之間產(chǎn)生了破壞性的粘合。破壞性粘合是指如下的 紙織物12、26和聚合物膜14之間的粘合:在T型剝離粘合試驗(yàn)的固化后不允許在紙織物12、 26保持完好的條件下使得紙織物12、26與聚合物膜14分離。
[0068] 在本發(fā)明中使用的100%固體或無溶劑粘合劑是低溫(在約100華氏度的室溫可流 動(dòng))雙組分粘合劑或暖溫單組分粘合劑(室溫呈凝膠狀且加熱時(shí)允許粘合劑流動(dòng)的粘合 劑)。粘合劑的選擇基于紙織物的粘合滲透性和保持特性。通常,在關(guān)注紙織物的粘合滲透 性和保持特性時(shí),使用暖溫粘合劑。在紙織物的粘合滲透性和保持特性不是問題時(shí),使用低 溫粘合劑。適當(dāng)使用的每種粘合劑都應(yīng)該產(chǎn)生期望的破壞性粘合。
[0069] 使用標(biāo)準(zhǔn)的層壓技術(shù)來完成層壓。在層壓前,粘合劑可以直接施加至紙織物和/或 聚合物膜。雖然可以加熱粘合劑以增強(qiáng)其流動(dòng)特性,但是紙織物和聚合物膜不被加熱,除非 偶然與溫暖的粘合劑接觸(如果有的話)。粘合劑在不增加熱量的情況下固化。在第二紙織 物待被層壓至聚合物膜的另一側(cè)的情況下,應(yīng)為第一粘合留有一定的固化時(shí)間。
[0070] 在【具體實(shí)施方式】中,100%的固化粘合劑包含可固化的雙組分聚氨酯層壓粘合劑, 其是通過將多元醇樹脂與異氰酸酯交聯(lián)劑和UV誘發(fā)交聯(lián)催化劑或加速劑結(jié)合以提供可固 化樹脂而制備的。層壓工藝包括將聚合物膜和紙織物分層,其中在紙織物和聚合物膜之間 具有可固化樹脂;對(duì)紙織物、聚合物膜和可固