專利名稱：用于熱密封包裝的可再密封的層壓材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可熱密封的包裝，其還可再密封。
背景技術(shù)：
已知多種可再密封的包裝或容器。一般，諸如柔性袋或剛性壁外殼形式的容器提·供有開口，用于提供進(jìn)入容器內(nèi)部的入口。蓋或罩定位在開口上，并連接于容器——一般通過熱密封，以封閉和密封容器內(nèi)部及其內(nèi)含物，隔離外部環(huán)境。對(duì)于袋型容器，袋的部分柔性壁可充當(dāng)蓋，并可折疊或以其他方式定位在袋的開口上。再密封特征使蓋或罩或其部分能被移除或以其他方式重新定位，從而允許進(jìn)入容器內(nèi)部。在進(jìn)入容器內(nèi)部后，該蓋或罩可適當(dāng)定位在開口上并與容器接合，從而重新密封容器。多種策略已被設(shè)計(jì)用于罩或蓋以覆蓋容器開口并接合容器，從而密封容器內(nèi)部，隔離外部環(huán)境。密封策略的實(shí)例是在容器和罩的各個(gè)接觸面上提供相應(yīng)的——例如，凸和凹——嚙合結(jié)構(gòu)。另一實(shí)例是在罩或蓋的接觸面和/或容器圍繞開口外周延伸的相應(yīng)區(qū)域上應(yīng)用壓敏粘合劑層。后一策略被廣泛應(yīng)用，特別是用于儲(chǔ)存和保藏易腐物品如食物的一次性包裝，其中希望最小化空氣暴露。例如，美國專利3，329，331描述了具有頂或壁部分的盒子，其通過應(yīng)用壓敏粘合劑層可再密封。隨著包裝技術(shù)發(fā)展，聚合物材料已日益增加地用于容器和蓋的各種多層層壓材料。眾所周知，在層壓材料容器和蓋組裝體中利用某種聚合物材料和將這種材料依次熱結(jié)合在一起，以使產(chǎn)生的包裝初次密封。這種方法的實(shí)例述及于美國專利5，062，569，用于可熱密封的容器和罩組裝體。然而，如需要可再密封的功能，則通常不能利用與初次熱密封容器所用的相同聚合物材料有效和可靠地進(jìn)行再密封。因此，技術(shù)人員設(shè)計(jì)了多層層壓材料組裝體，該多層層壓材料組裝體包含熱密封材料和壓敏粘合劑。這種組裝體的實(shí)例述及于美國專利3，454，210。在該專利中，多層層壓材料用于蓋和基座的組裝體。蓋與基座之間可熱密封的層在初次密封操作中使組件熱結(jié)合在一起。在移除蓋時(shí)，蓋層于是斷裂，從而暴露壓敏粘合齊IJ。通過使壓敏粘合劑接觸容器的相應(yīng)表面，罩可再密封于容器。類似的策略也述及于美國專利 7,422, 782。雖然多個(gè)方面令人滿意，但包裝組裝體，如’ 210專利中公開的包裝組裝體，具有若干局限性。一種該局限性阻止提供熱密封材料和壓敏粘合劑一其一般位于蓋層壓材料的
相同層(layer或stratum)內(nèi)。這需要小心應(yīng)用熱-使其僅用于熱密封材料存在的那些
區(qū)域、小心應(yīng)用耐熱性壓敏粘合劑和，例如小心生產(chǎn)罩層壓材料。所有這些方面都增加生產(chǎn)和密封的復(fù)雜性和成本。此外，容器內(nèi)含物可能暴露于壓敏粘合劑，這將同樣是食物包裝應(yīng)用所不希望的。由于這些和其他工業(yè)實(shí)踐，已設(shè)計(jì)出可再密封的罩或蓋層壓材料，其下面應(yīng)用熱密封層，并且應(yīng)用布置于層壓材料不同位置的壓敏粘合劑層。這些類型的可再密封的包裝組裝體的實(shí)例公開于美國專利6，302，290 ;美國公開2004/0180118 JPGB 2，319，746?！?290專利和’ 118公開涉及可再密封的容器組裝體，其具有多層覆蓋片材或膜，該多層覆蓋片材或膜初始熱密封于容器，然后在通過移除部分片材而開啟容器時(shí)，小珠保持熱結(jié)合于容器的向上表面。小珠有助于隨后通過接觸片材攜帶的壓敏粘合劑暴露區(qū)域而密封。小珠和/或其構(gòu)造是通過利用多層片材的層改變的層排列而實(shí)現(xiàn)的。雖然多個(gè)方面令人滿意，但這些容器組裝體將有可能不適于通常初始真空密封和/或必須呈低氧滲透性的敏感性和易腐性食物物品。正如所知，前述GB’ 746專利是可再密封的罩與容器組裝體的最早公開，其中罩和容器利用相對(duì)的熱密封層，以初次熱密封容器，罩利用具有在開啟密封容器時(shí)斷裂的粘合劑層的多層組裝體，并且該罩還包含阻隔層——如由聚偏二氯乙烯(PVDC)形成，從而使容 器可能適于包裝易腐性和/或敏感性食物物品。但是，據(jù)認(rèn)為多種其他局限性與前述’ 290專利、’ 118公開和GB’ 746專利所述的各容器系統(tǒng)有關(guān)。例如，’ 290專利和’ 118公開所述的覆蓋片材和膜中層的改變的層排列的生產(chǎn)將是繁瑣而成本高昂的，特別是在高容量生產(chǎn)情況下。GB’746專利沒有在其概念性公開內(nèi)容以外公開實(shí)踐實(shí)施方式。由于這些以及其他工業(yè)憂慮，仍在繼續(xù)努力，試圖設(shè)計(jì)出尤其適于包裝敏感性和/或易腐性物品的實(shí)用的和商業(yè)可行的可再密封容器。美國專利6，056，141述及可重新閉合的包裝系統(tǒng)，其彌補(bǔ)了其他可再密封的容器與罩組裝體的多個(gè)前述缺陷?！?141專利涉及柔性多層罩片材，其初次熱結(jié)合于相應(yīng)的托盤或容器，可通過移除部分多層罩片材而開啟，從而暴露片材攜帶的壓敏粘合劑區(qū)域，其還在多層罩片材中應(yīng)用阻隔膜，以提高容器的密封性。雖然在本領(lǐng)域中具有提高，但’ 141專利所述的可重新閉合的包裝系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，在罩片材組裝體中提供多達(dá)十(10)層，并在相應(yīng)的托盤組裝體中提供多達(dá)五(5)層。可能地，這種復(fù)雜的組裝體的生產(chǎn)是困難且高成本的。此外，在多層罩片材中應(yīng)用如此大量的層增加在使用者初次開啟時(shí)的罩片材故障的易發(fā)性。罩片材在沿壓敏粘合劑層的目的位置以外的任何位置處的撕裂或斷裂將使罩無用，從而破壞組裝體的重新閉合功能。因此，包裝和容器領(lǐng)域仍需要這樣的可再密封的組裝體，其具有優(yōu)良的阻隔性和相對(duì)簡單的構(gòu)造，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)簡易性和可靠性。在食物物品包裝中，一般與牢固密封容器——最顯著地是具有高阻隔性的牢固密封容器一有關(guān)的缺陷是初次開啟容器的困難。即使是聲稱可再密封的容器，如用于包裝午餐肉及其他敏感性物品的容器，通常也極難開啟容器。如果使用者不能容易地開啟罩或片材或使罩或片材從容器“剝離”，則借助剪刀或其他用具又導(dǎo)致再密封特征被破壞。因此，本領(lǐng)域仍需要具有高阻隔性的可再密封容器組裝體，并且其構(gòu)造和生產(chǎn)相對(duì)簡單，而且可容易被使用者開啟。發(fā)明概述本發(fā)明克服了與可再密封包裝組裝體的在前系統(tǒng)和方法相關(guān)的困難和缺陷。
一方面，本發(fā)明提供了包裝層壓材料，其包含第一聚合物層、第二聚合物層和布置在第一層與第二層之間的粘合劑層。第一聚合物層和第二聚合物層呈現(xiàn)的二維矢量ACTE(或 CTS)值 Q 小于 I, 000 μ m/VC。另一方面，本發(fā)明提供了可再密封的包裝組裝體。包裝組裝體包括容器和蓋，該容器和蓋適于相互密封地接合。容器包括限定密封表面的聚合物基材和布置在聚合物基材密封表面上的第一密封層。蓋限定外表面和內(nèi)表面。在使容器和蓋相互密封地接合時(shí)，內(nèi)表面朝向聚合物基材的密封表面。蓋包括提供蓋外表面的外基材、內(nèi)基材、布置在外基材與內(nèi)基材之間的粘合劑層、布置在內(nèi)基材上的第二密封層、提供蓋內(nèi)表面的第二密封層、和任選地在內(nèi)基材與粘合劑層之間并且緊鄰粘合劑層布置的剝離層。蓋外基材和蓋內(nèi)基材呈現(xiàn)的二維矢量 Δ CTE (或 CTS)值 Q 小于 1，000 μ m/VC。另一方面，本發(fā)明提供了開啟和再密封此前熱密封包裝的方法。包裝包括容器組件和蓋組件。容器組件包括限定密封表面的聚合物基材和布置在容器基材密封表面上的第 一密封層。蓋組件限定外表面和內(nèi)表面。內(nèi)表面朝向容器基材的密封表面。蓋包括提供蓋外表面的外基材、內(nèi)基材、布置在外基材與內(nèi)基材之間的粘合劑層、布置在內(nèi)基材上的第二密封層、提供蓋內(nèi)表面的第二密封層、和布置在內(nèi)基材與粘合劑層之間并且接觸粘合劑層的剝離層。容器組件和蓋組件沿第一和第二密封表面相互熱結(jié)合。蓋外基材和蓋內(nèi)基材呈現(xiàn)的二維矢量Λ CTE (或CTS)值Q小于1，000 μ m/m°C。方法包括通過將粘合劑層與剝離層分離使蓋組件第一部分從蓋組件其余第二部分和與其熱結(jié)合的容器組件脫離，從而開啟包裝。該方法還包括使粘合劑匹配地接觸剝離層，從而再密封包裝。如將理解，本發(fā)明能夠進(jìn)行其他和不同實(shí)施方式，且對(duì)其多個(gè)方面的若干細(xì)節(jié)能夠進(jìn)行改動(dòng)，而均不脫離本發(fā)明。因此，附圖和描述將被認(rèn)為是示例性的而非限制性的。附圖簡述圖I是用于根據(jù)本發(fā)明所述的優(yōu)選實(shí)施方式包裝組裝體的優(yōu)選蓋層壓材料的示意性部分視圖。圖2是用于本發(fā)明所述的優(yōu)選實(shí)施方式包裝組裝體的優(yōu)選容器的示意性部分視圖。圖3是示例蓋兩部分的部分分離的優(yōu)選蓋層壓材料的示意圖。圖4是本發(fā)明所述的優(yōu)選實(shí)施方式包裝組裝體的透視圖。圖5是沿圖4的線5-5截取的包裝組裝體的部分橫截面視圖。圖6是沿圖4的線6-6截取的包裝組裝體的部分橫截面視圖。圖7是沿圖4的線7-7截取的包裝組裝體的部分橫截面視圖。圖8是用于根據(jù)本發(fā)明所述的優(yōu)選實(shí)施方式包裝組裝體的另一優(yōu)選蓋層壓材料的示意性部分視圖。圖9是示例優(yōu)選壓敏粘合劑和若干接觸基材的剝離強(qiáng)度測試結(jié)果的圖。

圖10是示例優(yōu)選壓敏粘合劑和若干接觸基材的循環(huán)粘性測試結(jié)果的圖。圖11是根據(jù)本發(fā)明所述的優(yōu)選實(shí)施方式層壓材料或?qū)訅翰牧喜糠值臋M截面視圖。實(shí)施方式詳述本發(fā)明提供了具有高阻隔性能的可再密封的包裝組裝體，其構(gòu)造和生產(chǎn)相對(duì)簡單，并且其可容易地初次開啟和牢固地再密封。在第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，包裝組裝體包括可牢固地相互結(jié)合一如通過熱結(jié)合，從而初次密封容器內(nèi)部及其內(nèi)含物--的蓋組裝體和容器。蓋是多層層壓材料，其在結(jié)合或以其他方式密封于容器后，能夠容易通過將蓋沿層壓材料中的指定界面至少部分分成兩部分而開啟，從而揭露蓋第一部分的粘合劑區(qū)域。蓋另一部分仍結(jié)合于容器，并且包括內(nèi)基材或剝離層的區(qū)域，如該內(nèi)基材或剝離層存在，則由于蓋分離而暴露。然后兩個(gè)蓋部分可重新結(jié)合和相互接觸，從而有效地再密封容器。粘合劑暴露區(qū)域的構(gòu)造對(duì)應(yīng)于一優(yōu)選匹配一內(nèi)基材或剝離層暴露區(qū)域的構(gòu)造，如果存在。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式包括在蓋的多層層壓材料中引入剝離層，優(yōu)選直接相鄰于壓敏粘合劑層。如本文更具體地說明，在蓋層壓材料中應(yīng)用剝離層顯著減少在應(yīng)用某些粘合劑或膜時(shí)初次開啟密封容器另外所需的力量。該特征有助于輕松使用包裝系統(tǒng)。如本文所述引入剝離層還在初次開啟密封容器過程中于蓋部分之間提供指定的斷裂或分離界面。這種分離界面的提供減少蓋撕裂或意外切斷的發(fā)生，從而保持蓋的密封完整性。優(yōu)選實(shí)施方式的蓋層壓材料和包裝組裝體的這些和其他優(yōu)勢在本文中得到更詳細(xì)的描述。為易于理解優(yōu)選實(shí)施方式包裝組裝體，對(duì)組裝體的代表性蓋和容器中的各個(gè)不同 組件描述如下。蓋本文所用的術(shù)語“蓋(cover)”指用于覆蓋相應(yīng)容器中限定的一個(gè)或多個(gè)開口(opening或aperture)的任何多層層壓材料,并且其可有效固定于容器，從而封閉和密封容器內(nèi)部。優(yōu)選地，蓋層壓材料包括(不考慮層的任何順序)外基材、阻隔材料層、粘合劑層、任選的剝離層(可以是壓敏的)、內(nèi)基材和熱密封層。還可應(yīng)用任選的印刷層。優(yōu)選多層蓋層壓材料中的這些層的每一個(gè)描述如下。蓋外基材優(yōu)選的多層蓋層壓材料包括外基材，從而為蓋一特別是為由于初次開啟容器和由此至少部分分離蓋所產(chǎn)生的蓋最外部——提供支持。外基材可由多種材料形成，如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜、聚烯烴膜材料或者紙、紙板或其他紙基材料。外基材的代表性材料包括但不限于，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)—取向和非取向的，及其共聚物?？赡苓m于蓋外基材的膜的另一實(shí)例是聚氯乙烯(PVC)及其共聚物的層。其他材料包括但不限于，聚氯乙烯(PVC)和鄰苯二甲醛(0ΡΑ)。對(duì)于多種用途，優(yōu)選PET。蓋外基材可以多種厚度用于蓋層壓材料。外基材的一般厚度可以為約12至約60微米，優(yōu)選厚度為約12至約25微米。由于外基材的外表面有可能構(gòu)成蓋的最外面，理想地，選擇用于外基材的材料至少沿此外向面呈現(xiàn)有吸引力的適印性特征。適印性一般由圖像的銳度和亮度以及由固墨性(ink anchorage)定義。銳度與印刷面的表面張力密切相關(guān)。固墨性通常通過膠帶測試(Finat測試FTM21)測定。一般地，PVC可用意圖用于PVC的各種墨印刷。在大多數(shù)情況下，墨是水基的(特別是在美國)，或被設(shè)計(jì)用于UV干燥(特別是在歐洲)。一般地，所有聚烯烴膜均可在印刷機(jī)上(on-press)電暈處理后用UV墨印刷，主要在墨粘合方面PE優(yōu)于PP。對(duì)于水基墨，優(yōu)選另外的底涂層或頂涂層，以實(shí)現(xiàn)良好的固墨性。如本文所述，蓋層壓材料可包括布置于蓋外表面上或外基材下、外基材內(nèi)表面上的任選的印刷層。蓋阻隔材料層根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，優(yōu)選的多層蓋層壓材料包括阻隔材料層，以加強(qiáng)蓋以及得到的密封蓋和容器組裝體的密封性。一般，期望阻隔材料呈現(xiàn)對(duì)氧氣運(yùn)輸或擴(kuò)散穿過材料的阻力。這尤其期望用于涉及某些食物的密封應(yīng)用。寬范圍的阻隔材料可用于阻隔材料層。阻隔材料(一種或多種)的選擇很大程度上由所需的密封程度確定，因此，由密封組裝體所存放的內(nèi)含物確定。用于阻隔材料層的代表性材料包括但不限于，聚乙烯醇(PVOH)和乙烯-乙烯醇(EVOH)聚合物。公知且優(yōu)選的阻隔材料是聚偏二氯乙烯(PVDC)。還考慮可應(yīng)用本領(lǐng)域已知的尼龍和多種尼龍基聚合物。進(jìn)一步考慮可應(yīng)用這些材料的組合，特別是可應(yīng)用多個(gè)這些材料的膜。阻隔材料及其特征的充分討論提供于美國專利申請(qǐng)公開2004/0033379，其屬于本申請(qǐng)的受讓人。阻隔材料的優(yōu)選材料包括PVDC、PV0H、EV0H及其組
入·口 ο阻隔材料一般以相對(duì)小的厚度用于優(yōu)選的蓋層壓材料。例如，阻隔材料層的厚度優(yōu)選為約I至約5微米，并且優(yōu)選厚度約I至約3微米。如述，優(yōu)選地，阻隔材料呈現(xiàn)相對(duì)低的氧氣滲透性。優(yōu)選的最大氧氣滲透性為約50cc/m2/24小時(shí)。最優(yōu)選地，氧氣滲透性為O. 5至7cc/m2/24小時(shí)。對(duì)于某些應(yīng)用，考慮本發(fā)明的蓋層壓材料可不含阻隔層。但是，優(yōu)選實(shí)施方式包括阻隔層。蓋粘合劑層優(yōu)選的多層蓋層壓材料包括粘合劑層。在一個(gè)實(shí)施方式中，粘合劑層是壓敏粘合劑層，并且粘合劑提供允許結(jié)合另一接觸表面的粘性表面。優(yōu)選地，粘合劑的性質(zhì)使得結(jié)合還提供了密封，從而防止或至少顯著防止空氣或其他劑流動(dòng)穿過粘合劑區(qū)域。粘合劑層可以是單粘合劑層或可以是多層粘合劑。寬范圍的粘合劑可用于該層，只要其性質(zhì)和特征符合得到的組裝體的包裝要求。粘合劑可以是熱熔壓敏粘合劑，如例如橡膠基或丙烯酸基壓敏粘合劑。粘合劑可以是UV固化的熱熔體。粘合劑可基于橡膠基熱熔組合物、溶劑橡膠粘合劑、溶劑丙烯酸粘合劑或溶劑聚氨酯粘合劑。粘合劑可基于乳液，如乳液丙烯酸粘合劑。如述，可應(yīng)用多種粘合劑。各前述粘合劑優(yōu)選為PSA形式。對(duì)多種壓敏粘合劑的寬泛選擇公開于美國專利5，623，011 ；5，830，571 ;和6，147，165 ;其屬于本申請(qǐng)的受讓人，在此將其引入作為參考。用于壓敏粘合劑層的優(yōu)選壓敏粘合劑可以名稱FaSSOn S692N商業(yè)獲得。S692N粘合劑是基于丙烯酸乳液的粘合劑。通常，這種粘合劑是丙烯酸丁酯和2-乙基-己基丙烯酸酯單體的聚合物摻和物與多種增粘劑和處理酸。其他優(yōu)選壓敏粘合劑包括但不限于乳液丙烯酸粘合劑和橡膠基熱熔粘合劑。壓敏粘合劑層的厚度一般在約3至約40微米的范圍內(nèi)，優(yōu)選約12至約20微米。但要理解的是，本發(fā)明包括采用大于或小于這些壓敏粘合劑層厚度的厚度的蓋層壓材料。蓋剝離層根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式，多層蓋層壓材料包括剝離層。優(yōu)選地，剝離層在蓋層壓材料中緊鄰壓敏粘合劑層布置。最優(yōu)選地，剝離層布置在壓敏粘合劑層與內(nèi)基材之間。剝離層提供剝離面，其如前所述，緊鄰和接觸壓敏粘合劑層。
已知多種剝離材料，如一般用于壓敏膠帶和標(biāo)簽的剝離材料，包括硅氧烷、醇酸樹月旨、乙烯基聚合物的硬脂基衍生物(如聚乙烯基硬脂基氨基甲酸酯)、硬脂酸氯化鉻、硬脂酰胺及類似物。氟碳聚合物涂布的剝離襯墊也已知，但相對(duì)昂貴。對(duì)于大多數(shù)壓敏粘合劑應(yīng)用，硅氧烷是目前最常用的材料。硅氧烷剝離涂層在高剝離速率和低剝離速率下均容易剝離，這使其適于多種生產(chǎn)方法和應(yīng)用。已知的硅氧烷剝離涂層系統(tǒng)由如下組成反應(yīng)性硅氧烷聚合物，例如，有機(jī)聚硅氧烷(通常被稱為“聚硅氧烷”，或簡稱為“硅氧烷”);交聯(lián)劑；和催化劑。在被施加于相鄰層或其他基材后，涂層通常必須通過熱或輻射(通過例如紫外線或電子束照射)固化以交聯(lián)硅氧烷聚合物鏈?；谒鼈兯┘拥姆绞?，已知用于壓敏粘合劑工業(yè)的三種基本類型的硅氧烷剝離涂層溶劑型、水性乳液和無溶劑涂層。各類型均具有優(yōu)勢和劣勢。溶劑型硅氧烷剝離涂層已被廣泛應(yīng)用，但因?yàn)槠涫褂脽N溶劑，由于逐漸嚴(yán)格的空氣污染管制、高能要求和高成本， 其應(yīng)用近年來已逐漸減少。事實(shí)上，溶劑回收或焚化的能量要求通常超過了涂布操作本身。水性硅氧烷乳液剝離系統(tǒng)被公知作為溶劑系統(tǒng)，并已被用于多種壓敏性產(chǎn)品，包括膠帶、地磚、乙烯基墻壁覆蓋物。但是，其應(yīng)用已受到其用于紙基材相關(guān)問題的限制。水使紙纖維膨脹，破壞剝離襯墊背面的尺寸穩(wěn)定性并導(dǎo)致片材卷曲和隨后的處理困難。無溶劑硅氧烷剝離涂層在近年來發(fā)展，并且目前代表硅氧烷剝離涂層市場的主要部分。如同其他硅氧烷涂層，其在施加于柔性襯墊基材后必須被固化。固化產(chǎn)生交聯(lián)的膜，該交聯(lián)膜阻止壓敏粘合劑滲透。對(duì)多種剝離材料、其特征和摻入層壓材料組裝體中的信息性描述被提供于美國專利5，728，469 ;6，486，267 ;和美國公開專利申請(qǐng)2005/0074549，其屬于本申請(qǐng)的受讓人。還考慮本領(lǐng)域已知的多種蠟可用于剝離材料或用于剝離層。優(yōu)選的層壓材料利用相對(duì)薄的剝離層。例如，一般的剝離層厚度為約I至約4微米。優(yōu)選地，剝離層的厚度為約I至約2微米。蓋內(nèi)基材優(yōu)選的多層蓋層壓材料包括內(nèi)基材。內(nèi)基材為蓋層壓材料——尤其是相鄰內(nèi)基材布置的層——提供支持。內(nèi)基材的代表性材料包括本文所述用于外基材的材料。此外，可優(yōu)選采用雙軸取向聚丙烯(BOPP)材料。這些材料由于其相對(duì)廉價(jià)而節(jié)約成本，并且其具有足夠的剛性以良好分配。另一用于內(nèi)基材層的優(yōu)選材料是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。前述的PVC和OPA聚合物材料也可適用于該層。內(nèi)基材厚度一般在約12至約60微米的范圍內(nèi)，優(yōu)選為約12至約25微米。本發(fā)明包括采用大于或小于這些厚度的厚度。任選地，內(nèi)基材可在其中或其上引入增滑劑。增滑劑，在以單獨(dú)的涂層被引入后，可以非常薄，優(yōu)選厚度為約I微米，并可包含，例如，硅基增滑劑。蓋熱密封層優(yōu)選的多層蓋層壓材料包括熱密封層。優(yōu)選地，熱密封層在蓋與容器熱結(jié)合時(shí)沿蓋層壓材料接觸容器相應(yīng)面的下表面或內(nèi)表面布置。熱密封層是經(jīng)熱活化以使層結(jié)合于塑性基材的層。熱密封層材料包括但不限于以下單獨(dú)或組合應(yīng)用的成膜材料，如聚乙烯、茂金屬催化的聚烯烴、間規(guī)聚苯乙烯、間規(guī)聚丙烯、環(huán)狀聚烯烴、聚乙烯甲基丙烯酸、聚乙烯乙基丙烯酸酯、聚乙烯甲基丙烯酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物、聚乙烯-乙烯醇、聚乙烯乙烯基乙酸酯、尼龍、聚丁烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚砜、聚偏二氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基戊烯、苯乙烯-馬來酸酐聚合物、苯乙烯-丙烯腈聚合物、基于乙烯/甲基丙烯酸的鈉鹽或鋅鹽的離聚物、聚甲基甲基丙烯酸酯、纖維素、氟塑料、聚丙烯腈和熱塑性聚酯。優(yōu)選地，PE用于熱密封層，更優(yōu)選地是PE和EVA的摻合物，如例如，PE和EVA與特定防結(jié)塊和防靜電添加劑的摻合物。用于熱密封層的另一優(yōu)選材料是乙二醇改性的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PETG)。熱密封層的最優(yōu)選材料是線性低密度聚乙烯(LLDPE )。熱密封層的厚度可根據(jù)包裝組裝體的要求而變化。該層的一般厚度為約15至約90微米，優(yōu)選約30至約60微米。熱密封層經(jīng)設(shè)計(jì)以在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的溫度下活化。雖然熱密封層可在活化指定溫度以下的溫度下活化，但熱密封層被設(shè)計(jì)為在基于基材材料的特定溫度下活化。 優(yōu)選地，熱密封層在約80°C—更優(yōu)選約90°C至約155°C——更優(yōu)選約150°C之間的溫度下活化，熱密封層更優(yōu)選在約110°C至約140°C之間的溫度下活化，熱密封層最優(yōu)選在約120°C至約130°C之間的溫度下活化。優(yōu)選地，還在熱密封過程中向各表面施加壓力。蓋印刷層任選的印刷層可布置在前述蓋外基材上。印刷層用于接收和保留布置在印刷層上的一種或多種墨。墨(一種或多種)構(gòu)成覆蓋層壓材料和包裝組裝體的標(biāo)志或其他標(biāo)記。印刷層可由本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的寬范圍材料形成。例如，多種聚乙烯醇(PVA)和纖維素基材料可用于印刷層。印刷層厚度一般在約3至約20微米的范圍內(nèi)，優(yōu)選厚度為約3至約8微米。蓋的優(yōu)選方面優(yōu)選實(shí)施方式蓋層壓材料的另一顯著特征是在至少蓋的熱密封層中提供切口、刻痕或裂縫。優(yōu)選地，切口、刻痕或裂縫延伸穿過熱密封層、蓋層壓材料內(nèi)基材和剝離層?？梢允菍?shí)沖切(solid die cut)或穿孔沖切的切口、刻痕或裂縫優(yōu)選至少部分地并且更優(yōu)選地在蓋的整個(gè)外周周圍延伸，以相應(yīng)于在容器開口周圍限定的外周區(qū)域。切口極大地有助于初次開啟密封包裝。如本文更詳細(xì)地說明，切口優(yōu)選位于蓋與容器之間的熱密封區(qū)域中向內(nèi)的蓋層壓材料上的位置。在開啟密封包裝時(shí)，蓋層壓材料分成兩部分一外部可分離部分和內(nèi)部可分離部分。這些部分的相互分離沿通常在壓敏粘合劑層與剝離層之間限定的界面發(fā)生。切割提供了分離僅發(fā)生在鄰近熱密封區(qū)域的蓋區(qū)域。分離不發(fā)生在蓋層壓材料的其他區(qū)域。因此，在初次開啟密封包裝時(shí)，隨著蓋層壓材料被拉離其密封位置，蓋分離僅沿容器(和蓋)的外周發(fā)生，從而暴露壓敏粘合劑和剝離層。蓋中間區(qū)域不發(fā)生分離，因此被拉離容器，從而提供通入容器內(nèi)部的入口。切口、刻痕或裂縫的提供能夠使可分離的蓋外部與保持熱結(jié)合于容器的蓋內(nèi)部分離。切口、刻痕或裂縫可以多種方式在蓋層壓材料中形成，但是，優(yōu)選方法是沖切裂縫穿過密封層、內(nèi)基材和剝離層。還考慮可通過不在蓋層壓材料的選擇區(qū)域中形成切口、刻痕或裂縫，提供合頁或橋連蓋部分。因此，例如，可沿矩形蓋四側(cè)中的三側(cè)提供切口，該矩形蓋隨后被密封于容器。然后不具切口的蓋一側(cè)將充當(dāng)初次和之后開啟容器時(shí)的鉸鏈。優(yōu)選在蓋層壓材料的所述層(一個(gè)或多個(gè))中提供切口、刻痕或裂縫的另一原因是，這種切口能夠控制壓敏粘合劑層與剝離層之間的接觸面面積。容易控制接觸區(qū)域大小、構(gòu)造和形狀的能力能夠?qū)ιw外部可分離部分與蓋內(nèi)部可分離部分之間的再密封強(qiáng)度進(jìn)行直接控制。如將理解，對(duì)于需要較大再密封強(qiáng)度的應(yīng)用，可容易在設(shè)計(jì)和/或生產(chǎn)過程中增加接觸面積。對(duì)于需要較小再密封強(qiáng)度的應(yīng)用，可容易在設(shè)計(jì)和/或生產(chǎn)過程中減少接觸面積。優(yōu)選實(shí)施方式蓋層壓材料的另一優(yōu)選方面是通過適當(dāng)選擇壓敏粘合劑接觸的材料，即在蓋層壓材料中緊鄰壓敏粘合劑布置的材料層，各材料層暴露表面的表面能可經(jīng)特制以提供所需的密封特性，如特定再密封強(qiáng)度。例如，如果需要低再密封強(qiáng)度，表面能相對(duì)低的剝離材料如硅氧烷剝離材料可直接相鄰于壓敏粘合劑層應(yīng)用。此外，用于直接相鄰于壓敏粘合劑的層的適度改造材料的選擇和排列可用于實(shí)現(xiàn)粘性差異，從而確?；蛑辽俅龠M(jìn)，粘合劑滯留于一層——相對(duì)于另一層。例如，通過適當(dāng)選擇和應(yīng)用剝離層和布置在壓敏粘合劑層相對(duì)面的層的材料，可實(shí)現(xiàn)粘合劑滯留于可分離的蓋外部，而非留在結(jié)合于容器的蓋內(nèi)部上。具體地，根據(jù)本發(fā)明，壓敏粘合劑與粘合劑直接相鄰的一層或多層，例如剝離層之 間的粘合水平得到控制。粘合水平優(yōu)選受如下控制(i)應(yīng)用剝離層，其在覆蓋層壓材料中緊鄰壓敏粘合劑層布置，最優(yōu)選布置在粘合劑層與內(nèi)基材之間；(ii)初次開蓋后剝離層暴露的構(gòu)造和表面積；(iii)適當(dāng)選擇用于剝離層的、具有所需表面能的剝離材料和/或多種剝離材料；(iv)適當(dāng)選擇覆蓋層壓材料中的其他材料，即壓敏粘合劑材料和與同剝離層表面相對(duì)的壓敏粘合劑表面直接相鄰而布置的層的材料；(v)初次開蓋后壓敏粘合劑材料暴露的構(gòu)造和表面積；和(vi)壓敏粘合劑層的厚度。通過控制粘合水平一優(yōu)選通過因素(i) - (Vi)的一種或多種或所有因素，壓敏粘合劑層可更可靠地保留于蓋外部的可分離部分。本文所述的優(yōu)選實(shí)施方式蓋層壓材料的這種策略提供了顯著優(yōu)勢，優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)蓋組裝體，具體地此前已授權(quán)的美國專利6，056，141所述的可重新閉合的包裝系統(tǒng)?！?141專利所述的包裝系統(tǒng)利用“可重新定位的”粘合劑。因此，在該類型系統(tǒng)中，粘合劑滯留于部分罩中，因?yàn)檎澈蟿┛上鄬?duì)于下方支持膜重新定位。’ 141專利所述的系統(tǒng)不取決于任何其他確?；蛑辽僭噲D使粘合劑保持于可移除的罩部分的策略。單純地取決于壓敏粘合劑性質(zhì)嚴(yán)重限制了所得包裝系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。優(yōu)選關(guān)于壓敏粘合劑和布置于壓敏粘合劑層相對(duì)側(cè)或相對(duì)面的層存在特定粘性和剝離特性。期望壓敏粘合劑層相對(duì)側(cè)的兩層之間存在關(guān)于這些特性的差異。具體地，期望與(i)壓敏粘合劑與直接相鄰于粘合劑一面的層，和(ii)壓敏粘合劑與直接相鄰于粘合劑對(duì)面的層相關(guān)的粘性和剝離性質(zhì)之間存在特定最小差異。對(duì)于應(yīng)用布置于雙軸取向聚丙烯(BOPP)的內(nèi)基材與聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)的外基材之間的壓敏粘合劑層的蓋層壓材料，優(yōu)選這兩個(gè)基材以及壓敏粘合劑各表面之間的粘性和剝離性差異為至少O. 5N/in，優(yōu)選至少2. ON/in。相對(duì)于內(nèi)基材與壓敏粘合劑相對(duì)面之間存在的粘性結(jié)合，優(yōu)選外基材與壓敏粘合劑的相應(yīng)表面之間存在較強(qiáng)的粘性結(jié)合。參考圖9和10，在比較PET外基材與BOPP內(nèi)基材之間的粘合時(shí)，以名稱Fassonk'S692N可商業(yè)獲得的優(yōu)選壓敏粘合劑的剝離和循環(huán)粘性呈現(xiàn)大于3N/in的差異。這確保在開啟蓋與容器的組裝體、蓋層壓材料沿分離界面至少部分分離時(shí)，壓敏粘合劑保留于外基材。
適當(dāng)選擇壓敏粘合劑和剝離層材料主要控制初次開啟密封容器所需的力，以及初次開啟后進(jìn)行的后續(xù)開啟操作所必需的力量。該力，被稱為“開啟力”，是使用者必需對(duì)蓋施加以使覆蓋層壓材料分成其各部分，從而開啟容器的力。一般，為相對(duì)容易地開啟容器，開啟力應(yīng)小于15N/in。此外，理想地，一定量最小的力是必需的，從而防止意外開啟容器。因此，一般，目標(biāo)是最小力為至少2N/in，并且優(yōu)選大于3N/in。進(jìn)一步參考前述美國專利6，056，141，罩組裝體可沿粘合劑上表面應(yīng)用聚丙烯(PP)層作為支持膜。這種構(gòu)造幾乎將一定導(dǎo)致粘合劑沿粘合劑相對(duì)面保留在下方支持層。本領(lǐng)域公知，聚丙烯膜一般呈現(xiàn)相對(duì)低的表面能，因此將不與粘合劑充分的結(jié)合。因此這種構(gòu)造將不使粘合劑保留于罩。如將會(huì)理解，這是不被期望的，因?yàn)橄路街С謱由霞慈萜魃洗嬖诘恼澈蟿┟黠@增加食物與粘合劑之間接觸的可能性。在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，提供多層層壓材料，其包含至少兩個(gè)聚合物膜，具有布置于聚合物膜之間的壓敏粘合劑層。優(yōu)選選擇兩個(gè)聚合物膜的材料以使其相對(duì)彼此呈現(xiàn)特定的物理特性。具體地，物理特性涉及各膜材料的熱膨脹系數(shù)(CTE)。通常，術(shù)語“熱膨脹系數(shù)”是溫度變化1°C時(shí)材料在一個(gè)溫度下增加的尺寸與材料原尺寸的比。由于幾乎所用·材料均在加熱時(shí)膨脹，材料尺寸增加在加熱材料后發(fā)生。類似地，另一術(shù)語，“熱收縮系數(shù)”(CTS)，指溫度變化1°C時(shí)材料在一個(gè)溫度下減少的尺寸與材料原始尺寸的比。術(shù)語“ Δ CTE”或“ Δ CTS”(也被稱為Λ CTE或Λ CTS)指兩材料的兩CTE值(或CTS值)之間的絕對(duì)差異。在確定ACTE (或Λ CTS)值時(shí)始終比較關(guān)于相同材料定向或方向取值的CTE (或CTS)值是非常重要的。例如，已知呈現(xiàn)不同收縮程度或范圍的膜，其取決于是在軸向(MD)還是橫向(⑶)測量收縮。因此，在由膜的兩CTE值確定軸向ACTE (也被稱為MD Λ CTE)值時(shí)，將一個(gè)膜的軸向CTE (MD CTE)值與另一個(gè)膜的軸向CTE (MD CTE)值進(jìn)行比較是非常重要的。類似地，在由膜的兩CTE值確定橫向ACTE (也被稱為⑶Λ CTE)值時(shí)，將一個(gè)膜的橫向CTE (⑶CTE)值與另一個(gè)膜的橫向CTE (⑶CTE)值進(jìn)行比較是非常重要的。同樣的實(shí)踐也用于確定軸向Λ CTS值和橫向Λ CTS值時(shí)。根據(jù)本發(fā)明，已發(fā)現(xiàn)在具有被壓敏粘合劑層分隔的一對(duì)聚合物膜的多層層壓材料呈現(xiàn)二維矢量Λ CTE (或CTS)值(在本文中被周期性稱為“Q”)小于1，000 μ m/m°C，優(yōu)選小于500 μ m/m°C，最優(yōu)選小于100 μ m/m°C時(shí)，導(dǎo)致密封效力和其他效益提高。二維矢量Λ CTE(或CTS)值，“Q”通過下式(I)確定Q= [(MD λ CTE) Mcdacte)2] 1/2 (I)由評(píng)述式(I)顯而易見的是，Q值是在軸向測量的ACTE和在橫向測量的ACTE的函數(shù)。具體地，Q是兩膜軸向Λ CTE平方值和相同的兩膜橫向ACTE平方值的總和的平方根。因此Q值基于兩種不同的材料。并且，Q值還基于在相同兩膜的軸向和橫向取值的Λ CTE值。要理解的是，基于CTS值的Q值也可容易確定。評(píng)價(jià)四個(gè)聚合物膜的集合，下列數(shù)據(jù)提供確定滿足優(yōu)選Q值的一對(duì)膜的另外的理解。下述表1-4列出四個(gè)聚合膜樣本的尺寸變化(表I)、熱膨脹系數(shù)(CTE)值(表2)，ACTE值(表3)和Q值(表4),該四個(gè)聚合膜樣本稱為樣本A-D。樣本A是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。樣本B是另一等級(jí)PET膜。樣本C是另一等級(jí)PET膜。樣本D是雙軸取向聚丙烯膜。具體地，將由各膜A-D形成的樣本由0°C加熱至155°C，并且每5°C記錄其在軸向(MD)和橫向(⑶)的尺寸變化。一般，可采用O. 05N的負(fù)載在熱機(jī)械分析儀中以10°C /分
鐘的速率加熱樣本，如Q400系統(tǒng),購自TA Instruments of NewCastle,DE。表I-尺寸變化
權(quán)利要求
1.包裝層壓材料，包括 第一聚合物層； 第二聚合物層； 粘合劑層，其布置在所述第一層與所述第二層之間； 其中所述第一聚合物層和所述第二聚合物層呈現(xiàn)的二維矢量ACTE (或CTS)值Q小于1,000 μ m/VC。
2.權(quán)利要求I所述的包裝層壓材料，其中Q小于500μ m/m°C。
3.權(quán)利要求2所述的包裝層壓材料，其中Q小于100μ m/m°C。
4.權(quán)利要求1-3所述的包裝層壓材料，其中所述層壓材料呈現(xiàn)的T-剝離力為約O.2N/英寸至約ION/英寸。
5.權(quán)利要求1-3所述的包裝層壓材料，其中所述層壓材料呈現(xiàn)的T-剝離力為約2.ON/英寸至約4. ON/英寸。
6.可再密封的包裝組裝體，所述包裝組裝體包括容器和蓋，所述容器和所述蓋適于相互密封地接合， 所述容器包括 聚合物基材，限定密封表面；和 第一密封層，布置于所述聚合物基材的所述密封表面上； 其中所述蓋限定外表面和內(nèi)表面，所述內(nèi)表面在使所述容器與所述蓋相互密封地接合時(shí)朝向所述聚合物基材的所述密封表面，所述蓋包括 外基材，提供所述蓋的外表面， 內(nèi)基材， 粘合劑層，布置在所述外基材與所述內(nèi)基材之間， 第二密封層，布置在所述內(nèi)基材上，所述第二密封層提供所述蓋的內(nèi)表面，和任選地 剝離層，布置在所述內(nèi)基材與所述粘合劑層之間，且直接相鄰于所述粘合劑層； 其中所述蓋的所述外基材和所述蓋的所述內(nèi)基材呈現(xiàn)的二維矢量ACTE (或CTS)值Q小于 l，000ym/m°C。
7.權(quán)利要求6所述的可再密封的包裝組裝體，其中所述粘合劑是壓敏粘合劑。
8.權(quán)利要求6-7所述的可再密封的包裝組裝體，其中所述第一密封層和所述第二密封層的至少一個(gè)包含選自線性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚烯烴共聚物和乙二醇改性的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PETG)及其組合的材料。
9.權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)所述的可再密封的包裝組裝體，其中所述內(nèi)基材包含選自取向聚丙烯(OPP)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、鄰苯二甲醛(OPA)及其組合的材料。
10.權(quán)利要求7所述的可再密封的包裝組裝體，其中所述壓敏粘合劑層包含丙烯酸丁酯和2-乙基-己基丙烯酸酯單體的聚合物摻和物。
11.權(quán)利要求6所述的可再密封的包裝組裝體，包括所述剝離層，其中所述剝離層包含硅氧烷。
12.權(quán)利要求6-11中任一項(xiàng)所述的可再密封的包裝組裝體，其中所述外基材包含選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、鄰苯二甲醛(OPA )、其共聚物及其組合的材料。
13.權(quán)利要求6-11中任一項(xiàng)所述的可再密封的包裝組裝體，其中所述蓋進(jìn)一步包括 阻隔層，其布置于(i)所述內(nèi)基材與所述外基材之間或(ii)所述內(nèi)基材的所述第二密封層上。
14.權(quán)利要求13所述的可再密封的包裝組裝體，其中所述阻隔層布置在所述粘合劑層與所述外基材之間。
15.權(quán)利要求13-14所述的可再密封的包裝組裝體，其中所述阻隔層呈現(xiàn)的氧氣滲透性小于50cc/m2/24小時(shí)，優(yōu)選為O. 5至7cc/m2/24小時(shí)。
16.權(quán)利要求13-15中任一項(xiàng)所述的可再密封的包裝組裝體，其中所述阻隔層包含選自聚偏二氯乙烯(PVDC)、乙烯-乙烯醇聚合物(EV0H)、聚乙烯醇(PV0H)、尼龍聚合物及其組合的材料。
17.權(quán)利要求6-16中任一項(xiàng)所述的可再密封的包裝組裝體，其中所述蓋的開啟力為小于15N/in,優(yōu)選約O. IN/in至約15N/in,更優(yōu)選約2N/in至約ION/in。
18.權(quán)利要求6-17中任一項(xiàng)所述的可再密封的包裝組裝體，其中所述蓋與所述容器密封地接合。
19.權(quán)利要求6-18中任一項(xiàng)所述的可再密封的包裝組裝體，其中所述容器的所述第一密封層熱結(jié)合于所述蓋的所述第二密封層。
20.權(quán)利要求17所述的可再密封的包裝組裝體，其中通過將所述蓋的所述粘合劑層與所述蓋的所述剝離層部分分離，部分所述蓋從所述容器移去。
21.權(quán)利要求6-20中任一項(xiàng)所述的可再密封的包裝組裝體，進(jìn)一步包括 印刷層，布置于所述外基材上或所述外基材下，其中所述印刷層提供所述蓋的所述外表面。
22.開啟和再密封此前熱密封包裝的方法，所述包裝包括容器組件和蓋組件，其中所述容器組件包括限定密封表面的聚合物基材和布置于所述容器基材的所述密封表面上的第一密封層；其中所述蓋組件限定外表面和內(nèi)表面，所述內(nèi)表面朝向所述容器基材的所述密封表面，所述蓋包括提供所述蓋的外表面的外基材、內(nèi)基材、布置于所述外基材與所述內(nèi)基材之間的粘合劑層、布置于所述內(nèi)基材上的第二密封層——所述第二密封層提供所述蓋的所述內(nèi)表面、和布置于所述內(nèi)基材與所述粘合劑層之間并且接觸所述粘合劑層的剝離層，所述容器組件和所述蓋組件沿所述第一和第二密封表面相互熱結(jié)合，其中所述蓋的所述外基材和所述蓋的所述內(nèi)基材呈現(xiàn)的二維矢量Λ CTE (或CTS)值Q小于1，000 μ m/m°C，所述方法包括 通過使所述粘合劑層與所述剝離層分離，使所述蓋組件的第一部分脫離所述蓋組件的其余第二部分和與其熱結(jié)合的容器組件，從而開啟所述包裝；和使所述粘合劑匹配地接觸所述剝離層，從而再密封所述包裝。
23.權(quán)利要求22所述的方法，其中Q小于500μ m/m°C。
24.權(quán)利要求23所述的方法，其中Q小于100μ m/m°C。
25.權(quán)利要求22-24所述的方法，其中所述層壓材料呈現(xiàn)的T-剝離力為約O.2N/英寸至約7N/英寸。
26.權(quán)利要求22-24所述的方法，其中所述層壓材料呈現(xiàn)的T-剝離力為約2.ON/英寸至約4. ON/英寸。
27.權(quán)利要求22所述的方法，其中所述粘合劑是壓敏粘合劑。
28.權(quán)利要求22-27所述的方法，其中所述容器組件和所述蓋組件通過如下相互熱結(jié)合 使所述容器組件的所述第一密封層與所述蓋組件的所述第二密封層接觸；和 加熱所述第一和第二密封層至約80°C至約155°C的溫度至少I秒的時(shí)間。
29.權(quán)利要求22-28中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述蓋組件的開啟力為小于15N/in，優(yōu)選約O. IN/in至約15N/in,更優(yōu)選約2N/in至約ION/in。
全文摘要
描述了可再密封的并且一次性的包裝組裝體。所述組裝體包括相互結(jié)合的容器和多層蓋層壓材料，從而初次密封包裝的內(nèi)含物。然后通過沿預(yù)定界面至少部分分離所述蓋層壓材料，包裝可容易被開啟。包裝可以可靠并且有效地通過使此前分離的覆蓋部分再次相互接觸而密封。
文檔編號(hào)B65D77/20GK102892687SQ201180022338
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者X·段, Z·薛, M·達(dá)夫納 申請(qǐng)人:艾利丹尼森公司