具有水性阻隔涂层的双壁纸板容器制造技术

涂覆的纸板容器包括内纸板基材、外纸板基材、位于内纸板基材上的第一水性阻隔涂层和位于外纸板基材上的第二水性阻隔涂层。内纸板基材和外纸板基材通过粘合剂联接。第一水性阻隔涂层和第二水性阻隔涂层包括颜料和结合剂，并且第一水性阻隔涂层是可热封的。且第一水性阻隔涂层是可热封的。且第一水性阻隔涂层是可热封的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有水性阻隔涂层的双壁纸板容器
[0001]优先权
[0002]本申请要求2020年7月31日提交的美国序列号63/059,348的优先权，其全部内容通过引用并入本文。


[0003]本申请涉及涂覆的纸板容器领域，并且更特别地，涉及具有水性阻隔涂层的涂覆的纸板容器。

技术介绍

[0004]纸板被用于各种包装应用中，诸如容器。例如，纸板被用于食品和饮料行业中，以形成用于盛放热饮料或冷饮料的纸板杯。
[0005]用于盛放热饮料的纸板杯通常需要在杯的内表面上具有增强的液体阻隔性质，以最小化液体从饮料到纸板基材中的吸收。用于盛放冷饮料的纸板杯通常需要在杯的内表面上具有增强的液体阻隔性质，以最小化液体从饮料到纸板基材中的吸收，并在杯的外表面上具有增强的液体阻隔性质，以最小化液体从冷凝物到纸板基材中的吸收。
[0006]纸板通常是可热封的，从而使得有可能在制杯机上形成纸板杯。聚乙烯(PE)挤出涂覆纸板通过既提供良好的阻隔性质又提供良好的热封性质目前仍然在这种应用中占主导地位。然而，这种具有聚乙烯挤出涂层的纸板杯在再回收和再制浆方面有困难，因为在再制浆过程期间难以分解聚乙烯膜，并且因此不容易再回收，从而造成环境问题。因此，越来越需要替代解决方案，包括新的涂覆技术，以取代聚乙烯挤出涂覆的纸板杯。
[0007]此外，许多不具有聚乙烯涂层的纸板容器会经历液体渗透的问题。液体渗透会损害纸板容器的结构完整性，使容器的内表面着色，并使容器的外表面着色。在温度升高、空气流量增加的条件下，或者当在容器中放入腐蚀性添加剂(诸如酸性苏打饮料)时，结构和着色问题可能会加剧。
[0008]因此，本领域技术人员继续在涂覆的纸板容器领域中进行研究和开发。

技术实现思路

[0009]在一个示例中，涂覆的纸板容器包括内纸板基材、外纸板基材、位于内纸板基材上的第一水性阻隔涂层和位于外纸板基材上的第二水性阻隔涂层。内纸板基材和外纸板基材通过粘合剂联接。第一水性阻隔涂层和第二水性阻隔涂层包括颜料和结合剂，并且第一水性阻隔涂层是可热封的。
[0010]在一个示例中，制造具有涂覆有第一水性阻隔涂层的内纸板基材和涂覆有第二水性阻隔涂层的外纸板基材的双壁杯的方法包括用内纸板基材形成杯结构，将粘合剂施加到杯结构，并用外纸板基材包裹杯结构。
[0011]在一个示例中，双壁杯包括内纸板基材、外纸板基材、位于内纸板基材上的第一水性阻隔涂层、位于外纸板基材上的第二水性阻隔涂层以及位于内纸板基材和外纸板基材之
间的粘合剂。
附图说明
[0012]图1是所公开的基于纸板的容器的一个方面的截面正视图；
[0013]图2是形成图1的基于纸板的容器的侧壁的双壁纸板结构的截面图；
[0014]图3是可用作图2所示纸板结构的替代方案的双壁纸板结构的截面图；
[0015]图4是可用作图2所示纸板结构的替代方案的双壁纸板结构的截面图；
[0016]图5是可用作图2所示纸板结构的替代方案的双壁纸板结构的截面图；
[0017]图6是可用作图2所示纸板结构的替代方案的双壁纸板结构的截面图；
[0018]图7是制造双壁杯的方法的流程图；
[0019]图8是实验测试之后三个杯的内表面的图示；
[0020]图9是实验测试之后三个杯的外表面的图示；和
[0021]图10是实验测试之后两个杯的内表面的图示。
具体实施方式
[0022]可持续性是开发新型食品包装容器的关键驱动力。具有低密度聚乙烯(LDPE)挤出涂层的纸板通常用于食品工业中。然而，这些涂层不可容易地回收，并且因此引起了环境问题。涂覆有水性涂层的纸板通常被认为是可回收的，并且因此更可持续，但通常不产生与涂覆有LDPE的纸板相同的结构性质。特别是，当与LDPE涂覆纸板的容器相比时，具有水性涂层的纸板通常产生较差的液体盛放水平。
[0023]许多饮料(诸如咖啡、汽水、运动饮料等)含有油和表面活性剂，这些油和表面活性剂会通过纸板壁破坏和穿透水性阻隔涂覆层。通过修改液体吸收和传输机制，产生具有附加阻隔的较厚结构可以停止或显著延迟降解过程，并因此延长纸板容器的寿命。修改液体吸收和传输机制的一个示例是使用外包装。另一个示例包括在单壁容器的外壁上使用低蒸汽透过率涂层。
[0024]在一个示例中，本说明书涉及一种涂覆的纸板容器，其具有由内纸板基材和外纸板基材组成的侧壁，其也称为外包装。内纸板基材和外纸板基材各自具有水性阻隔涂层，该涂层具有优异的性能和性质。水性阻隔涂层在再制浆期间容易分解，并且因此比具有聚乙烯挤出涂层的纸板容器可更容易再制浆。此外，本描述的涂覆的纸板容器显示出比常规的水性阻隔涂层纸板杯显著改善的性能和性质。测试和评估了具有不同涂层结构和构造的水性阻隔涂层纸板容器的各种性质和性能。
[0025]在一个示例中，涂覆的纸板容器还包括底壁，该底壁包括底部原料纸板基材和在底部原料纸板基材的内表面上的水性阻隔涂层，其中底部原料纸板基材的周向部分通过侧壁的水性阻隔涂层和底壁的水性阻隔涂层中的至少一者被热封到侧壁纸板基材的下端。本文描述了测试和评估方法的细节。
[0026]图1示出了纸板容器100的示例性实施例。在一个示例中，纸板容器100是杯。纸板容器100可以包括侧壁102和底壁104。侧壁102可以包括内纸板基材110和外纸板基材120。内纸板基材110和外纸板基材120可以是漂白的或未漂白的。合适的纸板基材的示例包括瓦楞原纸、挂面纸板、固体漂白硫酸盐(SBS)、未漂白牛皮纸和折叠硬纸板(FBB)。在一个示例
中，内纸板基板110和外纸板基板120可以包括18pt、185lb.3000ft2，TruServ
TM
杯原料(Cupstock)。在一个示例中，底壁104可以包括13pt、150lb/3000ft2，TruServ
TM
TruServ杯原料。在一个示例中，底壁104可以包括11pt、140lb/3000ft2，TruServ
TM
杯原料。
[0027]图2示出了纸板容器100的侧壁102的横截面视图的示例性实施例。在一个示例中，侧壁102由内纸板基材110和外纸板基材120组成。内纸板基材110可以涂覆有第一水性阻隔涂层130。第一水性阻隔涂层130可以位于内纸板基材110的内表面112上。外纸板基材120可以涂覆有第二水性阻隔涂层140。第二水性阻隔涂层140可以位于外纸板基材120的内表面122上。在一个示例中，第一水性阻隔涂层130是可热封的。当加热时，可热封涂层提供至与其接触的产品的其它区域的粘合。
[0028]粘合剂150可以位于内纸板基材110和外纸板基材120之间。粘合剂150可被构造成将内纸板基材110与外纸板基材120联接。在一个示例中，粘合剂150是胶水。粘合剂150可以沿着内纸板基材110的外表面114以大致圆形的液滴施加。在一个示例中，粘合剂150可以作为单层沿着内纸板基材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种涂覆的纸板容器，包括：内纸板基材；外纸板基材；位于所述内纸板基材上的第一水性阻隔涂层；和位于所述外纸板基材上的第二水性阻隔涂层。2.根据权利要求1所述的涂覆的纸板容器，其中，所述内纸板基材和所述外纸板基材通过粘合剂联接。3.根据权利要求1所述的涂覆的纸板容器，包括位于所述内纸板基材和所述第一水性阻隔涂层之间的第一底涂层。4.根据权利要求1所述的涂覆的纸板容器，包括位于所述外纸板基材和所述第二水性阻隔涂层之间的第二底涂层。5.根据权利要求1所述的涂覆的纸板容器，其中，所述第二水性阻隔涂层位于所述外纸板基材的内表面上。6.根据权利要求1所述的涂覆的纸板容器，其中，所述第二水性阻隔涂层位于所述外纸板基材的外表面上。7.根据权利要求1所述的涂覆的纸板容器，其中，所述第一水性阻隔涂层位于所述内纸板基材的内表面上。8.根据权利要求1所述的涂覆的纸板容器，包括位于所述外纸板基材的外表面上的顶涂覆层。9.根据权利要求6所述的涂覆的纸板容器，包括位于所述第二水性阻隔涂层上的顶涂覆层。10.根据权利要求1所述的涂覆的纸板容器，其中，所述外纸板基材包含固体漂白硫酸盐。11.根据权利要求1所述的涂覆的纸板容器，其中，所述内纸板基材包含固体漂白硫酸盐。12.根据权利要求1所述的涂覆的纸板容器，其中，所述外纸板基材的基重范围为从约140lb/3000ft2至约185lb/3000ft2。13.根据权利要求1所述的涂覆的纸板容器，其中，所述纸板基材的基重范围为从约120lb/3000ft2至约200lb/3000ft2。14.根据权利要求1所述的涂覆的纸板容器，其中：所述第一水性阻隔涂层包括第一层和第二层，并且所述第二水性阻隔涂层包括第一层和第二层。15.根据权利要求14所述的涂覆的纸板容器，其中：第一水性阻隔涂层的第一层具有范围从约6.0lb/3msf至约10.0lb/3msf的涂层重量，并且第二水性阻隔涂层的第一层具有范围从约6.0lb/3msf至约10.0lb/3msf的涂层重量。16.根据权利要求14所述的涂覆的纸板容器，其中：所述第一水性阻隔涂层的第一层具有范围从约7.5lb/3msf至约7.8lb/3msf的涂层重量，并且
所述第二水性阻隔涂层的第一层具有范围从约7.5lb/3msf至约7.8lb/3msf的涂层重量。17.根据权利要求14所述的涂覆的纸板容器，其中：所述第一水性阻隔涂层的第二层具有范围从约2.0lb/3msf至约6.0lb/3msf的涂层重量，并且所述第二水性阻隔涂层的第二层具有范围从约2.0lb/3msf至约6.0lb/3msf的涂层重量。18.根据权利要求14所述的涂覆的纸板容器，其中：所述第一水性阻隔涂层的第二层具有范围从约2.8lb/3msf至约5.0lb/3msf的涂层重量，并且所述第二水性阻隔涂层的第二层具有范围从约2.8lb/3msf至约5.0lb/3msf的涂层重量。19.根据权利要求1所述的涂覆的纸板容器，其中，所述第一水性阻隔涂层包括结合剂和颜料。20.根据权利要求1所述的涂覆的纸板容器，其中，所述第二水性阻隔涂层包含结合剂和颜料。21.根据权利要求19所述的涂覆的纸板容器，其中，所述结合剂包括苯乙烯
‑
丙烯酸酯。22.根据权利要求20所述的涂覆的纸板容器，其中，所述结合剂包括苯乙烯
‑
丙烯酸酯。23.根据权利要求19所述的涂覆的纸板容器，其中，颜料包括高岭粘土。24.根据权利要求20所述的涂覆的纸板容器，其中，颜料包括高岭粘土。25.根据权利要求19所述的涂覆的纸板容器，其中，所述颜料包括CaCO3。26.根据权利要求20所述的涂覆的纸板容...

【专利技术属性】
技术研发人员：逄杰斌，T，
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：