[发明专利]用于纸基基底的多层涂层

说明书

技术领域

本公开内容总体上涉及涂布纸或纸板，并且具体地，涉及具有用于油和油脂抵抗性质，氧阻挡性质和水蒸气阻挡性质的多层涂层的涂布纸或纸板。

背景技术

纤维基底，例如纸和纸板，被广泛地用于包装作业。然而，纸和纸板对于由例如水蒸汽，气体，油，溶剂和油脂所致的渗透可能具有非常差的抵抗性。为了改进对由这些物质所致的渗透的抵抗性，已经用多种材料涂布纸和纸板。多年来，在造纸工艺中通过氟化学品的处理，或者通过表面处理，或者作为湿部添加剂(wet end addtive)，已经成为用于实现油和油脂抵抗(OGR)性质的主要方法。然而，最近的围绕氟化学品的环境关注已经促使纸和纸板制造商寻求为涂布纸赋予OGR性质的涂布组合物的备选途径。

用于对涂布纸赋予OGR性质的备选途径包括使用试剂如胶乳，明胶，淀粉，改性淀粉和植物蛋白。然而，这些试剂为了赋予足够的OGR性质而昂贵地以大量使用。另外，这些试剂的这样大量的使用可能导致所处理的纸和纸板对于许多用途而言过硬和/或过脆。同样地，所述涂布材料在将涂布纸板或纸弯折和/或折叠时可能导致所形成的涂层失效(fail)。

一种用于解决涂层的变硬和/或变脆的途径是将大量的增塑剂结合到涂层中。尽管大量的增塑剂可以有助于增加涂层的挠性，但是大量的增塑剂也可以导致氧阻挡性质损失和对水蒸气渗透的抵抗性降低，从而使得纸涂层对于它们的所需目的而言无效。

因此，对在纤维基底上提供挠性阻挡涂层、对由油，油脂，溶剂，氧和水蒸气所致的渗透具有改进的抵抗性的纸涂层存在着持续需求。

发明内容

本公开内容提供其中原纸已经被涂布多层涂层的涂布纸或纸板的实施方案，以及形成所述涂布纸或纸板的方法。对于各种实施方案，涂布纸或纸板的多层涂层包括将生物聚合物阻挡层夹在中间的水蒸气阻挡层。对于各种实施方案，该多层涂层的结构对涂布纸或纸板提供改进的油和油脂抵抗(OGR)性质，氧阻挡性质和水蒸气阻挡性质。令人惊奇地，即使在通过弯折和/或折叠涂布纸或纸板而施加机械应力以后，涂布纸或纸板上的多层涂层也保持它的OGR性质。

对于各种实施方案，涂布纸或纸板包括在第一主表面上具有多层涂层的原纸，所述多层涂层具有10克/平方米(g/m²)以下的总干涂层重量。多层涂层配置为具有第一水蒸气阻挡层，在第一水蒸气阻挡层上的生物聚合物阻挡层，和在生物聚合物阻挡层上的第二水蒸气阻挡层。另外，生物聚合物阻挡层具有4g/m²以下的干涂层重量。在所述多层涂层中还可以包括其它层。

在另外的实施方案中，多层涂层可以配置为具有第一水蒸气阻挡层，在第一水蒸气阻挡层上的第一生物聚合物阻挡层，在第一生物聚合物阻挡层上的第二生物聚合物阻挡层，和在第二生物聚合物阻挡层上的第二水蒸气阻挡层，其中所述第一生物聚合物阻挡层和所述第二生物聚合物阻挡层介于所述第一水蒸气阻挡层和所述第二水蒸气阻挡层之间。而且，第一生物聚合物阻挡层和第二生物聚合物阻挡层中的每一个具有2g/m²以下的干涂层重量。

对于各种实施方案，生物聚合物阻挡层可以包括生物聚合物，增塑剂和颜料。在一些实施方案中，与包含高水平的增塑剂以增加涂层的挠性的常规涂层相比，增塑剂的量可以保持得相对低。

各种实施方案还包括形成本公开内容的涂布纸或纸板的方法，所述方法包括同时地将多层涂层涂敷到原纸的第一主表面上并且干燥原纸的第一主表面上的多层涂层。所述多层涂层包括：各自由用胶乳形成的第一涂布组合物形成的第一水蒸气阻挡层和第二水蒸气阻挡层。多层涂层还包括至少一个由第二涂布组合物形成的生物聚合物阻挡层，所述第二涂布组合物包含生物聚合物，相对于每100干重量份的生物聚合物为约2.5至约50重量份的增塑剂，和相对于每100干重量份的生物聚合物为约10至约100重量份的颜料。另外，生物聚合物阻挡层位于第一和第二阻挡层之间。

本公开内容的以上概述不意在描述本公开内容的各个公开的实施方案或每一个执行方案(implementation)。随后的描述更具体地举例说明示意性实施方案。在贯穿本申请的若干地方，通过列举实施例提供指导，所述实施例可以以各种组合方式使用。在每一种情况下，所述列举仅起到代表性的组的作用并且不应当被解释为是排他性的列举。

定义