涂覆的基體、制造涂覆的基體的方法、包裝和分散體涂層技術

本發明專利技術涉及涂覆的基體、制造涂覆的基體的方法、包裝和分散體涂層。本發明專利技術涉及包含分散體涂層的涂覆的基于纖維的基體，其中所述分散體涂層包含微原纖化纖維素和聚合物膠體粒子。本發明專利技術還涉及由所述基體形成的包裝、分散體涂層和制造所述基體的方法。

Coated substrate, method for producing coated substrate, package and dispersion coating

The present invention relates to coated substrates, methods of producing coated substrates, packaging and dispersion coatings. The present invention relates to a coated fiber based matrix comprising a dispersion coating, wherein the dispersion coating comprises micro fibril cellulose and polymer colloidal particles. The invention also relates to a package, a dispersion coating formed by the substrate and a method of manufacturing the substrate.

【技術實現步驟摘要】
涂覆的基體、制造涂覆的基體的方法、包裝和分散體涂層本申請是申請號為201080059037.1、申請日為2010年11月2日、專利技術名稱為“涂覆的基體、制造涂覆的基體的方法、包裝和分散體涂層”的專利申請的分案申請。
本專利技術涉及涂覆的基體和制造涂覆的基于纖維的基體的方法，其中所述涂層包含微原纖化纖維素。
技術介紹
用作包裝如液體包裝或食物包裝的基于纖維的產品必須能夠經受包裝項目的影響，例如液體和/或食物對基于纖維的產品的影響。一種方式是為基于纖維的產品提供阻擋層，例如耐水或油脂的阻擋層，其使基于纖維的產品更加耐受液體和/或油脂。阻擋層通常通過以下方法形成：用給予基體阻擋性質的組合物涂覆基于纖維的基體。取決于需要的阻擋層性質，可施用不同的涂層。當在基于纖維的產品上形成阻擋層時，最常用的材料為聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙烯-乙烯醇聚合物(EVOH)或乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)聚合物。可將聚合物例如層合或擠出貼合至基于纖維的產品。目前，多數阻擋涂層用擠出貼合技術制造并因此在單獨的涂覆單元中離線制造。這提高造紙造板機的靈活性，由于在造紙造板機和擠出貼合單元上可使用不同的操作進度表。然而，主要缺點是成本高，由于需要額外的卷軸處理和額外的轉化步驟。因此優選的是以在線方法制造包含阻擋層的紙或板，這意味著，阻擋層涂覆在造紙造板機中在線進行。這種工藝步驟應優選通過利用常規涂覆技術的阻擋層分散體涂覆單元進行。US2002136913描述了基于纖維的產品，其包含通過將聚合物含水分散體涂覆至基于纖維的產品形成的水蒸氣阻擋層。對于包含阻擋層的基于纖維的產品而言，另一個重要性質是它的強度并且首先是它的耐彎曲性足夠良好，以形成包裝。重要的是，所述包裝足夠結實以在運輸、貯存和轉化期間可靠地保護包裝的項目。如果耐彎曲性太低，那么基于纖維的產品將變脆并且在轉化期間，尤其是在折疊產品以形成包裝期間將存在問題。此外，最重要的是，所述阻擋層在處理、運輸和轉化期間也能夠經受涂覆的纖維基體的要求。如上所述，分散體涂層能夠用于在基于纖維的產品上形成阻擋層。然而，已經證實，分散體涂層將降低涂覆的基于纖維的產品的耐彎曲性，因此，在折疊產品以形成包裝期間將存在問題。因此需要改善的包含阻擋層的基于纖維的產品。
技術實現思路
本專利技術的一個目的是提供改善的包含分散體涂層的基于纖維的基體。本專利技術的另一個目的是提供可再循環的包含分散體涂層的基于纖維的基體。這些目的和其它優點通過權利要求1的基體實現。本專利技術涉及包含分散體涂層的涂覆的基于纖維的基體，其中所述分散體涂層包含微原纖化纖維素和聚合物膠體粒子，其中所述分散體涂層在基體表面上形成阻擋層。已經證實，將微原纖化纖維素(MFC)添加至分散體涂層提高強度并首先是降低分散體涂層的脆性，并因此也降低涂覆的基于纖維的基體的脆性。而且，MFC為可再循環的材料，促進涂覆的基體再循環。優選地，所述阻擋層為液體、蒸氣、油脂、洗滌劑、氧氣或其它氣體的阻擋層。不同的聚合物將給予涂覆的基體不同的阻擋性質，即，聚合物的選擇控制阻擋層的性質。所述分散體涂層優選包含0.5-20重量％微原纖化纖維素。在分散體涂層中MFC的量取決于涂覆的基體的最終用途。所述微原纖化纖維的長度可具有寬分布范圍，優選為100nm-200μm，即，添加的MFC的長度因此可長于通常制造的MFC。已經證實，通過提高制造的MFC的長度，提高阻擋層的耐彎曲性。所述分散體涂層包含至少一種聚合物，優選為聚偏二氯乙烯(PVdC)、聚乙烯醇(PVOH)、乙烯-乙烯醇聚合物(EVOH)、丙烯酸酯共聚物、改性苯乙烯聚合物、丁二烯聚合物、聚烯烴、丙烯腈聚合物、富馬酸二酯或馬來酸二酯聚合物、纖維素酯、淀粉醚、不同的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯聚合物、乙酸乙烯酯聚合物或任何這些聚合物的混合物。優選使用使得可以以容易的方式重新使用和再循環涂覆的基于纖維的基體的聚合物。與例如擠出貼合相比，這是使用分散體涂層的一個很大的優勢。本專利技術還涉及由如上所述的涂覆的基體制造的包裝。因此將涂覆的基體折起和折疊(creaseandfold)以形成包裝。基體的涂覆側優選位于包裝內部。已經發現，當將基體折起和折疊時，本專利技術的涂覆的基于纖維的基體具有改善的耐受性，例如當使用給予阻擋層油脂耐受性的聚合物時，具有改善的油脂耐受性。因此，形成的包裝將具有改善的性質和更加具有耐受性，尤其是對于折痕。本專利技術的分散體涂層包含微原纖化纖維素和聚合物膠體粒子，以及所述分散體涂層在涂覆的基體上形成阻擋層。已經證實，將MFC添加至分散體涂層提高分散體的穩定性。本專利技術還涉及制造涂覆的基體的方法，所述方法包括以下步驟：提供包含纖維素纖維的基體，將分散體涂層施用至所述基體表面，其中所述分散體涂層包含微原纖化纖維素和聚合物膠體粒子，并干燥基體以形成干燥的涂覆的基體。所述分散體涂層優選通過使用輥涂、噴涂、縫涂(slotcoating)、浸涂、凹版輥涂、反向凹版涂布(reversedirectgravurecoating)和/或其組合施用。所述分散體涂層優選在造紙造板機中在線施用。本專利技術方法的一個很大的優點是，可在造紙造板機中在線添加包含MFC的分散體涂層。具體實施方式本專利技術涉及涂覆的基于纖維的基體，在所述基體的至少一個面上包含分散體涂層。所述分散體涂層包含微原纖化纖維素。已經證實，將微原纖化纖維素添加至分散體涂層改善持水容量和折起性質，即，降低涂層的脆性并因此也降低涂覆的纖維基體的脆性。將MFC添加至分散體涂層也改善分散體的穩定性。微原纖化纖維素(MFC)(也稱為納米纖維素)為由木質纖維素纖維制造的材料，其中使單個的微原纖維彼此之間部分或完全地分離。MFC通常非常細(～20nm)，長度經常為100nm-10μm。然而，微原纖維也可更長，例如為10-100μm，但是也可使用高達200μm的長度。已被原纖化和在表面上具有微原纖維的纖維以及被分離和位于漿料水相中的微原纖維包含在MFC定義中。MFC能夠以許多不同的方式制造。可機械處理纖維素纖維，使得形成微原纖維。用細菌制造納米纖維素或微原纖化纖維素是另一選擇。也可通過借助于破壞或溶解纖維的不同化學品和/或酶由纖維素制造微原纖維。MFC制造的一個實例在WO2007091942中示出，其描述了借助于精煉與添加酶的組合制造MFC。經常將單體或共粘合劑(co-binders)添加至分散體涂層以提高分散體的持水容量。微原纖化纖維素具有非常高的持水容量，因此可降低添加至分散體涂層的單體或共粘合劑的量。而且，將MFC添加至分散體涂層使得可控制分散體的粘度，這使得可以以非常容易的方式改善涂覆設備的運行能力。而且，涂層的持水能力和維持可通過控制和調節分散體粘度的改善的可能性來改善。控制和調節粘度的提高的可能性的另一個優點是，在涂覆縫隙中的固定和涂層顏色滲透得以改善，這使得當將分散體涂層施用至基體表面時能夠得到較好的覆蓋和較少的針孔。而且，微原纖化纖維素在分散體中形成擴展的網絡，這極大地改善干燥的涂層的柔性以及降低涂層在轉化過程中的破裂。而且，添加的MFC改變在基板和阻擋層之間的粘合性質，這也影響和促進改善的耐裂性。因此，已經證實，通過將MFC添加至優選包含聚合物的分散體，提高柔性并因此也本文檔來自技高網...

【技術保護點】
包含分散體涂層的涂覆的基于纖維的基體，其特征在于所述分散體涂層包含微原纖化纖維素和聚合物膠體粒子，所述分散體涂層在所述基體表面上形成阻擋層。

【技術特征摘要】
2009.11.03 SE 0950819-31.包含分散體涂層的涂覆的基于纖維的基體，其特征在于所述分散體涂層包含微原纖化纖維素和聚合物膠體粒子，所述分散體涂層在所述基體表面上形成阻擋層。2.權利要求1的基體，其特征在于所述分散體涂層包含0.5-20重量％的微原纖化纖維素。3.前述權利要求中的任一項的基體，其特征在于所述微原纖化纖維的長度為100nm-200μm。4.前述權利要求中的任一項的基體，其特征在于所述聚合物為聚偏二氯乙烯(PVdC)、聚乙烯醇(PVOH)、乙烯-乙烯醇聚合物(EVOH)、丙烯酸酯共聚物、改性苯乙烯聚合物、丁二烯聚合物、聚烯烴、丙烯腈聚合物、富馬酸二酯或馬來酸二酯聚合物、纖維素酯、淀粉醚、不同的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯聚合物、乙酸乙烯酯聚合物，源自馬鈴薯、玉米、谷物、木材、木聚糖或類似產物的聚合物，或者任何這些聚合物的混合物。5.前述權利要求中的任一項的基體，其特征在于所述阻擋層為對抗液體、蒸氣、油脂、洗滌劑、氧氣或其它氣體的阻擋層。6.前述權利要求中的任一項的基體，其特征在于所述微原纖化纖維的長度為5-200μm。7.前述權利要求中的任一項的基體，其特征在于所述微原纖化纖維的長度為5-50μm。8.前述權利要求中的任一項的基體，其特征在于所述分散體涂層的固體含量為25-70重量％。9.前述權利要求中的任一項的基體，其特征在于用于所述分散體涂層的分散體的粘度為500-1000mPas。10.前述權利要求中的任一項的基體，其特征在于將所述微原纖化纖維計量加入所述分散體，直到Brookfield粘度為約1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：I海斯卡南，K巴克福克，L阿克斯魯普，
申請(專利權)人：斯托拉恩索公司，
類型：發明
國別省市：芬蘭,FI