涂布的纸和纸板结构的制作方法

文档序号:31594429发布日期:2022-09-21 04:42阅读:57来源:国知局
涂布的纸和纸板结构1.优先权本技术要求2019年12月17日提交的u.s.ser.no.62/949,012的优先权,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
:2.本技术涉及涂布的纸和涂布的纸板结构领域。
背景技术
::3.纸和纸板基材可以用一层或多层包含胶乳粘合剂和颜料的层涂布。这种涂布的纸和纸板基材的可堆肥性(compostability)受到胶乳粘合剂存在的限制。需要更可堆肥(compostable)和基于生物的纸和纸板基材。4.因此,本领域技术人员继续在涂布的纸和涂布的纸板结构领域进行研究和开发。技术实现要素:5.在一个实施方案中,涂布的纸或纸板结构包括纸或纸板基材和施加至纸或纸板基材以产生底涂层外表面的底涂层。底涂层包括水溶性聚合物粘合剂和颜料。6.在另一个实施方案中,涂布的纸或纸板结构包括纸或纸板基材、施加至纸或纸板基材以产生底涂层外表面的底涂层、和施加至底涂层上以产生顶涂层外表面的顶涂层。底涂层和顶涂层中的至少一个包含水溶性聚合物粘合剂和颜料。7.在再另一个实施方案中,涂布的纸或纸板结构包括纸或纸板基材和施加至纸或纸板基材以产生涂层外表面的涂层。涂层包含水溶性聚合物粘合剂和颜料。8.所公开的涂布的纸和涂布的纸板结构的其它实施方案将由以下详细描述、附图和所附权利要求而变得显而易见。附图说明9.图1是本说明书的涂布的纸或纸板结构的横截面图,所述涂布的纸或纸板结构包括纸或纸板基材和施加至所述纸或纸板基材以产生底涂层外表面的底涂层。10.图2是本说明书的涂布的纸或纸板结构的横截面图,所述涂布的纸或纸板结构包括纸或纸板基材、施加至所述纸或纸板基材以产生底涂层外表面的底涂层、和施加在所述底涂层上以产生顶涂层外表面的顶涂层。11.图3是本说明书的涂布的纸或纸板结构的横截面图,所述涂布的纸或纸板结构包括纸或纸板基材和施加至所述纸或纸板基材以产生涂层外表面的涂层。12.图4是在一定范围的底涂重量下,仅底涂样品的粗糙度图。13.图5是在一定范围的底涂重量下,仅底涂样品的粗糙度的另一图。14.图6是在一定范围的底涂重量下,仅底涂样品的粗糙度的另一图。15.图7是在一定范围的底涂重量下,底涂和面涂样品压光后的粗糙度图。16.图8是在一定范围的底涂重量下,底涂和面涂样品压光之后的粗糙度的另一图。17.图9是在一定范围的底涂重量下,底涂和面涂样品压光之后的粗糙度的另一图。具体实施方式18.图1是根据本说明书的第一实施方案的涂布的纸或纸板结构100的横截面图。如图1所示,涂布的纸或纸板结构100包括纸或纸板基材110和施加至纸或纸板基材110的表面112上以产生底涂层外表面122的底涂层120。根据本说明书,底涂层120包括水溶性聚合物粘合剂和颜料。19.底涂层120旨在在最终的涂布的纸或纸板产品中具有至少一个或多个施加在所述底涂层120上的涂层。底涂层120不同于顶涂层并且不同于单涂布(single-coated)的产品的涂层,因为底涂层120是作为纸板涂布工艺中的中间阶段施加的。底涂层120与顶涂层或单涂布的产品的加工不同。底涂层120在最终的涂布的纸或纸板产品中具有施加在所述底涂层120上的一个或多个涂层,而顶涂层或单涂布的产品经受后处理(例如,压光、印刷和加工(converting))。20.底涂层120可以以适合于涂布的纸或纸板结构100的预期用途的任何量施加至纸或纸板基材110上。在一个实例中,底涂层120可以以每面4至12磅/3000平方英尺的纸或纸板基材110的涂布重量施加至纸或纸板基材110。在另一个实例中,底涂层120可以以每面5至11磅/3000平方英尺的纸或纸板基材110的涂布重量施加至纸或纸板基材110上。在又另一个实例中,底涂层120可以以每面6至10磅/3000平方英尺的纸或纸板基材110的涂布重量施加至纸或纸板基材110上。21.在一个方面,原样形式的底涂的(as-basecoated)纸或纸板基材110,即在用底涂层120涂布之后的纸或纸板基材110,可具有7μ或更小的pps10s粗糙度(使用10psi压力和软背衬(softbacking)测量的parkerprintsurf粗糙度)。在另一个方面,原样形式的底涂的纸或纸板基材110可具有6.5μ或更小的pps10s粗糙度。在又另一方面,原样形式的底涂的纸或纸板基材110可具有6μ或更小的pps10s粗糙度。在又另一方面,原样形式的底涂的纸或纸板基110可具有5.5μ或更小的pps10s粗糙度。因此,本说明书的原样形式的底涂的纸或纸板基材110可以实现现代纸张平滑度而不需要任何胶乳粘合剂。22.图2是根据本说明书的第二实施方案的涂布的纸或纸板结构200的横截面图。如图2所示,涂布的纸或纸板结构200包括纸或纸板基材210、施加至纸或纸板基材210上以产生底涂层外表面222的底涂层220、和施加在底涂层220上以产生顶涂层外表面232的顶涂层230。23.在一个方面,如图所示,顶涂层230可直接施加至底涂层外表面222上而没有任何中间层。在另一方面,在底涂层220和顶涂层230之间可包括一个或多个中间层。在一个实例中,第二底涂层可包括在底涂层220和顶涂层230之间。在另一个实例中,阻挡层可包括在底涂层220和顶涂层230之间。24.根据本说明书,底涂层220和顶涂层230中的至少一个包含水溶性聚合物粘合剂和颜料。在一个方面,底涂层220包括水溶性聚合物粘合剂和颜料。在另一方面,顶涂层230包括水溶性聚合物粘合剂和颜料。在又另一方面,底涂层220和顶涂层230包括水溶性聚合物粘合剂和颜料。底涂层220和顶涂层230可具有相同的组成或者可具有不同的组成。25.底涂层220可以以适合于涂布的纸或纸板结构200的预期用途的任何量施加至纸或纸板基材210上。在一个实例中,底涂层220可以以每面4至12磅/3000平方英尺的纸或纸板基材210的涂布重量施加至纸或纸板基材210上。在另一个实例中,底涂层220可以以每面5至11磅/3000平方英尺的纸或纸板基材210的涂布重量施加至纸或纸板基材210上。在又另一个实例中,底涂层220可以以每面6至10磅/3000平方英尺的纸或纸板基材210的涂布重量施加至纸或纸板基材210上。26.在一个方面,原样形式的底涂的纸或纸板基材210可具有7μ或更小的pps10s粗糙度。在另一个方面,原样形式的底涂的纸或纸板基材210可具有6.5μ或更小的pps10s粗糙度。在又另一方面,原样形式的底涂的纸或纸板基材210可具有6μ或更小的pps10s粗糙度。在又另一方面,原样形式的底涂的纸或纸板基材210可具有5.5μ或更小的pps10s粗糙度。因此,本说明书的原样形式的底涂的纸或纸板基材210可以实现现代纸张平滑度,而不需要任何胶乳粘合剂。27.可以以适合于涂布的纸或纸板结构200的预期用途的任何量将顶涂层230施加至纸或纸板基材210上。在一个实例中,顶涂层230可以以每面3至12磅/3000平方英尺的纸或纸板基材210的涂布重量施加至纸或纸板基材210上。在另一个实例中,顶涂层230可以以每面4至11磅/3000平方英尺的纸或纸板基材210的涂布重量施加至纸或纸板基材210。在又另一个实例中,顶涂层230可以以每面5至10磅/3000平方英尺的纸或纸板基材210的涂布重量施加至纸或纸板基材210上。28.在一个方面,面涂的纸或纸板基材210在压光后可具有2.6μ或更小的pps10s粗糙度。在另一个方面,面涂的纸或纸板基材210在压光后可具有2.3μ或更小的pps10s粗糙度。在又另一方面,面涂的纸或纸板基材210在压光后可具有2.1μ或更小的pps10s粗糙度。在又另一方面,面涂的纸或纸板基材210在压光后可具有1.9μ或更小的pps10s粗糙度。因此,本说明书的面涂的纸或纸板基材210可以实现现代纸张平滑度而不需要任何胶乳粘合剂。29.在一个方面,面涂的纸或纸板基材210具有在两分钟后亮度降低小于30%的着墨性能(inkholdout)。在另一方面,面涂的纸或纸板基材210具有在两分钟后亮度降低小于25%的着墨性能。在又另一方面,面涂的纸或纸板基材210具有在两分钟后亮度降低小于20%的着墨性能。在又另一方面,面涂的纸或纸板基材210具有在两分钟后亮度降低小于15%的着墨性能。因此,本说明书的面涂的纸或纸板基材210可实现良好的平滑度和可接受的印刷性能,而不需要任何胶乳粘合剂。30.图3是根据本说明书的第三实施方案的涂布的纸或纸板结构300的横截面图。如图3所示,涂布的纸或纸板结构300包括纸或纸板基材310和施加至纸或纸板基材310以产生涂层外表面342的涂层340。根据本说明书,涂层340包括水溶性聚合物粘合剂和颜料。31.涂层340旨在产生涂布的纸或纸板结构300的涂层外表面342。涂层340不同于底涂层。底涂层的加工不同于单涂布的产品。底涂层在最终的涂布的纸或纸板产品中具有施加在所述底涂层上的一个或多个涂层,而单涂布的产品经受后加工(例如,压光、印刷和加工)。32.涂层340可以以适合于涂布的纸或纸板结构300的预期用途的任何量施加至纸或纸板基材310。在一个实例中,涂层340可以以每面3至12磅/3000平方英尺的纸或纸板基材310的涂布重量施加至纸或纸板基材310。在另一个实例中,涂层340可以以每面4至11磅/3000平方英尺的纸或纸板基材310的涂布重量施加至纸或纸板基材310。在又另一个实例中,涂层340可以以每面5至10磅/3000平方英尺的纸或纸板基材310的涂布重量施加至纸或纸板基材310。33.在一个方面,涂布的纸或纸板基材310在压光之后可具有3.5μ或更小的pps10s粗糙度。在另一个方面,涂布的纸或纸板基材310在压光之后可具有3.0μ或更小的pps10s粗糙度。在又另一方面,涂布的纸或纸板基材310在压光之后可具有2.6μ或更小的pps10s粗糙度。在又另一方面,涂布的纸或纸板基材310在压光之后可具有2.3μ或更小的pps10s粗糙度。在又另一方面,涂布的纸或纸板基材310在压光之后可具有2.1μ或更小的pps10s粗糙度。在又另一方面,涂布的纸或纸板基材310在压光之后可具有1.9μ或更小的pps10s粗糙度。因此,本说明书的涂布的纸或纸板基材310可以实现现代纸张平滑度而不需要任何胶乳粘合剂。34.在一个方面,涂布的纸或纸板基材310可具有在两分钟后亮度降低小于30%的着墨性能。在另一个方面,涂布的纸或纸板基材310可具有在两分钟后亮度降低小于25%的着墨性能。在又另一方面,涂布的纸或纸板基材310可具有在两分钟后亮度降低小于20%的着墨性能。在又另一方面,涂布的纸或纸板基材310可具有在两分钟后亮度降低小于15%的着墨性能。因此,本说明书的涂布的纸或纸板基材310可以实现良好的平滑度和可接受的印刷性能,而不需要任何胶乳粘合剂。35.涂布的纸或纸板结构100、200和300可包括一个或多个以下附加特征。36.涂布的纸或纸板结构100、200和300的纸或纸板基材可选自适于在其上施加涂层的任何纸或纸板基材。37.纸或纸板基材可以是漂白的或未漂白的。38.纸或纸板基材可包括适于在其上施加涂层的任何等级的纸或纸板。纸或纸板基材可包括,例如,瓦楞芯纸(corrugatingmedium)、挂面纸板(linerboard)、固体漂白硫酸盐纸板(solidbleachedsulfate)(sbs)、折叠纸板(foldingboxboard)(fbb)、涂布的未漂白牛皮纸(cuk)和再生纸或纸板。39.纸或纸板基材可包括适于在其上施加涂层的任何未涂布的纸张定量(basisweight)。纸或纸板基材可具有例如20磅/3000ft2或更大的未涂布纸张定量。例如,纸或纸板基材可具有20磅/3000ft2至约400磅/3000ft2的未涂布纸张定量。在一个具体实例中,纸或纸板基材可具有20磅/3000ft2至约60磅/3000ft2的未涂布纸张定量。在另一个具体实例中,纸或纸板基材可具有60磅/3000ft2至约120磅/3000ft2的未涂布纸张定量。在另一个具体实例中,纸或纸板基材可具有100磅/3000ft2至约250磅/3000ft2的未涂布纸张定量。在另一个具体实例中,纸或纸板基材可具有120磅/3000ft2至约140磅/3000ft2的未涂布纸张定量。40.纸或纸板基材可包括适于在其上施加涂层的任何厚度。纸或纸板基材可具有例如0.002英寸或更大(2点或更大)的平均纸张厚度(caliperthickness)。在具体的实例中,纸或纸板基材可具有0.002英寸至0.035英寸(2点至35点)的平均纸张厚度。在另一个具体的实例中,纸或纸板基材可具有在0.008英寸至0.026英寸(8点至26点)的平均纸张厚度。41.在一个方面,底涂层120、底涂层220、顶涂层230和涂层340可任选地包括一种或多种另外的可溶性粘合剂以及水溶性聚合物粘合剂。在另一方面,底涂层120、底涂层220、顶涂层230和涂层340可不包括除了水溶性聚合物粘合剂之外的粘合剂。在一个具体的方面,底涂层120、底涂层220、顶涂层230或涂层340可不含胶乳。42.水溶性聚合物粘合剂可由单一水溶性聚合物粘合剂组合物组成,或可包括水溶性聚合物粘合剂组合物的共混物。43.在一个方面,水溶性聚合物粘合剂包括一种或多种衍生自天然来源的天然水溶性聚合物粘合剂。在另一方面,水溶性聚合物粘合剂由一种或多种天然水溶性聚合物粘合剂组成。44.使用全天然粘合剂的不具有胶乳粘合剂的涂布的纸或纸板结构的优点可以是高度可堆肥的。45.在一个实例中,水溶性聚合物粘合剂可包括蛋白质。蛋白质可以是基于动物的蛋白质或基于植物的蛋白质。基于动物的蛋白质可以是例如角蛋白和胶原的形式。基于动物的蛋白质可以是例如明胶的形式。基于植物的蛋白质可衍生自例如大豆。46.在一个实例中,水溶性聚合物粘合剂可包括碳水化合物。碳水化合物可以是纤维素衍生物的形式。碳水化合物可以是淀粉的形式。淀粉可以衍生自例如玉米或马铃薯。47.在一个实例中,水溶性聚合物粘合剂可包括天然树胶。天然树胶可以包括,例如,天然植物树胶。天然植物树胶可包括,例如,衍生自植物木质成分的天然植物树胶。在另一个实例中,天然植物树胶可包括衍生自种子包衣(seedcoating)的天然植物树胶。在一个具体实例中,水溶性聚合物粘合剂可包括天然植物树胶,其形式为藻酸盐、纤维素衍生物、角叉菜胶、瓜尔胶和黄原胶中的一种或多种。在另一个具体的实例中,水溶性聚合物粘合剂可包括羧甲基纤维素(cmc)形式的天然植物树胶。48.底涂层120、底涂层220、顶涂层230和/或涂层340的颜料可包括以下特征中的一种或多种。49.颜料可具有单一组成或者可以是颜料的共混物。50.在一个方面,颜料可包括无机颜料。51.在一个方面,颜料可包括碳酸钙。碳酸钙可包括例如研磨碳酸钙。研磨碳酸钙可以是例如细研磨碳酸钙,其中超过75%的碳酸钙颗粒的直径小于2微米。研磨碳酸钙可以是例如粗研磨碳酸钙,其中45-75%的碳酸钙颗粒的直径小于2微米。研磨碳酸钙可以是例如超粗研磨碳酸钙,其中少于45%的碳酸钙颗粒的直径小于2微米。52.在一个方面,颜料可包括中值粒径为1微米或更大的碳酸钙。在另一方面,颜料可包括中值粒径为1.5微米或更大的碳酸钙。在又另一方面,颜料可包括中值粒径为3微米或更大的碳酸钙。中值粒径是通过基于沉降的方法即micromeritics的sedigraph测量的中值粒径。53.颜料可包括高岭土。高岭土可包括板状粘土。54.在一个方面,板状粘土可具有超过40:1的纵横比。在另一个方面,板状粘土可具有超过50:1的纵横比。在又另一个方面,板状粘土可具有超过70:1的纵横比。在又另一个方面,板状粘土可具有超过90:1的纵横比。55.在一个方面,板状粘土可具有4微米或更大的中值粒径。在另一个方面,板状粘土可具有10微米或更大的中值粒径。在又另一个方面,板状粘土可具有13微米或更大的中值粒径。56.颜料可包括颜料共混物。颜料共混物可包括例如碳酸钙和板状粘土的混合物。碳酸钙和板状粘土的量没有限制。在一个实例中,碳酸钙可以以颜料共混物的10重量%至颜料共混物的85重量%的量被包含。57.底涂层120、底涂层220、顶涂层230或涂层340中水溶性聚合物粘合剂和颜料的量不受限制。在一个实例中,水溶性聚合物粘合剂与颜料的比可小于1:1以重量计。在另一个实例中,水溶性聚合物粘合剂与颜料的比可为1:2至1:20以重量计。在又另一个实例中,水溶性聚合物粘合剂与颜料的比可为1:3至1:7以重量计。在又另一个实例中,水溶性聚合物粘合剂与颜料的比可为1:4至1:5以重量计。58.底涂层120、底涂层220、顶涂层230或涂层340可包含除了水溶性聚合物粘合剂和颜料之外的添加剂以改善或增强它们的性能。59.在一个方面,底涂层120、底涂层220、顶涂层230或涂层340可包含交联剂(也称为不溶粘料(insolubilizer))。交联剂使水溶性聚合物粘合剂分子在干燥时彼此结合,其赋予相应的涂层更大的耐水性。60.在一个实例中,交联剂可包括基于乙二醛的交联剂。在另一个实例中,交联剂可包括基于锆的交联剂。在又另一个实例中,交联剂可包括基于乙二醛的交联剂和基于锆的交联剂。交联剂的量不受限制。在一个实例中,交联剂可以以水溶性聚合物粘合剂的量的1重量%至20重量%的量被包含。在另一个实例中,交联剂可以以水溶性聚合物粘合剂的1重量%至10重量%的量被包含。在另一个实例中,交联剂可以以水溶性聚合物粘合剂的4重量%至8重量%的量被包含。在又另一个实例中,交联剂可以以水溶性聚合物粘合剂的量的3重量%至6重量%的量被包含。61.在另一方面,底涂层120、底涂层220、顶涂层230或涂层340可包含湿润剂(亲水材料,waterlovingmaterial),其通过在干燥的涂层中保留水而用作水溶性聚合物粘合剂的增塑剂。62.在一个实例中,湿润剂可包括甘油形式的湿润剂。在另一个实例中,湿润剂可包括山梨醇形式的湿润剂。在又另一个实例中,湿润剂可包括甘油和山梨醇形式的湿润剂。湿润剂的量不受限制。在一个实例中,湿润剂可以以水溶性聚合物粘合剂的1重量%至30重量%的量被包含。在另一个实例中,湿润剂可以以水溶性聚合物粘合剂的5重量%至30重量%的量被包含。在又另一个实例中,湿润剂可以以水溶性聚合物粘合剂的5重量%至15重量%的量被包含。在又另一个实例中,湿润剂可以以水溶性聚合物粘合剂的15重量%至25重量%的量被包含。在又另一个实例中,湿润剂可以以水溶性聚合物粘合剂的25重量%至30重量%的量被包含。63.试验实施例本说明书的试验实施例已经发现,由水溶性聚合物粘合剂和颜料形成的底涂层和顶涂层令人惊讶地产生良好的平滑度和可接受的印刷性能,而不需要任何胶乳粘合剂,使得能够生产可堆肥且基于生物的平滑的涂布的纸或纸板结构。64.材料hydrocarb60-omya提供的粗研磨碳酸钙颜料hydrocarb90-omya提供的细研磨碳酸钙颜料xp6170-imerys提供的具有约70的形状因子的超扁平(hyperplaty)粘土颜料kaofine90-thiele提供的细高岭土颜料rhoplexp308-来自dow的苯乙烯-丙烯酸类胶乳粘合剂ethylex2015-tate&lyle提供的乙基化的淀粉粘合剂sequarex755-omnova提供的基于乙二醛的交联剂甘油(glycerin)-来自amazon的植物甘油湿润剂山梨醇(sorbitol)-来自adm的湿润剂涂料组合物底涂料组合物bc1至bc11采用如下表1所示的各组分即hydrocarb60、xp6170、rhoplexp308、ethylex2015、甘油(glycerin)、山梨醇(sorbitol)和sequarez755的重量比配制。通过测量干燥前后底涂料组合物的重量差异来确定底涂料组合物的固体百分比。底涂料组合物bc1代表常规底涂料组合物。底涂料组合物bc2至bc11是本说明书的试验底涂料组合物。65.顶涂料组合物tc1至tc5采用如下表2所示的各组分即hydrocarb90、kaofine90、rhoplexp308、ethylex2015、甘油(glycerin)、山梨醇(sorbitol)和sequarez755的重量比配制。通过测量顶涂料组合物在干燥之前和之后的重量差来确定顶涂料组合物的固体百分比。顶涂料组合物tc1代表常规顶涂料组合物。顶涂料组合物tc2-tc5是本说明书的试验顶涂料组合物。66.如表1所示,有两种不同的颜料体系用于底涂料组合物。第一颜料体系包含粗研磨碳酸钙,其为典型的底涂层颜料。第二颜料体系包含粗研磨碳酸钙和超扁平状粘土的共混物。参照底涂料组合物bc1被认为是常规的,具有粗研磨碳酸钙和胶乳粘合剂。所有其它底涂料组合物都具有水溶性聚合物粘合剂。67.涂料组合物包括具有和不具有交联剂,以及具有不同水平的湿润剂的涂料组合物。交联剂的加入受食品药品监督管理局(fda)规章的限制,并且加入水平基于加入的水溶性聚合物粘合剂的量,而不是总的涂层。含有交联剂的所有涂料组合物具有基于水溶性聚合物粘合剂的量的6%(干对干,dry-on-dry)添加水平。考虑了两种fda批准的交联剂。在试验中,使用基于乙二醛的交联剂,并且其最大值为基于水溶性聚合物粘合剂的量的6%。有许多不同的湿润剂可以选择。在试验中,决定将选择限制于基于生物的材料,特别是甘油(也称为丙三醇)和山梨醇。湿润剂的加入水平基于水溶性聚合物粘合剂的量,而不是基于总涂层。测试了湿润剂水平为0、10、20和30%(基于重量)的水溶性聚合物粘合剂。68.表1底涂层bc1bc2bc3bc4bc5bc6bc7bc8bc9bc10bc11hydrocarb60100100100100100505050505050xp617000000505050505050rhoplexp308180000000000ethylex2015020202020252525252525甘油(glycerin)0024602.557.505山梨醇(sorbitol)0000000003.50sequarez75501.21.21.21.21.51.51.51.51.50固体百分比6861.461.962.563.154.755.757.356.455.857.469.表2tc1tc2tc3tc4tc5hydrocarb907575757575kaofine902525252525rhoplexp308120000ethylex2015012121212甘油(glycerin)002.402.4山梨醇(sorbitol)0002.40sequarez75500.720.720.720固体百分比656565656570.涂料组合物的施加和测试使用中试涂布设备,施加涂料组合物bc1至bc11和tc1至tc5。使用挠性刮刀构造将所有涂层以400fpm施加至12"宽。基材是纸张定量为约150磅/3000ft2且纸张厚度(caliper)为约.013"的固体漂白硫酸盐(sbs)纸板。如表3所示,以三种不同的涂布重量施加各底涂料组合物bc1至bc11。各配方和涂布重量组合以延长的英尺数进行。从这些条件中的每一个取出样品用于测试,并且剩余英尺数用于产生面涂的原型。在没有任何额外处理的情况下,测试底涂的样品。所有测试均在tappi标准条件下进行。使用10psi压力和软背衬(pps10s)进行printsurf粗糙度测量。结果列于表3。71.表3组合物涂布重量pps10sbc16.16.13bc17.96.08bc19.75.95bc26.36.51bc27.16.53bc28.56.59bc36.76.92bc37.56.89bc38.76.78bc46.66.61bc47.46.65bc48.56.60bc56.36.62bc57.66.28bc58.76.30bc67.45.90bc68.95.62bc69.75.54bc77.15.64bc77.95.67bc79.05.55bc86.55.77bc88.15.71bc89.55.57bc97.05.87bc98.15.74bc99.75.68bc106.75.98bc107.85.97bc109.35.93bc116.65.54bc118.05.61bc119.25.5872.参考表4,底涂层被顶涂料组合物tc1-tc5之一覆盖。对于每种底涂层/顶涂层组合,施加一定范围的面涂重量以产生具有一定范围的底涂/面涂涂布重量的双涂布原型。将双涂布样品切成片材。使用单一压区软辊压光机压光这些片材。软辊的邵尔d硬度为85。片材在300fpm、225of和150pli压力下通过一个压区压光。仅测试了压光的面涂的样品。使用10psi压力和软背衬(pps10s)进行printsurf粗糙度测量。结果列于表4。73.表4组合物tcbcct重量tcct重量calpps10sbc1tc17.95.42.32bc1tc17.96.42.17bc1tc17.98.62.16bc2tc38.55.22.44bc2tc38.56.22.46bc2tc38.57.22.40bc2tc38.59.32.32bc4tc38.55.72.52bc4tc38.56.92.52bc4tc38.58.62.41bc9tc28.25.91.99bc9tc28.27.32.09bc9tc28.28.92.10bc11tc38.06.12.05bc11tc38.07.22.17bc11tc38.08.82.21bc10tc47.85.22.20bc10tc47.86.82.22bc10tc47.87.62.23bc10tc47.89.32.24bc11tc58.06.12.10bc11tc58.07.02.15bc11tc58.08.92.14bc8tc58.15.12.09bc8tc58.16.32.12bc8tc58.17.92.08bc1tc19.75.12.36bc1tc19.76.32.09bc1tc19.79.42.02bc6tc210.25.31.86bc6tc210.27.01.94bc6tc210.28.12.00bc9tc29.75.41.97bc9tc29.76.21.97bc9tc29.78.92.08bc8tc59.34.92.04bc8tc59.36.22.03bc8tc59.37.12.06bc8tc59.39.42.0974.粗糙度结果分析本说明书包括但不限于以下发现。75.图4绘制了在一定范围的底涂重量下仅底涂的对照样品bc1vs.仅底涂的样品bc2至bc5的粗糙度(pps10s)。如所证明的,如果简单地用水溶性聚合物粘合剂代替胶乳,则无论甘油的存在或水平如何,粗糙度都会增加。76.图5绘制了在一定范围的底涂重量下仅底涂的对照样品bc1vs.仅底涂的样品bc6至bc10的粗糙度(pps10s)。如所证明的,通过使用含有超扁平状粘土的含颜料体系(pigmentedsystem),水溶性聚合物粘合剂样品的粗糙度相对于胶乳对照样品bc1降低。这些实施例表示两种不同的湿润剂和一定范围的湿润剂水平。因此,粗研磨碳酸钙和超扁平状粘土的共混物显示出优于全碳酸盐颜料体系。77.图6绘制了在一定范围的底涂重量下仅底涂的对照样品bc1vs.仅底涂的样品bc8至bc11的粗糙度(pps10s)。如所证明的,当使用粗研磨碳酸钙和超扁平状粘土的共混物时,粗糙度的改善在有和没有交联剂的情况下都发生。78.图7描绘了在一定范围的底涂重量上,底涂和面涂的对照样品bc1/tc1vs.底涂和面涂的样品bc2/tc3和bc4/tc3在压光后的粗糙度(pps10s)。这些是全部具有全碳酸盐底涂层的面涂的样品。bc1/tc1是典型的胶乳底涂层与典型胶乳顶涂层的组合,其用作参比。bc2/tc3和bc4/tc3为本说明书的底涂层与本说明书的顶涂层的组合。选择具有底涂重量最接近7.9磅的样品用于面涂。bc2/tc3和bc4/tc3的所得涂层具有可接受的表面粗糙度,其与参比可比。79.图8绘出了底涂和面涂的对照样品bc1/tc1vs.本说明书的底涂和面涂的样品在压光后的粗糙度(pps10s)。本说明书涂料的这些底涂和面涂的样品都在底涂层中使用粗研磨碳酸钙和超扁平状粘土的50/50共混物。水溶性聚合物粘合剂的水平保持恒定。仅改变湿润剂水平。底涂重量最接近8磅的样品用于顶涂层。这些样品证明本说明书的底涂层和顶涂层的组合的宽范围,其给出与参比底涂和顶涂对照样品bc1/tc1相等或略好的粗糙度。因此,通过在底涂中使用超扁平状粘土,可以制备没有胶乳的双涂布样品,其具有与胶乳对照样品相等或更好的粗糙度值。80.图9绘出了底涂和面涂的对照样品bc1/tc1vs.本说明书的底涂和面涂的样品在压光后的粗糙度(pps10s)。本说明书涂料的这些底涂和面涂的样品都在底涂层中使用粗研磨碳酸钙和超扁平状粘土的50/50共混物。将具有底涂重量最接近9.7磅的样品用于顶涂层。与参比对照样品bc1/tc1相比,本说明书的底涂和面涂的样品具有相等或更好的粗糙度值,无论交联剂存在或不存在。81.印刷性能的评价一种评价涂布的纸的印刷性能的方法是测量吸墨性(inkreceptivity),也称为着墨性能。在该试验中,将红色高粘度油过量地施加至样品表面上并允许其静置2分钟。2分钟后,彻底擦去过量物,并分析剩余的染剂。残留在表面中的墨量以由于墨着色引起的亮度降低的形式被测量。这报告为亮度降低的百分比。数值越高,墨被吸收(而非保持在表面)的越多。墨着色结果示于表5。测试的样品包括底涂层和面涂重量均为8.5磅的样品。在一些无法获得面涂重量的情况下,使用具有与8.5并论(bracket)的面涂重量的两个样品。表5表明,与参比对照样品bc1/tc1相比,本说明书的所有具有底涂层和顶涂层的样品(其包含水溶性聚合物粘合剂和颜料)具有显著改进的着墨性能。82.表5底涂层顶涂层底涂重量面涂重量未着墨的亮度着墨的亮度δ亮度%亮度降低bc1tc17.98.689.260.22932.5bc2tc38.57.289.374.215.116.9bc2tc38.59.388.975.91314.6bc5tc38.77.489.173.615.517.4bc5tc38.79.788.976.212.714.3bc6tc28.97.787.373.31416.0bc6tc28.99.587.275.311.913.6bc9tc28.28.987.775.112.614.4bc8tc38.18.387.574.413.115.0bc11tc58.08.987.775.911.813.583.尽管已经示出和描述了所公开的涂布的纸和涂布的纸板结构的各种实施方案,但是本领域技术人员在阅读说明书后可进行修改。本技术包括这些修改,并且仅由权利要求的范围来限定。当前第1页12当前第1页12
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