專利名稱：處理襯底的方法
處理襯底的方法
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本申請(qǐng)按照35U.S.C. §119")要求2006年2月23日提交的臨時(shí) 申請(qǐng)序列號(hào)60/776114的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，本文引入其全文作為參考。
背景技術(shù)：
本公開涉及用聚合物成膜組合物處理襯底的方法。更具體地，本 公開涉及一種紙或紙板制造方法，包括步驟施加聚合物成膜涂料到 襯底上，和在聚合物涂料仍處于濕態(tài)時(shí)使聚合物涂料接觸加熱的表面。 得到的聚合物層具有光滑的表面，恰好在表面下面具有空隙(例如氣 泡)。在一些實(shí)施方案中，聚合物涂料可包括可交聯(lián)水凝膠，交聯(lián)溶液 可被施加到襯底表面上的聚合物涂料上，借此形成至少部分交聯(lián)的聚 合物涂料，然后與加熱的表面接觸。本公開還涉及處理的襯底產(chǎn)品。
通過基本連續(xù)生產(chǎn)工藝來制造紙，其中纖維素纖維的含水稀漿液 流入到造紙機(jī)的濕端，不定長(zhǎng)度的固結(jié)干燥幅從造紙機(jī)千端連續(xù)出來。 造紙機(jī)的濕端包括一個(gè)或多個(gè)流漿箱、排水段和擠壓段。現(xiàn)代造紙機(jī) 的干端包括在熱限制罩結(jié)構(gòu)下沿彎曲形幅行進(jìn)途徑分布的多個(gè)蒸汽加 熱的旋轉(zhuǎn)殼式圓筒狀。盡管對(duì)于這些造紙機(jī)工段的每一個(gè)有大量設(shè)計(jì) 變體，但商業(yè)上最重要的變體是長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)，其中流漿箱排放一股寬 的漿液到具有極細(xì)網(wǎng)孔的移動(dòng)篩上。
篩作為在大量支撐輥或箔上運(yùn)送的環(huán)形帶被構(gòu)建和驅(qū)動(dòng)。篩上從 接觸漿液側(cè)到相對(duì)側(cè)的壓差從漿液中引出水通過篩，同時(shí)篩的該工段 沿篩路線環(huán)路的臺(tái)部分行進(jìn)，由于漿液稀釋水被提取，因此漿液的纖 維成分作為濕的但基本固結(jié)的墊聚集在篩表面上。當(dāng)?shù)竭_(dá)篩環(huán)路臺(tái)長(zhǎng) 度末端時(shí)，墊已聚集了足夠的質(zhì)量和抗拉強(qiáng)度以達(dá)到篩和第 一壓輥之 間的短物理間隙。該第一壓輥攜帶墊到第一擠壓輥隙內(nèi)，其中保留在 墊中的主要體積的水通過輥隙壓榨被除去。后面可跟著 一 個(gè)或多個(gè)另 外的輥隙。
來自擠壓段的墊連續(xù)體現(xiàn)在通常表現(xiàn)出網(wǎng)的特征，進(jìn)入造紙機(jī)的 干燥段使剩余的水通過熱力學(xué)方式被除去。
一般而言，用于造紙的最重要的纖維得自軟木和硬木樹種。然而， 在某些情況下已使用從稻草或甘蔗渣得到的纖維。現(xiàn)有技術(shù)中熟知的 化學(xué)和機(jī)械脫纖維工藝都被用于從天然生長(zhǎng)的組合物中分離造紙纖 維。通過化學(xué)脫纖維工藝和方法得到的造紙纖維通常被稱為化學(xué)紙漿， 而由機(jī)械脫纖維方法得到的造紙纖維可被稱為磨木紙漿或機(jī)械紙漿。 還有組合的脫纖維工藝，如半化學(xué)、熱化學(xué)或熱機(jī)械工藝。通過化學(xué) 或機(jī)械方法可對(duì)樹種中的任何一個(gè)脫纖維。但是， 一些樹種和脫纖維 工藝比其它一些有更好的經(jīng)濟(jì)或功能匹配。
化學(xué)和機(jī)械紙漿之間的重要差別在于機(jī)械紙漿可直接從脫纖維階 段送到造紙機(jī)。另一方面，化學(xué)紙漿必須最少在化學(xué)蒸煮后被機(jī)械脫 纖維、洗滌和篩選。通常，在篩選后和在造紙機(jī)前還機(jī)械精制化學(xué)紙 漿。另外，機(jī)械紙漿的平均纖維長(zhǎng)度通常短于化學(xué)紙漿的平均纖維長(zhǎng) 度。但是，纖維長(zhǎng)度也高度依賴于纖維來源的木種。軟木纖維通常比 硬木纖維長(zhǎng)約3倍。
具體紙的最終性質(zhì)很大程度上由所用原料的種類以及造紙機(jī)和成 幅工藝處理這些原料的方式確定。形成紙幅的裝置中重要的操作因素 是流漿箱和篩。
通常要求用于印刷和用于包裝的涂布紙或紙板具有高光澤水平、 優(yōu)異的平滑度和優(yōu)異的可印刷性以及一定的強(qiáng)度和剛度特征。
如果涂布紙或紙板具有高的剛度，它就可具有較少給料堵塞地平 滑通過高速印刷或包裝機(jī)。較高剛度紙可有利地用在書、雜志和目錄 表中，因?yàn)樗峁┝祟愃朴诰b書的硬度或厚重感覺。對(duì)于包裝，高 剛度對(duì)于在填充和隨后使用過程中保持紙板產(chǎn)品結(jié)構(gòu)完整性是必需 的。
剛度與紙的基重和密度有密切關(guān)系。 一般趨勢(shì)是基重增加時(shí)剛度 增加，紙密度增加時(shí)剛度降低?？赏ㄟ^增加基重改善剛度和其它性質(zhì)。 但是，這將產(chǎn)生利用更多纖維的產(chǎn)品，這增加了成本和重量。因此， 需要具有高剛度但中等基重的涂布紙或紙板。具有中等基重的紙還更 經(jīng)濟(jì)，因?yàn)槭褂昧溯^少的原料(纖維)。另外，基于重量的運(yùn)輸成本對(duì) 于低基重紙來說4交少。
除了高剛度外，經(jīng)常要求必須被印刷的涂布紙或紙板具有高光澤 度和平滑度。對(duì)于具有這類質(zhì)量特性的涂布紙或紙板來說， 一般必須
增加密度至一定程度以允許具有可使用的印刷表面。通常通過砑光獲 得平滑度。但是，砑光會(huì)導(dǎo)致厚度減少，這一般導(dǎo)致相應(yīng)的剛度下降。 砑光過程由于顯著減少了厚度和增加了密度而破壞了剛度。
一 般通過
砑光來厚重地致密化常規(guī)涂布板級(jí)用基片(base sheet)來提供低至足 以產(chǎn)生工業(yè)可接受最終涂布平滑度的表面粗糙度。這些砑光過程包括 濕堆疊處理可增加多至20%-25%的密度。
因此，對(duì)于每單位面積給定數(shù)量的纖維，光澤度和剛度之間以及 平滑度和剛度之間的關(guān)系通常彼此成反比例。包裝級(jí)基于紙厚度出售， 因此減少厚度(增加紙板密度)的制造工藝降低了出售價(jià)格。導(dǎo)致較 少的厚度下降的工藝節(jié)約了材料成本。厚度以"點(diǎn)"測(cè)量，其中點(diǎn)=0.001 英寸。例如，制造10點(diǎn)紙板的常規(guī)方法要求使用砑光前厚度大于12 點(diǎn)的紙板。希望能制造與初始襯底具有大致相同厚度的成品紙板。
砑光工藝包括濕度梯度砑光、熱砑光、軟砑光和帶砑光的改進(jìn)稍 微提高了給定厚度的剛度，但沒有改變厚度、剛度、平滑度和印刷性 質(zhì)之間的基礎(chǔ)比例。
已提出了各種建議不用砑光來改善涂布紙或紙板的剛度用于印 刷。例如，幾種提議包括原料中的高軟木含量、在原料中添加專門設(shè) 計(jì)的纖維、在原料中添加高度支化聚合物以及涂料配方中高數(shù)量的玻 璃轉(zhuǎn)變溫度(常稱為"Tg")高的淀粉或共聚物乳膠。
但是，這些剛度改善方法的潛在缺陷在于盡管它們?cè)谔岣呒垊偠?方面是有效的，但它們可能降低得到的涂布紙的平滑度、光澤度和/或 可印刷性。
出于上述原因，非常難以在不增加密度情況下得到令人滿意的紙 平滑度?？墒褂闷渌椒ǜ淖兗埡图埌寮?jí)中的密度/平滑度關(guān)系。施加 紙張涂層是增強(qiáng)紙張表面性質(zhì)而不引起紙密度急劇增加的非常常見的 方法，紙密度急劇增加一般與得到一定平滑度水平需要的砑光水平有 關(guān)。優(yōu)選地，最終帶涂層表面應(yīng)均勻以提供可接受的外觀和印刷性質(zhì)。
因此，希望提供具有所需性質(zhì)同時(shí)保持片初始密度或最小化密度 增加的紙或紙板產(chǎn)品。另外，希望提供表現(xiàn)出改善的平滑度且沒有與 形成平滑度的常規(guī)方法有關(guān)的密度伴隨增加的紙或紙板。已有流延涂 布方法產(chǎn)生非常光滑的表面，但這些方法一般在比許多造紙機(jī)速度慢 的生產(chǎn)速度下運(yùn)行。
公開概述
在一種實(shí)施方案中，公開了產(chǎn)品，其包括襯底，在襯底上具有涂 層。涂層包括水溶性聚合物和脫離劑。在涂層內(nèi)具有形成的空隙。
在另一種實(shí)施方案中，公開了產(chǎn)品，其包括襯底，在襯底上具有 涂層。涂層包括水溶性聚合物和基本沒有彈性體材料。在涂層內(nèi)具有 形成的空隙。
在另一種實(shí)施方案中，公開了產(chǎn)品，其包括襯底，在襯底上具有
涂層。涂層包括表面，并且表面具有小于約300單位的Sheffield平滑 度。在涂層表面下有形成的空隙。
在另一種實(shí)施方案中，公開了產(chǎn)品，其包括襯底，在襯底上具有 涂層。涂層包括水溶性聚合物、脫離劑和基本沒有彈性體材料。涂層 包括表面，并且表面具有小于約300單位的Sheffield平滑度。在涂層 表面下有形成的空隙。
在另一種實(shí)施方案中，公開了處理襯底的方法。將聚合物水溶液 的濕膜施加到襯底上。通過使聚合物水溶液接觸加熱的表面引起聚合 物水溶液沸騰并至少部分干燥聚合物水溶液來固定聚合物水溶液。
在另一種實(shí)施方案中，公開了處理襯底的方法。將聚合物水溶液 的濕膜施加到襯底上。通過使聚合物水溶液接觸加熱的表面引起聚合 物水溶液沸騰和形成保留在聚合物水溶液中的空隙并至少部分干燥聚 合物水溶液來固定聚合物水溶液。
在另一種實(shí)施方案中，公開了處理襯底的方法。將聚合物水溶液 的涂層作為濕膜施加到襯底上。涂層包括水溶性聚合物和脫離劑。通 過使膜接觸溫度高于約150°C的加熱表面少于約3秒以便引起聚合物水 溶液沸騰并在膜中形成空隙和至少部分干燥膜來固定膜。
在另一種實(shí)施方案中，公開了處理襯底的方法。將聚合物水溶液 的涂層作為濕膜施加到襯底上。涂層包括水溶性聚合物并基本沒有彈 性體材料。通過使膜接觸溫度高于約150。C的加熱表面少于約3秒以便 引起聚合物水溶液沸騰并在膜中形成空隙和至少部分干燥膜來固定 膜。
在另一種實(shí)施方案中，公開了處理襯底的方法。將聚合物水溶液 的涂層作為濕膜施加到襯底上。涂層包括水溶性聚合物并基本沒有彈
性體材料。通過使膜接觸溫度高于約150。C的加熱表面少于約3秒以便 引起聚合物水溶液沸騰并在膜中形成空隙和至少部分干燥膜來固定 膜。干燥后的涂層表面具有小于約300單位的Sheffield平滑度。
在另一種實(shí)施方案中，公開了處理襯底的方法。將聚合物水溶液 的涂層作為濕膜施加到襯底上。涂層包括水溶性聚合物、脫離劑并基 本沒有(essentially no)彈性體材料。通過使膜接觸溫度高于約150°C 的加熱表面少于約3秒以便引起聚合物水溶液沸騰并在膜中形成空隙 和至少部分干燥膜來固定膜。干燥后的涂層表面具有小于約300單位 的Sheffield平滑度。
在另一種實(shí)施方案中，公開了處理纖維素村底的方法。將聚合物 水溶液的濕膜施加到襯底上。聚合物水溶液包括以干重計(jì)至少約60% 的水溶性聚合物和以干重計(jì)至多10%的脫離劑。通過使聚合物水溶液 接觸溫度高于約15 0 °C的加熱表面少于約3秒以便引起聚合物水溶液沸 騰并在聚合物水溶液中形成空隙和至少部分干燥聚合物水溶液來固定 聚合物水溶液。
附圖簡(jiǎn)述


圖1為根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案用聚合物涂層處理襯底的裝置 的示意圖。
圖2-9為顯示根據(jù)本發(fā)明的 品 的形貌的截面圖。
圖10-12為顯示根據(jù)本發(fā)明 面照片。
圖13-14為顯示根據(jù)本發(fā)明 掃描電鏡獲得的表面照片。
圖15-16為顯示根據(jù)本發(fā)明 背散射掃描電鏡獲得的表面照片。
圖17為顯示根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方案制備的樣品中空隙尺寸分布 的圖。
發(fā)明詳述
在描述優(yōu)選實(shí)施方案時(shí)，將為了清楚使用某些技術(shù)術(shù)語(yǔ)。打算這
一種實(shí)施方案制備并具有頂涂層的樣 一種實(shí)施方案制備的樣品的形貌的截 一種實(shí)施方案制備的樣品的形貌的用 一種實(shí)施方案制備的樣品的形貌的用
類技術(shù)術(shù)語(yǔ)不僅包括所提到的實(shí)施方案而且包括以類似方式、出于類 似目的、獲得類似效果而運(yùn)用的所有技術(shù)等價(jià)物。任何文獻(xiàn)的引用不 被視為認(rèn)可它是相對(duì)于本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。除非另外指明或除非上下 文另外建議，所有重量、百分比和比例都按重量計(jì)。
本公開涉及用聚合物成膜涂料處理襯底的方法。更具體地，本公
開涉及紙或紙板制造方法，包括步驟施加聚合物涂料到襯底上，和 在聚合物涂料仍處于濕態(tài)時(shí)使聚合物涂料接觸加熱的表面。聚合物涂 料中水的沸騰導(dǎo)致在表面下形成空隙，而膜的表面是光滑的。按照本 發(fā)明的一些實(shí)施方案生產(chǎn)的紙或紙板表現(xiàn)出理想的表面平整度和平滑 度水平，沒有明顯的原紙致密化。在一些實(shí)施方案中，聚合物涂料可 以包括可交聯(lián)材料，交聯(lián)溶液可被施加到襯底表面上的聚合物涂料上， 從而形成至少部分交聯(lián)的聚合物成膜組合物。在這種情況下，聚合物 涂料一般可以首先被施加到紙幅上，然后在^皮加工紙幅接觸加熱的表 面前施加交聯(lián)溶液。對(duì)于弱交聯(lián)聚合物，可以在涂料自身中提供交聯(lián) 溶液。
根據(jù)本發(fā)明用聚合物成膜涂料處理襯底的 一 個(gè)優(yōu),#、涉及不會(huì)明顯 增加片的密度或減小片的厚度就能得到的平滑度和/或平整度的提高。 不要求與常規(guī)技術(shù)相關(guān)的纖維素紙幅厚重砑光來產(chǎn)生具有與常規(guī)涂布 紙可比的印刷性質(zhì)的紙。另外，即使纖維素紙幅被弄平滑時(shí)，也能夠 只施加低得多的壓力來在剛度增加的紙張上提供類似印刷性質(zhì)。根據(jù) 本發(fā)明的一些實(shí)施方案，平整纖維素紙幅使得厚度減少不超過約7%， 一般減少約2%和5%之間。比較起來，常規(guī)涂布紙一般在高得多的壓 力下在涂敷前被砑光，這導(dǎo)致約20-25%的密度增加。根據(jù)本發(fā)明的一 個(gè)方面，在施加聚合物膜前，可將纖維素紙幅砑光至約2和6微米之 間的Parker Print Surf平滑度。但是，可使用具有更高Parker Print Surf 值的襯底。例如，可使用Parker Print Surf平滑度為約9微米的襯底。 按照TAPPI標(biāo)準(zhǔn)T 555 om-9測(cè)定Parker Print Surf平滑度。
圖1圖示了用于實(shí)施本發(fā)明的一些實(shí)施方案的裝置10。用可交聯(lián) 聚合物涂料14在襯底12 —個(gè)表面上對(duì)其進(jìn)行處理以在襯底12上形成 聚合物涂料層16。盡管聚合物涂料仍是濕的，但可施加任選的交聯(lián)溶 液18到聚合物涂料層16上，由此在襯底12上形成交聯(lián)聚合物涂料20。 聚合物涂料20—般被至少部分交聯(lián)。在通過用壓輥24擠壓紙幅12靠
著轉(zhuǎn)筒表面來接觸熱的拋光轉(zhuǎn)筒22前，聚合物涂料仍處于濕態(tài)。來自 轉(zhuǎn)筒表面的熱導(dǎo)致濕聚合物涂料內(nèi)沸騰，從而在表面下在聚合物中形
常，得到的膜將表現(xiàn)S超過基片的提高強(qiáng)度。^合物處理的^可能未
被充分干燥，因而可輸送它通過第二加熱器26?？墒褂媚芨稍镆烟幚?片而不會(huì)負(fù)面影響片性質(zhì)的任何類型第二加熱設(shè)備。處理的片作為特 征在于提高的平整度和平滑度的聚合物膜處理過的襯底28從第二加熱 器26中出來。任選地，可使用附加涂敷工藝30 (和其它工藝如涂敷、 光澤砑光等)形成涂敷產(chǎn)品32。
如圖1所示，紙幅纏繞熱的拋光轉(zhuǎn)筒22的大部分。纏繞數(shù)量可取 決于操作條件如紙幅速度、聚合物膜形成組合物20的水分含量、轉(zhuǎn)筒 溫度和其它工藝因素。與熱的拋光轉(zhuǎn)筒22的少量接觸時(shí)間可能就足夠 也是可能的。除了以紙幅形式提供襯底外，也可以片形式提供。
可通過眾多技術(shù)施加可交聯(lián)聚合物涂料和任選的交聯(lián)溶液，如浸 涂、棒涂、刮刀涂、凹版輥涂、逆轉(zhuǎn)輥涂、計(jì)量施膠壓榨、光滑輥涂、 擠出涂敷、幕涂、噴涂等?？赏ㄟ^相同的涂敷技術(shù)施加可交聯(lián)聚合物 涂料和交聯(lián)溶液，或?qū)γ恳环N使用不同的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案基于在聚乙烯醇和硼砂之間發(fā)生的凝 結(jié)或膠凝。按照這種體系，聚乙烯醇(PVOH)為可交聯(lián)聚合物的例子， 硼石少溶液為相應(yīng)交耳關(guān)劑的例子。 一旦施加PVOH溶液14,大約25%固 體含量和約5g/n^干覆蓋率，就以提供至少約0.1 g/n^干硼砂覆蓋率的 速度和溶液固體來施加交聯(lián)劑溶液16。然后通過用壓輥24擠壓紙幅 12靠著轉(zhuǎn)筒表面使這種濕的交聯(lián)聚合物膜20接觸熱的拋光轉(zhuǎn)筒22。 轉(zhuǎn)筒表面溫度為至少約150°C,或根據(jù)一些實(shí)施方案，至少約190。C, 從而涂料可被干燥并脫離轉(zhuǎn)筒表面。聚合物膜與轉(zhuǎn)筒的接觸時(shí)間可在 不超過約3.0秒的范圍內(nèi)，更尤其在約0.5-2.0秒之間。這是聚合物膜 固定并凝固的充分時(shí)間，給予聚合物膜表面反映轉(zhuǎn)筒表面的平滑光潔 度。固定聚合物膜包括至少部分干燥膜。當(dāng)涂料離開轉(zhuǎn)筒時(shí)，沒有必 要完全干燥，因而可能需要輔助干燥26。紙幅然后繼續(xù)通過該工藝并 可在被巻起前接受其它涂料層，例如常規(guī)涂料。聚合物涂料可作為單 一層或作為二個(gè)或更多個(gè)層施加。有限實(shí)馬t還表明，可利用僅僅瞬間 接觸加熱的轉(zhuǎn)筒來固定或凝固聚合物膜，這可通過使用壓輥2 4擠壓紙
幅12靠著熱轉(zhuǎn)筒22來實(shí)現(xiàn)，不需要紙幅圍繞熱轉(zhuǎn)筒的任何附加纏繞。 但是，考慮了可實(shí)施熱轉(zhuǎn)筒的一些纏繞，和任選地可使用氈23幫助擠 壓紙幅接觸熱轉(zhuǎn)筒。如果使用氈23幫助擠壓紙幅以接觸熱轉(zhuǎn)筒，則可 在壓輥24和熱轉(zhuǎn)筒22之間攜帶氈23。
聚合物膜和熱轉(zhuǎn)筒之間的接觸導(dǎo)致在聚合物膜中發(fā)生沸騰，在膜 中形成空隙或氣泡。應(yīng)調(diào)整輥隙條件以便沸騰可以發(fā)生。利用回彈性 壓輥、9"寬紙幅和約2至約15鎊每線性英寸之間的輥隙負(fù)荷得到令人 滿意的實(shí)驗(yàn)室結(jié)果。依據(jù)壓輥硬度以及熱轉(zhuǎn)筒和壓輥的直徑，可能必 須調(diào)整條件。
用于本發(fā)明一些實(shí)施方案的可交聯(lián)聚合物的具體例子包括可交聯(lián) 水凝膠。下列可交聯(lián)水凝膠尤其有用淀粉，蠟質(zhì)玉米，蛋白質(zhì)，聚 乙烯醇，酪蛋白，明膠，大豆蛋白和藻酸鹽?？墒褂眠x自上述中的一 種或多種聚合物?？山宦?lián)聚合物一般以溶液形式被施加，并通常作為 水溶液。對(duì)溶液中聚合物的濃度沒有特殊限制，但本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員可容易地確定。例如，如下面所述，可使用約20%淀粉的溶液。 可施加可交聯(lián)聚合物以提供約3至約15gsm (g/m2)、更尤其是約4至 約8gsm的表面覆蓋率(干基)。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，可使用 數(shù)量為干材料的約60wt。/。至約100wt。/o的可交聯(lián)聚合物。
交聯(lián)劑的具體例子包括硼酸鹽、醛、銨鹽、釣化合物和它們的衍 生物。如果使用，交聯(lián)劑一般可以以溶液形式被施加，通常作為水溶 液。對(duì)溶液中交聯(lián)劑的濃度沒有特殊限制，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 可容易地確定?？墒┘咏宦?lián)劑以提供約0.1至約0.5gsm、更尤其約0.2 至約0.3gsm的表面覆蓋率(干基)。
加熱的表面的溫度超過通常用于流延涂布的溫度。較高的溫度應(yīng) 允許較高的運(yùn)行速度?？深A(yù)料到根據(jù)本發(fā)明的 一 些實(shí)施方案生產(chǎn)的紙 或紙板可在約750至3000fpm、更尤其約1500至1800fpm的速度下生 產(chǎn)。盡管不希望受理論約束，但選擇較高的溫度和停留時(shí)間使得涂料 組合物被加熱到它的沸騰溫度，而且當(dāng)涂料沸騰時(shí)似乎涂料和轉(zhuǎn)筒之 間的接觸面積增加。增加的接觸產(chǎn)生表現(xiàn)出提高的平滑度和光澤度的 聚合物膜加熱表面。另外，處理過的表面是親油墨性的。涂料在拋光 轉(zhuǎn)筒表面上被平整化時(shí)的沸騰似乎明顯改善了最終聚合物膜處理的襯 底的光澤度和平滑度。
一般擠壓襯底上的聚合物涂料靠著加熱的表面足夠的時(shí)間以允許
涂料沸騰然后凝固成光滑的有光澤涂面層(a smooth, glossy finish )。 根據(jù)具體實(shí)施方案，形成聚合物膜(forming polymer film )到轉(zhuǎn)筒上的 接觸時(shí)間在不超過約3.0秒的范圍內(nèi)，更尤其不超過約2.0秒，最尤其 不超過約0.5秒。
聚合物涂料還可包括一種或多種顏料。有用的顏料的例子包括但 不限于高嶺土、滑石、碳酸鈣、醋酸鈣、二氧化鈦、粘土、氧化鋅、 氧化鋁、氫氧化鋁和合成二氧化硅如非晶二氧化硅、無定形二氧化硅 或細(xì)分散二氧化硅是其例子。也可使用有機(jī)顏料。
可交聯(lián)聚合物涂料和/或交聯(lián)溶液還可包括一種或多種脫離劑。本 文中有用的脫離劑的具體例子包括但不限于蠟如石油、植物蠟、動(dòng)物 蠟和合成蠟、脂肪酸金屬皂如金屬硬脂酸鹽、長(zhǎng)鏈烷基衍生物如脂肪 酯、脂肪酰胺、脂肪胺、脂肪酸和脂肪醇、聚合物如聚烯烴、硅酮聚 合物、含氟聚合物和天然聚合物、氟化化合物如氟化脂肪酸以及它們 的組合。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可容易地確定具體應(yīng)用中要使用的脫離 劑的數(shù)量。通常，涂料可包含約0.3-10%的脫離劑，更尤其是約2-5wt%。 取代或除了在涂料中的脫離劑外，脫離劑還可被噴涂到涂料表面上， 或施加到加熱的轉(zhuǎn)筒表面上。如果能在加熱的轉(zhuǎn)筒上提供非粘性表面， 則不管是通過脫離劑還是其它手段，都可不需要在涂料中施加脫離劑 或施加脫離劑到涂層表面上。
其中包含至少上述聚合物的在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中使用的聚 合物涂料通常以含水組合物的形式被制備。這些成分之間的合適比例 根據(jù)聚合物組成、施加條件等而不同，但沒有特殊限制，只要生產(chǎn)的 處理過的紙可滿足其預(yù)定用途要求的質(zhì)量即可。另外，根據(jù)本發(fā)明的 一些實(shí)施方案的聚合物涂料可任選地包含添加劑，如分散劑、保水劑、 增稠劑、消泡劑、防腐劑、著色劑、防水劑、潤(rùn)濕劑、干燥劑、引發(fā) 劑、增塑劑、熒光染料、紫外線吸收劑、脫離劑、潤(rùn)滑劑和陽(yáng)離子聚 電解質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，在靠近造紙機(jī)中心區(qū)域處如施膠加 壓位置處用聚合物涂料處理襯底。另外，可相對(duì)于造紙機(jī)定位用于施 加聚合物涂料到襯底的裝置以便在正成形紙幅的任何一 個(gè)表面上施加 聚合物膜。可使用多于一個(gè)的裝置施加聚合物膜到正成形紙幅的每個(gè)
側(cè)上。
這些優(yōu)點(diǎn)允許使用輕微砑光的紙或紙板，因此保留了剛度，同時(shí) 提供了良好的印刷性質(zhì)。
基片一般由通常用于這類目的的纖維形成，根據(jù)具體實(shí)施方案， 包括未漂白或漂白的牛皮紙漿。紙漿可由硬木或軟木或它們的組合組
成。纖維素纖維層的基重可為約30至約500gsm,更尤其為約150至約 350gsm?；€可包含有機(jī)和無機(jī)添料、施膠劑、保持劑和本領(lǐng)域中 已知的其它助劑。最終的紙產(chǎn)品可包含一個(gè)或多個(gè)纖維素纖維層、聚 合物膜層，和根據(jù)一些實(shí)施方案，還有其它功能層。
根據(jù)一些實(shí)施方案，本發(fā)明提供一側(cè)或二側(cè)涂布的印刷或包裝用 紙或紙板，當(dāng)按照TAPPI紙和紙漿試-瞼方法No. 5A測(cè)量時(shí)，涂布和精 整(finish)過程后它的Parker Print Surf平滑度值低于約2-3微米。
本文描述的紙或紙板還可被提供一個(gè)或多個(gè)其它涂層?？商峁┌?含常規(guī)組分的頂涂層提高紙或紙板的某些性質(zhì)。這類常規(guī)組分的例子 包括顏料、粘合劑、填料和其它專門添加劑。當(dāng)存在時(shí)，可以以比常 規(guī)涂料低得多的涂覆量施加頂涂層而且提供類似印刷性質(zhì)。因此，頂 涂層重量可為約4-9gsm,作為單一涂料層，或約8-18gsm,作為二個(gè) 涂料層。相反，常規(guī)涂布紙一般要求約10-20gsm (作為單一涂料層) 或18-30gsm (作為二個(gè)涂料層)來提供相當(dāng)?shù)谋砻嫘再|(zhì)。紙或紙板還 可在片的具有未處理表面的側(cè)上被涂敷。
在給出本公開的教導(dǎo)后，現(xiàn)在將借助具體實(shí)施例來說明，具體實(shí) 施例決不應(yīng)被視為限制權(quán)利要求的范圍。
按照本發(fā)明的一些實(shí)施方案，可處理厚度為約10點(diǎn)、Parker Print Surf (PPS)值為約9微米(利用軟背襯，10kg壓力)和Sheffield平滑 度為約310的基片，得到具有改善的平滑度且只有很小厚度減少的處 理片?？赏ㄟ^施加大約25%固體含量的PVOH溶液到基片上提供約5 g/n^干覆蓋率來處理基片。然后，以提供至少約0.1 g/n^干硼砂覆蓋率 的速度和溶液固體含量施加交聯(lián)劑溶液。通過擠壓片靠著轉(zhuǎn)筒表面使 濕的交聯(lián)聚合物膜能接觸熱的拋光轉(zhuǎn)筒。轉(zhuǎn)筒表面溫度可為至少約190 。C。涂料會(huì)被干燥并脫離轉(zhuǎn)筒表面。聚合物膜與轉(zhuǎn)筒的接觸時(shí)間一般 會(huì)在約0.5-2.0秒之間的范圍內(nèi)。處理過的片會(huì)具有在約9.6和10.0點(diǎn) 之間的厚度，約2.4-3.0的PPS值，和約140-170的Sheffield平滑度。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，可使用淀粉溶液作為聚合物涂料中的聚合物 材料。
本公開的 一 個(gè)方面涉及紙或紙板制造方法。根據(jù)本發(fā)明的 一 種實(shí) 施方案，方法包括施加包含可交聯(lián)水凝膠的聚合物涂料到襯底、施加 交聯(lián)溶液到襯底表面上的聚合物涂料上，借此形成至少部分交聯(lián)的聚 合物成膜涂料并在聚合物成膜涂料仍處于濕態(tài)的同時(shí)使聚合物成膜涂 料接觸加熱的表面。加熱的表面可為具有平整光滑光潔度的熱拋光轉(zhuǎn)
筒。加熱的表面的溫度一般在約150。C至約240。C的范圍內(nèi)?？墒褂幂^ 高的溫度，例如至多約300。C。根據(jù)一些實(shí)施方案，加熱的表面的溫度 在18(TC至約200。C的范圍內(nèi)，并且根據(jù)一些實(shí)施方案，為至少約190。C。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，可交聯(lián)聚合物可選自淀粉，蠟質(zhì)玉 米，蛋白質(zhì)，聚乙烯醇，酪蛋白，明膠，大豆蛋白和藻酸鹽。根據(jù)本 發(fā)明的一些方面，可使用數(shù)量為干材料的約60wt。/o至約100wty。的可交
聯(lián)聚合物。
在一些表現(xiàn)形式中，交聯(lián)劑可為硼酸鹽或硼酸鹽衍生物如硼石少、 四硼酸鈉、硼酸、苯基硼酸或丁基硼酸。以可交聯(lián)聚合物計(jì)，可^f吏用
數(shù)量為約1%至約12%的交聯(lián)劑。
本發(fā)明還涉及按照本文描述的方法生產(chǎn)的處理過的紙。處理過的 紙?zhí)卣髟谟谔岣叩钠交纫约芭c原始片相比相對(duì)較小的密度增加。
由于希望在涂料接觸加熱的轉(zhuǎn)筒時(shí)使其處于濕態(tài)，因此可例如通 過加水對(duì)涂料增濕。 一種方法是在涂料接觸熱轉(zhuǎn)筒前噴灑水到涂料上。 但是，在一些實(shí)施方案中，還可以在沒有任何附加增濕的情況下操作。
在一些實(shí)施方案中，可使用淀粉作為可溶性聚合物。在一些實(shí)施 方案中，淀粉基涂料可在沒有交聯(lián)劑的情況下成功地運(yùn)行，并可以在 沒有膠凝(也稱為凝結(jié))時(shí)得到良好的結(jié)果。
使包含2-5%脫離劑的淀粉溶液在上述條件下接觸加熱的轉(zhuǎn)筒。在 一些條件下，如果需要對(duì)涂料增濕，則可單獨(dú)使用水作為噴霧并產(chǎn)生 拋光表面的良好再現(xiàn)。如果涂料固體含量足夠低，則不用水噴霧增濕 就可操作。將20%固體含量的淀粉涂料施加到紙幅上并接觸加熱的轉(zhuǎn) 筒，得到良好的再現(xiàn)。
還可試驗(yàn)具有25%和30%固體含量的淀粉涂料。這兩種涂料沒有
任何粘性地脫離轉(zhuǎn)筒，但沒有好的表面再現(xiàn)。25%固體含量涂料得到中
度再現(xiàn)，但30%固體含量涂料不是非常平滑。似乎表面處存在一定數(shù)
量的水可幫助傳遞沸騰到整個(gè)涂料內(nèi)。在一定數(shù)量的表面水以下，局 部表面面積可仍具有足夠的沸騰以提供轉(zhuǎn)筒表面的良好再現(xiàn)，但其它 表面面積不能。因此，在不用水噴霧增濕表面時(shí)，當(dāng)固體含量增加超
過20%時(shí)，再現(xiàn)平滑轉(zhuǎn)筒表面的面積的百分比隨涂料固體含量增加而 減少，直到在約30%涂料固體含量時(shí)，幾乎不能獲得或不能獲得表面 平滑度再現(xiàn)。如果在接觸加熱的轉(zhuǎn)筒前在30%固體含量涂料的表面上 噴灑足夠的水，則可得到完全的表面再現(xiàn)。我們會(huì)預(yù)料到這種關(guān)系還 受原料吸收性、涂料量、涂料粘度和工藝速度影響。應(yīng)可以通過進(jìn)一 步實(shí)驗(yàn)確定這些參數(shù)的影響。
利用加熱轉(zhuǎn)筒上的鉻表面運(yùn)行上述例子。在用碳化鵠涂層重做轉(zhuǎn) 筒表面后運(yùn)行下面描述的例子。在這些例子的每一個(gè)中，進(jìn)行若干次 "運(yùn)行"以收集數(shù)據(jù)。運(yùn)行(run)由如下組成轉(zhuǎn)筒被加熱到大約190 。C,設(shè)定噴灑水平，通過計(jì)量棒方法施加涂料到紙幅上，然后任選地 增濕噴灑(其任選地包含交聯(lián)劑)，和然后使紙幅以35fpm接觸轉(zhuǎn)筒。 運(yùn)行期間的轉(zhuǎn)筒溫度在18(TC和19(TC之間變化。在運(yùn)行中，被改變的 唯一變量是計(jì)量棒施加的涂料量。在裝置上不同的實(shí)驗(yàn)運(yùn)行中進(jìn)行涂 料類型、涂料固體含量或噴灑水平的改變。涂料量用差異重量來測(cè)量 并以干透的值報(bào)告。利用涂料自身中的交聯(lián)劑運(yùn)行一些實(shí)驗(yàn)，例如當(dāng) 使用不強(qiáng)烈交聯(lián)的材料如淀粉時(shí)。
實(shí)施例1
使用基重為111 lb/3000ff的最小擠壓的基片作為施加和處理簡(jiǎn)單 涂料組合物的襯底。第一涂料為95%干重CELVOL 203S聚乙烯醇 (PVOH )和5%Emtal 50 VCS，使用甘油三酯作為脫離劑。涂料固體 含量為20wt%。通過計(jì)量棒施加涂料。表為樣品和試-瞼條件的列表。 通過用包含3wt。/。硼砂和作為脫離劑的lwt。/。磺化蓖麻油的交聯(lián)溶液噴 灑涂料以制備樣品1.1。噴灑速度為48毫升/分鐘。樣品能很好地復(fù)制 轉(zhuǎn)筒并沒有粘連地從轉(zhuǎn)筒上脫離。利用最小的厚度損失得到平滑度的 顯著改善。對(duì)于樣品1.2,條件相同，除了在噴灑溶液中未使用硼砂。 沒有使聚乙烯醇交聯(lián)的硼砂，涂料不能脫離表面，部分膜仍保留在轉(zhuǎn)
筒表面上。這個(gè)實(shí)驗(yàn)清楚地表明了使聚乙烯醇交聯(lián)的益處
樣品
1.1
1.2
1.3-1.4
2.1
2.2-2.
2.6-2.7
3.1-3.2
3.3-3.4
.5-3.6
3.8
3.9-3.12
3.13-3.14
3.15
涂料材料
95w% PVOH, 5%甘油三酯 95w% PVOH, 5%甘油三酯 95w% CMC, 5%甘油三酯 95w% CMC, 5%甘油三酯 95w%淀粉， 5%甘油三酯 95w%淀粉， 5%甘油三酯 95w%淀粉， 5%甘油三酯
95w%淀粉， 5%甘油三酯 95w%淀粉， 5%甘油三酯 95w%淀粉， 5%甘油三酯 95w%淀粉， 5%甘油三酯 95w%淀粉， 5%甘油三酯 95w%淀粉， 5%甘油三酯 95w%淀粉， 5%甘油三酯 95w%淀粉， 5%甘油三酯
表
樣品和試驗(yàn)條件
涂料固體增濕噴灑 含量
20w% lw。/。蓖麻油， 3w。/o硼砂 lw。/。蕘麻油
20w%
7w%
7w%
20w%
20w%
噴灑速度復(fù)制
48ml/min 好
48ml/min N/A
lw"/。蓖麻油，
3\￥%硼砂
lw。/。荒麻油
1\￥%蓖麻油，
3w。/。硼砂
1W。/C蓖麻油
48ml/min
48ml/min
46ml/min
20w% 未噴灑
23 w% 未噴灑
25.7w% 未噴灑
30w% 未噴灑
17.5w% 未噴灑
10w% 未噴灑
不象PVOH (l.l)一樣好 比用硼石少 (1.3， 1.4)好 好
46ml/min 好
不象利用噴 灑(2.2-2.5)— 樣好 好
卯-95%
25.7w% lw。/。蓖麻油 48ml/min 100%
差
30w%lw。/。蓖麻油 48ml/min 有雜斑
30w%lw。/。蓖麻油 98ml/min 100%
100%
差
脫離 轉(zhuǎn)筒 是
否
是
是
是
是
是
是 是 是 是 是 是 是
在另一次運(yùn)行中，用羧曱基纖維素(CMC)取代聚乙烯醇來比較 聚合物性能。羧曱基纖維素為FINFIXX30，由于涂料粘度，其只能在 7%固體含量工作。用95%聚合物和5%Emtal配制涂料。樣品1.3和1.4 為利用硼砂噴霧48ml/min噴灑的兩種不同涂覆重量。涂料4艮好地復(fù)制 了轉(zhuǎn)筒表面并完全脫離轉(zhuǎn)筒。在最小厚度損失下提高了平滑度，但平 滑度不象用聚乙烯醇一樣好。對(duì)于產(chǎn)生樣品1.5的運(yùn)行，在噴霧中不使 用硼砂。涂料很好地復(fù)制了轉(zhuǎn)筒表面并完全脫離轉(zhuǎn)筒。通過除去硼砂 提高了平滑度。這表明未交聯(lián)的涂料可復(fù)制并脫離轉(zhuǎn)筒，這意味著在 這種方法中可使用可交聯(lián)材料以外的材料。
實(shí)施例2
使用基重為111 lb/3000ff的最小限度擠壓的基片作為于其上施加 和處理簡(jiǎn)單涂料組合物的襯底。第 一涂料為95%干重CLEER-COTE 625 淀粉(粘度改變的蠟質(zhì)玉米淀粉)和5%Emtal50 VCS,使用甘油三酯 作為脫離劑。涂料固體含量為20wt%。通過計(jì)量棒施加涂料。通過用 包含3wt。/。硼砂和作為脫離劑的lwt。/。石黃化蓖麻油的交聯(lián)溶液噴灑涂料 制備樣品2.1。噴灑速度為46毫升/分鐘。樣品很好地復(fù)制轉(zhuǎn)筒并沒有 粘連地從轉(zhuǎn)筒上脫離。在最小的厚度損失下得到平滑度的顯著改善。、 利用相同涂料的不同涂覆重量制備樣品2.2、 2.3、 2.4和2.5,但噴霧不 包含硼砂。所有樣品很好地復(fù)制轉(zhuǎn)筒并完全從轉(zhuǎn)筒上脫離。完全沒有 任何噴霧進(jìn)行樣品2.6和2.7。樣品很好地復(fù)制轉(zhuǎn)筒并完全脫離。平滑 度值不是太好，但樣品仍在最小厚度減少下具有顯著提高的平滑度。 這說明本方法可在沒有任何增濕噴霧下工作。
實(shí)施例3
這個(gè)實(shí)驗(yàn)為實(shí)施例2的繼續(xù)，探索涂料固體含量的影響。在沒有 任何增濕噴霧下在23%涂料固體含量進(jìn)行樣品3.1和3.2。得到良好的 復(fù)制和釋放。對(duì)于樣品3.3和3.4,涂料固體含量被增加到25.7%,同 樣沒有增濕噴霧來施加。得到完全釋放，但獲得不完整的表面復(fù)制。 根據(jù)視覺觀察，只有約90-95%的表面復(fù)制了轉(zhuǎn)筒。對(duì)于樣品3.5和3.6， 使用這種相同的25.7%固體含量，并施加48ml/min的增濕噴霧。表面
復(fù)制是完整的，并且大大提高了平滑度值。對(duì)于樣品3.7至3.12,使用 30%固體含量的涂料。當(dāng)不使用增濕噴霧(3.7)時(shí)，獲得完全釋放， 但只有小百分比的表面被復(fù)制。當(dāng)使用48ml/min的增濕噴霧(3.8)時(shí)， 復(fù)制得到大大改善，但表面仍有斑點(diǎn)，有復(fù)制差的區(qū)域。當(dāng)增濕噴霧 增加到98ml/min (3.9、 3.10、 3.11和3.12)時(shí)，復(fù)制完整，并且在最 小的厚度減少下大大提高了平滑度。然后，降低涂料固體含量。在17.5% 涂料固體含量(3.13, 3.14)且沒有施加增濕噴霧時(shí)，得到良好脫離和 完全復(fù)制。在10%固體含量(3.15)且沒有施加增濕噴霧時(shí)，低的涂料 粘度導(dǎo)致減少的涂覆重量和增加的到片內(nèi)的涂料吸收，因而出現(xiàn)差的 復(fù)制。
使用淀粉作為聚合物涂料以20%固體含量制備的光滑產(chǎn)品樣品進(jìn) 行頂部涂覆，在光滑聚合物層頂部施加常規(guī)著色粘土涂料(約2/3粘土 和1/3碳酸鹽，具有乳膠粘合劑，以大約10 1b/3000f一的單一涂層施加)。 然后剖面這些樣品檢查涂料層的形貌。通過在液氮中冷凍樣品然后使 樣品裂成二半(冷凍破裂)進(jìn)行剖面。然后在顯微鏡下觀察樣品的裂 開邊(例如橫截面)。
顯微照片顯示，在聚合物涂料層中存在空隙，如圖2至9所示， 它們包括指示它們刻度的測(cè)量條。對(duì)于圖2-5,顯微照片放大倍數(shù)為 1000，測(cè)量條為20微米長(zhǎng)。例如在圖2中，顯示的結(jié)構(gòu)包括紙板襯底 110。襯底厚度通常在顯微照片區(qū)域下面延伸。由于冷凍破裂方法，顯 微照片中顯示的襯底IIO有時(shí)與聚合物層120分離或部分分離。因此， 指示襯底的框入距離僅僅可能大致顯示襯底110的上邊界。
在這些樣品中，聚合物涂料層120被施加到襯底110上，并靠著 熱轉(zhuǎn)筒干燥，如前面所述。然后施加頂涂料130并干燥。術(shù)語(yǔ)"聚合 物涂料"在這里用于描述按上述施加的層然后在濕時(shí)接觸熱轉(zhuǎn)筒。術(shù) 語(yǔ)"頂涂料"用于描述外層，其作為一個(gè)層被施加。顯然，可施加更 多層的"頂涂料"并可為不同于此處使用的那些的涂料材料。
空隙121在聚合物涂料層120中是明顯的，如圖2-9中所見。例如 圖2顯示了在聚合物涂料層120中的數(shù)個(gè)空隙121,空隙看上去橫向尺 寸為大約5-20微米。假定它們進(jìn)"入"到破裂樣品內(nèi)的尺寸在大約相 同范圍內(nèi)?？障兑话憧瓷先ピ?垂直"方向上稍微"變平"，即進(jìn)入到 樣品厚度內(nèi)?？障哆€似乎具有相對(duì)光滑和通常薄的"壁"。這些薄的壁
在相鄰空隙之間看見得最明顯。在空隙壁靠近頂涂料130的地方，其 厚度可能難以看到，但可通過靠近空隙的頂涂料130的光滑下部輪廓 推測(cè)到它的存在。
圖3為顯示聚合物涂料層中若干空隙121的示例性顯微照片。空
隙看上去在等于被涂敷表面面積一半以上的面積上延伸。聚合物涂料 層在這個(gè)顯微照片中輪廓不太清晰。
圖4為顯示聚合物涂料層120中若干空隙121的示例性顯微照片。 空隙的壁看上去較薄，這由2個(gè)空隙的壁中稍微半透明外觀證實(shí)。
對(duì)于圖5-9，顯微鏡放大率為500,測(cè)量條為50微米長(zhǎng)。圖5顯示 了聚合物層120中的若干空隙121,各個(gè)測(cè)量條顯示所選空隙的尺寸， 例如，通常從左到右移動(dòng)，垂直距離測(cè)量為10.5微米，橫向距離為36 微米，垂直距離為10.6微米，和橫向距離為36.3微米。同樣，空隙看 上去在等于被涂敷表面面積大約 一 半的面積上延伸。
圖6顯示了具有類似測(cè)量條的另一樣品，例如，通常從左向右移 動(dòng)，垂直距離測(cè)量為8.66微米，橫向距離為32.1微米，垂直距離為11.8 微米，和橫向距離為22.7微米。收集如圖5和6中的那些測(cè)量值用于 下文在圖17中討論的圖形。
圖7顯示了聚合物層120中的空隙121，包括顯示通常變平方面的 若干個(gè)。空隙看上去在等于接近全部被涂敷表面面積的面積上延伸。 圖8顯示了具有類似分布廣泛的空隙121的另一樣品。若干個(gè)空隙的 壁區(qū)域是可見的。圖9顯示了又一樣品，其中空隙121看上去在等于 接近全部^皮涂敷表面面積的面積上延伸。
使用淀粉作為聚合物涂料以20%固體含量產(chǎn)生的光滑產(chǎn)品的其它 樣品未被頂涂敷。剖開這些樣品檢查涂料層的形貌。通過在液氮中冷 凍樣品然后使樣品裂成二半(冷凍破裂)進(jìn)行剖面。然后在顯微鏡下 觀察樣品的裂開邊(例如橫截面)，如圖10-12所示，其包括測(cè)量條指 示它們的尺度。顯微鏡放大率為1000,測(cè)量條為20微米長(zhǎng)。圖10顯 示了聚合物層120,其包含空隙121并有非常平滑的外表面。聚合物層 位于紙板襯底110上，并指示了一個(gè)纖維素纖維112。襯底厚度通常在 顯微照片區(qū)域下方延伸。
圖11和12顯示了用聚合物涂敷但沒有頂涂敷的樣品的其它顯微 照片。同樣，聚合物層120的平滑度是明顯的，下面的空隙121也一
樣?？障兜谋谕ǔＥc聚合物涂層的表面一致。
圖13 (在200x放大率)和圖14 (在500x放大率)顯示了在掃描 電鏡下觀察的樣品的表面。這些樣品未給予頂涂層130。較大的繩狀結(jié) 構(gòu)112為襯底110的纖維素纖維。作為細(xì)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)格出現(xiàn)的較小細(xì)胞 狀結(jié)構(gòu)122為聚合物層120中的各個(gè)空隙。這里聚合物層看上去基本 透明，除了空隙的壁以外。
圖15和16顯示了在背散射掃描電鏡下觀察的樣品表面。這些樣 品未給予頂涂層130。較大的繩狀結(jié)構(gòu)112為襯底110的纖維素纖維。 作為細(xì)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)格出現(xiàn)的較小細(xì)胞狀結(jié)構(gòu)122為聚合物層120中的各 個(gè)空隙的壁。這里聚合物層看上去基本透明，除了空隙的壁以外?？?隙看上去分布在整個(gè)表面。
圖17為顯示基于空隙寬度(橫向尺寸)和高度(顯微照片中的垂 直尺寸)各自大約90個(gè)測(cè)量值的空隙尺寸的分布的圖。測(cè)量顯示出約 19微米的平均空隙寬度(在平行于樣品厚度的方向上測(cè)量)，標(biāo)準(zhǔn)偏差 為約9微米。測(cè)量顯示出約IO微米的平均空隙高度(在進(jìn)"入"到樣 品厚度的方向上測(cè)量)，標(biāo)準(zhǔn)偏差為約4微米。
這些空隙尺寸似乎代表了本文研究的樣品。但是，它們不意味著 限制，因?yàn)椴牧匣蛱幚項(xiàng)l件變化可能得到其它尺寸。
假設(shè)在涂料接觸熱轉(zhuǎn)筒時(shí)蒸汽氣泡形成這些空隙，并且氣泡可提 供幫助保持涂料接觸轉(zhuǎn)筒的力。得到的空隙 一般幫助橋接另外 (otherwise )粗糙的襯底層110和熱轉(zhuǎn)筒的光滑表面之間的間隙。因此 干燥的聚合物涂料具有光滑的復(fù)制表面，其比襯底層110光滑。似乎 許多或大多數(shù)空隙在施加頂涂層130時(shí)仍保持完整。因此頂涂層由于 下面相對(duì)光滑的聚合物層120而最終更光滑。這被視為本發(fā)明獲得的 優(yōu)點(diǎn)。除了假設(shè)的空隙對(duì)幫助形成光滑復(fù)制表面的影響外，空隙還可 有助于降低產(chǎn)品密度。
壓輥24和熱轉(zhuǎn)筒22之間輥隙中的條件可影響是否在聚合物涂料 中形成空隙。根據(jù)壓輥硬度以及壓輥和熱轉(zhuǎn)筒的直徑，可能必需調(diào)整 輥隙負(fù)荷(例如，輥隙上的PLI負(fù)荷)以便實(shí)現(xiàn)輥隙中的沸騰以形成 空隙。
不管什么情況下需要光滑襯底或最終產(chǎn)品，都可使用通過本方法 形成的聚合物涂布紙或紙板。聚合物涂布紙或紙板可原樣使用(例如
如圖10-16所示)，或可作為其上要施加其它涂料或其它處理物(例如， 圖2-9中顯示的頂涂層130或其它涂層)的襯底使用。附加整飾材料或 方法可應(yīng)用于聚合物涂布的紙或紙板，有或沒有附加涂料。例如，可 施加一個(gè)或多個(gè)附加涂層，常見的是常規(guī)紙或紙板襯底的底涂層、頂 涂層和三重涂層?？稍谌芜x的附加涂敷之前或之后應(yīng)用砑光工藝。例 如，可施加一個(gè)或多個(gè)附加涂層，然后進(jìn)行光澤砑光步驟。
從本文提供的材料和方法的僅有描述中應(yīng)能容易地清楚根據(jù)本發(fā) 明的制造和使用聚合物涂敷的材料的方法。因此，認(rèn)為不需要進(jìn)一步 討論或說明這類材料或方法。
盡管已描述和說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但顯而易見，只要 不脫離本發(fā)明的精神或范圍，可對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案和實(shí)施作出多種 改變。盡管本文說明的優(yōu)選實(shí)施方案是結(jié)合紙或紙板襯底描述，但可 根據(jù)本發(fā)明在其它結(jié)構(gòu)中容易地實(shí)施這些實(shí)施方案，所述結(jié)構(gòu)包括但 不限于織物、無紡布、纖維材料、聚乳酸襯底和多孔膜。
因此，應(yīng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明不限于本文公開(或從公開中明顯看出) 的具體實(shí)施方案，而是只由所附的權(quán)利要求來限制。
權(quán)利要求
1. 產(chǎn)品，包括襯底；和在襯底上的第一涂層，其中第一涂層包括水溶性聚合物和脫離劑，和其中在第一涂層內(nèi)形成空隙。
2. 權(quán)利要求1的產(chǎn)品，其中第一涂層基本不包含彈性體材料。
3. 權(quán)利要求l的產(chǎn)品，其中襯底包括纖維素。
4. 權(quán)利要求l的產(chǎn)品，其中襯底包括紙、紙板、織物、纖維材 料、多孔材料、多孔膜或聚乳酸中的至少一種。
5. 權(quán)利要求1的產(chǎn)品，其中水溶性聚合物包括可交聯(lián)聚合物。
6. 權(quán)利要求l的產(chǎn)品，其中第一涂層包括交聯(lián)劑。
7. 權(quán)利要求6的產(chǎn)品，其中交聯(lián)劑包括硼砂、硼酸鹽、醛、銨 鹽、釣化合物和它們的書f生物中的至少一種。
8. 權(quán)利要求l的產(chǎn)品，其中第一涂層以干重計(jì)包括至少約60% 水溶性聚合物和至多10%脫離劑。
9. 權(quán)利要求1的產(chǎn)品，其中水溶性聚合物包括淀粉、蠟質(zhì)玉米、 蛋白質(zhì)、聚乙烯醇、酪蛋白、明膠、大豆蛋白和藻酸鹽中的至少一種。
10. 權(quán)利要求1的產(chǎn)品，其中脫離劑包括蠟、石油蠟、植物蠟、 動(dòng)物蠟、合成蠟、脂肪酸金屬皂、金屬硬脂酸鹽、長(zhǎng)鏈烷基衍生物、 脂肪酯、脂肪酰胺、脂肪胺、脂肪酸、脂肪醇、聚合物、聚烯經(jīng)、硅 酮聚合物、含氟聚合物、天然聚合物、氟化化合物、氟化脂肪酸和其 組合中的至少一種。
11. 權(quán)利要求1的產(chǎn)品，還包括在第一涂層上的第二涂層。
12. 權(quán)利要求11的產(chǎn)品，其中第二涂層包括顏料、粘合劑和填料 中的至少一種。
13. 權(quán)利要求l的產(chǎn)品，其中第一涂層包括表面，并且第一涂層 表面的至少50%具有橫向尺寸為至少5微米的表面下空隙。
14. 權(quán)利要求l的產(chǎn)品，其中襯底包括幅。
15. 權(quán)利要求l的產(chǎn)品，其中襯底包括片。
16. 權(quán)利要求l的產(chǎn)品，其中第一涂層包括Sheffield平滑度小于 約300單位的表面。
17. 權(quán)利要求l的產(chǎn)品，其中第一涂層包括Sheffield平滑度小于 約200單位的表面。
18. 權(quán)利要求l的產(chǎn)品，其中第一涂層包括Sheffield平滑度小于 約150單位的表面。
19. 產(chǎn)品，包括禾口在襯底上的第一涂層，其中第一涂層包括水溶性聚合物并基本沒有彈性體材料，和 其中在第一涂層內(nèi)形成空隙。
20. 權(quán)利要求19的產(chǎn)品，其中襯底包括纖維素。
21. 權(quán)利要求19的產(chǎn)品，其中襯底包括紙、紙板、織物、纖維材 料、多孔材料、多孔膜或聚乳酸中的至少一種。
22. 權(quán)利要求19的產(chǎn)品，其中水溶性聚合物包括可交聯(lián)聚合物。
23. 權(quán)利要求19的產(chǎn)品，其中第一涂層包括交聯(lián)劑。
24. 權(quán)利要求23的產(chǎn)品，其中交聯(lián)劑包括硼砂、硼酸鹽、醛、銨 鹽、鈣化合物和它們的衍生物中的至少 一 種。
25. 權(quán)利要求19的產(chǎn)品，其中第一涂層以干重計(jì)包括至少約60% 水溶性聚合物和至多10%脫離劑。
26. 權(quán)利要求25的產(chǎn)品，其中脫離劑包括蠟、石油蠟、植物蠟、 動(dòng)物蠟、合成蠟、脂肪酸金屬皂、金屬硬脂酸鹽、長(zhǎng)鏈烷基衍生物、 脂肪酯、脂肪酰胺、脂肪胺、脂肪酸、脂肪醇、聚合物、聚烯烴、硅 酮聚合物、含氟聚合物、天然聚合物、氟化化合物、氟化脂肪酸和其 組合中的至少一種。
27. 權(quán)利要求19的產(chǎn)品，其中第一涂層包括淀粉、蠟質(zhì)玉米、蛋 白質(zhì)、聚乙烯醇、酪蛋白、明膠、大豆蛋白和藻酸鹽中的至少一種。
28. 權(quán)利要求19的產(chǎn)品，其中第一涂層包括淀粉。
29. 權(quán)利要求19的產(chǎn)品，還包括在笫一涂層上的第二涂層。
30. 權(quán)利要求29的產(chǎn)品，其中第二涂層包括顏料、粘合劑和填料 中的至少一種。
31. 權(quán)利要求19的產(chǎn)品，其中第一涂層包括表面，并且第一涂層 表面的至少50%具有橫向尺寸為至少5微米的表面下空隙。
32. 權(quán)利要求19的產(chǎn)品，其中襯底包括幅。
33. 權(quán)利要求19的產(chǎn)品，其中襯底包括片。
34. 權(quán)利要求19的產(chǎn)品，其中第一涂層包括Sheffield平滑度小 于約300單位的表面。
35. 權(quán)利要求19的產(chǎn)品，其中第一涂層包括Sheffield平滑度小 于約200單位的表面。
36. 權(quán)利要求19的產(chǎn)品，其中第一涂層包括Sheffield平滑度小 于約150單位的表面。
37. 產(chǎn)品，包括 才于《；禾口在襯底上的第一涂層， 其中第一涂層包括表面，其中所述表面具有小于約300單位的Sheffield平滑度，和 其中在第 一涂層的所述表面下形成空隙。
38. 權(quán)利要求37的產(chǎn)品，其中第一涂層基本不包含彈性體材料。
39. 權(quán)利要求37的產(chǎn)品，其中襯底包括纖維素。
40. 權(quán)利要求37的產(chǎn)品，其中襯底包括紙、紙板、織物、纖維材 料、多孔材料、多孔膜或聚乳酸中的至少一種。
41. 權(quán)利要求37的產(chǎn)品，其中第一涂層包括可交聯(lián)聚合物。
42. 權(quán)利要求37的產(chǎn)品，其中第一涂層包括交聯(lián)劑。
43. 權(quán)利要求42的產(chǎn)品，其中交聯(lián)劑包括硼砂、硼酸鹽、醛、銨 鹽、鉀化合物和它們的衍生物中的至少 一種。
44. 權(quán)利要求37的產(chǎn)品，其中第 一涂層以干重計(jì)包括至少約60% 水溶性聚合物和至多10%脫離劑。
45. 權(quán)利要求44的產(chǎn)品，其中脫離劑包括蠟、石油蠟、植物蠟、 動(dòng)物蠟、合成蠟、脂肪酸金屬皂、金屬硬脂酸鹽、長(zhǎng)鏈烷基衍生物、 脂肪酯、脂肪酰胺、脂肪胺、脂肪酸、脂肪醇、聚合物、聚烯烴、硅 酮聚合物、含氟聚合物、天然聚合物、氟化化合物、氟化脂肪酸和其 組合中的至少一種。
46. 權(quán)利要求37的產(chǎn)品，其中第一涂層包括淀粉、蠟質(zhì)玉米、蛋 白質(zhì)、聚乙烯醇、酪蛋白、明膠、大豆蛋白和藻酸鹽中的至少一種。
47. 權(quán)利要求37的產(chǎn)品，其中第一涂層包括淀粉。
48. 權(quán)利要求37的產(chǎn)品，其中第一涂層表面的至少50%具有橫向 尺寸為至少5微米的表面下空隙。
49. 權(quán)利要求37的產(chǎn)品，其中襯底包括幅。
50. 權(quán)利要求37的產(chǎn)品，其中襯底包括片。
51. 權(quán)利要求37的產(chǎn)品，其中所述表面具有小于約200單位的 Sheffield平滑度。
52. 權(quán)利要求37的產(chǎn)品，其中所述表面具有小于約150單位的 Sheffield平滑度。
53. 產(chǎn)品，包括 ^十A;禾口在襯底上的第一涂層，其中第 一涂層包括水溶性聚合物、脫離劑并基本沒有彈性體材料， 其中第一涂層包括表面，其中所述表面具有小于約300單位的Sheffield平滑度，和 其中在第一涂層的所述表面下形成空隙。
54. 權(quán)利要求53的產(chǎn)品，其中襯底包括纖維素。
55. 權(quán)利要求53的產(chǎn)品，其中襯底包括紙、紙板、織物、纖維材 料、多孔材料、多孔膜或聚乳酸中的至少一種。
56. 權(quán)利要求53的產(chǎn)品，其中水溶性聚合物包括可交聯(lián)聚合物。
57. 權(quán)利要求53的產(chǎn)品，其中第一涂層包括交聯(lián)劑。
58. 權(quán)利要求57的產(chǎn)品，其中交聯(lián)劑包括硼砂、硼酸鹽、醛、銨 鹽、鉀化合物和它們的衍生物中的至少 一種。
59. 權(quán)利要求53的產(chǎn)品，其中第一涂層以干重計(jì)包括至少約60% 水溶性聚合物和至多10%脫離劑。
60. 權(quán)利要求53的產(chǎn)品，其中脫離劑包括蠟、石油蠟、植物蠟、 動(dòng)物蠟、合成蠟、脂肪酸金屬皂、金屬硬脂酸鹽、長(zhǎng)鏈烷基衍生物、 脂肪酯、脂肪酰胺、脂肪胺、脂肪酸、脂肪醇、聚合物、聚烯烴、硅 酮聚合物、含氟聚合物、天然聚合物、氟化化合物、氟化脂肪酸和其 組合中的至少一種。
61. 權(quán)利要求53的產(chǎn)品，其中第一涂層包括淀粉、蠟質(zhì)玉米、蛋 白質(zhì)、聚乙烯醇、酪蛋白、明膠、大豆蛋白和藻酸鹽中的至少一種。
62. 權(quán)利要求53的產(chǎn)品，其中第一涂層包括淀粉。
63. 權(quán)利要求53的產(chǎn)品，其中第一涂層表面的至少50%具有橫向尺寸為至少5微米的表面下空隙。
64. 權(quán)利要求53的產(chǎn)品，其中襯底包括幅。
65. 權(quán)利要求53的產(chǎn)品，其中襯底包括片。
66. 權(quán)利要求53的產(chǎn)品，其中所述表面具有小于約200單位的Sheffield平滑度。
67. 權(quán)利要求53的產(chǎn)品，其中所述表面具有小于約150單位的Sheffield平滑度。
68. 處理襯底的方法，包括 將聚合物水溶液的濕膜施加到襯底上；和通過使聚合物水溶液接觸加熱的表面引起聚合物水溶液沸騰來固 定聚合物水溶液，其中所述固定包括至少部分干燥所述聚合物水溶液。
69. 權(quán)利要求68的方法，其中所述濕膜接觸加熱的表面少于約3秒。
70. 權(quán)利要求68的方法，其中所述濕膜接觸加熱的表面少于約2秒。
71. 權(quán)利要求68的方法，其中所述濕膜接觸加熱的表面少于約0.5秒。
72. 權(quán)利要求68的方法，其中加熱的表面處于超過約150'C的溫度。
73. 權(quán)利要求68的方法，其中聚合物水溶液的所述濕膜接觸溫度 超過約150。C的加熱表面少于約3秒。
74. 處理襯底的方法，包括將聚合物水溶液的濕膜施加到襯底上；和通過使所述聚合物水溶液接觸加熱的表面以引起聚合物水溶液沸騰并形成保留在聚合物水溶液中的空隙來固定所述聚合物水溶液， 其中所述固定包括至少部分干燥聚合物水溶液。
75. 權(quán)利要求74的方法，其中所述濕膜接觸加熱的表面少于約3秒。
76. 權(quán)利要求74的方法，其中所述濕膜接觸加熱的表面少于約2秒。
77. 權(quán)利要求74的方法，其中所述濕膜接觸加熱的表面少于約0.5秒。
78. 權(quán)利要求74的方法，其中所述加熱的表面處于超過約15CTC 的溫度。
79. 權(quán)利要求74的方法，其中聚合物水溶液的所述濕膜接觸溫度 超過約150。C的加熱表面少于約3秒。
80. 處理襯底的方法，包括將聚合物水溶液的第一涂層作為濕膜施加到襯底上， 其中第 一涂層包括水溶性聚合物和脫離劑，通過使膜接觸溫度高于約150。C的加熱表面少于約3秒以便引起聚 合物水溶液沸騰并在膜中形成空隙來固定膜， 其中所述固定包括至少部分干燥膜。
81. 權(quán)利要求80的方法，其中膜接觸加熱表面少于約2秒。
82. 權(quán)利要求80的方法，其中膜接觸加熱表面少于約0.5秒。
83. 權(quán)利要求80的方法，其中襯底包括纖維素。
84. 權(quán)利要求80的方法，其中聚合物水溶液基本不包含彈性體材料。
85. 權(quán)利要求80的方法，其中襯底包括紙、紙板、織物、纖維材料、多孔材料、多孔膜或聚乳酸中的至少一種。
86. 權(quán)利要求80的方法，其中水溶性聚合物包括可交聯(lián)聚合物。
87. 權(quán)利要求80的方法，其中交聯(lián)劑在膜接觸加熱表面前被包括在第一涂層中或被施加到第一涂層。
88. 權(quán)利要求88的方法，其中交聯(lián)劑包括硼砂、硼酸鹽、醛、銨鹽、釣化合物和它們的衍生物中的至少一 種。
89. 權(quán)利要求80的方法，其中第一涂層以干重計(jì)包括至少約60% 水溶性聚合物和至多10%脫離劑。
90. 權(quán)利要求80的方法，其中第一涂層包括淀粉、蠟質(zhì)玉米、蛋白質(zhì)、聚乙烯醇、酪蛋白、明膠、大豆蛋白和藻酸鹽中的至少一種。
91. 權(quán)利要求80的方法，其中第一涂層包括淀粉。
92. 權(quán)利要求80的方法，其中脫離劑包括蠟、石油蠟、植物蠟、 動(dòng)物蠟、合成蠟、脂肪酸金屬皂、金屬硬脂酸鹽、長(zhǎng)鏈烷基衍生物、 脂肪酯、脂肪酰胺、脂肪胺、脂肪酸、脂肪醇、聚合物、聚烯烴、硅 酮聚合物、含氟聚合物、天然聚合物、氟化化合物、氟化脂肪酸和其組合中的至少一種。
93. 權(quán)利要求80的方法，還包括在至少部分干燥膜后施加第二涂層。
94. 權(quán)利要求93的方法，其中第二涂層包括顏料、粘合劑和填料 中的至少一種。
95. 權(quán)利要求80的方法，其中第一涂層包括表面，并且第一涂層 表面的至少50%具有橫向尺寸為至少5微米的表面下空隙。
96. 權(quán)利要求80的方法，其中襯底包括幅。
97. 權(quán)利要求80的方法，其中襯底包括片。
98. 權(quán)利要求80的方法，其中第一涂層包括Sheffield平滑度小 于約300單位的表面。
99. 權(quán)利要求80的方法，其中第一涂層包括Sheffield平滑度小 于約200單位的表面。
100. 權(quán)利要求80的方法，其中第一涂層包括Sheffield平滑度小 于約150單位的表面。
101. 處理襯底的方法，包括將聚合物水溶液的第一涂層作為濕膜施加到襯底上， 其中第一涂層包括水溶性聚合物并基本沒有彈性體材料， 通過使膜接觸溫度高于約150°C的加熱表面少于約3秒以便引起聚 合物水溶液沸騰并在膜中形成空隙來固定膜， 其中所述固定包括至少部分干燥膜。
102. 權(quán)利要求101的方法，其中膜接觸加熱表面少于約2秒。
103. 權(quán)利要求101的方法，其中膜接觸加熱表面少于約0.5秒。
104. 權(quán)利要求101的方法，其中襯底包括纖維素。
105. 權(quán)利要求101的方法，其中襯底包括紙、紙板、織物、纖維 材料、多孔材料、多孔膜或聚乳酸中的至少一種。
106. 權(quán)利要求101的方法，其中水溶性聚合物包括可交聯(lián)聚合物。
107. 權(quán)利要求101的方法，其中交聯(lián)劑在膜接觸加熱表面前凈皮包 括在第 一涂層中或被施加到第 一涂層。
108. 權(quán)利要求107的方法，其中交聯(lián)劑包括硼砂、硼酸鹽、醛、 銨鹽、鈣化合物和它們的衍生物中的至少一種。
109. 權(quán)利要求101的方法，其中第一涂層以干重計(jì)包括至少約60%水溶性聚合物和至多10%脫離劑。
110. 權(quán)利要求109的方法，其中脫離劑包括蠟、石油蠟、植物蠟、 動(dòng)物蠟、合成蠟、脂肪酸金屬皂、金屬硬脂酸鹽、長(zhǎng)鏈烷基衍生物、 脂肪酯、脂肪酰胺、脂肪胺、脂肪酸、脂肪醇、聚合物、聚烯烴、硅 酮聚合物、含氟聚合物、天然聚合物、氟化化合物、氟化脂肪酸和其 組合中的至少一種。
111. 權(quán)利要求101的方法，其中第一涂層包括淀粉、蠟質(zhì)玉米、 蛋白質(zhì)、聚乙烯醇、酪蛋白、明膠、大豆蛋白和藻酸鹽中的至少一種。
112. 權(quán)利要求101的方法，其中第一涂層包括淀粉。
113. 權(quán)利要求101的方法，還包括在至少部分干燥膜后施加第二 涂層。
114. 權(quán)利要求113的方法，其中第二涂層包括顏料、粘合劑和填 料中的至少一種。
115. 權(quán)利要求101的方法，其中第一涂層包括表面，并且第一涂 層表面的至少50%具有橫向尺寸為至少5微米的表面下空隙。
116. 權(quán)利要求101的方法，其中襯底包括幅。
117. 權(quán)利要求101的方法，其中襯底包括片。
118. 權(quán)利要求101的方法，其中第一涂層包括Sheffield平滑度小 于約300單位的表面。
119. 權(quán)利要求101的方法，其中第一涂層包括Sheffield平滑度小 于約200單位的表面。
120. 權(quán)利要求101的方法，其中第一涂層包括Sheffield平滑度小 于約150單位的表面。
121. 處理襯底的方法，包括將聚合物水溶液的第一涂層作為濕膜施加到襯底上， 通過使膜接觸溫度高于約150°C的加熱表面少于約3秒以便引起聚 合物水溶液沸騰并在膜中形成空隙來固定膜， 其中所述固定包括至少部分干燥膜， 其中第一涂層包括表面，其中干燥后的所述第一涂層表面具有小于約300單位的Sheffield平滑度。
122. 權(quán)利要求121的方法，其中膜接觸加熱表面少于約2秒。
123. 權(quán)利要求12、1的方法，其中膜接觸加熱表面少于約0.5秒。
124. 權(quán)利要求121的方法，其中襯底包括纖維素。
125. 權(quán)利要求121的方法，其中襯底包括紙、紙板、織物、纖維 材料、多孔材料、多孔膜或聚乳酸中的至少一種。
126. 權(quán)利要求121的方法，其中聚合物水溶液基本不包含彈性體 材料。
127. 權(quán)利要求121的方法，其中聚合物水溶液包括可交聯(lián)聚合物。
128. 權(quán)利要求121的方法，其中交聯(lián)劑在膜接觸加熱表面前被包 括在第 一涂層中或被施加到第 一涂層。
129. 權(quán)利要求128的方法，其中交聯(lián)劑包括硼砂、硼酸鹽、醛、 銨鹽、鉀化合物和它們的衍生物中的至少 一種。
130. 權(quán)利要求121的方法，其中第一涂層以干重計(jì)包括至少約 60%水溶性聚合物和至多10%脫離劑。
131. 權(quán)利要求130的方法，其中脫離劑包括蠟、石油蠟、植物蠟、 動(dòng)物蠟、合成蠟、脂肪酸金屬皂、金屬硬脂酸鹽、長(zhǎng)鏈烷基衍生物、 脂肪酯、脂肪酰胺、脂肪胺、脂肪酸、脂肪醇、聚合物、聚烯烴、硅 酮聚合物、含氟聚合物、天然聚合物、氟化化合物、氟化脂肪酸和其 組合中的至少一種。
132. 權(quán)利要求121的方法，其中第一涂層包括淀粉、蠟質(zhì)玉米、 蛋白質(zhì)、聚乙烯醇、酪蛋白、明膠、大豆蛋白和藻酸鹽中的至少一種。
133. 權(quán)利要求121的方法，其中第一涂層包括淀粉。
134. 權(quán)利要求121的方法，還包括在至少部分干燥膜后施加第二 涂層。
135. 權(quán)利要求134的方法，其中第二涂層包括顏料、粘合劑和填 料中的至少一種。
136. 權(quán)利要求121的方法，其中第一涂層表面的至少50%具有橫 向尺寸為至少5微米的表面下空隙。
137. 權(quán)利要求121的方法，其中襯底包括幅。
138. 權(quán)利要求121的方法，其中襯底包括片。
139. 權(quán)利要求121的方法，其中第一涂層表面具有小于約200單 位的Sheffield平滑度。
140. 權(quán)利要求121的方法，其中第一涂層表面具有小于約150單位的Sheffield平滑度。
141. 處理襯底的方法，包括將聚合物水溶液的第一涂層作為濕膜施加到襯底上， 其中第 一涂層包括水溶性聚合物、脫離劑并基本不含彈性體材料， 通過使膜接觸溫度高于約150°C的加熱表面少于約3秒以便引起聚 合物水溶液沸騰并在膜中形成空隙來固定膜， 其中所述固定包括至少部分干燥膜， 其中第一涂層包括表面，其中干燥后的第一涂層表面具有小于約300單位的Sheffield平滑度。
142. 權(quán)利要求141的方法，其中膜接觸加熱表面少于約2秒。
143. 權(quán)利要求141的方法，其中膜接觸加熱表面少于約0.5秒。
144. 權(quán)利要求141的方法，其中襯底包括纖維素。
145. 權(quán)利要求141的方法，其中襯底包括紙、紙板、織物、纖維 材料、多孔材料、多孔膜或聚乳酸中的至少一種。
146. 權(quán)利要求141的方法，其中水溶性聚合物包括可交聯(lián)聚合物。
147. 權(quán)利要求141的方法，其中交聯(lián)劑在膜接觸加熱表面前被包 括在第 一涂層中或被施加到第 一涂層。
148. 權(quán)利要求147的方法，其中交聯(lián)劑包括硼砂、硼酸鹽、醛、 銨鹽、鉀化合物和它們的衍生物中的至少一種。
149. 權(quán)利要求141的方法，其中第一涂層以干重計(jì)包括至少約 60%水溶性聚合物和至多10%脫離劑。
150. 權(quán)利要求141的方法，其中脫離劑包括蠟、石油蠟、植物蠟、 動(dòng)物蠟、合成蠟、脂肪酸金屬皂、金屬硬脂酸鹽、長(zhǎng)鏈烷基衍生物、 脂肪酯、脂肪酰胺、脂肪胺、脂肪酸、脂肪醇、聚合物、聚烯烴、硅 酮聚合物、含氟聚合物、天然聚合物、氟化化合物、氟化脂肪酸和其 組合中的至少一種。
151. 權(quán)利要求141的方法，其中第一涂層包括淀粉、蠟質(zhì)玉米、 蛋白質(zhì)、聚乙烯醇、酪蛋白、明膠、大豆蛋白和藻酸鹽中的至少一種。
152. 權(quán)利要求141的方法，其中第一涂層包括淀粉。
153. 權(quán)利要求141的方法，還包括在至少部分干燥膜后施加第二 涂層。
154. 權(quán)利要求153的方法，其中第二涂層包括顏料、粘合劑和填 料中的至少一種。
155. 權(quán)利要求141的方法，其中第一涂層表面的至少50%具有橫 向尺寸為至少5微米的表面下空隙。
156. 權(quán)利要求141的方法，其中襯底包括幅。
157. 權(quán)利要求141的方法，其中襯底包括片。
158. 權(quán)利要求141的方法，其中第一涂層表面具有小于約200單 位的Sheffield平滑度。
159. 權(quán)利要求141的方法，其中第一涂層表面具有小于約150單 位的Sheffield平滑度。
160. 處理襯底的方法，包括 提供纖維素襯底； 施加聚合物水溶液濕膜到襯底，其中聚合物水溶液包括至少干重約60%的水溶性聚合物和干重至 多10%的脫離劑，通過使聚合物水溶液接觸溫度高于約150°C的加熱表面少于約3秒 以便引起聚合物水溶液沸騰并在聚合物水溶液中形成空隙來固定聚合 物水溶液，其中所述固定包括至少部分干燥聚合物水溶液。
161. 權(quán)利要求160的方法，其中聚合物水溶液接觸加熱表面少于 約2秒。
162. 權(quán)利要求160的方法，其中聚合物水溶液接觸加熱表面少于 約0.5秒。
全文摘要
描述了處理襯底的方法。根據(jù)一個(gè)方面，方法包括施加聚合物涂層到襯底上；和在涂層仍處于濕態(tài)時(shí)使聚合物涂層接觸加熱的表面。任選地，聚合物涂層可包括可交聯(lián)材料，交聯(lián)劑可用于促進(jìn)交聯(lián)。聚合物涂層復(fù)制加熱的表面。還公開了根據(jù)所述方法生產(chǎn)的產(chǎn)品。產(chǎn)品特征在于在涂層內(nèi)具有表面空隙。
文檔編號(hào)C09D101/00GK101389727SQ200780006404
公開日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2007年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月23日
發(fā)明者G·P·福吉特, J·W·斯托拉茲, R·W·卡爾森, S·E·金瑟, S·H·小麥格魯, S·P·梅茨勒, T·J·格林 申請(qǐng)人:米德韋斯瓦科公司