[发明专利]可伸展涂层

说明书

本发明涉及用于纸应用中的可伸展涂层的水性涂层组合物以及其作为纸和纸板应用中的可伸展涂层的用途，所述水性涂层组合物包含具有‑3℃或更低的T_g的至少一种丙烯酸类聚合物粘结剂和具有1.0m²/g至30.0m²/g的BET比表面积的至少一种无机填料，其中至少一种丙烯酸类聚合物粘结剂相对至少一种无机填料的干重量比为15:100至20:100。

本发明涉及用于纸应用中的可伸展涂层的水性涂层组合物以及这样的水性涂层组合物作为纸应用中的可伸展涂层的用途。

在造纸领域中，提供片状产品(例如由纸或塑料制成)受到极大关注，其可三维地成形，其可以通过压印纸或使其成形以获得容器(例如托盘或杯子)，其尤其有益于提供例如食品行业中的可回收产品。

然而，不仅基材应为可3D成形的，而且出于不同原因(例如为了提供较好的可印刷性、抗裂纹形成、光学特性等)而将任何涂层施加至其表面。

涂覆纸的涂覆层通常为一旦其变形超过其断裂极限就断裂的刚性结构。实例是无木涂覆纸或纸板的折叠裂纹或压印中的断裂。在纸的3D成形中，材料经历了非常高水平的伸长率。因此，不能使用常见的涂层，因为它们将由于其有限的可伸展性而断裂。

涂层必须与其施用至的基材同样地可伸展，而不形成任何表面缺陷，例如裂纹，并且必须改善基材的表面，例如提供更高的白度，更高的平滑度等。此外，它们不能从基材剥离，这不仅考虑到功能丧失方面是不期望的，而且在食品应用中使用时尤其重要。

这些和其他问题已经在先前技术中进行了研究，例如，在JP 2004-034456 A和JP2006-082384 A中涉及包括基材(其可为纸或合成材料)和墨接收层的喷墨记录片材，其中基材是可成形材料。为了避免如裂纹等问题，建议将包含在任何情况下都具有0.1MPa至40MPa的100％伸长模量的任何种类的树脂的粘结剂与填料组合。在这种伸长稳定的墨接收层中的粘结剂的含量优选为30重量％至45重量％，即相对高，填料的含量优选为43重量％至50重量％。此外，可以添加增塑剂、阳离子物质和其它添加剂以实现期望的结果。

考虑到用于提供涂层(其适合于在特定基材上进行以裂纹形成和对光学性质的负面影响最小的成形加工)的已知解决方案，仍然需要提供这样的涂层，其从环境和经济的角度来看非常需要以最小粘结剂水平适用于不同的基材，以及当使用需要吸收性涂覆层的印刷工艺时增强的可印刷性。

已经发现，以一定重量比适当选择具有某些玻璃化转变温度(Tg)的粘结剂和具有一定BET比表面积的无机填料及其组合解决了上述问题。

因此，本发明涉及用于纸和纸板应用中的可伸展涂层的水性涂层组合物，包含：

-具有-3℃或更低的T_g的至少一种丙烯酸类聚合物粘结剂，和

-具有1.0m²/g至30.0m²/g的BET比表面积的至少一种无机填料，

其中，至少一种丙烯酸类聚合物粘结剂相对至少一种无机填料的干重量比为15:100至20:100。

通常，至少一种丙烯酸类聚合物粘结剂可为包含丙烯酸和/或其盐和/或其衍生物的一种或更多种单体的任何常规粘结剂，例如，例如甲基丙烯酸盐/酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸丁酯，用于纸和纸板涂层、漆和涂层、织物处理以及浸渍的领域，具有-3℃或更低的T_g。

除了丙烯酸类粘结剂之外，基于聚氨酯的粘结剂、基于乙酸乙烯酯的粘结剂和T_g-3℃的聚酯树脂也可适用于纸和纸板应用中的可伸展涂层的水性涂层组合物。