Повторно запечатываемый ламинат для термосвариваемой упаковки

Повторно запечатываемый ламинат для термосвариваемой упаковки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящая заявка имеет приоритет заявки США Сер.№ 61/165,008 от 31 марта 2010 г., которая включена полностью в настоящее описание путем ссылки.

Область техники

Настоящее изобретение относится к термозапечатываемым упаковкам, которые также пригодны для повторного запечатывания.

Уровень техники

Известен широкий ассортимент повторно запечатываемых контейнеров. Как правило, такой контейнер, имеющий вид гибкого пакета или твердостенного корпуса, снабжен отверстием, которое служит для обеспечения доступа во внутреннее пространство контейнера. Крышка или колпак находится над отверстием и соединяется с контейнером, как правило, путем термогерметизации, чтобы закрывать и изолировать внутреннее пространство контейнера и его содержимое от внешней окружающей среды. Для контейнеров типа пакета часть гибкой стенки пакета может служить в качестве крышки и складываться или иным образом находиться над отверстием пакета. Возможность повторной герметизации позволяет снимать или иным образом передвигать крышку, или колпак, или их часть, чтобы открыть доступ во внутреннее пространство контейнера. После доступа во внутреннее пространство контейнера крышку или колпак можно соответствующим образом расположить над отверстием и присоединить к контейнеру, чтобы тем самым повторно запечатать контейнер.

Разработаны многочисленные конструкции крышки или колпака, чтобы закрывать отверстие контейнера и прикрепляться к контейнеру, изолируя тем самым внутреннее пространство контейнера от внешней окружающей среды. Пример способа герметизации представляет составная упаковка, состоящая из взаимосовместимых, например выпуклой и вогнутой, соединительных деталей на соответствующих поверхностях контейнера и крышки. Другим примером является использование самоклеящегося слоя на соприкасающихся поверхностях крышки или колпака и/или соответствующей области контейнера, расположенной по периметру отверстия. Последний способ широко используют, в частности, для одноразовых упаковок, используемых для хранения и консервирования скоропортящихся предметов, например продуктов питания, когда желательно сократить до минимума воздействие воздуха. Например, патент США 3,329,331 описывает ящик, имеющий секцию крышки или стенки, повторно запечатываемую при использовании самоклеящегося слоя.

По мере развития технологии упаковки постоянно увеличивается использование полимерных материалов в различных многослойных составных упаковках из контейнеров и крышек. Хорошо известно использование определенных полимерных материалов в многослойных контейнерах и крышках и термосваривание указанных материалов для первого запечатывания полученной упаковки. Пример такого подхода описан в патенте США 5,062,569 для термозапечатываемой упаковки из контейнера и крышки.

Если, однако, желательна функция повторного запечатывания, как правило, невозможно осуществить эффективную и надежную герметизацию, используя те же самые полимерные материалы, которые использованы для первоначальной термогерметизации контейнера. В результате специалисты разработали многослойные составные упаковки, содержащие термозапечатывающие и самоклеящиеся материалы. Пример такой упаковки описан в патенте США 3,454,210. В этом патенте многослойные материалы используют в крышке и основании. Термосвариваемый слой между крышкой и основанием термически соединяет компоненты при операции первого запечатывания. При отрыве крышки слой крышки разрывается, открывая тем самым самоклеящийся адгезив. Крышкой можно повторно запечатать контейнер, приложив самоклеящийся адгезив к соответствующей стороне контейнера. Аналогичный способ описан также в патенте США 7,422,782.

Несмотря на удовлетворительные показатели во многих отношениях, составные упаковки, описанные в патенте США 3,454,210, имеют ряд ограничений. Одно такое ограничение основано на том, что термосвариваемый материал и самоклеящийся адгезив должны находиться, как правило, в одном и том же слое или пласте многослойной крышки. Для этого требуется, например, аккуратное нагревание только тех областей, в которых находится термосвариваемый материал, использование термостойких самоклеящихся адгезивных материалов и тщательное изготовление многослойной крышки. Все данные условия повышают сложность и стоимость производства и герметизации. Кроме того, возможный контакт самоклеящегося адгезива с содержимым контейнера, вероятно, является нежелательным в применении для пищевых упаковок.

В результате этих и других промышленных разработок предложены повторно запечатываемые многослойные крышки или колпаки с использованием внутреннего термозапечатывающего слоя и самоклеящего слоя, занимающих различные положения в многослойном материале. Примеры таких типов повторно запечатываемых составных упаковок описаны в патенте США 6,302,290, опубликованной заявке США 2004/0180118 и патенте GB 2,319,746. Патент США 6,302,290 и патентная публикация США 2004/0180118 относятся к конструкциям повторно запечатываемых контейнеров с многослойными покровными листами или пленками, которые первоначально термически приварены к контейнеру, и затем при открывании контейнера отрывом части листа его кромка остается термосваренной к направленной вверх поверхности контейнера. Эта кромка обеспечивает последующую герметизацию при контакте с открытой областью самоклеящегося адгезива, содержащегося в листе. Кромка и/или ее образование обеспечивается использованием конструкции смещающихся слоев многослойного листа. Несмотря на удовлетворительные показатели во многих отношениях, эти конструкции контейнеров, вероятно, не пригодны для чувствительных и скоропортящихся продуктов питания, которые часто подлежат первоначальной вакуумной герметизации и/или которые должны проявлять низкую кислородопроницаемость.

Насколько известно, указанный выше британский патент № 2,319,746 представляет собой наиболее раннее описание повторно запечатываемой составной упаковки из крышки и контейнера, в которой крышка и контейнер содержат направленные друг к другу термозапечатывающие слои для первоначальной термогерметизации контейнера, причем крышка представляет собой многослойную конструкцию с адгезивным слоем, который рвется при открытии герметичного контейнера, и эта крышка также включает барьерный слой, состоящий, например, из поливинилиденхлорида (PVDC), что делает контейнер потенциально пригодным для упаковки скоропортящихся и/или чувствительных пищевых продуктов.

Считается, однако, что разнообразные дополнительные ограничения связаны с каждой из систем контейнеров, описанных в перечисленных выше патенте США 6,302,290, патентной публикации США 2004/0180118 и британском патенте № 2,319,746. Например, изготовление конструкции сдвигаемых слоев в покровных листах и пленках, описанной в патенте США 6,302,290 и патентной публикации США 2004/0180118, является трудоемким и дорогостоящим, особенно в случае крупномасштабного производства. В британском патенте № 2,319,746 не описывается вариант практического осуществления, выходящий за пределы описания его концепции.

В результате этого и других условий в отрасли по-прежнему прилагаются усилия в попытке сконструировать практичный и экономически осуществимый повторно запечатываемый контейнер, который выполнен, в частности, для упаковки чувствительных и/или скоропортящихся предметов. Патент США 6,056,141 описывает повторно закрывающуюся систему упаковки, которая устраняет многие из перечисленных выше недостатков других повторно запечатываемых составных упаковок из контейнеров и крышек. Патент США 6,056,141 описывает гибкие многослойные покровные листы, которые первоначально термосварены с соответствующим лотком или контейнером, способным открываться отрывом части многослойного покровного листа, открывая тем самым область самоклеящегося адгезива, который содержится в листе, и которые также содержат барьерную пленку в многослойном покровном листе для улучшения запечатывающих характеристик контейнера.

Несмотря на предложение технического усовершенствования, повторно закрывающаяся система упаковки согласно патенту США 6,056,141 является относительно сложной, содержащей до десяти (10) слоев в конструкции крышки и до пяти (5) слоев в конструкции соответствующего лотка. Вероятно, что производство таких сложных конструкций является трудоемким и дорогостоящим. Кроме того, использование такого большого количества слоев в многослойном покровном листе увеличивает вероятность неисправности покровного листа при первоначальном открытии потребителем. Разрыв или излом покровного листа в любом месте, кроме определенной области вдоль слоя самоклеящегося адгезива, сделает крышку бесполезной и тем самым уничтожит функцию повторного закрытия конструкции. Соответственно, сохраняется потребность в технологии повторно запечатываемой упаковки и контейнера с превосходной барьерностью и относительно простой конструкцией для простоты изготовления и надежности.

Недостаток упаковки пищевых продуктов, связанный, как правило, с герметическими контейнерами и в наибольшей степени с теми, которые имеют высокую степень барьерности, представляет собой трудность первоначального открывания контейнера. Даже в случае предназначенных для повторного запечатывания контейнеров, используемых, например, для упаковки мясной гастрономии и других чувствительных продуктов, часто бывает очень трудно открыть такой контейнер. Если потребитель не сможет быстро открыть или снять крышку или покровный лист с контейнера, необходимо использовать ножницы или другие выполнения, что, в свою очередь, приводит к уничтожению возможности повторного запечатывания. Соответственно, сохраняется потребность в технологии повторно запечатываемого высокобарьерного контейнера, который отличается относительной простотой конструкции и изготовления и может быть легко открыт потребителем.

Сущность изобретения

Трудности и недостатки, связанные с предшествующими системами и способами, преодолены настоящим изобретением в повторно запечатываемой составной упаковке. В первом аспекте настоящего изобретения составная упаковка включает контейнер и уникальную многослойную крышку. Контейнер и крышка выполнены для запечатывающего сцепления друг с другом. Контейнер включает полимерную подложку, определяющую запечатывающую поверхность, и первый запечатывающий слой, нанесенный на запечатывающую поверхность подложки. Крышка определяет внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность. Внутренняя поверхность обращена к запечатывающей поверхности подложки при запечатывающем сцеплении контейнера и крышки друг с другом. Крышка включает внешнюю подложку, образующую внешнюю поверхность крышки, внутреннюю подложку, адгезивный слой, расположенный между внешней подложкой и внутренней подложкой, второй запечатывающий слой, расположенный на внутренней подложке, причем второй запечатывающий слой образует внутреннюю поверхность крышки, и, необязательно, высвобождающий слой, расположенный между внутренней подложкой и адгезивным слоем и непосредственно смежный адгезивному слою. В следующем варианте осуществления адгезивный слой представляет собой самоклеящийся слой.

В другом аспекте настоящего изобретения предложен способ открывания и повторного закрытия бывшей термогерметизированной упаковки. Упаковка включает контейнерный компонент и крышечный компонент. Контейнерный компонент включает полимерную подложку, определяющую запечатывающую поверхность, и первый запечатывающий слой, нанесенный на запечатывающую поверхность подложки контейнера. Крышечный компонент определяет внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, причем внутренняя поверхность обращена к запечатывающей поверхности подложки контейнера. Крышка включает внешнюю подложку, образующую внешнюю поверхность крышки, внутреннюю подложку, адгезивный слой, который может представлять собой самоклеящийся слой, расположенный между внешней подложкой и внутренней подложкой, второй запечатывающий слой, расположенный на внутренней подложке, второй запечатывающий слой, образующий внутреннюю поверхность крышки, и, необязательно, высвобождающий слой, расположенный между внутренней подложкой и адгезивным слоем и контактирующий с адгезивным слоем. Контейнерный компонент и крышечный компонент термосварены друг с другом по первой и второй запечатывающим поверхностям. Способ включает отсоединение первой части крышечного компонента от остальной второй части крышечного компонента и термосваренного с ней контейнерного компонента путем отделения адгезивного слоя от внутренней подложки или от высвобождающего слоя, если он присутствует, чтобы тем самым открыть упаковку. Способ также включает введение адгезивного слоя в контакт с внутренней подложкой или высвобождающим слоем, если он присутствует, чтобы тем самым повторно запечатать упаковку.

Как будет понятно, настоящее изобретение способно на другие и отличные варианты осуществления, и некоторые его характеристики можно модифицировать в различных аспектах, причем все они не отклоняются от настоящего изобретения. Соответственно, чертежи и описание следует рассматривать как иллюстративные и неограничительные.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - частичный вид предпочтительной многослойной крышки, используемой в предпочтительном варианте осуществления конструкции упаковки в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.2 - частичный вид предпочтительного контейнера, используемого в предпочтительном варианте осуществления конструкции упаковки согласно настоящему изобретению.

Фиг.3 - вид предпочтительной многослойной крышки, иллюстрируя частичное разделение двух частей крышки.

Фиг.4 - перспективный вид предпочтительного варианта осуществления конструкции упаковки согласно настоящему изобретению.

Фиг.5 - частичный вид поперечного сечения конструкции упаковки, взятый вдоль линии 5-5 на фиг. 4.

Фиг.6 - частичный вид поперечного сечения конструкции упаковки, взятый вдоль линии 6-6 на фиг. 4.

Фиг.7 - частичный вид поперечного сечения конструкции упаковки, взятый вдоль линии 7-7 на фиг. 4.

Фиг.8 - частичный вид другой предпочтительной многослойной крышки, используемой в предпочтительном варианте осуществления конструкции упаковки в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.9 - график, иллюстрирующий результаты испытаний прочности на отрыв для предпочтительного самоклеящегося адгезива и нескольких соприкасающихся с ним подложек.

Фиг.10 - график, иллюстрирующий результаты испытаний при изгибе в петлю соединения для предпочтительного самоклеящегося адгезива и нескольких соприкасающихся с ним подложек.

Подробное описание вариантов

Настоящее изобретение предлагает повторно запечатываемую упаковку, которая имеет высокую степень барьерности, является относительно простой по конструкции и изготовлению и может быть легко открыта первоначально и затем надежно герметизирована повторно. В первом предпочтительном варианте осуществления составная упаковка представляет собой конструкцию из крышки и контейнера, которые можно надежно соединять друг с другом, например, путем термосварки, тем самым первоначально запечатывая внутреннее пространство контейнера и его содержимое. Крышка, которая состоит из многослойного материала, после сварного или иного сцепления с контейнером может быть легко открыта, по меньшей мере, частичным разделением крышки на две части вдоль определенной линии раздела многослойного материала, при котором открывается адгезивная в первой части крышки. Другая часть крышки остается сцепленной с контейнером и включает область внутренней подложки или высвобождающего слоя, если он присутствует, открываемую в результате отделения крышки. Две части крышки можно затем повторно совместить и ввести в контакт друг с другом, тем самым эффективно запечатывая контейнер повторно. Конфигурация открытой адгезивной области соответствует и предпочтительно совпадает с конфигурацией открытой области внутренней подложки или высвобождающего слоя, если он присутствует.

Один вариант осуществления настоящего изобретения включает введение высвобождающего слоя в многослойный материал крышки и предпочтительно в непосредственном контакте с самоклеящимся адгезивным слоем. Как далее разъясняется более подробно, использование высвобождающего слоя в многослойной крышке значительно сокращает величину усилия, которое потребовалась бы в противном случае для первоначального открывания герметизированного контейнера при использовании определенных адгезивных материалов или пленок. Эта особенность позволяет легко использовать данную систему упаковки. Введение высвобождающего слоя, описанное в настоящем документе, также создает заданную поверхность разрыва или разделения между частями крышки в процессе первоначального открывания герметизированного контейнера. Создание данной поверхности раздела сокращает вероятность разрыва или непреднамеренного отделения крышки, сохраняя тем самым герметичную целостность крышки. Эти и другие преимущества предпочтительного варианта осуществления многослойных крышек и конструкций упаковки описаны более подробно в настоящем документе.

Для простоты понимания предпочтительный вариант осуществления конструкции упаковки, каждый из различных компонентов примерной крышки и контейнера данной конструкции описаны следующим образом.

Крышка

Термин «крышка» при использовании в настоящем описании означает любой многослойный материал, который используют для покрытия одного или более отверстий или щелей, определенных в соответствующем контейнере, и который можно надежно присоединять к контейнеру, чтобы тем самым закрывать и герметизировать внутреннее пространство контейнера. Предпочтительно, многослойная крышка включает (независимо от любого порядка слоев) внешнюю подложку, слой барьерного материала, адгезивный слой, необязательный высвобождающий слой (который может быть самоклеящимся), внутреннюю подложку и термосвариваемый слой. Можно также использовать необязательный печатный слой. Каждый из данных слоев в предпочтительной многослойной крышке описан следующим образом.

Внешняя подложка крышки

Предпочтительная многослойная крышка включает внешнюю подложку, которая создает опору для крышки и, в частности, для наиболее внешней части крышки в результате первоначального открывания контейнера и, таким образом, по меньшей мере, частичное отделение крышки. Внешняя подложка может быть изготовлена из широкого круга материалов, в число которых входят материалы на основе полиэтилентерефталатной пленки, полиолефиновой пленки или бумага, картон или другие материалы на основе бумаги. Примеры материалов для внешней подложки включают, но не ограничиваются этим, полиэтилентерефталат (PET), полиэтилен (PE), полипропилен (PP), в том числе ориентированный и неориентированный, и их сополимеры. Другой пример потенциально пригодного материала пленки для внешней подложки крышки представляет собой слой из поливинилхлорида (PVC) и его сополимеров. Дополнительные материалы включают, но не ограничиваются этим, поливинилхлорид (PVC) и ортофталевый альдегид (OPA). Для многих применений предпочтительным является PET.

В многослойной крышке можно использовать внешнюю подложку крышки различной толщины. Внешняя подложка может иметь типичную толщину от около 12 до около 60 мкм, и предпочтительная толщина составляет от около 12 до около 25 мкм.

Так как внешняя поверхность внешней подложки будет, вероятно, составлять наиболее внешнюю поверхность крышки, желательно, чтобы материал, выбранный для внешней подложки, по меньшей мере, по данной направленной наружу стороне, проявлял привлекательные характеристики пригодности для печатания.

Пригодность для печатания обычно определяется резкостью и яркостью изображения и сцеплением краски. Резкость тесно связана с поверхностным натяжением на поверхности печати. Сцепление краски часто измеряют при испытании методом петли (заключительное испытание методом FTM21). Как правило, PVC пригоден для печати разнообразными красками, предназначенными для использования с PVC. В большинстве случаев краски имеют водную основу (особенно в США) или предназначены для ультрафиолетовой сушки (особенно в Европе)). Как правило, все полиолефиновые пленки пригодны для печати высыхающими при ультрафиолетовом облучении красками после обработки коронным разрядом на печатном прессе, причем PE лучше, чем PP, главным образом, по сцеплению краски. Для красок на водной основе предпочтительно использовать дополнительную грунтовку или кроющую краску для достижения хорошего сцепления краски.

Как разъясняется в настоящем документе, многослойная крышка может включать необязательный печатный слой, нанесенный на внешнюю поверхность крышки или под внешней подложкой на внутреннюю поверхность внешней подложки.

Слой барьерного материала крышки

Согласно одному варианту осуществления, предпочтительная многослойная крышка включает слой барьерного материала для обеспечения герметичных характеристик крышки и образованной конечной конструкции крышки и контейнера. Как правило, желательно, чтобы барьерный материал проявлял сопротивление переносу или диффузии кислорода через материал. Это особенно желательно в применении для герметичного содержания определенных продуктов питания. Можно использовать широкий ассортимент барьерных материалов для слоя барьерного материала. Выбор барьерного материала (материалов) диктуется, главным образом, степенью требуемой герметичности и, следовательно, содержимым, для хранения которого предназначена герметичная конструкция. Примеры материалов для использования в слое барьерного материала включают, но не ограничиваются этим, поливиниловый спирт (PVOH) и полимеры этилена и винилового спирта (EVOH). Хорошо известным и предпочтительным барьерным материалом является поливинилиденхлорид (PVDC). Предложено также использовать нейлон и различные полимеры на основе нейлона, известные в технике. Также предложено использовать сочетания данных материалов и, в частности, многослойные пленки из данных материалов. Превосходное обсуждение барьерных материалов и их характеристик приведено в патентной публикации США 2004/0033379, которая принадлежит правопреемнику настоящей заявки. Предпочтительные варианты барьерного материала включают PVDC, PVOH, EVOH и их сочетания.

В предпочтительной многослойной крышке обычно используют барьерный материал относительно небольшой толщины. Например, толщина слоя барьерного материала составляет предпочтительно от около 1 до около 5 мкм, и предпочтительнее от около 1 до около 3 мкм.

Как отмечено выше, предпочтительно барьерный материал проявляет относительно низкую кислородопроницаемость. Предпочтительная максимальная кислородопроницаемость составляет приблизительно 50 см³/м²/сутки. Наиболее предпочтительно, если кислородопроницаемость составляет от 0,5 до 7 см³/м²/сутки.

Для определенных применений предложено, что многослойная крышка согласно настоящему изобретению может не содержать барьерный слой. Однако предпочтительный вариант осуществления включает барьерный слой.

Адгезивный слой крышки

Предпочтительная многослойная крышка включает адгезивный слой. В одном варианте осуществления адгезивный слой представляет собой самоклеящийся слой, и этот адгезивный слой образует липкую поверхность, обеспечивающую сцепление с другой соприкасающейся поверхностью. Предпочтительно адгезивный слой должен иметь такие свойства, чтобы сцепление также обеспечивало герметичность или, по меньшей мере, в значительной степени препятствовало потоку воздуха или других веществ через область адгезивного слоя. Адгезивный слой может представлять собой однослойный или многослойный адгезив.

В данном слое можно использовать широкий ассортимент адгезивных материалов при том условии, что их свойства и характеристики соответствуют требованиям получаемой в результате конструкции упаковки. Адгезив может представлять собой термоплавкий самоклеящийся адгезив, например самоклеящийся адгезив на каучуковой основе или на акриловой основе. Адгезив может представлять собой отверждаемый УФ излучением термоплавкий материал. Адгезив может представлять собой термоплавкую композицию на основе каучука, резиновый клей с растворителем, акриловый клей с растворителем или полиуретановый клей с растворителем. Адгезив может иметь эмульсионную основу, например, представлять собой эмульсионный акриловый клей. Как отмечено выше, можно использовать широкий ассортимент адгезивных материалов. Каждый из указанных выше адгезивных материалов предпочтительно находится в виде самоклеящегося адгезива. Широкий выбор разнообразных самоклеящихся адгезивных материалов описан в патентах США№ 5,623,011; 5,830,571 и 6,147,165, которые принадлежат правопреемнику настоящей заявки и включены в данный документ посредством ссылки.

Предпочтительный самоклеящийся адгезив для использования в самоклеящемся слое имеется в продаже под наименованием Fasson S692N. Адгезив S692N представляет собой эмульсионный клей на акриловой основе. Как правило, этот клей представляет собой полимерную смесь мономеров бутилакрилата и 2-этилгексилакрилата с различными повышающими адгезивность веществами и используемыми в технологии кислотами. Другие предпочтительные самоклеящиеся материалы включают, но не ограничиваются этим, эмульсионные акриловые клеи и эмульсионные термоплавкие клеи на основе каучука.

Толщина самоклеящегося слоя обычно составляет от около 3 до около 40 мкм и предпочтительно от около 12 до около 20 мкм. Однако следует понимать, что настоящее изобретение включает многослойные крышки, толщина которых больше или меньше, чем данные величины толщины самоклеящегося слоя.

Высвобождающий слой крышки

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, многослойная крышка включает высвобождающий слой. Высвобождающий слой предпочтительно расположен в непосредственном контакте с самоклеящимся адгезивным слоем в многослойной крышке. Наиболее предпочтительно, высвобождающий слой расположен между самоклеящимся адгезивным слоем и внутренней подложкой. Высвобождающий слой создает высвобождающую поверхность, которая, как отмечено выше, непосредственно прилегает к самоклеящемуся адгезивному слою и находится с ним в контакте.

Известно широкое разнообразие высвобождающих материалов, в том числе тех, которые обычно используют для самоклеящихся лент и этикеток, включая кремнийорганические соединения, алкиды, стеариловые производные виниловых полимеров (например, поливинилстеарилкарбамат), стеарат трихлорида хрома, стеарамиды и т.п. Также известны высвобождающие прокладки с фторуглеродым полимерным покрытием, но являются относительно дорогостоящими. Для большинства применений самоклеящихся адгезивных материалов в настоящее время наиболее часто используют материалы на основе кремнийорганических соединений. Высвобождающие покрытия на основе кремнийорганических соединений легко снимать как с высокой, так и с низкой скоростью отрыва, что делает их пригодными для разнообразных способов и применений.

Известные системы высвобождающих покрытий на основе кремнийорганических соединений состоят из реакционноспособного кремнийорганического полимера, например органополисилоксана (его часто называют «полисилоксан» или просто «силоксан»), сшивающего агента и катализатора. После нанесения на соседний слой или другую подложку покрытие обычно должно быть обработано для сшивки цепей кремнийорганического полимера под действием нагревания или облучения (например, облучения ультрафиолетовым светом или пучком электронов).

В зависимости от способа их нанесения, известны три основных типа кремнийорганических высвобождающих покрытий, используемых в промышленности самоклеящихся адгезивных материалов: эмульсионные покрытия на основе растворителей, водоэмульсионные и не содержащие растворителей покрытия. Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки. Содержащие растворители кремнийорганические высвобождающие покрытия широко использовали, но вследствие содержания в них углеводородных растворителей их применение в последние годы постепенно снижается вследствие постоянно ужесточающихся правил о загрязнении воздуха, высокого энергопотребления и высокой стоимости. Действительно, энергопотребление утилизации растворителей или сжигания обычно превосходит энергопотребление производства самого покрытия.

Водоэмульсионные кремнийорганические высвобождающие системы также хорошо известны в качестве содержащих растворители систем и используются в разнообразных самоклеящихся изделиях, включая ленты, напольные плитки и виниловые настенные покрытия. Однако их использование ограничено проблемами, связанными с их нанесением на бумажные подложки. Вода приводит к набуханию волокон бумаги, разрушая устойчивость размеров высвобождающей подкладки и вызывая скручивание листов и последующие технологические трудности.

Не содержащие растворителей кремнийорганические высвобождающие покрытия в последние годы применялись все больше и в настоящее время представляют основной сегмент рынка кремнийорганических высвобождающих покрытий. Как и другие кремнийорганические покрытия, они требуют отверждения после нанесения на гибкую подложку. При отверждении образуется сшитая пленка, которая препятствует проникновению самоклеящегося адгезива.

Информационные описания различных высвобождающих материалов, их характеристики и введение в многослойные конструкции представлены в патентах США№ 5,728,469 и 6,486, 267, а также в опубликованной патентной заявке США 2005/0074549, которые принадлежат правопреемнику настоящей заявки. Также предложено использовать различные известные в технике виды воска в качестве антиадгезива или вводить их в высвобождающий слой.

Предпочтительно в многослойных крышках используют относительно тонкие высвобождающие слои. Например, типичная толщина высвобождающего слоя составляет от около 1 до около 4 мкм. Предпочтительно толщина высвобождающего слоя составляет от около 1 до около 2 мкм.

Внутренняя подложка крышки

Предпочтительная многослойная крышка включает внутреннюю подложку. Внутренняя подложка создает опору для многослойной крышки и, в частности, для слоев, расположенных рядом с внутренней подложкой. Примеры материалов для внутренней подложки включают описанные в настоящем документе для внешней подложки. Кроме того, может быть предпочтительным использование материала на основе двуосно-ориентированного полипропилена (BOPP). Эти материалы обеспечивают сокращение затрат, потому что они имеют относительно невысокую стоимость, а также они обладают достаточной жесткостью для хорошего распределения. Другим предпочтительным материалом для использования в слое внутренней подложки является полиэтилентерефталат (PET). Отмеченные выше полимерные материалы PVC и OPA могут также быть пригодными для использования в этом слое.

Толщина внутренней подложки составляет обычно от около 12 до около 60 мкм и предпочтительно от около 12 до около 25 мкм. Настоящее изобретение включает использование толщины, которая меньше или больше, чем данные значения толщины.

Внутренняя подложка может необязательно включать способствующий скольжению материал внутри или на поверхности. Слой данного материала при его введении в качестве отдельного покрытия может быть очень тонким, предпочтительно около 1 мкм толщиной и может содержать, например, кремнийорганические способствующие скольжению вещества.

Термосвариваемый слой крышки

Предпочтительная многослойная крышка включает термосвариваемый слой. Предпочтительно термосвариваемый слой расположен вдоль обратной стороны или внутренней поверхности многослойной крышки, которая соприкасается с соответствующей лицевой стороной контейнера при запечатывающем сцеплении крышки с контейнером.

Термосвариваемый слой представляет собой слой, который активируется при нагревании, что позволяет присоединять слой к пластмассовой подложке. Материалы для термозапечатывающего слоя включают, но не ограничиваются этим, следующие пленкообразующие материалы, используемые индивидуально и в сочетании, например полиэтилен, полученные с металлоценовыми катализаторами полиолефины, синдиотактический полистирол, синдиотактический полипропилен, циклические полиолефины, сополимер этилена и метилакриловой кислоты, сополимер полиэтилена и этилакрилата, сополимер полиэтилена и метилакрилата, сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола, сополимер этилена и винилового спирта, сополимер этилена и винилацетата, нейлон, полибутилен, полистирол, полиуретан, полисульфон, поливинилиденхлорид, полипропилен, поликарбонат, полиметилпентен, сополимер стирола и малеинового ангидрида, сополимер стирола и акрилонитрила, иономеры на основе солей натрия или цинка сополимера этилена и метакриловой кислоты, полиметилметакрилаты, целлюлозные пластмассы, фторопласты, полиакрилонитрилы и термопластичные сложные полиэфиры. В термозапечатывающем слое используют предпочтительно PE, предпочтительнее смесь PE и EVA, например смесь PE и EVA с особыми высвобождающими и антистатическими добавками. Другим предпочтительным материалом для использования в термозапечатывающем слое является модифицированный гликолем полиэтилентерефталат (PETG). Наиболее предпочтительным материалом для термозапечатывающего слоя является линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE).

Толщина термозапечатывающего слоя может изменяться согласно требованиям конструкции упаковки. Как правило, толщина этого слоя составляет от около 15 до около 90 мкм и предпочтительно от около 30 до около 60 мкм.

Термосвариваемый слой предназначен для активации при температурах, известных специалистам в данной области техники. Хотя термосвариваемый слой можно активировать при меньших температурах, чем предусмотрены для активации, термосвариваемый слой предназначен для активации при определенных температурах в зависимости от материала подложки. Предпочтительно, термосвариваемый слой активируют при температурах от около 90ºC до около 150ºC, предпочтительнее термосвариваемый слой активируют при температурах от около 110ºC до около 140ºC, и наиболее предпочтительно термосвариваемый слой активируют при температурах от около 120ºC до около 130ºC. Предпочтительно также прилагать давление к соответствующим поверхностям в процессе термогерметизации.

Печатный слой крышки

Необязательный печатный слой может быть нанесен на описанную выше внешнюю подложку крышки. Печатный слой служит для приема и удержания одной или более красок, нанесенных на печатный слой. Краска (краски) создают печатные элементы или другие знаки для многослойной крышки и конструкции упаковки. Печатный слой можно создавать для широкого ассортимента материалов, обычно известных специалистам в данной области техники. Например, разнообразные материалы на основе поливинилового спирта (PVA) и целлюлозы можно использовать для печатного слоя.

Печатный слой имеет толщину, составляющую обычно от около 3 до около 20 мкм и предпочтительно от около 3 до около 8 мкм.

Предпочтительные аспекты крышки

Другой значительной особенностью предпочтительного варианта осуществления многослойной крышки является возможность разреза, надреза или прорези, по меньшей мере, термозапечатывающего слоя крышки. Предпочтительно разрез, надрез или прорезь проходит через термосвариваемый слой, внутреннюю подложку многослойной крышки и высвобождающий слой. Разрез, надрез или прорезь, которые могут быть проштампованы в виде сплошной или перфорированной линии, предпочтительно проходят, по меньшей мере, по части и предпочтительнее по всему периметру крышки таким образом, чтобы соответствовать периферической области, определенной вокруг отверстия контейнера. Этот разрез с