TW201912885A - 用於紙板之可熱封阻擋塗層 - Google Patents

Abstract

提供了一種紙板坯件以及由其製造的杯子。坯件包括具有第一側面和第二側面的紙板基板。可以將第一聚合物層佈置在紙板基板的第一側面的至少一部分上，並且可以將第二聚合物層佈置在紙板基板的第二側面的至少一部分上。第一和第二聚合物層都可包括至少一種熱塑性聚合物組分。第二聚合物層進一步包括至少一種不存在於第一聚合物層中的聚合物組分，並且具有高於第一聚合物層的所有聚合物組分的玻璃化轉變溫度。

Description

用於紙板之可熱封阻擋塗層

該實施方式總體上涉及用於紙產品的紙板坯件、其製造方法、以及其紙板產品。更特別地，該實施方式總體上涉及杯子原料（stock）。

纖維基板如紙和紙板被用於食品服務應用，以製造多種多樣的紙產品，如盤、碗、和杯子。一些特定的用途在轉化操作中要求熱封步驟，如用於小罐應用的紙產品。 a) 由紙和紙板產生的產品對水、氣體、油、溶劑和油脂的耐受性差，除非經過處理以改善紙的阻擋特性。例如，為了改善用於製造一次性杯子的紙板的防水特性，該紙板通常在紙板原料的一側或兩側塗覆有熱熔融擠出的聚乙烯。對於熱應用，聚乙烯層被佈置在杯子的內側並且被黏合到相對側上的裸露或黏土塗覆的紙板上。對於冷應用，杯子的外部需要耐水以防止藉由冷凝損壞紙板，因此外部也塗覆有聚乙烯，並且將兩個聚乙烯表面在側接縫處熱封在一起。類似地，將底部原料匹配，使得聚乙烯塗覆的紙板表面被熱封到也是聚乙烯塗覆的紙杯原料的內表面上。

儘管聚乙烯塗層用作良好的防水層並且相當廉價，但是仍然不斷努力開發熔融擠出的聚乙烯的替代物，特別是用於紙杯。例如，基於液體的聚合物分散體或乳液係熔融擠出的聚乙烯的替代物。以基於液體的聚合物分散體或乳液形式施加阻擋物且然後乾燥以形成連續膜的特定動機與可持續性有關。可以使用更少的材料，因為避免了與擠出熔體簾有關的穩定性要求。分散塗覆的阻擋物通常也更具可再漿化性並且因此比擠出塗覆的阻擋物更可回收。

提供了紙板坯件，由坯件製成的杯子以及其製造方法。坯件包括具有第一側面和第二側面的紙板基板。可以將第一聚合物層佈置在紙板基板的第一側面的至少一部分上，並且可以將第二聚合物層佈置在紙板基板的第二側面的至少一部分上。第一和第二聚合物層都可包括至少一種熱塑性聚合物組分。第二聚合物層進一步包括至少一種不存在於第一聚合物層中並且具有高於第一聚合物層的所有聚合物組分的玻璃化轉變溫度的聚合物組分。可使用坯件製造杯子或其他飲料容器。

杯子可包括具有第一側面和第二側面的側壁，其中將第一聚合物層佈置在側壁的第一側面的至少一部分上，並且將第二聚合物層佈置在側壁的第二側面的至少一部分上。第一和第二聚合物層都可包括至少一種熱塑性聚合物組分。第二聚合物層進一步包括不存在於第一聚合物層中並且具有高於第一聚合物層的聚合物組分的玻璃化轉變溫度的聚合物組分。

已經出乎意料地發現，經塗覆的紙板具有不同的聚合物層，其中紙板的一側具有至少一種不存在於另一側中並且具有高於另一側的一種或多種聚合物組分的玻璃化轉變溫度（Tg）的聚合物組分。這種Tg差異提供了與在兩側塗覆有具有類似Tg的聚合物組成物的紙板相比較優的熱封件。更出乎意料的是，發現當在紙板表面上處理熱塑性塑膠時，相反表面在與第二熱塑性塑膠摻合時展現出顯著更有效的熱封行為，該第二熱塑性塑膠不存在於相對表面中，並且更具體地是具有高於另一側的一種或多種熱塑性塑膠的玻璃化轉變溫度（Tg）的第二熱塑性塑膠。

如在此使用的，術語“玻璃化轉變溫度”係指如根據ASTM D3418測量的溫度（Tg），在此溫度下熱塑性材料從硬且相對脆性的“玻璃”態轉變為黏性或橡膠態。玻璃化轉變溫度（Tg）低於熱塑性塑膠的結晶狀態的熔融溫度（Tm）。

“一種或多種熱塑性聚合物”係指可以藉由加熱熔化然後冷卻而沒有明顯的性能變化的聚合物。熱塑性聚合物典型地包括但不限於苯乙烯類、丙烯酸酯類、甲基丙烯酸酯類、乙烯基類、聚鹵代烯烴類、聚烯烴類、聚醯胺類、聚酯類、聚碳酸酯類、聚碸類、聚縮醛類、聚內酯類、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂、聚苯醚類、聚苯硫醚類、苯乙烯-丙烯酸類物質(acrylic)、苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-丙烯腈樹脂類、苯乙烯馬來酸酐、聚醯亞胺類、芳香族聚酮類、或以上中的任何兩種或更多種的共聚物或混合物。較佳的聚鹵代烯烴係聚偏二氯乙烯。

適合的熱塑性聚合物可以是或可以包括丙烯酸或其衍生物和鹽。例如，適合的聚合物可以包括以下各項中的任何一種或多種：聚丙烯酸類物質和聚丙烯酸類，諸如聚(丙烯酸苄酯)、一種或多種聚(丙烯酸丁酯)、聚(丙烯酸2-氰基丁酯)、聚(丙烯酸2-乙氧乙酯)、聚(丙烯酸乙酯)、聚(丙烯酸2-乙基己酯)、聚(丙烯酸氟甲酯)、聚(5,5,6,6,7,7,7-七氟-3-氧雜庚基丙烯酸酯)、聚(七氟-2-丙烯酸丙酯)、聚(丙烯酸庚酯)、聚(丙烯酸己酯)、聚(丙烯酸異冰片（isobornyl）酯)、聚(丙烯酸異丙酯)、聚(丙烯酸3-甲氧丁酯)、聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸壬酯)、聚(丙烯酸辛酯)、聚(丙烯酸丙酯)、聚(丙烯酸對甲苯酯)、聚(丙烯酸)及其衍生物和鹽；聚丙烯醯胺類，諸如聚(丙烯醯胺)、聚(N-丁基丙烯醯胺)、聚(N,N-二丁基丙烯醯胺)、聚(N-十二烷基丙烯醯胺)、以及聚(啉基丙烯醯胺)；聚甲基丙烯酸類和聚(甲基丙烯酸酯)類，諸如以各種形式如無規的、全同立構的、間同立構的、和雜同立構的聚(甲基丙烯酸苄酯)、聚(甲基丙烯酸辛酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯)、聚(甲基丙烯酸2-氯乙酯)、聚(甲基丙烯酸2-氰基乙酯)、聚(甲基丙烯酸十二烷酯)、聚(甲基丙烯酸2-乙基己酯)、聚(甲基丙烯酸乙酯)、聚(1,1,1-三氟-2-丙基甲基丙烯酸酯)、聚(甲基丙烯酸己酯)、聚(甲基丙烯酸2-羥乙酯)、聚(甲基丙烯酸2-羥丙酯)、聚(甲基丙烯酸異丙酯)、聚(甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸甲酯)；和聚(甲基丙烯酸丙酯)；聚甲基丙烯醯胺類，諸如聚(4-羧基苯基甲基丙烯醯胺)；其他α-和β-取代的聚(丙烯酸類物質)和聚(甲基丙烯酸類物質)諸如聚(氯丙烯酸丁酯)、聚(乙基乙氧羰基甲基丙烯酸酯)、聚(氟丙烯酸甲酯)、以及聚(甲基苯基丙烯酸酯)。

說明性熱塑性聚合物還可以包含一種或多種聚烯烴類，包括聚烯烴均聚物和聚烯烴共聚物。說明性聚烯烴類可以從包括但不限於具有2至7個碳原子的單體的單烯烴單體來製備，諸如乙烯、丙烯、1-丁烯、異丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、5-甲基-1-己烯、其混合物以及其與(甲基)丙烯酸酯和/或乙酸乙烯酯的共聚物。說明性聚烯烴還可以包括包含一種或多種直鏈、支鏈的或環狀的C2至C40烯烴的聚合物，較佳的是包含與一種或多種C3至C40烯烴（較佳的是C3至C20 α烯烴、更較佳的是C3至C10 α-烯烴）共聚的丙烯的聚合物。聚烯烴還可以包括包含乙烯的聚合物，該聚合物包括但不限於與C3至C40烯烴（較佳的是C3至C20 α烯烴，更較佳的是丙烯或丁烯）共聚的乙烯。除非另外指出，術語“共聚物”意指衍生自兩種或更多種單體的聚合物（包括三元共聚物、四元共聚物等），以及術語“共聚物”係指具有來自一種或多種不同單體的重複單元的任何含碳化合物。

在提供的附圖中示出了某些實例並在下面詳細描述。在描述該等實例時，使用相似或相同的參考數字來標識共同或類似的元件。附圖不一定按比例繪製，並且為了清楚和/或簡明，附圖的某些特徵和某些視圖可能在比例上或在示意圖中被誇大地示出。

圖1示出了根據一個或多個實施方式的示例性坯件100的示意圖，並且圖2示出了圖1中所示的坯件100的沿2-2線的示意性橫截面視圖。經塗覆的紙板100可包括佈置在紙板基板130的第一側面125的至少一部分上的第一聚合物層110，以及佈置在紙板基板130的第二側面135的至少一部分上的第二聚合物層150。在另一個實施方式中，經塗覆的紙板100可包括佈置在紙板基板130的第一側面125的至少一部分上的第一聚合物層110，並且紙板基板130的第二側面135可以是裸露的。每個聚合物層110、150可以是一個或多個單獨的層或膜，每個層或膜具有範圍從低點約0.002 mm、約0.005 mm、約0.01 mm、約0.03 mm、約0.05 mm、約0.07 mm、或者約0.1 mm至高點約0.15 mm、約0.17 mm、約0.2 mm、約0.25 mm、約0.3 mm或約0.35 mm的厚度。

一個或多個第一和第二聚合物層110、150可以使用任何合適的製程佈置在紙板基板130的任一側上，該等製程包括浸塗、棒塗、刮塗、凹版（gravure）和逆輥塗覆、坡流塗覆、滑珠塗覆（bead coating）、擠出塗覆、簾塗覆等。其他合適的塗覆方法包括但不限於繞線棒塗覆、狹縫式塗覆（slot coating）、滑動料斗塗覆（slide hopper coating ）、凹版印刷（gravure）、簾塗覆等。該等方法中的一些允許同時塗覆兩層或更多層，這從製造經濟角度來看係較佳的。附加的塗覆技術和乾燥方法在美國專利案號6,884,479中進一步詳細描述。例如，塗覆之後，可以藉由簡單蒸發來乾燥該等層，該蒸發可以使用已知技術如對流加熱來加速。

每個聚合物層110、150可以包括任何數量的聚合物組分。每個聚合物層110、150可以包括一種或多種熱塑性聚合物組分，從而為紙板100提供足夠的液體抵抗特性。除了第二聚合物層150係具有不同玻璃化轉變溫度（每種組分具有一種玻璃化轉變溫度）的兩種或更多種聚合物組分的摻合物之外，否則第一和第二聚合物層110、150可以相同。第二聚合物層150中的摻合物包括至少一種不存在於第一聚合物層110中並且具有高於第一聚合物層110的一種或多種聚合物組分的玻璃化轉變溫度的聚合物組分。 換句話說，第二聚合物層150可具有至少一種在第一聚合物層130中未發現並且具有高於第一聚合物層110的每種聚合物組分的所有玻璃化轉變溫度的玻璃化轉變溫度的聚合物組分。

在某些實施方式中，聚合物層110、150中的每種聚合物組分可以具有範圍從低點約-20ºF、約0ºF、或約50ºF至高點約80ºF、120ºF、或160ºF的玻璃化轉變溫度。聚合物層110、150中的每種組分也可以具有範圍從約-20ºF至約200ºF、約-20ºF至約50ºF、約-20ºF至約38ºF、約-10ºF至約80ºF、約0ºF至約150ºF、或約50ºF至約280ºF的玻璃化轉變溫度。在某些實施方式中，在聚合物層110、150兩者中的每種聚合物組分的玻璃化轉變溫度都低於室溫（例如，低於78ºF/25ºC）。在某些實施方式中，在第一聚合物層110中的一種或多種聚合物組分的玻璃化轉變溫度低於室溫（例如，低於78ºF/25ºC）。在某些實施方式中，在第一聚合物層110中的一種或多種聚合物組分的玻璃化轉變溫度大致為或高於室溫（例如，低於78ºF/25ºC）。在某些實施方式中，在第二聚合物層150中的每種聚合物組分的玻璃化轉變溫度可以低於32ºF、約66ºF、或約86ºF。在某些實施方式中，在第一聚合物層110中的每種聚合物組分的玻璃化轉變溫度可以低於32ºF、約60ºF、約90ºF、或約140ºF。

在第一聚合物層110中與在第二聚合物層150中的最高玻璃化轉變溫度組分的差異（第二層150的最高聚合物組分Tg減去第一層110的最高聚合物組分Tg）可以為至少10ºF、15ºF、或20ºF、或更大。這個差還可以稱為“Tg差”。該Tg差可以為約5ºF、約10ºF、約15ºF、約18ºF、約25ºF、或約27ºF。該Tg差的範圍還可以從低點約5ºF、10ºF、15ºF、或20ºF至高點約40ºF、70ºF、或100ºF。該Tg差還可以是5ºF至30ºF、10ºF至150ºF、15ºF至125ºF、10ºF至70ºF、或32ºF至83ºF。 基板的表面處理

在應用聚合物層110、150之前，可以對紙板的一個或兩個外表面進行表面處理，以增加表面能，從而使紙板表面更容易接受金屬化、塗層、印刷油墨和/或層壓。表面處理可以根據本領域已知的方法之一進行，包括電暈放電、火焰、電漿、化學處理或借助於極化火焰的處理。

在將頂部塗層施加到外表面之前，可以進一步處理待塗覆的表面以增加其表面能。例如，待塗覆的表面可以使用火焰處理、電漿、電暈放電、膜氯化（例如，將膜表面暴露於氣態氯）、用氧化劑(如鉻酸)進行的處理、熱空氣或蒸汽處理、火焰處理等進行處理。儘管該等技術中的任何一種都可以有效地用於預處理表面，但較佳的方法可以是電暈放電(電子處理方法)，包括將表面暴露於高壓電暈放電，同時使膜在一對間隔開的電極之間穿過。在表面處理之後，然後可以將聚合物層110、150施加到其上。

在一個或多個實施方式中，可以將底漆塗層作為頂部塗層施加到基板的一個或多個表面上。可在施加聚合物層110、150之前或在施加另一個頂部塗層之前將底漆施加到表面上。當要施加底漆時，可以藉由前述方法之一處理下面的表面。

合適的底漆材料係本領域中熟知的，並且包括例如環氧化物和聚(伸乙基亞胺)（PEI）材料。各自藉由援引方式併入本文的美國專利案3,753,769、美國專利案4,058,645和美國專利案4,439,493揭露了此類底漆的用途和應用。底漆提供了整體黏合地活性表面，用於與隨後施加的聚合物層完全且牢固地黏合，並且可以藉由常規溶液塗覆方法（例如藉由輥塗）施加到基板上。

在一個或多個可熱封的阻擋層下面的較佳的表面處理係施膠壓製（size-press）塗層（主要是澱粉，但也可以具有聚乙烯醇、聚合物膠乳聚合物和黏土或其他存在的無機物）。 雖然施膠壓製塗層可以幫助防止熱封層的滲透，但是也可以施加隨後的塗層以便進一步使表面平滑（使得阻擋物中不會由於預先存在的“高點”而產生針孔）並且還在表面提供較小的孔徑，以幫助確保分散的聚合物停留在表面上，而不是被拖入其分散於其中的水中。這種保持層最有可能係主要含有無機顆粒（碳酸鈣或黏土）和少量用於將顆粒聚集在一起的聚合物黏合劑的常規紙張塗料。 紙板基板

該紙板基板130可以是或可以包括任何能夠形成所希望的紙容器的紙板材料。適合用作該紙板基板130的紙板材料可以具有每3,000平方尺的紙板基板約60磅至約250磅或每3,000 ft² 的紙板基板約120磅至約250磅的基礎重量。紙板材料的基礎重量可以為每平方尺的紙板基板從低點約60 lbs、75 lbs、或120 lbs至高點約200 lbs、230 lbs、或250 lbs。紙板材料可以具有從低點約125 µm、約175 µm、約200 µm、約225 µm、或約250 µm至高點約350 µm、約400 µm、約450 µm、約500 µm、約550 µm、或約600 µm的厚度。在另一個實例中，紙板材料可以具有約185 µm至約475 µm、約215 µm至約425 µm、或約235 µm至約375 µm的厚度。

如以上提及的，在添加第一和第二聚合物層110、150之前，紙板基板130可以是未經塗覆的或經塗覆的。例如，基板130的一側或兩側可塗覆有一個或多個包括施膠壓製物、蠟和/或黏土的層。每個塗層可以具有範圍從低點約0.002 mm、約0.005 mm、約0.01 mm、約0.03 mm、約0.05 mm、約0.07 mm、或約0.1 mm至高點約0.15 mm、約0.17 mm、約0.2 mm、約0.25 mm、約0.3 mm或約0.35 mm的厚度。

可以作為該紙板基板130使用的商業上可獲得的紙板材料可以包括，但不限於，固體漂白硫酸鹽（SBS）紙杯原料、漂白原漿（virgin）板、未漂白原漿板、再生漂白板、再生未漂白板、或它們的任何組合。例如，從喬治亞太平洋合板公司（Georgia-Pacific Corporation）獲得的SBS紙杯原料可用作第二層150。 杯子

經塗覆的紙板100可以是成形為紙產品（例如碗、盤、容器、託盤、大淺盤（platter）、深盤容器、有凹槽的產品、或杯子）的坯件。術語“紙產品”、“紙容器”、“紙板產品”和“紙板容器”在本文中旨在係可以互換的。為了簡單且便於描述，本文提供的實施方式將參考如在圖3中所示的紙杯作進一步描述。

圖3描繪了根據一個或多個實施方式該的展示性紙杯300的局部透視圖。該紙杯300可以包括側壁305、底板或杯底320、以及卷邊315。參考圖1-3，坯件100可以具有第一或“頂部”邊緣107、第二或“底部”邊緣109、第三或“左”邊緣111、以及第四或“右”邊緣113。第一和第二邊緣107、109彼此相對並且第三和第四邊緣111、113彼此相對。坯件100可以形成具有截頭圓錐形外側壁305的紙杯300。第三和第四邊緣111、113可以相互重疊以形成具有接縫310的側壁305，第一邊緣107可以捲曲以形成邊沿315，並且底板320可以在第二邊緣109處或附近被固定到側壁305上。

側壁305可以藉由滾動或以其他方式放置圖1中所描繪的經塗覆的紙板100的第三和第四邊緣111、113使其彼此接觸以形成接縫310而形成。例如，可以圍繞軸形成經塗覆紙板100以形成接縫310。因此，第一邊緣107可以形成側壁305的第一或“頂部”邊緣，並且第二邊緣109可以形成側壁305的第二或“底部”邊緣。可以將側壁305熱封以提供密封的接縫310。

底板320可佈置在或以其他方式固定到側壁305上，例如靠近或鄰近側壁的第二邊緣，使得側壁305和底板320定義了容器體積530。底板320可以用黏合劑和/或本領域已知的任何其他方法（包括熱封）聯接、附著、連接、固定、附接、連接，或以其他方式固定到側壁305上。底板320可以塗覆有能夠在經塗覆的紙板100的第一聚合物層110之間形成密封的聚合物材料。例如，底板320可以塗覆有第二聚合物層150。

側壁305的外和/或內表面可以包括一個或多個施用於經塗覆的紙板100的印刷圖案。“印刷圖案”和類似術語可以提及美學的油墨印刷圖案。但是，這樣的特徵可以有例如表示填充線的功能方面。

紙杯300可以有任何合適的容器體積530。例如，容器體積330的範圍可以從低點約20 mL、約40 mL、約60 mL、約80 mL、約100 mL，至高點約120 mL、約200 mL、約300 mL、約400 mL、約500 mL、約750 mL、約1000 mL、約1300 mL或約1500 mL。例如，容器體積595可以是從約150 mL至約500 mL、約450 mL至約1000 mL、約400 mL至約900 mL、或約800 mL至約1300 mL。

紙板100的任何一個或多個層110、130、150可以包括一種或多種添加劑以改善可加工性或操作。合適的添加劑可以包括但不限於遮光劑、顏料、著色劑、填充劑、間隔物（spacer）、交聯劑、表面活性劑、消泡劑、流變改性劑（rheology modifier）、增滑劑（slip agent）、抗氧化劑、抗靜電劑、防潮添加劑、氣體阻擋添加劑及其組合。合適的遮光劑、顏料或著色劑的實例係氧化鐵、炭黑、鋁、二氧化鈦（TiO₂ ）、碳酸鈣（CaCO₃ ）、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、滑石、β成核劑及其組合。

增滑劑可以包括高級脂肪酸醯胺、高級脂肪酸酯、蠟、矽油、以及金屬皂。可以使用範圍為基於可添加其的層的總重從0.1 wt%至2 wt%的量的此類增滑劑。

合適的抗氧化劑可以包括酚類抗氧化劑。總體上可以使用範圍為基於可添加其的一個或多個層的總重從0.1 wt%至2 wt%的量的抗氧化劑。

抗靜電劑可以包括鹼金屬磺酸鹽、聚醚改性的聚二有機矽氧烷、聚烷基苯基矽氧烷、以及三級胺。 可以使用範圍為基於一個或多個層的總重從約0.05 wt%至3 wt%的量的此類抗靜電劑。

本發明中有用的填充劑可以包括精細分散的無機固體材料，如二氧化矽、氣相二氧化矽、矽藻土、碳酸鈣、矽酸鈣、矽酸鋁、高嶺土、滑石、膨潤土、黏土以及紙漿。

合適的防潮和氣體阻擋添加劑可以包括有效量的低分子量樹脂、烴類樹脂，特別是石油樹脂、苯乙烯樹脂、環戊二烯樹脂、以及萜烯樹脂。

可以使用有效量的此類添加劑，此有效量取決於所需特性而變化。為了防止結塊，例如，一個或兩個層110、150可以包括一種或多種抗結塊顆粒或助滑添加劑。可以將金屬（如鋁）佈置在紙板100的一側或兩側上，以提供良好的阻擋特性，該阻擋特性對於某些食品包裝應用係所希望的。添加劑的總量可以包括高達約20 wt%的層，但是一些實施方式可以包括高達約30 wt%的層的量的添加劑。 實例

為了提供前述討論的更好的理解，提出了下面的多個非限制性實例。雖然該等實例可以針對特定的實施方式，但它們不被視為在任何具體方面限制本發明。所有的份數、比例、以及百分比均以重量計，除非另外指明。

測試以下塗層的熱封初始溫度。 塗層材料

巴斯夫（BASF）Epotal S440： 苯乙烯丙烯酸類物質，其中Tg = -27ºC（-17ºF）

陶氏（Dow）Rhoplex P-376 – 苯乙烯丙烯酸類物質，其中Tg = +19ºC（66ºF）

IGI Barrier-Grip 9471A – 苯乙烯丙烯酸類物質/PE 蠟/黏土摻合物，其中Tg = ＜0ºC（＜32ºF）

蘇威（Solvay）Diofan B204 – 偏二氯乙烯三元聚合物，其中Tg =10ºC-15ºC（50ºF-59ºF）

歐文思伯勒（Owensboro）Daran SL143 – 偏二氯乙烯三元聚合物，其中Tg = 57ºC-59ºC（135ºF-138ºF）

用15號邁耶桿將每個塗層刮塗到基板上並且在200ºF至225ºF下的箱式烘箱中乾燥。基板係SBS，其中預塗覆的碳酸鈣層（Omya HC60）與少量苯乙烯丙烯酸類物質黏合劑（BASF Acronal S504）以約87份碳酸鈣與13份苯乙烯丙烯酸的比例組合。

完全冷卻之後，藉由使用Sentinel熱封機在40 PSI下施加各種溫度持續2秒的停留時間來測量熱封初始溫度。將密封的樣品拉開並且針對%纖維撕裂評定。如果纖維撕裂超過90%，則將熱封判斷為可接受的。當纖維撕裂超過90%，則記錄溫度並且將其總結在下表1中。

[ 表1]：熱封溫度

如在表1中所示，與在非摻合（即純的）聚合物層之間的熱封溫度相比，第二層中聚合物組分的摻合物顯著降低了熱封初始溫度。

上述數據表明，摻合塗層可用於兩個層，但是，這導致輥阻塞的風險增加，並且引入材料不相容的風險，這可能導致有點差的阻擋性能。這係藉由比較純的與摻合形式的科布（Cobb）測試值來說明的。科布測試係在給定時間長度內水吸收（克/英吋² ）的量度，並且根據TAPPI標準T441（“尺寸化的（非吸水性）紙、紙板和瓦楞纖維板（科布測試）的水吸收率”）來進行。由於此處考慮到杯子應用，使用來自商用咖啡機的加熱的（185ºF）的自來水運行該測試，持續30分鐘。結果已在下表2中報告。

[表2]：科布值

如在表2中所示，Epotal S440與Rhoplex P-376的70/30摻合物的水吸收幾乎是純的聚合物塗層（Epotal S440）的兩倍。這表明，儘管密封到其本身的聚合物摻合物可以提供較低的熱封初始溫度，該較低的溫度會產生重大犧牲 - 水阻擋特性顯著降低。

已經使用一組數值上限和一組數值下限描述了某些實施方式和特徵。應理解的是，考慮到了包括任何兩個值的組合（例如，任何下限值與任何上限值的組合、任何兩個下限值的組合、和/或任何兩個上限值的組合）的範圍，除非另有聲明。某些下極限、上極限和範圍在以下的一個或多個申請專利範圍中出現。所有的數值都是“約”或“大致為”所指示的值，並且考慮到熟悉該項技術者所應預期的實驗誤差和變化。

以上已經定義了不同術語。對於在申請專利範圍中使用的未在上述進行定義的術語，其應給予由相關領域的人員在這個術語體現在至少一個出版物或發行的授權中所給予的最寬泛的定義。此外，本申請引用的所有專利案、測試程序和其他文獻藉由引用完全結合在此，其程度係當此揭露內容不會與本申請不一致並且對於其中允許此種結合的所有司法管轄權。

雖然前述內容係針對本發明的實施方式，可以設計本發明的其他和另外的實施方式而不偏離其基本範圍，並且其範圍由隨後的申請專利範圍所確定。

100‧‧‧坯件、紙板

107‧‧‧第一或“頂部”邊緣

109‧‧‧第二或“底部”邊緣

110‧‧‧第一聚合物層

111‧‧‧第三或“左”邊緣

113‧‧‧第四或“右”邊緣

125‧‧‧第一側面

130‧‧‧基板

135‧‧‧第二側面

150‧‧‧第二聚合物層

300‧‧‧紙杯

305‧‧‧側壁

310‧‧‧接縫

315‧‧‧卷邊、邊沿

320‧‧‧底板或杯底

530‧‧‧容器體積

[圖1]示出了根據一個或多個所描述的實施方式的示例性坯件之示意圖。

[圖2]示出了根據一個或多個所描述的實施方式的在圖1中示出的坯件沿2-2線之示意性剖視圖。

[圖3]示出了根據一個或多個所描述的實施方式的示例性紙杯之局部剖透視圖。

Claims (25)

1. 一種紙板坯件，其包括： 具有第一側面和第二側面的紙板基板； 佈置在該紙板基板的第一側面的至少一部分上的第一聚合物層；以及 佈置在該紙板基板的第二側面的至少一部分上的第二聚合物層，其中，該第一和第二聚合物層都包含至少一種熱塑性聚合物組分，並且該第二聚合物層進一步包含不存在於該第一聚合物層中的具有高於該第一聚合物層的聚合物組分的玻璃化轉變溫度的聚合物組分。
2. 如申請專利範圍第1項之紙板坯件，其中，該第一和第二聚合物層都包含苯乙烯丙烯酸類物質。
3. 如申請專利範圍第1項之紙板坯件，其中，該第二聚合物層中的不存在於該第一聚合物層中且具有高於該第一聚合物層的聚合物組分的玻璃化轉變溫度的聚合物組分係聚酯。
4. 如申請專利範圍第1項之紙板坯件，其中，該紙板基板的第一和第二側面中的至少一個係用黏土至少部分塗覆的。
5. 如申請專利範圍第1項之紙板坯件，其中，該第二聚合物層中的不存在於該第一聚合物層中的聚合物組分具有高出該第一聚合物層中任何聚合物組分的玻璃化轉變溫度至少5ºF的玻璃化轉變溫度。
6. 如申請專利範圍第1項之紙板坯件，其中，該第一聚合物層或該第二聚合物層包含偏二氯乙烯三元聚合物。
7. 如申請專利範圍第1項之紙板坯件，其中，該第一聚合物層或該第二聚合物層包含聚偏二氯乙烯。
8. 一種紙板坯件，其包括： 具有第一側面和第二側面的紙板基板； 佈置在該紙板基板的第一側面的至少一部分上的第一聚合物層；以及 佈置在該紙板基板的第二側面的至少一部分上的第二聚合物層，其中，該第一和第二聚合物層都包含至少一種苯乙烯丙烯酸類聚合物組分，並且該第二聚合物層進一步包含具有高出該第一聚合物層的聚合物組分至少15ºF的玻璃化轉變溫度的聚合物組分。
9. 如申請專利範圍第8項之紙板坯件，其中，該第二聚合物層中的具有高出該第一聚合物層的聚合物組分至少15ºF的玻璃化轉變溫度的聚合物組分係聚酯。
10. 如申請專利範圍第8項之紙板坯件，其中，該紙板基板的該第一和第二側面中的至少一個係用碳酸鈣至少部分塗覆的。
11. 如申請專利範圍第8項之紙板坯件，其中，該第一聚合物層或該第二聚合物層包含偏二氯乙烯三元聚合物。
12. 如申請專利範圍第8項之紙板坯件，其中，該第一聚合物層或該第二聚合物層包含聚偏二氯乙烯。
13. 一種杯子，其包括： 具有第一側面和第二側面的側壁，其中，第一聚合物層佈置在該側壁的第一側面的至少一部分上，並且第二聚合物層佈置在該側壁的第二側面的至少一部分上， 其中，該第一和第二聚合物層都包含至少一種熱塑性聚合物組分，並且該第二聚合物層進一步包含不存在於該第一聚合物層中的具有高於該第一聚合物層的聚合物組分的玻璃化轉變溫度的聚合物組分。
14. 如申請專利範圍第13項之杯子，其中，該第一和第二聚合物層都包含苯乙烯丙烯酸類物質。
15. 如申請專利範圍第13項之杯子，其中，該第二聚合物層中的不存在於該第一聚合物層中且具有高於該第一聚合物層的聚合物組分的玻璃化轉變溫度的聚合物組分係聚酯。
16. 如申請專利範圍第13項之杯子，其中，該側壁的該第一和第二側面中的至少一個係用碳酸鈣至少部分塗覆的。
17. 如申請專利範圍第13項之杯子，其中，該第二聚合物層中的不存在於該第一聚合物層中的聚合物組分具有高出該第一聚合物層中任何聚合物組分的玻璃化轉變溫度至少15ºF的玻璃化轉變溫度。
18. 如申請專利範圍第13項之杯子，其中，該第一聚合物層或該第二聚合物層包含偏二氯乙烯三元聚合物。
19. 如申請專利範圍第13項之杯子，該杯子進一步包括在該側壁的下邊緣附近固定的底板，其中，該第二聚合物層被佈置在與該側壁的第一表面的下邊緣接觸的底板的至少一部分上。
20. 一種杯子，其包括： 具有第一側面和第二側面的側壁；以及 固定在該側壁的下邊緣附近的底板，其中，第一聚合物層佈置在該側壁的第一側面上，並且第二聚合物層佈置在該底板的至少一部分上,該底板與具有第一聚合物層佈置在其上的該側壁的邊緣接觸，並且 其中，該第一和第二聚合物層都包含至少一種熱塑性聚合物組分，並且該第二聚合物層進一步包含不存在於該第一聚合物層中的具有高於該第一聚合物層的聚合物組分的玻璃化轉變溫度的聚合物組分。
21. 如申請專利範圍第20項之杯子，其中，該第一和第二聚合物層都包含苯乙烯丙烯酸類物質。
22. 如申請專利範圍第20項之杯子，其中，該第二聚合物層中的不存在於該第一聚合物層中且具有高於該第一聚合物層的聚合物組分的玻璃化轉變溫度的聚合物組分係聚酯。
23. 如申請專利範圍第20項之杯子，其中，該側壁的該第一和第二側面中的至少一個係用碳酸鈣至少部分塗覆的。
24. 如申請專利範圍第20項之杯子，其中，該第二聚合物層中的不存在於該第一聚合物層中的聚合物組分具有高出該第一聚合物層中任何聚合物組分的玻璃化轉變溫度至少15ºF的玻璃化轉變溫度。
25. 如申請專利範圍第20項之杯子，其中，該第一聚合物層或該第二聚合物層包含偏二氯乙烯三元聚合物。