可热封纸板结构和相关联的基于纸板的容器制造技术

纸板结构包括：纸板基材，具有第一主侧和第二主侧；屏障涂覆层，在纸板基材的第一主侧上；顶涂层，在纸板基材的第一主侧上，其中，屏障涂覆层定位在纸板基材和顶涂层之间；以及可热封屏障涂覆层，在纸板基材的第二主侧上。在纸板基材的第二主侧上。在纸板基材的第二主侧上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可热封纸板结构和相关联的基于纸板的容器
[0001]优先权本申请要求2018年4月27日提交的美国专利申请第62/663,639号的优先权，其全部内容通过参考并入本文。


[0002]本申请涉及可热封纸板结构，并且更特别地涉及使用可热封纸板结构制造的容器，诸如，饮料容器和类似。

技术介绍

[0003]纸板用于各种应用中。例如，涂覆纸板通常用于制造用于零售环境中的各种容器，诸如，饮料容器（例如，杯子）、食品盛放容器（例如，冰淇淋杯子）、食品包装容器（例如，可微波托盘）和类似。因此，在此类容器上打印高质量文本和/或图形的能力对于行业内中的许多是重要考虑。
[0004]旨在保持饮料的容器（无论是冷饮，例如，冰软饮料或冰茶，或是热饮，例如，咖啡或茶）需要附加考虑。冷饮通常加冰，并且由于环境空气中的湿度，因此可在容器的外部表面上导致形成水滴（即，冷凝）。如果由容器吸收，则此类冷凝可危及容器的结构完整性。
[0005]挤出成型聚乙烯（PE）涂覆纸板已经在用于纸杯或纸板杯的纸板料中占主要地位，其中，PE层不仅提供对于液体（诸如，水或饮料）的良好屏障，而且在广泛操作窗口下具有稳固的可热封性。在两侧或仅一侧上涂覆有PE的纸板用于杯子中，用于冷饮、冰淇淋或热饮。对于冷饮杯子或冰淇淋杯子，光面处理的PE涂覆层在杯子的外部侧上提供了更高质量的打印。然而，由于难以将聚乙烯层从纤维基材分离，因此PE涂覆的杯子不易回收，这对于其环境影响变得越来越受到关注。
[0006]可热封的高液体屏障的水性涂层已经被潜在开发用于杯子应用；然而，涂覆纸板结构没有被优化，以使得性能接近PE涂覆的杯子，因此未在市场上成功或广泛地商品化。除了实现良好的屏障特性和可热封性之外，另一关键技术挑战是满足对于杯子的外部表面的打印质量和屏障特性两者的要求，如上文描述的。如果传统的可打印颜料性涂层用于打印目的，则其不提供对于使水免于冷凝的足够屏障。另一方面，大多数可热封的高屏障涂层通常使用高水平的粘合剂，这导致粗糙的涂覆表面，并且限制打印质量。
[0007]此外，由于高粘合剂水平以及因此热粘性，屏障涂层不可承受用于砑光的温度，所述砑光通常用于使涂覆表面光滑。
[0008]因此，本领域技术人员继续在可热封纸板结构和相关联的基于纸板的容器的领域中进行研究和开发工作。

技术实现思路

[0009]公开了纸板结构，所述纸板结构包括：纸板基材，具有第一主侧和第二主侧；屏障涂覆层，在纸板基材的第一主侧上；顶涂层，在纸板基材的第一主侧上，其中，屏障涂覆层定
位在纸板基材和顶涂层之间；以及可热封屏障涂覆层，在纸板基材的第二主侧上。
[0010]还公开了容器，所述容器包括：侧壁，具有上端部部分和下端部部分，侧壁由纸板结构形成，所述纸板结构包括：纸板基材，具有第一主侧和第二主侧；屏障涂覆层，在纸板基材的第一主侧上；顶涂层，在纸板基材的第一主侧上，其中，屏障涂覆层定位在纸板基材和顶涂层之间，顶涂层限定侧壁的外部表面；以及可热封屏障涂覆层，在纸板基材的第二主侧上，可热封屏障涂覆层限定侧壁的内部表面；以及底壁，连接到侧壁的下端部部分。
[0011]还公开了用于制造容器的方法，所述方法包括以下步骤：（1）切割纸板结构，以产生坯料，所述坯料具有与第二端部相对的第一端部，纸板结构包括：纸板基材，具有第一主侧和第二主侧；屏障涂覆层，在纸板基材的第一主侧上；顶涂层，在纸板基材的第一主侧上，其中，屏障涂覆层定位在纸板基材和顶涂层之间；以及可热封屏障涂覆层，在纸板基材的第二主侧上；（2）将坯料围绕芯轴缠绕；（3）将坯料的第一端部热封到坯料的第二端部，由此产生侧壁，所述侧壁具有上端部部分和下端部部分；以及（4）将底壁连接到侧壁的下端部部分。
[0012]所公开的可热封纸板结构和相关联的基于纸板的容器的其它方面将通过以下详细描述、所附附图和所附权利要求变得显而易见。
附图说明
[0013]图1是所公开的基于纸板的容器的一个方面的立面剖视图；图2是图1的基于纸板的容器的顶部平面视图；图3是模切坯料的平面视图，所述模切坯料可围绕芯轴缠绕，以形成图1的基于纸板的容器的侧壁；图4是形成图1的基于纸板的容器的侧壁的可热封纸板结构的截面视图；图5是可用作图4中显示的可热封纸板结构的可选例的可热封纸板结构的截面视图；图6是形成图1的基于纸板的容器的底壁的纸板结构的截面视图；图7是可用作图6中显示的纸板结构的一个可选例的纸板结构的截面视图；图8是可用作图6中显示的纸板结构的另一可选例的纸板结构的截面视图；以及图9是用于测试涂覆纸板样品的阻隔的装置的图示。
具体实施方式
[0014]现在已经发现的是，通过将屏障涂覆层定位在底层纸板基材的外部侧（其在传统上形成容器的外部表面）上在低粘合剂的可砑光可打印的顶涂层下方（即，屏障涂覆层定位在纸板基材和顶涂层之间），可在具有高水屏障特性和优良可印刷性（平滑性）的外部表面的情况下实现基于纸板的容器。可热封性由可热封屏障涂覆层提供，所述可热封屏障涂覆层限定容器的内部表面。此类容器可特别适合于保持冷饮（例如，冰软饮料）和/或冷食品（例如，冰淇淋）。
[0015]参考图1和图2，所公开的基于纸板的容器（通常被指定为10）的一个方面可包括：侧壁12，具有上端部部分14和下端部部分16；以及底壁18，连接（例如，热封）到侧壁12的下端部部分16，由此在容器10内限定内部体积20。侧壁12的上端部部分14可限定到内部体积20中的开口22。可选地，侧壁12的上端部部分14可附加地包括边缘24（例如，轧制边缘），诸
Company制造的13点SBS纸杯料。合适的纸板基材46的另一具体非限制性示例是由WestRock Company制造的18点SBS纸杯料。
[0025]使用任何合适的方法，诸如，在纸机上的一个或多个涂覆机或（多个）机外涂覆机，可将屏障涂覆层52应用于纸板基材46的第一主侧48。屏障涂覆层52可按各种涂层重量应用于纸板基材46。在一种表示中，屏障涂覆层52可按每3000平方英尺约2磅至约20磅的涂层重量应用。在一种表示中，屏障涂覆层52可按每3000平方英尺约5磅至约16磅的涂层重量应用。在另一表示中，屏障涂覆层52可按每3000平方英尺约8磅至约12磅的涂层重量应用。
[0026]屏障涂覆层52可包括粘合剂和颜料。在一种表示中，粘合剂和颜料的比在重量上至少可为约1:2。在另一表示中，粘合剂和颜料的比在重量上可为约1:2至约9:1。在另一表示中，粘合剂和颜料的比在重量上可为约1:1至约4:1。在又一表示中，粘合剂和颜料的比在重量上至少可为约1:1。
[0027]在一个特定实施方式中，屏障涂覆层52的粘合剂可为水性粘合剂。作为一个总体非限制性示例，粘合剂可为苯乙烯-丙烯酸酯（SA）。作为另一总体非限制性示例，粘合剂可为包括苯乙烯-丙烯酸酯（SA）的粘合剂的混合物。在表2中呈现了合适的粘合剂的若干具体非限制性示例。还设想了其它水性粘合剂，诸如，丁苯橡胶（SBR）、乙烯丙烯酸（EA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.纸板结构40，包括：纸板基材46，具有第一主侧48和第二主侧50；屏障涂覆层52，在所述纸板基材的所述第一主侧上；顶涂层54，在所述纸板基材的所述第一主侧上，其中，所述屏障涂覆层定位在所述纸板基材和所述顶涂层之间；以及可热封屏障涂覆层56，在所述纸板基材的所述第二主侧上。2.根据权利要求1所述的纸板结构40，其中，所述纸板结构46包括固体漂白硫酸盐。3.根据前述权利要求中任一项所述的纸板结构40，其中，所述纸板基材46具有范围从约40 lb/3000ft2到约300 lb/3000ft2的基重。4.根据前述权利要求中任一项所述的纸板结构40，其中，所述纸板基材46具有范围从约85 lb/3000ft2到约250 lb/3000ft2的基重。5.根据前述权利要求中任一项所述的纸板结构40，其中，所述纸板基材46具有范围从约4点到约30点的卡尺厚度。6.根据前述权利要求中任一项所述的纸板结构40，其中，所述纸板基材46具有范围从约8点到约24点的卡尺厚度。7.根据前述权利要求中任一项所述的纸板结构40，其中，所述纸板基材46具有范围从约13点到约18点的卡尺厚度。8.根据前述权利要求中任一项所述的纸板结构40，其中，所述屏障涂覆层52具有范围从约2 lb/3000ft2到约20 lb/3000ft2的涂层重量。9.根据前述权利要求中任一项所述的纸板结构40，其中，所述屏障涂覆层52具有范围从约5 lb/3000ft2到约16 lb/3000ft2的涂层重量。10.根据前述权利要求中任一项所述的纸板结构40，其中，所述屏障涂覆层52具有范围从约8 lb/3000ft2到约12 lb/3000ft2的涂层重量。11.根据前述权利要求中任一项所述的纸板结构40，其中，所述屏障涂覆层52包括粘合剂和颜料。12.根据权利要求11所述的纸板结构40，其中，所述粘合剂和所述颜料的比在重量上至少为约1:2。13.根据权利要求11至12中任一项所述的纸板结构40，其中，所述粘合剂和所述颜料的比在重量上至少为约1:2至约9:1。14.根据权利要求11至13中任一项所述的纸板结构40，其中，所述粘合剂和所述颜料的比在重量上至少为约1:1至约4:1。15.根据权利要求11至14中任一项所述的纸板结构40，其中，所述粘合剂包括苯乙烯-丙烯酸酯、丁苯橡胶、乙烯丙烯酸、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸和聚酯分散体中的至少一种。16.根据权利要求11至15中任一项所述的纸板结构40，其中，所述粘合剂包括苯乙烯-丙烯酸酯。17.根据权利要求11至16中任一项所述的纸板结构40，其中，所述颜料包括粘土颜料、CaCO3颜料、塑料颜料、二氧化钛颜料和滑石粉颜料中的至少一种。18.根据前述权利要求中任一项所述的纸板结构40，其中，所述顶涂层54具有范围从约1 lb/3000ft2到约10 lb/3000ft2的涂层重量。
丙烯酸酯。39.根据权利要求31至38中任一项所述的纸板结构40，其中，所述颜料包括粘土颜料、CaCO3颜料、塑料颜料、二氧化钛颜料和滑石粉颜料中的至少一种。40.根据前述权利要求中任一项所述的纸板结构40，还包括：一个或多个底涂层45，定位在纸板基材46和屏障涂覆层52之间。41.根据权利要求40所述的纸板结构40，其中，所述底涂层45包含一个或多个屏障涂覆层52。42.根据前述权利要求中...

【专利技术属性】
技术研发人员：逄杰斌，N，
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：