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(qǐng)是申請(qǐng)人為"國(guó)際紙業(yè)公司"、申請(qǐng)日為2011年11月07日、申請(qǐng)?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(guó)發(fā)明專 利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明廣義上設(shè)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、W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)明廣義上還設(shè)及一種制備運(yùn)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W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 義上還設(shè)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W形成一個(gè)或多個(gè)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，W及使可能量固化的單體固化W 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(shí)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(shù)】
[0003] 可W層合或涂布在紙上的聚乙締膜廣泛用在包裝應(yīng)用中，W保護(hù)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W是鄰近紙質(zhì)基體的至少 一面具有一層聚乙締或在紙質(zhì)基體的兩個(gè)其它層之間具有中屯、層聚乙締的多層產(chǎn)品。聚 乙締層可W用在令紙包裝件中W提供對(duì)水蒸汽（濕度）的有效阻擋。該水蒸汽（濕度） 可W造成包裝的紙卷曲，導(dǎo)致難W送入復(fù)印機(jī)或印刷機(jī)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(quán)的美國(guó)專利No.4, 117, 199(Gotoh等人）公 開了一種可再成漿的涂布紙，其包含合成橡膠膠乳和蠟乳液。涂料如化am-TeneroPaper Mills,Inc. ,Qiam,Switzerland生產(chǎn)的Vapo-Stop包含苯乙締-下二締聚合物、蠟和丙締酸 類聚合物組分，它們可W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： 陽(yáng)0化]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； 陽(yáng)006] 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/m7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] 化）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；W及
[0013] (C)使可能量固化的單體固化W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，W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=廣義方面，提供一種包括如下步驟的方法：
[001引 （a)提供未卷繞的可印刷材料，該材料包含： 陽(yáng)016] 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] 化）將印刷著色劑沉積在印刷接收層外表面上W形成一個(gè)或多個(gè)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，W提供經(jīng)涂布的印刷材料；W及
[0020] (d)使可能量固化的單體固化W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，W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(shí)施，并且在實(shí)施步驟（C)之前不卷繞步驟化） 的印刷材料，在實(shí)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(gè)實(shí)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(shí)施方案的用于制備（可回收）印刷包裝材料的方法的多 種實(shí)施方案的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[00巧]在描述本發(fā)明之前定義若干術(shù)語(yǔ)是有利的。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到本申請(qǐng)通篇采用下面定 義。 W26] 定義
[0027] 如果術(shù)語(yǔ)定義偏離該術(shù)語(yǔ)的常用意義，申請(qǐng)人意在采用W下提供的定義，除非具 體指出。
[002引對(duì)于本發(fā)明目的，方向類術(shù)語(yǔ)如"外"、"內(nèi)"、"上"、"下"、呵頁(yè)部"、"底部"、"側(cè)面"、 "正面"、"正面的"、"向前"、"背面"、"向后"、"后面"、"拖尾的"、"W上"、"W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(shí)施方案。例如，圖 1和2所示的本發(fā)明實(shí)施方案可WW不同方式取向。
[0029] 對(duì)于本發(fā)明目的，術(shù)語(yǔ)"包裝材料"指用于形成保護(hù)、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W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(duì)于本發(fā)明目的，術(shù)語(yǔ)"令紙包裝件"指用于保護(hù)、提攜、分配等一令紙的包裝材 料。
[0031] 對(duì)于本發(fā)明目的，術(shù)語(yǔ)"卷包"指用于保護(hù)、提攜、分配等一卷或多卷紙的包裝材 料。
[0032] 對(duì)于本發(fā)明目的，術(shù)語(yǔ)"一令紙"表示該術(shù)語(yǔ)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(duì)于本發(fā)明目的，術(shù)語(yǔ)"紙質(zhì)基體"指可W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W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(qiáng)劑、光學(xué)增亮劑等。紙質(zhì)基體可W呈連續(xù)卷、分散紙張等的形式。
[0034] 對(duì)于本發(fā)明目的，術(shù)語(yǔ)"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、福射松、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W(wǎng)及世界其它 區(qū)域的軟木可W用來提供軟木纖維。
[0035] 對(duì)于本發(fā)明目的，術(shù)語(yǔ)"硬木纖維"指由落葉樹（被子植物）如枠樹、橡樹、山毛樣、 楓樹、按樹、楊樹等的木質(zhì)物質(zhì)得到的纖維漿。
[0036] 對(duì)于本發(fā)明目的，術(shù)語(yǔ)"紙質(zhì)基體填充劑"指可W用于造紙W降低單位質(zhì)量紙張的 材料成本、提高不透明度、提高光滑度等的礦物產(chǎn)品（例如碳酸巧、高嶺粘±等）和非礦物 產(chǎn)品（例如塑料顏料）。礦物產(chǎn)品可W細(xì)劃分，例如尺寸范圍為約0. 5至約5微米。
[0037] 對(duì)于本發(fā)明目的，術(shù)語(yǔ)"經(jīng)壓延的材料"指已經(jīng)過壓延的材料，W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W包括利用壓力（和任選溫 度和水分）在仍是粗糖的材料表面上加W光滑表面的工藝。壓延可W在壓延機(jī)上實(shí)施，壓 延機(jī)可W包括例如在造紙機(jī)端部（在線）或與造紙機(jī)分開（離線）的一系列壓延漉。壓延 可W包括超壓延、熱-軟壓延、水分-梯度壓延、延長(zhǎng)漉隙（extendednit)壓延、帶壓延等。 關(guān)于可W用于本文的壓延的一般描述和實(shí)施壓延的設(shè)備，參見G.A.Smook,Han化ook化r PulpandPaperTechnologists(第2版，1992)，第273-78頁(yè)，其全部?jī)?nèi)容和公開信息通過 引用并入本文。
[0038] 對(duì)于本發(fā)明目的，術(shù)語(yǔ)"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）壓延漉加工（壓延）的材料。關(guān)于可W 用于本文的超壓延的一般描述和實(shí)施超壓延的設(shè)備，參見G.A.Smook,Han化ook化rPulp andPaperTechnologists(第2版，1992)，第296-98頁(yè)，其全部?jī)?nèi)容和公開信息通過引用 并入本文。
[0039] 對(duì)于本發(fā)明目的，術(shù)語(yǔ)"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W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。運(yùn) 些可能量固化的涂料（或用于提供運(yùn)種涂層的可能量固化的涂料組合物）還可W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。可能量固化的涂料組合物 可W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。 W40] 對(duì)于本發(fā)明目的，術(shù)語(yǔ)"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(jì)。
[0041] 對(duì)于本發(fā)明目的，術(shù)語(yǔ)"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(jì)）。
[0042] 對(duì)于本發(fā)明目的，術(shù)語(yǔ)"基體顏料"指可W用于或可W意在用于影響紙質(zhì)基體的光 學(xué)性質(zhì)的材料（例如細(xì)分的微粒物質(zhì)）?；w顏料可W包括碳酸巧顏料、吸收性塑料顏料、 粘±顏料、高嶺±顏料、經(jīng)般燒的粘±顏料、滑石顏料、二氧化鐵顏料、硫酸領(lǐng)顏料、娃石顏 料、沸石顏料等?；w顏料也可W是片狀礦物顏料、非板狀礦物顏料等。
[0043] 對(duì)于本發(fā)明目的，術(shù)語(yǔ)"片狀礦物顏料"指結(jié)構(gòu)片狀的基體顏料，由具有大于約2、 例如大于約5、例如約10至約60 (例如