[发明专利]可热封纸板结构和相关联的基于纸板的容器

说明书

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。

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。

技术领域

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。

背景技术

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。

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。

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。

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。

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。

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。

发明内容

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。

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。

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。