抗?jié)裢苛系闹谱鞣椒?br>【專利說(shuō)明】抗?jié)裢苛?br>[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的奪叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求2013年1月11日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?3/740,025的權(quán)益，這個(gè)專 利申請(qǐng)要求2012年12月31日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/747, 955的優(yōu)先權(quán)，這個(gè)臨 時(shí)專利申請(qǐng)以引用的方式并入本文中。
【背景技術(shù)】
[0003] 塑料和紙污染正達(dá)到流行水平，污染了我們的海洋并且迅速填滿了我們可用的填 埋容量。常規(guī)的一次性食品包裝和食品服務(wù)項(xiàng)目是這種污染的一個(gè)實(shí)例。其通常由用聚合 防水材料（諸如蠟、聚乙烯或或聚酯膜）涂布、浸漬或?qū)訅旱募埢蚣埌逯瞥?，或由多種塑料 之一（聚苯乙烯是最常用的）制成。這些材料具有良好至極好的抗?jié)裥裕梢越^緣（例如， 發(fā)泡聚苯乙烯或"Styrofoam"），并且不昂貴而且耐用。另外，可烘烤的一次性用品由鋁或 CPET制成，通常被稱為可雙重烘烤的塑料。
[0004] 許多國(guó)家為了達(dá)到產(chǎn)業(yè)地位所作的當(dāng)前激勵(lì)已經(jīng)大大縮短了其工作人群在家中 準(zhǔn)備食物或創(chuàng)造特制項(xiàng)目的自由時(shí)間。隨著這個(gè)趨勢(shì)持續(xù)加快，對(duì)一次性包裝的需求正在 呈指數(shù)增長(zhǎng)。此外，越來(lái)越多地認(rèn)識(shí)到，與可生物降解和/或可堆肥的天然產(chǎn)品相比使用這 些"廉價(jià)"材料的環(huán)境成本（從生產(chǎn)到廢棄）可能相當(dāng)高。聚苯乙烯杯的預(yù)期壽命例如可 以長(zhǎng)達(dá)500年，并且每個(gè)美國(guó)人每年平均廢棄約100個(gè)這樣的杯子。此外，聚苯乙烯是通過(guò) 苯和乙烯的化學(xué)加工而制成，這兩種石油工業(yè)的副產(chǎn)品都被公認(rèn)造成環(huán)境問(wèn)題。雖然世界 各地的政府由于難運(yùn)轉(zhuǎn)和過(guò)高成本而幾乎已經(jīng)放棄實(shí)施再循環(huán)程序，但其仍然具有有待解 決的垃圾堆積問(wèn)題并且許多已經(jīng)開(kāi)始對(duì)不可降解的包裝征稅。需要解決關(guān)于一次性食品服 務(wù)和食品包裝項(xiàng)目的環(huán)境問(wèn)題。
[0005] 制造解決上文所論述的環(huán)境問(wèn)題的耐用的一次性食品服務(wù)和包裝物品的最大挑 戰(zhàn)是抗?jié)裥缘墓逃腥狈?。?dǎo)致有機(jī)材料降解的所有生物過(guò)程都依靠水來(lái)起作用。因此，很 難制造高度抗?jié)?，而且將為可生物降解和可堆肥的材料?br>[0006] 當(dāng)前用于解決關(guān)于常規(guī)的一次性食品容器產(chǎn)品的環(huán)境問(wèn)題的一種方法是制造基 于淀粉和/或纖維素的一次性食品服務(wù)項(xiàng)目，諸如托盤、碟子以及碗。許多基于淀粉和/或 纖維素的包裝材料具有若干缺點(diǎn)，最重要的是容器易受水影響。蒸煮過(guò)的未改性淀粉通常 可溶于水。因?yàn)楫?dāng)前正在制造的所有基于淀粉的可生物降解的食品服務(wù)項(xiàng)目加熱模具中形 成，所以這些項(xiàng)目中的大部分或所有淀粉都被蒸煮，并且由此形成的產(chǎn)品對(duì)潮濕敏感。纖維 素纖維（例如，紙和紙板或紙漿）和纖維素衍生物（例如，玻璃紙和纖維素酯、醚等等）也 是相當(dāng)透水的。當(dāng)暴露于水、其它含水流體或大量水蒸氣時(shí)，這些項(xiàng)目可能變得非常軟，從 而失去形態(tài)穩(wěn)定性并且變得易被餐具（例如，刀和叉）刺穿。
[0007] 可以對(duì)基于淀粉和/或纖維素的可生物降解物品作出改進(jìn)以使其更加抗?jié)?。改進(jìn) 還可以通過(guò)增強(qiáng)化學(xué)和物理特性而用來(lái)加強(qiáng)基質(zhì)材料，并且包括添加蠟或蠟乳液、纖維上 漿劑、增塑劑、聚合物或其組合。這些物品在低濕度條件下在食品和非食品應(yīng)用中同樣表現(xiàn) 最佳。所述可生物降解容器的實(shí)例見(jiàn)于2009年6月30日授予的美國(guó)專利7, 553, 363 ;2005 年11月21日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)11/285,508 ;2008年7月3日提交的美國(guó)專利申 請(qǐng)序列號(hào)12/168, 049 ;以及2008年10月23日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)12/257, 289中， 這些專利以全文引用的方式并入本文中。
[0008] -些應(yīng)用需要進(jìn)一步增加的抗?jié)裥?。舉例來(lái)說(shuō)，一些需要添加熱水或沸水的方便 食品和飲料，諸如湯或速溶咖啡，必須具有比用于加熱固體食品（諸如一塊吃剩的雞肉）的 碟子更加能夠抵抗吸濕的容器?？赡苄枰黾拥目?jié)裥缘倪@種類型的高要求應(yīng)用的其它實(shí) 例是用于學(xué)校、監(jiān)獄以及其它機(jī)構(gòu)的預(yù)制即食餐，烘焙項(xiàng)目，冷凍或冷藏的制備餐，湯和面 條碗，用于咖啡、熱巧克力以及其它飲料的杯子，谷物碗，冰淇淋和酸奶杯，以及其它類似的 高濕度應(yīng)用。一種用以改進(jìn)各種可生物降解材料的抗?jié)裥缘姆绞绞峭ㄟ^(guò)將涂料施加至產(chǎn)品 上。除了抗?jié)裥灾?，一些?yīng)用需要不粘或脫模特征。所述應(yīng)用包括烘焙項(xiàng)目，例如餡餅、 面包、松餅、披薩、蛋糕等等。
[0009] 為了符合生產(chǎn)可生物降解和可堆肥的容器的需求，增加抗?jié)裥缘耐苛线€需要是可 生物降解和可堆肥的。纖維素酯取決于取代度可以是可生物降解的，并且在本領(lǐng)域中已知 為用于涂料和油墨中的基體聚合物。纖維素酯本身具有非常高的濕蒸氣透過(guò)率（MVTR)并 且因此僅提供短期抗水性。
[0010] 具有足以用于如上文所描述的高濕度應(yīng)用的抗?jié)裥?、以及?jīng)濟(jì)上有效并且完全可 生物降解和可堆肥的涂料還有待完善。
[0011] 因此，本發(fā)明的一些實(shí)施方案的一個(gè)目的是提供完全可生物降解和可堆肥的涂 料，其具有改進(jìn)的抗?jié)裥砸允沟脻裾魵馔高^(guò)率（MVTR)顯著降低，由此允許用于高濕度應(yīng)用 中。
[0012] 本發(fā)明的一些實(shí)施方案的另一個(gè)目的是包含蠟以減少或消除在高溫下涂布食品 服務(wù)或包裝項(xiàng)目或在高于蠟的熔點(diǎn)下使所述項(xiàng)目暴露于長(zhǎng)時(shí)間的干燥/加熱以獲得最低 MVTR的需要。
[0013] 本發(fā)明的一些實(shí)施方案的另一個(gè)目的是提供高度抗?jié)裢苛?，其也有成本效益?br>[0014] 本發(fā)明的一些實(shí)施方案的另一個(gè)目的是提供高度抗?jié)裢苛希錇榭呻p重烘烤的、 可熱密封的，并且在烘焙應(yīng)用中提供產(chǎn)品脫模。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明的實(shí)施方案提供具有增加的抗?jié)裥缘目缮锝到夂涂啥逊实耐苛系男路f 配方，其適合用于各種高度吸收性和/或滲透性基材上。一個(gè)實(shí)施方案提供用于可生物降 解和可堆肥的一次性項(xiàng)目的可生物降解和可堆肥的涂料，這些項(xiàng)目可以充當(dāng)用于高濕度應(yīng) 用的功能性食品包裝和/或食品服務(wù)項(xiàng)目。所述項(xiàng)目可以例如包括冰淇淋和其它冷凍甜食 產(chǎn)品；預(yù)制即食的新鮮或冷凍的制備餐；湯和/或面條；咖啡、熱巧克力以及其它飲料；谷 物；酸奶；烘焙制品，諸如蛋糕、松餅、曲奇以及面包；水果、肉以及蔬菜餡餅；披薩餅、糖果 產(chǎn)品；以及設(shè)計(jì)成由人類或動(dòng)物食用的其它高濕度產(chǎn)品。另一個(gè)實(shí)施方案提供用于可生物 降解和可堆肥的一次性項(xiàng)目的可生物降解和可堆肥的涂料，其為可雙重烘烤的（即，可以 用于微波與常規(guī)烤箱中）并且在烘焙應(yīng)用中提供改進(jìn)的產(chǎn)品脫模。另一個(gè)實(shí)施方案提供用 于可生物降解和可堆肥的一次性項(xiàng)目的可生物降解和可堆肥的涂料，其為可熱密封的。另 一個(gè)實(shí)施方案提供可生物降解和可堆肥的涂料，其具有改進(jìn)的抗?jié)裥砸栽试S可生物降解和 可堆肥的一次性項(xiàng)目用于高濕度應(yīng)用中。另一個(gè)實(shí)施方案提供制造用于可生物降解和可堆 肥的一次性項(xiàng)目的可生物降解和可堆肥的涂料的方法，所述涂料具有改進(jìn)的抗?jié)裥?。包?蠟的其它實(shí)施方案提供一種涂布可生物降解和可堆肥的一次性項(xiàng)目的方法，以使得在不需 要在高溫下涂布或在高于蠟的熔點(diǎn)下長(zhǎng)時(shí)間干燥或加熱的情況下獲得改進(jìn)的隔濕特性。
[0016] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)從以下詳細(xì)描述將變得顯而易見(jiàn)。然而，應(yīng)了解，詳細(xì)描 述和特定實(shí)施例雖然指示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但僅作為說(shuō)明而給出，這是因?yàn)樵诒景l(fā) 明的精神和范圍內(nèi)的各種變化和修改從這個(gè)詳細(xì)描述將為本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 為了完全理解獲得根據(jù)本發(fā)明的上文所敘述的細(xì)節(jié)以及其它優(yōu)點(diǎn)和目的的方式， 本發(fā)明的更詳細(xì)描述將參考其特定實(shí)施方案而提供。
[0018] 在一個(gè)實(shí)施方案中，可以將可生物降解和可堆肥的涂料施加至可生物降解和可堆 肥的一次性物品上以使得其部分或完全滲透這（這些）項(xiàng)目的外表面和/或內(nèi)表面，從而 改進(jìn)容器的抗水性和熱密封特性。
[0019] 可以使用本領(lǐng)域中已知的涂布紙、紙板、塑料、膜、聚苯乙烯、金屬片、玻璃或其它 包裝材料的任何方式將涂料施加至物品上，所述方式包括噴涂、刮涂、膠涂、氣刀涂布、印刷 涂布、達(dá)爾格倫涂布（Dahlgren coating)、凹版涂布、幕簾涂布、浸涂以及粉末涂布。如本發(fā) 明的實(shí)施方案中的任一者所描述，還可以通過(guò)用可生物降解和可堆肥的涂料配方噴涂物品 或?qū)⑽锲方牒锌缮锝到夂涂啥逊实耐苛吓浞降耐爸谢蚴刮锲吠ㄟ^(guò)涂料配方的幕簾 來(lái)施加涂料?？梢酝ㄟ^(guò)一起使用的一種或多種方法來(lái)施加多種涂料。舉例來(lái)說(shuō)，可以通過(guò) 適合的方法施加第一或底層涂料，接下來(lái)通過(guò)另一種方法施加第二或頂層涂料。在步驟之 間可能干燥或可能不干燥物品。用于涂布物品的裝置將取決于物品的形狀。舉例來(lái)說(shuō)，平 坦的物品可能以不同于杯子、碗等的方式涂布。
[0020] 取決于下面的成分的選擇，一些實(shí)施方案是可雙重烘烤和/或可熱密封的并且在 烘焙應(yīng)用中可以包