專利名稱：具有提高的隔熱性能的包裝材料的制作方法
具有提高的隔熱性能的包裝材料優(yōu)先權(quán)
本申請(qǐng)要求于2009年5月5日提交的申請(qǐng)序列號(hào)為61/175，569的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)和2009年12月18日提交的申請(qǐng)序列號(hào)為61/287，990的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)為優(yōu)先權(quán)，它們的內(nèi)容通過(guò)引用的方式并入本文中。
背景技術(shù)：
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(qiáng)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(kāi)發(fā)出來(lái)并廣泛應(yīng)用。例如，專利號(hào)為7，192，640和 5,091,261的美國(guó)專利公開(kāi)了用于制備泡罩包裝的紙板/聚合物層壓材料。這些專利沒(méi)有公開(kāi)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(hào)為6，811，843的美國(guó)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(hào)為 6，277，454的美國(guó)專利公開(kāi)了用于儲(chǔ)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(diǎn)，以改善隔熱性。已知單壁容器的強(qiáng)度有限和其對(duì)于泡沫的暴露圖案的損壞具易損性。由于此類(lèi)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(wèn)題。雙壁層壓容器更堅(jiān)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(duì)困難的。此外，針對(duì)包裝材料的生物降解能力和回收利用的環(huán)境問(wèn)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?cè)诜贌龝r(shí)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(wèn)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(qiáng)度，允許采用現(xiàn)有的造紙工藝來(lái)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(shí)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(shí)間以經(jīng)濟(jì)的高速度制備、填充和密封包裝容器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)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(gè)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(jì)，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(shí)，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。


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(gè)實(shí)施方式。圖加顯示了所述制造方法的一個(gè)實(shí)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(gè)實(shí)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(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)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(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)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(shí)施例方式盡管已參考示例性實(shí)施方式描述本公開(kāi)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(duì)應(yīng)的元件而不偏離本公開(kāi)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)于本發(fā)明的教導(dǎo)而不偏離本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)質(zhì)范圍。本公開(kāi)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(gè)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(jì)，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(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方式中，以填充劑的總重量計(jì)，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(wú)機(jī)填充劑；和
(ii) 10 wt%至100 wt%的有機(jī)填充劑。在本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方式中，以填充劑的總重量計(jì)，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(wú)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(gè)實(shí)施方式中，制造本公開(kāi)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(duì)于該實(shí)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(shí)，制造本公開(kāi)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(duì)。對(duì)于該實(shí)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(gè)實(shí)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(shí)施方式中，所述隔熱層起間隔物的作用，并將所述兩個(gè)紙基層分離開(kāi)。認(rèn)為所述隔熱層由于它的流體假塑性特征連同它的獨(dú)特的構(gòu)成性質(zhì)而能提供該間隔性質(zhì)?？刹捎脦追N施加技術(shù)將所述隔熱組合物沉積到所述紙基襯底上。實(shí)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(shí)，所述線的厚度范圍是0. 05mm至0. 5mm。在一個(gè)實(shí)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(gè)實(shí)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(gè)實(shí)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(gè)實(shí)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(gè)實(shí)施方式中，本公開(kāi)內(nèi)容的所述隔熱層可經(jīng)過(guò)調(diào)整以承受在0. 1 kgf/cm2 M 1.0 kgf/cm2 (10 Kpa 至 100 Kpa)范圍內(nèi)的壓力。在一個(gè)實(shí)施方式中，可通過(guò)例如噴布技術(shù)將所述隔熱層施加到所述紙基襯底的表面上，以產(chǎn)生有紋理的表面?？刹捎脙蓪蛹埌遄鳛榧埢r底、紙基頂層或兩者。可選擇性地將所述隔熱組合物施加到所述紙基襯底的表面，使得得到的隔熱層可選擇性地形成圖案并給予到所述紙基襯底上。例如，可選擇性地施加所述隔熱層，使得由所述隔熱包裝材料制備的容器在選定部分具有提高的隔熱性能。因此，可消除將第二隔熱體包裹在所述容器的周?chē)男枰Ｔ谒龈魺岚b材料用于熱飲料應(yīng)用時(shí)，本公開(kāi)內(nèi)容的這一方面是特別有用的。在所述方法的干燥步驟(III)中可采用各種干燥方法。此類(lèi)干燥技術(shù)的實(shí)例包括但不限于熱風(fēng)、熱板、紅外加熱及其組合。在適當(dāng)?shù)那闆r下，所述隔熱組合物可包括濕潤(rùn)劑， 以幫助將水含量保持在選定的水平。在本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方式中，所述隔熱包裝材料可用于制備單層杯。在本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方式中，所述隔熱包裝材料可用于制備兩層杯?？稍趦蓪颖票瓩C(jī)中將所述隔熱包裝材料作為第二層施加到由常規(guī)的紙板襯底制得的杯上。可采用幾種市售的制杯機(jī)。實(shí)例為美國(guó)威斯康星州的Paper Machinery Corporation的制杯機(jī)； 美國(guó)賓夕法尼亞州的H5rauf America, LLC的制杯機(jī)；以及在專利號(hào)為5，324，249的美國(guó)專利中公開(kāi)的那些制杯機(jī)。圖1顯示了所述制造方法的一個(gè)實(shí)施方式。上進(jìn)料輥1和下進(jìn)料輥2將上、下紙基卷Pl和P2供應(yīng)至平板層壓機(jī)(例如由美國(guó)新澤西州的Glenro公司提供的Glenro model HPH機(jī))，并從所述平板層壓機(jī)供應(yīng)至卷輥4。將所述流體隔熱組合物存儲(chǔ)在控制料斗4中， 進(jìn)料到涂布器3，然后施加到紙基襯底卷P2的表面上。例如，涂布器3可以是纖維噴射涂布器，例如美國(guó)田納西州的ITW Dynatech提供的UFD High Speed - Auto Adhesive涂布器。然后采用例如紅外線加熱器5的方式干燥涂布的襯底卷P2，以提供紙基襯底卷P2，所述紙基襯底卷P2的表面上具有隔熱層S。然后將涂布的紙基襯底與經(jīng)導(dǎo)輥6和7引導(dǎo)的紙基頂層卷Pl結(jié)合。得到的組合體經(jīng)過(guò)導(dǎo)輥7和層壓機(jī)L的下傳送帶B2之間的夾隙。在導(dǎo)輥7的下游，由層壓機(jī)的上傳送帶Bl保持對(duì)所得到的層壓材料的壓縮，上傳送帶Bl與傳送帶B2的上部運(yùn)行相反。這兩個(gè)傳送帶在導(dǎo)輥r上運(yùn)行，并施加來(lái)自電加熱板H的熱和壓力?？蓪⒏魺釋覵控制地干燥，以使得水含量為層總重量的10襯％至15 wt%0最后，由卷輥4接收所得到的隔熱層壓材料10。在需要時(shí)，可選擇所述紙基襯底例如紙板的孔隙率為 20至150格利單位，以在層壓機(jī)L中在干燥過(guò)程中提供蒸汽逃逸路徑。在一個(gè)實(shí)施方式中，可配制所述隔熱組合物，使得其具有低剪切布氏粘度為2，000 至50，000 cps的強(qiáng)的假塑性特征，以保持紙基板Pl和P2之間的空隙。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述隔熱組合物可具有大于10，000 cp的粘度。適用于所述隔熱組合物的有機(jī)粘結(jié)劑的實(shí)例可包括但不限于苯乙烯-丁二烯聚合物、丙烯酸-苯乙烯丁二烯膠乳粘結(jié)劑、淀粉、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯及其組合。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述粘結(jié)劑可包括Mein Hall反應(yīng)混合物，即氫氧化鈉溶液、未加工的珍珠 (即未糊化)淀粉和硼砂的混合物。在如圖1中所示的層壓機(jī)L中加熱后，所述淀粉糊化并吸收水，隨后在紙基卷Pl和P2之間產(chǎn)生快速的綠色結(jié)合(rapid green bond)。此外，剩下的未反應(yīng)的未加工的淀粉顆?？沙洚?dāng)使所述紙基卷分開(kāi)的機(jī)械間隔物。在一個(gè)實(shí)施方式中，以隔熱組合物的總重量計(jì)，所述隔熱組合物包括不超過(guò)20 Wt%的淀粉粘結(jié)劑。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述淀粉粘結(jié)劑可包括10襯％至50襯％的糊化淀粉和50襯％至90襯％的未糊化淀粉。在另一實(shí)施方式中，所述淀粉粘結(jié)劑可包括0 wt% 至70 wt%的糊化淀粉和30襯％至100襯％的未糊化淀粉。在另一實(shí)施方式中，所述淀粉粘結(jié)劑可包括50 wt%至100 wt%的糊化淀粉和0 wt%至50 wt%的未糊化淀粉。在又一實(shí)施方式中，以所述隔熱組合物的總重量計(jì)，所述隔熱組合物包括超過(guò)20 wt%的淀粉粘結(jié)劑，其中所述淀粉粘結(jié)劑可包括10 wt%至50 wt%的糊化淀粉和50 wt%至90 wt%的未糊化淀粉。在所述隔熱組合物中使用的合適填充劑可包括有機(jī)填充劑、無(wú)機(jī)填充劑或其組合。此類(lèi)填充劑的實(shí)例包括但不限于纖維素纖維、木粉、珍珠淀粉、碳酸鈣、木屑、生石膏、熟石膏、粘土、玉米種子皮、麩質(zhì)飼料及其組合。麩質(zhì)飼料是玉米副產(chǎn)物，可賦予所述隔熱包裝材料提高的抗撕裂性能、壓縮和邊緣強(qiáng)度。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述隔熱組合物可包括纖維素纖維、木粉或其組合，其含量為組合物總重量的2襯％至10 wt%，以賦予最終的包裝材料提高的抗撕裂性。在一個(gè)實(shí)施方式中，以所述隔熱組合物的總重量計(jì)，所述隔熱組合物可包括2 wt% 至小于50wt%的纖維素纖維作為有機(jī)填充劑。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述纖維素固體的粒徑可超過(guò)100微米。合適纖維素固體的實(shí)例包括但不限于纖維素纖維、木粉、木塵、麩質(zhì)飼料及其組合。在需要時(shí)，所述纖維素纖維可具有不大于2 mm的長(zhǎng)度以及不大于25:1的長(zhǎng)徑比。在一個(gè)實(shí)施方式中，以所述隔熱組合物的總重量計(jì)，所述隔熱組合物可包括0.5 wt%至小于1 wt%的玉米纖維。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述隔熱組合物的填充劑組分可包括選自如下的絕緣顆粒 含空氣的陶瓷顆粒、珍珠巖顆粒及其組合。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述隔熱組合物可包括機(jī)械引起的泡沫，其包含乳液聚合物粘結(jié)劑和泡沫穩(wěn)定劑。合適的乳液聚合物粘結(jié)劑的實(shí)例包括但不限于苯乙烯-丁二烯膠乳、丙烯酸-SRB-膠乳、淀粉及其組合。此外，機(jī)械攪拌的膠乳可用作所述隔熱組合物中的泡沫組分。為降低成本，所述隔熱組合物可進(jìn)一步包括填充劑材料。合適的填充劑的實(shí)例包括但不限于纖維素絕緣材料，例如可從Cell-Pak LLC和Nu-Wool Company, Inc.獲得的那些纖維素絕緣材料；木粉；木屑纖維素漿粕；人造絲纖維；合成纖維；及其組合。在需要時(shí)， 可將所述粘結(jié)劑和填充劑一起攪拌。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述隔熱組合物進(jìn)一步包括硼砂。在一個(gè)實(shí)施方式中，以所述隔熱組合物的總重量計(jì)，所述隔熱組合物可包括1 wt% 至15 wt%的硅酸鈉填充劑。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述隔熱組合物包括未糊化淀粉有機(jī)粘結(jié)劑和硅酸鈉填充劑。在一個(gè)實(shí)施方式中，以所述隔熱組合物的總重量計(jì)，所述隔熱組合物包括5 wt% 至32 wt%的未糊化淀粉粘結(jié)劑和1襯％至15 wt%的硅酸鈉填充劑。這些材料均為天然材料，在處置這些材料時(shí)，不會(huì)引起環(huán)境問(wèn)題。重要的是，溶液中的硅酸鈉在粘度上有巨大提高，因此在水含量降低時(shí)彈性有巨大提高。在受熱時(shí)，未糊化淀粉強(qiáng)烈地吸收水，因此材料的組合是有協(xié)同作用的，因?yàn)樗鼈內(nèi)菀自谒芤?低粘度)中沉積并在加熱時(shí)變形成高粘度彈性狀態(tài)，其中所述隔熱材料可通過(guò)層壓機(jī)而無(wú)需過(guò)度的壓縮。除了它顯著的粘結(jié)性能以外，硅酸鈉具有其粘度對(duì)濃度有非常強(qiáng)的依賴性的優(yōu)點(diǎn)。因此，它與未糊化淀粉協(xié)同作用當(dāng)所述淀粉在層壓機(jī)L中受熱時(shí)，它吸收水，并且因此非常顯著地提高含硅酸鈉的溶液的粘度，從而保持上紙板卷和下紙板卷之間的分隔。為了進(jìn)一步提高隔熱性能，所述隔熱層可包括包含空隙的顆粒。合適的包含空隙的顆粒的實(shí)例包括但不限于珍珠巖顆粒、空心陶瓷顆粒、洋麻核(kenaf core)及其組合。
表1顯示了可采用纖維噴射涂布器3而施加到紙基襯底卷P2上的所述隔熱組合物的實(shí)施例。表權(quán)利要求
1.隔熱包裝材料，其包括(A)紙基襯底，所述紙基襯底包括第一表面和第二表面；(B)位于所述襯底的第一表面上的隔熱層，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(jì)，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。
2.權(quán)利要求1所述的材料，其進(jìn)一步包括紙基頂層，所述隔熱層位于所述紙基襯底的第一表面和所述紙基頂層之間。
3.權(quán)利要求2所述的材料，其進(jìn)一步包括位于所述紙基頂層上的防水層。
4.權(quán)利要求2所述的材料，其進(jìn)一步包括位于所述紙基頂層上的第一防水層，以及位于所述紙基襯底的第二表面上的第二防水層。
5.權(quán)利要求1所述的材料，其中以填充劑的總重量計(jì)，所述填充劑包括(i)0wt%至90 wt%的無(wú)機(jī)填充劑；和(ii)10 wt%至100 wt%的有機(jī)填充劑。
6.權(quán)利要求1所述的材料，其中以填充劑的總重量計(jì)，所述填充劑包括(i)40wt%至90 wt%的無(wú)機(jī)填充劑；和(ii)10 wt%至60 wt%的有機(jī)填充劑。
7.權(quán)利要求1所述的材料，其中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。
8.權(quán)利要求1所述的材料，其中以所述隔熱組合物的總重量計(jì)，所述隔熱組合物包括不超過(guò)20襯％的淀粉粘結(jié)劑。
9.權(quán)利要求8所述的材料，其中以所述淀粉粘結(jié)劑的總重量計(jì)，所述淀粉粘結(jié)劑包括(i)10 wt%至50 wt%的糊化淀粉，和(ii)50襯％至90未糊化淀粉。
10.權(quán)利要求8所述的材料，其中以所述淀粉粘結(jié)劑的總重量計(jì)，所述淀粉粘結(jié)劑包括(i)0 1%至70 糊化淀粉，和(ii)30wt% M 100 wt%的未糊化淀粉。
11.權(quán)利要求8所述的材料，其中以所述淀粉粘結(jié)劑的總重量計(jì)，所述淀粉粘結(jié)劑包括(i)50wt% M 100 wt%的糊化淀粉，和(ii)0wt%至50 wt%的未糊化淀粉。
12.權(quán)利要求1所述的材料，其中以所述隔熱組合物的總重量計(jì)，所述隔熱組合物包括至少20 wt%的淀粉粘結(jié)劑。
13.權(quán)利要求12所述的材料，其中以所述淀粉粘結(jié)劑的總重量計(jì)，所述淀粉粘結(jié)劑包括(i) 10 wt%至50 wt%的糊化淀粉，和(ii) 50 wt%至90 wt%的未糊化淀粉。
14.權(quán)利要求1所述的材料，其中所述隔熱組合物進(jìn)一步包括硼砂。
15.權(quán)利要求1所述的材料，其中以所述隔熱組合物的總重量計(jì)，所述隔熱組合物包括 1界1%至15 wt%的硅酸鈉。
16.權(quán)利要求1所述的材料，其中所述隔熱組合物包括未糊化淀粉和硅酸鈉。
17.權(quán)利要求16所述的材料，其中以所述隔熱組合物的總重量計(jì)，所述隔熱組合物包括(i)5 丨％至32 wt%的未糊化淀粉，和(ii)1 wt%至15 wt%的硅酸鈉。
18.權(quán)利要求1所述的材料，其中以所述隔熱組合物的總重量計(jì)，所述隔熱組合物包括 2 wt%至50 wt%的纖維素固體作為所述填充劑。
19.權(quán)利要求18所述的材料，其中所述纖維素固體的粒徑超過(guò)100微米。
20.權(quán)利要求18所述的材料，其中所述纖維素固體包括選自如下的成分纖維素纖維、 木粉、木塵、麩質(zhì)飼料及其組合。
21.權(quán)利要求20所述的材料，其中所述纖維素纖維的特征是具有不大于2mm的長(zhǎng)度以及不大于25:1的長(zhǎng)徑比。
22.權(quán)利要求1所述的材料，其中以所述隔熱組合物的總重量計(jì)，所述隔熱組合物包括 0. 5襯％至1 wt%的玉米纖維作為所述填充劑。
23.權(quán)利要求1所述的材料，其中所述填充劑包括選自如下的絕緣顆粒含空氣的陶瓷顆粒、珍珠巖顆粒及其組合。
24.權(quán)利要求1所述的材料，其中所述有機(jī)粘結(jié)劑包括選自如下的成分苯乙烯-丁二烯聚合物、丙烯酸-苯乙烯丁二烯聚合物、淀粉、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯及其組合。
25.權(quán)利要求1所述的材料，其特征在于，所述隔熱層的厚度在0.05mm至5mm的范圍內(nèi)。
26.權(quán)利要求1所述的材料，其中所述隔熱組合物的假塑性指數(shù)在0.03至0. 5的范圍內(nèi)。
27.權(quán)利要求1所述的材料，其中所述隔熱組合物的低剪切粘度在2，000至50，000cp 的范圍內(nèi)，而高剪切粘度在100至5，000 CP的范圍內(nèi)。
28.權(quán)利要求1所述的材料，其特征在于，所述紙基襯底的孔隙率在20至150格利單位的范圍內(nèi)。
29.權(quán)利要求2所述的材料，其特征在于，所述紙基頂層的孔隙率在20至150格利單位的范圍內(nèi)。
30.權(quán)利要求1所述的材料，其中所述材料能承受在0.1 kgf/cm2至1.0 kgf/cm2范圍內(nèi)的壓力。
31.飲料杯，其包含權(quán)利要求1所述的包裝材料。
32.飲料杯，其包含權(quán)利要求2所述的包裝材料。
33.飲料杯，其包含權(quán)利要求3所述的包裝材料。
34.制備隔熱包裝材料的方法，其包括以下步驟(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(jì)，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)超過(guò)15wt%的水；(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10 界1%至15 wt%的范圍內(nèi)。
35.權(quán)利要求34所述的方法，其中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。
36.權(quán)利要求34所述的方法，其中以填充劑的總重量計(jì)，所述填充劑包括(i)0wt%至90 wt%的無(wú)機(jī)填充劑；和(ii)10wt%至100 wt%的有機(jī)填充劑。
37.權(quán)利要求34所述的方法，其中以填充劑的總重量計(jì)，所述填充劑包括(i)40wt%至90 wt%的無(wú)機(jī)填充劑；和(ii)10 wt%至60 wt%的有機(jī)填充劑。
38.權(quán)利要求34所述的方法，其中以所述隔熱組合物的總重量計(jì)，所述隔熱組合物包括不超過(guò)20襯％的淀粉粘結(jié)劑。
39.權(quán)利要求34所述的方法，其中以所述隔熱組合物的總重量計(jì)，所述隔熱組合物包括至少20 wt%的淀粉粘結(jié)劑。
40.權(quán)利要求34所述的方法，其中所述隔熱組合物進(jìn)一步包括硼砂。
41.權(quán)利要求34所述的方法，其中所述隔熱組合物包括硅酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)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(gè)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(jì)，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(shí)，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。
文檔編號(hào)B32B27/10GK102421594SQ201080019465
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月5日
發(fā)明者W. 巴布科克 B., C. 牛曼 D., H. 豪斯 D., S. 阿雷南德 S., A. 巴賓斯基 V. 申請(qǐng)人:米德韋斯瓦科公司