открытый контейнер для разогрева пищи и способ его изготовления

Классы МПК:D21H19/32 получаемые реакциями образования связи, содержащей кремний, в основной цепи макромолекулы
D21H19/62 высокомолекулярные органические соединения или их олигомеры, получаемые иначе, чем реакциями с участием только ненасыщенных углерод-углеродных связей
D21H27/10 упаковочная бумага
B65D65/38 упаковочные материалы специального назначения или формы 
B65D81/34 для упаковки пищевых продуктов, подвергающихся нагреву или охлаждению в этой упаковке
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):СТОРА ЭНСО ОЙЙ (FI),
ОЙ ЗЕУС УЛЬТРАСТРАКЧЕРС АБ (FI)
Приоритеты:
подача заявки:
1997-11-17
публикация патента:

Предназначен для разогрева пищи в волновых или обычных печах. Контейнер из тонкого или толстого картона снабжают по меньшей мере одним слоем полимерного покрытия, которое согласно изобретению расположено по меньшей мере на стороне подложки, входящей в контакт с пищевым продуктом, и содержит полимерную структуру с поперечными сшивками, которая состоит из неорганического полимерного каркаса (цепного или с поперечными сшивками), содержащего альтернативные атомы кремния или кислорода и включающего в себя боковые цепи и/или поперечные сшивки, сформированные органическими группами или цепями. Подложку изготавливают равномерным нанесением на картон смеси, которая содержит реакционные ингредиенты и которая полимеризуется с формированием жироустойчивого стекловидного теплостойкого покрытия по меньшей мере на одной, а предпочтительно на двух сторонах тонкого картона, и формированием подложки из полученного таким способом покрытого тонкого картона. Полимеризующимися ингредиентами могут быть органосиланы, с которыми могут реагировать образующие поперечные сшивки органические соединения, такие как эпоксиды. Обеспечивается получение подложки водо- и жиронепроницаемой с высокой теплоустойчивостью. 2 с. и 13 з.п.ф-лы, 2 ил., 6 табл.

Изобретение относится к открытому контейнеру, предназначенному для разогрева пищи в печах, включающему в себя картонную основу из тонкого или толстого картона, снабженную по меньшей мере одним слоем теплоустойчивого полимерного покрытия. Другой задачей, решаемой изобретением, является способ изготовления такой пищевой подложки.

Пищевые контейнеры, предназначенные для микроволновых или обычных печей, применяют в качестве компонентов потребительских упаковок пищевых продуктов, таких как готовые пищевые продукты, требующие подогрева; продают их также и в виде отдельных изделий. Такие контейнеры или подложки должны быть непроницаемыми для воды и жира; кроме того, для предназначенных для печей контейнеров требуется достаточная теплоустойчивость. До сих пор для таких изделий применяли тонкий картон с полиэфирным покрытием. Недостатками его являются большая толщина требуемого полимерного слоя и тот факт, что полимерному покрытию трудно противостоять типичным температурам печи, превышающим 200oС. Контейнеры для микроволновых печей, предназначенные для нагревания в микроволновых печах, снабжались полимерным покрытием из полипропилена, но его теплоустойчивость также ограничена.

В европейской заявке ЕР 0245005 описан предназначенный для печей пищевой контейнер, состоящий из слоистой системы слоев бумаги и тонкого картона и имеющий покрытие из смолы, отвечающей требованиям пищевого производства, такой как полиэтилентерфталат (ПЭТ), на стороне, контактирующей с пищей, и негорящее покрытие из кремниевого полимера на обратной стороне, покрывающие бумажный слой слоистой системы. Хотя кремниевое покрытие обладает повышенной устойчивостью к нагреву, применение полиэтилентерфталата все же ограничивает возможность контейнера выдерживать высокие температуры печи.

Задачей изобретения является создание пищевого открытого контейнера из тонкого или толстого картона, такого как подложка для микроволновой или обычной печи, с улучшенными свойствами по сравнению с известными подложками на такой же основе, в особенности с улучшенной теплоустойчивостью, совмещенной с пониженным весом.

Открытый пищевой контейнер согласно изобретению характеризуется тем, что его полимерное покрытие находится по меньшей мере на стороне контейнера, входящей в контакт с пищей, и содержит полимеризованную структуру с поперечными сшивками, состоящую из неорганического каркаса из цепного полимера или полимера с поперечными сшивками, при этом каркас содержит альтернативные атомы кремния или кислорода и включает в себя также боковые цепи и/или поперечные сшивки, сформированные органическими группами или цепями.

В пищевом контейнере согласно изобретению удалось избежать применения чисто органических покрытий. Вместо этого применен слой покрытия на кремниевой основе с высокой теплоустойчивостью, определяемой частично неорганической природой кроющего материала. Покрытие наносится по меньшей мере на сторону контейнера, контактирующую с пищевым продуктом, а предпочтительно - на обе стороны контейнера.

Тонкий или толстый картон с покрытием, примененный в контейнере согласно изобретению, может быть изготовлен исходно из силана, реагирующего с ним органического соединения, воды и, возможно, катализатора, посредством которого силан гидролизуется и конденсируется, образуя коллоидные частицы, и реагирует с органическим соединением таким образом, что силан создает полимерный каркас, состоящий преимущественно из кремния и кислорода, а органическое соединение действует как поперечная сшивка. Когда применяют органосилан, содержащий реакционные органические группы, необходимость в применении отдельного органического соединения может отпасть. В результате образуется золь, состоящая из коллоидных частиц, в которых продолжается реакция с частицами, растущими и комбинирующимися таким образом, что получается цепная гель или гель с поперечными сшивками, равномерно покрывающая поверхность картона, при этом гель на последнем этапе отверждают с помощью нагрева или облучения ее УФ-, ИК-, лазерным или СВЧ-излучением до формирования тонкого, плотного непроницаемого покрытия на картоне. В зависимости от обстоятельств время высушивания/отверждения может меняться от долей секунд до нескольких часов. Покрытие таким образом получало особенности, характерные одновременно для неорганического вещества, и свойства покрытия могут быть отрегулированы выбором компонентов, реагирующих соответствующим образом.

Прочный, выдерживающий свертывание и не ломающийся при изгибе, непроницаемый для воды и жира слой покрытия пищевой подложки согласно изобретению можно сделать очень тонким без создания маленьких, визуально не различимых точечных отверстий в покрытии на стадии формирования или после нее, при нагреве или сочленении, что является проблемой для известных покрывных материалов, сделанных из органических полимеров, и из-за чего слои покрытия приходится делать относительно толстыми. На основе предварительных тестов прочный слой покрытия на основе из гладкого тонкого картона может быть обеспечен таким небольшим количеством вещества покрытия, как 1 г/м2, а на практике предпочтительное количество вещества покрытия лежит в интервале приблизительно от 2 до 6 г/м2. Таким образом, по сравнению с известными до сих пор основами изобретение обеспечивает существенную экономию материала и уменьшение веса картона. Еще одно преимущество изобретения заключается в том, что равномерное нанесение кроющей смеси легко осуществить распылением или с использованием способов, широко применяемых в бумажном и картонном производстве, таких как технологии покрытия с удалением избытка материала посредством планки или ножа. Равномерное нанесение покрытия таким образом может быть выполнено в картонной машине с применением принципа "покрытия с внутренней стороны", как этап производственного процесса изготовления картона, с применением тех же типов устройств равномерного нанесения, которые используются для приложения к обычным кроющим смесям. Покрытие также может быть равномерно нанесено на сформованных заготовках контейнеров или в процессе формования заготовок. При необходимости могут быть добавлены наполнители, при этом наиболее предпочтительны материалы, включающие чешуе- или сланцеподобные минеральные наполнители, такие как тальк, слюда или стеклянные чешуйки, которые располагаются в направлении покрытия и дают вклад в его свойства непроницаемости. Можно также окрасить покрытие добавлением в смесь пигментов или органических красящих агентов или добавить органические и/или неорганические волокна или частицы к составу, затвердение которого до состояния покрытия может быть улучшено применением связывающих агентов. Далее, возможно включение в смесь органического полимеризующего агента, который формирует полимерную структуру, отдельную относительно неорганической цепной структуры или структуры с поперечными сшивками согласно изобретению, и который комбинирует с ней. Кроме картоноделательной машины равномерное нанесение покрытия может быть осуществлено, например, в процессе печати на конечной картонной основе, предварительно высушивать которую необязательно. В этом случае картон может быть предварительно покрыт любым покрытием, обычно применяемым в бумажной и картонной промышленности.

Особым преимуществом пищевого контейнера согласно изобретению является хорошая теплоустойчивость покрытия. Контейнер может быть сформован из картона путем прессования при высокой температуре, и контейнеры легко выдерживают обычные температуры кухонных плит и микроволновых печей и даже температуры, превышающие 300oС, при которых картонная основа начнет обугливаться. В то же время слои покрытия защищают картон от размягчающего воздействия пара, исходящего из пищевого продукта при нагревании, так что контейнер сохраняет свою форму. Будучи испеченной, пища не прилипает к покрытию согласно изобретению. Контейнер, отвечающий требованиям изобретения, может быть компонентом потребительской пищевой упаковки, в которой, например, пища предназначается для подогрева в печи после распечатывания упаковки, или контейнеры могут продаваться потребителям сами по себе.

Для полимерного покрытия, отвечающего требованиям изобретения, цепная структура или структура с поперечными сшивками может состоять из атомов кремния или металла и альтернативных по отношению к ним атомов кислорода. Предпочтительно структура состоит главным образом из кремния и кислорода, а небольшие количества атомов металлов могут сочетаться с этим же каркасом в качестве заместителей кремния. Предпочтительными металлами могут быть, например, Ti, Zr и Аl. Органические группы, сочетавшиеся с полимерной структурой, могут включать главным образом замещенные или незамещенные алкильные и арильные группы.

Согласно изобретению реакция полимеризации, генерируемая каркасом покрытия, построенным на основе кремния, может быть описана в виде примера следующей формулой:

u Me(OR)4 + v (HX)nSi(OR)4-n + w (YX)mSi(OR)4-m -->

открытый контейнер для разогрева пищи и способ его   изготовления, патент № 2181395

в которой Me - атом четырехвалентного металла;

R - алкильная группа или водород;

Х - например, алкильный или арильный фрагмент или цепь;

Y - заместитель, которым может быть, например, амино-, гидроксильная, карбонильная, карбоксильная, виниловая, эпоксидная или метакрилатная группа,

u, v и w - целые числа,

n и m - целые числа от 1 до 3.

Органические поперечные сшивки полимера могут быть образованы совместными реакциями реакционных заместителей Y.

Согласно изобретению смесь в порядке альтернативы может быть полимеризована, включая в себя, в добавление к одному или нескольким компонентам, формирующим неорганический полимерный каркас, по меньшей мере один чисто органический компонент (в отличие от кремниевоорганических соединений, таких, например, как органосиланы), который формирует органические боковые цепи и/или поперечные сшивки. В этом случае образование поперечной сшивки может быть описано как реакция присоединения следующей формулой:

открытый контейнер для разогрева пищи и способ его   изготовления, патент № 2181395

в которой Х и X1, которые могут быть взаимно одинаковыми или различными, например представлять собой алкильный или арильный каркас или цепь;

Y и Z, которые могут быть взаимно одинаковыми или различными, - совместно реагирующие заместители, такие как амино-, гидроксильные, карбонильные, карбоксильные, виниловые, эпоксидные или метакриловые группы.

В зависимости от реакционных групп, реакция может быть, например, реакцией присоединения или конденсации.

Одним из преимуществ применения указанного чисто органического компонента могла быть его более низкая по сравнению с силаном стоимость и более полное завершение реакции полимеризации. Так, полученный полимерный каркас на основе кремния может в некоторых случаях представлять стерическое препятствие для совместных реакций реакционных заместителей силана, в то время как свободное отдельное органическое соединение способно продолжать реакцию даже после этого, формируя боковые цепи и/или поперечные сшивки между неорганическими цепями кремний - кислород. Регулировать степень органичности получаемого таким образом покрытия и связанных с этим свойств можно также количеством органического компонента.

Органический компонент, включенный в реакционную смесь, может быть в мономерной форме, а также, к моменту равномерного нанесения смеси, может быть предварительно полимеризован в различной степени и/или скомбинирован с силаном. В предварительно полимеризованной форме он может находиться также при давлении к реакционной смеси. Количество органического компонента может составлять, при расчете для мономера, от 50 до 80, предпочтительно от 10 до 70, а наиболее предпочтительно от 10 до 50 молярных процентов от общего количества полимеризуемых исходных материалов реакционной смеси.

Жидкая среда, требуемая в способе согласно изобретению, может содержать, например, воду, спирт и/или жидкий силан. Гидролиз, протекающий в вышеуказанном примере реакции, связывает воду (если он присутствует), в то время как одновременно с этим процессом в реакции высвобождается спирт, конвертируясь в жидкую фазу.

В качестве исходных материалов способа согласно изобретению пригодны органосиланы, содержащие гидролизующие и конденсирующие группы или их гидролизаты.

Соответственно, могут быть применены соединения, у которых центральным атомом является, например, Zr, Ti, Al, В и др., смеси этих соединений или смеси вышеуказанных кремниевых и металлических соединений.

Могут быть применены эпоксисиланы следующего типа:

(YX)a(HX1)bSi(OR)4-a-b, (1)

где Y - реакционная органическая группа, такая как эпоксигруппа, виниловая группа или какая-либо другая полимеризующая органическая группа;

Х и X1 - углеводородная группа, содержащая от 1 до 10 атомов углерода,

R - углеводородная группа, содержащая от 1 до 7 атомов углерода, алкоксиалкильная группа или ацильная группа, содержащие от 1 до 6 атомов углерода,

а - число от 1 до 3,

b - число от 0 до 2, отвечающее условию а + b открытый контейнер для разогрева пищи и способ его   изготовления, патент № 2181395 3.

Примеры силанов согласно формуле (1), содержащих эпоксигруппы, перечислены ниже. Типичными кремниевыми соединениями, содержащими одну глицидоксигруппу, являются, например, глицидоксиметилтриметоксисилан, глицидоксиметилтриэтоксисилан, открытый контейнер для разогрева пищи и способ его   изготовления, патент № 2181395-глицидоксиэтилтриэтоксисилан, открытый контейнер для разогрева пищи и способ его   изготовления, патент № 2181395-глицидоксиметилоксисилан, открытый контейнер для разогрева пищи и способ его   изготовления, патент № 2181395-глицидоксипропилтриметоксисилан, открытый контейнер для разогрева пищи и способ его   изготовления, патент № 2181395-глицидоксипропилтриэтоксисилан, открытый контейнер для разогрева пищи и способ его   изготовления, патент № 2181395-глицидоксипропилтри(метоксиэтокси)силан, открытый контейнер для разогрева пищи и способ его   изготовления, патент № 2181395-глицидоксипропилтриацетоксисилан, открытый контейнер для разогрева пищи и способ его   изготовления, патент № 2181395-глицидоксибутилтриметоксисилан, открытый контейнер для разогрева пищи и способ его   изготовления, патент № 2181395-глицидоксибутилтриэтоксисилан, глицидоксиметилдиметоксисилан, глицидоксиметил(метил)диметоксисилан, глицидоксиметил(этил)диметоксисилан, глицидоксиметил(фенил)диметоксисилан, глицидоксиметил(винил)диметоксисилан, открытый контейнер для разогрева пищи и способ его   изготовления, патент № 2181395-глицидоксиэтил(метил)диметоксисилан, открытый контейнер для разогрева пищи и способ его   изготовления, патент № 2181395-глицидоксиэтил(этил)диметоксисилан, открытый контейнер для разогрева пищи и способ его   изготовления, патент № 2181395-глицидоксипропил(метил)диметоксисилан, открытый контейнер для разогрева пищи и способ его   изготовления, патент № 2181395-глицидоксипропил(этил)диметоксисилан, открытый контейнер для разогрева пищи и способ его   изготовления, патент № 2181395-глицидоксибутил(метил)диметоксисилан и открытый контейнер для разогрева пищи и способ его   изготовления, патент № 2181395-глицидоксибутил(этил)диметоксисилан.

Типичными кремниевыми соединениями, содержащими две глицидоксигруппы, являются, например, бис-(глицидоксиметил)диметоксисилан, бис-(глицидоксиметил)диэтоксисилан, бис-(глицидоксиэтил)диметоксисилан, бис-(глицидоксиэтил)диэтоксисилан, бис-(глицидоксипропил)диметоксисилан и бис(глицидоксипропил)диэтоксисилан.

Примерами кремниевых соединений, описанных общей формулой

(HX)nSi(OR)4-n, (2)

являются диметилдиметоксисилан, метилтриметоксисилан, тетраэтоксисилан, фенилтриметоксисилан и фенилметилдиметоксисилан.

Эти соединения могут быть применены как отдельные компоненты или как смеси двух или нескольких соединений.

Другие возможные компоненты включают, например, коллоидную двуокись кремния (т. е. коллоидный раствор, содержащий определенную фракцию очень тонкодисперсного порошка ангидрида двуокиси кремния), которая диспергирует, например, в воде или спирте и в которой диаметр частиц составляет предпочтительно от 1 до 100 нм.

Органическими соединениями, играющими роль поперечных сшивок, могут являться предварительно полимеризованные вещества, с которыми реактивные группы органосиланов реагируют таким образом, чтобы взаимно реагировали сходные реактивные группы, формируя поперечные сшивки, образующие неорганические кислороднокремниевые цепи, например, для реакции с силанами, содержащими эпоксидные группы, могут быть применены эпоксидная смола или ароматические диолы (двухатомные спирты).

В качестве диолов пригодны ароматические спирты, такие как Бисфенол А, Бисфенол S и 1,5-дигидроксинафталин. Для реакции с силанами, содержащими акриловые или акрилоксигруппы, могут быть применены акрилаты. Предварительно полимеризованные вещества, имеющие реакционные двойные связи, применяют с виниловыми силанами или с другими силанами, содержащими способные к полимеризации двойные связи, так же как с силанами, содержащими сульфогидрильные группы. Полиолы (многатомные спирты) применяют с силанами, содержащими изоцианатные группы. Изоцианаты применяют с силанами, содержащими гидроксигруппы, а эпоксидную смолу применяют с аминосиланами.

Могут быть применены минеральные наполнители, такие как, например, тальк и слюда. Кроме того, к смеси могут быть добавлены связующие агенты, упрочнители и другие добавки, применяемые для приготовления составов и покрытий.

Гидролизаты соединений кремния согласно формулам (1) и (2) могут быть получены гидролизом соответствующих соединений в смеси растворителей, такой как смесь воды и спирта в присутствии кислоты; этот способ общеизвестен. Когда соединения кремния согласно общим формулам (1) и (2) применяют в форме гидролизатов, наилучший результат получают обычно смешиванием силанов и гидролизом смеси.

Отверждающий катализатор индуцирует быстрое отверждение покрытия при относительно низкой температуре и оказывает положительное воздействие на его свойства.

В качестве отверждающего катализатора силанов, содержащих эпоксигруппы, могут быть применены, например, следующие вещества: кислоты Бренстеда, такие как соляная кислота, азотная кислота, фосфорная кислота, серная кислота сульфокислота и т.д.; кислоты Льюиса, такие как ZnCl3, FеСl3, АlСl3, ТlСl3 и металлические соли соответствующих органокомплексных кислот, такие как ацетат натрия и оксилат цинка; органические сложные эфиры борной кислоты, такие как борнометиловый эфир и борноэтиловый эфир; щелочи, такие как гидроокись натрия и гидрокись калия; титанаты, такие как тетрабутоксититанат и тетраизопропоксититанат; ацетилацетонаты металлов, такие как ацетилацетонат титана; амины, такие как n-бутиламин, ди-n-бутиламин, гуанидин и имидазол.

Могут быть применены также латентные катализаторы, такие как соли неорганических кислот и карбоновых кислот типа перхлората аммония, хлорида аммония, сульфата аммония, нитрата аммония, ацетата натрия и алифатических фторсульфонатов.

Выбор наиболее подходящего отверждающего катализатора зависит от желаемых свойств и от применяемого состава покрытия.

Кроме того, покрытие может содержать растворители, такие как спирты, кетоны, сложные эфиры, простые эфиры, целлозольвы, карбоксилаты или их смеси. В особенности рекомендуются низшие спирты от метанола до бутанола. Обычно применяют также метил-, этил- и бутилцеллозольвы, низшие карбоновые кислоты и ароматические соединения, такие как толуол и ксилол, также сложные эфиры, такие как этилацетат и бутилацетат. Однако применение растворителей предпочтительно минимизировать, например, используя в этом качестве силаны, т. к. испарение паров растворителя в связи с нанесением покрытия на картон требует очень сложных устройств.

Для получения гладкого покрытия при необходимости может быть добавлено небольшое количество агента, регулирующего поток (такого как блочный сополимер двуокиси двуатомного радикала и диметилсилоксана).

К покрытию могут быть добавлены также антиокислители и вещества, служащие защитой от УФ-излучения.

Для регулировки влажностных и гидрофильных свойств к кроющему раствору может быть добавлен неионный упрочнитель.

Слой покрытия на основе кремния, отвечающий требованиям вышеприведенного описания, имеет стекловидную наружную поверхность, а также хорошую плотность и способность к изгибу, не растрескивается и не образует отверстий, он теплоустойчив и химически устойчив. Покрытие непроницаемо для жира, запаха и паров воды, а также нечувствительно к влаге. При рециклизации материала, производимой способом варки, присутствующие небольшие количества кроющего материала не вредят получаемой таким образом рециклизованной пульпе.

Отверждение кроющего слоя и удаление остающейся жидкой фазы предпочтительно проводят нагревом покрытия в температурном интервале приблизительно от 100 до 200oС. Нагрев устраняет пористость покрытия, придавая ему требуемую жиронепроницаемость.

Т. к. тонкий стекловидный слой покрытия, отвечающий требованиям изобретения, прозрачен, картинки и текст, напечатанные на основе до способа нанесения покрытия, будут четко различимы. Для пищевых подложек, в которых стекловидное покрытие составляет наружную поверхность продукта, это является преимуществом.

Картонной основой, применяемой в настоящем изобретении, являются материалы, известные как тонкий картон, с удельным весом до 250 г/м2, и материалы, известные как толстый картон, с удельным весом 250 г/м2 или более. Предпочтительны тонкие картоны с удельным весом в интервале 225-250 г/м2.

Далее, изобретение включает в себя способ производства описанных выше открытых контейнеров, предназначенных для подогрева пищи в печах, который характеризуется тем, что слой полимерного покрытия формируют на картонной основе из тонкого или толстого картона (при этом указанное покрытие включает в себя полимерный каркас, содержащий альтернативные атомы кремния или кислорода, а также боковые цепи и/или поперечные сшивки, сформированные органическими группами или цепями) путем равномерного нанесения на картонную основу смеси, которая содержит реакционные ингредиенты и полимеризуется с формированием непроницаемого для жира теплостойкого покрытия, при этом контейнер формуют из получаемого таким образом покрытого тонкого картона так, чтобы покрытие находилось на стороне, входящей в контакт с пищевым продуктом. Формование контейнера можно осуществить вырубной штамповкой, складыванием и изгибом или прессованием.

На фиг. 1 показан открытый контейнер, из тонкого картона с покрытием согласно изобретению, предназначенный для подогрева пищи в печах;

на фиг. 2 показано сечение края контейнера в виде увеличенного фрагмента фиг. 1.

Открытый контейнер 1 согласно изобретению, который представлен на фиг. 1 и 2 и может быть применен в качестве упаковки приготовленного пищевого продукта, включает в себя слой 2 тонкого картона и стекловидные слои 3, 4 полимеров на кремниевой основе, сформированные способом золь - гель на внутренней и внешней сторонах подложки. Удельный вес слоя 2 тонкого картона составляет по меньшей мере приблизительно 225 г/м2, а совокупный удельный вес стекловидных полимерных слоев 3 и 4 предпочтительно равен приблизительно от 2 до 5 г/м2. Полимерные слои 3, 4 обеспечивают контейнеру непроницаемость для воды и жира и выдерживают без разрушения обычные рабочие температуры кухонных печей от 200 до 250oС. Полимерный слой внутренней поверхности контейнера специально предохраняет пищевой продукт от пригорания, а полимерный слой внешней поверхности контейнер главным образом защищает его от жира на выпечном поддоне и от брызг, исходящих от пищевого продукта при нагревании. В некоторых примерах полимерный слой внешней поверхности может быть исключен. Проиллюстрированный открытый контейнер 1 сам по себе может быть применен в микроволновых печах.

Изобретение и применяемые в нем материалы полимерных покрытий описываются прилагаемыми нижеследующими примерами.

Пример 1. Барьерное покрытие.

182 г 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропана (компонент Б) растворяют перемешиванием в 473 г гамма-глицидилоксипропилтриметоксисилана (компонент А) при комнатной температуре. 24 г 0,1 н. соляной кислоты постепенно добавляют к этой смеси, все время перемешивая. Перемешивание продолжают в течение приблизительно двух часов, добавляя за это время 20 г коллоидной двуокиси кремния (Aerosil, Degussa). При необходимости добавляют 1 г агента, регулирующего поток. Приготовленный таким образом раствор пригоден в течение по меньшей мере одного месяца. Приблизительно за один час перед применением раствора добавляют, перемешивая, 16 г метилимидазола (кислота Льюиса). Этот раствор пригоден в течение приблизительно 24 часов.

Покрытие наносят, применяя метод с удаление излишков с помощью планки, на следующие тонкие картоны:

1. Тонкий картон SBS с покрытием из пигмента: базисный вес 235 г/м2; толщина 314 мкм.

2. Тонкий картон с напыленным покрытием из стиролбутадиена.

3. Картон с гладкой поверхностью: базисный вес 230 г/м2 толщина ~ 300 мкм.

Покрытие было отверждено нагревом в печи при 160oС за 2 мин.

Результаты испытаний

Кроющий раствор согласно примеру 1 применили в испытаниях, проводимых на тонком картоне различных сортов (1, 2 и 3). Результаты показывают, что кроющий раствор с этой вязкостью наилучшим образом пригоден для гладких и менее пористых сортов тонкого картона (образцы 1 и 2).

Визуальная оценка показала, что покрытие чистое, прозрачное и имеет хорошую пленкоформирующую способность. На основании результатов изучения с помощью электронного микроскопа видно, что покрытие в образцах 1 и 2 неповрежденное и непрерывное. Покрытие в образце 3 частично поглощается порами, что служит причиной образования отверстий.

Физические свойства покрытия приведены в таблице 1.

Пример 2. Раствор предварительно гидролизуют так же, как в примере 1.

Вместо коллоидной двуокиси кремния добавляют при непрерывном перемешивании небольшие количества тонкодисперсного талька общим весом 180 г, при этом 98% зерен талька имело размер менее 10 мкм (Finntalc C10).

После добавления метилимидазола в смесь довели ее вязкость до состояния, пригодного для покрытия, путем добавления к ней приблизительно 7 г коллоидной двуокиси кремния.

Кроющий раствор применили для покрытия тонкого картона сортов 1 и 3 из примера 1. Покрытие высушили и отвердили в тех же условиях, что и в примере 1.

Результаты испытаний

Визуальная оценка показала, что покрытие слегка матовое и имеет хорошую пленкоформирующую способность.

Физические свойства покрытия приведены в таблице 2.

Пример 3. Приготовление.

236 г гамма-глицидилоксипропилтриметоксисилана (1 моль) предварительно гидролизуют постепенным добавлением 27 г водного раствора соляной кислоты 0,1 н. при комнатной температуре, все время перемешивая. Перемешивание продолжают в течение двух часов. В этой форме раствор пригоден в течение по меньшей мере одного месяца.

8,2 г N-метилимидазола (кислота Льюиса) добавляют, с перемешиванием, приблизительно за один час до применения раствора. В этой форме раствор пригоден в течение приблизительно 24 ч, причем вязкость его постепенно увеличивается. Суспензию талька приготавливали смешиванием 100 мл этанола с 81,4 г талька с размером зерна менее 10 мкм. Тальк добавляли в небольших количествах. Агент, регулирующий поток, и суспензию талька в этаноле добавляют при перемешивании к кроющему раствору непосредственно перед применением раствора для нанесения покрытия.

Кроющий раствор применили для покрытия тонкого картона сорта 1 и 3 с удалением избытка покрытия посредством планки.

Покрытие было сначала высушено при 80oС в течение 10 мин и отверждено при 160oС в течение 6 мин.

Результаты испытаний

Визуальная оценка показала, что покрытие слегка матовое и формирует на тонком картоне цельную пленку. Физические свойства покрытия приведены в таблице 3.

Будучи изогнутым, покрытие 12 мкм не ломается при радиусе изгиба 1 мм.

Пример 4. Приготовление.

37 г винилтриметоксисилана СН2=СН-Si(ОСН3)3, 49 г меркаптопропилтриметоксисилана НSСН2СН2СН2Si(ОСН3)3, 250 г этилацетата и 27 г 0,1 н. НСl перемешивали при 25oС в течение 2 ч.

Смесь этилацетата и образовавшегося метанола удаляют из раствора путем вакуумной дистилляции при 30oС. Полученный таким образом раствор сразу же применяют для нанесения покрытия как такового. Покрытие нанесли равномерным слоем и отвердили, используя УФ-излучение 1200 Вт в течение 12 с.

Кроющий раствор применили для нанесения покрытия на тонкий картон сортов 1 и 3.

Результаты испытаний

Визуальная оценка показала, что покрытие чистое, прозрачное и формирует непрерывную стекловидную поверхность. Физические свойства покрытия приведены в таблице 4.

Пример 5. 35,6 г фенилтриметоксисилана, 276,6 г глицидилоксипропилтриметоксисилана и 19,8 г аминопропилтриэтоксисилана смешали в ледяной ванне. К этой смеси постепенно по каплям добавляли 6 г воды и продолжили перемешивание в ледяной ванне в течение 15 минут, после чего небольшими количествами добавляли 12 г воды и продолжили перемешивание смеси в ледяной ванне в течение 15 минут. Затем добавили по каплям в более быстром темпе 97,2 г воды и продолжили перемешивание в течение двух часов при комнатной температуре. Далее к этому гидролизату добавили 43,6 г эпоксидной смолы (Dow Corning D.E.R. 330). Покрытие нанесли на тонкие картоны 1-3 из примера 1 с помощью способа нанесения покрытий на электроды. Покрытие отвердили в печи при 160oС. Физические свойства покрытия приведены в таблице 5.

Пример 6. Раствор предварительно гидролизовали как в примере 5. К гидролизату добавили 147 г слюды (Kemira Mica 40). Кроющий раствор применили для покрытия тонкого картона сортов 1, 2 и 3 из примера 5. Покрытие отвердили и высушили как в примере 5.

Результаты испытаний

Визуальный осмотр показал, что покрытие слегка матовое и имеет хорошую пленкоформирующую способность. Физические свойства покрытия приведены в таблице 6.

Специалистам в данной области очевидно, что различные варианты осуществления изобретения не ограничиваются вышеописанными примерами, но могут варьировать в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Открытый контейнер (1) для подогрева пищи в печах, содержащий картонную основу из тонкого или толстого картона (2), снабженную по меньшей мере одним слоем теплоустойчивого полимерного покрытия (3, 4), при этом покрытие (3, 4) нанесено на стороне подложки, входящей в контакт с пищевым продуктом, и включает в себя полимеризованную поперечносшитую структуру, состоящую из неорганического полимерного каркаса с поперечными сшивками, содержащего альтернативные атомы кремния или кислорода и включающего в себя боковые цепи и/или поперечные сшивки, сформированные органическими группами или цепями.

2. Открытый контейнер по п.1, в котором обе стороны картонной основы (2) снабжены не проницаемым для воды и жира теплоустойчивым полимерным покрытием (3, 4), которое выдерживает температуру от 200 до 250oC.

3. Открытый контейнер по п.1 или 2, в котором удельный вес слоя покрытия составляет по меньшей мере 1 г/м2, предпочтительно приблизительно 2-6 г/м2.

4. Открытый контейнер по любому из предыдущих пунктов, в котором картонная основа образована тонким картоном, имеющим удельный вес 225-250 г/м2.

5. Способ изготовления открытого контейнера (1) согласно любому из предыдущих пунктов, в котором слой полимерного покрытия (3, 4), включающего в себя неорганический полимерный каркас с поперечными сшивками, который содержит альтернативные атомы кремния и кислорода и боковые цепи и/или поперечные сшивки, сформированные органическими группами или цепями формируют на картонной основе из тонкого или толстого картона (2) равномерным нанесением на картонную основу смеси, содержащей реакционные ингредиенты, которые полимеризуются с формированием не проницаемого для воды и жира покрытия, и контейнер (1) формуют из полученного таким способом покрытого картона так, чтобы покрытие находилось на стороне контейнера, входящей в контакт с пищевым продуктом.

6. Способ по п.5, в котором картонную основу (2) снабжают на обеих сторонах не проницаемым для воды и жира теплоустойчивым полимерным покрытием (3, 4), которое выдерживает температуру от 200 до 250oС.

7. Способ по п.5 или 6, в котором стадии формирования полимеризующейся реакционной смеси, содержащей силан, воду, растворитель, такой, как спирт, и, возможно, реактивный органический компонент, равномерного нанесения смеси на картон, позволяющего смеси образовать гель, и отверждения смеси с формированием непроницаемого слоя покрытия.

8. Способ по п.7, в котором смесь, которую равномерно наносят на картон, представляет собой коллоидную смесь, включающую в себя жидкую фазу с полимеризующимися ингредиентами и коллоидные реакционные частицы.

9. Способ по п.7 или 8, в котором наполнитель, такой, как тальк или слюда, также вводят в картон для образования части созданного таким образом слоя покрытия.

10. Способ по любому из пп.7-9, в котором отверждение осуществляют с нагревом при отверждающей температуре приблизительно от 100 до 200oС.

11. Способ по любому из пп.7-9, в котором отверждение осуществляют с помощью облучения.

12. Способ по любому из пп.5-11, в котором в смесь, которую равномерно наносят на картон, включен по меньшей мере один органосилан, который способствует формированию полимерного каркаса на основе кремния и содержит реакционные эпоксидную, амино-, гидроксильную карбоксильную, карбонильную, виниловую или метакрилатную группу, которая формирует поперечные сшивки.

13. Способ по любому из пп.5-12, в котором в смесь, которую равномерно наносят на картон, включают по меньшей мере один силан, который способствует формированию полимерного каркаса на основе кремния, и по меньшей мере один реакционный органический компонент, который формирует боковые цепи и/или поперечные сшивки.

14. Способ по п.13, в котором указанный органический компонент содержит по меньшей мере одну реакционную эпоксидную, амино-, гидроксильную, карбоксильную, карбонильную, виниловую или метакрилатную группу.

15. Способ по любому из пп.5-14, в котором на картоне печатают информацию, а прозрачный слой полимерного покрытия формируют на напечатанной поверхности.

Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс D21H19/32 получаемые реакциями образования связи, содержащей кремний, в основной цепи макромолекулы

Класс D21H19/62 высокомолекулярные органические соединения или их олигомеры, получаемые иначе, чем реакциями с участием только ненасыщенных углерод-углеродных связей

Класс D21H27/10 упаковочная бумага

Патенты РФ в классе D21H27/10:
оберточная бумага с низкой воспламеняемостью и способ и машина для ее получения -  патент 2506364 (10.02.2014)
пористый волокнистый продукт с повышенной прочностью -  патент 2494184 (27.09.2013)
устойчивый к растворителям упаковочный картон для жидкостей, способ его изготовления, применение и стакан для питья, изготовленный из такого картона -  патент 2480551 (27.04.2013)
бумажные изделия из соломы злаковых культур натурального цвета и метод их изготовления -  патент 2447219 (10.04.2012)
цветная бумага с регулируемым проникновением краски -  патент 2436883 (20.12.2011)
способ изготовления многослойного волокнистого изделия -  патент 2432427 (27.10.2011)
целлюлозный продукт -  патент 2422573 (27.06.2011)
структура, содержащая субстрат из волокнистого материала, и способ аутентификации и/или идентификации подобной структуры -  патент 2421561 (20.06.2011)
предотвращение образования бактериальных спор в размалывающей системе картоноделательной машины -  патент 2405080 (27.11.2010)
водные композиции для маслоотталкивающей обработки бумаги, содержащие соли перфторполиэфиров дикарбоновых кислот -  патент 2402580 (27.10.2010)

Класс B65D65/38 упаковочные материалы специального назначения или формы 

Патенты РФ в классе B65D65/38:
гибкая ламинатная туба с запечатанными внахлестку кромками, ламинаты и способ формовки тубы из ламинатов -  патент 2501656 (20.12.2013)
поглощающие кислород смеси -  патент 2492191 (10.09.2013)
способ получения влаговпитывающей ленты из вспененного полистирола и упаковка из этой ленты (варианты) -  патент 2421333 (20.06.2011)
упаковочный материал для хранения пищевых продуктов -  патент 2407686 (27.12.2010)
состав для изготовления упаковок и покрытий, сохраняющих свежесть пищевых продуктов -  патент 2407685 (27.12.2010)
контейнер для хранения фармацевтических рецептур -  патент 2360853 (10.07.2009)
декоративный материал и способ его изготовления -  патент 2338673 (20.11.2008)
термопластичный материал, содержащий нанометрические слоистые соединения -  патент 2326138 (10.06.2008)
оболочка для пищевых продуктов -  патент 2307511 (10.10.2007)
способ изготовления картона и уменьшения влагопроницаемости картона -  патент 2303673 (27.07.2007)

Класс B65D81/34 для упаковки пищевых продуктов, подвергающихся нагреву или охлаждению в этой упаковке

Патенты РФ в классе B65D81/34:
обогащенные волокном, покрытые белком зерновые продукты -  патент 2483576 (10.06.2013)
способ изготовления упаковки с самостоятельным выпуском воздуха -  патент 2478073 (27.03.2013)
упакованные пищевые продукты -  патент 2472687 (20.01.2013)
термочувствительный полимерный материал для полиграфии -  патент 2444543 (10.03.2012)
саморазогревающаяся емкость -  патент 2438947 (10.01.2012)
устойчивая к неправильному обращению, выдерживающая стерилизацию в автоклаве упаковочная пленка, имеющая кислородонепроницаемый слой, содержащий смесь аморфного полиамида и полукристаллического полиамида -  патент 2429976 (27.09.2011)
контейнер для варки пищевых продуктов -  патент 2401785 (20.10.2010)
способ изготовления пригодной для использования в свч-печи многокамерной упаковки с проницаемой стенкой между камерами -  патент 2401224 (10.10.2010)
способ производства стерилизованного упакованного продукта -  патент 2393960 (10.07.2010)
способ обеспечения сохранности пищевых продуктов -  патент 2383289 (10.03.2010)


Наверх