可热封纸板结构和方法技术

一种可热封纸板结构，包括：具有第一主面和与第一主面相对的第二主面的纸板基材；在纸板基材的第一主面上的可热封阻隔涂层；和定位在可热封阻隔涂层上的顶涂层，其中顶涂层在可热封阻隔涂层上形成不连续层。热封阻隔涂层上形成不连续层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可热封纸板结构和方法
[0001]优先权本申请要求2020年1月22日提交的美国序列号62/964,198的优先权。


[0002]本申请涉及纸板结构，并且更特别地，涉及不具有或具有最小粘连倾向的可热封纸板结构。

技术介绍

[0003]纸板用于各种包装应用。例如，涂覆的未漂白纸板用于包装饮料容器、冷冻食品、谷物和各种各样的其他食品和非食品消费品。其他形式的漂白和未漂白涂覆纸板用于食品服务和消费品的各种包装选项。
[0004]可持续性是开发用于食品和非食品消费品新包装的关键驱动力之一。涂覆有水性涂层的纸板结构通常被认为是可再制浆和可回收的，并且因此比涂覆有挤出低密度聚乙烯挤出物（LDPE）的纸板更加可持续。然而，水性涂层中的大多数聚合物是无定形的，并且不具有如LDPE的熔点。因此，在水性涂覆纸板的生产、储存、运输或加工过程中，水性涂层中的粘合剂或聚合物经常在高温（甚至在例如120
‑
130
°
F下）和/或压力下逐渐软化或变粘，从而引起涂覆纸板的粘连问题，这在实际应用中聚乙烯涂覆纸板通常不会发生。
[0005]此外，由于高粘合剂水平以及因此由于热粘性，水性可热封阻隔涂层不能承受通常用于使涂层表面光滑的压延温度。在高温和高压下的粘连（纸板卷中各层相互粘连的趋势）也是水性可热封阻隔涂覆纸板的生产和加工过程中的主要技术挑战。这种粘连问题对于水性可热封阻隔涂覆纸板变得更加关键，水性可热封阻隔涂覆纸板需要高阻隔性能，并且还需要能够在加工包装（诸如杯子）中热封。
[0006]因此，本领域技术人员继续在使用水性涂层的可热封阻隔纸板结构领域进行研究和开发。

技术实现思路

[0007]公开了不具有或具有最小粘连倾向的可热封纸板结构。
[0008]在一个示例中，所公开的可热封纸板结构包括纸板基材，该纸板基材包括第一主面和与第一主面相对的第二主面、在纸板基材的第一主面上的可热封阻隔涂层、和定位在可热封阻隔涂层上的顶涂层，其中顶涂层在可热封阻隔涂层上形成不连续层。
[0009]还公开了用于制造不具有或具有最小粘连倾向的可热封纸板结构的方法。
[0010]在一个示例中，所公开的用于制造可热封纸板结构的方法包括以下步骤：（1）制备包括粘合剂和颜料的可热封阻隔涂层配方，（2）将可热封阻隔涂层配方施加到纸板基材的第一主面，（3）制备包括粘合剂和颜料的顶涂层配方，以及（4）将顶涂层配方施加到可热封阻隔涂层上，以在可热封阻隔涂层上形成顶涂层的不连续层。
[0011]根据以下详细描述、附图和所附权利要求，所公开的可热封纸板结构和方法的其
他示例将变得显而易见。
附图说明
[0012]图1是可以使用所公开的可热封纸板结构制造的容器（例如，杯子）的一个示例的截面正视图；图2是图1的容器的俯视平面图；图3是冲切坯件的平面图，该坯件可以缠绕在心轴周围以形成图1的容器的侧壁；图4是所公开的可热封纸板结构的一个示例的示意性截面图；图5是所公开的可热封纸板结构的另一个示例的示意性截面图；图6是使用扫描电子显微镜以200x倍放大率拍摄的示例可热封纸板结构的俯视图；图7是使用扫描电子显微镜以1000x倍放大率拍摄的示例可热封纸板结构的截面图；和图8是用于测试涂覆纸板样品粘连的装置的示意图。
具体实施方式
[0013]现已发现，具有带有高阻水性能和最小无粘连倾向的第一主表面的可热封基于纸板的结构可以通过将可热封阻隔涂层定位在底层纸板基材的第一主面上来实现，该底层纸板基材传统上形成该结构的第一主表面，在作为不连续层施加在阻隔涂层上（例如直接施加到其上）的低粘合剂、可压延的顶涂层下面，使得可热封阻隔涂层定位在纸板基材和顶涂层之间。可热封性由可热封阻隔涂层提供。这种结构可特别适合于保存冷饮（例如，冰软饮料）、冷食品（例如，冰淇淋）、热饮料（例如，咖啡）和热食品（例如，汤）。
[0014]参考图1和图2，所公开的基于纸板的容器的一个示例（通常指定为10）可以包括具有上端部14和下端部16的侧壁12，以及连接（例如，热封）到侧壁12的下端部16的底壁18，从而在容器10内限定内部容积20。侧壁12的上端部14可以限定通向内部容积20的开口22。任选地，侧壁12的上端部14可以另外包括唇缘24（例如，卷唇缘），诸如用于将盖子（未示出）等固定到容器10。
[0015]虽然容器10在图1中被示为具有截头圆锥形侧壁12的高杯子（例如，12盎司、16盎司、21盎司或24盎司的一次性外卖杯子），但是本领域技术人员将会理解，所公开的容器10可以形成为各种形状、尺寸和构造，并且可以形成有比上述侧壁和底壁12、18更少或更多的壁，而不脱离本公开的范围。
[0016]如图2所示，容器10的侧壁12可以由坯件30（图3）组装而成，该坯件30已经被切割成期望的轮廓，并且然后缠绕在心轴（未示出）周围。当坯件30缠绕在心轴周围时，坯件30的第一端32与坯件30的第二端34重叠，并且重叠端32、34可以连接（例如，通过热封），从而限定从侧壁12的上端部14延伸到下端部16的接缝36。一旦侧壁12已经被组装好，底壁18可以被连接（例如，热封）到侧壁12的下端部16，从而产生容器10。
[0017]参考图4，容器10的侧壁12可以由具有第一主表面42和第二主表面44的纸板结构40形成。纸板结构40的第一主表面42可以对应于容器10的内表面28。纸板结构40的第二主表面44可以对应于容器10的外表面26。
[0018]纸板结构40可以是分层结构，其包括具有第一主面48和第二主面50的纸板基材46。可热封阻隔涂层52和顶涂层54可施加到纸板基材46的第一主面48，使得顶涂层54在可热封阻隔涂层52上（例如，直接相邻）形成不连续层56。可热封阻隔涂层52可以定位在顶涂层54和纸板基材46之间。顶涂层54的不连续层56可以至少部分地限定纸板结构40的第一主表面42，并因此限定容器10的内表面28。
[0019]在这一点上，本领域技术人员将会理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以将各种附加层、阻隔层或非阻隔层结合到纸板基材46和不连续层56之间的纸板结构40中，或者结合到第二主面50的顶部上。在一个变型中，如图5所示，纸板结构40
´
可以包括纸板基材46
´
和可热封阻隔涂层52
´
之间的底涂层45。在另一个变型中，如图5所示，可热封纸板结构40可以包括在纸板基材46
´
的第二主面50上的底涂层47。在又一个变型中，如图5所示，纸板结构40可以包括在纸板基材46
´
和可热封阻隔涂层52
´
之间的第一底涂层45和在纸板基材46的第二主面50上的第二底涂层47。
[0020]参考回到图4，纸板结构40的纸板基材46可以是（或可以包括）能够涂覆有可热封阻隔涂层52和顶涂层54的任何纤维素材料。本领域技术人员将会理解，纸板基层46可以是漂白的或未漂白的。合适本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可热封纸板结构，包括：纸板基材，其包括第一主面和与所述第一主面相对的第二主面；在所述纸板基材的第一主面上的可热封阻隔涂层；和定位在所述可热封阻隔涂层上的顶涂层，其中，所述顶涂层在所述可热封阻隔涂层上形成不连续层。2.根据权利要求1所述的可热封纸板结构，其中，所述顶涂层包括粘合剂和颜料。3.根据权利要求2所述的可热封纸板结构，其中，所述顶涂层中颜料与粘合剂的重量比为至少约1∶1。4.根据权利要求2所述的可热封纸板结构，其中，所述顶涂层中颜料与粘合剂的重量比为约1∶1至约10∶1。5.根据权利要求2所述的可热封纸板结构，其中，所述顶涂层中颜料与粘合剂的重量比为约1∶1至约5∶1。6.根据权利要求2所述的可热封纸板结构，其中，所述顶涂层中颜料与粘合剂的重量比为约2∶1至约4∶1。7.根据权利要求2
‑
6中任一项所述的可热封纸板结构，其中，所述粘合剂包括胶乳。8.根据权利要求2
‑
7中任一项所述的可热封纸板结构，其中，所述粘合剂包括玻璃化转变温度约为30℃的水基丙烯酸乳液聚合物。9.根据权利要求2
‑
8中任一项所述的可热封纸板结构，其中，所述颜料包括碳酸钙。10.根据权利要求2
‑
9中任一项所述的可热封纸板结构，其中，所述颜料包括研磨碳酸钙，并且其中，至多约90%的研磨碳酸钙具有小于2微米的粒径。11. 根据任一前述权利要求所述的可热封纸板结构，其中，所述不连续层具有范围为从约0.1 lb/3000 ft2至约4.0 lb/3000 ft2的涂层重量。12. 根据任一前述权利要求所述的可热封纸板结构，其中，所述不连续层具有从约0.5 lb/3000 ft2至约3.0 lb/3000 ft2的涂层重量。13. 根据任一前述权利要求所述的可热封纸板结构，其中，所述不连续层具有从约0.5 lb/3000 ft2至约2.5 lb/3000 ft2的涂层重量。14. 根据任一前述权利要求所述的可热封纸板结构，其中，所述不连续层具有从约0.5 lb/3000 ft2至约2.0 lb/3000 ft2的涂层重量。15.根据任一前述权利要求所述的可热封纸板结构，其中，所述可热封阻隔涂层包含粘合剂和颜料。16.根据权利要求15所述的可热封纸板结构，其中，所述可热封阻隔涂层中的所述颜料与粘合剂重量比至多为1∶1。17.根据权利要求15所述的可热封纸板结构，其中，所述可热封阻隔涂层中的所述颜料与粘合剂重量比为约1∶1至约1∶9。18.根据权利要求15所述的可热封纸板结构，其中，所述可热封阻隔涂层中的颜料与粘合剂的重量比为约1∶2至约1∶6。19.根据权利要求15所述的可热封纸板结构，其中，所述可热封阻隔涂层中的颜料与粘合剂的重量比为约1∶3至约1∶4。20.根据权利要求15
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19中任一项所述的可热封纸板结构，其中，所述粘合剂包括胶乳。
21.根据权利要求15
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20中任一项所述的可热封纸板结构，其中，所述粘合剂包括玻璃化转变温度为30℃的水基丙烯酸乳液聚合物。22.根据权利要求15
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21中任一项所述的可热封纸板结构，其中，所述颜料包括第一颜料和第二颜料。23.根据权利要求15
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22中任一项所述的可热封纸板结构，其中，所述颜料包括粘土和碳酸钙中的至少一者。24.根据权利要求15
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23中任一项所述的可热封纸板结构，其中，所述颜料包括研磨碳酸钙，并且其中至多约60%的研磨碳酸钙具有小于2微米的粒径。25.根据权利要求15
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24中任一项所述的可热封纸板结构，其中，所述颜料包括片状粘土。26.权利要求25的可热封纸板结构，其中，所述片状粘土具有至少约40∶1的平均纵横比。27. 根据任一前述权利要求所述的可热封纸板结构，其中，所述可热封阻隔涂层的涂层重量范围为从约4 lb/3000 ft2...

【专利技术属性】
技术研发人员：逄杰斌，
申请(专利权)人：维实洛克MWV有限责任公司，
类型：发明
国别省市：