TWI241956B - A composite - Google Patents

Description

1241956 A7 B7 五、發明説明（1 贺背景 本發明係有關於多層塗料紙及樹脂之複合物。 塗有聚合物之紙（多層塗料紙）可用於許多用途。例如， 多層塗料紙可用於製造各種食物容器，包括個人飲用量之 果汁包及冷；東食物盒。 樹脂也可用於多種用途，例如，用於食物包裝。由多層 塗料紙或樹脂製成之食物容器一般只用一次便丟棄。因 此，廢多層塗料紙及樹脂之量愈來愈多。 發明概述 一般而言，本發明之特徵爲經變形之多層塗料紙及樹月旨 之複合物。 本發明之特徵爲一種複合物，包括至少約2重量％，更 佳至少約5重量％之經變形多層塗料紙及樹脂，如熱塑性 樹脂。複合物也可包括纖維素或木質纖維素纖維。 本發明又一特徵爲一種複合物，其包括聚乙烯及至少约 5 0重量％之經變形多層塗料紙。 本發明再一特徵爲包括多層塗料紙及樹脂之複合物，其 撓曲強度爲至少約3,000 psi或抗張強度爲至少約3,〇〇〇 psi ° 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -丁 _ 、1' 此外’本發明之特徵爲一種製造複合物之方法；該方法 包括將多層塗料紙剪切成變形多層塗料紙，然後將變形多 層塗料紙與樹脂混合。較佳方法包括用轉動刀裁切機剪切 爹層塗科紙°本發明又一特徵爲一種製造複合物之方法； 孩万法包括將多層塗料纸剪切並將多層塗料紙與樹脂混 本紙張尺度適用中國國 (CNS ) Μ規格（210X297公兌）

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合。 噙此處所用，"變形多層塗料紙"一詞意指紙已被剪切至 内邵纖維實質暴露之程度。至少约5〇%、更佳至少約70% =廷些纖維，以及外部聚合物纖維具有長度/直徑（L/D)比 々至^ 1 〇、更佳至少2 5或至少5 〇。變形多層塗料紙之實 例顯示於圖1。 本發月之複合物堅固、輕量及價廉。用以製造複合物之 原料#易可獲得；例如’彼等可包含丢棄之樹脂所構成容 器J及丟棄之多層塗料紙所構成容器。 又夕層塗料紙可能難以回收，因爲對許多用途而言，紙和 聚口物層必須分離。在本發明中，紙和聚合物兩部份都要 利用，故慼需將兩者分離。本發明因此幫助回收丟棄之後 消費者容器，同時製造有用之材料。 二本發明之其他特徵及優點，自其較佳具體例之說明及申 請專利範圍，將很明白。 Μ圖之簡要説明 圖1爲文形多層塗料紙放大5 0倍之具體例之圖片。 較佳具體例之説i 較佳複合物包括變形多層塗料紙及樹脂。 變形多層塗料紙提供複合物強度。複合物可包括約 至約90%、更佳約5 〇至約7〇%(以重量計）之變形多層塗料 紙多層塗料紙之實例包括具多層聚合物及紙之物科，及 具多層聚合物，紙及鋁之物料。較佳多層塗斜紙爲一 多層聚合物及紙者。 共 _ _ - 5 · 本纸張尺度適用中酬家標隼（CNS) 格（21Qx 297公冷） 經濟部中央標準局，只工消費合作社印装 1241956 Α7 Β7 五、發明説明（3 夕層塗料紙可有各種形式。例如，整張之處女多層塗料 紙可自International紙公司（New York)購得。或者，可自 International紙公司或其他紙製造廠購得多層塗料紙之廢 料。用過的多層塗料紙_丟棄食物及飲料容器之形式_可自 各種來源收集，包括垃圾桶。用過之多層塗料紙也可自該 物料I經紀商購得。若複合物中包括多層塗料紙，則應在 使用前澈底清洗。廢多層塗料紙爲較佳，因其較全張爲低 廉。 一 樹脂會將變形多層塗紙包膠並幫助控制複合物之形狀。 樹脂也會將外部負荷傳送至多層塗料紙並保護多層塗料紙 不文裱境及結構破壞。較佳複合物包括約2 〇至6 〇重量 %、更佳約3 0至約5 〇重量％之樹脂。 二樹脂I實例包括聚乙烯（包括，例如、低密度聚乙烯及 高密度聚乙烯）、$丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丁 缔、熱塑性聚酿、聚醚、熱塑性聚氨基甲酸酯、PVC、耐 綸及其他樹脂。樹脂較佳具低熔體流動指數。較佳樹脂包 括具熔體流動指數爲小於3克/1〇分、更佳小於〗克/1〇分 之聚乙烯及聚丙烯。 樹脂可以處女物料購得，或以碎料或廢料獲得，且通常 以粒狀形式獲得。樹脂較佳以碎料或廢料獲得，因此等物 料較爲低廉。較佳樹脂爲用過之聚乙烯牛乳瓶。 複合物也包括偶合劑。偶合劑將幫助多層塗料紙之親水 性纖維黏合於疏水性樹脂。偶合劑之實例餘㈣來猶 改質之聚乙少希、如fusab〇nd®(可自杜邦公司，Delaware

1241956 kl 137 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明U )購得）及POLYBOND®(可自 Uniroyal化學公司，Connecticut 購得）系列。較佳偶合劑爲經馬來酸gf改質之高密度聚乙 晞，如 FUSABOND® MB 100D。 複合物也包括纖維素或木質纖維素纖維。這些纖維提供 複合物之額外強度。併入複合物之纖維之量可視所要成品 之物理及機械性質而異。較佳複合物含有約5至5 〇重量 % ’更佳約1 0至约3 0重量％之纖維素或木質纖維素纖 維。此等纖維之實例包括紙及紙產品，木材，木林纖維、 及與木材相關之材料，以及由洋麻、草、稻殼、蔑逢、 棉、黃麻及其他纖維素或木質纖維素物質所衍生之物料。 較佳纖維包括黃麻及洋麻。纖維可具有，例如，l/d比爲 至少10，或至少25或50。 複合物句可含有調合技藝所知的添加劑，如增塑劑、潤 滑劑、抗氧化劑、濁化劑、熱穩定劑、色料、撞擊修改 劑、光穩定劑、阻燃劑、殺菌劑及抗靜電劑。 原料之製備 若使用廢多層塗料紙，則應加以清淨並烘乾。然後，在 和樹脂混合前，必須將多層塗料紙變形。多層塗料紙可使 用多種機械裝置之任何一#，或其組合予以變形。在變形 過程中，、將聚合物層與紙層剪離，以使紙纖維暴露。較佳 之又形方法包括使用裁紙裝置先將多層塗料紙切成"‘η〕 吋小片。然後用轉動裁切機，如以巧之❽咖.£叫 —ok(第6版，第8_㈣，谓4卞）所逑者（可自邱·( WaMr〇n公司講得），剪切這些小片。然後使變形之物料通 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 -I— - I I--I1 1* 表纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（21〇χ 297公垃 1241956 A7 B7 Α、發明説明（5 毫米篩網。變形多層塗料紙可貯存於密封袋中。使用 前應在105Χ： F將其洪乾4_18小時（直至含水量小於笑 〇‘5%)。圖式爲變形多層塗料紙之sem圖片。 樹脂可以小粒或粗粒狀形式購得，且不必經進—步純化 或乾療即可供$。然而，若小粒或粗粒樹脂表面存有水 份’則應在使用前予以乾燥。 若使用纖維素或太質纖維素纖錐，則彼等可用上述方法 予以變形。 舍物之製備 複合物可如下製備。將標準橡膠/塑膠調合2 _輥軋製機 加熱至325-400 C。將樹脂（通常爲小粒或粗粒形式）如至終 加熱之軋製機中。約10分鐘後，將偶合劑加至軋製機。 再過5分鐘後。將變形之多層塗料紙加至熔融樹脂/偶合劑 混合物中。變形多層塗料紙係於約1 〇分鐘内加入。 自軋製機取出複合物，將其切成小片，其令其冷卻至室 溫。然後使用模壓成型技術，將其模壓成爲薄片。 或者，將各原料加入混合機，如班伯利（Banbury)内混合 機内。將各原料混合，同時將溫度維持於低於約19(rc。 然後可將混合物壓製成型。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在另一具體例中，可在擠壓混合機，如裝配共轉動螺旋 之MARIS(Turin) ΤΜ 85擠壓機中，將各原料混合。樹脂及 偶合劑係在擠壓機進料喉加入；多層塗料紙（及纖維素或 木貪纖維表纖碓若仗3時）汩在擠壓機長度後段之約】 處加至熔融樹脂中。擠壓機之内部溫係維持於低於約19〇 8 本成張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ&Π (210x 297公筇 I241956 A7 B7 五 、發明説明（6 經濟部中央標準局員工消費合作社印¾ c 。在出口處，複合物冷股切（cold strand cutting)造粒。 或者，混合物可先在混合機中製備，然後移至擠壓機以 供進行擠壓及切粒步驟。 、在另一具體例中，複合物可形成纖維以供針織，整經， 織造及編織，及製造不織物。在進一步具體例 可製成薄膜。 复泛物 之性質 所得複合物包括包膠於樹脂基質内之纖維網構。 ，維形成格子網構，而提供複合物強度。由二 =故可供黏合於樹脂之表面積之量增加，而以未變； 備之複合物則不然。樹脂將黏結於暴露纖維 產生纖維網構與樹脂基質之密切摻合物。纖維 "树知基貝疋密切摻合將進一步加強複合物。纖維 質纖維素纖維也可加入以進一步加強複合物。' 3途 少層塗料紙/樹脂複合物可用 固又無旦· &… 』於右干用途。複合物很堅 口又幸工里，彼寺可用作爲， 可#葙人楠ΪΓ U 木材代替品。樹脂塗層 了使複口物防水，故彼等可用於室 可用於製造棧板，長時間放置於室 ：，:复合物 爲，例如，合板產品之基底或骨架。而且U也可用作可表面處理，㈣槽、.L製、成形、壓印：：物=現 打孔、菩斧签蓉 主τι 吏形、屢*、给 Μ切。表何作成平滑或粗糙。 fJll 以下實例係如下製備。將標 铋率橡膠/塑膠調合2-輥軋製 本纸張尺度適用中國 -9 ( 210x 297^7

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1241956 A7 B7 五、發明説明 經濟部中央標準局A工消费合作社印製 機加熱至325-400°C。將樹脂（通常爲小粒或粗粒形式）加至 經加熱 < 輥軋機。約1 〇分鐘後5樹脂連結輥（亦即綠化並 溶合於辕）。然後將偶合劑加至輥軋機。再過5分鐘後， 將多層塗料紙加至熔融樹脂/偶合劑混合物中。多層塗料 紙係在約1 0分鐘内加入。 然後自輥軋機取出複合物，將其切成小片，並令其冷卻 至A /m。使用標準壓製成型技術，將每批約8 〇克之批料 壓製成型爲6πχ 6，· X 1/8”薄片。 一組合物含有以下各原料： 組合物1號 原料 高密度聚乙烯1 多層塗料紙2 偶合劑3 1 MarleX 6007，溶點流動指數0.65克/10 Phillips公司購得。 使用具2愛米篩網之轉動裁切機變形。 POLYBOND® 3009，市面上可自 Unir〇yal Chemical公司購 得。 將薄片加工成適當試片，並根據指定方法所摘述之程序 測試。使用三種不同試片測試每一種性質，並計算每一試 驗之平均値。 姐合^ 1號之性質知下 抗張模量(105PS1) 8.63 (ASTMD638) 用量（克） 160 240 8 分，市面上可自 ί·ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 批衣I*------訂-----

本紙張尺度適用中國ί"家標準（CNS -10- (21 0X297公錄 1241956 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（δ ) 斷裂抗張強度（psi) 最終伸長率（％) 繞曲強度（psi) 挽曲模量（105 psi) 另一組合物含有以下原料· 組合物2號 原料 高密度聚乙烯1 多層塗料紙2 偶合劑3 :廢牛乳瓶、熔體流動指數約0.8克/10分使用具2毫米筛網之轉動裁切機變形。 3 POLYBOND® 3009 組合物2號之性質如下：~ 抗張模量（105 psi) 斷裂抗張強度(psi) 最終伸長率（％) 撓曲強度（psi) 挽曲模量（105 psi) 第三組合物爲如下 扭合物3號 高密度聚乙烯1 多層塗料紙2 偶合劑3 6820 (ASTM D638) <5 (ASTM D638) 12,200 (ASTM D790) 6.61 (ASTM D790) 用量（克） 160 240 8 7.38 (ASTM D638) 6500 (ASTM D638) <5 (ASTM D638) 11，900 (ASTM D790) 6.50 (ASTM D790) 用量（克） 160 240 8 •裝^-I - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T d -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ: 入4規格（210 χ 297公筇 1241956 A7 B7 五、發明説明（9 ) 廢牛乳瓶、熔體流動指數約〇8克/1()分。 使用具2笔未痛網 < 轉動裁切機變形。 FUSABOND® MD 100D，古品 u π Aj x ^ 帀面上可自杜邦公司購得 組合物3號之性質如下： 抗張模量（105 psi) 斷裂抗張強度（psi) 最終伸長率（％) 撓曲強度（psi) 撓曲模量（105 psi) 第四組合物含有以下原料 組合物4號 原料 7.08 (ASTM D638) 6480 (ASTM D638) <5 (ASTM D638) 10,200 (ASTM D790) 5.73 (ASTM D790) 高密度聚乙烯1 多層塗料紙2 偶合劑3 Marlex 6007，熔體流動指數約〇.65克/ j 〇分 使用具2愛米師網之轉動裁切機變形 3 FUSABOND® MD 100D 組合物4號之性質如下： 用量（克） 160 240 8 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 、11 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 抗張模量（105 psi) 斷裂抗張強度（psi) 最終伸長率（％) 撓曲強度（psi) 捷曲模量（105 psi) 其他具體例都在申請專利範圍之内 7.17 (ASTM D638) 6860 (ASTM D638) <5 (ASTM D638) 12,200 (ASTM D790) 7·50 (ASTM D790) 12~ 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2lOx29l:,M》

Claims (1)

1241956 rd 83 CS D8 六、申請專利範圍 第87 1 1 4488號專利再審查案申請專利範圍修正本 經濟部智慧財產局員工消費合作社印，S Lk 1_ 一種複合物，其包含以至少約2%之多層塗料紙 樹脂’該多層塗料紙係已被剪切至内部纖維實質上被暴 露之程度。 2. 如申請專利範圍第1項之複合物，其中至少約5%之多層 塗料紙係經變形。 3. 如申凊專利範圍第1項之複合物，其中該多層塗料紙係 包括聚乙婦及紙。 · 4·如申凊專利範圍第3項之複合物，其中該多層塗料紙進 一步包括鋁。 5.如申請專利範圍第丨項之複合物，其中該樹脂為熱塑性 樹脂。 申明專利範圍第5項之複合物，其中該熱塑性樹脂為 聚乙烯。 申明專利範圍第5項之複合物，其中該熱塑性樹脂為 聚丙烯。 8.如申凊專利範圍第5項之複合物，其中該複合物包含約 50至約70重量％之多層塗料紙與約30至約50重量％之樹 脂。 9·如申凊專利範圍第1項之複合物，其中該複合物進一步 包含一木質纖維素纖維。 1〇·如申请專利範圍第1項之複合物，其中該複合物進一步 包含一纖維素纖維。 n •如申凊專利範圍第1項之複合物，其中至少約50%之經暴 I I ------------荖—— f靖先閉ίΤ背面之么意再填·寫本頁} ί:. •餐 -13 1241956 B3 C3 D3 ?3年，？ Q 修iE| /、申明寻利範圍 路之内部纖維係具有一至少為10之長度/直徑比例。 12 士 申上主 丨？------------裝·-- (請先閒0背而之注意再填寫本頁) • σ甲清專利範圍第1項之複合物，其中至少約50%之經暴 露之内部纖維係具有一至少為25之長度/直徑比例。 13·如申清專利範圍第1項之複合物，其中至少約50%之經暴 露之内部纖維係具有一至少為50之長度/直徑比例。- 14. 如申請專利範圍第1項之複合物，其中至少約70%之經暴 露之内部纖維係具有一至少為50之長度/直徑比例。 15. —種複合物，其包含以至少約2%多層塗料紙強化之·聚 乙_ 其中至少約5 0重量％之多層塗料紙係已被剪切至 内部、纖維實質上被暴露的程度。 16·如申清專利範圍第15項之複合物，其中至少約50%之經 暴路之内部纖維係具有一至少為10之長度/直徑比例。 17·—種複合物，其包含以至少約2%多層塗料紙強化之樹 月曰’其中5亥多層塗料紙係已被剪切至内部纖維實質上被 •Μ 暴路之程度’且其中該複合物具有一至少3000psi的撓 曲強度。 18. 如申请專利範圍第17項之複合物，其中該複合物之撓曲 強度為至少6〇〇0psi。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 19. 如申请專利範圍第17項之複合物，其中該複合物之撓曲 強度為至少l〇5OOOpsi。 20. 如申請專利範圍第17項之複合物，其中至少約50%之經 暴露之内部纖維係具有一至少為10之長度/直徑比例。 21. —種複合物’其包含以至少約2%多層塗料紙強化之樹 脂’其中該多層塗料紙係已被剪切至内部纖維實質上被 ^ 34 1241956 m AS B3 C3 ___D8 六、申請專利範圍 暴路之私度，且其中該複合物具有一至少3000psi的抗 張強度。 22.如申請專利範圍第21項之複合物，其中該複合物之抗張 強度為至少50〇〇pSi。 2 3 ·如申凊專利範圍第21項之複合物，其中該複合物之抗張 強度為至少60〇〇psi。 24·如申請專利範圍第21項之複合物，其中至少約50%之經 暴露之内部纖維係具有一至少為10之長度/直徑比例。 (請先閱«背面之注再填寫本頁) •棄： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印S -15 -