经聚丙烯涂覆的纸和纸板制造技术

本发明专利技术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

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】经聚丙烯涂覆的纸和纸板


[0001]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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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)。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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
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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。
[0008]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。
[0009]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
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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。
[0010]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。

技术实现思路

[0011]本公开内容的目标是降低在低克重下(特别是在小于30g/m2的克重下)用PP对纸和纸板进行挤出涂覆中的针孔形成的问题。
[0012]本公开内容的进一步目标是降低在纸和纸板的挤出涂覆中为了实现有用的涂覆(涂层)(特别是就水分和CO2阻隔性质而言)所要求的PP树脂的最小克重。
[0013]本公开内容的进一步目标是提供用于制造经PP树脂涂覆的纸或纸板的方法，其允许PP树脂的降低的克重，诸如小于30g/m2的克重，同时维持良好的水分和CO2阻隔性质。
[0014]上文所提及的目标，以及本领域技术人员根据本公开内容将意识到的其它目标，通过本公开内容的各方面而实现。
[0015]根据本文中所说明的第一方面，提供了包含纤维素纤维的纸或纸板，所述纸或纸板包含至少一个通过PP(聚丙烯)树脂的挤出涂覆而形成的涂覆层，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
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910kg/m3的范围中的密度(如根据ISO 1183所确定)、在155
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170℃的范围中的熔融温度(如根据ISO 11357
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3所确定)、和在10
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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。
[0016]纸一般指如下材料：其由木材或包含纤维素纤维的其它纤维质物质以薄片材制造，用于书写、绘图或于其上印刷，或者用作包装材料。
[0017]纸版一般指强的、厚的纸或卡板，其包含纤维素纤维，用于盒子和其它类型的包装。纸板可或经漂白或未经漂白，经涂覆或未经涂覆，并且以各种厚度生产，这取决于最终用途的要求。
[0018]如本文中所使用的，术语涂覆指如下操作：其中，基材的表面被组合物覆盖，以向基材赋予所需的性质、整饰或质地。涂覆可为单一或多层涂覆，其中PP涂覆用树脂可用于一个或若干层中。所述涂覆可对所述纸或纸板的一侧或全部两侧施加。
[0019]在较低克重下PP涂层中针孔形成的问题在纸和纸板的涂覆中尤其显著。基于纤维的基材及其天然空隙和表面粗糙度可能在这里起到了显著作用。如今，用于基于纸或纸板的可微波的食物容器的PP挤出涂层典型地要求至少30
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40g/m2的涂层克重，并且典型地，使用甚至更高的克重。较低的涂层克重导致涂层中针孔数的大量增加。
[0020]如今，本专利技术人已发现，通过使用特定类型的PP树脂，在纸和纸版的挤出涂覆中为了实现无针孔或几乎无针孔的涂层所要求的PP树脂的最小克重可显著降低。
[0021]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，针孔形成的降低是非常重要的，其中针孔本身具有风险。本专利技术的解决方案允许在低克重下将水分和CO2阻隔性调整至足够并且所需的水平。
[0022]此外已发现，与标准挤出涂覆级PP相比，本专利技术中所使用的特定类型的PP树脂提
供进一步的优点，包括在低克重下改进的对纸或纸板基材的粘附，更好的运行性(允许在挤出涂覆过程中更高的线速度)，以及改进的热密封性。
[0023]本专利技术中所使用的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
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910kg/m3的范围中的密度(如根据ISO 1183所确定)，在155
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170℃的范围中的熔融温度(如根据ISO 11357
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3所确定)，和在10
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.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(根据ISO 1183所确定)，在155
‑
170℃的范围中的熔融温度(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)(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。2.根据权利要求1的纸或纸板，其中所述PP共聚物具有在895
‑
905kg/m3的范围中的密度，优选地在898
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902kg/m3的范围中的密度。3.根据前述权利要求任一项的纸或纸板，其中所述PP共聚物具有在158
‑
166℃的范围中的熔融温度，优选地在160
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164℃的范围中的熔融温度。4.根据前述权利要求任一项的纸或纸板，其中所述PP共聚物具有在12
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14g/10min的范围中的熔体流动速率(230℃/2.16kg),优选地约13g/10min的熔体流动速率(230℃/2.16kg)。5.根据前述权利要求任一项的纸或纸板，其中所述PP共聚物为长链支化聚丙烯(LCB
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PP)。6.根据前述权利要求任一项的纸或纸板，其中所述PP共聚物已经经受减粘裂化。7.根据前述权利要求任一项的纸或纸板，其中所述PP树脂包含至少70％重量的所述PP共聚物，优选地至少90％重量的所述PP共聚物。8.根据前述权利要求任一项的纸或纸板，其中所述PP树脂的剩余部分包含如下PP：所述PP具有在890
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910kg/m3的范围外的密度(根据ISO 1183所确定)，在155
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170℃的范围外的熔融温度(根据ISO 11357
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3所确定)，和在10
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15g/10min的范围外的熔体流动速率(230℃/2.16kg)(根据ISO 1133所确定)。9.根据前述权利要求任一项的纸或纸板，其中所述PP树脂以小于28g/m2的克重施加至基材，优选地以小于26g/m2的克重施加至基材，更优选地以小于24g/m2的克重施加至基材。10.根据前述权利要求任一项的纸或纸板，其中所述PP树脂包含至少一种另外的组分，其选自不同于PP的聚合物、颜料、染料和填料。11.根据前述权利要求任一项的纸或纸板，其进一步包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：V里布，
申请(专利权)人：斯道拉恩索公司，
类型：发明
国别省市：