[发明专利]涂敷丙烯酸酯聚合物的板材及其生产方法

说明书

                     发明领域

本发明涉及在其上涂敷丙烯酸酯聚合物的板材及其生产方法。本发明的实施方案涉及更具体的板材(如拟金属纸或膜，它具有金属层或基质和一种或多种丙烯酸酯聚合物涂层)及其生产方法。

                     发明背景

拟金属纸常用来作装饰纸，如用于礼品包装和用于产品识别目的的啤酒标签，罐装食品标签及类似的标签。由于其铝化的光泽外表及其吸引顾客注意力的能力，发现拟金属纸能够满足这些用途。拟金属纸通常印有一些种类的产品标识或一些类型的装饰图案，并且能制成各种光泽度并具有各种不同使用性能。例如礼品包装纸必须容易印刷，能够折叠而不损失其金属涂层，通常必须具有高的反射光洁度。另一方面，啤酒标签必须在玻璃回收过程中可腐蚀去除以促进它们的除去，它必须在潮湿环境中仍保持良好，并还十分耐腐蚀。

大多数拟金属纸通过在涂粘土的牛皮纸(大约30-150微米厚)上施加预聚物和铝层制成。该方法通常包括涂敷一层或两层溶剂基预聚物，并在每涂一层后在烘炉上对它们进行烘干以去掉溶剂。该方法提供了一种相对光滑的底涂层，在其上沉积了一层铝层。在沉积铝层前需要用预聚物第一次涂敷牛皮纸，因为涂粘土的纸不光滑，如果没有光滑的预聚物涂层，那么一般难以获得有足够光泽的拟金属装饰。在预聚物层固化后，然后在真空敷金属机中涂敷铝。一种溶剂基的预聚物顶涂层被涂敷到铝层上，在烘炉中蒸发溶剂。这种溶剂基涂敷的方法包括至少三或四个不同的步骤，增加了加工成本和生产损失的机会。另外，通过溶剂基的涂敷方法不能获得非常高的光洁度，是由于处理和溶剂挥发在涂层表面产生高密度的孔洞，因此提供一种具有中等光泽度的拟金属纸。最后，溶剂基方法的应用既不能满足环境的需要(由于挥发性溶剂的释放进入大气)，也不能节能(由于在每涂一层后使用烘炉以蒸发溶剂)。

在更多限制性基底上拟金属纸的可采用的方法包括用照相凹版涂敷法涂敷一层初始光滑的预聚物层并且用高压(150-300KV)电子束固化涂层。然后以一层铝使基底纸金属化。用照相凹版涂敷法把预聚物原料的外涂层涂敷在铝层上，并且再次用高压电子束固化。使用高压电子束是由于电子束能在一个密封系统的内部产生并且施加足够的加速电压可使电子束透过箔窗(foil window)，空气层和涂层起作用。以这种另外的方法使用的预聚物原料是丙烯酸酯单体和低聚物的混合物。

照相凹板涂敷丙烯酸酯/高压电子束法比溶剂基涂敷法更能满足环境要求和更有能效。另外，用照相凹板法得到的拟金属纸涂层比溶剂基涂敷法的涂层具有更好的表面光泽度。涂层对于基质的浸湿和涂层中所包含的气泡十分敏感，最后在涂层表面形成孔。虽然照相凹板涂敷法产生的孔密度低于溶剂基涂敷法，但对获得高光泽的表面光洁度仍有不良的影响。

照相凹板涂敷法还需要三种不同的加工步骤，并且使用高压电子束固化聚合物层。使用的这种高压电子束不仅穿透了涂敷层，也穿透纸并使之变脆，增加了折叠时基质被撕裂的可能性。由于在基质而不是在涂敷层中耗去了大量的电子束能量，这种固化体系也是效率低的。

所以，人们希望开发通过具有最少步骤的方法生产无孔高光泽度拟金属纸及其生产方法。人们希望在固化过程中拟金属纸没有受到脆化。也希望涂层对纸具有优秀的粘合性，在预聚物层之间具有良好的内层粘合性，在聚合物层和金属层之间有良好的粘合性。人们希望拟金属纸的制造方法能够满足对拟金属纸特殊应用要求的需要，例如使之产生适应满足一定目的的多层涂层。人们也希望拟金属纸的制造方式是经济有效的并且原料易于获得。

                    发明概述

因此，按照目前在此公开的优选实施方案中的一种，本发明提供了拟金属纸板及其制造方法。所生产的拟金属纸板具有优良的外表和适合具体最终用途的使用特性。例如，具有非常闪光的、高光泽度表面外观的拟金属纸，和/或高质量无瑕疵或孔的拟金属层，和/或高度接受印刷能力的外表面。

然而，本发明提供的特征和优点并不仅仅适用于纸基质，而且对其它板材基质(如聚合物膜板材或其它种类的金属或金属化的板材)也一样适用。