本發(fā)明專利技術(shù)公開了具有提高的隔熱性能的包裝材料，其包括紙基襯底和位于所述襯底的至少一個表面上的隔熱層。所述隔熱層包含空隙結(jié)構(gòu)，并由流體隔熱組合物得到，以所述流體隔熱組合物的總重量計，所述流體隔熱組合物包括20wt%至70wt%的填充劑；15wt%至70wt%的有機(jī)粘結(jié)劑；0.5wt%至10wt%的增塑劑；和10wt%至15wt%的水。當(dāng)需要時，所述包裝材料可進(jìn)一步包括紙基頂層，使得所述隔熱層位于所述紙基襯底和所述紙基頂層之間。所述包裝材料可用于制備隔熱容器例如食物碗和飲料杯，以及套筒組件，以賦予包裝容器隔熱性能。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】具有提高的隔熱性能的包裝材料優(yōu)先權(quán)本申請要求于2009年5月5日提交的申請序列號為61/175，569的美國臨時專利申請和2009年12月18日提交的申請序列號為61/287，990的美國臨時專利申請為優(yōu)先權(quán)，它們的內(nèi)容通過引用的方式并入本文中。
技術(shù)介紹
紙板是包裝領(lǐng)域中通常普遍存在的低成本材料。然而它的強度和隔熱性質(zhì)是有限的，而與其它材料的層壓材料已被開發(fā)出來并廣泛應(yīng)用。例如，專利號為7，192，640和 5,091,261的美國專利公開了用于制備泡罩包裝的紙板/聚合物層壓材料。這些專利沒有公開所述層壓材料用于制造紙杯或其它食品或飲料容器的用途。專利號為6，811，843的美國專利描述了由包含絕緣層和紙料層的層壓材料制備的杯。所述絕緣層是由高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯或取向聚乙烯制備的熱層壓泡沫塑料。專利號為 6，277，454的美國專利公開了用于儲存熱液體或冷液體的單壁容器，其包括層壓至復(fù)合泡沫塑料外層的紙板內(nèi)層。所述泡沫塑料中的含有空隙的顆粒改善了隔熱性。所述復(fù)合泡沫塑料外層包含空隙結(jié)構(gòu)和常規(guī)圖案，例如線條和圓點，以改善隔熱性。已知單壁容器的強度有限和其對于泡沫的暴露圖案的損壞具易損性。由于此類容器要用于容納滾燙的液體，這些缺陷可引起產(chǎn)品瑕疵問題。雙壁層壓容器更堅固，但是所述雙層狀結(jié)構(gòu)的柔性差。因此，采用標(biāo)準(zhǔn)的制杯機(jī)將所述兩層結(jié)構(gòu)制備成容器形狀是相對困難的。此外，針對包裝材料的生物降解能力和回收利用的環(huán)境問題日益增加。合成泡沫塑料和熱固性塑料既不是可生物降解的也不是可回收利用的，并且在多數(shù)情況下它們在焚燒時產(chǎn)生有毒的分解產(chǎn)物。因此，由紙板/聚合物層壓材料制造的已知隔熱包裝材料和容器具有多種環(huán)境問題。因此，需要可生物降解的包裝材料，所述可生物降解的包裝材料具有提高的隔熱性能和強度，允許采用現(xiàn)有的造紙工藝來制造以及允許采用現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換工藝將其制備成包裝容器，這樣可實現(xiàn)單包裝成本改善，并且可采用常規(guī)的包裝機(jī)器溫度、壓力和停留時間以經(jīng)濟(jì)的高速度制備、填充和密封包裝容器。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)公開了具有提高的隔熱性能的包裝材料，其包括紙基襯底和位于所述襯底的至少一個表面上的隔熱層。所述隔熱層包含空隙結(jié)構(gòu)并且由流體隔熱組合物得到，以所述流體隔熱組合物的總重量計，所述流體隔熱組合物包括20襯％至70 wt%的填充劑；15 wt%至70 wt%的有機(jī)粘結(jié)劑；0. 5 wt%至10 wt%的增塑劑；和10 wt%至15 wt%的水。在需要時，所述包裝材料可進(jìn)一步包括紙基頂層，使得所述隔熱層位于所述紙基襯底和所述紙基頂層之間。所述包裝材料可用于制備隔熱容器例如食品碗和飲料杯，以及套筒組件，以賦予包裝容器隔熱性能。附圖說明圖1顯示了所述具有提高的隔熱性能的包裝材料的所述制造方法的一個實施方式。圖加顯示了所述制造方法的一個實施方式，其中將所述隔熱組合物作為基本上連續(xù)的蜿蜒線噴涂到所述紙基襯底上。圖2b顯示了所述制造方法的一個實施方式，其中將所述隔熱組合物以隨機(jī)噴霧圖案噴涂到所述紙基襯底上。圖3顯示了本公開內(nèi)容的一個實施方式，其中所述隔熱包裝材料用于制備杯；和圖4顯示了本公開內(nèi)容的一個實施方式，其中所述隔熱包裝材料用于制備用于容器的套筒，顯示了所述容器和所述隔熱套筒的橫截面。具體實施例方式盡管已參考示例性實施方式描述本公開內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是可進(jìn)行各種變化且可用等同替代方式替代與其對應(yīng)的元件而不偏離本公開內(nèi)容的范圍。此外，可進(jìn)行多種修改以使特定的情況或材料適應(yīng)于本專利技術(shù)的教導(dǎo)而不偏離本公開內(nèi)容的實質(zhì)范圍。本公開內(nèi)容的包裝材料，其包括(A)紙基襯底；和(B)位于所述襯底的至少一個表面上的隔熱層，所述隔熱層包含空隙結(jié)構(gòu)，且由流體隔熱組合物得到，以所述流體隔熱組合物的總重量計，所述流體隔熱組合物包括(a) 20 wt%至70 wt%的填充劑；(b) 15 wt%至70 wt%的有機(jī)粘結(jié)劑； (C)O. 5 wt%至10 wt%的增塑劑；禾口 (d) 10 wt% 至 15 wt% 的水。在本公開內(nèi)容的一個實施方式中，以填充劑的總重量計，所述流體隔熱組合物中所采用的填充劑包括(i)0 wt%至90 wt%的無機(jī)填充劑；和(ii) 10 wt%至100 wt%的有機(jī)填充劑。在本公開內(nèi)容的一個實施方式中，以填充劑的總重量計，所述流體隔熱組合物中所采用的填充劑包括(i)40 wt%至90 wt%的無機(jī)填充劑；和(ii) 10 wt%至60 wt%的有機(jī)填充劑?？刹捎冒ㄒ韵虏襟E的方法制造所述包裝材料(I)提供紙基襯底，所述紙基襯底包括第一表面和第二表面；(II)將隔熱層施加到所述紙基襯底的第一表面上，以提供涂布結(jié)構(gòu)，所述隔熱層包含空隙結(jié)構(gòu)并由上述流體隔熱組合物得到；和(III)干燥所述涂布結(jié)構(gòu)，以將所述隔熱層的水含量減少至所述隔熱層的總重量的 10wt%至15wt%的范圍內(nèi)。在一個實施方式中，制造本公開內(nèi)容的隔熱包裝材料的所述方法可進(jìn)一步包括將紙基頂層施加到步驟(III)的干燥的涂布結(jié)構(gòu)上的步驟，使得所述隔熱層位于所述紙基襯底和所述紙基頂層之間。對于該實施方式，所述隔熱包裝材料包括(A)紙基襯底，其包括第一表面和第二表面；(B)紙基頂層；和(C)位于所述紙基襯底的第一表面和所述紙基頂層之間的隔熱層，其中所述隔熱層包含空隙結(jié)構(gòu)且由上述隔熱組合物得到。在需要時，制造本公開內(nèi)容的隔熱包裝材料的方法可進(jìn)一步包括將防水層組合物施加到所述紙基襯底的另一表面上的步驟，所述另一表面與涂布有所述隔熱層的表面相對。對于該實施方式，所述隔熱包裝材料包括(A)紙基襯底，其具有第一表面和第二表面；(B)紙基頂層；和(C)位于所述紙基襯底的第一表面和所述紙基頂層之間的隔熱層，其中所述隔熱層包含空隙結(jié)構(gòu)且由上述隔熱組合物得到；和(D)位于所述紙基襯底的第二表面上的防水層。在一個實施方式中，所述隔熱層可放置在所述紙基襯底和所述紙基頂層之間，以提供夾層結(jié)構(gòu)，使得所述最終的組合體結(jié)構(gòu)的厚度比所述紙基襯底和所述紙基頂層的總厚度大20%至100%。在該實施方式中，所述隔熱層起間隔物的作用，并將所述兩個紙基層分離開。認(rèn)為所述隔熱層由于它的流體假塑性特征連同它的獨特的構(gòu)成性質(zhì)而能提供該間隔性質(zhì)。可采用幾種施加技術(shù)將所述隔熱組合物沉積到所述紙基襯底上。實例包括但不限于棒式涂布、刮刀涂布、幕涂、噴涂和擠出成形。所述隔熱組合物以聚結(jié)的小滴、縱向延伸的蜿蜒線或其組合的形式被施加到所述襯底上。當(dāng)所述隔熱組合物以線的形式施加時，所述線的厚度范圍是0. 05mm至0. 5mm。在一個實施方式中，可采用低成本并可耐機(jī)械損傷的標(biāo)準(zhǔn)噴霧沉積裝置將所述隔熱組合物施加到所述紙基襯底上。在一個實施方式中，可將所述隔熱組合物以結(jié)合有乳液聚合物粘結(jié)劑的泡沫的形式施加到所述紙基襯底上。此外，所述泡沫可包括機(jī)械攪拌的膠乳。在一個實施方式中，所述流體隔熱組合物的假塑性指數(shù)在0. 3至0. 5的范圍內(nèi)。在一個實施方式中，所述流體隔熱組合物的低剪切粘度可在2，000至50，000厘泊的范圍內(nèi)，其高剪切粘度可在100至5，000厘泊的范圍內(nèi)。在一個實施方式中，本公開內(nèi)容的所述隔熱層可經(jīng)過調(diào)整以承受在0. 1 kgf/cm2 M 1.0 kgf/cm2 (10 Kpa 至 100 Kpa)范圍本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：VA巴賓斯基，SS阿雷南德，DC牛曼，BW巴布科克，DH豪斯，
申請(專利權(quán))人：VA巴賓斯基，SS阿雷南德，DC牛曼，BW巴布科克，DH豪斯，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。