CN1246525C - 用作防护涂层的聚合物 - Google Patents

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Abstract

披露了使用聚合物作为纸张的防护涂层。这类聚合物提供了低的吸水率和水蒸气渗透率以及再浆化性。

Description

用作防护涂层的聚合物
本发明涉及在纸张的应用上使用聚合物作为防护涂层。防护涂层是指一种膜或涂层它可阻止油，水或潮气渗透入纸质产品中。防护涂层典型地是应用于卡片，纸板，瓦楞纸板，牛皮纸和成令的印刷纸上。
用纸制成的容器可用来运输水果，肉类，蔬菜，糖和类似物。有关这类容器的使用方面存在若干问题。一个问题是若在容器内运输的物品是潮湿的或者容器是暴露在雨中或潮湿的环境中，那么容器可能会变潮。暴露在水中的结果通常会使制成容器的纸变弱和变脏。这样会导致容器裂开并使容器中的内容物散落。为了避免这类问题，通常在容器上涂上一层蜡类物资，以阻止水接触纸质。
用蜡涂布在容器上的一个问题是虽然蜡可有效地阻止水和油接触纸质，但蜡通常必需施加成厚的涂层。意指干的涂层的厚度从55微米到125微米。这样厚度的涂层明显地增加了容器的重量。事实上，蜡按重量计算可占涂层容器的20％至40％。因此，提供一种比蜡更为有效的防护涂层是合乎需要的以便这种薄一些的涂层可以使用而不失去防护涂层的特性。
为了经济方面的理由以及保护自然资源，要求循环使用运输水果，肉类，蔬菜，糖果和类似物的容器。然而，用蜡涂布容器的第二个问题是蜡质涂层使制造容器的纸难于循环使用。蜡粘附在纸纤维上，使纤维难于再浆化。迫切需要一种防护涂层它比蜡更有效而且比蜡易于从纸纤维上除去。
我们已经惊奇地发现利用聚合物作为防护涂层可允许降低涂层的用量而不丧失防护涂层的特性，同时又改进了涂层纸张循环使用的可能性。
美国专利U.S.Pat.No.5,521,266披露了一种由疏水性单体形成聚合物的方法。披露的方法利用具有疏水性空腔的大分子有机化合物去络合具有低水溶性的单体。通过乳液聚合反应能够使低水溶性的单体形成聚合物。用这种方法来形成聚合物的适宜单体包括甲基丙烯酸十二烷基酯和甲基丙烯酸十八烷基酯。这个专利没有披露这类聚合物可作为防护涂层的功效。
国际专利申请书WO 94/26513披露了可循环的纸张材料，使用含有丙烯酸类-苯乙烯共聚物和一种蜡的乳胶作为涂层。这类试验过的共聚物限于较低级的烷基丙烯酸类-苯乙烯共聚物。
不管这些披露出来的事物，仍旧需要一种比蜡更有效和更容易从纸纤维上除去的防护涂层。
本专利说明书中始终使用的术语(甲基)丙烯酸指的是丙烯酸或甲基丙烯酸，而术语(甲基)丙烯酸酯指的是丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
目前的发明提供了一种改进纸基质的方法，包括：施加一种聚合物到纸基质上，其中聚合物包含的聚合单元为：a)从1到100份按重量计算的至少一种(甲基)丙烯酸C12至C40烷基酯，b)从0到99份按重量计算的至少一种烯类不饱和单体，和c)从0到15份按重量计算的至少一种烯类不饱和酸，包括单体或它的盐。
这种聚合物可施加到纸基质上以改进纸质纸基质。改进的结果是形成好的防护涂层和可循环使用的性质。另一方面，这种聚合物可用作为添加剂以改进防护涂层和胶乳的可循环性，例如，丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯/苯乙烯，苯乙烯/丁二烯，和醋酸乙烯酯乳胶类，但不限于这些。
本发明也提供了一种制品，包括如上所述的用聚合物涂布的纸基质。包括用如上所述的混合物涂布的纸基质的制品也属于本发明的范围。
本发明中使用的聚合物可通过单步骤或多步骤工序来制备。这种工序可以是一种乳液聚合反应。参见美国专利U.S.Pat.No.5,521,266中详细描述的乳液聚合反应工序。这种工序也可以是溶液聚合物反应继之以乳化。参见美国专利U.S.Pat.No.5,539,021中详细描述的一种溶液聚合反应继而进行小乳液聚合反应或微乳液聚合反应。美国专利U.S.Pat.No.5,521,266中乳液聚合反应工序是优选的。
本发明中使用的聚合物的结构可进行设计以优化聚合物的某些性质。例如，聚合物可制成一种核心-外壳的结构，其中核心的聚合物可设计为较形成外壳的聚合物具有较低的玻璃化转变温度。这种类型的结构可改进防护性能以及粘附性能。另一方面，构成核心的聚合物也可设计为较形成外壳的聚合物具有较高的玻璃化转变温度。在这种情况下，核心可以起填充料的作用而外壳可和较硬的核心捆绑在一起有助于形成薄膜。这类核心-外壳聚合物可按工艺上已知的方法来制备。
在本专利申请中用来制备样品的工序中，第一步制备工序是将单体乳液和过硫酸钠加到含有甲基-β-环糊精(“CD”)，去离子水和表面活性剂的溶液中去。第一步在85℃进行反应。第二步制备工序是制备第二种单体乳液并将第二种单体乳液和过硫酸钠溶液投入到第一步的反应物中。第二步也在85℃进行反应。
本发明中使用的聚合物是一种组合物，它含有的聚合单元为从1到100份按重量计算的，优选5至95份按重量计算的，更优选10到90份按重量计算的至少一种(甲基)丙烯酸的C12到C40烷基酯。本发明中使用的进一步优选的聚合物含有的聚合单元为从20到80份按重量计算的，优选30到70份按重量计算的，更优选40到60份按重量计算的至少一种(甲基)丙烯酸的C12到C40烷基酯。优选的(甲基)丙烯酸烷基酯是(甲基)丙烯酸的C12到C30烷基酯。更优选的(甲基)丙烯酸烷基酯是(甲基)丙烯酸的C12到C18烷基酯。适宜的(甲基)丙烯酸烷基酯包括，(甲基)丙烯酸十二烷基酯，(甲基)丙烯酸十六烷基酯，(甲基)丙烯酸十八烷基酯，(甲基)丙烯酸二十二烷基酯，和(甲基)丙烯酸二十烷基酯，但不限于这些。通过使用多于一种(甲基)丙烯酸的C12到C40烷基酯可得到有益的性能。
本发明中所用的聚合物也可包含的聚合单元为从0到99份按重量计算，优选4至94份按重量计算，更优选9至89份的至少一种烯类不饱和单体。更进一步优选的用在本发明中的聚合物包含的聚合单元为从18到80份按重量计算，优选28到70份按重量计算，更优选38到60份按重量计算的至少一种烯类不饱和单体。本发明中用来制备聚合物组合物的适宜的烯类不饱和单体包括，(甲基)丙烯酸酯类单体，但也不局限于这类单体，具体的包括丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸2-乙基己基酯，丙烯酸癸酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸羟乙基酯和丙烯酸羟基丙基酯；丙烯酰胺或取代的丙烯酰胺；苯乙烯或取代的苯乙烯；醋酸乙烯酯或其他乙烯基酯；乙烯基类单体如氯乙烯，1，1-二氯乙烯，N-乙烯基吡咯烷酮；丙烯腈或甲基丙烯腈。优选丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯。
本发明中所用的聚合物也可包含的聚合单元为从0-15份按重量计算，优选1到10份按重量计算，更优选1到5份按重量计算的烯类不饱和酸，包括单体或其盐。适宜的烯类不饱和酸单体，包括丙烯酸，甲基丙烯酸，巴豆酸，甲基丙烯酸磷酸乙基酯，2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸，乙烯基磺酸钠，衣康酸，富马酸，马来酸，衣康酸单甲酯，富马酸单甲酯，富马酸单丁酯和马来酸酐等。优选丙烯酸和甲基丙烯酸。更优选甲基丙烯酸。
本发明中使用的聚合物其聚合单元也可包含按重量计算为0到25份，优选按重量计算为0到15份，更优选按重量计算为0到10份的氟化(甲基)丙烯酸酯烯类不饱和单体，例如ZonylTM产品(杜邦化学公司的商标)。
本发明中使用的聚合物其聚合单元也可包含按重量计算为0到25份，优选按重量计算为0-15份，更优选按重量计算为0到10份的含有烯类不饱和单体的硅氧烷，例如乙烯基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
本发明中使用的聚合物其聚合单元也可包含按重量计算为0到80份，优选按重量计算为0-50份，更优选按重量计算为1到15份的单体，这种单体选自C6-C20烷基苯乙烯和烷基-α-甲基苯乙烯，衣康酸C6-C20烷基二烷基酯，羧酸的C10-C20乙烯基类酯，C8-C20N-烷基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，α-羟甲基丙烯酸C10-C20烷基酯，2，2’-(氧二亚甲基)二丙烯酸C8-C20二烷基酯，2，2’-(烷基亚氨基二亚甲基)二丙烯酸C8-C20二烷基酯，C8-C20N-烷基丙烯酰亚胺和C10-C20烷基乙烯基醚。
本发明组合物中作为聚合单元的也可包含按重量计算为0.1到10份，优选按重量计算为0.1到5份，更优选按重量计算为0.1到3份的以聚合物重量为基准的选自交联试剂和交联单体的交联剂。关于交联剂指的是至少含有2个反应基团的化合物，它将同本发明组合物中的单体上的酸性基团进行反应。本发明中可使用的交联试剂包括聚氮丙啶，多异氰酸酯，聚碳化二亚胺，多胺和多价的金属。交联剂可任选，并可在聚合反应已经完成后加入。
交联用单体类是在聚合反应中与本发明的组合物的单体类掺合的交联剂，本发明中实用的交联单体类包括乙酰乙酸酯-官能团类单体，例如丙烯酸乙酰乙酸乙基酯，甲基丙烯酸乙酰乙酸丙基酯，甲基丙烯酸乙酰乙酸乙基酯，乙酰乙酸烯丙基酯，甲基丙烯酸乙酰乙酸丁基酯和甲基丙烯酸2，3-二(乙酰乙酸基)丙基酯，二乙烯基苯，多羟基化类化合物的甲基丙烯酰基多元酯类，多元羧酸的二乙烯基酯类，多元羧酸的烯丙基酯类，二烯丙基二甲基氯化铵，对苯二甲酸三烯丙基酯，亚甲基双丙烯酰胺，马来酸二烯丙基酯，富马酸二烯丙基酯，六亚甲基双马来酰胺，磷酸三烯丙基酯，偏苯三酸三乙烯基酯，己二酸二乙烯酯，三甲基丙烯酸甘油酯，丁二酸二烯丙基酯，二乙烯基醚，乙二醇的二乙烯基醚或二丙烯酸二乙二醇酯，二丙烯酸或甲基丙烯酸聚乙二醇酯类，二丙烯酸1，6-己二醇酯，三丙烯酸或四丙烯酸季戊四醇酯，二丙烯酸新戊二醇酯，二丙烯酸环戊二烯酯，二丙烯酸或二甲基丙烯酸丁二醇酯，二或三丙烯酸三羟甲基丙烷酯，(甲基)丙烯酰胺，N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺，上述化合物的混合物和类似物。优选(甲基)丙烯酰胺，N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺和两者的混合物。使用的交联剂的数量是经挑选使交联剂不会干扰薄膜的形成。
链转移剂可用来控制聚合物组合物的分子量。适宜的链转移剂包括硫醇类，例如，十二烷硫醇。链转移剂使用的数量是聚合物组合物总量的0.1％～10％。
本发明使用的聚合物中可加入填料。填料可改进防护涂层的性能，例如抗水性，抗油性和聚合物的抗粘着性。粘着性指的是涂层表面的粘合性。粘着性是不合需要的，由于涂层纸经常是成卷的而粘着性导致成卷的涂层纸难于展开。适宜的填料包括滑石(硅酸镁)，碳酸钙，二氧化钛，粘土(硅酸铝)和塑料颜料例如聚苯乙烯。填料可与本发明中使用的聚合物混和，用量范围是按干的聚合物重量计算的10％至150％。
本发明中使用的聚合物典型地用于改进纸基质，方法是通过施加聚合物到纸基层上。可供选择的纸基层是卡片，纸板，瓦楞纸板，牛皮纸，令包装纸(ream wrap)和类似物。聚合物可用刀片，刮刀，棒或滚筒或用喷涂，浸渍，凹版印刷，弹性版印刷，贴胶等工具和方法施加到纸基质上。其他工艺上已知的涂布法也可使用。聚合物的使用量是1克/平方米到50克/平方米，优选5克/平方米到25克/平方米，使形成干的涂布厚度到1微米到50微米，优选5至25微米。然后对聚合物进行干燥。聚合物可在大气条件下干燥。强制气流可用来帮助聚合物的干燥。也可利用加热来干燥聚合物，可用加热的强制气流，或将聚合物涂布基质放在烘箱中。加热的温度范围是35℃～200℃。其他工艺上已知的干燥法例如利用紫外或红外，热的烘筒气流，或电热棒都可使用。
防护涂层的聚合物也可掺和胶乳，用来改进抗水性和可循环使用性能。任何类胶乳都可用。适宜的胶乳包括不限于丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯/苯乙烯，苯乙烯/丁二烯，和醋酸乙烯酯等类胶乳。聚合物中掺进胶乳的量典型的按重量计为1～50份，优选按重量计算为5至45份，更优选按重量计算为10至40份。典型的施加到纸基层上的混和物描述如上。
下列缩写词在整个专利申请中使用：
LMA＝甲基丙烯酸十二烷基酯
SMA＝甲基丙烯酸十八烷基酯       St＝苯乙烯
MMA＝甲基丙烯酸甲酯             BA＝丙烯酸丁酯
MAA＝甲基丙烯酸                 CD＝甲基-β-环糊精
下面一些例子打算用来说明本发明的聚合物是有用的和在防护涂层上应用后获得的利益。这些例子应不构成对本发明范围的限制。
例1
步骤1，400克去离子水，TritonXN-45S(联合碳化学公司商标)阴离子表面活性剂和28.6克CD在室温下加到装置了机械搅拌器，温度控制仪表，冷凝器，单体和引发剂进料管，氮气进气管的四升圆底四颈烧瓶内。内容物在氮气流和搅拌下加热到85℃。单独地制备单体乳液。按重量计算为0.35％的碳酸钠(按步骤1和步骤2中单体总量计算)溶在25克去离子水中和按重量计算为0.35％的过硫酸钠(按步骤1和步骤2中单体总量计算)溶在30克去离子水中，将上述两种溶液加到反应罐中。单体乳液与0.05％过硫酸钠(按步骤1和步骤2中单体总量计算)溶在210克去离子水中的引发剂溶液，在20分钟内一起加入。
步骤2，用625克去离子水，7.8克TritonXN-45S阴离子表面活性剂和单体类制备第二种单体乳液。在第一步骤的单体乳液进料结束后，立即将第二步骤的单体乳液与过硫酸钠引发剂溶液在3小时内一起加入。选择第一和第二步骤中单体乳液的各种单体，从而得到表1中的各种聚合物(按单体的重量百分比)。
                                         表1
  聚合物   SMA   LMA   BA   MMA   St   MAA   AN   Zonvl
  12314151617*8*192101112113114115*2161171184193   4004004000040934640040030000   040040040000047040000304040   101010100050500005105500000   000000000554204205500   4949474757574947570004704761615858   1111111112211112211   00000000000100000000   00000000000001000000
                                  表1(续)
  201，5211，5222324252627282930   400102035506580000   040000000355065   004030150001500   00000000000   5757494949493419494934   11111111111   00000000000   00000000000
*可用作为防护涂层的典型聚合物
1＝含有2％MOA(50％丙烯酰胺/50％N-羟甲基丙烯酰胺)
2＝含有2％MAM(90％甲基丙烯酰胺/10％丙烯酰胺)
3＝含有1％MOA(50％丙烯酰胺/50％N-羟甲基丙烯酰胺)
4＝含有1％MAM(90％甲基丙烯酰胺/10％丙烯酰胺)
5＝含有0.2％n-十二烷基硫醇
为了确定聚合物组分在防护涂层应用上的有效性而进行的标准性试验包括Cobb试验，它测定在给定时间内聚合物薄膜的吸水量，水蒸气传输速率(WVTR)试验，它测定在给定时间内透过聚合物薄膜的水蒸气量。还有再浆化性能试验，它表明聚合物薄膜是否容易从纸基质上除去，从而使纸张可循环使用。表1中的聚合物还进行了某些其他方面试验，这些试验测定了这些聚合物在防护涂层使用上的有效性。
Cobb试验
对大多数被试验的样品，一种单一的，湿的涂层施加到一张重量为224克/平方米，漂白的纸板的未涂层面(反面)，选择使用一种绕线电热棒以得到重量为10-15克/平方米的干的涂层，这是当涂层在表2所表示的干燥温度下，干燥20秒后进行。对于样品22直至30，施加的干的涂层的重量为15-19克/平方米，这是为了降低形成针孔的可能性并且涂层是在150℃下干燥1分钟。试样试验前先在温度为25℃和相对湿度为50％的条件下进行调整。涂层后的样品按SCAN P 12：64，涂胶的(非吸水性)纸和纸板(Cobb试验)的吸水率，进行试验，只测定纸板的有涂层的那一面而且使用的暴露时间足30分钟而不是120秒。样品1直至21的每种涂层组成测定了四个试样。样品22直到30，每种涂层组成测定了2个试样。对于样品1直至22，以在60℃，90℃，120℃和150℃干燥过的薄膜上测试非可交联的聚合物，而以在90℃，120℃，150℃和180℃干燥过的薄膜上测试交联的聚合物。表2表明了试验的结果，在这些试验结果中，序号愈低的，性能愈好。
表2
                         Cobb 30分钟吸水性(g/cm2)
  聚合物   60℃   90℃   120℃   150℃   180℃
  无11234567*8*9101112131415*161718192021   2504.44.7NTNTNTNT76.8NTNTNT4.6NTNTNTNTNTNTNTNTNTNT   2503.73.93.8615.143.7337.1NTNT4.974.87.112.36.5NTNT36.545.74.36.0   25034.13.84.14.811.5217.5NTNT5.347.07.512.36.2NTNT10.426.23.73.9   2503.54.13.44.14.45.3207.2NTNT5.413.27.210.96.487.984.04.67.93.13.3   NTNTNT3.33.73.93.4NT7.7NTNTNT9.77.711.46.183.083.83.53.13.93.7
                            表2(续)
  222324252627282930   NTNTNTNTNTNTNTNTNT   NTNTNTNTNTNTNTNTNT   NTNTNTNTNTNTNTNTNT   2.51.31.51.31.52.32.11.11.9   NTNTNTNTNTNTNTNTNT
*可用作为防护涂层的典型聚合物    NT＝没有测试
1进行5分钟和用外推法计算到30分钟
上述结果表明不能交联的聚合物，在所有试验过的干燥温度下具有非常低的吸水率。可交联的聚合物当提高干燥温度后具有较低的吸水率。这是可以理解的即某些时候涂层具有可叫做针孔的瑕疵。针孔的存在将使水穿透涂层，由此提高了水吸收率和WVTR(水蒸气传输速率)。发明者曾用一种着色技术观察了由聚合物16和17制得的涂层，那种技术用过量的着色剂与涂层样品接触5分钟并计算针空数。发现有大量的针空。
WVTR试验
WVTR试验是根据改进的SCAN P 22：68进行。试验条件是25℃和75％的相对湿度。在涂层膜上进行试验的非交联聚合物在60℃，90℃，120℃和150℃干燥过。在涂层膜上进行试验的交联聚合物在90℃，120℃，150℃和180℃干燥过。对于样品22直到30，施加的干的涂层重量为15～19克/平方米，以降低形成针孔的可能性。对于样品1直至21，每涂层组分用6个样品进行了试验。样品22直至30，每涂层组份用二个样品进行了试验。表3表明了试验结果。在这些试验结果中，序号愈低的，性能愈好。
表3
                            WVTR(g/m2/24hr)
  聚合物   60℃   90℃   120℃   150℃   180℃
  无1234567*8*9101112131415*16171819202122232425262728   600180.3157.6NTNTNTNT505.8NTNT568.3157.5NTNTNTNTNTNTNTNTNTNTNTNTNTNTNTNTNT   600152.6138.3133.8145.9374.4348.8393.7238.6NT550.2161.6454.0238.6194.5219.3NTNT434.3438.798.5134.5NTNTNTNTNTNTNT   600145.7133.5130.9133.6130.1142.5353.7235.1NT543.3164.8350.6235.1176.2218.4NTNT284.1229.795.7111.4NTNTNTNTNTNTNT   600140.3142.4123.4131.6101.2120.5346.8230.2NT502.5167.4184.7230.2165.7216.4536.8564.8135.6152.793.1105.31141017864748890   NTNTNT123.8122.793.7108NT229.9NTNTNT145.6229.9156.6204.0545.7563.9104.3122.7106.1109.2NTNTNTNTNTNTNT
                      表3(续)
  2930     NTNT     NTNT     NTNT     6473     NTNT
*可用作为防护涂层的典型聚合物
上面的结果表明，不能交联的聚合物与样品7和8比较，在所有试验过的干燥温度，都具有非常低的WVTR值。可交联的聚合物，当干燥温度提高时，具有较低的WVTR值。正如在Cobb试验结果中讨论过的，针孔的存在会允许水穿透涂层，由此提高了水的吸收率和WVTR。发明者通过一种着色技术观察了由聚合物16和17制得的涂层，该种技术用过量的着色剂与涂层后的样品接触5分钟然后计算针孔数，发现有大量的针孔。
涂层重量对吸水率和WVTR的影响
用不同涂层重量的样品5涂层纸板试验了涂层重量对吸水率和WVTR的影响。样品5的等分试样施加到纸板上使提供的涂层重量为8克/平方米，10克/平方米，和15克/平方米。每种涂层纸板样品都在90℃，120℃，150℃和180℃进行干燥。每种样品进行了如上所述的Cobb30分钟试验和WVTR试验。表4表明了试验结果
表4
  聚合物   Cobb 30分钟(g/m2)     WVTR(g/m2/24hr)
  5 8g/m 290℃120℃150℃180℃5 10g/m 290℃120℃150℃180℃ 75.476.46677.215.14.84.43.9 587.1548.6511.7550.6374.4130.1101.293.7
             表4(续)
  5 15g/m 290℃120℃150℃180℃无 4.23.33.32.5NT 101.179.377.577.8599.6
上面的结果表明，当使用的涂层重量为10克/平方米或更大一些时聚合物显著地改进了WVTR。当施加的涂层重量为10克/平方米或更大一些时，聚合物也显著地改进了抗吸水性。
填料对于吸水率和WVTR的影响
用滑石粉和本发明中使用的聚合物的混合物涂布的纸板试验了填料对吸水率和WVTR的影响。按干的聚合物重量来计算添加的滑石粉的重量。把样品施加到纸板上并在150℃干燥20秒。每个样品按如上所述进行了Cobb 30分钟和WVTR试验。表5表明了试验结果
表5
 聚合物   Cobb 30分钟(g/m2)   WVTR(g/m2/24hr)
 55+20％滑石5+40％滑石66+20％滑石6+40％滑石1212+20％滑石12+40％滑石1414+20％滑石14+40％滑石   4.42.63.35.32.32.713.29.67.011.88.37.4   101.268.246.6120.580.453.5184.7139.697.7165.7135.5103.9
上述结果表明本发明中使用的聚合物在加入填料后，改进了防护涂层的抗水性和水渗透性。随着加入的填料量的增加也改进了防护涂层的抗水性和水渗透性。
再浆化性
在未涂层的牛皮纸和用样品9涂层的牛皮纸上做了再浆化性试验。涂层的平均重量是10克/平方米，并施加到纸张的光滑面。涂层的纸在150℃干燥20秒。将每张大约30克重的纸切成1.5厘米×1.5厘米的碎片。每套碎片加到2立升水中使其稠度达到15克/升。用盐酸和氢氧化钠将pH值调整到中性。在英制湿浆离解机装置中将纸再浆化。旋转数是30,000。纸浆用水稀释到稠度为3克/升。按照加拿大标准游离方法测定稀释纸浆的滤水能力。做了两组平行的测定以毫升来表达试验结果。
在立体显微镜下观察在纸浆中的涂层小碎片，查看涂层碎片的大小和纸浆纤维是否附着在涂层碎片上。
将纸浆再冲稀到稠度为1.63克/升，以制成接近60克/平方米克重的实验纸张。这种纸张用一种特殊的纸张模具制得，然后按一种纸张不会收缩的方法在烘箱中干燥2小时。用10种平行的样品测定了纸张的抗拉强度和延伸率。表6表明了上面描述的试验的结果
                    表6
  试验   未涂层纸   涂层纸
  能量消耗(KWH)   1.7   1.7
  加拿大游离度(毫升)   890   900
  克重(克/平方米)   68.1   68.6
  延伸率(％)   3.4   3.9
  拉伸强度(千牛顿/米)   2.3   2.5
上面的数据表明聚合物涂层纸和未涂层纸在表示再浆化性设计的试验里的行为是一样的。在立体显微镜下观察到的涂层小碎片显示出纤维的痕迹，但是纤维并不附着在涂层上。这些结果表明聚合物涂层纸是可以再浆化的。

Claims (15)

1.一种改进纸基质的方法，包括：
施加一种含有聚合物的涂层到纸基质上，其中聚合物包含的聚合单元为：a)从1至100份按重量计算的至少一种(甲基)丙烯酸C12到C40烷基酯，b)从0到99份按重量计算的至少一种烯类不饱和单体，和c)从0到15份按重量计算的至少一种包括单体或它的盐的烯类不饱和酸；条件是聚合物单元a)、b)和c)不是同一种物质，而且所述的涂层不含蜡。
2.权利要求1的方法，其中聚合物包含的聚合单元为：a)从5至95份按重量计算的至少一种(甲基)丙烯酸C12到C40烷基酯，b)从4到94份按重量计算的至少一种烯类不饱和单体，和c)从1到10份按重量计算的至少一种包括单体或它的盐的烯类不饱和酸。
3.权利要求1的方法，其中聚合物包含的聚合单元为：a)从10至90份按重量计算的至少一种(甲基)丙烯酸C12到C40烷基酯，b)从9到89份按重量计算的至少一种烯类不饱和单体，和c)从1到5份按重量计算的至少一种包括单体或它的盐的烯类不饱和酸。
4.权利要求1的方法，其中聚合物进一步包含交联剂。
5.权利要求1的方法，其中所述的涂层进一步包含填料。
6.权利要求1的方法，其中纸基质选自卡片纸，纸板，瓦楞纸板，牛皮纸和令包装纸。
7.权利要求1的方法，其中聚合物掺和了从1至50份按重量计算的胶乳并将混和物施加到纸基质上。
8.权利要求7的方法，其中聚合物包含的聚合单元为：a)从5至95份按重量计算的至少一种(甲基)丙烯酸C12到C40烷基酯，b)从4到94份按重量计算的至少一种烯类不饱和单体，和c)从1到10份按重量计算的至少一种包括单体或它的盐的烯类不饱和酸。
9.权利要求7的方法，其中聚合物包含的聚合单元为：a)从10至90份按重量计算的至少一种(甲基)丙烯酸C12到C40烷基酯，b)从9到89份按重量计算的至少一种烯类不饱和单体，和c)从1到5份接重量计算的至少一种包括单体或它的盐的烯类不饱和酸。
10.权利要求7的方法，其中聚合物进一步包含交联剂。
11.权利要求7的方法，其中所述的涂层进一步包含填料。
12.权利要求7的方法，其中的乳胶选自丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯/苯乙烯，苯乙烯/丁二烯，和醋酸乙烯酯乳胶。
13.权利要求7的方法，其中纸基质选自卡片纸，纸板，瓦楞纸板，牛皮纸，和令包装纸。
14.一种制品，包含：
按权利要求1所述方法涂布的纸基质。
15..一种制品，包含：
按权利要求7所述方法涂布的纸基质。
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