Повторно герметизируемый многослойный материал для термогерметизируемой упаковки

Повторно герметизируемый многослойный материал для термогерметизируемой упаковки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Перекрестная ссылка на родственную заявку

Настоящая заявка представляет собой частичное продолжение международной патентной заявки №PCT/US2010/029352, поданной 31 марта 2010 г., которая испрашивает приоритет предварительной патентной заявки США №61/165008, поданной 31 марта 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 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 адгезива 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 скоропортящихся предметов, таких как продукты питания, где желательно сводить к минимуму воздействие воздуха. Например, патент США №3329331 описывает коробку, имеющую верхнюю или боковую секцию, повторно герметизируемую посредством использования слоя самоклеящегося адгезива.

По мере развития технологии упаковок полимерные материалы все больше используют в различных многослойных материалах как для контейнеров, так и для крышек. Хорошо известно использование определенных полимерных материалов в изделиях, включающих многослойный контейнер и крышку, и термическое соединение таких материалов друг с другом для первоначальной герметизации получаемой в результате упаковки. Пример такого подхода описан в патенте США №5062569 для термогерметизируемого изделия, включающего контейнер и крышку.

Однако если является желательной функция повторной герметизации, как правило, невозможно эффективно и надежно осуществлять повторную герметизацию, используя такие же полимерные материалы, которые использованы для первоначальной термогерметизации контейнера. В результате специалисты в данной области техники разработали многослойные изделия, одновременно содержащие термогерметизируемые материалы и самоклеящиеся адгезивы. Пример такого изделия описан в патенте США №3454210. В этом патенте многослойные материалы используют в изготовлении как крышки, так и основного изделия. Термогерметизируемый слой между крышкой и основой термически соединяет компоненты друг с другом в операции первоначальной герметизации. При снятии крышки слой крышки разрушается, в результате чего открывается самоклеящийся адгезив. Контейнер можно повторно герметизировать крышкой посредством контакта самоклеящегося адгезива с соответствующей поверхностью контейнера. Аналогичная стратегия также описана в патенте США №7422782.

Несмотря на то что они являются удовлетворительными во многих отношениях, упаковочные изделия, такие как описанные в патенте США №3454210, имеют несколько ограничений. Одно такое ограничение определено тем условием, что термогерметизируемый материал и самоклеящийся адгезив находятся, как правило, в пределах одного и того же слоя или пласта многослойной крышки. Для этого требуется точное применение нагревания только к тем областям, в которых находится термогерметизируемый материал, использование термостойких самоклеящихся адгезивов и аккуратное изготовление, например, многослойной крышки. Все эти условия повышают сложность и стоимость изготовления и герметизации. Кроме того, потенциальное воздействие на самоклеящийся адгезив содержимого контейнера было бы нежелательным в случае применения для упаковки продуктов питания.

В результате этих и других практических исследований в отрасли разработаны повторно герметизируемые колпаки или крышки, в которых используют нижележащий термогерметизируемый слой и самоклеящийся слой, расположенные в различных положениях многослойного материала. Примеры этих типов повторно герметизируемых упаковочных изделий описаны в патенте США №6302290, публикации патентной заявки США №2004/0180118 и британском патенте №2319746. Патент США №6302290 и публикация патентной заявки США №2004/0180118 относятся к повторно герметизируемым контейнерным изделиям с многослойными покровными листами или пленками, которые первоначально термогерметизируют контейнер, и затем при открывании контейнера путем снятия части листа кромка остается термически прикрепленной к обращенной вверх поверхности контейнера. Кромка способствует последующей герметизации путем контакта с открытой областью самоклеящегося адгезива, нанесенного на лист. Кромка и/или ее образование достигается использованием конфигурации со сдвигом слоев в многослойном листе. Несмотря на то что они являются удовлетворительными во многих отношениях, эти контейнерные изделия вряд ли были бы подходящими для чувствительных и скоропортящихся продуктов питания, которые часто подвергают первоначальной вакуумной герметизации и/или которые проявляют свойства низкой проницаемости кислорода.

Насколько известно, вышеупомянутый британский патент №2319746 представляет собой наиболее ранее описание повторно герметизируемого изделия, включающего крышку и контейнер, где крышка и контейнер содержат противолежащие термогерметизируемые слои для первоначальной термогерметизации контейнера, крышка изготовлена из многослойного материала, который разрывается при открывании герметизированного контейнера, причем колпак также включает непроницаемый слой, такой как изготовленный из поливинилиденхлорида (PVDC), в результате чего получается контейнер, потенциально пригодный для упаковки скоропортящихся и/или чувствительных продуктов питания.

Однако считают, что разнообразные дополнительные ограничения связаны с каждой из контейнерных систем, которые описывают вышеупомянутые патент США №6302290, публикация патентной заявки США №2004/0180118 и британский патент №2319746. Например, изготовление конфигурации со сдвигом слоев покровных листов и пленок, которые описывают патент США №6302290 и публикация патентной заявки США №2004/0180118, было бы трудоемким и дорогостоящим, особенно с учетом большого объема производства. Британский патент №2319746 не описывает вариант практического осуществления помимо своего концептуального описания.

В результате этих и других проблем в отрасли продолжаются попытки разработки практичный и обоснованный в коммерческом отношении повторно герметизируемый контейнер, который приспособлен, в частности, для упаковки чувствительных и/или скоропортящихся предметов. Патент США №6056141 описывает повторно закрываемую упаковочную систему, которая устраняет многие из вышеупомянутых недостатков другие повторно герметизируемые изделия, включающие контейнер и крышку. Патент США №6056141 относится к гибким многослойным покровным листам, которые первоначально термически прикрепляют к соответствующему лотку или контейнеру, который можно открывать путем снятия части многослойного покровного листа, в результате чего открывается область самоклеящегося адгезива, нанесенного на лист, и где также использована непроницаемая пленка в многослойном покровном листе для улучшения герметизационных характеристик контейнера.

Несмотря на достижение прогресса в технике, повторно закрываемая упаковочная система согласно патенту США №6056141 является относительно сложной, поскольку она содержит до десяти (10) слоев в покровном листе изделия и до пяти (5) слоев в соответствующем лотке изделия. Вероятно, что изготовление таких сложных изделий будет трудоемким и дорогостоящим. Кроме того, использование такого большого числа слоев в многослойном покровном листе увеличивает вероятность неисправности покровного листа при первоначальном открывании потребителем. Разрыв или излом покровного листа в любом другом месте, кроме заданного места вдоль слоя самоклеящегося адгезива делает крышку бесполезной, в результате чего уничтожается функция повторного закрывания изделия. Соответственно, в технике упаковок и контейнеров по-прежнему остается потребность в повторно герметизируемом изделии, обладающем превосходными непроницаемыми свойствами и относительно простой конструкцией для простоты изготовления и надежности.

В упаковке продуктов питания недостаток, которым, как правило, отличаются герметически закрываемые контейнеры и в наибольшей степени те, которые обладают высокими непроницаемыми характеристиками, представляет собой сложность первоначального открывания контейнера. Даже в случае предназначенных для повторной герметизации контейнеров, таких как используемые в упаковке мясных гастрономических изделий и других чувствительных предметов, часто оказывается весьма затруднительным открывание такого контейнера. Если потребитель не способен легко открывать или отслаивать крышку или лист с контейнера, он использует ножницы или другие устройства, что опять же приводит к уничтожению свойства повторной герметизации. Соответственно, в технике по-прежнему остается потребность в повторно герметизируемом контейнерном изделии, которое обладает высокими непроницаемыми свойствами, которое является относительно простым в проектировании и производстве и которое может быть легко открыто потребителем.

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 имеют значение Q двухмерного вектора ΔCTE (или CTS), составляющее менее чем 1000 мкм/м°C.

В еще одном аспекте настоящее изобретение предлагает повторно герметизируемое упаковочное изделие. Упаковочное изделие включает контейнер и крышку, причем контейнер и крышка приспособлены для герметичного соединения друг с другом. Контейнер включает полимерную подложку, образующую поверхность герметизации, и первый герметизирующий слой, расположенный на поверхности герметизации полимерной подложки. Крышка имеет внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность. Внутренняя поверхность обращена к поверхности герметизации полимерной подложки при герметичном соединении контейнера и крышки друг с другом. Крышка включает внешнюю подложку, образующую внешнюю поверхность крышки, внутреннюю подложку, адгезионный слой, расположенный между внешней подложкой и внутренней подложкой, второй герметизирующий слой, расположенный на внутренней подложке, второй герметизирующий слой, образующий внутреннюю поверхность крышки, и необязательно разделительный слой, расположенный между внутренней подложкой и адгезионным слоем и непосредственно прилегающий к адгезионному слою. Внешняя подложка крышки и внутренняя подложка крышки имеют значение Q двухмерного вектора ΔCTE (или CTS), составляющее менее чем 1000 мкм/м°C.

В еще одном аспекте настоящее изобретение предлагает способ открывания и повторной герметизации ранее термогерметизированной упаковки. Упаковка включает компонент контейнера и компонент крышки. Компонент контейнера включает полимерную подложку, образующую поверхность герметизации, и первый герметизирующий слой, расположенный на поверхности герметизации подложки контейнера. Компонент крышки имеет внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность. Внутренняя поверхность обращена к поверхности герметизации подложки контейнера. Крышка включает внешнюю подложку, образующую внешнюю поверхность крышки, внутреннюю подложку, адгезионный слой, расположенный между внешней подложкой и внутренней подложкой, второй герметизирующий слой, расположенный на внутренней подложке, второй герметизирующий слой, образующий внутреннюю поверхность крышки, и разделительный слой, расположенный между внутренней подложкой и адгезионным слоем и соприкасающийся с адгезионным слоем. Компонент контейнера и компонент крышки термически соединены друг с другом по первой и второй поверхностям герметизации. Внешняя подложка крышки и внутренняя подложка крышки имеют значение Q двухмерного вектора ΔCTE (или CTS), составляющее менее чем 1000 мкм/м°C. Способ включает отсоединение первой части компонента крышки от остающейся второй части компонента крышки и термически соединенного с ней компонента контейнера путем отделения адгезионного слоя от разделительного слоя, чтобы в результате открыть упаковку. Способ также включает соответствующий контакт адгезива слоя и разделительного слоя, в результате чего повторно герметизируется упаковка.

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 частичное изображение предпочтительной многослойной крышки, используемой в предпочтительном варианте осуществления упаковочного изделия в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.2 представляет схематическое частичное изображение предпочтительного контейнера, используемого в предпочтительном варианте осуществления упаковочного изделия в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.3 представляет схематическое изображение предпочтительной многослойной крышки, иллюстрирующее частичное разделение двух частей крышки.

Фиг.4 представляет перспективный вид предпочтительного варианта осуществления упаковочного изделия в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.5 представляет частичный вид поперечного сечения упаковочного изделия, взятый вдоль линии 5-5 на Фиг.4.

Фиг.6 представляет частичный вид поперечного сечения упаковочного изделия, взятый вдоль линии 6-6 на Фиг.4.

Фиг.7 представляет частичный вид поперечного сечения упаковочного изделия, взятый вдоль линии 7-7 на Фиг.4.

Фиг.8 представляет схематическое частичное изображение еще одной предпочтительной многослойной крышки, используемой в предпочтительном варианте осуществления упаковочного изделия в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.9 представляет график, иллюстрирующий результаты испытаний силы отслаивания для предпочтительного самоклеящегося адгезива и нескольких соприкасающихся подложек.

Фиг.10 представляет график, иллюстрирующий результаты испытаний липкости методом петли для предпочтительного самоклеящегося адгезива и нескольких соприкасающихся подложек.

Фиг.11 представляет 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, обладающее свойствами высокой непроницаемости, которое является относительно простым в конструкции и производстве и которое можно легко открывать первоначально и затем надежно повторно герметизировать. В первом предпочтительном варианте осуществления упаковочное изделие представляет собой изделие, содержащее крышку и контейнер, которые можно надежно соединять друг с другом, например, посредством термогерметизации, в результате чего происходит первоначальная герметизация внутреннего пространства контейнера и его содержимого. Крышка изготовлена из многослойного материала, и ее после прикрепления или герметизации с контейнером иным способом можно легко открывать путем, по меньшей мере, частичного разделения крышки на две части вдоль заданной границы раздела в многослойном материале, открывая область связующего слоя в первой части крышки. Другая часть крышки остается прикрепленной к контейнеру и включает область внутренней подложки или разделительного слоя, если он присутствует, открытого в результате разделения крышки. После этого две части крышки можно повторно совмещать и приводить в контакт друг с другом, чтобы в результате эффективно повторно герметизировать контейнер. Конфигурация открытой области связующего слоя соответствует и предпочтительно совпадает с конфигурацией открытой области внутренней подложки или разделительного слоя, если он присутствует.

Один вариант осуществления настоящего изобретения включает введение разделительного слоя в многослойный материал крышки, чтобы он предпочтительно непосредственно прилегал к самоклеящемуся слою. Как разъясняется более подробно в настоящем документе, использование разделительного слоя в многослойной крышке значительно уменьшает величину силы, которая в ином случае потребовалась бы для первоначального открывания герметизированного контейнера при использовании определенных адгезивов или пленок. Эта отличительная особенность повышает простоту использования упаковочной системы. Введение разделительного слоя, как описано в настоящем документе, также обеспечивает заданную границу разрыва или разделения между частями крышки во время первоначального открывания герметизированного контейнера. Создание такой границы разделения уменьшает частоту непреднамеренного разрыва или повреждения крышки, в результате чего сохраняется целостность герметизации крышки. Эти и другие преимущества предпочтительного варианта осуществления многослойных крышек и упаковочных изделий описаны более подробно в настоящем документе.

Для простоты понимания предпочтительного варианта осуществления упаковочного изделия каждый из различных компонентов примерного изделия, включающего крышку и контейнер, описан следующим образом.

Крышка

Термин «крышка» при использовании в настоящем документе означает любой многослойный материал, который используют для перекрытия одного или более щелей или отверстий, образованных в соответствующем контейнере, и который можно эффективно прикреплять к контейнеру, чтобы в результате закрывать и герметизировать внутреннее пространство контейнера. Предпочтительно многослойная крышка включает (независимо от любого порядка слоев) внешнюю подложку, слой непроницаемого материала, адгезионный слой, необязательный разделительный слой (который может быть самоклеящимся), внутреннюю подложку и термогерметизируемый слой. Можно также использовать необязательный печатный слой. Каждый из этих слоев в структуре предпочтительной многослойной крышки описан следующим образом.

Внешняя подложка крышки

Предпочтительная многослойная крышка включает внешнюю подложку, обеспечивающую прочность крышки и, в частности, наиболее внешней части крышки в процессе первоначального открывания контейнера и, таким образом, по меньшей мере, частичного разделения крышки. Внешнюю подложку можно выбирать из широкого разнообразия материалов, таких как полиэтилентерефталатная пленка, полиолефиновые пленочные материалы или бумага, картон, или другие материалы на бумажной основе. Представительные варианты для внешней подложки включают, но не ограничиваются этим, полиэтилентерефталат (PET), полиэтилен (PE), полипропилен (PP), в том числе ориентированный и неориентированный, и их сополимеры. Еще один пример потенциально подходящей 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.

Внешнюю подложку крышки можно использовать при различной толщине слоя в многослойной крышке. Внешняя подложка может иметь типичную толщину, составляющую от приблизительно 12 до приблизительно 60 мкм, причем предпочтительная толщина составляет от приблизительно 12 до приблизительно 25 мкм.

Поскольку внешняя поверхность внешней подложки будет, вероятно, представлять собой наиболее внешнюю поверхность крышки, желательно, чтобы материал, выбираемый в качестве внешней подложки, 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, многослойная крышка может включать необязательный печатный слой, расположенный на внешней поверхности крышки или под внешней подложкой на внутренней поверхности внешней подложки.

Слой непроницаемого материала крышки

Согласно одному варианту осуществления предпочтительная многослойная крышка включает слой непроницаемого материала для обеспечения герметичных характеристик крышки и получаемого в результате герметизированного содержащего крышку и контейнер изделие. 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. 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, PVOH, EVOH и их сочетания.

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

Как отмечено выше, предпочтительно непроницаемый материал показывает относительно низкую проницаемость кислорода. Предпочтительная максимальная проницаемость кислорода составляет приблизительно 50 см³/(м²⋅сутки). Наиболее предпочтительно проницаемость кислорода составляет от 0,5 до 7 см³/(м²⋅сутки).

Для определенных применений предусмотрено, что в многослойной крышке согласно настоящему изобретению может не содержаться непроницаемый слой. Однако предпочтительный вариант осуществления включает непроницаемый слой.

Адгезионный слой крышки

Предпочтительная многослойная крышка включает адгезионный слой. В одном варианте осуществления адгезионный слой представляет собой самоклеящийся слой, и адгезив создает клейкую поверхность, обеспечивая соединение с другой соприкасающейся поверхностью. Предпочтительно свойства адгезива являются такими, что соединение также обеспечивает герметизацию, чтобы предотвратить или, по меньшей мере, в значительной степени уменьшить поток воздуха или других веществ через область адгезива. Адгезионный слой может представлять собой одиночный адгезионный слой, или он может представлять собой многослойный адгезив.

Широкое разнообразие адгезивов можно использовать для этого слоя при том условии, что их свойства и характеристики соответствуют требованиям получаемого в результате упаковочного изделия. Адгезив может представлять собой тугоплавкий самоклеящийся материал, такой как, например, самоклеящийся адгезив на каучуковой основе или на акриловой основе. Адгезив может представлять собой отверждаемый ультрафиолетовым излучением тугоплавкий материал. Адгезив может иметь в качестве основы каучуковый тугоплавкий состав, растворимый каучуковый адгезив, растворимый акриловый адгезив или растворимый полиуретановый адгезив. Адгезив может содержать эмульсионную основу, например эмульсионный акриловый адгезив. Как отмечено выше, можно использовать широкое разнообразие адгезивов. Каждый из вышеупомянутых адгезивов предпочтительно имеет форму самоклеящегося адгезива. Широкий выбор различных самоклеящихся адгезивов обсуждается в патентах США №№5623011; 5830571 и 6147165, которые принадлежат правообладателю настоящей заявки и включены в настоящий документ посредством ссылки.

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

Толщина самоклеящегося слоя, как правило, составляет от приблизительно 3 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 крышки

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения многослойная крышка включает разделительный слой. Предпочтительно разделительный слой расположен непосредственно рядом с самоклеящимся слоем в многослойной крышке. Наиболее предпочтительно разделительный слой расположен между самоклеящимся слоем и внутренней подложкой. 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, таких 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. Для большинства применений самоклеящихся адгезивов 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 реакционно-способный кремнийорганический полимер, например органополисилоксан (часто называется термином «полисилоксан» или просто «силоксан»), сшивающий реагент и катализатор. После нанесения на прилегающий слой или другую подложку покрытие, как правило, необходимо отверждать, получая сшитые кремнийорганические полимерные цепи, используя нагревание или облучение (например, ультрафиолетовое или электронно-лучевое).

В зависимости от способа их использования, известны три основных типа кремнийорганических разделительных покрытий, используемых в отрасли самоклеящихся адгезивов: 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 гибкую пленочную подложку. Отверждение приводит к сшиванию пленки, которая сопротивляется проникновению самоклеящегося адгезива.

Информативные описания различных разделительных материалов, их характеристики и введение в многослойные изделия представлены в патентах США №№5728469 и 6486267, 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 крышках 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.

Внутренняя подложка крышки

Предпочтительная многослойная крышка включает внутреннюю подложку. Внутренняя подложка обеспечивает опору для многослойной крышки и, в частности, для слоев, расположенных рядом с внутренней подложкой. Представительные материалы в качестве внутренней подложки включают те, которые упомянуты в настоящем документе в качестве внешней подложки. Кроме того, может оказаться предпочтительным использование двуосноориентированного полипропиленового (BOPP) материала. Эти материалы обеспечивают экономию расходов, поскольку они имеют относительно невысокую стоимость и достаточную жесткость для хорошего распределения. Еще один предпочтительный материал для использования в слое внутренней подложки представляет собой полиэтилентерефталат (PET). Вышеупомянутые полимерные материалы PVC и OPA могут также оказаться подходящими для использования в данном слое.

Толщина внутренней подложки, 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.

Необязательно внутренняя подложка может содержать на поверхности или внутри понижающее трение вещество. Когда понижающее трение вещество введено в качестве отдельного покрытия, его слой может быть очень тонким, его толщина предпочтительно составляет приблизительно 1 мкм, и он может включать, например, понижающие трение вещества на основе кремния.

Термогерметизируемый слой крышки

Предпочтительная многослойная крышка включает термогерметизируемый слой. Предпочтительно термогерметизируемый слой расположен на нижней или внутренней поверхности многослойной крышки, которая вступает в контакт с соответствующей поверхностью контейнера при термическом соединении крышки с контейнером.

Термогерметизируемый слой представляет собой слой, который активируется при нагревании, позволяющем слою прикрепляться к пластмассовой подложке. 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, 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 цинковой солей этиленметакриловой кислоты, полиметилметакрилаты, целлюлозные полимеры, фторопласты, полиакрилонитрилы и термопластические сложные полиэфиры. 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). Наиболее предпочтительный материал для термогерметизируемого слоя представляет собой линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE).

Толщина термогерметизируемого слоя может изменяться согласно требованиям упаковочного изделия. Типичная толщина данного