CN113039252A - 用于图形的通用可印刷面涂层 - Google Patents

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Abstract

公开了包含面涂层的涂布的衬底。所述涂布的衬底可基本上不含PVC，同时具有与包含PVC的涂布的衬底相当的性能。所述面涂层可包含基础聚合物，所述基础聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮共聚物，诸如聚乙烯吡咯烷酮/乙酸乙烯酯。所述基础聚合物还可包括阳离子型丙烯酸系树脂。所述面涂层还可包含颜料体系和任选的交联体系。

Description

用于图形的通用可印刷面涂层
相关申请的交叉引用
本申请要求对2018年9月13日提交的印度专利申请号201811034610的优先权，所述印度专利申请以引用方式整体并入本文。
技术领域
本公开大体上涉及用于图形的通用可印刷面涂层制剂，并且特别涉及包含基础聚合物、颜料体系和交联体系的面涂层制剂。本公开还涉及涂布有所述面涂层制剂的衬底。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)膜在过去已被广泛用于许多促销和广告活动，诸如户外图形应用。此类应用包括标志、横幅、车队营销图形、建筑和墙壁覆盖物、消费品标签和其他压敏产品。然而，近年来，人们对使用基于PVC的产品的环境和健康影响和作用的认识已显著提高。目前，存在从消费者营销、促销和广告产品流中减少或甚至消除基于PVC的产品的运动。
传统上，宽格式印刷(包括基于环保溶剂的油墨印刷和溶剂基油墨印刷)依赖于基于PVC的层，这是由于它们因PVC的可塑性所致的颜料固定。基于PVC的层还对下面的层(诸如聚丙烯、聚乙烯和其他非PVC介质)具有良好的锚定。已努力通过使用不同的面涂层或底漆层来替代基于PVC的层。
美国专利号6,872,787公开了在纺织品材料上的喷墨印刷，尤其是用于将单一的喷墨接受层涂布到未涂胶的纺织品(诸如帆布、聚酯、亚麻和它们的共混物)上的组合物，其接受使用染料和颜料油墨的喷墨印刷，并产生耐水的浓色。
美国专利号6,458,888公开了用于含水或含醇组合物中的流变改性剂。流变改性剂包括以下的含水两相聚合物组合物：5-75重量％的(a)水溶性聚合物和(c)25-95重量％的水，所述水溶性聚合物具有(b)所述聚合物基本上均匀分散于其中的原位形成的、基本上水不溶性的树脂粒子。美国专利号6,548,597也公开了含水聚合物组合物，所述含水聚合物组合物在被施加到衬底后，形成透明到半透明的膜，所述含水聚合物组合物包含5-75重量％的(a)水溶性聚合物和(c)25-95重量％的水，所述水溶性聚合物具有(b)所述聚合物基本上均匀分散于其中的原位形成的、基本上水不溶性的树脂粒子。
美国公开号2016/0059607公开了用于在衬底上形成调色剂接受涂层的涂料组合物，所述涂料组合物含有聚合物和(d)溶剂，所述聚合物包含：(a)N-乙烯基酰胺单体、(b)乙酸乙烯酯单体、(c)包含环醚的取代或未取代的单体。所述涂料组合物可进一步包含(e)非反应性疏水单体。该公开还提供了涂布有调色剂接受涂料的衬底。
美国专利号8,808,815公开了喷墨接受制品，其包括其上具有涂料的衬底，所述涂料包含乙烯基内酰胺聚合物或共聚物和由溶剂涂布的聚合物树脂稀释剂。优选的乙烯基内酰胺共聚物是聚乙烯基己内酰胺(PVCap)-乙酸乙烯酯(VA)。还公开了用于在衬底上形成喷墨接收涂层的基于溶剂的组合物，其包含：(i)乙烯基内酰胺聚合物或共聚物；(ii)溶剂；(iii)任选地，颜料；和(iv)聚合物树脂稀释剂。
仍然需要不包含PVC但能获得可接受的颜料固定、户内和户外性能以及对下面的层或膜的锚定的衬底。本公开包括用于印刷的改善的面涂层制剂，其包含基础聚合物、颜料体系和交联体系，该制剂被锚定到下面的非PVC层或膜。
发明内容
在实施方案中，本公开涉及涂布的衬底，其包括如下衬底：在所述衬底的至少一个表面上具有面涂层，其中所述面涂层包含基础聚合物、颜料体系和任选的交联体系，所述基础聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮共聚物和阳离子型丙烯酸系树脂。所述面涂层和衬底可基本上不含聚氯乙烯。所述面涂层可包含印刷标记或图像标记。所述面涂层可包含基于所述面涂层的总重量25wt.％到80wt.％的基础聚合物。所述面涂层可包含基于所述面涂层的总重量1wt.％到20wt.％的聚乙烯吡咯烷酮共聚物。所述聚乙烯吡咯烷酮共聚物可包含聚乙烯吡咯烷酮和乙酸乙烯酯。所述基础聚合物可包含基于所述面涂层的总重量20wt.％到60wt.％的阳离子型丙烯酸系树脂。所述阳离子型丙烯酸系树脂可以是具有羟基官能团的高分子量阳离子型稳定化聚合物。所述颜料体系可包含颜料、填充剂和粘结剂。所述填充剂可以是二氧化硅。所述粘结剂可以是金属氧化物。所述颜料体系可包含基于所述颜料体系的总重量0.01wt.％到30wt.％的颜料。所述颜料体系可包含基于所述颜料体系的总重量0.01wt.％到30wt.％的填充剂。所述颜料体系可包含基于所述颜料体系的总重量0.01wt.％到30wt.％的金属氧化物。所述制剂可包含0.01wt.％到30wt.％的颜料体系。所述交联体系可包含环氧交联剂。
在另一实施方案中，本公开涉及形成涂布的衬底的方法，所述方法包括：提供衬底；提供面涂层制剂，所述面涂层制剂包含基础聚合物、颜料体系、任选的交联体系、和水，所述基础聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮共聚物和阳离子型树脂；将所述面涂层制剂施加到所述衬底的至少一个表面上；以及干燥所述衬底上的所述面涂层制剂以形成涂布的衬底；其中将所述面涂层制剂以1到20gsm涂布到所述衬底上。可将所述面涂层制剂凹版涂布、刮刀涂布或迈耶棒涂布到所述衬底上。可在将所述面涂层制剂施加到所述衬底之前，对所述面涂层制剂进行电晕处理。所述面涂层和衬底基本上不含聚氯乙烯。所述方法可进一步包括在所述面涂层上印刷文本或图像。所述制剂可包含基于所述面涂层制剂(不包括水)的总重量25wt.％到80wt.％的基础聚合物。所述制剂可包含基于所述面涂层制剂(不包括水)的总重量1wt.％到20wt.％的聚乙烯吡咯烷酮共聚物。所述聚乙烯吡咯烷酮共聚物可包含聚乙烯吡咯烷酮和乙酸乙烯酯。所述基础聚合物可包含基于所述面涂层制剂(不包括水)的总重量20wt.％到60wt.％的阳离子型丙烯酸系树脂。所述阳离子型丙烯酸系树脂可以是具有羟基官能团的高分子量阳离子型稳定化聚合物。所述颜料体系可包含颜料、填充剂和粘结剂。所述填充剂可以是二氧化硅。所述粘结剂可以是金属氧化物。所述颜料体系可包含基于所述颜料体系的总重量0.01wt.％到30wt.％的颜料。所述颜料体系可包含基于所述颜料体系的总重量0.01wt.％到30wt.％的填充剂。所述颜料体系可包含基于所述颜料体系的总重量0.01wt.％到30wt.％的金属氧化物。所述制剂可包含基于所述面涂层制剂(不包括水)的总重量0.01wt.％到30wt.％的颜料体系。所述交联体系可包含环氧交联剂。
具体实施方式
现在将更全面地描述本公开。本公开可以许多不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文所述的实施方案；相反，提供这些实施方案使得本公开将满足适用的法律要求。除非上下文另有明确规定，否则如本说明书和所附权利要求书中所用的单数形式“一(a、an)”、“所述”包括复数个指代物。
在一些实施方案中，本公开包括涂布的衬底。衬底可基本上不含聚氯乙烯(PVC)，但展现出期望的颜料固定、户内和户外性能、以及面涂层对下面的非PVC衬底的锚定。涂布的衬底在衬底的至少一个表面上涂布有面涂层。根据本公开的某些实施方案，面涂层也基本上不含PVC。面涂层包含基础聚合物、颜料体系和交联体系。基础聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮共聚物，诸如聚乙烯吡咯烷酮/乙酸乙烯酯(PVP/VA)共聚物。基础聚合物还可包括阳离子型丙烯酸系树脂，例如高分子量阳离子型丙烯酸系树脂。根据本公开的面涂层允许使用非PVC衬底，因为面涂层对非PVC衬底具有良好的锚定，同时还获得良好的颜料固定。因此，本公开还涉及可涂布到衬底(例如非PVC衬底)上的面涂层制剂。
面涂层制剂
如本文所解释的，本公开涉及涂布的衬底，其中所述衬底涂布有面涂层。用于形成面涂层的面涂层制剂包含基础聚合物、颜料体系和交联体系。面涂层制剂是含水的，尽管本文的重量百分比是指不包括水的组分的总量。将水添加到其他组分中以允许其他组分分散于水中，并且允许将面涂层制剂均匀地施加到衬底。如本文进一步所述，然后干燥面涂层制剂，基本上去除所有水，例如，在干燥的面涂层中残留小于0.001wt.％的水。当制备面涂层制剂时，水可以基于面涂层制剂总重量的10wt.％到90wt.％存在。添加的水的量取决于涂布的面涂层的期望的固体百分比、期望的粘度、涂布方法、期望的涂层重量和干燥能力。例如，如果涂布方法是辊涂，则与棒涂相比，期望更大的固体百分比。
本公开有益地使用包括聚乙烯吡咯烷酮共聚物和阳离子型丙烯酸系树脂的基础聚合物。就下限来说，面涂层制剂可包含基于面涂层制剂中除水之外的组分的总重量至少25wt.％(例如至少30wt.％、至少35wt.％、至少40wt.％或至少45wt.％)的基础聚合物。就上限来说，面涂层制剂可包含基于面涂层制剂中除水之外的组分的总重量不超过80wt.％(例如不超过75wt.％、不超过70wt.％、不超过65wt.％、不超过60wt.％或不超过55wt.％)的基础聚合物。就范围来说，面涂层制剂可包含基于面涂层制剂的除水之外的组分的总重量25wt.％到80wt.％(例如30wt.％到75wt.％、40wt.％到70wt.％、35wt.％到65wt.％、40wt.％到60wt.％或45wt.％到55wt.％)的基础聚合物。
用于本公开中的适合的聚乙烯吡咯烷酮共聚物可包括但不限于聚乙烯吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物(PVP/VA)。示例性的PVP/VA共聚物是
Figure BDA0003062435740000051
64P。另外的示例性共聚物包括PVP K 90、PVP K 30、PVP/VA637和PVP/VA 730。
就下限来说，面涂层制剂可包含基于面涂层制剂中除水之外的组分的总重量至少1wt.％(例如至少3wt.％、至少5wt.％、至少7.5wt.％或至少10wt.％)的聚乙烯吡咯烷酮共聚物。就上限来说，面涂层制剂可包含基于面涂层制剂中除水之外的组分的总重量不超过30wt.％(例如不超过27.5wt.％、不超过25wt.％、不超过22.5wt.％或不超过20wt.％)的聚乙烯吡咯烷酮共聚物。就范围来说，面涂层制剂可包含基于面涂层制剂的除水之外的组分的总重量1wt.％到30wt.％(例如3wt.％到27.5wt.％、5wt.％到25wt.％、7.5wt.％到22.5wt.％或10wt.％到20wt.％)的聚乙烯吡咯烷酮共聚物。
如本文所述，基础聚合物还包括阳离子型丙烯酸系树脂。不受理论的约束，相信通过包含阳离子型树脂，与不含阳离子型树脂的面涂层相比，所述面涂层具有改善的对阴离子型膜的接受性并且具有改善的粘附性和耐久性。阳离子型丙烯酸系树脂允许阴离子型油墨被吸引到阳离子型丙烯酸系树脂，使油墨固定和图像形成得以改善。在一些方面，阳离子型丙烯酸系树脂是高分子量稳定化的阳离子型丙烯酸系树脂，例如，作为高分子量阳离子型丙烯酸系树脂销售的阳离子型丙烯酸系树脂。阳离子型丙烯酸系树脂可具有羟基官能团。示例性的阳离子型丙烯酸系树脂包括由Gellner Industries LLC出售的那些，诸如
Figure BDA0003062435740000061
KX 63和KX 90。在另外的实施方案中，阳离子型丙烯酸系树脂不需要具有羟基官能团，因此不包括交联体系。不具有羟基官能团的示例性阳离子型丙烯酸系树脂是由Worlee GmbH出售的
Figure BDA0003062435740000062
Print 809。
就下限来说，面涂层制剂可包含基于面涂层制剂中除水之外的组分的总重量至少30wt.％(例如至少32.5wt.％、至少35wt.％、至少37.5wt.％或至少40wt.％)的阳离子型丙烯酸系树脂。就上限来说，面涂层制剂可包含基于面涂层制剂中除水之外的组分的总重量不超过70wt.％(例如不超过67.5wt.％、不超过65wt.％、不超过62.5wt.％或不超过60wt.％)的阳离子型丙烯酸系树脂。就范围来说，面涂层制剂可包含基于面涂层制剂的除水之外的组分的总重量30wt.％到70wt.％(例如32.5wt.％到67.5wt.％、35wt.％到65wt.％或40wt.％到60wt.％)的阳离子型丙烯酸系树脂。
如本文所述，面涂层制剂包含颜料体系。可取决于期望的面涂层外观来选择颜料体系的组分。颜料体系也有助于面涂层的油墨接受性和颜料固定。就下限来说，面涂层制剂可包含基于面涂层制剂中干组分的总重量至少0.01wt.％(例如至少0.05wt.％、至少0.1wt.％、至少0.5wt.％或至少1wt.％)的颜料体系。就上限来说，面涂层制剂可包含基于面涂层制剂中除水之外的组分的总重量不超过40wt.％(例如不超过37.5wt.％、不超过35wt.％、不超过32.5wt.％或不超过30wt.％)的颜料体系。就范围来说，面涂层制剂可包含基于面涂层制剂的除水之外的组分的总重量0.01wt.％到40wt.％(例如32.5wt.％到67.5wt.％、35wt.％到65wt.％或40wt.％到60wt.％)的颜料体系。
本文所述的颜料体系可包含颜料、填充剂和粘结剂。一种示例性的颜料体系包含高岭粘土、煅制二氧化硅和沉淀二氧化硅。颜料可以是赋予最终的面涂层期望颜色的任何已知颜料。在一些方面，面涂层理想地为不透明的。在此类方面，可使用二氧化钛或高岭粘土(诸如Ansilex 93)作为颜料。在一些方面，高岭粘土由于其吸收油墨和改善颜料固定的能力而可用作颜料。另外，高岭粘土可具有相对精细的粒径并且可比二氧化钛更容易分散。
就下限来说，面涂层制剂可包含基于颜料体系的总重量至少0.01wt.％(例如至少0.05wt.％、至少0.1wt.％、至少0.5wt.％或至少1wt.％)的颜料。就上限来说，面涂层制剂可包含基于颜料体系的总重量不超过40wt.％(例如不超过37.5wt.％、不超过35wt.％、不超过32.5wt.％或不超过30wt.％)的颜料。就范围来说，面涂层制剂可包含基于颜料体系的总重量0.01wt.％到40wt.％(例如0.05wt.％到37.5wt.％、0.1wt.％到35wt.％、0.5wt.％到32.5wt.％或1wt.％到30wt.％)的颜料。
如本文所述，颜料体系可进一步包含填充剂。通常，填充剂是具有至少1m2/g的表面积的那些填充剂。在另一实施方案中，填充剂的表面积大于5m2/g，或大于10m2/g，或大于20m2/g。在另一实施方案中，填充剂是具有大于200m2/g的表面积的那些填充剂。通过BET(描述于J.American Chemical Society第60卷，第309页(1938)中的Brunauer、Emmett和Teller方法)来确定填充剂的表面积。该方法基于气态氮的吸附。
代表性的填充剂可包括滑石、碳酸钙、有机粘土、玻璃纤维、大理石粉尘、水泥粉尘、长石、二氧化硅或玻璃、煅制二氧化硅、硅酸盐、氧化铝、各种磷化合物、溴化铵、二氧化钛、三氧化锑、三氧化锑、氧化锌、硼酸锌、硫酸钡、硅酮、硅酸铝、硅酸钙、玻璃微球、白垩、云母、粘土、硅灰石、八钼酸铵、膨胀化合物和这些材料中的两种或更多种的混合物。填充剂还可携带或含有各种表面涂料或处理剂，诸如硅烷、脂肪酸等。其他填充剂还可包括阻燃剂，诸如卤化有机化合物。在一些方面，填充剂包括无机材料，并且包括二氧化硅，诸如无定形二氧化硅、煅制二氧化硅、胶态二氧化硅、沉淀二氧化硅和硅胶。另外的填充剂包括二氧化硅、粘土、碱土金属的硫酸盐或碳酸盐、碱土金属或过渡金属的氧化物或氢氧化物。在一个实施方案中，填充剂是具有至少约40m2/g、或至少60m2/g或至少约100m2/g的表面积的二氧化硅。在另一实施方案中，填充剂是具有至少150m2/g、或至少约200m2/g或至少约250m2/g的表面积的二氧化硅。在一些方面，填充剂是煅制二氧化硅或沉淀二氧化硅。
就下限来说，面涂层制剂可包含基于颜料体系的总重量至少0.01wt.％(例如至少0.05wt.％、至少0.1wt.％、至少0.5wt.％或至少1wt.％)的填充剂。就上限来说，面涂层制剂可包含基于颜料体系的总重量不超过40wt.％(例如不超过37.5wt.％、不超过35wt.％、不超过32.5wt.％或不超过30wt.％)的填充剂。就范围来说，面涂层制剂可包含基于颜料体系的总重量0.01wt.％到40wt.％(例如0.05wt.％到37.5wt.％、0.1wt.％到35wt.％、0.5wt.％到32.5wt.％或1wt.％到30wt.％)的填充剂。
颜料体系可进一步包含粘结剂。在一些方面，粘结剂和填充剂可以是实现两种功能的相同组分。在其他方面，即使在功能上存在一些重叠，粘结剂也是与填充剂不同的组分。粘结剂可以是金属氧化物，诸如氧化铝。氧化铝可以是煅制的，诸如作为
Figure BDA0003062435740000081
C出售的氧化铝。
就下限来说，面涂层制剂可包含基于颜料体系的总重量至少0.01wt.％(例如至少0.05wt.％、至少0.1wt.％、至少0.5wt.％或至少1wt.％)的粘结剂。就上限来说，面涂层制剂可包含基于颜料体系的总重量不超过40wt.％(例如不超过37.5wt.％、不超过35wt.％、不超过32.5wt.％或不超过30wt.％)的粘结剂。就范围来说，面涂层制剂可包含基于颜料体系的总重量0.01wt.％到40wt.％(例如0.05wt.％到37.5wt.％、0.1wt.％到35wt.％、0.5wt.％到32.5wt.％或1wt.％到30wt.％)的粘结剂。
面涂层制剂还可包含交联体系。交联体系包括赋予面涂层机械强度以及耐化学性和耐候性的交联剂。交联体系可包含环氧交联剂，诸如由缩水甘油基的醚化制得的多官能环氧树脂。示例性的交联剂包括Denacoll 614B和Erisys GE60。在一些方面，交联剂是山梨糖醇聚缩水甘油基醚。
就下限来说，面涂层制剂可包含基于除水之外的组分的总重量至少0.01wt.％(例如至少0.05wt.％、至少0.1wt.％、至少0.5wt.％或至少1wt.％)的交联剂。就上限来说，面涂层制剂可包含基于除水之外的组分的总重量不超过10wt.％(例如不超过7.5wt.％、不超过5wt.％、不超过3.5wt.％或不超过3wt.％)的交联剂。就范围来说，面涂层制剂可包含基于颜料体系的总重量0.01wt.％到10wt.％(例如0.05wt.％到7.5wt.％、0.1wt.％到5wt.％、0.5wt.％到3.5wt.％或1wt.％到3wt.％)的交联剂。
颜料与粘结剂的比率可以是1:2到3:1，例如1:1.5到3:1、1:1到2:1或1:1到1.5:1。
在一些方面，面涂层制剂可进一步包含蜡。蜡可有助于改善耐刮擦性。在一个实施方案中，蜡中的粒子的尺寸小于5微米，例如小于0.5微米。蜡或蜡混合物的熔点优选在50到150℃范围。另外，微分散体中的粒子可含有少量的油性或糊状脂肪添加剂、一种或多种表面活性剂和一种或多种常见的脂溶性活性成分。蜡包括基于PE/HDPE的阳离子型蜡。蜡的熔点可以是至少100℃，例如至少110℃、至少120℃或至少130℃。与具有较低熔点的蜡相比，使用具有此类熔点的蜡可提供改善的抗粘连性质。另外，与具有较低熔点的蜡相比，使用具有此类熔点的蜡可导致改善的耐磨损性和耐刮擦性。
就下限来说，面涂层制剂可包含基于面涂层制剂中除水之外的组分的总重量至少0.01wt.％(例如至少0.05wt.％、至少0.1wt.％、至少0.5wt.％或至少1wt.％)的蜡。就上限来说，面涂层制剂可包含基于面涂层制剂中除水之外的组分的总重量不超过30wt.％(例如不超过27.5wt.％、不超过25wt.％、不超过22.5wt.％或不超过20wt.％)的蜡。就范围来说，面涂层制剂可包含基于面涂层制剂的除水之外的组分的总重量0.01wt.％到40wt.％(例如0.05wt.％到27.5wt.％、0.1wt.％到25wt.％、0.5wt.％到22.5wt.％或1wt.％到20wt.％)的蜡。
形成涂布的衬底
面涂层制剂一旦被制备，则可被涂布到衬底上。如果可能的话，可在一侧、两侧或更多侧涂布衬底。如本文所述，衬底优选不含PVC的衬底。示例性的不含PVC的衬底包括聚丙烯衬底和聚乙烯衬底。衬底在材料或厚度上不受特别限制，只要它不含PVC即可。在一些方面，衬底可以是PE、HDPE、PP、BOPP、PET或其他已知的衬底。
可通过各种涂布方法将面涂层制剂涂布到衬底上，所述涂布方法包括凹版涂布、迈耶棒涂布和/或刮刀涂布。在一些方面，在将面涂层制剂涂布到衬底(诸如膜)上之前，对所述衬底(诸如膜)进行电晕处理。此类电晕处理可增加膜的表面能，使面涂层在膜上的粘附性得以改善。可将面涂层制剂以1到20gsm(例如5到15gsm或5到10gsm)的涂层重量涂布到衬底上。可确定面涂层重量以将对面涂层的可印刷性以及基于存在于油墨中的溶剂对油墨的可接受干燥最大化。
最终的面涂层组合物与上述干燥组分基本上相同，因为干燥组分不包括添加到面涂层制剂中的任何水。
同样如上文所述，面涂层可接受标记贯通的印刷(例如，穿透印刷)或在其上的印刷(例如，印刷标记位于面涂层的表面上或面涂层内)。此外，某些实施方案可包括印刷标记。印刷标记可以文字、数字、图案、设计、条形码或其他形式的人或机器可读图形的形式传达或提供各种信息。可将印刷标记施加到标签的第一层或最外层的第一表面或最外表面，诸如对环境开放的表面。根据本公开的某些实施方案的标签的第一层或最外层可包括面涂层。在这方面，印刷标记可通过许多不同的常规工艺中的任一种来施加，所述常规工艺诸如柔性版印刷、凸版印刷、丝网印刷、凹版印刷、照相印刷或其他适合的工艺。对于按需印刷(print-on-demand)应用，热转印工艺可应用所述印刷，但也可使用其他方法，诸如点阵印刷或喷墨印刷。对于预印刷应用，如果期望，可使用紫外油墨、含水油墨或溶剂油墨。可使用用于印刷信息的油墨或其他物质的任何适合的化学组成。在一些实施方案中，应当选择油墨或物质以产生与面涂层相容的印刷图案，诸如充分粘附到面涂层以允许合理的持久度的印刷图案。在一些方面，通过环保溶剂印刷、溶剂印刷或喷墨印刷来施加印刷标记。
涵盖以下实施方案。涵盖特征和实施方案的所有组合。
实施方案1：一种涂布的衬底，其包括衬底，所述衬底所述在其至少一个表面上具有面涂层，其中所述面涂层包含基础聚合物和颜料体系，所述基础聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮共聚物和阳离子型丙烯酸系树脂。
实施方案2：根据实施方案1所述的实施方案，其中所述面涂层和衬底基本上不含聚氯乙烯。
实施方案3：根据实施方案1-2中任一项所述的实施方案，其中所述面涂层包括印刷标记或图像标记。
实施方案4：根据实施方案1-3的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述面涂层包含基于所述面涂层的总重量25wt.％到80wt.％的基础聚合物。
实施方案5：根据实施方案1-4的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述面涂层包含基于所述面涂层的总重量1wt.％到20wt.％的聚乙烯吡咯烷酮共聚物。
实施方案6：根据实施方案1-5的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述聚乙烯吡咯烷酮共聚物包含聚乙烯吡咯烷酮和乙酸乙烯酯。
实施方案7：根据实施方案1-6的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述基础聚合物包含基于所述面涂层的总重量20wt.％至60wt.％的阳离子型丙烯酸系树脂。
实施方案8：根据实施方案1-7的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述阳离子型丙烯酸系树脂是具有羟基官能团的高分子量阳离子型稳定化聚合物。
实施方案9：根据实施方案1-8的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述颜料体系包含颜料、填充剂和粘结剂。
实施方案10：根据实施方案9所述的实施方案，其中所述填充剂是二氧化硅。
实施方案11：根据实施方案9-10的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述粘结剂是金属氧化物。
实施方案12：根据实施方案1-11的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述颜料体系包含基于所述颜料体系的总重量0.01wt.％到30wt.％的颜料。
实施方案13：根据实施方案1-12的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述颜料体系包含基于所述颜料体系的总重量0.01wt.％到30wt.％的填充剂。
实施方案14：根据实施方案1-13的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述颜料体系包含基于所述颜料体系的总重量0.01wt.％到30wt.％的金属氧化物。
实施方案15：根据实施方案1-14的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述制剂包含基于所述面涂层的总重量0.01wt.％到30wt.％的颜料体系。
实施方案16：根据实施方案1-15的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述制剂进一步包含交联体系。
实施方案17：一种形成涂布的衬底的方法，所述方法包括：提供衬底；提供面涂层制剂，所述面涂层制剂包含基础聚合物、颜料体系和水，所述基础聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮共聚物和阳离子型树脂；将所述面涂层制剂施加到所述衬底的至少一个表面上；以及干燥所述衬底上的所述面涂层制剂以形成涂布的衬底；其中将所述面涂层制剂以1到20gsm涂布到所述衬底上。
实施方案18：根据实施方案17所述的实施方案，其中将所述面涂层制剂凹版涂布、刮刀涂布或迈耶棒涂布到所述衬底上。
实施方案19：根据实施方案17-18的实施方案中任一项所述的实施方案，其中在将所述面涂层制剂施加到所述衬底之前，对所述面涂层制剂进行电晕处理。
实施方案20：根据实施方案17-19的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述面涂层和衬底基本上不含聚氯乙烯。
实施方案21：根据实施方案17-20的实施方案中任一项所述的实施方案，其进一步包括在所述面涂层上印刷文本或图像。
实施方案22：根据实施方案17-21的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述制剂包含基于不包括水的所述面涂层制剂的总重量25wt.％到80wt.％的基础聚合物。
实施方案23：根据实施方案17-22的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述制剂包含基于不包括水的所述面涂层制剂的总重量1wt.％到20wt.％的聚乙烯吡咯烷酮共聚物。
实施方案24：根据实施方案17-23的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述聚乙烯吡咯烷酮共聚物包含聚乙烯吡咯烷酮和乙酸乙烯酯。
实施方案25：根据实施方案17-24的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述基础聚合物包含基于不包括水的所述面涂层制剂的总重量20wt.％到60wt.％的阳离子型丙烯酸系树脂。
实施方案26：根据实施方案17-25的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述阳离子型丙烯酸系树脂是具有羟基官能团的高分子量阳离子型稳定化聚合物。
实施方案27：根据实施方案17-26的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述颜料体系包含颜料、填充剂和粘结剂。
实施方案28：根据实施方案27所述的实施方案，其中所述填充剂是二氧化硅。
实施方案29：根据实施方案28-29的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述粘结剂是金属氧化物。
实施方案30：根据实施方案17-29的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述颜料体系包含基于所述颜料体系的总重量0.01wt.％到30wt.％的颜料。
实施方案31：根据实施方案17-30的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述颜料体系包含基于所述颜料体系的总重量0.01wt.％到30wt.％的填充剂。
实施方案32：根据实施方案17-31的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述颜料体系包含基于所述颜料体系的总重量0.01wt.％到30wt.％的金属氧化物。
实施方案33：根据实施方案17-32的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述制剂包含基于不包括水的所述面涂层制剂的总重量0.01wt.％到30wt.％的颜料体系。
实施方案34：根据实施方案17-33的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述制剂进一步包含交联体系。
实施方案35：一种面涂层，其包含基础聚合物和颜料体系，其中所述基础聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮共聚物和阳离子型丙烯酸系树脂。
实施方案36：根据实施方案35所述的实施方案，其中所述面涂层进一步包含颜料体系。
实施方案37：根据实施方案35-36中任一项所述的实施方案，其中所述面涂层基本上不含聚氯乙烯。
实施方案38：根据实施方案35-37的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述面涂层包含基于所述面涂层的总重量25wt.％到80wt.％的基础聚合物。
实施方案39：根据实施方案35-38的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述面涂层包含基于所述面涂层的总重量1wt.％到20wt.％的聚乙烯吡咯烷酮共聚物。
实施方案40：根据实施方案35-39的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述聚乙烯吡咯烷酮共聚物包含聚乙烯吡咯烷酮和乙酸乙烯酯。
实施方案41：根据实施方案35-40的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述基础聚合物包含基于所述面涂层的总重量20wt.％至60wt.％的阳离子型丙烯酸系树脂。
实施方案42：根据实施方案35-41的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述阳离子型丙烯酸系树脂是具有羟基官能团的高分子量阳离子型稳定化聚合物。
实施方案43：根据实施方案36-42的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述颜料体系包含颜料、填充剂和粘结剂。
实施方案44：根据实施方案43所述的实施方案，其中所述填充剂是二氧化硅。
实施方案45：根据实施方案43-44的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述粘结剂是金属氧化物。
实施方案46：根据实施方案36-45的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述颜料体系包含基于所述颜料体系的总重量0.01wt.％到30wt.％的颜料。
实施方案47：根据实施方案36-46的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述颜料体系包含基于所述颜料体系的总重量0.01wt.％到30wt.％的填充剂。
实施方案48：根据实施方案36-47的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述颜料体系包含基于所述颜料体系的总重量0.01wt.％到30wt.％的金属氧化物。
实施方案49：根据实施方案36-48的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述制剂包含基于所述面涂层的总重量0.01wt.％到30wt.％的颜料体系。
实施方案50：根据实施方案35-49的实施方案中任一项所述的实施方案，其中所述制剂进一步包含交联体系。
实施方案51：根据实施方案1-50中任一项所述的实施方案，其中所述阳离子型丙烯酸系树脂不具有羟基官能团，并且其中不包括交联体系。
实施例
鉴于以下非限制性实施例，将更好地理解本公开。
实施例1
制备具有如表1中所示组分的面涂层制剂。
Figure BDA0003062435740000171
将面涂层制剂涂布到相同的聚乙烯膜上并干燥。然后，以三种不同的速度将颜色CMYK印刷到单独的膜的单独的面涂层上：100m/min、120m/min和150m/min。
将一段3M Scotch MagicTM带施加到每个面涂层上并移除。面涂层保留油墨并通过对各印刷速度的测试。
然后将相同的面涂层制剂涂布到三个相同的聚乙烯膜上。然后将涂布的衬底分别在60℃、40℃和-20℃老化，各一周。即使在老化之后，在每个涂布的衬底上的面涂层也通过了3M Scotch MagicTM带测试，表明老化之后膜的良好油墨锚定。
实施例2
制备具有以下组分的面涂层制剂：
Figure BDA0003062435740000181
比较实施例A和样品1-8
制备以下比较实施例和实施例(样品1-8)。
Figure BDA0003062435740000191
实施例3
通过迈耶棒涂布将用于实施例2和样品实施例1-8的各制剂涂布到膜上，并且在烘箱中于110℃干燥5分钟。每种制剂的干燥涂层重量为12gsm。然后将涂布的样品保持室温固化24小时。然后使用环保溶剂印刷机在每种制剂上印刷。然后评价印刷的面涂层的各种特征。结果示于下文。
Figure BDA0003062435740000201
实施例4
如实施例3中所述涂布实施例2的面涂层制剂。然后使用两种不同的印刷机施加各种印刷重量。然后如下所示评价印刷性能。按1到3的等级评价性能，其中1指示差的性能，2指示中等的性能，并且3指示良好的性能。MDS是机器方向条痕(Machine DirectionalStreaks)的简写。
Figure BDA0003062435740000211
Figure BDA0003062435740000212
实施例5
制备具有以下组分的面涂层制剂：
Figure BDA0003062435740000213
Figure BDA0003062435740000221
如表7中所示，唯一需要的组分是PVP/VA共聚物、阳离子型丙烯酸系聚合物和水。阳离子型丙烯酸系聚合物不具有羟基官能团，因此不包含交联剂。然后将面涂层制剂涂布到聚乙烯膜上并老化一周。即使在老化之后，面涂层也通过了3M Scotch MagicTM带测试，表明老化之后膜的良好油墨锚定。
实施例6
除了将PVP/VA共聚物的量降到1.25wt.％之外，如表7中制备面涂层制剂。然后将面涂层制剂涂布在两种不同的衬底上：透明BOPP和白色PP。对于每种涂料，进行3M ScotchMagicTM测试。两种测试结果均表明10％的油墨剥离，这是可接受的结果。在制剂中这种相对较低量的PVP/VA共聚物实现了良好的油墨接受性和良好的油墨转移结果。
在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员可实施对本公开的这些和其他修改和变化，本公开的精神和范围在所附权利要求中被更具体地陈述。另外，应当理解，各种实施方案的方面可整体或部分地互换。此外，本领域普通技术人员将了解，前述描述仅作为示例，而并不旨在限制如在此类所附权利要求中进一步描述的本公开。因此，所附权利要求的精神和范围不应限于本文所包含的版本的示例性描述。

Claims (23)

1.一种面涂层，其包含基础聚合物和颜料体系，其中所述基础聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮共聚物和阳离子型丙烯酸系树脂。
2.根据权利要求1所述的面涂层，其中所述面涂层进一步包含颜料体系。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的面涂层，其中所述面涂层基本上不含聚氯乙烯。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的面涂层，其中所述面涂层包含基于所述面涂层的总重量25wt.％到80wt.％的基础聚合物。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的面涂层，其中所述面涂层包含基于所述面涂层的总重量1wt.％到20wt.％的聚乙烯吡咯烷酮共聚物。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的面涂层，其中所述聚乙烯吡咯烷酮共聚物包含聚乙烯吡咯烷酮和乙酸乙烯酯。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的面涂层，其中所述阳离子型丙烯酸系树脂不具有羟基官能团，并且进一步地，其中所述面涂层不包含交联剂。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的面涂层，其中所述阳离子型丙烯酸系树脂是具有羟基官能团的高分子量阳离子型稳定化聚合物。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的面涂层，其中所述基础聚合物包含基于所述面涂层的总重量20wt.％至60wt.％的阳离子型丙烯酸系树脂。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的面涂层，其中所述颜料体系包含颜料、填充剂和粘结剂。
11.根据权利要求9所述的面涂层，其中所述填充剂是二氧化硅。
12.根据权利要求10-11中任一项所述的面涂层，其中所述粘结剂是金属氧化物。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的面涂层，其中所述颜料体系包含基于所述颜料体系的总重量0.01wt.％到30wt.％的颜料。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的面涂层，其中所述颜料体系包含基于所述颜料体系的总重量0.01wt.％到30wt.％的填充剂。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的面涂层，其中所述颜料体系包含基于所述颜料体系的总重量0.01wt.％到30wt.％的金属氧化物。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的面涂层，其中所述制剂包含基于所述面涂层的总重量0.01wt.％到30wt.％的颜料体系。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的面涂层，其中所述制剂进一步包含交联体系。
18.一种涂布的衬底，其包括衬底，所述衬底在其至少一个表面上具有根据权利要求1-17中任一项所述的面涂层。
19.根据权利要求18所述的涂布的衬底，其中所述面涂层在其上包含印刷标记或图像标记。
20.一种形成根据权利要求18-19中任一项所述的涂布的衬底的方法，所述方法包括：
提供衬底；提供面涂层制剂，所述面涂层制剂包含基础聚合物、颜料体系和水，所述基础聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮共聚物和阳离子型树脂；
将所述面涂层制剂施加到所述衬底的至少一个表面上；以及
干燥所述衬底上的所述面涂层制剂以形成涂布的衬底；
其中将所述面涂层制剂以1到20gsm涂布到所述衬底上。
21.根据权利要求20所述的方法，其中通过凹版涂布、刮刀涂布或迈耶棒涂布将所述面涂层制剂施加到所述衬底。
22.根据权利要求20-21中任一项所述的方法，其中在将所述面涂层制剂施加到所述衬底之前，对所述面涂层制剂进行电晕处理。
23.根据权利要求20-22中任一项所述的方法，其进一步包括在所述面涂层上印刷文本或图像。
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