Повторно герметизируемый многослойный материал для термогерметизируемой упаковки

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к термогерметизируемым образующим гибкие стенки одноразовым упаковкам, которые также являются повторно герметизируемыми. Многослойный упаковочный материал включает 2 пленки и адгезионный слой, расположенный между ними. Многослойный материал имеет значение Q двухмерного вектора, составляющее менее 1000 мкм/м °С и определяется по формуле. Изобретение позволяет упростить и снизить стоимость производства одноразовых упаковок, которые можно повторно герметизировать. 4 н. и 87 з.п. ф-лы, 12 ил.,4 табл.

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

Настоящая заявка представляет собой частичное продолжение международной патентной заявки № PCT/US2010/048558, поданной 13 сентября 2010 г., которая испрашивает приоритет предварительной патентной заявки США № 61/241,416, поданной 11 сентября 2009 г., причем обе они во всей своей полноте включены в настоящий документ посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к термогерметизируемым образующим гибкие стенки одноразовым упаковкам, которые также являются повторно герметизируемыми.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Известно широкое разнообразие повторно герметизируемых контейнеров. Как правило, контейнер, имеющий такую форму, как гибкий пакет или содержащий жесткие стенки корпус, снабжен отверстием, которое открывает доступ во внутреннее пространство контейнера. Колпак или крышку устанавливают поверх отверстия и присоединяют к контейнеру, как правило, путем термогерметизации, чтобы закрывать и герметизировать внутреннее пространство контейнера и его содержимого от внешней окружающей среды. Для пакетного типа контейнеров часть гибкой стенки пакета может служить в качестве крышки и складываться или иным способом располагаться поверх отверстия пакета. Свойство повторной герметизации позволяет снимать или иным способом перемещать колпак или крышку или полностью или частично, чтобы открывать доступ во внутреннее пространство контейнера. После доступа во внутреннее пространство контейнера колпак или крышку можно надлежащим образом устанавливать на отверстие и присоединять к контейнеру, чтобы в результате этого повторно герметизировать контейнер.

Многочисленные стратегии разработаны для колпака или крышки, которые закрывают отверстие контейнера и присоединяются к контейнеру, в результате внутреннее пространство контейнера герметизируется от внешней окружающей среды. Пример стратегии герметизации представляет собой устройство, состоящее из соответствующих структур, соединяющихся, например, по типу выпуклости и впадины, на соответствующих соприкасающихся поверхностях контейнера и крышки. Еще один пример представляет собой использование слоя самоклеящегося материала на соприкасающихся поверхностях колпака или крышки и/или соответствующей области контейнера, расположенной вокруг периферии отверстия. Эту последнюю стратегию широко используют, в частности, для одноразовых упаковок, которые применяют для хранения и консервации скоропортящиеся предметов, таких как продукты питания, где желательно сводить к минимуму воздействие воздуха.

Несмотря на то, что они являются удовлетворительными во многих отношениях, герметизируемые упаковки являются относительно дорогостоящими в производстве. В настоящее время известны повторно герметизируемые имеющие гибкие стенки одноразовые упаковки с использованием различных связующих составов в различных местах упаковки. Например, постоянный связующий материал можно использовать вдоль швов или других краевых областей для герметизации, и самоклеящийся материал можно использовать в области повторно герметизируемого колпака или крышки. Это увеличивает сложность и стоимость производства и также уменьшает скорость изготовления упаковок. Соответственно, было бы желательно предложить новые одноразовые упаковочные контейнеры или изделия и, в частности, такие, которые являются повторно герметизируемыми, и которые можно изготавливать в условиях высокого объема производства. Кроме того, было бы желательно предложить конфигурацию повторно герметизируемой упаковки, которая является относительно дешевой по сравнению с известными в настоящее время повторно герметизируемыми упаковками.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Трудности и недостатки, связанные с предшествующими системами и способами, преодолеваются настоящим изобретением повторно герметизируемого упаковочного изделия.

В одном аспекте настоящее изобретение предлагает многослойный упаковочный материал, включающий первый полимерный слой, второй полимерный слой, и адгезионный слой, расположенный между первым слоем и вторым слоем. Первый полимерный слой и второй полимерный слой показывают значение Q двухмерного вектора ΔCTE (или CTS), составляющее менее чем 1000 мкм/м°C.

В еще одном аспекте настоящее изобретение предлагает повторно герметизируемый многослойный упаковочный материал, включающий внешний слой, причем внешний слой образует внешнюю поверхность, самоклеящийся слой, прилегающий к внешнему слою, внутренний герметизирующий слой, причем внутренний герметизирующий слой образует внутреннюю поверхность, пленочный слой, прилегающий к внутреннему герметизирующему слою, и разделительный слой, расположенный между самоклеящимся слоем и пленочным слоем. Разделительный слой находится, по меньшей мере, в частичном контакте с самоклеящимся слоем. Внутренняя поверхность имеет внутреннюю штампованную просечку, проходящую через герметизирующий слой, пленочный слой и разделительный слой, в результате чего образуется внутренняя часть клапана. Внешняя поверхность имеет внешнюю штампованную просечку, проходящую через внешний слой и самоклеящийся слой, в результате чего образуется внешняя часть клапана. Внутренняя часть клапана и внешняя часть клапана прикреплены друг к другу, в результате чего получается устанавливаемый клапан, частично присоединенный к многослойному упаковочному материалу. Внешняя штампованная просечка и внутренняя штампованная просечка образуют повторно герметизируемую область, находящуюся между внешней штампованной просечкой и внутренней штампованной просечкой. Повторно герметизируемая область в клапане включает часть самоклеящегося слоя, и повторно герметизируемая область в многослойном упаковочном материале включает часть разделительного слоя. Внешний слой и пленочный слой показывают значение Q двухмерного вектора ΔCTE (или CTS), составляющее менее чем 1000 мкм/м°C.

В еще одном аспекте настоящее изобретение предлагает повторно герметизируемый пакетный контейнер. Контейнер включает две концевые секции и, по меньшей мере, одну проходящую между ними многослойную боковую стенку, в результате чего образуется полое внутреннее пространство. Контейнер включает произвольно устанавливаемый клапан. Клапан, по меньшей мере, частично присоединяют к части боковой стенки контейнера и устанавливают поверх отверстия, образованного в боковой стенке. Клапан содержит первую область герметизации, находящуюся на внутренней поверхности клапана. Клапан включает адгезионный слой, открытый в первой области герметизации. Боковая стенка содержит вторую область герметизации, расположенную вокруг отверстия. Боковая стенка включает разделительный слой, открытый во второй области герметизации. Клапан предназначен для повторной герметизации посредством контакта боковой стенки с открытым адгезионным слоем клапана с открытым разделительным слоем боковой стенки. Многослойная боковая стенка контейнера включает адгезионный слой, имеющий такой же состав, как адгезионный слой в клапане. Клапан дополнительно содержит остающуюся область клапана, не включающую первую область герметизации. Клапан включает множество слоев в остающейся области клапана. Множество слоев в остающейся области клапана составляют внешний слой, адгезионный слой, прилегающий к внешнему слою, внутренний герметизирующий слой, пленочный слой, прилегающий к внутреннему герметизирующему слою, и разделительный слой, расположенный между адгезионным слоем и пленочным слоем. Разделительный слой соприкасается с адгезионным слоем. Внешний слой и пленочный слой показывают значение Q двухмерного вектора ΔCTE (или CTS), составляющее менее чем 1000 мкм/м°C.

В еще одном аспекте настоящее изобретение предлагает повторно герметизируемый многослойный упаковочный материал, включающий внешнюю часть многослойного материала, которая включает самоклеящийся слой. Внешняя часть многослойного материала содержит внешнюю штампованную просечку. Внешняя штампованная просечка проходит по области внешнего многослойного материала, образуя внешнюю часть клапана. Внешняя часть клапана, по меньшей мере, частично присоединена к многослойному упаковочному материалу. Многослойный материал дополнительно включает внутреннюю часть многослойного материала, которая включает разделительный слой, находящийся, по меньшей мере, частично в контакте с самоклеящимся слоем. Внутренняя часть многослойного материала содержит внутреннюю штампованную просечку, причем внутренняя штампованная просечка проходит по области внутреннего многослойного материала, образуя внутреннюю часть клапана. Внутренняя часть клапана, по меньшей мере, частично присоединена к многослойному упаковочному материалу. Внешняя часть клапана покрывает внутреннюю часть клапана и прикреплена к нему, образуя клапан, по меньшей мере, частично присоединенный к многослойному упаковочному материалу. Внешняя штампованная просечка и внутренняя штампованная просечка образуют (i) область повторной герметизации клапана в клапане, находящуюся между внешней штампованной просечкой и внутренней штампованной просечкой, причем часть самоклеящегося слоя произвольно открывается в области повторной герметизации клапана, и (ii) принимающую клапан область в многослойном упаковочном материале, находящуюся между внешней штампованной просечкой и внутренней штампованной просечкой. Часть разделительного слоя произвольно открывается в принимающей клапан области. Клапан произвольно устанавливают в (i) закрытое положение, в котором самоклеящийся слой в области повторной герметизации клапана находится в контакте с разделительным слоем в принимающей клапан области многослойной упаковки, и (ii) открытое положение, в котором клапан, по меньшей мере, частично отделен от многослойного упаковочного материала, в результате чего открывается, по меньшей мере, часть самоклеящегося слоя в области повторной герметизации клапана и часть разделительного слоя в принимающей клапан области многослойной упаковки. Внешняя часть многослойного материала дополнительно включает внешний слой, прилегающий к самоклеящемуся слою, и внутренняя часть многослойного материала дополнительно включает внутренний герметизирующий слой и пленочный слой, расположенный между внутренним герметизирующим слоем и разделительным слоем. Внешний слой и пленочный слой показывают значение Q двухмерного вектора ΔCTE (или CTS), составляющее менее чем 1000 мкм/м°C.

Как будет понятно, настоящее изобретение может существовать в других и отличающихся вариантах осуществления, и для некоторых из его деталей могут существовать модификации, причем ни одна из них не отклоняется от настоящего изобретения. Соответственно, чертежи и описание следует рассматривать в качестве иллюстративных, а не ограничительных.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет схематическое изображение, иллюстрирующее предпочтительный вариант осуществления повторно герметизируемого многослойного упаковочного материала и устанавливаемого клапана в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 2 представляет вид поперечного сечения, взятый вдоль линии 2-2 на фиг. 1, иллюстрирующий более подробно предпочтительную конфигурацию герметизирующего клапана.

Фиг. 3 представляет покомпонентное схематическое изображение предпочтительного изделия с использованием многослойных материалов, описанных в настоящем документе.

Фиг. 4 представляет схематический перспективный вид предпочтительного варианта осуществления повторно герметизируемого пакетного контейнера и устанавливаемого клапана в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 5-10 представляют различные предпочтительные конфигурации устройств язычка и индикатора открывания в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 11 представляет подробное схематическое изображение, иллюстрирующее изделие на фиг. 3, изготовленное из предпочтительных многослойных материалов, и повторно герметизируемый клапан в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 12 представляет схематический вид поперечного сечения предпочтительного варианта осуществления многослойного материала или части многослойного материала в соответствии с настоящим изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Настоящее изобретение предлагает повторно герметизируемое упаковочное изделие, необязательно обладающее высокими свойствами непроницаемости, которое является относительно простым в конструкции и изготовлении, и которое можно легко открывать первоначально и затем надежно повторно герметизировать. Настоящее изобретение также предлагает многослойное изделие с повторно герметизируемым клапаном, которое можно использовать в широком разнообразии упаковочных приложений. Упаковочные изделия и многослойные материалы, описанные в настоящем документе, являются особенно полезными для изготовления термогерметизируемых имеющих гибкие стенки одноразовых пакетов или пакетоподобных контейнеров, которые являются повторно герметизируемыми.

Значительная отличительная особенность настоящего изобретения представляет собой введение в многослойный материал разделительного слоя, который предпочтительно непосредственно прилегает к самоклеящемуся слою. Как разъясняется более подробно в настоящем документе, использование разделительного слоя в многослойном материале и, в частности, в детали соответствующего клапана значительно уменьшает величину силы, которая в иных условиях потребовалась бы для первоначального открывания герметизированного контейнера. Эта отличительная особенность обеспечивает легкость использования упаковочной системы, имеющей предпочтительную конфигурацию многослойного материала и клапана. Введение разделительного слоя в сочетании с заданными линиями разреза, как описано в настоящем документе, также обеспечивает заданную границу разрыва или разделения между частями многослойного материала во время первоначального открывания герметизированной упаковки или контейнера. Создание такой границы разделения значительно уменьшает частоту непреднамеренных разрывов или повреждений многослойного материала, в результате чего сохраняется целостность герметизации упаковки. Эти и другие преимущества предпочтительного варианта осуществления многослойных материалов, конфигураций клапана и упаковочных изделий описаны более подробно в настоящем документе.

Многослойные упаковочные материалы, которые описаны в настоящем документе, как правило, включают множество слоев, например, от 2 до 12 или более, и предпочтительно от 5 до 7. Как правило, многослойные материалы включают внешний слой, необязательный непроницаемый слой, самоклеящийся слой, разделительный слой, пленочный слой и герметизирующий слой. Можно также включать необязательный покровный печатный слой. Слои могут иметь разнообразие различных конфигураций, однако, как правило, внешний слой образует внешнюю поверхность многослойного упаковочного материала, и герметизирующий слой образует внутреннюю поверхность для контакта и герметизации. Самоклеящийся слой и разделительный слой предпочтительно непосредственно прилегают друг к другу, выполняя функцию повторной герметизации, как описано в настоящем документе. Необязательный непроницаемый слой, как правило, расположен рядом с внешним слоем, но настоящее изобретение включает многослойные материалы, в которых непроницаемый слой занимает другое положение. Аналогичным образом, пленочный слой может занимать почти любое положение в многослойный материал, однако, как правило, он расположен рядом с герметизирующим слоем.

В соответствии с настоящим изобретением, предложены уникальная конфигурация и способ изготовления для произвольно устанавливаемой и повторно герметизируемой детали клапана. Термин «клапан» при использовании в настоящем документе означает часть многослойного материала, например, часть боковой стенки, когда многослойный материал используют для изготовления контейнера или упаковка, которая частично отделяется от остальной части многослойного материала, таким образом, что часть произвольно устанавливается по отношению к оставшейся части. Часть клапана остается соединенной с оставшейся частью, как описано более подробно в настоящем документе.

Различные предпочтительные клапаны можно легко изготавливать быстрым и экономичным образом. В соответствии с настоящим изобретением, уникальное сочетание разрезов, просечек и т.п., образованных в определенных слоях многослойных материалов, обеспечивает дешевое изготовление повторно герметизируемых отверстий для упаковок.

В соответствии с другими отличительными особенностями настоящего изобретения, для клапанов предусмотрены различные язычки, которые упрощают открывание и захват клапанов. Еще одна отличительная особенность, описанная в настоящем документе, служит для уменьшения степени сцепления связующего материала между клапаном и соответствующей принимающей поверхностью.

Настоящее изобретение также предлагает различные индикаторы открывания. Индикаторы открывания обеспечивают доказательство первоначального открывания упаковки, клапана или многослойного материала. Все эти и другие аспекты описаны более подробно в настоящем документе.

Внешний слой

Предпочтительный многослойный материал включает внешний материал, который обеспечивает опору для клапана и боковой стенки упаковки и, в частности, для наиболее внешней части клапана в результате первоначального открывания контейнера и, таким образом, по меньшей мере, частичного отделения клапана от боковой стенки. Внешний материал можно выбирать из широкого разнообразия материалов, таких как полиолефиновые пленочные материалы или бумага, картон, или другие материалы на бумажной основе. Представительные материалы в качестве внешнего материала включают, но не ограничиваются этим, полиэтилен (PE), полипропилен (PP), в том числе ориентированный и неориентированный, и соэкструдированный с сополимерами или без них. В зависимости от конкретного конечного применения изделия, еще один пример потенциально подходящей пленки для внешнего материала крышки представляет собой слой поливинилхлорида (PVC) и его сополимеров. Дополнительные материалы включают, но не ограничиваются этим, полиэтилентерефталат (PET), ориентированный полипропилен (OPP), поливинилхлорид (PVC) и ортофталевый альдегид (OPA). Для многих применений предпочтительным является PET.

Внешний материал или слой можно использовать при различной толщине в многослойном материале. Внешний материал может иметь типичную толщину, составляющую от приблизительно 12 до приблизительно 60 мкм, причем его предпочтительная толщина составляет от приблизительно 12 до приблизительно 25 мкм.

Поскольку внешняя поверхность внешнего материала будет, вероятно, представлять наиболее внешнюю поверхность клапана или боковой стенки, желательно, чтобы материал, выбранный в качестве внешнего материала, по меньшей мере, на этой обращенной наружу поверхности, обладал привлекательными характеристиками, пригодными для печати.

Пригодность к печати, как правило, определяется резкостью и яркостью изображения и адгезией краски. Резкость тесно связана с поверхностным натяжением печатной поверхности. Адгезию краски часто определяют, используя испытание методом клейкой ленты (заключительное испытание FTM21). Как правило, PVC пригоден к печати разнообразными красками, предназначенными для нанесения на PVC. В большинстве случаев используют краски, имеющие водную основу (особенно в США) или предназначенные для сушки ультрафиолетовым светом (особенно в Европе). Как правило, все полиолефиновые пленки пригодны для печати красками, предназначенными для сушки ультрафиолетовым светом, после обработки коронным разрядом в процессе печати, причем PE превосходит PP, главным образом, по адгезии краски. Для красок на водной основе предпочтительно использовать дополнительное грунтовочное или верхнее покрытие, чтобы обеспечить хорошую адгезию краски.

Как разъясняется в настоящем документе, клапан или боковая стенка многослойного материала может включать необязательный печатный слой, расположенный на внешней поверхности внешнего материала.

Непроницаемый слой

Предпочтительный многослойный материал включает необязательный слой непроницаемого материала для обеспечения герметичных характеристик клапана и боковой стенки и получаемого в результате изделия с герметизированным клапаном и боковой стенкой. Как правило, желательно, чтобы непроницаемый материал проявлял сопротивление переносу или диффузии кислорода через материал. Это является особенно желательным для применений в герметизации определенных продуктов питания. Широкое разнообразие непроницаемых материалов можно использовать для слоя непроницаемого материала. Выбор непроницаемого материала (материалов) обусловлен, в основном, требуемой степенью герметизации и, таким образом, содержимым, которое предназначается для герметизации в данном изделии. Представительные материалы для использования в слое непроницаемого материала включают, но не ограничиваются этим, поливиниловый спирт (PVOH) и сополимеры этилена и винилового спирта (EVOH). Хорошо известный и предпочтительный непроницаемый материал представляет собой поливинилиденхлорид (PVDC). Кроме того, предусмотрено, что можно использовать нейлон и различные полимеры на основе нейлона, которые известны в технике. Можно использовать различные металлизированные слои, например, содержащие алюминий. Предусмотрено также, что можно использовать сочетания этих материалов и, в частности, множество пленок из этих материалов. Всестороннее обсуждение непроницаемых материалов и их характеристик представлено в публикации патентной заявки США № 2004/0033379, принадлежащей правообладателю настоящей заявки. Предпочтительные материалы в качестве непроницаемого материала включают PVDC, EVOH и их сочетания. Еще один предпочтительный материал в качестве непроницаемого материала представляет собой металлизированный алюминиевый слой.

Непроницаемый материал, как правило, при относительно малой толщине предпочтительно в многослойной крышке. Например, толщина слоя непроницаемого материала составляет предпочтительно от приблизительно 0,4 до приблизительно 6 мкм, предпочтительнее от приблизительно 1 до приблизительно 5 мкм, и наиболее предпочтительно от приблизительно 1 до приблизительно 3 мкм.

Как отмечено выше, предпочтительно непроницаемый материал показывает относительно низкую проницаемость кислорода и/или водопроницаемость. Наиболее предпочтительно проницаемость кислорода равна нулю. Предпочтительная максимальная проницаемость кислорода составляет приблизительно 50 см3/(м2·сутки). Предпочтительная максимальная водопроницаемость составляет приблизительно 50 см3/(м2·сутки).

Для определенных применений предусмотрено, что в многослойном материале согласно настоящему изобретению может не содержаться непроницаемый слой. Однако предпочтительный вариант осуществления включает непроницаемый слой. Таким образом, непроницаемый слой описан в качестве необязательного.

В определенных приложениях может оказаться предпочтительным использование непроницаемого материала, такого как PVDC или металлизизированный алюминием материал, на наиболее внешней поверхности пленочного или внешнего слоя. Без такого непроницаемого слоя скорость пропускания кислорода или скорость пропускания воды будет относительно высокой по сравнению с внешней поверхностью одного или более слоев многослойного материала. Как разъясняется более подробно в настоящем документе, после образования разреза или просечки в адгезионном слое многослойного материала, свойства непроницаемости, как правило, ухудшаются в области разреза. Таким образом, введение непроницаемого материала в многослойный материал может улучшать свойства непроницаемости разрезанного многослойного материала.

Кроме того, если используют многослойный материал и упаковочное изделие согласно настоящему изобретению для скоропортящихся продуктов, которым требуется контролируемая атмосфера, кислородонепроницаемый слой предпочтительно используют во множестве мест многослойного материала. Для нескоропортящихся продуктов вряд ли потребуется такой непроницаемый слой.

Самоклеящийся слой

Предпочтительный многослойный материал включает слой самоклеящегося материала (PSA). Самоклеящийся материал создает клейкую поверхность, обеспечивая соединение с другой соприкасающейся поверхностью. Предпочтительно свойства самоклеящегося материала являются такими, что соединение также обеспечивает герметизацию, чтобы предотвратить или, по меньшей мере, в значительной степени уменьшить поток воздуха или других веществ через область самоклеящегося материала.

Широкое разнообразие самоклеящихся материалов можно использовать для этого слоя при том условии, что их свойства и характеристики соответствуют требованиям получаемого в результате упаковочного изделия. Самоклеящийся материал может представлять собой тугоплавкий самоклеящийся материал, такой как, например, самоклеящийся материал на каучуковой основе или на акриловой основе. Самоклеящийся материал может представлять собой отверждаемый ультрафиолетовым излучением тугоплавкий материал. Самоклеящийся материал может иметь в качестве основы каучуковый тугоплавкий состав, растворимый каучуковый связующий материал, растворимый акриловый связующий материал или растворимый полиуретановый связующий материал. Самоклеящийся материал может содержать эмульсионную основу, например, эмульсионный акриловый связующий материал. Как отмечено выше, можно использовать широкое разнообразие связующих материалов. Каждый из вышеупомянутых связующих материалов предпочтительно имеет форму самоклеящегося материала. Широкий выбор различных самоклеящихся материалов обсуждается в патентах США №№ 5,623,011; 5,830,571 и 6,147,165, которые принадлежат правообладателю настоящей заявки и включены в настоящий документ посредством ссылки.

Предпочтительный самоклеящийся материал для использования в самоклеящемся слое имеется в продаже под наименованием Fasson® S692N. Связующий материал S692N представляет собой связующий материал на основе акриловой эмульсии. Как правило, этот связующий материал представляет собой полимерную смесь на основе мономеров бутилакрилата и 2-этилгексилакрилата с различными веществами для повышения клейкости и технологическими добавками. Другие предпочтительные самоклеящиеся материалы включают, но не ограничиваются этим, эмульсионные акриловые связующие материалы и имеющие каучуковую основу тугоплавкие связующие материалы.

Толщина самоклеящегося слоя, как правило, составляет от приблизительно 12 до приблизительно 40 мкм и предпочтительно от приблизительно 12 до приблизительно 20 мкм. Однако следует понимать, что настоящее изобретение включает многослойные крышки, в которых используется самоклеящийся слой, имеющий большую или меньшую толщину, чем указано выше.

Разделительный слой

Предпочтительный многослойный материал включает разделительный слой. Предпочтительно разделительный слой расположен непосредственно рядом с самоклеящимся слоем в многослойном материале. Наиболее предпочтительно разделительный слой расположен между самоклеящимся слоем и внутренним герметизирующим слоем, и предпочтительно между самоклеящимся слоем и пленочным слоем. Разделительный слой обеспечивает разделительную поверхность, которая, как отмечено выше, непосредственно прилегает к самоклеящемуся слою и находится с ним в контакте.

Известно широкое разнообразие разделительных материалов, такое как материалы, которые, как правило, используют для самоклеящихся лент и этикеток, включая кремнийорганические соединения, алкиды, стеарильные производные виниловых полимеров (такие как поливинилстеарилкарбамат), стеаратохлорид хрома(III), стеарамиды и т.п. Также известны покрытые фторуглеродным полимером разделительные пленки, но они являются относительно дорогостоящими. Пленочный слой можно модифицировать, добавляя один или несколько понижающих трение кремнийорганических соединений в процессе соэкструзии пленок. В разделительный слой можно вводить модифицированный понижающим трение веществом пленочный слой. Более конкретно, разделительный слой можно изготовить в форме модифицированного понижающим трение кремнийорганическим соединением соэкструдированного полипропиленового пленочного слоя. Для большинства применений самоклеящихся материалов кремнийорганические соединения представляют собой наиболее часто используемые материалы. Кремнийорганические разделительные покрытия одинаково легко снимаются при высоких и низких скоростях отслаивания, что делает их подходящими для разнообразных способов производства и применений.

Известные кремнийорганические разделительные покровные системы включают реакционноспособный кремнийорганический полимер, например, органополисилоксан (часто называется термином «полисилоксан» или просто «силоксан»), сшивающий реагент и катализатор. После нанесения на прилегающий слой или другой материал покрытие, как правило, необходимо отверждать, получая сшитые кремнийорганические полимерные цепи, используя нагревание или облучение (например, ультрафиолетовое или электроннолучевое).

В зависимости от способа их использования, известны три основных типа кремнийорганических разделительных покрытий, используемых в отрасли самоклеящихся материалов: содержащие растворители и содержащие воду эмульсионные покрытия, а также не содержащие растворителей покрытия. Содержащие растворители кремнийорганические разделительные покрытия широко использовали, но поскольку они содержат углеводородный растворитель, их использование в последние годы сократилось вследствие все более строгих положений о загрязнении воздуха, высокого энергопотребления и высокой стоимости. По существу, энергопотребление на восстановление растворителя или сжигание, как правило, превышает энергопотребление самой операции покрытия.

Водосодержащие кремнийорганические эмульсионные разделительные системы также хорошо известны, как и содержащие растворители системы, и применяются в разнообразных самоклеящихся изделиях, включающих ленты, напольные плитки и виниловые стенные покрытия. Однако их использование ограничено проблемами, связанными с их нанесением на бумажные материалы. Вода пропитывает бумажные волокна, разрушая устойчивость размеров разделительной пленочной основы, заставляя лист сворачиваться и вызывая впоследствии технологические затруднения.

Не содержащие растворителей кремнийорганические разделительные покрытия разработаны в последние годы и представляют в настоящее время основной сегмент рынка кремнийорганических разделительных покрытий. Как и другие кремнийорганические покрытия, их необходимо отверждать после нанесения на гибкий пленочный материал. Отверждение приводит к сшиванию пленки, которая сопротивляется проникновению самоклеящегося материала.

Информативные описания различных разделительных материалов, их характеристики и введение в многослойные изделия представлены в патентах США №№ 5,728,469 и 6,486,267, а также в опубликованной патентной заявке США № 2005/0074549, которая принадлежит правообладателю настоящей заявки. Кроме того, предусмотрено, что различные воски, известные в технике, можно использовать в качестве разделительного материала или вводить в разделительный слой.

В предпочтительных многослойных материалах используют разделительные слои, которые являются относительно тонкими. Например, типичная толщина разделительного слоя составляет от приблизительно 1 до приблизительно 4 мкм. Предпочтительно толщина разделительного слоя составляет от приблизительно 1 до приблизительно 2 мкм.

Пленочный слой

Предпочтительный многослойный материал включает пленочный слой или внутренний материал. Внутренний материал обеспечивает опору для многослойного клапана и боковой стенки и, в частности, для слоев, расположенных рядом с внутренним материалом. Представительные материалы в качестве внутреннего материала включают те, которые упомянуты в настоящем документе в качестве внешнего материала. Кроме того, может оказаться предпочтительным использование соэструдированного двуосноориентированного полипропиленового (BOPP) материала. Эти материалы обеспечивают экономию расходов, поскольку они имеют относительно невысокую стоимость и достаточную жесткость для хорошего распределения и поддерживают слой повторной герметизации. Еще один предпочтительный материал для использования в слое внутреннего материала представляет собой соэкструдированный двуосноориентированный полиэтилентерефталат (BOPET). Предусмотрено, что можно использовать ориентированные или неориентированные варианты пленок. Еще один предпочтительный материал для использования в слое внутреннего материала представляет собой полиэтилентерефталат (PET). Вышеупомянутые полимерные материалы PVC и OPA могут также оказаться подходящими для использования в данном слое.

Толщина внутреннего материала, как правило, составляет от приблизительно 12 до приблизительно 60 мкм и предпочтительно от приблизительно 12 до приблизительно 25 мкм. Настоящее изобретение включает использование толщины, которая составляет больше или меньше, чем данные значения толщины.

Герметизирующий слой

Предпочтительный многослойный материал включает термогерметизируемый слой. Предпочтительно термогерметизируемый слой расположен на нижней или внутренней поверхности многослойного материала, которая вступает в контакт с соответствующей поверхностью контейнера при термическом соединении одной части многослойного материала с другой частью многослойного материала.

Термогерметизируемый слой представляет собой слой, который активируется при нагревании, позволяющем слою прикрепляться к пластмассовому материалу. Материалы для термогерметизируемого слоя включают, но не ограничиваются этим, следующие пленкообразующие материалы, используемые в чистом виде или в сочетании, такие как полиэтилен, полученные металлоценовым катализом полиолефины, такие как, например, сополимеры полипропилена (Co-PP) или терполимеры полипропилена (Ter-PP), синдиотактический полистирол, синдиотактический полипропилен, циклические полиолефины, полиэтиленметилакриловая кислота, полиэтиленэтилакрилат, полиэтиленметилакрилат, сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола, сополимер полиэтилена и винилового спирта, полиэтиленвинилацетат, нейлон, полибутилен, полистирол, полиуретан, полисульфон, поливинилиденхлорид, полипропилен, поликарбонат, полиметилпентен, сополимер стирола и малеинового ангидрида, сополимер стирола и акрилонитрила, иономеры на основе натриевой или цинковых солей этиленметакриловой кислоты, полиметилметакрилаты, целлюлозные полимеры, фторопласты, полиакрилонитрилы и термопластические сложные полиэфиры. Другие предусмотренные материалы для термогерметизируемого слоя включают, но не ограничиваются этим, модифицированный гликолем полиэтилентерефталат (PETG), который особенно хорошо подходит для использования, когда один или более другие материалы изготовлены из полиэтилентерефталата (PET). В термогерметизируемом слое используют предпочтительно PE, предпочтительнее смесь PE и EVA, такую как, например, смесь PE и EVA с особыми антиадгезионными и антистатическими добавками. Еще один предпочтительный материал для использования в термогерметизируемом слое представляет собой модифицированный гликолем полиэтилентерефталат (PETG). Дополнительные предпочтительные материалы для использования в термогерметизируемом слое включают Co-PP или Ter-PP. Наиболее предпочтительный материал для термогерметизируемого слоя представляет собой линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE).

Толщина те