专利名称：具有水分阻挡层的包装材料及其制备方法
技术领域：
本发明广义上涉及一种可回收包装材料，其包括纸质基体、位于纸质基体外表面上的印刷接收层、以及包含一种或多种经能量固化的聚合物且位于印刷接收层上的水分阻挡层。本发明广义上还涉及一种制备这些可回收包装材料的方法，该方法将包含一种或多种可能量固化的单体施加在经压延的印刷接收层上，并使可能量固化的单体固化以形成位于经压延的印刷接收层上且包含一种或多种经能量固化的聚合物的水分阻挡层。本发明广义上还涉及一种制备印刷包装材料的方法，该方法提供具有印刷接收层的可印刷材料，将印刷着色剂沉积在印刷接收层上以形成一个或多个印刷区，将包含一种或多种可能量固化单体的可能量固化涂料施加在印刷材料的印刷接收层上，以及使可能量固化的单体固化以形成包含一种或多种经能量固化的聚合物且位于印刷材料的印刷接收层上的水分阻挡层，其中所述印刷、施加和固化步骤作为单程操作实施，并且在施加步骤之前不卷绕印刷材料，在固化步骤之前不卷绕经涂布的印刷材料。
背景技术：
可以层合或涂布在纸上的聚乙烯膜广泛用在包装应用中，以保护产品免受水分影响并提供耐水性或耐油脂性。常规令纸包装件(ream wrap)可以是邻近纸质基体的至少一面具有一层聚乙烯或在纸质基体的两个其它层之间具有中心层聚乙烯的多层产品。聚乙烯层可以用在令纸包装件中以提供对水蒸汽(湿度)的有效阻挡。该水蒸汽(湿度)可以造成包装的纸卷曲，导致难以送入复印机或印刷机或在其中卡住。包含蜡的其它纸涂料也已使用。例如1978年9月26日授权的美国专利如.4，117，199的0如11等人)公开了一种可再成衆的涂布纸，其包含合成橡胶胶乳和腊乳液。涂料如Cham-Tenero PaperMills, Inc., Cham, Switzerland生产的Vapo-Stop包含苯乙烯-丁二烯聚合物、腊和丙烯酸类聚合物组分，它们可以给经涂布的纸质基体提供耐水性。
发明内容
根据本发明的第一广义方面，提供一种包括可回收包装材料的制品，该可回收包装材料包含:纸质基体，其包含至少约40%可回收纸纤维并且具有内表面和外表面；具有内表面和外表面的印刷接收层，其中印刷接收层内表面位于纸质基体的外表面上，并且印刷接收层外表面的帕克印刷平滑度值为约1.5或更低；和水分阻挡层，其包含一种或多种经能量固化的聚合物且位于印刷接收层外表面上，其中包装材料的水蒸汽传递速率为约500g/m2/天或更低。根据本发明的第二广义方面，提供一种包括如下步骤的方法:(a)提供经压延的可印刷材料，该材料包含:纸质基体，其包含至少约40%可回收纸纤维并且具有内表面和外表面；具有内表面和压延外表面的印刷接收层，其中印刷接收层内表面位于纸质基体的外表面上，并且经压延的印刷接收层外表面的帕克印刷平滑度值为约1.5或更低；(b)将包含一种或多种可能量固化单体的可能量固化涂料施加在经压延的印刷接收层外表面上；以及(c)使可能量固化的单体固化以形成水分阻挡层，该水分阻挡层包含一种或多种经能量固化的聚合物且位于经压延的印刷接收层外表面上，以提供水蒸汽传递速率为约500g/m2/天或更低的可回收包装材料。根据本发明的第三广义方面，提供一种包括如下步骤的方法:(a)提供未卷绕的可印刷材料，该材料包含:具有内表面和外表面的纸质基体；和具有内表面和经压延外表面的印刷接收层，其中印刷接收层内表面位于纸质基体的外表面上，并且印刷接收层外表面的帕克印刷平滑度值为约1.5或更低；(b)将印刷着色剂沉积在印刷接收层外表面上以形成一个或多个印刷区来提供印刷材料；(C)将包含一种或多种可能量固化单体的可能量固化涂料施加在包括印刷区的印刷接收层外表面上，以提供经涂布的印刷材料；以及(d)使可能量固化的单体固化以形成水分阻挡层，该水分阻挡层包含一种或多种经能量固化的聚合物且位于印刷接收层外表面上，以提供水蒸汽传递速率为约500g/m2/天或更低的印刷包装材料；其中步骤(a)至(d)作为单程操作实施，并且在实施步骤(C)之前不卷绕步骤(b)的印刷材料，在实施步骤⑷之前不卷绕步骤(C)的经涂布的印刷材料。
将结合附图描述本发明，在附图中:图1是本发明一个实施方案的可回收印刷包装材料的侧视截面图；和图2是表示根据本发明实施方案的用于制备(可回收)印刷包装材料的方法的多种实施方案的流程图。
具体实施例方式在描述本发明之前定义若干术语是有利的。应该认识到本申请通篇采用下面定义。定义如果术语定义偏离该术语的常用意义，申请人意在采用以下提供的定义，除非具体指出。对于本发明目的，方向类术语如“外”、“内”、“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“侧面”、“正面”、“正面的”、“向前”、“背面”、“向后”、“后面”、“拖尾的”、“以上”、“以下”、“左”、“右”、
“水平的”、“垂直的”、“向上”、“向下”等仅用于方便地描述本发明的不同实施方案。例如，图1和2所示的本发明实施方案可以以不同方式取向。对于本发明目的，术语“包装材料”指用于形成保护、提携、分配等产品如一令纸、纸卷、食品、饮料等用的包装的材料。包装材料可以包括例如令纸包装件、卷包、封套、容器(例如用于食品或饮料)、盒等。对于本发明目的，术语“令纸包装件”指用于保护、提携、分配等一令纸的包装材料。对于本发明目的，术语“卷包”指用于保护、提携、分配等一卷或多卷纸的包装材料。对于本发明目的，术语“一令纸”表示该术语的常规意义:例如约480至约516张(例如480、500或516张)纸的量(例如所包装的纸的量)。对于本发明目的，术语“纸质基体”指可以由混合物、配料等形成、引起、产生等的纤维网，该混合物、配料等包含纸纤维等以及任何其它任选的造纸添加剂如内和/或外纸上浆剂、填充剂、湿强剂、光学增亮剂等。纸质基体可以呈连续卷、分散纸张等的形式。对于本发明目的，术语“软木纤维”指由针叶树(裸子植物)如各种冷杉、云杉、松树等(例如火炬松、湿地松、科罗拉多云杉、香脂冷杉、道格拉斯冷杉、短叶松、辐射松、白云杉、扭叶松、红木等)的木质物质得到的纤维浆。北美洲南方软木和北方软木以及世界其它区域的软木可以用来提供软木纤维。对于本发明目的，术语“硬木纤维”指由落叶树(被子植物)如桦树、橡树、山毛榉、枫树、桉树、杨树等的木质物质得到的纤维浆。对于本发明目的，术语“纸质基体填充剂”指可以用于造纸以降低单位质量纸张的材料成本、提闻不透明度、提闻光滑度等的矿物广品(例如碳酸I丐、闻岭粘土等)和非矿物产品(例如塑料颜料)。矿物产品可以细划分，例如尺寸范围为约0.5至约5微米。对于本发明目的，术语“经压延的材料”指已经过压延的材料，以例如弄平材料使得能够在材料上印刷、提高材料表面上的光泽等。例如，压延可以包括利用压力(和任选温度和水分)在仍是粗糙的材料表面上加以光滑表面的工艺。压延可以在压延机上实施，压延机可以包括例如在造纸机端部(在线)或与造纸机分开(离线)的一系列压延辊。压延可以包括超压延、热-软压延、水分-梯度压延、延长棍隙(extended nit)压延、带压延等。关于可以用于本文的压延的一般描述和实施压延的设备，参见G.A.Smook, Handbook forPulp and Paper Technologists (第2版，1992),第273-78页,其全部内容和公开信息通过引用并入本文。对于本发明目的，术语“经超压延的材料”指已通过交替系列的较硬表面(例如钢等)和较软表面(例如覆纤维的、覆聚合物的等)压延辊加工(压延)的材料。关于可以用于本文的超压延的一般描述和实施超压延的设备，参见G.A.Smook, Handbook for Pulpand Paper Technologists (第2版，1992),第296-98页,其全部内容和公开信息通过引用并入本文。对于本发明目的，术语“可能量固化的涂料”指至少包含一种或多种经能量固化的聚合物、用以形成经能量固化的聚合物的一种或多种可能量固化的单体等的那些涂料。这些可能量固化的涂料(或用于提供这种涂层的可能量固化的涂料组合物)还可以包含其它任选添加剂如溶剂、稀释剂、流变改性剂、分散剂、表面活性剂等。可能量固化的涂料组合物可以配制成水溶液、含水浆料、胶态悬浮液、液体混合物、触变混合物等。对于本发明目的，术语“基于固体”指涂料、涂料组合物等中存在的每一种固态材料(例如经能量固化的聚合物、可能量固化的单体等)在不存在任何液体(例如水、其它溶剂等)下的重量百分比。除非另有说明，本文所给出的所有固态材料百分比都基于固体计。对于本发明目的，术语“固含量”指涂料、涂料组合物等中存在的非挥发性非液态组分的百分比(按重量计)。对于本发明目的，术语“基体颜料”指可以用于或可以意在用于影响纸质基体的光学性质的材料(例如细分的微粒物质)。基体颜料可以包括碳酸钙颜料、吸收性塑料颜料、粘土颜料、高岭土颜料、经煅烧的粘土颜料、滑石颜料、二氧化钛颜料、硫酸钡颜料、硅石颜料、沸石颜料等。基体颜料也可以是片状矿物颜料、非板状矿物颜料等。对于本发明目的，术语“片状矿物颜料”指结构片状的基体颜料，由具有大于约2、例如大于约5、例如约10至约60 (例如约20至约40)的高宽高比(颗粒的宽度比厚度)的未形成好的薄片状颗粒组成。片状矿物颜料可以包括分层粘土(delaminated clay)、高岭土、滑石、蒙脱石、埃洛石、绿坡缕石、伊利石、天然和合成云母如白云母、金云母、黑云母、焦硅酸钡(barium disilic)等中的一种或多种。关于片状矿物颜料以及与非片状矿物颜料的差异的描述，参见2008年I月22日授权共同转让的美国专利N0.7，320, 825 (Morabito)，其全部内容和公开信息通过弓I用并入本文。对于本发明目的，术语“碳酸钙”指可以用作基体颜料的各种碳酸钙如沉淀碳酸钙(PCC)、磨碎的碳酸钙(GCC)、改性PCC和/或GCC等。对于本发明目的，术语“沉淀碳酸钙(PCC) ”指可以通过沉淀反应制备并且可以用作基体颜料的碳酸钙。PCC可以几乎完全包含方解石晶体形式的CaC03。根据制备条件方解石晶体可以具有数种不同宏观形状。沉淀碳酸钙可以通过用二氧化钛(CO2)气体碳化氢氧化钙含水浆料(“石灰乳”)来制备。用于获得PCC的原料可以包括石灰岩，但也可以经过煅烧(即加热除去CO2)，由此产生生石灰CaO。可以加入水熟化石灰，所得“石灰乳”即Ca (OH) 2悬浮液接着暴露于CO2气泡中。加入CO2过程中的冷温度趋于产生菱形(块状)PCC颗粒。加入CO2过程中的较暖温度趋于产生偏三角面形(莲座形)PCC颗粒。在任一情况下，该反应结束于石灰乳已有效转化为CaCO3的最佳pH下，并且在CO2浓度变得高到足以酸化该悬浮液并引起一些再溶解之前。在没有连续搅拌PCC或将PCC储存许多天的情况下，可能有必要加入超过痕量的如多磷酸盐这样的阴离子分散剂。湿PCC可以具有弱的阳离子胶体电荷。相反，经干燥的PCC可以类似于大多数磨碎的CaCO3产品具有负电荷，这取决于是否已使用分散剂。碳酸钙可以由水溶液以3种不同晶体形式沉淀:热力学不稳定的球霰石(vaterite)形式,最稳定且自然界最丰富的方解石形式，以及霰石形式,该霰石形式在通常环境温度和压力条件下亚稳定但在升高温度下可以转化为方解石。霰石形式具有正交晶形，其结晶为可能聚集或不聚集的细长的针。方解石形式可以以数种不同形状存在，在这些形状中最常见的是具有可能聚集或不聚集的晶体的菱形和具有一般不聚集的晶体的偏三角面形。对于本发明目的，术语“基体颜料粘结剂”指纸质基体用的粘结剂，其可以用于提高涂料组合物、涂料等的基体颜料粘结强度。基体颜料粘结剂可以是亲水性的。合适的基体颜料粘结剂可以包括合成或天然聚合物(或不同聚合物的组合)，例如聚乙烯醇(PVOH)、淀粉粘结剂、蛋白质粘附剂如酪蛋白或大豆蛋白等；聚合物胶乳如苯乙烯丁二烯橡胶胶乳、丙烯酸类聚合物胶乳、聚乙酸乙烯酯胶乳、苯乙烯丙烯酸类共聚物胶乳等；或其组合。对于本发明目的，术语“淀粉粘结剂”指包含淀粉、淀粉衍生物等或其组合的基体颜料和/或纸质基体用的粘结剂。合适的淀粉粘结剂可以源自天然淀粉，例如从已知植物源如小麦、玉米、马铃薯、木薯等得到的天然淀粉。淀粉粘结剂可以通过纸淀粉粘结剂领域已知的一种或多种化学处理改性，例如通过氧化将一些-CH2OH基团转化为-COOH基团等。在一些情况下，淀粉粘结剂可以具有小比例的乙酰基。或者淀粉粘结剂可以经化学处理使其变成阳离子型(即阳离子淀粉)或两性(即两性淀粉)，即具有阳离子和阴离子电荷。淀粉粘结剂还可以是转化为淀粉醚的淀粉或通过用例如-OCH2CH2OH基团、-0CH2CH3基团、-OCH2CH2CH2OH基团等替代某些-OH基团的羟烷基化淀粉。另一类可以使用的经化学处理的淀粉粘结剂称作淀粉磷酸酯。或者淀粉原料可以通过稀酸、酶等水解以产生糊精类型的胶形式的淀粉粘结剂。对于本发明目的，针对涂料和用于提供这种涂料的组合物提及的术语“施加”可以包括加入、沉积、喷雾、涂抹、铺展、擦拭、轻拍、浸取、印刷等。对于本发明目的，术语“表面覆盖率”指纸质基体或经涂布层的给定侧面或表面上存在的涂料，或用于提供这种涂料的组合物的量。表面覆盖率可以定义为克(固体)组合物/平方米纸质基体或层(下文称作“gsm” )。对于本发明目的，术语“涂布机”指可以用于将涂料或用于提供这种涂料的组合物施加、印刷等到纸质基体或层的一个或多个表面上的装置、设备、机器等。涂布机可以包括气刀涂布机、棒式涂布机、刮刀涂布机、施胶压机、柔板印刷机、其它印刷机等。关于可以适用于本文的涂布机的一般描述，参见G.A.Smook, Handbook for Pulp and PaperTechnologists (第2版，1992)，第289-92页,其全部内容和公开信息通过引用并入本文。施胶压机可以包括胶泥施胶压机、计量施胶压机等。关于可以适用于本文的施胶压机的一般描述，参见 G.A.Smook, Handbook for Pulp and Paper Technologists (第 2 版，1992)，第283-85页，其全部内容和公开信息通过引用并入本文。对于本发明目的，术语“不透明度”指纸质基体隐藏事物的能力，例如隐藏在下一张纸上或印刷在背面上的印刷图像例如以使透印等最小、防止透印等。如本文所用，纸质基体的不透明度可以通过例如TAPPI不透明度和透印来测量。TAPPI不透明度可以通过T425om-91 来测量。对于本发明目的，术语“帕克印刷平滑度”指按TAPPI测试法T555om-99以IOkgf/cm2的夹紧压力测量纸张表面受纸张厚度、纸张宽度、与平坦表面的偏差量等影响而偏离平坦或基本平坦表面的程度。帕克印刷平滑度值反映基体或涂层表面的“微粗糙度”。帕克印刷平滑度值越高，基体、层或涂层表面越粗糙。相反，帕克印刷平滑度值越低，基体、层或涂层表面越光滑。对于本发明目的，术语“光泽度”指纸张以镜面角度反射一部分入射光的能力。光泽度可以基于以固定角度从纸张试样表面镜面反射的光量的测量值，例如在75度光泽度的情况下固定角度是75度(通过TAPPI测试法T480om-92测量)。对于本发明目的，术语“印刷光泽度”指在印刷纸质基体上所做的光泽度测量值。对于本发明目的，术语“数字印刷”指在可印刷材料，例如具有印刷接收层的纸质基体上复制、形成、引起、提供等数字图像。数字印刷可以包括激光印刷、喷墨印刷等。对于本发明目的，术语“激光印刷”指可以利用激光束在例如光电导体滚筒上引起、形成、产生等潜像的数字印刷技术、方法、设备等。激光束的光继而可以在滚筒上形成电荷，滚筒于是可以聚集携有相反电荷的调色剂。该调色剂接着可以转印到可印刷材料如具有印刷接收层的纸质基体上，引起、形成、产生等所得印刷图像，通过例如上色辊熔合到可印刷材料。对于本发明目的，术语“电子照相记录方法”指通过静电印刷术或电子照相术在可印刷材料如具有印刷接收层的纸质基体上记录图像的方法。在电子照相法中，通常图像由调色剂颗粒形成，调色剂颗粒沉积在可印刷基体的一个表面或侧面上，接着例如通过加热热固定和/或熔合到可印刷材料的该一个表面或侧面上。对于本发明目的，术语“喷墨印刷”指可以通过将液体油墨微滴通过印刷机喷嘴喷雾、喷射等到可印刷材料上而在可印刷材料如具有印刷接收层的纸质基体上形成图像的数字印刷技术、方法、设备等。油墨滴的尺寸(例如更小尺寸)、精确定位等可以提供更高质量的喷墨印刷。喷墨印刷可以包括连续喷墨印刷、可控制喷墨印刷等。对于本发明目的，术语“液体”指可以在使用温度(例如室温)下容易流动而很少或不趋于分散且具有相对高可压缩性的非气态流体组合物、化合物、材料等。对于本发明目的，针对通过例如柔板印刷所施加的可能量固化的涂料提及的术语“粘度”指使用#2赞恩杯(Zahn cup)通过赞恩杯测试测量的粘度。为通过赞恩杯测试测定液体物质的粘度，用该物质浸取赞恩杯并使其完全充满赞恩杯。在从该物质中取出赞恩杯之后，测量直至流出杯的液体散开的时间(按秒计)(称作“流出时间”)。对于本发明目的，术语“印刷机”指在可印刷材料如具有印刷接收层的纸质基体上印刷图像的任何设备，包括激光印刷机、喷墨印刷机、柔板印刷机、光电照相记录设备(例如复印机)、扫描仪、传真机等。对于本发明目的，术语“印刷着色剂”指可以形成、产生等印刷图像的任何材料。印刷着色剂可以包括油墨(例如喷墨印刷机、柔板印刷机等使用)、调色剂(例如激光印刷机、光电照相记录设备等使用)等。对于本发明目的，术语“油墨”指喷墨印刷机、柔板印刷机等使用的印刷机着色剂。术语油墨可以包括染料类油墨和/或颜料类油墨。染料类油墨包含染料，该染料可以是可溶于油墨介质中的有机分子。染料类油墨可以按其用途分类，例如酸染料、碱染料或直接染料，或者按其化学结构分类，例如基于-N=N-偶氮结构的偶氮染料、基于重氮盐的重氮染料、奎宁衍生物的醌-亚胺染料等。颜料类油墨包含颜料，该颜料是悬浮于油墨介质中的固体有色颗粒。该颗粒可以包括有色矿物、沉淀染料、附着到载体颗粒上的沉淀染料等。通常油墨以液滴形式分配、沉积、喷雾等在可印刷材料(例如油墨接收层)上，接着在可印刷材料上干燥形成印刷图像。对于本发明目的，术语“调色剂”指如激光印刷机使用的印刷机颜料。通常调色剂以颗粒形式分配、沉积等在可印刷材料如具有印刷接收层的纸质基体上，颗粒接着熔合在可印刷材料上以形成图像。对于本发明目的，术语“室温”指室温的通常接受意义，即20° C至25° C的环境温度。对于本发明目的，术语“印刷接收层”指能够吸收、吸入、吸取、接受等所沉积的印刷着色剂以形成一个或多个印刷图像的层。印刷接收层可以包括油墨接收层(例如能够接收、吸收、吸入、吸取、接受等所沉积的油墨的那些层)和调色剂接收层(例如能够接收、接受等所沉积的调色剂的那些层)。印刷接收层可以包含例如一种或多种基体颜料(例如粘土、二氧化钛、碳酸钙、煅烧粘土等)、淀粉粘结剂、胶乳粘结剂、润滑剂(例如硬脂酸钙)、光学增亮剂、含氟烃化合物等。参见2009年9月24日公布的共同转让的美国公开申请N0.20090239020 (Schultz等人)，其全部内容和公开信息通过引用并入本文，其描述了可以用作印刷接收层一个实施方案的涂层3。还参见2007年I月25日公布的共同转让的美国公开申请N0.20070020462 (Rudolph等人)，其全部内容和公开信息通过引用并入本文，其描述了也可以用作印刷接收层一个实施方案的涂层，该涂层可以任选包含含氟烃化合物。对于本发明目的，术语“印刷区”指印刷接收层包括一个或多个印刷图像的任何区域，该印刷图像是沉积在印刷接收层上的印刷着色剂所形成的。对于本发明目的，术语“水分阻挡层”指保护以免受环境水分影响的层，即尤其在相对高相对湿度(RH)(例如约65%或更大，更通常约80%或更大)的环境中具有相对低的水蒸汽透过率的层，其可以包括一个或多个层。对于本发明目的，术语“相对湿度”(RH)指在确定温度下给定体积的空气中水蒸汽的实际量与如果在该温度下该空气环境被水蒸汽饱和所存在的水蒸汽最大量之间的比例关系。本文中RH通常在约90° F的温度下测量。对于本发明目的，术语“水蒸汽透过率”(WVTR)指水蒸汽或水分穿过或透过材料、层、基体等的速率，单位为g/m2/天。本文所用限定WVTR的一种方法是TAPPI法T464om-90 (但在 90。F 和 80%RH 下测量)。对于本发明目的，术语“柔板印刷术”和“柔板印刷的”(也称作“flexo”)指使用柔性凸板的印刷形式、技术、方法等。柔板印刷法还使用专门设计或雕刻的辊(传墨辊)，该辊具有包括多个微凹处或室用以接收可印刷材料并使其转印到印刷基体上的表面。柔板印刷法可以采用高流体可印刷材料(例如水基油墨)、专门设计的聚合物印刷凸板和印刷辊隙区的轻微压力。关于柔板印刷和/或用于实施柔板印刷的机器/部件的一般描述，参JAL G.A.Smook, Handbook for Pulp and Paper Technologists (第 2 版，1992),第 354 页,其全部内容和公开信息通过弓I用并入本文。对于本发明目的，术语“可能量固化的”指组合物、化合物、物质、材料等可以通过暴露于来自辐射源或热能源的能量固化(例如聚合、交联等)为固体或近固体，例如可热固化的、可电子束固化的(即通过暴露于来自电子束源的高能电子)、可光引发固化的(例如暴露于UV辐射、光化辐射等)等。对于本发明目的，术语“可能量固化的单体”指可能量固化(例如可聚合、可交联等)提供(可回收的)经能量固化的聚合物的单体、低聚物等。可能量固化的单体可以包括例如如下的一种或多种:二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、烷氧基化的己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、烷氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)、甘油丙氧基三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、烷氧基化的季戊四醇三丙烯酸酯、二(季戊四醇三丙烯酸酯)、新戊二醇二丙烯酸酯、烷氧基化的新戊二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、己二醇二甲基丙烯酸酯、烷氧基化的己二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、烷氧基化的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷甲基三丙烯酸酯)、甘油丙氧基三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、烷氧基化的季戊四醇三甲基丙烯酸酯、二(季戊四醇三甲基丙烯酸酯)、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、烷氧基化的新戊二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯化的环氧树脂、双酚A的二丙烯酸酯(例如双酚-A的二 -(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟丙基醚、双酚-A的二(2-甲基丙烯酰氧基乙醚、双酚-A的二 -(3-丙烯酰氧基-2-羟丙基醚、双酚-A的二(2-丙烯酰氧基乙醚等)、丙烯酸酯化的聚氨酯、丙烯酸酯化的聚酯、丙烯酸酯化的聚醚等，例如2009年I月20日授权的美国专利N0.7，479，511(1^1^111等人)、2009年11月3日授权的美国专利N0.7，612，122 (Herlihy)中所公开的，其全部内容和公开信息通过引用并入本文。可能量固化的单体还可以包括如下的一种或多种:氨基甲酸酯丙烯酸酯、脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯、脂族氨基甲酸酯三丙烯酸酯/单体共混物、共混有1,6-己二醇丙烯酸酯的脂族氨基甲酸酯三丙烯酸酯、六官能氨基甲酸酯丙烯酸酯、硅化氨基甲酸酯丙烯酸酯、脂族硅化氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、丙氧基化的甘油基三丙烯酸酯、丙烯酸酯酯衍生物、甲基丙烯酸酯酯衍生物、丙烯酸酯酯衍生物、三丙二醇二丙烯酸酯等，如在2005年10月20日公布的美国公开申请N0.20050234152 (Ramsey)、2008年I月31日公布的美国公开申请N0.20080027154(Ramsey)、2008年10月16日公布的美国公开申请N0.20080254303 (Ramsey)中公开的，其全部内容和公开信息通过引用并入本文。对于本发明目的，术语“经能量固化的聚合物”指通过固化(例如聚合、交联等)可能量固化的单体得到的聚合物(除聚乙烯)。参见例如2009年I月20日授权的美国专利N0.7，479，511(1^1^丨11等人)、2009年 11 月 3 日授权的美国专利 N0.7，612，122 (Herlihy)、2005年10月20日公布的美国公开申请N0.20050234152 (Ramsey)、2008年I月31日公布的美国公开申请N0.20080027154 (Ramsey)、2008年10月16日公布的美国公开申请N0.20080254303 (Ramsey)，其全部内容和公开信息通过引用并入本文，它们描述了将可能量固化的单体转化为经能量固化的聚合物的示例方法。在可回收包装材料的一些实施方案中，这些经能量固化的聚合物即使本身不是可回收的，但也应该与这些包装材料的可回收性相容，即不阻碍、抑制、阻挠、阻塞、妨碍、阻碍、降低、阻止等这些包装材料的可回收性(例如可再成浆性)。对于本发明目的，术语“可回收”指组合物、化合物、物质、材料、纸质基体等可以在制备新的组合物、化合物、物质、 材料、纸质基体等中直接或在再处理(例如堆肥、其它化学处理等)之后重新使用。术语“可回收”包括术语“可再成浆”。对于本发明目的，术语“可再成浆”指组合物、化合物、物质、材料、纸质基体等(例如纸纤维等)可以在造纸中直接或在再处理(例如堆肥、其它化学处理等)之后重新使用。对于本发明目的，术语“单位产率损失的亮度增益”指用于评估组合物、化合物、物质、材料、纸质基体等可以如何有效且高效率地再成浆和处理以回收例如纸纤维的方法，按再成浆材料(例如纸纤维)的亮度增加相对于再成浆/回收材料的质量(产率)损失计。该方法采用“浮选测试”来评估再成浆/回收材料的亮度增加相对于再成浆/回收材料的产率损失。关于如何实施“浮选测试”以测定再成浆/回收材料就单位产率损失的亮度增益而言的效率和有效性，参见下文“再成浆/回收材料的单位产率损失的亮度增益的测定程序”节。本文认为至少约0.3，例如至少约0.5的单位产率损失的亮度增益值表明材料可以高效率且有效地再成浆和回收。
对于本发明目的，术语“基重”指如TAPPI测试T410测定的，包括纸质基体且具有或没有层或涂层的一张、一卷等材料的克重。参见G.A.Smook, Handbook for Pulp andPaper Technologists (第2版，1992),第342页,表22-11,其全部内容和公开信息通过引用并入本文，其描述了用于测量基重的物理测试。对于本发明目的，术语“纸厚度(caliper) ”指一张、一网等材料，例如包括纸质基体且具有或没有层或涂层的材料在压延之前或之后按密耳计的厚度，通过在给定压力下测量光滑、平坦面之间的举例来测定。对于本发明目的，术语“密耳”按常规意义使用，指千分之一英寸。对于本发明目的,术语“卷”指将材料卷起、卷绕、收集等成卷起(卷绕)形式的过程。相反，术语“开卷”指将材料解开、展开、分配等成未卷起(未卷绕)的形式。关于卷/绕材料(例如纸)以及用于实施卷/绕材料的设备的一般描述，参见G.A.Smook, Handbookfor Pulp and Paper Technologists (第 2 版，1992),第 278-82 页,其全部内容和公开信息通过引用并入本文。对于本发明目的，术语“单程操作”指其中至少提供未卷绕可印刷材料的步骤至至少固化可能量固化的单体以形成水分阻挡层来提供印刷包装材料的步骤以一步通过操作(即通过用于实施这些步骤的机器、装置、设备等)而不是以多步(即2步或更多步)通过操作连续实施的操作(在本发明方法的一些实施方案中)，而且在施加可能量固化的涂料步骤之前不卷起/展开印刷材料，在固化可能量固化的单体步骤之前不卷起/展开经涂布的印刷材料。如果在本发明方法的某些实施方案中指明，单步操作也可以包括其它步骤，例如将印刷包装材料卷成卷起(卷绕)的形式。对于本发明目的，术语“水分阻挡增强层”指除了水分阻挡层外添加到本发明制品用以提高制品水分阻挡性能的层。水分阻挡增强层可以包含聚烯烃。对于本发明目的，术语“聚烯烃”指以任意形式包含至少一种不饱和化学化合物的聚合物，包括但不限于其均聚物、共聚物、无规共聚物、接枝聚合物或共聚物和嵌段共聚物，该化合物包含至少一个碳-碳双键。对于本发明目的，术语“聚乙烯”指包含乙烯单体的聚合物，包括但不限于超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、超低分子量聚乙烯(ULMWPE或ΡΕ-WAX)、高分子量聚乙烯(HMWPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、高密度交联聚乙烯(HDXLPE)、交联聚乙烯(PEX或XLPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)和极低密度聚乙烯(VLDPE)。对于本发明目的，术语“聚丙烯”指包含丙烯单体的聚合物。对于本发明目的，术语“超高分子量聚乙烯”(UHMWPE)指百万计分子量通常为3.1至5.67百万的聚乙烯。高分子量使得其是非常坚韧的材料，而导致链不能有效结成晶体结构，如小于高密度聚乙烯(例如0.930 - 0.935g/cm3)的密度所验证的。UHMWPE可以通过任何催化剂技术来制备，但最普遍的是齐格勒催化剂。对于本发明目的，术语“高分子量聚乙烯”(HDPE)指密度大于或等于0.941g/cm3的聚乙烯。HDPE的支化度低，因此具有更强的分子间力和拉伸强度。HDPE可以通过铬/ 二氧化硅催化剂、齐格勒-纳塔催化剂或茂金属催化剂来制备。对于本发明目的，术语“交联聚乙烯”(PEX)指包含引入聚合物结构内的交联键，热塑体变化为弹性体的中密-至高密-聚乙烯。聚合物的高温性质提高，流动性减小，并且其耐化学性增强。对于本发明目的，术语“中密度聚乙烯(MDPE) ”指密度范围为0.926 - 0.940g/cm3的聚乙烯。MDPE可以通过铬/ 二氧化硅催化剂、齐格勒-纳塔催化剂或茂金属催化剂来制备。MDPE具有好的抗冲击性和抗跌落性。它还比HDPE的切口敏感性低，抗应力断裂性比HDPE 好。对于本发明目的，术语“线性低密度聚乙烯”(LLDPE)指密度范围为0.915-
0.925g/cm3的聚乙烯。LLDPE是具有显著数量短支链的基本线性聚合物，通常通过使乙烯与短链a -烯烃(例如1- 丁烯、1-己烯和1-辛烯)共聚制备。LLDPE比LDPE具有更高的拉伸强度，它比LDPE表现出更高的耐冲击性和耐刺穿性。相比LDPE可以吹塑厚度(gauge)更低的膜，该膜对环境应力断裂具有更好的耐受性，但不容易加工。对于本发明目的，术语“低密度聚乙烯”(LDPE)指密度范围为0.910 - 0.940g/cm3的聚乙烯。LDPE具有高的短链和长链支化度。LDPE通过自由基聚合形成。高的长链支化度赋予熔融LDPE独特和所需的流动性。对于本发明目的，术语“极低密度聚乙烯”(VLDPE)的密度范围为0.880 - 0.915g/cm3。VLDPE是具有高含量短链支链的基本线性聚合物，通常通过使乙烯与短链a-烯烃(例如1-丁烯、1-己烯和1-辛烯)共聚制备。VLDPE最通常使用茂金属催化剂制备，因为这些催化剂表现出更大的共聚单体引入性。描述如果包装用于堆肥，聚乙烯膜和包装材料中所用的某些蜡涂层可能不降解。包含聚乙烯膜和蜡涂层的包装材料的循环还可能受限且昂贵，这是因为再成浆可能需要特殊设备，而且在将这种浆料与例如办公废纸一起再引入循环流之前可能需要各种工艺步骤。在纸的2个其它层之间具有聚乙烯中心层的多层塑料膜令纸包装件可能由于该聚乙烯层而特别难以循环(例如再成浆)。包含蜡纸的体系可能包含如此高载量的蜡以致于是再循环和造纸再成浆不可接受的，包括用于包装材料如令纸包装件中所用的纸质基体。本发明印刷(和未经印刷的)包装材料(例如令纸包装件)的实施方案对包装材料内所包含的产品(例如纸)提供充分的水分/蒸汽阻挡保护，并且还可以是可回收的(例如可再成浆的)。本发明印刷(和未经印刷的)包装材料(例如令纸包装件)的实施方案可以包括:具有内表面和外表面的纸质基体；具有内表面和外表面的印刷接收层，其中印刷接收层位于纸质基体的外表面上，并且帕克印刷平滑度值为约1.5或更低(例如约I或更低)；和水分阻挡层，其包含一种或多种经能量固化的聚合物且位于印刷接收层外表面(例如整个印刷接收层外表面)上，其中包装材料的水蒸汽传递速率为约500g/m2/天或更低，例如约310g/m2/天或更低(例如约155g/m2/天或更低)。在某些实施方案中，印刷接收层包括一个或多个印刷区，并且水分阻挡层位于印刷接收层上以包括印刷区，即提供印刷包装材料。本发明可回收的印刷包装材料的实施方案还示于图1中。参照图1，包装材料一般标记为100。包装材料100包括标志为104的纸质基体，其具有内表面108和外表面112。纸质基体104包含至少约40%可回收纸浆纤维，例如至少约60%可回收纸浆纤维。纸浆纤维可以包含软木纤维、硬木纤维、或软木和硬木纤维的混合物。例如，纸质基体104可以包含约5至约95%(例如约25至约75%)软木纤维和约5至约95%(例如约25至约75%)硬木纤维。纸质基体104还可以具有例如约30至约1001bs/3300sq.ft.(例如约45至约751bs/3300sq.ft.)的基重，约2至约5密耳(例如约3至约4密耳)的纸厚度(厚度)。如图1所示，包装材料100还可以设置有标志为116的任选内表面纸上浆层，位于、设置于等相邻内表面108。还如图1所示，包装材料100还可以设置有标志为120的任选外表面纸上浆层，位于、设置于等相邻外表面108。上浆层116和120可以包含纸上浆淀粉、其它纸上浆剂等，提供用来降低、减少、最小化等水或油墨渗入、吸入、传入纸质基体104内。上浆层116和120可以以例如约0.5至约4gsm，例如约I至约3gsm的涂层重量提供。如图1所示，包装材料100还可以设置有标记为124的内卷曲控制层(也称作“反流”或“流(wash)”层)，邻近且位于内表面上浆层116下方。内卷曲控制层124可以包含例如淀粉、粘土、淀粉交联剂(例如乙二醛、硼砂、碳酸锆等)以及任选组分如胶乳、片状矿物颜料等以进一步改进(减小)水蒸汽传递速率(MVTR)。参见2007年I月25日公布的共同转让的美国公开申请N0.20070020462 (Rudolph等人)，其全部内容和公开信息通过引用并入本文，其描述了可以用作内卷曲控制层124实施方案的“反流”/ “流(wash)”层的组成和组分。内卷曲控制层124通常邻近所包装的产品(例如一令纸)，并且例如控制所包装的纸(由于吸收的水分)卷曲。内卷曲控制层124可以以例如约0.25至约IOlbs./3300sq.ft.，例如约2至约61bs./3300sq.ft.的涂层重量提供。如图1所示，标记为128的印刷接收层设置、位于等外表面纸上浆层120(以及纸质基体104)上。印刷接收层128具有标记为132的内表面，该内表面邻近外表面纸上浆层120和标记为136的外表面。外表面136的帕克印刷平滑度值为约1.5或更小，例如约I或更小，这趋于使得外表面136很少多孔。印刷接收层128可以包含基体颜料(例如粘土、碳酸钙等)，例如基于印刷接收层128为约10至约90份(例如约35至约90份)粘土、例如基于印刷接收层128为约10至约30份(例如约15至约25份)碳酸钙、例如基于印刷接收层128为约0.25至约10份(例如约0.5至约3份)淀粉、例如基于印刷接收层128为约10至约40份(例如约20至约30份)胶乳、例如基于印刷接收层128为约0.01至约I份(例如约0.02至约0.04份)交联剂如二醛(例如乙二醛、聚乙氧基化的二醛等)，并且可以以例如约3至约151bs./3300sq.ft.(例如约4至约121bs./3300sq.ft.,例如约9至约IOlbs./3300sq.ft.)的涂层重量提供。当印刷着色剂(例如油墨)沉积在印刷接收层128上(例如用以将标签或其它描述性信息印刷在包装材料100上)以形成一个或多个印刷图像时，印刷接收层128变成印刷层。在一些实施方案中，沉积印刷着色剂可以省去，即印刷接收层128是未经印刷的层。除了提供用于接收印刷着色剂的层以外，印刷接收层128可以提供额外好处。一种这样的额外好处是减少随后施加的可能量固化涂料渗透，由此保持在外表面136上，这是因为外表面136的孔隙率减小(由于印刷接收层128的组分和外表面136更低的帕克印刷平滑度值)。印刷接收层128的另一好处是额外改进(减小)包装材料104的水蒸汽传递速率(WVTR)，这也是由于印刷接收层128，尤其是外表面136的(水分/蒸汽)孔隙率减小。如图1所示，印刷接收层128包括一般标记为140的印刷区。印刷区140通过在印刷接收层128的外表面136上沉积印刷着色剂(例如油墨)形成。还如图1所示，标志为144的水分阻挡层设置于、位于等印刷接收层128 (包括印刷区140)上，并且邻近外表面136。一开始，水分阻挡层144包含设置于、位于等印刷接收层128的外表面136 (例如整个外表面136)上或上方的可能量固化涂料(包含一种或多种可能量固化的单体)。使用可能量固化的涂料以形成水分阻挡层的一个好处是能够提高涂料中所存在的固体量，由此减少涂料渗入和渗透通过印刷接收层128的量，即使更多涂料固体保持在外表面136上。固化(例如聚合、交联等)时，可能量固化的涂料转化为一种或多种经能量固化的聚合物以形成水分阻挡层144。水分阻挡层144可以以例如约2至约IOgsm,例如约3至约7gsm(例如约3.5至约58观)的涂层重量提供。水分阻挡层144还为包装材料104 (例如令纸包装件)内所包含的产品(例如纸)提供水分/蒸汽阻挡保护。在形成水分阻挡层144之后，包装材料104具有(提供)约500g/m2/day或更低,例如约310g/m2/day或更低,例如约155g/m2/day或更低的水蒸汽传递速率(WVTR)。在可替代本申请已给出方案的一个实施方案中，包装材料100可以不是完全可回收而是更环保，因为它可以包括任选的其它层。该任选层进一步赋予整个包装材料水分阻挡能力，即水分阻挡增强层。水分阻挡增强层可以包含任何聚烯烃，包括但不限于聚丙烯和聚乙烯，但是聚乙烯优选用于水分阻挡，聚丙烯优选用于水分阻挡和附加强度。在该可替代实施方案中，水分阻挡增强层可以在制品制备过程中随时施加以形成制品，包括在施加和固化水分阻挡层之前或之后。在使用该任选水分阻挡增强层的情况下，这种层的涂层重量可以为任何涂层重量，更具体为每3000平方英尺包装材料2至lOlbs，包括但不限于每3000平方英尺包装材料2、3、4、5、6、7、8、9和lOlbs，包括其中任何所有范围和亚范围。包括该可替代实施方案的包装材料可以具有如本文所提到的任何WVTR，包括但不限于小于10克/100平方英寸/天的WVTR，包括但不限于小于10、9、8、7、6、5、4、3、2和I克/100平方英寸/天，包括其中任何所有范围和亚范围。在该可替代实施方案的一个具体实例中，涂层重量为每3000平方英尺包装材料(包括本文所述的任意包装材料)4.51bs,该实例还将WVTR减小到2至4克/100平方英寸/天的WVTR。任选的水分阻挡增强层可以使用任何涂布机通过任何涂布方法来施力口，并且可以在包装材料制备过程中随时施加。水分阻挡增强层优选接触层124。但是，如果不存在层124，水分阻挡增强层可以直接接触层116或层104。优选地，水分阻挡增强层施加到层144的相反面。最后，其它任选功能层可以存在于任选水分阻挡增强层与图1所示任何层之间。本文还描述根据本发明实施方案本发明(可回收)包装材料的制备方法的多种实施方案。可回收包装材料的制备方法的一个实施方案包括如下步骤:(a)提供可印刷材料，该材料包含:纸质基体，其包含至少约40%可回收纸纤维并且具有外表面和内表面；具有内表面和压延外表面的印刷接收层，其中印刷接收层内表面设置于、位于等纸质基体的外表面上，并且经压延的印刷接收层外表面的帕克印刷平滑度值为约1.5或更低；(b)将包含一种或多种可能量固化单体的可能量固化涂料施加在经压延的印刷接收层外表面(例如整个印刷接收层外表面)上，该外表面包括至少印刷区；以及(c)使可能量固化的单体固化以形成水分阻挡层，该水分阻挡层包含一种或多种经能量固化的聚合物且位于经压延的印刷接收层外表面上，以提供水蒸汽传递速率为约500g/m2/天或更低，例如约310g/m2/天或更低，例如约155g/m2/天或更低的可回收包装材料。在一些实施方案中，印刷包装材料可以通过包括如下额外步骤形成:(d)在步骤(b)施加可能量固化的涂料之前，将印刷着色剂沉积在经压延的印刷接收层外表面上以形成一个或多个印刷区。
以“单程操作”制备设置有水分阻挡层的印刷包装材料(其可以包括可回收印刷包装材料)的方法的另一实施方案包括如下步骤，并且在该方法过程中不重复卷绕/解开材料:(a)提供未卷绕的可印刷材料，该材料包含:具有外表面和内表面的纸质基体；具有内表面和外表面的印刷接收层,其中印刷接收层内表面位于纸质基体的外表面上，并且印刷接收层外表面的帕克印刷平滑度值为约1.5或更低；(b)将印刷着色剂沉积在印刷接收层外表面上以形成一个或多个印刷区来提供印刷材料；(C)将包含一种或多种可能量固化单体的可能量固化涂料施加在包括印刷区的印刷接收层外表面(例如整个印刷接收层外表面)上，以提供经涂布的印刷材料；以及(d)使可能量固化的单体固化以形成水分阻挡层，该水分阻挡层包含一种或多种经能量固化的聚合物且位于印刷接收层外表面上，以提供水蒸汽传递速率为约500g/m2/天或更低,例如约310g/m2/天或更低,例如约155g/m2/天或更低的的印刷包装材料。在本发明方法的该实施方案中，步骤(a)至(d)作为单程操作实施，并且在实施步骤(C)之前不卷绕(例如卷起、缠绕)步骤(b)的印刷材料,在实施步骤(d)之前不卷绕步骤(c)经涂布的印刷材料。图2是表示根据本发明的实施方案用于制备(可回收)印刷包装材料的方法的多种实施方案的流程图，该方法总体上标记为200。在方法200中，如箭头204所示设置标记为202 (对应于图1中的纸质基体104)的纸质基体，并且在纸质基体202的外表面上具有印刷-颜料接收层(参见印刷接收层，标记为步骤206)。或者，如图2的箭头208所示，纸质基体202可以任选设置有内表面纸上浆层和/或外表面纸上浆层(统称为上浆层，如步骤210所示，对应于图1的表面上浆层116和120)，之后设置印刷接收层206，如步骤212所示。上浆层步骤212可以通过使用任何常规施胶压机来实施，以将内和/或外表面纸上浆层施加到纸质基体202上。而且或者，如图2的箭头214所示，内表面纸上浆层116可以任选设置有卷曲控制层(对应于图1中的卷曲控制层124)，如图2的步骤216所示，之后设置印刷接收层206，如步骤218所示。如图2的箭头220所示，可以将例如初始帕克印刷平滑度值为至少约2.5 (例如约
2.5至约5)的印刷接收层206压延(例如超压延)至约1.5或更低的较低帕克印刷平滑度值，例如约I或更低(例如以减小图1的外表面136/印刷接收层128的孔隙率)，如压延步骤222所示。在一些实施方案中，在实施方法220中的任何其它步骤之前，可以任选卷绕、卷起等经压延的材料222。还如图2的箭头224所示，可以将印刷着色剂沉积在经压延的材料222的印刷接收层上(见图2中沉积印刷着色剂，如步骤226所示)，以形成一个或多个印刷区(对应于图1中的印刷区140)。(在卷绕、卷起等经压延的材料222的一些实施方案中，在实施沉积印刷着色剂步骤226之前经压延的材料222需要退卷、解开、展开等。在一个实施方案中，沉积印刷着色剂步骤226可以利用柔板印刷来实施，以形成一个或多个印刷区(例如对应于图1中的印刷区140)。在通过方法200制备未经印刷的包装材料的一些实施方案中，可以省去沉积印刷着色剂步骤226。在实施沉积印刷着色剂步骤226之后，如箭头228所示，可以将可能量固化的涂料施加(见图2步骤230所示施加涂料)在从步骤226得到的印刷材料的至少部分经印刷的印刷接收层(例如包括印刷区的印刷接收层的部分，或整个印刷接收层)上。施加涂料步骤230可以以各种方式实施,包括棒式涂布、计量棍式涂布、凹版印刷、Dahlgren施涂等。在一个实施方案中，例如当沉积印刷着色剂步骤226采用柔板印刷实施时，施加涂料步骤230可以采用柔板印刷来实施。当施加涂料步骤230采用柔板印刷来实施时，可能量固化的涂料的相对流体粘度可以为例如约10至约60秒(如赞恩杯测试测量的)，例如粘度为约20至约60秒。 如ft]■头232所不，在实施施加涂料步骤230之后，接着可以使可能量固化的涂料固化以形成水分阻挡层(见图2步骤234所示的固化涂料)，其对应于图1中的水分阻挡层144。如箭头236所示，在实施固化涂料步骤234之后，可以卷起、卷绕具有经固化的水分阻挡层的印刷包装材料(见图2中步骤238所示的卷绕)。如箭头240所示，在实施卷绕步骤238之后，提供一卷印刷包装材料(见图2中椭圆形242所示的包装材料)，该包装材料可以用于提供例如令纸包装件、卷包、容器、盒等。在方法200的一些实施方案中，至少步骤226、230、234(和任选238)作为“单程操作”实施，并且在步骤226之后和步骤238之前没有卷绕/展开步骤。再成浆/回收材料的单位产率损失的亮度增益的测定程序(浮选测试)将待测试材料切成约lin.Xlin.片体。将该片体浸泡在自来水中过夜。将水在实验室制衆机(具有4个3英寸高的叶片且叶片彼此成直角的Adirondack水力制浆机)中预热，并将待测试材料加入制浆机中。所用的制浆机条件如下:目标制浆机的稠度:12%固体目标制浆机的温度:50° C
制衆机的速度: 330rpm在制浆机中的时间:12-15分钟将成浆材料稀释到稠度低于2%固含量，并使用包括0.0lOin.槽的振动筛进行筛选。筛选压力限制为大约4英寸水头。收集筛选拒绝物(即没有通过筛的材料)，干燥并以被筛选总材料的质量百分比表示(计算)。将筛选接受物(即通过筛的材料)以至少2IOOrpm的速度离心至30%至40%的目标固含量(测量并记录水分含量)。接着使用Hobart低速、低剪切工业厨房用混合器将经离心的筛选接受物破碎成直径大致3至15_的松散团块。接着将筛选接受物用作以300rpm速度运行且限制板完全打开的Readco Model RKl-CP连续处理器(其使用设计用于输送和混合的螺旋桨)的原料。通过该处理器捏合纸浆，并减小污染物尺寸。接着经捏合的纸浆在浮选室中经历进一步处理。将纸浆稀释至在实验室浮选室的操作限度内的大约1.3%固体稠度。稀释2步实施以确保经捏合的纸浆去纤维束(de-nitted)，因为经捏合的纸浆可能包含许多纤维束(称作“nit”)，该纤维束否则在测试过程中趋于浮出。首先，使用110° F自来水进行稀释，将每一样品以12%的稠度在Hobart-Kitchenaid混合器中再成衆。在该步骤开始时加入表面活性剂(Lexair LA-S-105,以lib ton)。该Hobart混合器在速度设定为I下运行5分钟,接着在速度设定为2下再运行5分钟。接着再使用110° F自来水将纸浆稀释至4%稠度，并静置30分钟。进一步用自来水稀释经稀释的纸浆至6升，固体稠度大致为1.3%，接着在实验室浮选室中进行浮选。实验室浮选室是改进的Wemco实验室浮选室，以900rpm叶轮速度运行，并且每分钟计量加入3升空气。该实验室系统使用Masterflex蠕动泵将纸浆从加热的温控储槽通过Wemco室循环。采用用以控制桶液位的简单堰来保持Wemco室液位。储料循环流量为31pm，该实验室系统的总纸浆处理能力为6升。在浮选测试实施之前，使浮选储料温度为110° F。在没有加入空气下储料在该系统中循环半小时以确保稳定的温度条件。接着开始加入空气，继续浮选直至收集240g泡沫(大约12分钟)。在浮选测试的开始和结束时收集浮选室的纸浆样品。将泡沫体积和稠度换算为产率损失。纸浆样品还被制成小衬用于亮度分析。产率损失(YL)(%)=100X{(泡沫稠度)X (泡沫质量)} / {(起始稠度)X (起始质量)}。从Technidyne亮度仪(型号ERIC-950)上读取衬的亮度。亮度增益(BG) =亮度(结束时)_亮度(开始时)。接着按BG/YL计算再成浆/回收材料的单位产率损失的亮度增益。实施例下面描述制备可回收令纸包装件的一个实施方案:使用包含25-75%软木纤维和25-75%硬木纤维的纸质基体。该纸质基体的基重为45-751bs/3300sq.ft.，纸的厚度为 3-4 密耳。使用施胶压机，任选在纸质基体的一面或两面上施加包含纸上浆淀粉的表面纸上浆剂。所形成的每一上浆层提供l-3gsm的涂层重量。印刷接收层由下面成分制备:表1:颜料
权利要求
1.一种包括包装材料的制品，所述包装材料包含: 具有内表面和外表面的纸质基体； 具有内表面和外表面的印刷接收层，其中所述印刷接收层的内表面位于所述纸质基体的外表面上，并且其中所述印刷接收层的外表面的帕克印刷平滑度值为约1.5或更低；水分阻挡层，其包含一种或多种经能量固化的聚合物且位于所述印刷接收层的外表面上，其中所述包装材料的水蒸汽传递速率为约500g/m2/天或更低，所述水分阻挡层包含一种或多种经能量固化的聚合物；和 水分阻挡增强层，其包含聚烯烃并且位于所述纸质基体的内表面上。
2.根据权利要求1所述的制品，其中所述包装材料是可回收的。
3.根据权利要求1所述的制品，其中所述纸质基体包含至少约40%的可回收纸纤维。
4.根据权利要求1所述的制品，其中所述包装材料包括令纸包装件。
5.根据权利要求1所述的制品，其还包括位于所述纸质基体的内表面与所述水分阻挡增强层之间的卷曲控制层 。
6.根据权利要求5所述的制品，其中所述水分阻挡增强层位于所述卷曲控制层上。
7.根据权利要求6所述的制品，其还包括位于内表面上的内表面纸上浆层，并且所述卷曲控制层位于所述内表面纸上浆层上。
8.根据权利要求1所述的制品，其中所述水分阻挡增强层位于所述纸质基体的内表面上。
9.根据权利要求1所述的制品，其还包括位于外表面上的外表面纸上浆层，并且所述印刷接收层位于所述外表面纸上浆层上。
10.根据权利要求1所述的制品，其中所述水分阻挡层位于所述印刷接收层上。
11.根据权利要求1所述的制品，其中所述印刷接收层是油墨-接收层。
12.根据权利要求1所述的制品，其中所述印刷接收层是帕克印刷平滑度值为约I或更低的油墨-接收层。
13.根据权利要求1所述的制品，其中所述包装材料的水蒸汽传递速率为约310g/m2/天或更低。
14.根据权利要求13所述的制品，其中所述包装材料的水蒸汽传递速率为约155g/m2/天或更低。
15.根据权利要求13所述的制品，其中所述包装材料的水蒸汽传递速率为约10g/m2/天或更低。
16.根据权利要求13所述的制品，其中所述包装材料的水蒸汽传递速率为约4至约2g/m2/天或更低。
17.根据权利要求1所述的制品，其中所述水分阻挡层位于整个印刷接收层的外表面上。
18.根据权利要求1所述的制品，其中所述印刷接收层包括一个或多个印刷区。
19.根据权利要求1所述的制品，其中所述纸质基体包含至少约60%可回收的纸浆纤维。
20.根据权利要求1所述的制品，其中所述纸质基体包含约5至约95%的软木纤维和约5至约95%的硬木纤维。
21.根据权利要求20所述的制品，其中所述纸质基体包含约25至约75%的软木纤维和约25至约75%的硬木纤维。
22.根据权利要求1所述的制品，其中所述纸质基体的基重为约30至约1001bs/3300sq.ft,并且纸厚度为约2至约5密耳。
23.根据权利要求22所述的制品，其中所述纸质基体的基重为约45至约751bs/3300sq.ft,并且纸厚度为约3至约4密耳。
24.根据权利要求1所述的制品，其中所述印刷接收层包含约10至约90份的粘土、约10至约30份的碳酸钙、约0.25至约10份的淀粉、约20至约40份的胶乳和约0.01至约I份的交联剂。
25.根据权利要求24所述的制品，其中所述印刷接收层以约3至约151bs./3300sq.ft的涂层重量提供。
26.根据权利要求25所述的制品，其中所述印刷接收层以约4至约121bs./3300sq.ft的涂层重量提供。
27.根据权利要求1所述的制品，其中所述经能量固化的聚合物通过固化一种或多种如下可能量固化的单体获得:二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、烷氧基化的己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、烷氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)、甘油丙氧基三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、烷氧基化的季戊四醇三丙烯酸酯、二(季戊四醇三丙烯酸酯)、新戊二醇二丙烯酸酯、烷氧基化的新戊二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙`烯酸酯、己二醇二甲基丙烯酸酯、烷氧基化的己二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、烷氧基化的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷甲基三丙烯酸酯)、甘油丙氧基三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、烷氧基化的季戊四醇三甲基丙烯酸酯、二(季戊四醇三甲基丙烯酸酯)、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、烷氧基化的新戊二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯化的环氧树脂、双酚A的二丙烯酸酯、丙烯酸酯化的聚氨酯、丙烯酸酯化的聚酯或丙烯酸酯化的聚醚。
28.根据权利要求1所述的制品，其中所述经能量固化的聚合物通过固化一种或多种如下可能量固化的单体获得:氨基甲酸酯丙烯酸酯、脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯、脂族氨基甲酸酯三丙烯酸酯/单体共混物、与1，6-己二醇丙烯酸酯共混的脂族氨基甲酸酯三丙烯酸酯、六官能氨基甲酸酯丙烯酸酯、硅化氨基甲酸酯丙烯酸酯、脂族硅化氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、丙氧基化的甘油基三丙烯酸酯、丙烯酸酯酯衍生物、甲基丙烯酸酯酯衍生物、丙烯酸酯酯衍生物或三丙二醇二丙烯酸酯。
29.根据权利要求1所述的制品，其中所述经能量固化的聚合物通过固化一种或多种如下可能量固化的单体获得:三羟甲基丙烷乙氧基三丙烯酸酯、环氧基丙烯酸酯低聚物或三丙二醇二丙烯酸酯。
30.根据权利要求1所述的制品，其中所述水分阻挡层以约2至约IOgsm的涂层重量提供。
31.根据权利要求30所述的制品，其中所述水分阻挡层以约3至约7gsm的涂层重量提供。
32.根据权利要求1所述的制品，其中所述水分阻挡增强层包含聚烯烃，所述聚烯烃包括聚乙烯或聚丙烯。
33.根据权利要求1所述的制品，其中所述水分阻挡增强层包含以其均聚物、共聚物、无规共聚物、接枝聚合物或共聚物、或嵌段共聚物形式的聚烯烃。
34.根据权利要求1所述的制品，其中所述水分阻挡增强层包含聚烯烃，所述聚烯烃包括聚乙火布。
35.根据权利要求1所述的制品，其中所述水分阻挡增强层包含聚烯烃，所述聚烯烃包括选自高密度聚乙烯、高密度交联聚乙烯、交联聚乙烯、中密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯和极低密度聚乙烯的至少一种聚乙烯。
36.根据权利要求1所述的制品，其中所述水分阻挡增强层以约2至约IOgsm的涂层重量提供。
37.根据权利要求 1所述的制品，其中所述水分阻挡增强层以约3至约6gsm的涂层重量提供.
38.根据权利要求 1所述的制品，其中所述可回收包装材料提供至少约0.3的单位产率损失的亮度增益值。
39.根据权利要求38所述的制品，其中所述可回收包装材料提供至少约0.5的单位产率损失的亮度增益值。
40.一种方法，包括如下步骤: (a)提供经压延的可印刷材料，所述材料包含: 具有内表面和外表面的纸质基体； 位于所述纸质基体的外表面上的印刷接收层，其具有内表面和经压延的外表面，其中所述印刷接收层的内表面位于所述纸质基体的外表面上，并且经压延的印刷接收层外表面的帕克印刷平滑度值为约1.5或更低；和 水分阻挡增强层，其包含聚烯烃并且位于所述纸质基体的内表面上； (b)将包含一种或多种可能量固化单体的可能量固化涂料施加在经压延的印刷接收层外表面上；以及 (C)使可能量固化的单体固化以形成水分阻挡层，所述水分阻挡层包含一种或多种经能量固化的聚合物且位于经压延的印刷接收层外表面上，以提供水蒸汽传递速率为约500g/m2/天或更低的印刷包装材料。
41.根据权利要求40所述的方法，其中所述一种或多种经能量固化的聚合物是可回收的。
42.根据权利要求40所述的方法，其中所述印刷包装材料是可回收的。
43.根据权利要求40所述的方法，其中在步骤(b)中将所述可能量固化的涂料施加在整个印刷接收层外表面上。
44.根据权利要求40所述的方法，其中在步骤(b)中将所述可能量固化的涂料施加在整个经压延的印刷接收层外表面上。
45.根据权利要求40所述的方法，其包括如下另一步骤:(d)在步骤(c)之前，将印刷着色剂沉积在经压延的印刷接收层外表面上以形成一个或多个印刷区。
46.根据权利要求45所述的方法，其中步骤(a)的印刷接收层是油墨接收层，并且在步骤(d)中沉积的印刷着色剂是油墨。
47.根据权利要求46所述的方法，其中步骤(d)通过将油墨柔板印刷在印刷接收层外表面上来实施，并且步骤(b)通过将可能量固化的涂料柔板印刷在印刷接收层外表面上来实施。
48.根据权利要求47所述的方法，其中步骤(b)通过柔板印刷可能量固化的涂料来实施，所述涂料按赞恩杯测试测量的粘度为约10至约60秒。
49.根据权利要求48所述的方法，其中步骤(b)通过柔板印刷可能量固化的涂料来实施，所述涂料的粘度为约20至约60秒。
50.根据权利要求40所述的方法，其中步骤(c)通过光引发固化一种或多种可光引发固化的单体来实施。
51.根据权利要求40所述的方法，其中步骤(c)通过电子束固化一种或多种可电子束固化的单体来实施。
52.根据权利要求40所述的方法，其中步骤(c)通过热固化一种或多种可热固化的单体来实施。
53.根据权利要求40所述的方法，其中经压延的可印刷材料还包括卷曲控制层，所述卷曲控制层处在纸质基体的内表面与水分阻挡增强层之间。
54.根据权利要求53所述的方法，其中所述水分阻挡增强层位于所述卷曲控制层上。
55.根据权利要求54所述的方法，其中经压延的可印刷材料还包括位于所述内表面上的内表面纸上浆层，所述卷曲控制层位于所述内表面纸上浆层上。`
56.根据权利要求40所述的方法，其中所述水分阻挡增强层位于所述纸质基体的内表面上。
57.一种方法，包括如下步骤: (a)提供未卷绕的可印刷材料，所述材料包含: 具有外表面和内表面的纸质基体； 具有内表面和外表面的印刷接收层，其中所述印刷接收层的内表面位于所述纸质基体的外表面上，并且所述印刷接收层外表面的帕克印刷平滑度值为约1.5或更低；和 水分阻挡增强层，其包含聚烯烃并且位于所述纸质基体的内表面上； (b)将印刷着色剂沉积在所述印刷接收层外表面上以形成一个或多个印刷区来提供印刷材料； (c)将包含一种或多种可能量固化单体的可能量固化涂料施加在印刷材料包括印刷区的印刷接收层外表面上，以提供经涂布的印刷材料；以及 (d)使可能量固化的单体固化以形成水分阻挡层，所述水分阻挡层包含一种或多种经能量固化的聚合物且位于经涂布的印刷接收层外表面上，以提供水蒸汽传递速率为约500g/m2/天或更低的印刷包装材料； 其中步骤(a)至(d)作为单程操作实施，并且在实施步骤(c)之前不卷起印刷材料，在实施步骤(d)之前不卷起步骤(C)经涂布的材料。
58.根据权利要求57所述的方法，其中步骤(a)的纸质基体包含可回收的纸纤维，并且步骤(C)中提供的印刷包装材料是可回收的印刷包装材料。
59.根据权利要求57所述的方法，其中在步骤(c)中将所述可能量固化的涂料施加在整个印刷接收层外表面上。
60.根据权利要求57所述的方法，其中步骤(a)的印刷接收层是油墨接收层，并且步骤(b)的印刷着色剂是油墨。
61.根据权利要求60所述的方法，其中步骤(b)通过将油墨柔板印刷在印刷接收层外表面上来实施，并且步骤(c)通过将可能量固化的涂料柔板印刷在印刷接收层外表面上来实施。
62.根据权利要求61所述的方法，其中步骤(c)通过柔板印刷可能量固化的涂料来实施，所述涂料按赞恩杯测试测量的粘度为约10至约60秒。
63.根据权利要求62所述的方法，其中步骤(c)通过柔板印刷可能量固化的涂料来实施，所述涂料的粘度为20至约60秒。
64.根据权利要求57所述的方法，其中步骤(c)通过光引发固化一种或多种可光引发固化的单体来实施。
65.根据权利要求57所述的方法，其中步骤(c)通过电子束固化一种或多种可电子束固化的单体来实施。
66.根据权利要求57所述的方法，其中步骤(c)通过热固化一种或多种可热固化的单体来实施。
67.根据权利要求57所述的方法，其包括另一步骤:(e)将印刷包装材料卷成卷。
68.根据权利要求57所述的方法，其中未卷绕的可印刷材料还包括卷曲控制层，所述卷曲控制层处在纸质基体的内表面与水分阻挡增强层之间。
69.根据权利要求68所述的方法，其中所述水分阻挡增强层位于所述卷曲控制层上。
70.根据权利要求69所述的方法，其中未卷绕的可印刷材料还包括位于所述内表面上的内表面纸上浆层，所述卷曲控制层位于所述内表面纸上浆层上。
71.根据权利要求57所述的方法，其中所述水分阻挡增强层位于所述纸质基体的内表面上。
全文摘要
本发明提供一种包装材料形式的制品，该包装材料的水蒸气传递速率为约500g/m2/天或更低。该包装材料具有纸质基体和位于纸质基体外表面上的印刷接收层。该包装材料还具有位于印刷接收层上的水分阻挡层。该水分阻挡层由一种或多种经能量固化的聚合物形成。而且，本发明还提供这些包装材料，包括印刷包装材料的制备方法。
文档编号D21H27/10GK103201427SQ201180053269
公开日2013年7月10日 申请日期2011年11月7日 优先权日2010年11月5日
发明者D·W·安德森, P·L·尤因, T·J·布拉德福德, M·J·墨菲 申请人:国际纸业公司