CN1933922B - 利用帘式淋涂方式制造镀金属纸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用帘式淋涂方式制造镀金属纸的方法,所述方法包括以下阶段:将第一水性成膜组合物淋涂到一基体上;将第二水性成膜组合物淋涂到所述渡过金属的基体上,其中,所述第一和第二水性成膜组合物包含一第一乳液聚合物和/或一第二胶体分散聚合物。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造镀金属纸的方法,所述方法包括了水性涂料成膜组合物的使用,其中所述组合物适于通过帘式淋涂技术进行涂敷。
背景技术
镀金属纸通常通过直接高真空的镀金属工艺过程制作。在该工艺过程中,首先使要进行镀金属的基体涂上一层膜,以制作出适于进行镀金属的平滑表面。将涂层纸引入高真空室,在该真空室中,将通常为铝的蒸汽化金属涂敷在其表面上。该金属表面被涂上另一层膜以保护所述金属层并防止其免遭氧化。一般地,涂敷涂层的涂敷量包括在1到3克/平方米之间。
在这些应用中用于这些膜或涂料的聚合物的性质区别非常大,比如丙烯酸衍生物(acrylic derivatives)、苯乙烯(styrenic derivatives)衍生物、环氧树脂、硝化纤维等。然而,用在该工艺过程中的所有组合物共同具有在所使用的溶剂蒸发时形成膜的性能。
镀金属前所涂敷的涂料层应当兼备一系列要求条件,比如所述的表面平滑度、良好的金属附着性以及一旦镀金属即使纸具有金属外观的特性。对于镀金属后所涂敷的涂层,则应当具有避免金属氧化的优良的表面涂料、针对所述金属的良好的附着性、以及取决于最终产品的最终应用的一系列要求条件。
这些组合物在纸上的涂敷通常使用凹版印刷(gravure)技术进行。该技术的主要缺点为加工速率低、以及组合物必须维持以获得良好涂敷的流变范围狭窄,一般总要处在低粘度区域之内。
遵照这些制造工艺过程,所达到的速率不会超过400米/分钟。尽管技术在持续进步,但是使用凹版印刷的加工速率仍相当大地低于通过在纸加工中所通用的其他方法进行制作时的速率。
对于使用凹版印刷法时所应用的组合物的流变特性的要求条件,需要维持低级别的低剪切粘度,原因在于,否则将不会获得:组合物很好地转移到纸上、良好的均化调平度以及良好的表面光洁。该流变要求条件大大地限制了组合物中所使用的固体含量,通常,对于溶剂媒介中的组合物来说不超过30%、而对于水性介质来说则不超过35%。对于水性媒介组合物的情形,组合物中该相对较低的固体含量阻碍了替换当前溶剂媒介中的组合物的、适于工艺过程的配方的研发。
源于凹版印刷技术的另一局限之处涉及成形后涂层的光洁度:通常,由此涂敷而成的涂层全部具有一系列小的表面缺陷,比如小孔、坑和微通道。由此而形成的膜中的这些间断性明显降低了其阻挡光、蒸汽、水和氧的特性。
专利文献EP0715020公开了一种用于纸表面涂层的涂层剂,尤其是用于涂铝的纸,该涂层剂包括水性聚合物分散体,其特点在于,涂层剂包括分散在水相中的平均粒度为0.2到5微米优选为0.3到2微米的微粒和平均粒度小于0.1微米优选小于0.007微米的微粒的聚合物微粒混合物,所述涂层剂包括用于具有不同表面张力的两种聚合物组分的不同分散剂,涂层剂包括优选基于纤维素的增稠剂和具有物理屏障作用的颜料,优选为基于云母、层状硅酸盐和/或粘土;还具有染有水溶性着色剂和优选为硅油的表面活性添加剂、氟化的张力剂和/或光滑剂,优选为蜡或硬脂酸铝,一种聚合物组分的软化范围通过优选为乙烯-醋酸乙烯聚合物的添加剂减小到涂层可以热密封的程度。
专利文献WO02/084029涉及一种制造涂层纸和纸板的方法,该发明涉及制造多层涂层纸和纸板的方法,在这些纸和纸板的应用中,无论是有颜色的还是无颜色的功能涂层或添加剂构成一个或多个涂层,但是不包括照相纸和压敏复印纸,其尤其适合于印刷、包装和标签目的,其中,选自于水性乳液或悬浮液的至少两个帘状层形成自由落下的合成物帘且基体纸或纸板的连续织物被涂上合成物帘,借此可以获得纸或纸板。
因此,在现有技术状态下,存在这样的需要,即提供一种制造镀金属纸的方法,该方法克服现有技术状态中的上述工艺过程的局限中的一部分或全部。
发明内容
本发明解决这样的问题,即提供一种制造镀金属纸的改进方法,该方法克服现有技术状态中的制造方法的部分或全部缺陷。
本发明所提供的解决方案基于这样的事实,即发明人已经发现一种具有确定流变特性和/或静态表面张力特性的水性成膜组合物,从而使其适于用在镀金属纸的制造中的帘式淋涂法。
因此,一方面,本发明涉及一种用于制造镀金属纸的改进方法,包括将适宜的水性成膜组合物淋涂在基体上。
另一方面,本发明提供一种水性成膜组合物,包括第一乳液聚合物和/或第二胶体分散聚合物(colloidal dispersion polymer)。所述水性组合物具有特定的流变特征和/或静态表面张力特征,从而使其适于用在帘式淋涂法。
本发明所提供的、包括对所述水性成膜组合物进行淋涂的方法具有许多优点,原因在于,该方法使得能够对所涂敷的涂料层进行优越的控制、另外所述涂料层的均质度相当高。
具体实施方式
本发明提供一种制造镀金属纸的方法,以下称为本发明的方法,该方法包括以下阶段:
(i)将第一水性成膜组合物淋涂在基体上;
(ii)对涂层基体进行镀金属;
(iii)将第二水性成膜组合物淋涂在所述镀金属的基体上,其特征在于,所述第一和/或第二水性成膜组合物包括第一乳液聚合物和/或第二胶体分散聚合物。
本发明所提供的、用在制造镀金属纸的方法中的所述第一和/或第二水性成膜组合物(以下称为本发明的水性成膜组合物)的特征在于其具有确定的流变特征和/或静态表面张力特征,并且构成本发明额外的一个方面。更加具体地,本发明的水性成膜组合物应当至少具有以下技术特征中的一个:
a.低剪切粘度,以布氏粘度计(Brookfield viscometer)测量,在60rpm和20℃条件下,为60到220mPas之间,优选为在100到100mPas之间;
b.高剪切粘度,以Haake粘度计测量,在37750s-1和20℃条件下,为2到35mPas之间,优选为7到20mPas之间;
c.静态表面压力,用周边张力计(ring tensiometer)进行测量,为25到40dyn/cm之间,优选为32到37dyn/cm之间。
按照用在本说明书中的意思,高剪切粘度被定义为超出10000s-1的那些高剪切粘度。
在一特别的实施方式中,本发明的水性成膜组合物仅具有所述技术特征的其中一个(a、b或c);然而,在一优选的实施方式中,本发明的水性成膜组合物具有所述技术特征的其中至少两个(a和b;a和c;或b和c),更加优选地,所述本发明的水性成膜组合物具有三个上述特征(a、b和c)。
所述本发明的水性成膜组合物的高和低剪切粘度值以及静态表面张力可包括在宽范围之内,如上所示,这就意味着相对于用在传统凹版印刷技术中的组合物是一种改进,其中所述用在传统凹版印刷技术中的组合物的特征在于需要具有低级别的低剪切粘度。本发明的水性成膜组合物的流变特性曲线(profile)值指示出其属于具有显著假塑料特征的组合物。在一特别的实施方式中,本发明的水性成膜组合物的高剪切粘度保持在低值,以获得良好的应用以及通过例如K式排出头的排出头而在所述组合物的循环系统内维持令人满意的压力,其中所述高剪切粘度值在3到30mPas之间,优选为在5到15mPas之间,以Haake粘度计测量,条件为37750s-1和20℃。另一方面,过低的低剪切粘度(当粘度低于30mPas时则被视为低的低剪切粘度,以Brookfield粘度计在60rpm和20℃的条件下进行测量)会阻止所涂敷的组合物进行正确的均化调平。有利地,以Brookfield粘度计在60rpm和20℃的条件下进行测量的低剪切粘度等于或超出60mPas,更加优选地,低剪切粘度在所述条件下进行测量时为100mPas到180mPas之间。等于或超出60mPas的低剪切粘度(Brookfield粘度计、60rpm和20℃)足于使本发明的水性成膜组合物的淋涂帘获得良好的稳定性并维持住其稳定性,而低于60mPas的低剪切粘度(Brookfield粘度计、60rpm和20℃)则导致组合物在基体上的不齐整(irregular)涂敷,即出现波纹或分布不良。
本发明的水性成膜组合物包括:第一乳液聚合物,选自以下物质:丙烯酸聚合物、丙烯酸-苯乙烯(acrylic-styrene)聚合物、改性丙烯酸聚合物及其混合物;和/或第二胶体分散聚合物,由丙烯酸聚合物、改性丙烯酸聚合物及其混合物组成。按照用在本说明书中的意思,“改性丙烯酸聚合物”指的是在其结构中包括有酰胺基和/或羟胺(aminehydroxyl)基的丙烯酸聚合物。在一特别的实施方式中,所述乳液为油水(O/W)乳液。
按照用在本说明书中的意思,术语“聚合物”包括均聚物、改性均聚物、两或更多不同单体的共聚物。按照用在本说明书中的意思,术语“改性共聚物”指的是共聚物在其结构中包括不同功能基团的共聚物,比如作为例子的胺、酰胺和/或羟基,所述功能基团改变共聚物的物理化学特性。
对于第一聚合物,可使用选自丙烯选聚合物、丙烯酸苯乙烯聚合物、改性丙烯酸聚合物及其混合物的聚合物。所述第一聚合物为乳液,如O/W类型的乳液。除了其它的以外,所述第一聚合物的示范性例子包括那些在市场有售的商标为:Albucry1 NHV-21(Noveno Spain,S.L.)、SCXHCR-2000(Johnson POLYMER)、ECO 2189(Johnson POLYMER)和ECO 2189(Johnson POLYMER)等聚合物。
对于第二聚合物,可使用选自丙烯酸聚合物、改性丙烯酸聚合物及其混合物的聚合物。所述第二聚合物的示范性例子主要包括那些在市场上有售的商标为:PB-383(Dianal America,Inc.)、SCX-JONCRYL 661(Johnson POLYMER)和39TSE109(Johnson POLYMER)等等的聚合物。所述第二聚合物处于胶体分散状态。胶体的尺寸可在宽范围中变化,原因为其很大程度地取决于介质的理化参数。然而,用在本发明的水性成膜组合物中的聚合链的平均分子量为30000到85000之间。
一般地,可方便地制备所述第二胶体分散聚合物。根据第二聚合物的性质及商品形式,所述第二聚合物可以是分散在水中并用如氨、氢氧化钠、有机胺等的中和剂中和,或者,如果所获得的第二聚合物为固体,则可将其分散在水中接着再使用所述中和剂在加热或不加热的情况下进行中和。在一特别的实施方式中,本发明的水性成膜组合物包括:第一乳液聚合物,其量相对于树脂的总干重在10%到70%之间,以干重计;以及第二胶体分散聚合物,其量相对于树脂的总干重在30%到90%之间,以干重计。按照用在本说明书中的意思,“树脂”指的是乳液聚合物以及胶体分散聚合物。
如需要,本发明的水性成膜组合物可进一步包含一种或更多添加剂,选自:增稠剂、表面活性剂、蜡、颜料、用在镀金属纸制作中的常规制剂及其混合物。用在镀金属纸制作中的所述常规制剂的示范性例子包括防沫剂、分散剂、均化剂等等。增稠剂改变含有该增稠剂的组合物的流变性能。尽管实际上任何增稠剂均可使用,但是在一特别的实施方式中,所述增稠剂选自:丙烯酸、聚氨酯、丙烯酸丙烯酰胺、纤维增稠剂及其混合物。所述增稠剂的例子主要包括那些在市场上有售的其商标为Viscolam 600(Lamberti)、Viscoatex 730(Coatex)、COATEX2000(Coatex)、Campi Y Jové,S.A.)以及BL(BASF)等。尽管可在所述组合物使用纤维增稠剂,即包括基于纤维的的聚合物和/或其衍生物,如羰甲基纤维素钠(sodium carboxmethylcellulose),但是当单独或与另一种增稠剂结合使用纤维增稠剂时本发明的方法所具有的效果实质上劣于通过其他增稠剂所获得的效果(见例子11和12,在所述例子中显示出了分别获得代表经过消光处理的光泽度(18%)、或者非金属的灰颜色)。通过光泽处理的镀金属纸的光泽度通常包括在25%到60%之间。
在一特别的实施方式中,除了所述第一乳液聚合物和所述第二胶体分散聚合物之外,本发明的水性成膜组合物还包括其量相对于树脂总干重在2到5%之间的增稠剂,以增稠剂干重计。一般地,在将本发明的水性成膜组合物涂敷在基体上之前,将增稠剂添加到本发明的水性成膜组合物中,如至少在所述组合物进行帘式淋涂之前的24小时,从而增稠剂能够在淋涂所述组合物之前发挥其作用效果。一般地,添加增稠剂时要缓慢以及使用激烈的机械搅拌。
除了所述第一乳液聚合物和所述第二胶体分散聚合物之外,本发明的水性成膜组合物可包含其量相对于树脂总干重在0.5%到3%之间的表面活性剂,以表面活性剂干重计,从而使得组合物在进行帘式淋涂期间具有更好的分布性。所述表面活性剂选自:阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂及其混合物。尽管实际上可使用任何表面活性剂,但是在一特别的实施方式中,阴离子表面活性剂为磺酸衍生物,如在市场上有售的其商标为LAC(Troy Chemical Corporation)的表面活性剂。同样地,尽管实际上可使用任何非离子表面活性剂,但是在一特别的实施方式中,非离子表面活性剂为非离子硅表面活性剂,比如改性聚硅氧烷,如BYJ-346或BYK-348(BYK Chemie)。
除了所述第一乳液聚合物和所述第二胶体分散聚合物之外,本发明的水性成膜组合物可包含蜡。尽管实际上可使用任何蜡,但是在一特别的实施方式中,所述蜡为在市场上有售的其商标为LUBA-print 654/D1(L.P.Bader&Co.Gmbh)的蜡,由分散在(dispersion in)异丙醇中的聚乙烯蜡组成。其他可用在这些组合物中的蜡包括以下物质的混合物:水分散体蜡,比如那些在市场上有售的其商标为Aquacer 535(BYK WaxAdditives)的蜡;水分散体聚乙烯衍生物,比如那些在市场上有售的其商标为10ZK44(Sun Chemical)的聚乙烯衍生物;分散在异丙醇中的聚乙烯,比如市场上有售的其商标为Ceracol 40(BYK Wax Additives)的制剂,等等。相对于树脂总干重,蜡的数量可在0.5%到3%之间变化,以蜡干重计,取决于蜡的质量和功能。
如需要,本发明的水性成膜组合物可包含:一种或更多含在分散体或溶液中的颜料;和/或一种或更多所属领域的技术人员所知晓的、用在镀金属纸制作中的常规制剂。在这些制剂当中,要提到的是:硅衍生物的均化添加剂,比如那些在市场上有售的其商标为BYK-333和BYK-361N(BYK Chemie)的均化添加剂;丙烯酸均化添加剂,比如在市场上有售的其商标为EDAPALN LA 403(Münzig Chemie)的均化添加剂;分散剂,比如在市场上有售的其商标为Disper BYK 191(BYK Chemie)的分散剂,等等。
可简单地在设置有搅拌装置的合适的容器或反应器中制备出本发明的组合物,即通过连续逐步地添加上不同的组分,如显示在本说明书所附(company)的不同的例子中。如上面所述,本发明所提供的制造镀金属纸的方法(即本发明的方法)包括具有阶段(i)、(ii)和(iii)的上述实施方式,所述方法将在下面进行更加详细的描述,另外,所述方法的特征在于:在阶段(i)或阶段(iii)、或者在全部两个阶段(i)和(iii)中使用了本发明的水性成膜组合物。
阶段(i)包括将第一水性成膜组合物淋涂到基体上,所述第一水性成膜组合物可以是那些通常用在制造镀金属纸上的水性成膜组合物,优选为本发明的水性成膜组合物。
用在本发明中的术语“基体”指的是适于对其进行镀金属的基体,即具有能够在其表面上进行适当涂敷以及形成一层平滑且具有光泽的金属镀膜的理化特征的基体,如涂层纸,即涂在其侧面的其一(1/S)或两个侧面上(2/S)的纸。任选地,在对基体进行首次涂抹之前,可使基体经过热气隧道,以降低所述基体的湿度,从而使镀金属过程的阶段(ii)能够正确进行。在该隧道中热气的温度根据基体的湿度变化,通常在100℃到140℃之间。
帘式淋涂为一种常规方法,一般包括:通过使基体经过以淋帘的形式下落的组合物,而使组合物沉淀到所述基体上。可通过使组合物流经适宜的头部而形成所述淋帘。在一与本发明的实施方式适配的特别的实施方式中,使所述组合物流经K式头部。在每一特定情形下,所属领域的技术人员可容易地对所述头部在基体片带(substrate band)上的高度以及与帘式淋涂有关的方法的其他参数进行调整。组合物在涂抹器涂敷循环容器(painter application circuit container)中排出。一旦循环性能达到稳定,而且通过目视检查使淋帘的稳定性、备用槽中泡沫的形成和淋帘的无断续性(absence of cuts)得到保证,系统即做好开始涂敷的准备。在本发明的方法的一个特别的实施方式中,帘式淋涂的宽度在1300mm到2200mm之间,优选为在1600mm到2000mm之间。在本发明的一个具体的实施方式中,帘式淋涂的宽度大概为1600mm,而干燥涂膜的分布量则在1.5g/m2和3.1g/m2之间,优选为在1.8g/m2到2.5g/m2之间。
在阶段(i)之后,由于含在所述第一组合物中的水的蒸发,因此涂敷在基体上的第一组合物在所述基体上形成涂层或膜。可使用传统方法使水蒸发,如在循环式热气隧道中增大涂层基体的温度,如使温度超出形成相应的膜的最低温度。对于所属领域的技术人员,循环式热气隧道可在其每一区域上维持不同的温度,并且可在每一情况下容易地得到确定,以获得正确的水的蒸发以及获得所想要的最终的湿度还有最终的涂层基体的外观。尽管涂以所述第一水性成膜组合物的基体的绝对湿度可在宽范围中变化,但通常等于或低于3%,在一特别的实施方式中,涂以所述第一组合物的基体的绝对湿度在2%到3%之间,优选为在2.3%到2.8%之间,以在阶段(ii)中实现良好的镀金属过程。作为示例性说明,在一特别的实施方式中,使隧道内部循环的热气维持在80℃到140℃之间的温度上升梯度中。
对涂层基体进行镀金属的阶段(ii)可按照传统的方法进行,如对在阶段(i)中所得到的基体进行直接的高真空镀金属。
阶段(iii)包括将第二水性成膜组合物淋涂到已先进行的镀金属的基体上。可等同于或不同于所述第一水性成膜组合物的所述第二水性成膜组合物可以是本发明的水性成膜组合物,或者,可供选择地,可以是那些通常用在金属纸制造中的水性成膜组合物;优选为本发明的水性成膜组合物。本发明的方法的其中一个特征存在于这样的事实,即所述第一或第二水性成膜组合物中的至少一个为本发明的水性成膜组合物。
将所述第二水性成膜组合物淋涂到预先镀过金属的基体上的过程按同于阶段(i)中的方法进行。在一特别的实施方式中,镀过金属的基体的每平方米克重可在47g/m2到130g/m2之间,优选为在52g/m2到90g/m2之间,另外,镀过金属的结构体的湿度在涂上所述水性成膜组合物之前在1.5%到2.2%之间。一旦所述第二水性成膜组合物已经涂敷到金属基体上,则水将得以排出,从而膜能够形成在金属基体上。可通过任何传统方法将水排出,如使涂过以及镀过金属的基体经过具有循环热气的干燥隧道,以通过水的蒸发而使膜得以形成。一旦水已经蒸发并且膜已经形成,则通过使用传统的系统,比如滚筒(rollers)、蒸汽斜面(vapourramps)等,将水敷涂到基体的背面上,而使基体得到重新润湿。最终制成时,镀金属纸的绝对湿度通常在3.5%到5.4%之间,取决于制作的质量。
本发明的水性成膜组合物的静态表面张力可使用两种可供选择的方法进行控制,取决于所述组合物涂敷在镀金属还是非镀金属基体上。在第一种情形中,使用了利用表面润湿度计(Lorentzen-Wettre)方法的水滴落接触角度(TAPPI 458os-70方法),而在第二种情形中,则使用了标准化的TAPPI T 698pm-83方法,以确定使用公知的表面能量方案的膜的表面能量。所述参数的正确控制使得能够实现组合物的正确涂敷。
在本发明的方法的实施方式中,基体和要进行涂敷的组合物之间的未接触避免了如发生在现有技术状态下的其他技术中的与涂敷器直接接触的情形,这意味着能够实现在全部时间下对涂敷的涂料进行良好的控制、以及实现覆盖介质的高均质度和高质量。制造速率大大地提高,达到这样的速率,即可达到2000米/分钟,通常在600到1000米/分钟之间。本发明的方法使得能够使用其流变特性值范围宽的组合物,并由此而能够具有更大的固体含量。涂料的均质意味着表面覆盖更好、不透明度更大、以及阻挡光、氧和水蒸气的特性得到了改进。对进行镀金属之前的涂层基体、以及在工艺过程结束时所获得的镀金属纸和涂料层进行评价,以确定所述第一和第二水性成膜组合物的正确分布,并且通过光泽计对其光泽度进行测量。在一特别的实施方式中,涂层基体的光泽度通过倾斜75度进行测量,而对于在工艺过程结束时所获得的镀金属纸则通过倾斜65度进行测量(见例子)。在一特别的实施方式中,涂层基体所获得的光泽度大概为70%,其中所述涂层基体涂上本发明的水性成膜组合物,即其构成所述第一水性成膜组合物;依据本发明的方法涂敷上第二水性成膜组合物之前的镀过金属的基体的光泽度通常在35%到40%之间;而涂敷上本发明的第二水性成膜组合物之后所得到的制品的光泽度则在10%到25%之间。
以下本发明的示范性例子不应理解为限制本发明的保护范围。
例1
在容量为1000升的容器中,加入255.5公斤水和33公斤PB-383(固体状态的改性丙烯酸聚合物,100%S.C.)。将12公斤氨(浓度为25%的水溶液,0%S.C.)添加到上述混合物中,与此同时通过壁式搅拌器(wallagitator)搅拌以600rpm进行搅拌,并且通过600rpm的壁式搅拌器使其分散60分钟。该时间之后,再添加33公斤PB-383、10公斤水并保持搅拌,没有变化地再持续60分钟。该时间之后,使其在室温下冷却,另使搅拌放慢至100rpm,并连续地添加以下物质:12.8公斤氨(浓度为25%),4.0公斤Lubaprint LD1(分散在异丙醇中的聚乙烯蜡,40%S.C.),2.10公斤Troysol LAC(改性磺基丁二酸酯表面活性剂,50%S.C.),以及0.12公斤KB-70(油水分散类型的丙烯酸丙烯酰胺增稠剂,33%S.C.),其预先分散在36公斤的水中。最后,添加60公斤水,维持同样的搅拌2个小时。到此,所配制的组合物即可使用,并且具有以下特征:
1.粘度(Brookfield,条件为60rpm、20℃):70mPas;
2.静态表面张力(通过周边张力计测量):33.1dyn/cm;
3.组合物的固体成分含量:14.4%。
涂敷方法
组合物在涂抹器涂敷循环容器中排出。一旦循环性能达到稳定,而且通过目视检查使淋帘的稳定性、备用槽中泡沫的形成和淋帘的无断续性得到保证,系统即做好开始涂敷的准备。该程序在以下所有例子中均相同。
将组合物涂敷到适于进行镀金属的1/S涂层介质上,其重量等于60g/m2。支撑体的每平方米克重在47到130g/m2之间。涂敷宽度在该实例中为140cm。涂敷速率在800到1000米/分钟之间。干燥的涂敷膜的分布量在1.6到2.5g/m2之间。在将组合物涂敷到纸上之前,使所述纸经过热气干燥隧道并从所述热气干燥隧道中出来,其温度为105-110℃。在涂敷上组合物之后,使纸经过另一热气隧道,其中在该热气隧道中维持着一温度梯度,其中所述温度梯度为从第一区域中的80℃到最后一个区域中的140℃。一旦纸已干燥,则将其卷到位于机器倒卷装置上的铁轴上。纸的绝对湿度在2.0到2.5%之间。由此,所准备的纸即可用于高真空镀金属工艺过程。
例2
在容量为1000升的容器中,加入400公斤水和200公斤SCX 661(胶体丙烯酸聚合物溶液,44%S.C.)。将25公斤氨(浓度为25%的水溶液,0%S.C.)添加到上述混合物中,与此同时进行搅拌(壁式搅拌器,条件为600rpm),并且以相同的搅拌条件使其分散20分钟。该时间之后,连续地添加以下物质:5.37公斤Lubaprint LD1(聚乙烯蜡的异丙醇分散体,40%S.C.),2.69公斤Troysol LAC(改性磺基丁二酸酯表面活性剂,50%S.C.),以及0.19公斤KB-70(油水分散类型的丙烯酸丙烯酰胺增稠剂,33%S.C.),其预先分散在57公斤的水中。最后,添加100公斤水,维持同样的搅拌2个小时。到此,所配制的组合物即可使用,并且具有以下特征:
1.粘度(Brookfield,条件为60rpm、20℃):在107-116mPas之间;
2.静态表面张力(通过周边张力计测量):32.2dyn/cm;
3.组合物的固体成分含量:11.5%。
涂敷方法
将组合物涂敷到适于进行镀金属的60g/m2的1/S涂层介质上。支撑体的每平方米克重在47到130g/m2之间。涂敷宽度在该实例中为140cm。涂敷速率在600到1000米/分钟之间变化。干燥的涂敷膜的分布量在1.5到2.5g/m2之间。在将组合物涂敷到纸上之前,使所述纸经过热气干燥隧道并从所述热气干燥隧道中出来,其温度为105-110℃。在涂敷上组合物之后,使纸经过另一热气隧道,其中在该热气隧道中维持着一温度梯度,其中所述温度梯度为从第一区域中的80℃到最后一个区域中的140℃。一旦纸已干燥,则将其卷到位于机器倒卷装置上的铁轴上。纸的绝对湿度在2.0到2.5%之间。由此,所准备的纸即可用于高真空镀金属工艺过程。
例3
在容量为1000升的容器中,在搅拌(600rpm)的同时加入280公斤水、120公斤SCX 661(胶体丙烯酸聚合物溶液,44%S.C.)、13.3公斤Albucry1NHV-21(水性丙烯酸苯乙烯聚合物乳液)和24公斤氢氧化钠水溶液(固体浓度为20%)。搅拌20分钟,之后将搅拌速度降到100rpm,并且连续地添加以下物质:3.60公斤Lubaprint LD1(聚乙烯蜡的异丙醇分散体,40%S.C.)和1.80公斤Troysol LAC(改性磺基丁二酸酯表面活性剂,50%S.C.)。最后添加100公斤水,维持同样的搅拌2个小时。到此,所配制的组合物即可使用,并且具有以下特征:
1.粘度(Brookfield,条件为60rpm、20℃):61mPas;
2.高剪切粘度(Haake,条件为37750s-1、20℃):29.8mPas;
3.静态表面张力(通过周边张力计测量):32.0dyn/cm;
4.组合物的固体成分含量:12.7%。
涂敷方法
将组合物涂敷到适于进行镀金属的60g/m2的1/S涂层介质上。支撑体的每平方米克重在47到130g/m2之间。涂敷宽度在该实例中为140cm。涂敷速率在600到800米/分钟之间。使经过头部排出的组合物维持在26.5升/分钟。干燥的涂敷膜的分布量在1.85到2.5g/m2之间。
在对纸进行涂抹之前,使所述纸经过140℃的热气干燥隧道。在涂敷上组合物之后,使纸经过另一热气隧道,其中在该热气隧道中维持着一85到140℃之间的上升温度梯度。一旦纸已干燥,则将其卷到位于机器倒卷装置上的铁轴上。纸的绝对湿度为2.8%。对制品进行控制,其中对纸上的组合物的分布进行评价,以及通过光泽计对其光泽度进行测量,其中,对于镀金属之前的制品,以75度倾斜进行测量,而对于已渡过金属的制品则以60度倾斜进行测量。涂敷上第二水性成膜组合物之前的镀金属纸的光泽度为40%。
例4
在容量为1000升的容器中,在搅拌(600rpm)的同时加入190公斤水和103公斤HCR-2000(丙烯酸聚合物乳液,40%S.C.)。继续搅拌,一点一点地添加预先稀释在15.4公斤水中的2.1公斤Viscoatex 730(基于水性丙烯酸共聚物乳液的非缔合型增稠剂,30%S.C.)。接着使搅拌降到100rpm,并且连续地添加以下物质:2.5公斤Lubaprint LD1(聚乙烯蜡的异丙醇分散体,40%S.C.)、1.2公斤Troysol LAC(改性磺基丁二酸酯表面活性剂,50%S.C.)以及预先分散在36公斤的水中的0.046公斤KB-70(油水分散类型的丙烯酸丙烯酰胺增稠剂,33%S.C.)。将49公斤SCX 661和12.6公斤20%的氢氧化钠水溶液添加到上述混合物中。搅拌2个小时,接着使组合物静置24个小时。该时间之后,这么配制的组合物即可使用,并且具有以下特征:
1.粘度(Brookfield,条件为60rpm、20℃):60mPas;
2.高剪切粘度(Haake,条件为37750s-1、20℃):11.6mPas;
3.静态表面张力(通过周边张力计测量):32dyn/cm;
4.组合物的固体成分含量:16.0%。
涂敷方法
将组合物涂敷到适于进行镀金属的60g/m2的1/S涂层介质上。支撑体的每平方米克重在47到130g/m2之间。涂敷宽度在该实例中为140cm。涂敷速率在600到1030米/分钟之间。使经过头部排出的组合物维持在26.5升/分钟。干燥的涂敷膜的分布量在1.8到3.1g/m2之间。在对纸进行涂抹之前,使所述纸经过140℃的热气干燥隧道。在涂敷上组合物之后,使纸经过另一热气隧道,其中在该热气隧道中维持着一85到140℃之间的上升温度梯度。一旦纸已干燥,则将其卷到位于机器倒卷装置上的铁轴上。纸的绝对湿度为2.8%。对制品进行控制,其中对纸上的组合物的分布进行评价,以及通过光泽计对其光泽度进行测量,其中,对于镀金属之前的制品,以75度倾斜进行测量(得到结果为70%),而对于已渡过金属的制品则以60度倾斜进行测量。涂敷上第二水性成膜组合物之前的镀金属纸的光泽度为37%。
例5
在容量为1000升的容器中,在搅拌(600rpm)的同时加入300公斤水和141公斤HCR-2000(丙烯酸聚合物乳液,40%S.C.)。继续搅拌,一点一点地添加预先稀释在10公斤水中的2.8公斤Viscoatex 730(基于水性丙烯酸共聚物乳液的非缔合型增稠剂,30%S.C.)。接着使搅拌降到100rpm,并且连续地添加以下物质:3.5公斤Lubaprint LD1(聚乙烯蜡的异丙醇分散体,40%S.C.)、1.7公斤Troysol LAC(改性磺基丁二酸酯表面活性剂,50%S.C.)以及预先分散在18.9公斤水中的0.063公斤KB-70(油水分散类型的丙烯酸丙烯酰胺增稠剂,33%S.C.)。搅拌2个小时,接着使涂抹料静置24个小时。该时间之后,这么配制的组合物即可使用,并且具有以下特征:
1.粘度(Brookfield,条件为60rpm、20℃):70mPas;
2.高剪切粘度(Haake,条件为37750s-1):2.3mPas;
3.静态表面张力(通过周边张力计测量):32dyn/cm;
4.组合物的固体成分含量:11.8%。
涂敷方法
将组合物涂敷到适于进行镀金属的60g/m2的1/S涂层介质上。支撑体的每平方米克重在47到130g/m2之间。涂敷宽度在该实例中为140cm。涂敷速率在600到700米/分钟之间变化。使经过头部排出的组合物维持在26.5升/分钟。干燥的涂敷膜的分布量在1.95到2.3g/m2之间。在将组合物涂敷纸上之前,使所述纸经过140℃的热气干燥隧道。在涂敷上组合物之后,使纸经过另一热气隧道,其中在该热气隧道中维持着一80到140℃之间的上升温度梯度。一旦纸已干燥,则将其卷到位于机器倒卷装置上的铁轴上。纸的绝对湿度为2.8%。对制品进行控制,其中对纸上的组合物的分布进行评价,以及通过光泽计对其光泽度进行测量,其中,对于镀金属之前的制品,以75度倾斜进行测量(得出的结果为58%),而对于已渡过金属的制品则以60度倾斜进行测量。涂敷上第二水性成膜组合物之前的镀金属纸的光泽度为35%。
例6
在容量为1000升的容器中,在搅拌(600rpm)的同时加入217公斤水和143公斤Albucry1 NHV-21(丙烯酸苯乙烯聚合物乳液,42%S.C.)。继续搅拌,一点一点地添加预先稀释在33.5公斤水中的7.1公斤Viscoatex 730(基于水性丙烯酸共聚物乳液的非缔合型增稠剂,30%S.C.)。接着使搅拌降到100rpm,并且连续地添加以下物质:3.6公斤Lubaprint LD1(聚乙烯蜡的异丙醇分散体,40%S.C.)、1.9公斤TroysolLAC(改性磺基丁二酸酯表面活性剂,50%S.C.)。搅拌2个小时,接着使组合物静置24个小时。该时间之后,这么配制的组合物即可使用,并且具有以下特征:
1.粘度(Brookfield,条件为60rpm、20℃):104mPas;
2.高剪切粘度(Haake,条件为37750s-1):4.6mPas;
3.静态表面张力(通过周边张力计测量):32.3dyn/cm;
4.组合物的固体成分含量:16.1%。
涂敷方法
将组合物涂敷到适于进行镀金属的60g/m2的1/S涂层介质上。支撑体的每平方米克重在47到130g/m2之间。涂敷宽度在该实例中为140cm。涂敷速率在600到700米/分钟之间。使经过头部排出的组合物在18.0到31.0升/分钟之间变化。干燥的涂敷膜的分布量在1.60到2.2g/m2之间。在进行帘式淋涂之前,使所述纸经过140℃的热气干燥隧道。在涂敷上组合物之后,使纸经过另一热气隧道,其中在该热气隧道中维持着一75到140℃之间的上升温度梯度。一旦纸已干燥,则将其卷到位于机器倒卷装置上的铁轴上。纸的绝对湿度为2.8%。对制品进行控制,其中对纸上的组合物的分布进行评价,以及通过光泽计对其光泽度进行测量,其中,对于镀金属之前的制品,以75度倾斜进行测量(得出的结果为76%),而对于已渡过金属的制品则以60度倾斜进行测量。涂敷上第二水性成膜组合物之前的镀金属纸的光泽度为40%。
例7
在容量为1000升的容器中,加入400公斤39TSE109(胶体改性丙烯酸聚合物溶液,13%S.C.)。以100rpm搅拌,添加在一容量为15升的容器中用11.5公斤水手动混合在一起的3.25公斤Lubaprint LD1(聚乙烯蜡的异丙醇分散体,40%S.C.)和1.7公斤Troysol LAC(改性磺基丁二酸酯表面活性剂,50%S.C.)。搅拌2个小时。至此,这么配制的组合物即可使用,并且具有以下特征:
1.粘度(Brookfield,条件为60rpm、20℃):105mPas;
2.高剪切粘度(Haake,条件为37750s-1、20℃):22.8mPas;
3.静态表面张力(通过周边张力计测量):33.0dyn/cm;
4.组合物的固体成分含量:13%。
涂敷方法
将组合物涂敷到适于进行镀金属的60g/m2的1/S涂层介质上。支撑体的每平方米克重在47到130g/m2之间。涂敷宽度在该实例中为140cm。涂敷速率在700到800米/分钟之间变化。经过头部排出的组合物为26.5升/分钟。干燥的涂敷膜的分布量在1.9到2.1g/m2之间。在将组合物涂敷到纸上之前,使所述纸经过140℃的热气干燥隧道。在涂敷上组合物之后,使纸经过另一热气隧道,其中在该热气隧道中维持着一75到145℃之间的上升温度梯度。一旦纸已干燥,则将其卷到位于机器倒卷装置上的铁轴上。纸的绝对湿度为2.8%。对制品进行控制,其中对纸上的组合物的分布进行评价,以及通过光泽计对其光泽度进行测量,其中,对于镀金属之前的制品,以75度倾斜进行测量(得出的结果为71%),而对于已渡过金属的制品则以60度倾斜进行测量。涂敷上第二水性成膜组合物之前的镀金属纸的光泽度为37%。
例8
在容量为1000升的容器中,在搅拌(600rpm)的同时加入138公斤水、62公斤Albucry1 NHV-21(丙烯酸苯乙烯聚合物乳液,42%S.C.)和200公斤39TSE109(胶体改性丙烯酸聚合物溶液,13%S.C.)。继续搅拌,一点一点地添加预先稀释在15公斤水中的4.9公斤Viscoatex 730(基于水性丙烯酸共聚物乳液的非缔合型增稠剂,30%S.C.)。接着使搅拌降到100rpm,并且连续地添加以下物质:在一容量为25升的金属容器中用11.5公斤水手动混合在一起的3.25公斤Lubaprint LD1(聚乙烯蜡的异丙醇分散体,40%S.C.)和1.7公斤Troysol LAC(改性磺基丁二酸酯表面活性剂,50%S.C.)。搅拌2个小时,接着使组合物静置24个小时。该时间之后,这么配制的组合物即可使用,并且具有以下特征:
1.粘度(Brookfield,条件为60rpm、20℃):70mPas;
2.高剪切粘度(Haake,条件为37750s-1、20℃):9.2mPas;
3.静态表面张力(通过周边张力计测量):33.4dyn/cm;
4.组合物的固体成分含量:12.5%。
涂敷方法
将组合物涂敷到适于进行镀金属的60g/m2的1/S涂层介质上。在任何情形下,支撑体的每平方米克重均可利用,并可在47到130g/m2之间。涂敷宽度在该实例中为140cm。涂敷速率在700到800米/分钟之间。经过头部排出的组合物为26.5升/分钟。干燥的涂敷膜的分布量在1.9到2.1g/m2之间。在将组合物涂敷到纸上之前,使所述纸经过140℃的热气干燥隧道。在涂敷上组合物之后,使纸经过另一热气隧道,其中在该热气隧道中维持着一75到145℃之间的上升温度梯度。一旦纸已干燥,则将其卷到位于机器倒卷装置上的铁轴上。纸的绝对湿度为2.9%。对制品进行控制,其中对纸上的组合物的分布进行评价,以及通过光泽计对其光泽度进行测量,其中,对于镀金属之前的制品,以75度倾斜进行测量(得出的结果为73%),而对于已渡过金属的制品则以60度倾斜进行测量。涂敷上第二水性成膜组合物之前的镀金属纸的光泽度为41%。
例9
在容量为1000升的容器中,在搅拌(600rpm)的同时加入170公斤水、44.5公斤ECO 2189(丙烯酸苯乙烯聚合物乳液,48%S.C.)、19.9公斤ECO 2177(丙烯酸聚合物乳液,46%S.C.)和254公斤/39公斤的39TSE109(胶体改性丙烯酸聚合物溶液,13%S.C.)。继续搅拌,一点一点地添加预先稀释在25公斤水中的6.1公斤Viscoatex 730(基于水性丙烯酸共聚物乳液的非缔合型增稠剂,30%S.C.)。接着使搅拌降到100rpm,并且连续地添加以下物质:在一容量为25升的金属容器中用15公斤水手动混合在一起的3.8公斤Lubaprint LD1(聚乙烯蜡的异丙醇分散体,40%S.C.)和1.8公斤Troysol LAC(改性磺基丁二酸酯表面活性剂,50%S.C.)。搅拌2个小时,接着使组合物静置24个小时。该时间之后,这么配制的组合物即可使用,并且具有以下特征:
1.粘度(Brookfield,条件为60rpm、20℃):152mPas;
2.高剪切粘度(Haake,条件为37750s-1、20℃):10.2mPas;
3.静态表面张力(通过周边张力计测量):33.0dyn/cm;
4.组合物的固体成分含量:12.6%。
涂敷方法
将组合物涂敷到适于进行镀金属的60g/m2的1/S涂层介质上。支撑体的每平方米克重在47到130g/m2之间。涂敷宽度为140cm。涂敷速率在700到750米/分钟之间变化。经过头部排出的组合物在23.5到26.5升/分钟之间变化。干燥的涂敷膜的分布量在1.85到1.95g/m2之间。在进行涂抹之前,使所述纸经过140℃的热气干燥隧道。在涂敷上组合物之后,使纸经过另一热气隧道,其中在该热气隧道中维持着一75到140℃之间的上升温度梯度。一旦纸已干燥,则将其卷到位于机器倒卷装置上的铁轴上。纸的绝对湿度为2.9%。对制品进行控制,其中对纸上的组合物的分布进行评价,以及通过光泽计对其光泽度进行测量,其中,对于镀金属之前的制品,以75度倾斜进行测量(得出的结果为72%),而对于已渡过金属的制品则以60度倾斜进行测量。涂敷上第二水性成膜组合物之前的镀金属纸的光泽度为40-41%。
例10
在容量为1000升的容器中,加入280公斤水和163.5公斤Albucry1NHV-21(水性丙烯酸苯乙烯聚合物乳液,42%S.C.)。在机械搅拌(100rpm)的同时,将4.19公斤Lubaprint LD1(分散在异丙醇中的聚乙烯蜡,40%S.C.)添加到上述混合物中。在激烈搅拌(600rpm)下,一点一点地将预先稀释在15公斤水中的7.82公斤Viscoatex 730(基于丙烯酸共聚物水性乳液的非缔合型增稠剂,30%S.C.)添加到上述混合物中。继续搅拌,添加预先通过激烈搅拌(600rpm)稀释在36公斤水中的8.07公斤COAPUR 3025(聚氨酯类缔合型增稠剂,25%S.C.)。最后,添加4.02公斤Troysol LAC表面活性剂(改性磺基丁二酸酯,50%S.C.),以及0.146公斤KB-70(油水分散类型的丙烯酸丙烯酰胺增稠剂,33%S.C.),其预先分散在44公斤水中。一旦过了该时间,使组合物静置24个小时,至此,这么配制的组合物即可使用,并且具有以下特征:
1.粘度(Brookfield,条件为60rpm、20℃):156-212mPas;
2.高剪切粘度(Haake,条件为37750s-1、20℃):10mPas;
3.静态表面张力(通过周边张力计测量):34.0dyn/cm;
4.组合物的固体成分含量:14.1%。
涂敷方法
将组合物涂敷到适于进行镀金属的60g/m2的1/S涂层介质上。支撑体的每平方米克重在47到130g/m2之间。涂敷宽度在该实例中为140cm。涂敷速率在700到1000米/分钟之间。经过头部排出的组合物在15.6到26.0升/分钟之间变化。干燥的涂敷膜的分布量在1.5到2.5g/m2之间。在涂敷组合物之前,使所述纸经过140℃的热气干燥隧道。在涂敷上组合物之后,使纸经过另一热气隧道,其中在该热气隧道中维持着一从80℃(第一区域)到140℃(最后一个区域)之间的上升温度梯度。一旦纸已干燥,则将其卷到位于机器倒卷装置上的铁轴上。经过这么准备的纸即可用于高真空镀金属工艺过程。镀过金属之后,纸的光泽度在60℃时为40%。
例11:渡过金属之后所用的组合物
在容量为100升的容器中,加入179.8公斤Albucry1 NHV-21(水性丙烯酸苯乙烯聚合物乳液,42%S.C.)、4.7公斤Lubaprint LD1(分散在异丙醇中的聚乙烯蜡,40%S.C.)和4.2公斤Troysol LAC(改性磺基丁二酸酯表面活性剂,50%S.C.)。在对混合物进行搅拌(壁式搅拌、600rpm)的同时,添加预先溶解在141.5公斤水中的1.43公斤CellogenEP(浓度为1%),所述Cellogen EP即为平均分子量为50000的羰甲基纤维素的固体制剂(DAIICHI KOKYO SEIYAKU CO.LTD.),以及添加预先分散在100公斤水中的0.33公斤KB-70(油水分散类型的丙烯酸丙烯酰胺增稠剂,33%S.C.)。对混合物进行搅拌(壁式搅拌、300rpm)30分钟,最后,添加20公斤水。至此,这么配制的组合物即可使用,并且具有以下特征:
1.粘度(Brookfield,条件为60rpm、20℃):10mPas;
2.静态表面张力(通过周边张力计测量):35dyn/cm;
3.组合物的固体成分含量:15.4%。
涂敷方法
将组合物涂敷到每平方米克重为62.5g/m2(尽管每平方米克重在47到130g/m2之间也可进行涂敷)的、已经涂上例11中的水性成膜组合物的镀过金属的纸上。在涂敷上组合物之后,使纸经过一热气干燥隧道,其中在该热气干燥隧道中维持着130℃的温度。一旦已干燥,使用标准LAS类型的系统,通过将水涂洒到背面,而使纸得到重新润湿,随后将纸卷到位于机器倒卷装置上的铁轴上。经过这样准备的制品即可用于处置过程。卷在该处的纸的湿度应当为4.5%。经过这样准备的纸即可用于操纵过程。对制品进行控制,其中对纸上的组合物的分布进行评价,以及通过光泽计对其光泽度进行测量,其中所述的测量以60度倾斜进行。在本测试中,光泽度差不多为零(18%)。
本例子显示出本发明的方法可获得几乎没有光泽的金属纸,其中所述方法包括这么一种组合物的使用,而所述组合物则包括纤维增稠剂。
例12:含有纤维增稠剂的对比例
在容量为100升的容器中,加入328.8公斤Albucry1 NHV-21(水性丙烯酸苯乙烯聚合物乳液,42%S.C.)、111公斤水、8.6公斤LubaprintLD1(分散在异丙醇中的聚乙烯蜡,40%S.C.)和4.1公斤Troysol LAC(改性磺基丁二酸酯表面活性剂,50%S.C.)。在对混合物进行搅拌(壁式搅拌、600rpm)的同时,添加预先溶解在256公斤水中的、浓度为1%的2.58公斤Cellogen EP,即为平均分子量为50000的羰甲基纤维素固体制剂(DAIICHI KOKYO SEIYAKU CO.LTD.)。混合物过30分钟后,最后再添加20公斤水。至此,这么配制的组合物即可使用,并且具有以下特征:
1.粘度(Brookfield,条件为60rpm、20℃):78mPas;
2.静态表面张力(通过周边张力计测量):33.5dyn/cm;
3.组合物的固体成分含量:16%。
涂敷方法
将组合物涂敷到适于进行镀金属的60g/m2的1/S涂层介质上。支撑体的每平方米克重在47到130g/m2之间。涂敷宽度在该实例中为140cm。涂敷速率为700米/分钟。经过排出头排出的组合物为26.5升/分钟。干燥的涂敷膜的分布量为2.2g/m2之间。在将组合物涂敷到纸上之前,使所述纸经过130℃的热气干燥隧道。在涂敷上组合物之后,使纸经过另一热气隧道,其中在该热气隧道中维持着一上升温度梯度,所述上升温度梯度为从第一区域的80℃到最后一个区域的140℃。一旦纸已干燥,则将其卷到位于机器倒卷装置上的铁轴上。纸的绝对湿度应当不超出3.0%,以能通过制造工艺过程而实现适当的镀金属。涂上第一组合物的纸的光泽度几乎为零(75℃下为20%左右),而且进行工艺处理之后其外观呈现出非金属灰色。
例13:具有高表面张力的对比例
在容量为1000升的容器中,加入275公斤水和150公斤Albucry1NHV-21(水性丙烯酸苯乙烯聚合物乳液,42%S.C.)。在机械搅拌的同时(100rpm),将3.75公斤Lubaprint LD1(分散在异丙醇中的聚乙烯蜡,40%S.C.)添加到上述混合物中。在激烈搅拌下(600rpm),一点一点地将预先稀释在15公斤水中的7.00公斤Viscoatex 730(基于丙烯酸共聚物水性乳液的非缔合型增稠剂,30%S.C.)添加到上述混合物中。按照相同的添加方法,添加上预先稀释在15公斤水中的5.00公斤NCR-2000(基于水性丙烯酸共聚物乳液的非缔合型增稠剂,30%S.C.)。在搅拌的同时,添加上预先通过激烈搅拌(600rpm)稀释在33公斤水中的7.20公斤COAPUR 3025(聚氨酯类缔合型增稠剂,25%S.C.)。最后,添加上1.30公斤Troysol LAC表面活性剂(改性磺基丁二酸酯,50%S.C.)。对其进行搅拌30分钟,接着对其轻柔搅拌(100rpm)2个小时以减少所形成的泡沫。一旦过了该时间,使组合物静置24小时。该时间之后,经过这么配制的组合物即可使用,并且具有以下特征:
1.粘度(Brookfield,条件为60rpm、20℃):200mPas;
2.高剪切粘度(Haake,条件为37750s-1、20℃):8.7mPas;
3.静态表面张力(通过周边张力计测量):42dyn/cm;
4.组合物的固体成分含量:13.5%。
涂敷方法
将组合物涂敷到适于进行镀金属的60g/m2的1/S涂层介质上。支撑体的每平方米克重在47到130g/m2之间。涂敷宽度在该实例中为140cm。涂敷速率在700到1000米/分钟之间变化。经过排出头排出的组合物为27.6升/分钟。干燥的涂敷膜的分布量在1.5到2.5g/m2之间。在将组合物涂敷到纸上之前,使所述纸经过一105-110℃的热气干燥隧道,再使其从所述隧道出来。在涂敷上组合物之后,使纸经过另一热气隧道,其中在该热气隧道中维持着一上升温度梯度,所述上升温度梯度为从第一区域的80℃到最后一个区域的140℃。一旦纸已干燥,则将其卷到位于机器倒卷装置上的铁轴上。经过这么准备的制品即可用于高真空镀金属工艺过程。镀上金属时且在涂敷上第二涂层之前的纸的光泽度在60℃时为33-34%。
结果显示出涂敷进行得并不一致,其中具有涂层厚度非常小的区域,这些区域一旦镀上金属之后将成为外观具有很大缺陷的区域。所述不良涂敷有可能是与组合物的不良分布有关联,而所述不良分布又由于所使用的组合物表面能量过高所导致。
例14:低剪切粘度低的对比例
在容量为1000升的容器中,在搅拌的同时(600rpm)加入250公斤水、56公斤SCX-661(胶体丙烯酸聚合物溶液,44%S.C.)、144公斤Albucry1 NHV-21(水性丙烯酸苯乙烯聚合物乳液)和10.4公斤氢氧化钠水溶液(固体含量为20%)。在该速度下搅拌20分钟,此之后使搅拌速度降至100rpm,并且连续地添加以下物质:5.40公斤Lubaprint LD1(分散在异丙醇中的聚乙烯蜡,40%S.C.)、2.70公斤Troysol LAC(改性磺基丁二酸酯表面活性剂,50%S.C.)和预先分散在30公斤的水中的0.18公斤KB-70(油水分散类型的丙烯酸丙烯酰胺增稠剂,33%S.C.)。最后,维持相同的搅拌2个小时。该时间之后,经过这么配制的组合物即可使用,并且具有以下特征:
1.粘度(Brookfield,条件为60rpm、20℃):20mPas;
2.高剪切粘度(Haake,条件为37750s-1、20℃):9.2mPas;
3.静态表面张力(通过周边张力计测量):33.0dyn/cm;
4.组合物的固体成分含量:16.0%。
涂敷方法
将组合物涂敷到适于进行镀金属的60g/m2的1/S涂层介质上。支撑体的每平方米克重在47到130g/m2之间。涂敷宽度在该实例中为140cm。涂敷速率在620到1000米/分钟之间变化。经过排出头排出的组合物维持在27到31升/分钟之间。干燥的涂敷膜的分布量在2.0到3.7m2之间。
在进行涂抹之前,使纸经过一140℃的热气干燥隧道。在涂敷上组合物之后,使纸经过另一热气隧道,其中在该热气隧道中维持着一85℃到140℃之间的上升温度梯度。一旦纸已干燥,则将其卷到位于机器倒卷装置上的铁轴上。纸的绝对湿度为2.8%。对制品进行控制,其中对纸上的组合物的分布进行评价,以及通过光泽计对其光泽度进行测量,其中,对于镀金属之前的制品,以75度倾斜进行测量,而对于已渡过金属的制品则以60度倾斜进行测量。涂敷上第二水性成膜组合物之前的镀金属纸的光泽度为32-33%。
所得到的结果显示出涂敷进行得并不一致。淋帘的稳定性差,一旦干燥,则观察到组合物在纸上的分布具有波纹,这是淋帘稳定性不良所具有的特征。
例15:高剪切粘度高的对比例
在容量为1000升的容器中,加入250公斤水和33公斤PB-383(固体状态的改性丙烯酸聚合物,100%S.C.)。在搅拌的同时(壁式搅拌器、600rpm),将35.3公斤氢氧化钠水溶液(固体浓度为20%)添加到上述混合物中,并使其分散60分钟(壁式搅拌器、600rpm)。该时间之后,添加33公斤B-383、10公斤水,同时保持没有变化的搅拌另一60分钟。该时间之后,连续地添加以下物质:37.6公斤氨(浓度为25%)、4.0公斤Lubaprint LD1(分散在异丙醇中的聚乙烯蜡,40%S.C.)、2.10公斤Troysol LAC(改性磺基丁二酸酯表面活性剂,50%S.C.)和预先分散在12公斤水中的0.12公斤KB-70(油水分散类型的丙烯酸丙烯酰胺增稠剂,33%S.C.)。最后,维持相同的搅拌2个小时。该时间之后,经过这么配制的组合物即可使用,并且具有以下特征:
1.粘度(Brookfield,条件为60rpm、20℃):70mPas;
2.静态表面张力(通过周边张力计测量):33.1dyn/cm;
3.高剪切粘度(Haake,条件为37750s-1、20℃):39mPas;
4.组合物的固体成分含量:16.2%。
涂敷方法
将组合物涂敷到适于进行镀金属的、其重量为60g/m2的1/S涂层介质上。支撑体的每平方米克重在47到130g/m2之间。涂敷宽度在该实例中为140cm。涂敷速率在800到1000米/分钟之间。干燥的涂敷膜的分布量在1.8到2.8m2之间。在将组合物涂敷到纸上之前,使所述纸经过一105-110℃的热气干燥隧道,再使其从所述隧道中出来。在涂敷上组合物之后,使纸经过另一热气隧道,其中在该热气隧道中维持着一上升温度梯度,其中所述上升温度梯度为从第一区域中的85℃到最后一个区域中的140℃。一旦纸已干燥,则将其卷到位于机器倒卷装置上的铁轴上。纸的绝对湿度在2.0到2.5%之间。经过这么准备的纸即可用于高真空镀金属工艺过程。
在该实例中,可观察到淋帘中不适当的涂料流动,以及在涂敷处有“凸结(heel)”的形成。镀金属之后,可观察到其上几乎没有任何膜的区域。
Claims (18)
1.一种制造镀金属纸的方法,所述方法包括以下阶段:
(i)将第一水性成膜组合物涂敷到一基体上,所述第一水性成膜组合物包括第一乳液聚合物和/或第二胶体分散聚合物;
(ii)对涂敷过的基体进行镀金属;及
(iii)将第二水性成膜组合物涂敷到所述渡过金属的基体上,所述第二水性成膜组合物包括第一乳液聚合物和/或第二胶体分散聚合物;
其特征在于,所述第一和第二水性成膜组合物是通过帘式淋涂方式涂敷的。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一和/或第二水性成膜组合物具有60到220mPas之间的低剪切粘度,以布氏粘度计测量,测量条件为60rpm和20℃;和/或2.3到35mPas之间的高剪切粘度,以Haake粘度计测量,测量条件为37750s-1和20℃。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一和/或第二水性成膜组合物具有100到180mPas之间的低剪切粘度,以布氏粘度计测量,测量条件为60rpm和20℃;和/或7到20mPas之间的高剪切粘度,以Haake粘度计测量,测量条件为37750s-1和20℃。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一和/或第二水性成膜组合物具有25到40dyn/cm之间的静态表面张力,其中所述静态表面张力的测量通过周边张力计进行。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一和/或第二水性成膜组合物具有32到37dyn/cm之间的静态表面张力,其中所述静态表面张力的测量通过周边张力计进行。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一乳液聚合物选自于丙烯酸聚合物、丙烯酸-苯乙烯聚合物、改性丙烯酸聚合物及其混合物。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二胶体分散聚合物选自于丙烯酸聚合物、改性丙烯酸聚合物及其混合物。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述第一和/或第二水性成膜组合物中,相对于第一和/或第二水性成膜组合物的总干重且以所述第一乳液聚合物的干重计,第一乳液聚合物的含量在10%到70%之间,相对于第一和/或第二水性成膜组合物的总干重且以所述第二胶体分散聚合物的干重计,第二胶体分散聚合物的含量则在30%到90%之间。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一和/或第二水性成膜组合物进一步包含选自于以下物质的添加剂:增稠剂、表面活性剂、蜡、颜料、防泡剂、分散剂、均化剂及其混合物。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在所述第一和/或第二水性成膜组合物中,相对于所述第一和/或第二水性成膜组合物的总干重且以增稠剂的干重计,增稠剂的含量在2%到5%之间。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述增稠剂选自于由丙烯酸增稠剂、聚氨酯增稠剂、丙烯酸-丙烯酰胺增稠剂、纤维增稠剂及其混合物组成的一组物质。
12.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在所述第一和/或第二水性成膜组合物中,相对于第一和/或第二水性成膜组合物的总干重且以表面活性剂的干重计,表面活性剂的含量在0.5%到3%之间。
13.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述表面活性剂选自于由阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂及其混合物组成的一组物质。
14.一种用于制造镀金属纸的组合物,所述组合物包含一第一乳液聚合物和/或一第二胶体分散聚合物并具有以下特性:
(i)低剪切粘度在60到220mPas之间,以布氏粘度计测量,测量条件为60rpm和20℃;
(ii)高剪切粘度在2.3到35mPas之间,以Haake粘度计测量,测量条件为37750s-1和20℃;
(iii)静态表面张力在25到40dyn/cm之间,其中所述静态表面张力的测量通过周边张力计进行。
15.根据权利要求14所述的组合物,其特征在于,
(i)所述低剪切粘度在100到180mPas之间,以布氏粘度计测量,测量条件为60rpm和20℃;
(ii)所述高剪切粘度在7到20mPas之间,以Haake粘度计测量,测量条件为37750s-1和20℃。
(iii)所述静态表面张力在32到37dyn/cm之间,其中所述静态表面张力的测量通过周边张力计进行。
16.根据权利要求14所述的组合物,其进一步包括选自于以下物质的添加剂:增稠剂、表面活性剂、蜡、颜料、防泡剂、分散剂、均化剂及其混合物。
17.根据权利要求16所述的组合物,其特征在于,所述增稠剂选自于由丙烯酸增稠剂、聚氨酯增稠剂、丙烯酸-丙烯酰胺增稠剂、纤维增稠剂及其混合物组成的一组物质。
18.根据权利要求16所述的组合物,其特征在于,所述表面活性剂选自于阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂及其混合物组成的一组物质。
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