[发明专利]经聚丙烯涂覆的纸和纸板

说明书

本发明涉及包含纤维素纤维的纸或纸板，所述纸或纸板包含通过PP(聚丙烯)树脂的挤出涂覆形成的至少一个涂覆层，其特征在于，所述PP树脂包含至少50％重量的支化PP共聚物，所述支化PP共聚物具有在890‑910kg/m³的范围中的密度(如根据ISO 1183所确定)，在155‑170℃的范围中的熔融温度(如根据ISO 11357‑3所确定)，和在10‑15g/10min的范围中的熔体流动速率(230℃/2.16kg)(如根据ISO 1133所确定)，并且其中所述PP树脂以小于30g/m²的克重施加至纸或纸板。

技术领域

本公开内容涉及经聚合物涂覆的纸和纸板。更具体地，本公开内容涉及包含通过聚丙烯(PP)树脂的挤出涂覆形成的至少一个涂覆层的纸或纸板。

背景技术

用塑料涂覆纸和纸板通常用于将纸板的机械性质与塑料膜的阻隔和密封性质组合。提供即使相对小量的合适的塑料材料的纸板也可提供使所述纸板适用于多种高要求应用而所需要的性质。

挤出涂覆是如下工艺：通过该工艺向基材(诸如纸或纸板)施加熔融的塑料材料，以形成非常薄、光滑并且均一的层。涂覆(涂层)可通过经挤出的塑料自身形成，或者，熔融的塑料可用作胶粘剂以将固体塑料膜层压至基材上。用于挤出涂覆中的常见塑料树脂包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。

纸或纸板本身一般适用于干产品的包装。然而，未处理的纸板在与潮湿或油腻的产品直接接触时用途有限，因为水分将影响包装的机械性质，以及吸收的油脂将导致纸的沾污。这些效应将损害包装的保护性功能以及外观。

挤出涂覆可用于实现例如水分保护，对水蒸气、氧、香味等等的阻隔性质，污垢(dirt)或油脂耐受性，热密封性，和/或用于向基材表面赋予所需的整饰(finish，光洁度)或质地。

挤出涂覆或层压极大地扩展了纸和纸板的应用范围。薄塑料层赋予对油脂和水分的耐受性，以及在一些情形中赋予热耐受性。塑料涂料还可用于热密封。取决于应用，所述纸或纸板可在一侧或全部两侧上被挤出涂覆。

其中经挤出涂覆或层压的纸板的性质尤其有用的一种应用是用于旨在在微波炉中加热食物的食物容。在这样的可微波包装中，包装材料必须能够在升高温度下耐受水分和油脂，而不吸收至纸板中。在微波应用中达到的温度可为高的，诸如在150-160℃的范围中，并且因此要求具有高熔点和高热耐受性的材料。

已发现，对于在可微波包装中使用而言，聚丙烯具有卓越的性质，包括在升高温度下的高油脂耐受性、热密封性和热耐受性。然而，聚丙烯具有相对难以通过挤出涂覆加工的缺点。例如，聚丙烯涂料在低涂层克重下倾向于形成针孔(pinhole)和差的基材粘附。为了改进其加工性质，用于挤出涂覆的聚丙烯经常与聚乙烯混合。

出于环境和经济原因，只要阻隔和保护性质维持在可接受的水平，一般期望使塑料涂层尽可能薄。一般而言，只要涂层均一并且不含缺陷，仅要求非常薄的层来提供足够的阻隔和保护性性质。然而，在多种情形中，进一步降低塑料涂层的厚度(或克重)被以下限制：在挤出工艺中膜成形的粘附和稳定性被破坏，以及形成针孔。例如，在涂层中形成的针孔的量没有显著增加的情况下，常规PP树脂无法挤出涂覆在纸或纸板上到达小于约30-40g/m²的克重。针孔是可在涂覆过程期间在塑料膜中形成的微观的孔。出现针孔的主要原因包括基材表面的不规则性(例如高表面粗糙度或松散纤维)，涂层分布不均匀，或涂层克重过低。针孔影响膜的阻隔性质，例如水分和CO₂阻隔性质，其对于在高热的最终用途中(即，在微波炉适用的应用中)的产品安全而言是重要的。

向用于挤出涂覆的聚丙烯添加聚乙烯并未解决在低涂层克重下形成针孔的问题。因而，仍然需要改进的解决方案用于降低PP的挤出涂覆中的PP涂层克重，同时维持良好的阻隔性质。

发明内容