专利名称：用于盛装液体的可堆肥处理的包装的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于盛装液体或含液体的材料的可用来堆肥处理的容器。本发明还涉及在其至少一个内或外表面上具有一种可降解涂料的纸板容器。更具体地，本发明涉及一种在堆肥条件下降解成二氧化碳、水和生物物质的纸板容器。本发明还涉及一种制备和使用可降解容器的方法。
对城市固体废物(MSW)的管理中，对于纸张和纸质产品可在挖坑掩埋中生物降解的期望已被证实是不可靠的。事实上，从挖坑掩埋中发现的已掩埋超过五十年的报纸仍是可阅读的。因为纸张含有约50%的填坑掩埋空间，所以这就为寻找替代方法以管理纸张废物成为重要的优选考虑事情。
当回收的纸浆纤维有新的市场和应用时，通常伴随有除去油墨和涂料以回收纸张重用被证明是经济可行的。纤维回收，及尤其是重复的纤维回收易于损害、破裂及其它从而降低纸张纤维的质量。在纸张质量的这种降解结果通常导致仅有有限的或不存在新的市场或应用的产品。
因为纸张在适当条件下具有生物降解的固有性质，所以对于简单掩埋的更佳替代方法已被引起了日益增长的注意。其中之一便是堆肥的方法，其中废物在湿度、空气和微生物的加速和控制的条件下被降解成腐植土或生物物质。更具体地，纸张在堆肥条件下被转变成二氧化碳、水和生物物质。该生物物质主要系由微生物组成。因此，废物量显著减少并且付产物腐植土具有商业价值，可作为低级堆肥、土壤调节剂以及土地和农业应用上的覆盖料。
当用于液体盛装时，纸质产品通常用树脂或塑料材料涂覆以提供屏障的性质。当被用作折叠纸板以盛装液体产品时，对于这些结构的最重要要求包括a.减少和防止液体成份的吸收和/或透过的屏障作用;
b.纸板结构和完整的可用热封口性;
c.以提供具有吸引力、无作用的图形的可印刷性;
d.含有香味、气味、湿度等的蒸发屏障;
e.阻挡氧气和其它外界气体的屏障;
f.有刚度、形状保持能力及抗压碎性。
重要的有商业价值的典型结构包括纸板涂料组合物为低密度聚乙烯涂层的牛奶纸板箱;如U.S.ReissuePatentNo.33，376所述的水果汁液容器;如CopendingU.S.PatentApplicationsSerialNos.07/740，141和07/923，556所述的湿毛巾的容器，此处以上所述的均用作参考。
这些结构满足了上述(a)-(f)的要求，然而，这些结构仅在纤维素纸浆存在、典型的为约85%时才是可用以堆肥的。在堆肥条件下，纸浆纤维被期望分解并留下生物惰性塑料的残余物。
因此本发明的目的是克服在现有技术中遇到的这些和其它困难。
对于目前废物处理的问题，本发明的另一个目的是提供一个盛装液体的容器，它能满足(a)-(f)的要求并在堆肥的条件下还会降解成二氧化碳、水和生物物质。
本发明的另一个目的是通过用选自脂肪族聚酯组合的聚合物涂覆以便它在堆肥条件下可降解的以纸浆为基础的基材提供液体屏障的性质。
本发明的更进一步目的是提供一种用于液体和湿产品的盛装的完全可降解的包装材料，作为塑料的替代物，以改进环境条件。
本发明还有一个目的是提供适用于液体和湿产品的抗压碎的、可持久经用的包装材料。
本发明的另一个目的是提供用于折叠纸板的涂覆的包装材料，其中涂料具有约与以纸浆为基础的基材相等重量的堆肥率。
本发明的另一个目的是向可生物降解的脂肪族聚酯的涂料提供特殊的性质，即将其约30%(重量)与可混溶或可相容的聚合物或填料混合。
为了实现这些目的并与在这里具体体现和广泛描述的本发明的目的相一致，本发明包括一个可盛装液体或湿产品的可堆肥处理的包装，它包括一个在其上用一防止渗漏的聚合材料涂覆的纸板的底板，其中所述的底板和所述的聚合材料能降解以形成二氧化碳、水和生物物质。
本发明的另一方面是提供一种制备盛装液体或含液体的材料的可用以堆肥包装的方法，包括提供纸板的底板、用一可防止渗漏的材料涂覆所述的纸板(其中所述的底板和所述的材料可堆肥使成二氧化碳、水和生物物质)，将所述纸板形成容器并且封接所述容器的边缘和底部。
在本发明的另一方面中提供了一种用于盛装液体或含液体的材料的可用以堆肥的包装的使用方法，包括提供纸板的底板、用一可防止渗漏的材料涂覆所述的纸板(其中所述的底板和所述的材料可堆肥便成二氧化碳、水和生物物质)、将所述的纸板形成容器，封接所述容器的边缘和底部和将液体或含有液体的材料放入所述容器。
此外，本发明的目的和优点将部分地置于下列说明书中，而且其另一个部分将是从说明书看来是显而易见的，或可通过本发明的实践得知。通过特别在附属的权利要求中指出的因素或组合的方法将实现和得到本发明的目的和优点。
图1说明了使用ASTMD5209方法的聚己内酯的需氧生物降解。
图2说明了在室外堆肥条件下对于聚己内酯膜机械性能损失的观察。
图3说明了在室内堆肥条件下对于聚己内酯膜机械性能损失的观察。
图4说明了聚己内酯的生物可降解的机理。
图5说明了3-羟基丁酸和3-羟基戊酸(PHBV)的聚酯的生物降解。
图6说明了聚己内酯和聚乙烯组合的需氧生物降解。
图7说明了在室外堆肥条件下对于聚己内酯-聚乙烯混合物膜机械性能损失的观察。
图8说明了在室内堆肥条件下对于聚己内酯-聚乙烯混合物膜机械性能损失的观察。
图9-12说明了根据本发明的容器材料结构的截面图。
图13说明了用于在实施例中使用的测试方法中所用的设备。
根据本发明，制备一种用于盛装液体或含液体材料的纸板容器。容器由纸板或相关的纸质基材制成。对于本发明的目的，术语“纸板”指的是在圆柱型板机器或多线的改良型长网造纸机或多重成型机上制得的纸张类型和级别。纤维原料可以是可重用的、或未使用过的或其混合物、漂白的或未漂白的。在包装应用中使用的纸张和纸板的其它资料可在JamesE.Kline，Chapter10，PaperandPaperboard，MillerFreemenPublications，SanFrancisco，CA，1982中找到，此处用作参考。
本发明中使用的纸板或纸质基材具有基础重量约35lbs/令-约220lbs/令，较佳的为约175lbs/令-约220lbs/令。根据本发明的一个具体方案，纸质基材具有厚度约4-25密耳，更佳的为约10-20密耳。应该选择被涂覆的纸板制备横向刚度(CD)为50-150，更佳的为60-135(由Taber方法测定)的容器。Taber方法在TAPPI试验操作F-489中有描述。
被涂覆的纸板的横向刚度与其基础重量(lb/令)之比为至少0.20、更佳的为至少0.5。
通常，纸板在机械方向(MD)比在横向方向更强和更硬。根据本发明的一个具体体现，机器方向较佳的沿着容器一侧至另一侧的方向运行，即在容器的顶部和底部的垂直方向。机械方向从容器的一侧运行至另一侧;纸板从容器的顶部至底部的纤维方向被称作横向(CD)。在根据本发明的容器中使用的被涂覆纸板较佳的具有Taber硬度与MD/CD之比为小于或等于约2.65，更佳的为少于或等于约1.92。
纸板或纸质基材材料在其至少一测用一可降解的树脂涂覆，其厚度为约0.5-2.0密耳。在另一个较佳的具体体现中，纸板基材的二侧均用可降解的树脂涂覆，厚度为约0.5-2.0密耳。在本发明中，降解包括生物降解以及由湿度、光线、氧气和其它公知的破坏废物物质的方法所引起的降解。
涂覆技术，例如挤压涂覆、浸渍等在现有技术中是公知的，而且根据本发明，内层涂料和外层染料也可通过现有技术中公知的方法被应用。而且，盛装液体的折叠纸板的设计、质量控制及加工在现有技术中均是公知的，这些方法和技术也可被用于制备本发明的容器。
在本发明中使用的可降解涂料材料的特征包括良好的湿度屏障性质、良好的热封口性质、这样可向容器提供良好的抗压碎性的足够的硬度以及在堆肥条件下的生物降解性质。
可生物降解的树脂举例包括热塑性氧代链烷酰基聚合物，如∈-己内酯聚合物和那些含有重复单元
其中X为2、3和5-7的整数，包括β-丙内酯和△-戊内酯的聚合物;3-羟基丁酸、3-羟基戊酸的聚酯及其混合物和上述任何一种化合物的共聚物。
合适的化合物还有由内酯如∈-己内酯和带有羟基或氨基基团的树脂如水解的己烯-乙酸乙烯酯共聚物反应制备的接枝聚合物;由末端带有羟基的聚己内酯羟和二异氰酸酯以及任意的链延伸乙二醇类(chain-extendingglycols)如1，4-丁二醇反应制备的链段聚氨基甲酸乙酯。
举例的化合物还有脂肪族聚酯如聚乙醇酸、聚乳酸、聚二噁烷酮、聚(碳酸三亚甲酯)及其共聚物和三元聚合物以及上述任何一种化合物与由链烷二醇类和包括草酸的链烷二羧酸类制备的聚酯的混合物。
在本发明中使用的较佳的可生物降解的树脂为聚羟基脂肪酸(PHAA)。
自然界所遇到的生物可降解的物质可以填料形式使用，它可提供降解费用的优点。这些填料包括淀粉、树皮、磨碎的纸张、泥碳沼和大豆豆粉。
以薄膜形式的聚羟基脂肪酸在堆肥条件下是可生物降解的一种较佳的聚羟基脂肪酸，聚己内酯(PCL)为可从UnionCarbide得到的可生物降解的热塑性树脂。它由∈-己内酯合成
薄膜形式的聚己内酯已经证实在土壤掩埋和堆肥条件下是可生物降解的，如图1-3所示。PCL的堆肥通过图4中所示的机理发生。
在本发明中使用的其它较佳的聚合物为商业上可得到的ICI的PHBV聚合物，它是3-羟基丁酸(HB)和3-羟基戊酸(HV)的聚脂。
其通常结构为
羟基戊酸羟基丁酸(HV)(HB)HV含量0-50克分子%这些聚合物由蔗糖的ALCALIGENSEUTROPHOS细菌发酵制备，并当如图5所示在土壤、污水和河底可以找到的微生物，该微生物能将糖类分解成二氧化碳及水。
当PHBV贮存于空气中时，它是长期稳定的，只有当聚合物暴露于存在于土壤、污水、河底等中的微生物时才会降解成Co2和水。在使用C14的对照试验中。当被掩埋于潮湿土壤中时，PHBV膜在16周内以Co2形式失去约50%的碳。
当PCL进行的是需氧降解，但是PHBV将在需氧或厌氧条件下进行降解。
为了改进或优选作用性质和成本，将这些树脂与其它材料混合是人们所期望的。脂肪酸和添加剂的成功混合可提供改进的性质和减少成本费用，同时不会损害本发明的极有用且令人惊讶的方面一可降解性。
添加剂和掺合的树脂包括那些与脂肪族聚酯可混合或可相配伍的化合物。下列举例可合适的与聚己内酯一起使用。
可混性机械地可配伍的PVC聚乙烯SAN聚丙烯ABS天然橡胶苯氧基苯乙烯/丁二烯聚碳酸酯弹性体及链段共聚物硝基纤维素聚乙烯基乙酸酯聚(亚乙烯基氯)聚丁二烯苯乙烯/烯丙基醇乙烯/丙烯共聚物橡胶此外，也可将PCL与热塑性弹性体混合以改进韧性、粘度和柔软性。特别合适的化合物为由脂肪族聚脂二醇、芳香或脂环二异氰酸酯制备的弹性体的链段聚氨基甲酸酯;和任意的，短链二醇或二胺链延伸剂。
因此，熟练的技术人员可结合这些添加剂的许多有用的或独特的性质掺入涂料组合物中，以满足所设计的各种最终用途的特殊需要。这些物质可以加入约0%-30%，较佳的约10-20%。虽然单个这些物质是有缓慢堆肥效果的或无堆肥效果的，但是如上所述少量的应用不会损害涂料材料的最终生物降解。
除了被混合的组合物以外，这些组合物可以连续层状被涂覆至纸板基材上。如此定位无堆肥效果或缓慢堆肥效果的层状就不会干扰容器剩余部分的堆肥效果。作为一种替代法，还可使用相同或不同混合的材料的单个层状以形成基材涂料。无堆肥效果和缓慢堆肥效果的材料可以以有限量应于于混合物中或作为中间层状。当用于混合物中时，较佳的含有少于30%的这些材料，并且当它以薄膜形式存在时，较佳的厚度为少于0.6密耳。这些材料不影响容器的堆肥效果和降解，并且存在于腐殖土中。在堆肥之后，从实践观点来看，这些材料与腐殖土的剩余材料是不可辨别的。
在另一个较佳具体方案中，涂料由100%脂肪族聚酯或其聚乙烯的混合物(聚乙烯的存在量高至约30%)组成。聚乙烯的加入减少了水蒸气透过，后者对于某些长搁置寿命产品是有利的。当加入高达30%聚乙烯至脂肪族聚酯中时，堆肥效果缓慢，但在典型堆肥条件下仍是有效的，如图6-8所示。
作为一种替代物或除了上述材料外，根据本发明还可加入淀粉。淀粉可以加入约0%-70%，更佳的为40%-60%。一种在本发明中使用的商业上可得到的以淀粉为基础的可生物降解材料为由Novamont制造的Mater-Bi
。该产品含有高达60%淀粉和40%可生物降解的树脂材料。
因为涂料和以纸浆为基础的基材均是可降解的，所以由这些组合物形成的可处理包装也将完全分解，从而对以纸张为基础的产品的替代废物处理作出贡献。除了可完全降解，根据本发明的容器还可被焚烧。
图9、10、11和12显示了根据本发明在容器的制造中使用的涂覆的纸板的几个具体方案。
在图9中，层1为有弹性的，硬纸基材。层2为具有厚度为约0.5-2.0密耳的80-100%可生物降解的树脂的内层或外层涂料。
在图10中，层1为纸板基材。内层涂料2和外层涂料3分别具有厚度约0.5-约2.0密耳。
当希望减小水蒸气透过时，可以使用如图11或12所示的涂覆的纸板。在图11中，层4含有一层屏障层，例如直接将高聚乙烯含量(30-100%)的层状涂覆至纸板的一侧。该涂料的厚度小于0.5密耳，较佳的约0.2-0.3密耳。
在一个较佳一具体方案中涂料2和3由至少包括70%和较佳的为90-100%的脂肪族聚酯组成，其厚度分别为约0.5-约2密耳。除了满足上述(a)-(f)全部要求外，该具体体现提供了一个对于潮湿蒸气的极好屏障。当聚乙烯成份被确定为最内层时，重量仅为全部组合物重量的1-3%的聚乙烯不会影响堆肥的速率，因此也不会防碍最外层，即脂肪族聚酯或纤维素纸浆纤维的降解。这样，在本发明的这个具体体现中，提供微生物侵蚀的起始位点的外层表面2和3由可生物降解的脂肪族聚酯的涂料组成。纸浆基材1通过降解层3或通过边缘易于受微生物侵蚀。
在另一个替代例中，在纸浆层的暴露是立即的而且直接的情况下，外层涂料层3可被取消。
图12代表了一种实现图10的性质和堆肥性能的交替的图形。在该具体表现中，高阻挡层4被置于二层纸浆基材1和1’之间。
根据本发明的容器可被用于盛装各种液体和含液体的材料。例如，可用于盛装饮料如牛奶、果汁液、水果混合甜饮料、苏打水、果冻和冰茶;纤维柔软剂;白脱油;人造黄油;化妆品如香波、调理剂、防晒液和润肤液;薄馅饼糖浆;烹饪油;加工的谷物、水果和蔬菜如苹果沙司和Pasta沙司，冷冻蔬菜;水果;面包和面包产品及一次性使用的湿毛巾。
在一个具体体现中，在本发明中使用较佳的容器具有被切割的末端，后者经封接后以避免液体渗漏进入或渗出纸板体。可用各种方法封接边缘。这可通过涂覆边缘，或通过在切割边缘处削薄材料即切成薄片来实现。在将被切片的区域折叠至切割边缘上之后进行封口。
在另一个较佳的具体体现中，向组份提供了一层湿气不可渗透性膜。这样的膜有时指的是盖料或有盖物质。这样应用的膜典型的由一硬阴挡顶层和可用热封接底层所组成。本发明中可使用的顶层无限定举例包括纸张、聚酯、聚乙烯、金属化聚酯和聚丙烯。热封接层的无限定举例包括聚乙烯、乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物，和脂肪族聚酯。薄膜的边缘与容器的上部边缘粘连，并且提供一个有效的贮存和运输封接。该膜可在封接处从容器边缘剥离，而不暴露纸浆纤维。另外，一层湿气不可渗透膜同样可在容器底部被热封接。容器底部较佳的用加热和压力以及现有技术中公知的方法热封接。
当所盛装的材料为湿毛巾时，在这个具体体现中，消费者得到产品，打开一个在纸板中提供了狭缝或开口、允许铰接的帽状盖可以升高的穿孔。这样就暴露了薄膜，后者可用手指轻易地剥离，并且被贮存在盒子中或被扔掉。之后，通过铰接的盖子的升高和降低彻底地完成封接。湿的手帕或餐巾较佳的被塞入并被水平置于容器中，并可根据需要单独地移去。
还可行的是在容器中提供一分离或可分开的小袋，包或衬里从而进一步提供防水性能的保护。或者，可在重新填装使用替代毛巾的预包装包期间可供给的衬里。
根据本发明的容器提供了足够的硬度，从而向消费者提供了一种具有处理稳定性的容器以及在贮存、运输期间和在家庭使用条件下提供了盒子的抗压碎性。
根据本发明的容器较佳的具有压缩强度为至少60lbs和更佳的为70lbs，根据TAPPI试验方法T-804测定。容器还应较佳的具有横向的环压(RingCrush)为至少115lbs.，和更佳的为至少140lbs.，环压可根据TAPPI试验方法T819om-87定义。容器的压缩力象征着容器的可捆扎和可处理能力。在纸板的横向中较高的硬度和抗压性提供了容器的改进捆扎和处理。
此处下列实施例是对本发明的具体体现。
实施例Ⅰ用作基础的纸张a.漂白的纸板级别DLC(SchoellerTechnicalPapers，Pulaski，N.Y.);基础重量175lb/令，厚度11.5密耳。Taber硬度MD(机械方向)XCD(横向)＝65×35。
b.漂白的纸板级别4554(Westvaco);基础重量205lb/令;厚度为20密耳。
c.漂白的纸板级别GAA-11(Schoeller)，3.5密耳，38lb/令。
d.漂白的纸板215lb/令，InternationalPaper。
Ⅱ由下列聚合物挤压涂层a.聚己内酯(PCL)TonePolymersP-767E和P-787(代表不同分子量，767E为最低分子量)，UnionCarbideChemicalsandPlasticsCompany，Inc.，SolventsandCoatingsMaterialsDivision，BoundBook，N.J.
b.PHBVtm(ICIAmericas，Wilmington，DE)-8%和12%聚羟基戊酸酯;
c.线性纸密度聚乙烯(LLDPE);以己烯为基础的级别DFDA-7047(UnionCarbide)d.低密度聚乙烯(LDPE)(Quantum)Ⅲ试验和评价a.通过下列MasonJarTest评价液体盛装测定包装材料的液体盛装的MasonJarTest该测定方法提供了一种观察薄膜、纸张、涂覆的纸张和有关的包装材料的液体阻挡性能的简便方法。在试验的最初24小时内通常就可观察到试验材料的是否失败如被盛装液体的侵蚀或渗透或者通过针孔和其它涂覆缺陷的渗漏。
从图13可以看出，一标准阔嘴球型Mason大口瓶，以1/8″孔钻孔的7英吋高和3.5英吋宽使得压力均衡。
堵塞孔洞并且将该罐用600ml液体填满。任意的也可加入染料以帮助观察失败的本质和位置。
试验样品环3和直径5/16″被置于二个橡皮垫圈之间，然后在罐上用一由罐供给的外部螺旋型盖子紧固。
将罐颠倒过来并且移去堵塞物。
每天检查该组合件的渗漏和渗透迹象。
在那些液体连续在样品边缘渗漏的情况中，加热封接材料至橡皮垫圈上是有用的。
以样品组合物、厚度、液体、消逝时间和失败的本质为基础记录试验结果。
b.根据TAPPITS23on-87和ASTMF1249-90测定水蒸气的透过(WVT);
C.根据ASTMD-3985测定氧气的透过。
利用-Egan单个螺旋片螺旋通过15英吋T-类型模具、固定30密耳空隙。
在喂料地区中、在温度分布为200F下挤压聚己内酯P-767E;桶内为225-250F，模具内为245F。
在55-60F在一垫子终止的钢质冷却轧辊上收集薄膜，并且在用电晕放电式火焰增加粘连而对后者的表面处理之后通过一压轧轧辊与基材结合。
实施例1在Westvaco纸板的一侧涂覆PCL-767E，厚度为1.25密耳。被涂覆的材料在Mason罐中用婴儿湿搽液处理。1个月后未发现渗透或渗漏的迹象。其水蒸气透过率为15.65gm/100sq.in./24小时。
实施例2实施例1的被涂覆的纸板在其另一侧用第二层PCL-767E涂覆，厚度为1.25密耳。
被涂覆的板基础重量为311.5g/sq.m.，厚度为23密耳。
在Mason Jar试验中，使用Proctor & Gamble生产的DownyR纤维软化剂(FabricSoftner.)作为液体，在1，3个月后未观察到渗漏、膨胀或渗透。对冰茶观察26天得到相同的结果。水蒸气透过率为8.55gm/100s.q.in./24小时。
实施例3以1∶1的比率混合8%和12%PHBV，并在DL(基材上挤压，厚度为1.5密耳。被涂覆的纸张的基础重量为215.8g/平方米。
在MasonJar试验中，该材料可抗拒由婴儿湿搽液引起的渗漏性渗透二个月。
实施例4实施例3的涂料混合物被应用于DLC基材的一侧，厚度为2.0密耳。总重量为241.8g/sq.mo水蒸气透过率为4.5gm/100sq.in./24小时。
实施例5以90%聚己内酯PCL和10%LLDPE的比率混合聚己内酯P-767E和LLDPE树脂，并挤压至Westvaco纸板上，厚度为约1.0-约1.3密耳。
在喂料地区的挤压温度为2.75°F，桶内为325-345°F;在模具内为345°F。
基础重量为291.5g/sq.m。水蒸气透过率为11.0gm/sq.in./24小时。与实施例1相比较，由于聚乙烯的存在，水蒸气透过率减小了30%。
实施例6在这个实施例中，将第二层涂料层应用于实施例5的产品。涂料厚度为1.25密耳，测得的基础重量为303.9g/sq.m。水蒸气透过率为533gm/100sq.in./24小时。与实施例2相比较，由于聚乙烯的存在，水蒸气透过率减少了38%。
在MasonJar试验中，使用婴儿湿搽液五周内未观察到渗漏或渗透。
实施例7以85/15的比率混合PCL-767E和LLDPE，并挤压至Westvaeo纸张上，厚度为1.25密耳。水蒸气透过为8.45gm/100sq.in./24小时。与实施例1相比较，由于聚乙烯的存在水蒸气透过减少了40%。
在MasonJar试验中，使用Downey纤维软化剂(fabricsoftener)，一个月后没有渗漏或渗透。
实施例8将厚度为1.25密耳的85/15的PCL-767E和LLDPE的第二层应用于实施例7中使用的基材的另一侧，使总重量为300.7g/sq.m。
水蒸气透过为4.81gm/100sq.m./24小时。在MasonJar试验中使用婴儿湿搽液，三周后未观察到渗漏或渗透。与试验2相比较，由于聚乙烯的存在水蒸气透过减小了44%。
上述实施例1-8说明的构型置于图9和10中。
实施例9以DLC为基材，仅在其一侧上挤压涂层厚为0.5密耳的低密度聚乙烯涂料(QuantumNA-206)。
然后将二层厚度为1.2密耳的PCL767E首先挤压至聚乙烯侧，再挤压至未涂覆侧。该堆肥以图10所示的具体体现表示。水蒸气透过率为1.22gm/100in2/24小时。
实施例10用厚为0.3密耳的聚乙烯涂料重复实施例9。水蒸气透过率为1.79gm/100in2/24小时。根据TAPPI-489的Taber硬度在机用方向中为98.5，在横向为60.0。
实施例11
这是在图8中显示的构型的举例。基材GAA-11为一有高撕裂强度的淀粉上浆的纸张，厚度为3.5密耳。用PCL-767E挤压涂覆，厚度为2.0密耳，得到可用作热封接盖料的材料。
下列实施例说明了试验样品，后者被认为可提供在本发明中使用的可接受的屏障性质和降解性质。
实施例12在由InternationalPaper得到的，基础重量为215lb/令的纸板的二侧涂覆厚为2.0密耳的85%PCL和15%LLDPE。
实施例13在由InternationalPaper得到的、基础重量的215lb/令的纸板的二侧涂覆厚为1.25密耳的85%PCL和15%LLDPE。
实施例14在由InternationalPaper得到的。基础重量为215lb/令的纸板的二侧涂覆厚为2.0密耳的90%PCL和10%LLDPE。
实施例15在由InternationalPaper得到的、基础重量为215lb/令的纸板的二侧涂覆厚为1.25密耳的90%PCL和10%LLDPE。
实施例16在由InternationalPaper得到的、基础重量为215lb/令的纸板的一侧先涂覆厚为0，5密耳的LDPE，再涂覆厚为1.25密耳的PCL。该基础的另一侧用厚为2.0密耳的PCL涂覆。
实施例17在由InternationalPaper得到的，基础重量为215lb/令的纸板的二侧用厚为0.5密耳的LDPE、85%PCL和15%Texin480A聚氨基甲酸乙酯涂覆。
在下表中比较这些氧气渗透率和在纸板上的其它涂料(23℃)
涂料样品 CCO2/100 IN2/24小时760mmO2Omm O2低密度聚乙烯21.8(80%RH)17.2(80%RH)参考实施例3系列号07/923,22.2(30%RH)17.3(30%RH)556实施例213.8(80%RH)12.6(80%RH)本发明13.8(30%RH)12.4(30%RH)实施例629.0(80%RH)16.5(80%RH)33.0(30%RH)43.0(30%RH)实施例826.0(80%RH)28.5(30%RH)30.4(30%RH)28.5(30%RH)在以上实施例中所述的涂覆的纸板在用于液体和湿产品包装的容器的构型中是极好的选择物。
封接的容易性和封接的完整性都是良好的，并且比目前作为工业标准的聚乙烯好得多。当暴露于热空气5-10秒钟，这些涂料开始发粘并且已形成强有力的涂料以涂覆或涂覆至纸带上。本发明还提供了可以调节被涂覆表面的粘连性质的方法。例如，在打开和分配热封接容器时，可根据需要降低粘连性，从而引起干净的无纤维的剥离及层状物的分离。
这些及相关的改进可以通过混合或通过局部所述的涂料与低分子量(即500-3000)脂肪族聚酯的有关处理而实现。后者具有蜡化的倾向和较低的强度;并且还可削弱粘连界面和降低涂料的粘连强度。
本发明的材料非常适用于有关将被涂覆纸板转变成折叠纸板的步骤，包括扩展、印刷、刻痕、钻孔、切片、扩叠和封接。
使用典型液体的MasonJar试验的结果显示，被涂覆至纸张基材上的以薄膜形式的脂肪族聚酯是完全适用于盛装广大范围的液体。
对于本技术领域内的技术人员，根据其对说明书的理解和此处本发明公开的实践，本发明的其它具体体现是显而易见的。需要理解的是，说明书和实施例仅作为举例，本发明的真正范围和精神将由下列权利要求表示。
权利要求
1.一种用于包装液体或含液体的材料的可堆肥处理的容器，包括一种在其上具有涂覆的可防止渗漏的材料的纸板基础，其特征在于所述的基础和所述的材料为可降解形成二氧化碳、水和生物物质。
2.如权利要求1所述的容器，其特征在于涂料材料选自脂肪族聚酯。
3.如权利要求1所述的容器，其特征在于涂料材料为可热封接的、有柔韧性的、粘性的、可对抗压碎和抗磨损的。
4.如权利要求2所述的容器，其特征在于涂料材料选自聚己内酯、聚-3-羟基丁酸，聚-3-羟基戊酸、聚乙醇酸和乙醇酸、乳酸和聚缩多酸(polyactide)的共聚物。
5.如权利要求4所述的容器，其特征在于涂料材料为聚己内酯。
6.如权利要求2所述的容器，其特征在于所述的材料进一步含有添加剂选自PVC、SAN、ABS、苯氧基、聚碳酸酯、硝基纤维素、聚二氯乙烯、苯乙烯/烯丙基醇共聚物、聚乙烯、聚丙烯、天然橡胶、苯乙烯/丁二烯弹性体和链段共聚物、聚乙酸乙烯基酯、聚丁二烯、乙烯/丙烯橡胶、淀粉和热塑性链段聚尿烷的组合。
7.如权利要求6所述的容器，其特征在于添加剂为聚乙烯。
8.如权利要求1所述的容器，其特征在于所述的基础进一步包括具有放置于其二层纸板之间的屏障层。
9.如权利要求8所述的容器，其特征在于屏障层为聚乙烯。
10.如权利要求1所述的容器，其特征在于所述的纸板的基础具有一层先于所述涂料材料应用的屏障。
11.如权利要求10所述的容器，其特征在于所述的屏障层为聚乙烯。
12.一种制备用于盛装液体或含液体的材料的方法，包括提供一个纸板的基础;用一可防止渗漏的材料涂覆所述的纸板，其特征在于所述的基础和所述的材料可堆肥处理成二氧化碳、水和生物物质;将所述的纸板成形为一容器;和用液体或含液体的材料填充该容器并且封接该容器。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于涂料材料选自脂肪族聚酯。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于涂料材料为可热封接的、有柔韧性的、粘性的、可对抗压碎和抗磨损的。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于涂料材料选自聚己内酯、聚-3-羟基丁酸，聚-3-羟基戊酸、聚乙醇酸和乙醇酸和乳酸的共聚物。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于涂料材料为聚己内酯。
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于所述的材料进一步含有添加剂选自PVC、SAN、ABS、苯氧基、聚碳酸酯、硝基纤维素、聚二氯乙烯、苯乙烯/烯丙基醇共聚物、聚乙烯、聚丙烯、天然橡胶、苯乙烯/丁二烯弹性体和链段共聚物、聚乙酸乙烯基酯、聚丁二烯、乙烯/丙烯橡胶和淀粉的组合。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于添加剂为聚乙烯。
19.如权利要求12所述的方法，其特征在于液体或含液体的材料选自牛奶、果汁液、水果混合甜饮料、苏打水、果冻和冰茶;纤维柔软剂;白脱油;人造黄油;化妆品如香波、调理剂、防晒液和润肤液;薄馅饼糖浆;烹饪油;加工的谷物、水果、蔬菜、苹果沙司和pasta沙司，冷冻蔬菜、冷冻水果;面包和面包产品及一次性使用的湿毛巾的组合。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于液体或含液体的材料为一次性使用的湿毛巾。
21.一种使用用于盛装液体或含液体的材料的可堆肥处理包装方法，包括提供一个纸板的基础;用一可防止渗漏的材料涂覆所述的纸板，其特征在于所述的基础和所述的材料可堆肥处理成二氯化碳、水和生物物质;将所述的纸板成形为一容器;封接所述容器的边缘和底部;和用液体或含液体的材料填充所述的容器。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于涂料材料选自聚羟基脂肪酸。
23.如权利要求21所述的方法，其特征在于涂料材料为可热封接的、有柔韧性的、粘性的、可对抗压碎和抗磨损的。
24.如权利要求22所述的方法，其特征在于涂料材料选自聚己内酯聚-3-羟基丁酸，聚-3-羟基戊酸、聚乙醇酸和乙醇酸、乳酸和聚缩多酸的共聚物。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于涂料材料为聚己内酯。
26.如权利要求22所述的方法，其特征在于所述的材料进一步含有添加剂选自PVC、SAN、ABS、苯氧基、聚碳酸酯、硝基纤维素、聚二氯乙烯、苯乙烯/烯丙基醇共聚物、聚乙烯、聚丙烯、天然橡胶、苯乙烯/丁二烯弹性体和链段共聚物、聚乙酸乙烯基酯、聚丁二烯、乙烯/丙烯橡胶和淀粉的组合。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于添加剂为聚乙烯。
28.如权利要求21所述的方法，其特征在于液体或含液体的材料选自牛奶、果汁液、水果混合甜饮料、苏打水、果冻和冰茶;纤维柔软剂;白脱油;人造黄油;化妆品如香波、调理剂、防晒液和润肤液;薄馅饼糖浆;烹饪油;加工的谷物、水果、蔬菜、苹果沙司和pasta沙司，冷冻蔬菜、冷冻水果;面包和面包产品及一次性使用的湿毛巾的组。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于液体或含液体的材料为一次性使用的湿毛巾。
30.一种用于包装液体或含液体的材料的可堆肥处理的包装包括一种在其上具有涂覆的可防止渗漏的材料的纸板基础，其特征在于所述的基础和所述的材料为可降解形成二氧化碳、水和生物物质的，其中所述的容器中盛装有液体或含液体的材料。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于涂料材料选自聚羟基脂肪酸。
32.如权利要求30所述的方法，其特征在于涂料材料为可热封接的、有柔韧性的、粘性的、可对抗压碎和抗磨损的。
33.如权利要求31所述的方法，其特征在于涂料材料选自聚己内酯、聚-3-羟基丁酸，聚-3-羟基戊酸、聚乙醇酸和乙醇酸、乳酸和聚缩多酸的共聚物。
34.如权利要求33所述的方法，其特征在于涂料材料为聚己内酯。
35.如权利要求31所述的方法，其特征在于所述的材料进一步含有一种添加剂选自PVC、SAN、ABS、苯氧基，聚碳酸酯、硝基纤维素、聚二氯乙烯、苯乙烯/烯丙基醇共聚物、聚乙烯、聚丙烯天然橡胶、苯乙烯/丁二烯弹性体和链段共聚物、聚乙酸乙烯基酯、聚丁二烯、乙烯/丙烯橡胶和淀粉的组合。
36.如权利要求35所述的方法，其特征在于添加剂为聚乙烯。
37.如权利要求30所述的方法，其特征在于液体或含液体的材料选自牛奶、果汁液、水果混合甜饮料、苏打水、果冻和冰茶;纤维柔软剂;白脱油;人造黄油;化妆品如香波、调理剂、防晒液和润肤液;薄馅饼糖浆;烹饪油;加工的谷物、水果、蔬菜、苹果沙司和pasta沙司，冷冻蔬菜、冷冻水果;面包和面包产品及一次性使用的湿毛巾的组合。
38.如权利要求37所述的方法，其特征在于液体或含液体的材料为一次性使用的湿毛巾。
39.如权利要求30所述的容器，其特征在于所述的基础进一步含有具有放置于其二层纸板之间的屏障层。
40.如权利要求39所述的容器，其特征在于屏障层为聚乙烯。
41.如权利要求30所述的容器，其特征在于所述的纸板的基础具有一层先于所述涂料材料应用的屏障层。
42.如权利要求41所述的容器，其特征在于所述的屏障层为聚乙烯。
全文摘要
一种用于盛装液体的可堆肥处理的纸板容器和包装，它被用一种在堆肥条件下可降解成二氧化碳、水和生物物质的材料涂覆。
文档编号B32B27/10GK1089564SQ93119139
公开日1994年7月20日 申请日期1993年10月16日 优先权日1992年10月16日
发明者斯图尔特·P·萨斯金德 申请人:I.C.D.工业股份有限公司