[发明专利]用于生产包装材料的方法和由该方法制备的包装材料

说明书

本发明涉及制造包装材料的方法，包括步骤：使用粘合剂以及使用金属盐处理纸板衬底的至少一个表面，用油墨印刷所述经处理的表面的至少一部分，和在所述经印刷的表面上施加至少一个聚合物层。根据本发明制造的包装材料同时表现出良好的可印刷性以及所施加的聚合物层的良好粘附力。

技术领域

本发明涉及生产包装材料的方法和由该方法制备的包装材料

背景技术

用于液体容器和食品包装的基于纤维的包装材料通常设置有(provided with)阻挡层(barrier layer)，典型地以纸板衬底上的致密的膜的形式设置。包装材料中的阻挡层，通常涉及使用聚合物作为基底纸板衬底上的薄层。这些聚合物提供优异的产品防护性能并且对于例如液体或食品的包装来说是有效的屏障(barriers)。经常用作屏障的聚合物是热塑性的聚合物例如PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)和PLA(聚乳酸)。

可以将阻透聚合物(barrier polymer)挤出涂布或层压至纸板衬底上。纸板表面和聚合物层之间良好的粘附力(adhesion)不仅对提供有效的屏障是必要的，对防止毛边渗透(raw edge penetration)并确保良好的可改变性(convertability)也是必要的。为提高表面的表面能而进行的纸板的表面处理，例如电晕(corona)、等离子或火焰处理，通常用来增强板表面和聚合物层之间的粘附力。

包装材料的另一重要品质是它的可印刷性。最普遍的用于包装板材料印刷的印刷技术是单张纸胶印工艺(sheet-fed offset)、凹版印刷(rotogravure)或柔版凹印(flexogravure)。然而，最近几年，数字印刷以及特别地喷墨(ink jet)印刷(在以前，其大多应用在纸的印刷中)也在纸板印刷中受到关注(become of interest)。喷墨印刷技术对印刷衬底提出高的要求，因为油墨必须在衬底上快速干燥并且还要提供高的印刷品质。理想的印刷品质涉及高的光学印刷密度、最小化的顺桨(feathering)和印流(bleeding)、良好的点锐度(dot sharpness)、高的印刷均匀度和低的透印(strike through)。喷墨油墨对纸板表面的粘附力，然后特别是基于颜料的着色剂对纸板表面的粘附力因由印刷工艺设置的限制(即液滴尺寸、喷嘴直径、喷射方法等)而是特别低的。典型地，喷墨油墨的粘度和表面张力相对地低，这之后会导致板上相对较弱结合的油墨层。此外，最近开发的油墨通常表现出相当弱的对纤维的粘附力以使得有效地脱墨(de-inking)成为可能。

因此，由于形成的弱边界层(即油墨层)，阻透聚合物层对经印刷的油墨层以及对衬底表面的粘附力可能受到负面影响。

关于印刷纸，已知向面胶(surface size)加入金属盐、优选多价盐例如氯化钙引起了喷墨印刷品质方面的显著改善。US6207258公开了可用于对喷墨印刷用的纸张进行表面处理的组合物，其包括二价金属的盐。然而，金属盐还未被成功地用于包装板材料的处理中。由于包装板材料通常具有比纸更粗糙且更多孔的表面，因而所述盐具有吸收以及更多地向衬底中渗透的倾向，从而为沉积的油墨着色剂留下更加少的在表面可用(surfaceaccessible)的盐。因此，需要大量的多价阳离子来获得在印刷品质方面所需的效果。然而，施加较高浓度的金属盐会造成饱和，其继而造成盐沉淀成晶体。这样的沉淀物可造成阻透聚合物层对纸板基衬底的粘附力方面的问题。另一风险是，如果粘合剂与多价金属盐在物理-化学方面不相容的话，那么此前用于基板的包括粘合剂例如淀粉的表面处理制剂可能导致弱的边界层。因此，目前普遍的假设是，待聚合物层压或涂布的纸板材料不能用金属盐来处理，因为这负面地影响聚合物层的粘附力。解决该问题的一种途径是在施加的阻透聚合物层上印刷。然而，如果将要在聚合物层上印刷油墨，则油墨必须是UV、EB或基于特定溶剂的，这涉及到安全风险。

发明概要

本发明的目的在于提供聚合物挤出涂布或层压的纸板材料，其适用于食品或液体的包装，所述纸板材料呈现出优异的阻隔性能、基板和聚合物层之间良好的粘附力、以及良好的印刷品质。