Отделяемый герметизирующий материал для упаковки, содержащий смеси наполненных термопластов

Отделяемый герметизирующий материал для упаковки, содержащий смеси наполненных термопластов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

В настоящей заявке испрашивается конвенционный приоритет на основании временной патентной заявки США 12/983,732, поданной 3 января 2011, полное содержание которой вводится здесь ссылкой.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к упаковкам, которые содержат отделяемый герметизирующий материал и, в частности, настоящее изобретение относится к композициям и способам формирования таких отделяемых герметизирующих материалов.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Упаковка - это важный элемент, обеспечивающий сохранность, продажи и продвижение многих товаров. Упаковка широко применяется, например, для пищевых продуктов, медицинских приборов, электронных компонентов, промышленных продуктов, товаров личной гигиены, продуктов для домашних животных, предметов коллекционирования, ювелирных изделий и т.п. Упаковка для разных товаров имеет свои особенности. Например, для медицинских и пищевых продуктов часто необходимо герметичное запечатывание для исключения загрязнения этих продуктов, находящихся в упаковке.

Для пищевых продуктов предъявляются особенно строгие требования к упаковке, которая должна обеспечивать свежесть продуктов и достаточно длительный срок хранения. Также строгие требования предъявляются к упаковке некоторых медицинских приборов и устройств для сохранения их стерильности. В таких применениях часто используется вакуумная упаковка или упаковка, заполненная газом, с последующим герметичным запечатыванием. Хотя обязательным требованием является эффективность упаковки изделий, однако различные эстетические характеристики упаковки также важны. Например, внешний вид упаковки очень важен для привлечения покупателей. Кроме того, важны также функциональные характеристики упаковки, такие как возможность многократного открытия/закрытия, легкость вскрытия упаковки и т.п. Во многих таких применениях возможность легкого вскрытия упаковки будет зависеть от механических характеристик запечатанного шва. Кроме того, способность запечатываемого материала эффективно передавать тепло (теплопроводность) обеспечивает существенное снижение времени выдерживания при запечатывании (термосварке), в результате чего повышается производительность и снижается расход энергии при выполнении процессов запечатывания.

В одной из технологий упаковки используется отделяемый герметизирующий материал. Когда открывают упаковку с отделяемым герметизирующим материалом, слой этого материала может отделяться от подложки. В этом случае желательно, чтобы такое отделение можно было осуществлять с небольшой и примерно постоянной силой отрыва. Эластичность разделяемого запечатанного шва предотвращает его повреждение при изгибных деформациях и в процессе стандартных операций с упаковкой. В некоторых известных технических решениях разделяемые запечатанные швы имеют многослойную конструкцию. Примеры упаковок, в которых используются такие запечатанные швы, включают вертикально стоящие пакеты, "пакеты в оболочке", блистерные упаковки, внешние обертки и т.п. Хотя некоторые из таких упаковок с разделяемыми запечатанными швами имеют достаточно хорошие характеристики, однако трудно создать подходящие упаковки, в которых будут обеспечиваться герметичные швы, не допускающие протеканий, даже при возникновении морщин, складок и сгибов, и в то же время они могут быть легко вскрыты пользователем. Кроме того, такие известные технологии упаковок с разделяемыми запечатанными швами, как правило, работают в сравнительно узких диапазонах температур и в частности в узких диапазонах температур термосварки. Узкие диапазоны температур термосварки приводят к дефектам упаковки. Например, при температурах, находящихся в нижней части рабочего диапазона, могут формироваться протекающие швы (негерметичное запечатывание). При температурах, находящихся в верхней части рабочего диапазона, формируются швы, которые трудно разделять, и они могут разрываться при разделении.

Соответственно, существует потребность в улучшенных упаковках с разделяемыми запечатанными швами, которые противостоят протеканиям за счет заполнения пустот в пленочном шве, обеспечивают герметичный запечатанный шов, легко вскрываются и допускают широкий диапазон рабочих температуры запечатывания швов без потери со временем функциональных характеристик шва.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение направлено на решение одной или нескольких проблем известных технических решений, и в одном из его вариантов предлагается упаковка, содержащая часть с разделяемым запечатанным швом. Разделяемая часть запечатанного шва содержит первый герметизирующий слой и второй герметизирующий слой, так что первый герметизирующий слой взаимодействует со вторым герметизирующим слоем для формирования разделяемого запечатанного шва. Первый герметизирующий слой содержит термопластичный полимер, органоглину, диспергированнную в термопластичном полимере, и дополнительную добавку, содержащую неорганический наполнитель, такой как карбонат кальция, диспергированный в термопластичном полимере. Совместное содержание органоглины и дополнительного наполнителя (например, карбоната кальция) находится в диапазоне от примерно 10 вес.% до примерно 35 вес.% от общего веса термопластичного полимера вместе с органоглиной и дополнительным наполнителем (например, карбонатом кальция). Органоглина присутствует в количестве от 5 вес.% до 20 вес.% от общего веса термопластичного полимера вместе с органоглиной и дополнительным наполнителем (например, карбонатом кальция). Неорганический наполнитель, такой как карбонат кальция, присутствует в количестве от 6 вес.% до 25 вес.% от общего веса термопластичного полимера вместе с органоглиной и дополнительным наполнителем (например, карбонатом кальция). Первый герметизирующий слой имеет герметизирующую поверхность, причем разделяемый запечатанный шов характеризуется силой отрыва, величина которой находится в диапазоне от 0,5 фунта до 5 фунтов на один дюйм ширины запечатанного шва. В другом варианте предлагается упаковка, содержащая отделяемые герметизирующие структуры по настоящему изобретению. Упаковка по настоящему изобретению содержит контейнер и часть с разделяемым запечатанным швом, прикрепленную к контейнеру. Указанная часть с разделяемым запечатанным швом содержит первый герметизирующий слой и второй герметизирующий слой, так что первый герметизирующий слой взаимодействует со вторым герметизирующим слоем для формирования разделяемого запечатанного шва. Первый герметизирующий слой содержит термопластичный полимер, органоглину, диспергированнную в термопластичном полимере, и дополнительную добавку, содержащую неорганический наполнитель, такой как карбонат кальция, диспергированный в термопластичном полимере. Совместное содержание органоглины и дополнительного наполнителя (например, карбоната кальция) находится в диапазоне от примерно 10 вес.% до примерно 35 вес.% от общего веса термопластичного полимера вместе с органоглиной и дополнительным наполнителем (например, карбонатом кальция). Органоглина присутствует в количестве от 5 вес.% до 20 вес.% от общего веса термопластичного полимера вместе с органоглиной и дополнительным наполнителем (например, карбонатом кальция). Неорганический наполнитель, такой как карбонат кальция, присутствует в количестве от 6 вес.% до 25 вес.% от общего веса термопластичного полимера вместе с органоглиной и карбонатом кальция. Первый герметизирующий слой имеет герметизирующую поверхность, причем разделяемый запечатанный шов характеризуется силой отрыва, величина которой находится в диапазоне от 0,5 фунта до 5 фунтов на один дюйм ширины запечатанного шва. Еще в одном варианте осуществления изобретения предлагается упаковка, содержащая часть с разделяемым запечатанным швом. Часть с разделяемым запечатанным швом содержит герметизирующую структуру в соответствии с формулой 1:

L 1 / … / L n / P       ( 1 )

где P - первый герметизирующий слой, L₁-L_n - слои внутри основания, на котором расположен герметизирующий слой, и n - целое число, указывающее количество слоев в основании. Часть с разделяемым запечатанным швом содержит также подложку, с которой взаимодействует первый герметизирующий слой для формирования разделяемого запечатанного шва, причем первый герметизирующий слой содержит: термопластичный полимер, органоглину, диспергированнную в термопластичном полимере, и дополнительную добавку, содержащую неорганический наполнитель, такой как карбонат кальция, диспергированный в термопластичном полимере. Совместное содержание органоглины и дополнительного наполнителя (например, карбоната кальция) находится в диапазоне от примерно 10 вес.% до примерно 35 вес.% от общего веса термопластичного полимера вместе с органоглиной и дополнительным наполнителем (например, карбонатом кальция). Органоглина присутствует в количестве от 5 вес.% до 20 вес.% от общего веса термопластичного полимера вместе с органоглиной и дополнительным наполнителем (например, карбонатом кальция). Неорганический наполнитель, такой как карбонат кальция, присутствует в количестве от 6 вес.% до 25 вес.% от общего веса термопластичного полимера вместе с органоглиной и карбонатом кальция. Первый герметизирующий слой имеет герметизирующую поверхность, причем разделяемый запечатанный шов характеризуется силой отрыва, величина которой находится в диапазоне от 0,5 фунта до 5 фунтов на один дюйм ширины запечатанного шва.

Еще в одном варианте осуществления изобретения предлагается упаковка, содержащая часть с разделяемым запечатанным швом. Часть с разделяемым запечатанным швом содержит герметизирующую структуру в соответствии с формулой 2:

L 1 / … / L n / P / L f       ( 2 )

где P - первый герметизирующий слой, L₁-L_n - слои внутри основания, на котором расположен герметизирующий слой, L_f - дополнительный слой, расположенный поверх первого герметизирующего слоя, и n - целое число, указывающее количество слоев в основании. Часть с разделяемым запечатанным швом содержит также подложку, с которой взаимодействует первый герметизирующий слой для формирования разделяемого запечатанного шва. Первый герметизирующий слой содержит термопластичный полимер, органоглину, диспергированнную в термопластичном полимере, и дополнительную добавку, содержащую неорганический наполнитель, такой как карбонат кальция, диспергированный в термопластичном полимере. Совместное содержание органоглины и дополнительного наполнителя (например, карбоната кальция) находится в диапазоне от примерно 10 вес.% до примерно 35 вес.% от общего веса термопластичного полимера вместе с органоглиной и дополнительным наполнителем (например, карбонатом кальция). Органоглина присутствует в количестве от 5 вес.% до 20 вес.% от общего веса термопластичного полимера вместе с органоглиной и дополнительным наполнителем (например, карбонатом кальция). Неорганический наполнитель, такой как карбонат кальция, присутствует в количестве от 6 вес.% до 25 вес.% от общего веса термопластичного полимера вместе с органоглиной и карбонатом кальция. Первый герметизирующий слой имеет герметизирующую поверхность, причем разделяемый запечатанный шов характеризуется силой отрыва, величина которой находится в диапазоне от 0,5 фунта до 5 фунтов на один дюйм ширины запечатанного шва.

Еще в одном варианте осуществления изобретения предлагается композиция для формирования отделяемого герметизирующего слоя. Композиция содержит маточную смесь органоглины и маточную смесь карбоната кальция с термопластичным полимером (полимерами). Герметизирующие системы для упаковки, сформированные из таких композиций, используют синергетический эффект входящих в них компонентов, обеспечивают хорошее разделение запечатанного шва для широкого диапазона температур термосварки, имеют повышенную удельную теплопроводность и улучшенную степень уплотнения. Кроме того, такие композиции (в особенности композиции, обеспечивающие легкое разделение запечатанного шва) имеют существенно улучшенные характеристики старения, то есть, характеристики разделения запечатанного шва мало изменяются со временем, в отличие от полибутиленовых систем разделяемых швов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигура 1A - схематический вид сечения однослойной герметизирующей структуры, содержащей органоглину и неорганический наполнитель, такой как добавки на основе карбоната кальция.

Фигура 1B - схематический вид сечения двухслойной структуры, содержащей внешний герметизирующий слой с органоглиной и дополнительной добавкой.

Фигура 1C - схематический вид сечения трехслойной структуры, содержащей внешний герметизирующий слой с органоглиной и дополнительной добавкой.

Фигура 1D - схематический вид сечения пятислойной структуры, содержащей внешний герметизирующий слой с органоглиной и дополнительной добавкой.

Фигура 1E - схематический вид сечения трехслойной структуры, содержащей внутренний герметизирующий слой с органоглиной и дополнительной добавкой.

Фигура 2A - схематический вид сечения упаковки типа пакета, в которой используется один из вариантов разделяемой герметизирующей структуры по настоящему изобретению.

Фигура 2B - вид сбоку упаковки типа пакета, показанной на фигуре 2A.

Фигура 2C - вид сбоку упаковки типа пакета с использованием герметизирующей структуры, показанной на фигуре 1E.

Фигура 3A - схематический вид сечения одного из предпочтительных вариантов, в котором подложка содержит второй герметизирующий слой.

Фигура 3B - схематический вид сечения одного из вариантов, в котором подложка содержит второй герметизирующий слой с разделяемым запечатанным швом, сформированным между первым герметизирующим слоем и вторым герметизирующим слоем.

Фигура 4A - схематический вид сечения упаковки типа стаканчика, в которой используется один из вариантов разделяемой герметизирующей структуры по настоящему изобретению.

Фигура 4B - схематический вид сечения блистерной упаковки, в которой используются разделяемые герметизирующие структуры по настоящему изобретению и ряд чашеобразных углублений.

Фигура 5 - схемы, иллюстрирующие способ обработки и получения слоев герметизирующих материалов по настоящему изобретению для формирования упаковки.

Фигура 6 - графики изменения прочности на отрыв в зависимости от температуры термосварки при получении запечатанных швов из композиции термопластичный полимер/карбонат кальция и композиции термопластичный полимер/органоглина.

Фигура 7 - графики изменения прочности на отрыв в зависимости от температуры термосварки при получении запечатанных швов из композиций, содержащих разные количества органоглины и карбоната кальция.

Фигура 8 - графики изменения прочности на отрыв в зависимости от температуры термосварки при получении запечатанных швов из композиций, содержащих органоглину и высокие уровни содержания карбоната кальция.

Фигура 9 - графики изменения прочности на отрыв в зависимости от температуры термосварки при получении запечатанных швов из композиций, содержащих органоглину и металлоценовый линейный полиэтилен низкой плотности.

Фигура 10 - схема способа испытаний уплотнений, в котором определяется крутизна характеристик уплотнения и максимальная толщина полной герметизации.

Фигура 11 - график изменения площади незапечатанной зоны в зависимости от толщины инородного тела, используемого для определения крутизны характеристики уплотнения и максимальной толщины полной герметизации в способе испытаний уплотнений.

Фигура 12A - графики изменения площади незапечатанной зоны в зависимости от толщины инородного тела для разных комбинаций полимер/органоглина/карбонат кальция.

Фигура 12B - крутизна характеристики уплотнения для разных композиций пленки.

Фигуры 13A, 13B - графики изменения G' и G'' в зависимости от частоты (a_Tω) для разных композиций.

Фигура 14А - график изменения крутизны характеристики уплотнения в зависимости от величины G'/a_Tω.

Фигура 14B - график изменения максимальной толщины полной герметизации в зависимости от величины G'/a_Tω.

Фигура 15 - график изменения отношения G'/a_Tω и крутизны характеристики уплотнения для разных образцов.

Фигуры 16A-16D - графики изменения теплового потока в зависимости от температуры для разных композиций пленки.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже будут подробно описаны композиции, варианты и способы, являющиеся предпочтительными по настоящему изобретению, которые представляют собой лучшие варианты осуществления изобретения, известные заявителям на данный момент. Фигуры необязательно выполнены с соблюдением масштаба. Однако следует понимать, что описанные варианты осуществления изобретения - это всего лишь примеры, которые могут быть реализованы в различных формах. Поэтому конкретные детали, раскрытые в настоящем описании, не должны рассматриваться как ограничения; они всего лишь используются для иллюстрации особенностей изобретения и являются указаниями для специалистов в данной области техники в отношении различных возможностей применения настоящего изобретения.

За исключением примеров или других случаев, в которых четко указано иное, все количественные величины, приведенные в настоящем описании в отношении количеств материала или условий реакции и/или применения должны пониматься как "примерно". Предпочтительным является указание диапазонов изменения количественных величин. Также, если в явной форме не указано иное, процентное содержание и относительные величины относятся к весовым соотношениям; термин "полимер" включает "олигомер", "сополимер", "терполимер" и т.п.; указание группы или класса материалов, подходящих или предпочтительных для заданной цели в связи с настоящим изобретением, подразумевает, что смеси любых нескольких конкретных материалов, входящих в эту группу или в этот класс, в равной степени являются подходящими или предпочтительными; указание компонентов в форме химических соединений относится к этим компонентам в момент их добавления в любую комбинацию, указанную в настоящем описании, и совершенно не исключает химические реакции между компонентами смеси после их перемешивания; первое описание сокращения или аббревиатуры относится ко всем последующим указаниям в настоящем описании этого сокращения или аббревиатуры и применяется с соответствующими изменениями к обычным грамматическим формам первоначально описанных сокращений и аббревиатур; и, если в явной форме не указано иное, измерения характеристик осуществляют с использованием тех же методик, которые указывались ранее или позднее для этих характеристик.

Следует также понимать, что настоящее изобретение не ограничивается конкретными нижеописанными вариантами его осуществления и способами, поскольку конкретные компоненты и/или условия, конечно же, могут варьироваться. Терминология в настоящей заявке используется только для целей описания конкретных вариантов осуществления изобретения и никоим образом не ограничивает объем изобретения.

Необходимо иметь в виду, что указания форм единственного числа, используемые в описании и в прилагаемой формуле, включают также и формы множественного числа, если иное не следует явно из контекста. Например, указание компонента в единственном числе подразумевает также несколько таких компонентов.

Если в заявке встречается ссылка на публикации, то полное содержание таких публикаций включается в настоящую заявку для более полного описания предшествующего уровня в области техники, к которой относится изобретение.

Термин "органоглина", как он используется в настоящем описании, означает глину, модифицированную органическим веществом. Как правило, такая модификация делает глину боле совместимой и, соответственно, более подходящей для смешивания с полимерами.

Термины "слои глины", "пластинки глины", как они используются в настоящем описании, означают отдельные слои слоистого материала, такого как смектит.

Термин "расслоившаяся органоглина", как он используется в настоящем описании, означает, что по меньшей мере часть органоглины содержит множество пластинок, расстояние между которыми больше расстояния между пластинками в немодифицированной глине, и по меньшей мере часть пластинок не параллельны друг другу. В типичной немодифицированной глине соседние пластинки стремятся установиться параллельно друг другу. Обычно среднее расстояние между пластинками расслоившейся органоглины превышает примерно 20 ангстрем. Глины со средним расстоянием между пластинками, превышающим примерно 100 нм, считаются полностью расслоившимися. Необходимо также понимать, что отдельные слои пластинок органоглины могут соединяться с другими слоями для формирования объединений (агломератов) слоев. Такие агломераты характеризуются максимальной протяженностью (размером) в пространстве. Информация о размерах агломератов в полимерной матрице может быть получена с помощью сканирующего электронного микроскопа или оптического микроскопа, и максимальный пространственный размер используется для представления распределения органоглины в полимере и в смеси полимеров. Большая величина максимального пространственного размера свидетельствует о хорошем распределении органоглины. Величина среднего максимального пространственного размера находится в диапазоне от 1 нм до 100 мкм. Предпочтительно средний максимальный пространственный размер находится в диапазоне от 1 нм до 100 нм. В другом предпочтительном варианте средний максимальный пространственный размер находится в диапазоне от 1 нм до 1000 нм. Еще в одном варианте поперечный размер находится в диапазоне от 1 мкм до 100 мкм.

Термин "чистый полимер" или "смесь чистых полимеров", как они используются в настоящем описании, относится к термопластичному полимеру или к различным видам смесей термопластичных полимеров, которые не содержат неорганические наполнители.

Термин "разделяемый запечатанный шов", как он используется в настоящем описании, означает запечатанный шов, для вскрытия которого необходимо приложить силу отрыва в диапазоне от 0,5 фунта до 5 фунтов на дюйм ширины образца. Обычно верхний предел не превышает 5 фунтов на дюйм ширины образца. Верхний предел может быть меньше 4 фунтов на дюйм ширины образца или меньше прочности на разрыв пленочной подложки.

Термин "сила отрыва", как он используется в настоящем описании, означает силу, необходимую для разделения двух слоев, в соответствии со стандартом ASTM F-88, содержание которого вводится здесь ссылкой. Например, это может быть сила, необходимая для разделения двух слоев шириной один дюйм, если их тянуть в сторону друг от друга.

Термин "температура начала сваривания (шва)", как он используется в настоящем описании, относится к самой низкой температуры, при которой формируется запечатанный шов, характеризующийся силой отрыва порядка 0,5 фунта на дюйм. В частности, температура начала сваривания - это температура поверхности (обычно металла), находящейся в контакте со слоем или слоями, которые должны быть сварены. В некоторых вариантах время контакта указанной поверхности со слоем (слоями) находится в диапазоне от примерно 0,1 сек до примерно 2 сек при давлении от 5 psi до 1200 psi.

Термин "диапазон температур разделяемого запечатанного шва", как он используется в настоящем описании, означает диапазон температур, при которых формируется запечатанный шов между двумя материалами, так что сила отрыва, обеспечивающая отрыв пленок друг от друга, находится в диапазоне от 0,5 фунта до 5 фунтов на один дюйм ширины образца.

Термин "температура термосварки", как он используется в настоящем описании, означает температуру, при которой между двумя материалами формируется запечатанный шов.

Термины "крутизна характеристики уплотнения" и "максимальная толщина полной герметизации", как они используются в настоящем описании, означают следующее. В способе испытаний уплотнения с помощью плоской проволоки, имеющей некоторую толщину (толщина инородного тела), формируется зазор в зоне запечатывания для моделирования ситуации случайного попадания инородного тела в зону запечатывания или возле нее в процессе термосварки (фигура 10). Незапечатанную зону измеряют с помощью оптического микроскопа. Чем меньше измеренная площадь незапечатанной зоны, тем лучше степень уплотнения, обеспечивающего герметичный запечатанный шов. Площадь незапечатанной зоны наносится на график зависимости от толщины инородного тела. Точки измерений аппроксимируются линейным графиком (например, с использованием способа наименьших квадратов), имеющим наклон (крутизну), который указывается как крутизна характеристики уплотнения. Максимальная толщина полной герметизации равна толщине инородного тела для нулевой незапечатанной зоны. Чем больше максимальная толщина полной герметизации, тем выше уплотняющая способность материала.

В одном из вариантов осуществления изобретения обеспечивается разделяемая герметизирующая конструкция. Такая разделяемая герметизирующая конструкция представляет собой улучшение конструкций, раскрытых в документе US 2008/0118688, полное содержание которого вводится здесь ссылкой. Часть с разделяемым запечатанным швом содержит первый герметизирующий слой и второй герметизирующий слой, так что первый герметизирующий слой взаимодействует со вторым герметизирующим слоем для формирования разделяемого запечатанного шва. Первый герметизирующий слой содержит термопластичный полимер или смесь термопластичных полимеров, органоглину, диспергированнную в термопластичном полимере или в смеси термопластичных полимеров, и неорганическую добавку, такую как карбонат кальция, диспергированную в термопластичном полимере или в смеси термопластичных полимеров.

При совместном использовании органоглины и карбоната кальция возникает синергетический эффект, так что первый герметизирующий слой формирует разделяемый запечатанный шов, когда сваривают первый и второй герметизирующие слои. В частности, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения формируются разделяемые запечатанные швы, которые разделяются с использованием механизма разрушения клеящего материала типа A (см. заявку US 2008/0118688, содержание которой вводится здесь ссылкой). В одном из предпочтительных вариантов разделяемые запечатанные швы, сформированные по настоящему изобретению, имеют прочность на отрыв от 0,5 фунта до 5 фунтов на один дюйм ширины образца. В другом предпочтительном варианте разделяемые запечатанные швы, сформированные по настоящему изобретению, имеют прочность на отрыв от 1,0 фунта до 4,5 фунта на один дюйм ширины образца. Еще в одном предпочтительном варианте разделяемые запечатанные швы, сформированные по настоящему изобретению, имеют прочность на отрыв от 1,0 фунта до 4,0 фунта на один дюйм ширины образца.

Разделяемые запечатанные швы, сформированные по настоящему изобретению, характеризуются прочностью запечатанного шва, как это определяется в стандарте ASTM F 88. Прочность запечатанного шва испытывают и измеряют сразу же после формирования шва. В предпочтительном варианте прочность запечатанного шва измеряют в течение одной минуты после охлаждения полученного шва до комнатной температуры. В одном из предпочтительных вариантов разделяемые запечатанные швы имеют прочность на отрыв от 0,5 фунта до 5 фунтов. В другом предпочтительном варианте разделяемые запечатанные швы имеют прочность на отрыв от 1 фунта до 3,5 фунтов.

Разделяемые запечатанные швы по настоящему изобретению также характеризуются крутизной характеристики уплотнения и максимальной толщиной полной герметизации (толщиной инородного тела). В одном из предпочтительных вариантов величина крутизны характеристики уплотнения не превышает 0,0032. В другом предпочтительном варианте величина крутизны характеристики уплотнения находится в диапазоне от 0,001 до 0,0032. Еще в одном предпочтительном варианте величина крутизны характеристики уплотнения находится в диапазоне от 0,0026 до 0,0032. Еще в одном предпочтительном варианте величина крутизны характеристики уплотнения находится в диапазоне от 0,0025 до 0,003. Еще в одном предпочтительном варианте величина крутизны характеристики уплотнения находится в диапазоне от 0,0027 до 0,003. Обычно максимальная толщина полной герметизации превышает 5 мкм. В одном из предпочтительных вариантов максимальная толщина полной герметизации находится в диапазоне от 5 микрон до 400 микрон. В одном из предпочтительных вариантов максимальная толщина полной герметизации находится в диапазоне от 5 микрон до 300 микрон.

Как указывается в заявке US 2008/0118688, органоглина является существенным компонентом композиции герметизирующего материала для разделяемого запечатываемого шва. Следует отметить, что без органоглины карбонат кальция не обеспечивает получения разделяемого запечатанного шва. Кроме того, в случае совместного использования органоглины и карбоната кальция требуется меньше органоглины для получения высококачественного разделяемого запечатанного шва. Поскольку органоглина относительно дорогой компонент по сравнению с карбонатом кальция, то при совместном использовании органоглины и карбоната кальция существенно снижаются расходы на материалы. Совместное содержание органоглины и карбоната кальция находится в диапазоне от примерно 10 вес.% до примерно 35 вес.% от общего веса термопластичного полимера вместе с органоглиной и карбонатом кальция. Органоглина присутствует в количестве от 5 вес.% до 20 вес.% от общего веса термопластичного полимера вместе с органоглиной и карбонатом кальция. Карбонат кальция присутствует в количестве от 6 вес.% до 25 вес.% от общего веса термопластичного полимера вместе с органоглиной и карбонатом кальция. В некоторых предпочтительных вариантах отношение карбоната кальция к органоглине находится в диапазоне от 0,4 до 2,5. Первый герметизирующий слой имеет герметизирующую поверхность, которая взаимодействует с поверхностью второго герметизирующего слоя для формирования разделяемого запечатанного шва. Разделяемый запечатанный шов характеризуется силой отрыва в диапазоне от 0,5 фунта до 5 фунтов на дюйм ширины запечатанного шва.

В одном из вариантов герметизирующая поверхность может формироваться в разделяемый запечатанный шов при всех температурах, находящихся в диапазоне температур формирования разделяемого запечатанного шва, то есть, от температуры начала сваривания до температуры, которая по меньшей мере на 50°F выше температуры начала сваривания. В одном из предпочтительных вариантов температура формирования разделяемого запечатанного шва находится в диапазоне от температуры начала сваривания до температуры, которая по меньшей мере на 75°F выше температуры начала сваривания. В другом предпочтительном варианте температура формирования разделяемого запечатанного шва находится в диапазоне от температуры начала сваривания до температуры, которая по меньшей мере на 100°F выше температуры начала сваривания. Обычно для применений в упаковке температура начала сваривания находится в диапазоне от примерно 170°F до примерно 420°F. В одном из предпочтительных вариантов температура начала сваривания находится в диапазоне от примерно 170°F до примерно 350°F. В другом предпочтительном варианте температура начала сваривания находится в диапазоне от примерно 170°F до примерно 270°F. Вышеуказанные граничные величины диапазонов температур могут варьироваться в зависимости от теплового сопротивления внешних слоев. Например, когда в качестве внешнего слоя используется пленка из полиэтилена повышенной плотности, верхняя граница температуры сваривания равна примерно 270°F; если же в качестве верхнего слоя используется пленка из ориентированного полиэфира, верхняя граница температуры сваривания равна примерно 420°F.

В общем случае отделяемые герметизирующие структуры представляют собой многослойные структуры, которые могут использоваться для формирования запечатанных швов. Такие многослойные структуры включают герметизирующий слой, содержащий органоглину и дополнительную добавку, выбранную из группы, состоящей из карбоната кальция, карбоната магния, гидратированного силиката магния (тальк), оксида титана, оксида магния, сульфата магния, сульфата бария, алюминатов бария, бората бария, силиката бария и их комбинаций. Один из вариантов многослойной герметизирующей структуры описывается формулой 1:

L 1 / … / L n / P       ( 1 )

где P - герметизирующий слой, содержащий органоглину и неорганический наполнитель, такой как карбонат кальция, и дополнительную добавку, L₁-L_n - это слои в основании, на котором расположен герметизирующий слой, и n - целое число, указывающее количество слоев в основании. Основание обычно содержит один или несколько слоев полимерных материалов (жестких или гибких), которые указаны ниже. Обычно n - целое число в диапазоне от 1 до 10. Могут использоваться следующие многослойные структуры: L₁/P, L₁/L₂/P, L₁/L₂/L₃/P, L₁/L₂/L₃/L₄/P, L₁/L₂/L₃/L₄/L₅/P, L₁/L₂/L₃/L₄/L₅/L₆/P и L₁/L₂/L₃/L₄/L₅/L₆/L₇/P.

Другой вариант многослойной герметизирующей структуры описывается формулой 2:

L 1 / … / L n / P / L f       ( 2 )

где P - герметизирующий слой, содержащий органоглину, неорганический наполнитель, такой как карбонат кальция, и дополнительные добавки, L₁-L_n - это слои в основании, на котором расположен герметизирующий слой, L_f - дополнительный слой герметизирующего неотделяемого полимера, расположенный на противолежащей стороне Р относительно L_n, и n - целое число, указывающее количество слоев в основании. Основание обычно содержит один или несколько слоев полимерных материалов, которые указаны ниже. Обычно n - целое число в диапазоне от 1 до 10. Могут использоваться следующие многослойные структуры: L₁/P/L_f, L₁/L₂/P/L_f, L₁/L₂/L₃/P/L_f, L₁/L₂/L₃/L₄/P/L_f, L₁/L₂/L₃/L₄/L₅/P/L_f, L₁/L₂/L₃/L₄/L₅/L₆/P/L_f и L₁/L₂/L₃/L₄/L₅/L₆/L₇/P/L_f. Рассматриваемый вариант охватывает также и различные модификации, в которых герметизирующая структура включает один слой P.

В другом варианте обеспечивается разделяемый запечатанный шов, в котором используются вышеописанные разделяемые герметизирующие структуры. В общем случае эти разделяемые запечатанные швы описываются формулой 3:

L 1 / … / L n / P * S       ( 3 )

где S - подложка, к которой приваривается герметизирующая структура, P - герметизирующий слой, L₁-L_n - это слои в основании, на котором расположен герметизирующий слой, и n - целое число, указывающее количество слоев в основании, и подложка не содержит органоглину или карбонат кальция. Символ * указывает на то, что P и S герметически соединены (например, сварены или склеены). В специальном варианте разделяемый запечатанный