CN106462092A - 饮用或进食用容器 - Google Patents

Abstract

提供了饮用或进食用容器，包括限定接收液体或固体食物体积的内表面和支撑聚合物涂层和装饰层的外表面，其中聚合物涂层包括由在饮用或进食用容器的外表面上固化涂料混合物而形成的聚合物，所述涂料混合物包括消光剂，其中该聚合物涂层具有与饮用或进食用容器相接触的内表面和与装饰层相接触的外表面，和其中装饰层包括应用于聚合物涂层外表面的干燥调色剂图像。还提供了生产该饮用或进食用容器的相应的方法。

Description

饮用或进食用容器

本发明涉及具有装饰层的饮用或进食用容器，并涉及生产这种容器的方法。

由硬表面基底例如陶器、陶瓷或玻璃制成的饮用或进食用容器通常是装饰的，例如具有装饰性图案或具有诸如摄影图像的图像。已知的装饰方法包括丝网印刷，直接至基底或通过移画印花。由于这些装饰方法需要大批量以便使生产准备成本合算，因而已经发展了可容纳小批量和基底个性化的可选方法。一种这类方法为升华(sublimation)，其需要基底表面上的聚合物涂层以便允许图像颜料迁移进入。由该方法获得的装饰产品对于机械磨损具有相对良好的抗性。另一种这类方法为干燥调色剂图像的热转移。该方法也需要基底表面上的聚合物涂层，然而其所得到的装饰产品对机械磨损的抗性相对较差。

因此需要一种对于干燥调色剂图像应用的方法，其提高基底/产品上的装饰的机械磨损抗性和整体耐久性。

根据本发明权利要求，本发明通过提供具有装饰层的饮用或进食用容器，和用于生产所述容器的方法解决了上述问题。

在一个方面，本发明提供了饮用或进食用容器，包括限定接收液体或固体食物体积的内表面和支撑聚合物涂层和装饰层的外表面，

其中聚合物涂层包括通过在饮用或进食用容器的外表面上固化涂料混合物形成的聚合物，所述涂料混合物包括消光剂，

其中所述聚合物涂层具有与饮用或进食用容器相接触的内表面和与装饰层相接触的外表面，和

其中所述装饰层包括应用于聚合物涂层外表面的干燥调色剂图像。

术语“饮用或进食用容器”包括容器诸如杯子、马克杯、碗和盘。术语“饮用或进食用容器”还包括食物产品可从中直接消费的储存容器类型（例如瓶子和罐）。

饮用或进食用容器可由本领域已知的任何适当材料制成，并可具有本领域已知的任何适当形状和设计。在一个实施方案中，该容器为陶瓷容器。通过示例的方式，该容器可由骨质瓷、瓷器、陶瓷或粗陶瓷制成。在一个实施方案中，该容器为玻璃容器。该饮用或进食用容器还可由金属制成，例如钢（如不锈钢）或铝。

容器具有内表面和外表面。内表面在容器的内部（在正常使用过程中），即在其中接收或保持液体或固体食物，或在其上支撑所述食物的部分。在应用本发明的任何涂层方法之前，外表面在容器的外部（在正常使用过程中）。外表面包括容器主体提供的外表面，并可包括其任何附加物（例如手柄）的外表面。

本发明的容器具有聚合物涂层。涂层为应用至容器表面上的材料层。聚合物涂层可应用至容器的外表面，或至容器的内表面，或容器的外表面和内表面两者。

可以以任何适当和合适的方式应用聚合物涂层，例如通过喷涂或通过浸渍涂布。适当的喷涂方法包括高容量低压（HVLP）喷雾应用。

聚合物涂层可以是清晰的（clear）、无色的、透明的或半透明的涂层。可选地，涂层可以是有色的涂层，例如以公司的企业颜色生产有色容器。

可在低于600℃的固化温度，例如低于400℃或低于300℃，将容器的聚合物涂层固化至饮用容器的外表面（和/或内表面）。适当的聚合物是技术人员所公知的。

在一个实施方案中，涂层是通过在180-240℃温度固化生产的涂层。

“固化的”和“固化”是指固化的化学过程，通过该过程，当暴露于热、空气、紫外辐射、红外辐射或化学添加剂时，组合物（通常含有单体或小的聚合物）硬化（例如，由于交联的形成）。因此，可通过固化涂料混合物以形成硬化涂层来生产该涂层。

因此，在一个实施方案中，聚合物涂层是通过将涂料混合物应用于容器，随后在有助于涂层形成的温度进行涂料混合物固化而生产的。“涂料混合物”包括（或由组成）固化以形成容器上涂层的成分。

在一个实施方案中，聚合物涂层包括（或由组成）：(i)在低于250℃的固化温度形成的聚合物，和(ii)消光剂。

聚合物为非玻璃（non-glass）聚合物。

例如，涂层可包括（或由组成）：(i)一种或多种：聚氨酯（亮漆或油漆）、环氧（树脂）、聚酯、丙烯酸、或其混合物，和(ii)消光剂。环氧树脂可以是环氧化物和聚胺之间反应而形成的热固性共聚物。涂层可以作为例如水基的涂料混合物或溶剂基的涂料混合物而被提供。

在一个实施方案中，涂层包括固化的聚氨酯和/或固化的环氧（树脂）。例如，涂层可包括（或由组成）：(i)聚氨酯，和(ii)消光剂。在一个实施方案中，涂层包括（或由组成）：(i)环氧树脂，和(ii)消光剂。

例如，涂层可包括（或由组成）：(i)聚合物嵌段的脂肪族二异氰酸酯环氧树脂，或脂肪族（丙烯酸）聚氨酯，和(ii)消光剂。

典型的环氧（树脂）组合物可包括（或由组成）：

聚异氰酸酯（例如基于脂肪族二异氰酸酯的聚异氰酸酯），例如5-30wt.%；

丙二醇或醚乙酸酯（例如，丙二醇单甲醚乙酸酯），例如10-40wt.%；

二甲苯（CAS号1330-20-7），例如1-15wt.%；

有机溶剂（如溶剂石脑油（naptha）），例如1-10wt.%；

环氧树脂（例如5-20wt.%）。

在表明wt.%值时，所述组合物组分合计达100%。

环氧（树脂）组合物的示例包括（或由组成）：

基于甲基乙基酮肟嵌段脂肪族二异氰酸酯的聚异氰酸酯≤30wt%；

丙二醇单甲醚乙酸酯（CAS号108-65-6）≤40wt%；

二甲苯（CAS号1330-20-7）≤15wt%

芳香100（溶剂石脑油）（CAS号64742-95-6）≤10wt%；

环氧树脂≤20wt%。

在表明wt.%值时，所述组合物组分合计达100%。

通过特定示例的方式，参考DuraGlaze，其为聚合物嵌段脂肪族二异氰酸酯环氧树脂。

因此，该涂层可包括（或由组成）：(i)DuraGlaze，和(ii)消光剂。

环氧树脂涂层的进一步示例为Slotogard，其可由英国伍斯特郡裴肖勒镇新路Abbey工厂Schloetter有限责任公司（Schloetter Co Ltd,Abbey Works,New Road,Pershore,Worcs,UK）获得。

环氧树脂涂层的更进一步示例包括（或由组成）：

乙醇组分（例如2-（2-丁氧基乙氧基）乙醇），例如5-15wt.%；

有机溶剂组分（例如二甲苯），例如25-50wt.%；

丁醇组分（例如正丁醇），例如5-15wt.%;

环氧树脂（例如数均分子量≤700），例如>50wt.%。

在表明wt.%值时，所述组合物组分合计达100%。

合适的环氧树脂涂层示例为Ceraglaze S1475，其可由英国赫特福德郡沃特福德Neogene LLP（Neogene LLP,Watford,Hertfordshire,United Kingdom）获得。

通过示例的方式，环氧树脂涂层例如Ceraglaze S1475通常在180-240℃的温度8-14分钟内固化。

聚氨酯涂层的进一步示例为Uraflex和Polysil SCW 700系列，其二者均可由英国伍斯特郡裴肖勒镇新路Abbey工厂Schloetter有限责任公司获得。

涂层可包括有机涂层，例如透明的热干清漆（TSF）。通过示例的方式，TSF可以是聚氨酯和环氧树脂的共混物。

典型的TSF可包括（或由组成）：

2-甲氧基-1-甲基乙基乙酸酯（CAS号108-65-6）5-15%；

乙酸正丁酯（CAS号123-86-4）5-15%；

二甲苯（CAS号1330-20-7）25-50%；

乙苯（CAS号100-41-4）5-15%；

环氧树脂（数均分子量≤700）（CAS号25068-38-6）1-5%。

在表明wt.%值时，所述组合物组分合计达100%。

TSF的市售示例可由英国赫特福德郡沃特福德Neogene LLP获得，例如TSF产品代码S1805。

涂层可包括（或由组成）：(i)聚酯，和(ii)消光剂。聚酯涂层的示例为Polysil SCW800系列，其可由英国伍斯特郡裴肖勒镇新路Abbey工厂Schloetter有限责任公司获得。

可使用技术人员公知的其他涂层材料。

聚合物涂层可包括硅石消光剂，但它不是玻璃层。例如，本发明的聚合物涂层不是通过上釉得到的，其中上釉指的是在大于650℃（例如1210℃）的温度加热涂料混合物。

聚合物涂层可以是当清洗（例如通过手，或在洗碗机中）被涂层容器时耐损坏的涂层。这种涂层的示例包括聚氨酯清漆/油漆、环氧树脂和聚合物嵌段脂肪族二异氰酸酯环氧树脂（例如如上所述的DuraGlaze）。

本发明的被涂层容器包括装饰层。装饰层包括覆盖容器的所有或部分表面（通常至少部分外表面和/或内表面）的装饰，并可为用户提供美学效果。

装饰层可以是图案或图像例如摄影图像。装饰层可被着色。因此，通过示例的方式，装饰层可包括图案，文字，标识，广告，或其它设计（例如，企业品牌或商标），或其组合。装饰层可包括一个图像或多个图像，诸如图片或摄影图像。

装饰层可覆盖饮用或进食用容器的部分表面。可选的，装饰层可包括饮用或进食用容器的全部表面。装饰层可应用于饮用或进食用容器的外表面，或内表面（或二者）。

生产根据本发明装饰层的合适技术是干燥调色剂热转移印花。

在干燥调色剂热转移印花中，首先使用激光打印机将即将形成装饰层的装饰印刷到硬表面转印纸上，其使用干燥调色剂在纸上形成图像。在惯常施加热和压力将调色剂结合到纸上之前，干燥调色剂是作为粉末应用到纸上的。随后，在将印刷纸放置于其上即将形成装饰层的容器外表面上之前，可将印刷纸切割成期望的尺寸。然后通过施加热，例如在120和180摄氏度之间，将调色剂图像转移到容器的表面；这个可使用热压来实现。应用热可软化调色剂内的聚合物，使得这些聚合物附着在并且化学键合与容器的表面。

上述干燥调色剂热转移印花方法中使用的干燥调色剂可包括聚合物粘合剂组分和着色剂/颜料组分。干燥调色剂可以任选地包括进一步的添加剂。通过示例的方式，干燥调色剂可包括约90%聚合物粘合剂，4-8%着色剂/颜料和2-6%添加剂。干燥调色剂内使用的聚合物粘合剂的实例包括聚酯和苯乙烯/丙烯酸共聚物。

在一个实施方案中，干燥调色剂包括聚酯组分。

用于将干燥调色剂图像热转移至硬面基底的常规的聚合物涂层具有光泽整理（gloss finish）。如上所述，使用这样的涂层获得的装饰产品对机械磨损的抗性相对较差。然而，已经发现了根据本发明在聚合物涂层中含有消光剂可提高装饰层的机械磨损抗性和整体耐久性。不希望受理论约束，据信聚合物涂层和打印机调色剂之间的附着力得以改善，原因在于聚合物涂层中存在消光剂提供了调色剂与之结合的增加的表面积。也被认为是调色剂和聚合物涂层之间化学键合过程的强度增加。

在一个实施方案中，消光剂包括（或由组成）硅石颗粒。例如，消光剂可包括（或由组成）熔凝硅石。

在一个实施方案中，消光剂包括（或由组成）具有4-8（例如5-6）μm平均颗粒尺寸的熔凝硅石。

合适的硅石消光剂的示例为 ED 30，其具有5.0-6.0μm的平均颗粒尺寸，pH为6.0-8.5，孔体积为1.8ml/g和10%上蜡表面处理，其可由英国赫特福德郡沃特福德Neogene LLP获得。

在一方面，本发明提供了用于生产具有装饰层的饮用或进食用容器的方法，其中该容器包括限定接收液体或固体食物体积的内表面，和支撑聚合物涂层和装饰层的外表面，所述方法包括以下步骤：

提供含有消光剂的涂料混合物，

将该涂料混合物应用于饮用或进食用容器的外表面，

固化该涂料混合物以便形成具有内表面和外表面的聚合物涂层，所述内表面与饮用或进食用容器的外表面相接触，和

将干燥调色剂图像应用于聚合物涂层的外表面以形成所述装饰层。

在一个实施方案中，涂料混合物在低于250℃的温度，或在150-300℃范围内（例如180-240℃的范围内）的温度进行固化。

涂料混合物可固化持续1-30分钟，例如5-25分钟、5-20分钟、5-15分钟或5-10分钟。

在某些实施方案中，固化过程需要热量。固化过程所需的热量可通过，例如红外辐射（诸如在红外烤箱内），或通过对流（诸如在对流烤箱内）而被提供。可选地，在空气固化过程中固化可受到空气的影响。

在一个实施方案中，涂料混合物包括每升涂料混合物含量为1-50g的消光剂，例如含量为5-30g每升，10-20g每升，或者14-16g每升涂料混合物。

涂料混合物可进一步包括滑石粉（如10微米滑石粉）。

在一个实施方案中，滑石粉含量对涂料混合物中存在的消光剂含量之比为0:1至1:1重量比范围，例如1:3至2:3重量比，或约1:2重量比。例如，涂料混合物可包括滑石粉和熔凝硅石，滑石粉与熔凝硅石的重量比约为1:2。

在一个进一步方面，本发明提供了由上文所述方法获得的饮用或进食用容器。

本文所述的关于饮用或进食用容器方面的温度数值/范围同样适用于方法方面的涂层步骤。

本文提及的“液体或固体食物”涵盖了哺乳动物（如人类）可能饮用或食用的任何项目。所述项目可具有任何（包括零）热值。

本文提及的“限定接收液体或固体食物体积的内表面”涵盖了能够支撑液体或固体食物项目的任何结构。所述结构可包括盘子（plate）或制造的盘状物品（无论是平面的或是在垂直截面弯曲），和碗或制造的碗状物品（无论是否能够保存液体）。

本文提及的“支撑”简单表示将聚合物涂层应用于容器的外（和/或内）表面。因此，聚合物涂层可直接接触外（和/或内）表面和/或可由一种或多种中间层/涂层由此分离。

在一个实施方案中，涂层不包括（或由组成）：聚氨酯丙烯酸酯，安息香酸乙酯，二甲基乙醇胺，硅石电气石或硅石纳米银的任一种或多种。

下面将仅仅通过示例的方式描述本发明的实施方案。

实施例

将熔凝硅石混合到涂料混合物中，浓度为每升涂料混合物中约15g熔凝硅石，用来制备含有消光剂的涂料混合物。在这个实施例中，将 ED 30熔凝硅石与Ceraglaze S1475混合，Ceraglaze S1475为基于双组份溶剂的热固化环氧树脂。

使用高容量低压（HVLP）喷雾，将上述制备的涂料混合物应用于饮用容器（陶瓷马克杯）。

使用180-240℃温度的热量持续5-10分钟，将涂料混合物固化到马克杯上。

允许被涂层的马克杯冷却。

使用激光打印机（例如，OKI C711WT激光打印机），应用干燥调色剂将期望的图像打印到硬表面转印纸（例如，Magic CPM纸）上。将打印的纸切割成一定尺寸。

将打印纸应用于马克杯的表面，并将该组件置于热压中。该热压施加压力和120-180℃的温度，持续30秒至2分钟的时间。热量软化调色剂中的聚合物，并允许其与马克杯的涂层表面结合，从而将图像从纸转移到马克杯。

允许所述组件冷却，随后将转印纸从马克杯除去，留下形成于马克杯上作为装饰层的图像。

装饰层对于磨损具有高抗性，并且马克杯可在洗碗机中清洗至少100个循环，其装饰层没有显著恶化。

Claims (17)

1.一种饮用或进食用容器，包括限定接收液体或固体食物体积的内表面，和支撑聚合物涂层和装饰层的外表面，

其中所述聚合物涂层包括通过在饮用或进食用容器的外表面上固化涂料混合物形成的聚合物，所述涂料混合物包括消光剂，

其中所述聚合物涂层具有与饮用或进食用容器相接触的内表面和与装饰层相接触的外表面，和

其中所述装饰层包括应用于聚合物涂层外表面的干燥调色剂图像。

2.根据权利要求1所述的饮用或进食用容器，其中消光剂包括硅石颗粒。

3.根据权利要求1或2所述的饮用或进食用容器，其中消光剂包括熔凝硅石。

4.根据前述任一权利要求所述的饮用或进食用容器，其中所述容器包括陶瓷和/或玻璃，或者是由陶瓷和/或玻璃组成。

5.根据前述任一权利要求所述的饮用或进食用容器，其中所述聚合物涂层包括或由以下组成：(i)选自聚氨酯、环氧树脂、聚酯、丙烯酸、或其混合物的聚合物，和(ii)所述消光剂。

6.一种生产具有装饰层的饮用或进食用容器的方法，其中所述容器包括限定接收液体或固体食物体积的内表面和支撑聚合物涂层和装饰层的外表面，所述方法包括以下步骤：

提供含有消光剂的涂料混合物，

将该涂料混合物应用于饮用或进食用容器的外表面，

固化该涂料混合物以便形成具有内表面和外表面的聚合物涂层，所述内表面与饮用或进食用容器的外表面相接触，和

将干燥调色剂图像应用于聚合物涂层的外表面以形成所述装饰层。

7.根据权利要求6所述的方法，其中消光剂包括硅石颗粒。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中消光剂包括熔凝硅石。

9.根据权利要求6-8任一所述的方法，其中涂料混合物包括每升涂料混合物数量为10-20g的消光剂。

10.根据权利要求6-9任一所述的方法，其中涂料混合物是通过喷涂或通过浸渍涂布应用的。

11.根据权利要求6-10任一所述的方法，其中涂料混合物在低于600℃的温度固化。

12.根据权利要求6-11任一所述的方法，其中涂料混合物在180-240℃范围内的温度固化。

13.根据权利要求6-12任一所述的方法，其中聚合物涂层包括或由以下组成：(i)选自聚氨酯、环氧树脂、聚酯、丙烯酸、或其混合物的聚合物，和(ii)所述消光剂。

14.根据权利要求6-13任一所述的方法，其中干燥调色剂图像是通过来自于转印纸的干燥调色剂图像的热转移应用的。

15.根据权利要求6-14任一所述的方法，其中干燥调色剂图像是通过激光打印印刷在转印纸上的。

16.根据权利要求6-15任一所述的方法，所述方法包括提供权利要求1-5任一所定义的饮用或进食用容器。

17.由权利要求6-16任一所述方法得到的饮用或进食用容器。