用于热密封包装的可再密封的层压材料的制作方法_3

文档序号:8404728阅读:来源:国知局
材料包括内基材。内基材为盖层压材料一一尤其是相邻内基材 布置的层一一提供支持。内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 优选采用双轴取向聚丙烯(BOPP)材料。这些材料由于其相对廉价而节约成本,并且其具有 足够的刚性以良好分配。另一用于内基材层的优选材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。 前述的PVC和OPA聚合物材料也可适用于该层。
[0068] 内基材厚度一般在约12至约60微米的范围内,优选为约12至约25微米。本发 明包括采用大于或小于这些厚度的厚度。
[0069] 任选地,内基材可在其中或其上引入增滑剂。增滑剂,在以单独的涂层被引入后, 可以非常薄,优选厚度为约1微米,并可包含,例如,硅基增滑剂。
[0070] 盖热密封层
[0071] 优选的多层盖层压材料包括热密封层。优选地,热密封层在盖与容器热结合时沿 盖层压材料接触容器相应面的下表面或内表面布置。
[0072] 热密封层是经热活化以使层结合于塑性基材的层。热密封层材料包括但不限于 以下单独或组合应用的成膜材料,如聚乙烯、茂金属催化的聚烯烃、间规聚苯乙烯、间规聚 丙烯、环状聚烯烃、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、尼龙、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-马来酸酐聚合 物、苯乙烯-丙烯腈聚合物、基于乙烯/甲基丙烯酸的钠盐或锌盐的离聚物、聚甲基甲基丙 烯酸酯、纤维素、氟塑料、聚丙烯腈和热塑性聚酯。优选地,PE用于热密封层,更优选地是PE 和EVA的掺合物,如例如,PE和EVA与特定防结块和防静电添加剂的掺合物。用于热密封 层的另一优选材料是乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)。热密封层的最优选材料 是线性低密度聚乙烯(LLDPE)。
[0073] 热密封层的厚度可根据包装组装体的要求而变化。该层的一般厚度为约15至约 90微米,优选约30至约60微米。
[0074] 热密封层经设计以在本领域技术人员已知的温度下活化。虽然热密封层可在活 化指定温度以下的温度下活化,但热密封层被设计为在基于基材材料的特定温度下活化。 优选地,热密封层在约80°C -一更优选约90°C至约155°C -一更优选约150°C之间的温度 下活化,热密封层更优选在约ll〇°C至约140°C之间的温度下活化,热密封层最优选在约 120°C至约130°C之间的温度下活化。优选地,还在热密封过程中向各表面施加压力。
[0075] 盖印刷层
[0076] 任选的印刷层可布置在前述盖外基材上。印刷层用于接收和保留布置在印刷层上 的一种或多种墨。墨(一种或多种)构成覆盖层压材料和包装组装体的标志或其他标记。 印刷层可由本领域技术人员公知的宽范围材料形成。例如,多种聚乙烯醇(PVA)和纤维素 基材料可用于印刷层。
[0077] 印刷层厚度一般在约3至约20微米的范围内,优选厚度为约3至约8微米。
[0078] 盖的优选方面
[0079] 优选实施方式盖层压材料的另一显著特征是在至少盖的热密封层中提供切口、刻 痕或裂缝。优选地,切口、刻痕或裂缝延伸穿过热密封层、盖层压材料内基材和剥离层。可 以是实冲切(solid die cut)或穿孔冲切的切口、刻痕或裂缝优选至少部分地并且更优选 地在盖的整个外周周围延伸,以相应于在容器开口周围限定的外周区域。切口极大地有助 于初次开启密封包装。如本文更详细地说明,切口优选位于盖与容器之间的热密封区域中 向内的盖层压材料上的位置。在开启密封包装时,盖层压材料分成两部分一一外部可分离 部分和内部可分离部分。这些部分的相互分离沿通常在压敏粘合剂层与剥离层之间限定的 界面发生。切割提供了分离仅发生在邻近热密封区域的盖区域。分离不发生在盖层压材料 的其他区域。因此,在初次开启密封包装时,随着盖层压材料被拉离其密封位置,盖分离仅 沿容器(和盖)的外周发生,从而暴露压敏粘合剂和剥离层。盖中间区域不发生分离,因此 被拉离容器,从而提供通入容器内部的入口。切口、刻痕或裂缝的提供能够使可分离的盖外 部与保持热结合于容器的盖内部分离。切口、刻痕或裂缝可以多种方式在盖层压材料中形 成,但是,优选方法是冲切裂缝穿过密封层、内基材和剥离层。
[0080] 还考虑可通过不在盖层压材料的选择区域中形成切口、刻痕或裂缝,提供合页或 桥连盖部分。因此,例如,可沿矩形盖四侧中的三侧提供切口,该矩形盖随后被密封于容器。 然后不具切口的盖一侧将充当初次和之后开启容器时的铰链。
[0081] 优选在盖层压材料的所述层(一个或多个)中提供切口、刻痕或裂缝的另一原因 是,这种切口能够控制压敏粘合剂层与剥离层之间的接触面面积。容易控制接触区域大小、 构造和形状的能力能够对盖外部可分离部分与盖内部可分离部分之间的再密封强度进行 直接控制。如将理解,对于需要较大再密封强度的应用,可容易在设计和/或生产过程中增 加接触面积。对于需要较小再密封强度的应用,可容易在设计和/或生产过程中减少接触 面积。
[0082] 优选实施方式盖层压材料的另一优选方面是通过适当选择压敏粘合剂接触的材 料,即在盖层压材料中紧邻压敏粘合剂布置的材料层,各材料层暴露表面的表面能可经特 制以提供所需的密封特性,如特定再密封强度。例如,如果需要低再密封强度,表面能相对 低的剥离材料如硅氧烷剥离材料可直接相邻于压敏粘合剂层应用。此外,用于直接相邻于 压敏粘合剂的层的适度改造材料的选择和排列可用于实现粘性差异,从而确保或至少促 进,粘合剂滞留于一层一一相对于另一层。例如,通过适当选择和应用剥离层和布置在压敏 粘合剂层相对面的层的材料,可实现粘合剂滞留于可分离的盖外部,而非留在结合于容器 的盖内部上。
[0083] 具体地,根据本发明,压敏粘合剂与粘合剂直接相邻的一层或多层,例如剥离层之 间的粘合水平得到控制。粘合水平优选受如下控制:(i)应用剥离层,其在覆盖层压材料中 紧邻压敏粘合剂层布置,最优选布置在粘合剂层与内基材之间;(ii)初次开盖后剥离层暴 露的构造和表面积;(iii)适当选择用于剥离层的、具有所需表面能的剥离材料和/或多种 剥离材料;(iv)适当选择覆盖层压材料中的其他材料,即压敏粘合剂材料和与同剥离层表 面相对的压敏粘合剂表面直接相邻而布置的层的材料;(V)初次开盖后压敏粘合剂材料暴 露的构造和表面积;和(Vi)压敏粘合剂层的厚度。
[0084] 通过控制粘合水平一一优选通过因素(i) - (Vi)的一种或多种或所有因素,压敏 粘合剂层可更可靠地保留于盖外部的可分离部分。
[0085] 本文所述的优选实施方式盖层压材料的这种策略提供了显著优势,优于现有技术 盖组装体,具体地此前已授权的美国专利6, 056, 141所述的可重新闭合的包装系统。' 141 专利所述的包装系统利用"可重新定位的"粘合剂。因此,在该类型系统中,粘合剂滞留于 部分罩中,因为粘合剂可相对于下方支持膜重新定位。' 141专利所述的系统不取决于任何 其他确保或至少试图使粘合剂保持于可移除的罩部分的策略。单纯地取决于压敏粘合剂性 质严重限制了所得包装系统的应用范围。
[0086] 优选关于压敏粘合剂和布置于压敏粘合剂层相对侧或相对面的层存在特定粘性 和剥离特性。期望压敏粘合剂层相对侧的两层之间存在关于这些特性的差异。具体地,期 望与(i)压敏粘合剂与直接相邻于粘合剂一面的层,和(ii)压敏粘合剂与直接相邻于粘合 剂对面的层相关的粘性和剥离性质之间存在特定最小差异。
[0087] 对于应用布置于双轴取向聚丙烯(BOPP)的内基材与聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)的外基材之间的压敏粘合剂层的盖层压材料,优选这两个基材以及压敏粘合剂各表 面之间的粘性和剥离性差异为至少0. 5N/in,优选至少2. ON/in。相对于内基材与压敏粘合 剂相对面之间存在的粘性结合,优选外基材与压敏粘合剂的相应表面之间存在较强的粘性 结合。参考图9和10,在比较PET外基材与BOPP内基材之间的粘合时,以名称Fasson? S692N 可商业获得的优选压敏粘合剂的剥离和循环粘性呈现大于3N/in的差异。这确保在开启盖 与容器的组装体、盖层压材料沿分离界面至少部分分离时,压敏粘合剂保留于外基材。
[0088] 适当选择压敏粘合剂和剥离层材料主要控制初次开启密封容器所需的力,以及初 次开启后进行的后续开启操作所必需的力量。该力,被称为"开启力",是使用者必需对盖施 加以使覆盖层压材料分成其各部分,从而开启容器的力。一般,为相对容易地开启容器,开 启力应小于15N/in。此外,理想地,一定量最小的力是必需的,从而防止意外开启容器。因 此,一般,目标是最小力为至少2N/in,并且优选大于3N/in。
[0089] 进一步参考前述美国专利6, 056, 141,罩组装体可沿粘合剂上表面应用聚丙烯 (PP)层作为支持膜。这种构造几乎将一定导致粘合剂沿粘合剂相对面保留在下方支持层。 本领域公知,聚丙烯膜一般呈现相对低的表面能,因此将不与粘合剂充分的结合。因此这种 构造将不使粘合剂保留于罩。如将会理解,这是不被期望的,因为下方支持层上即容器上存 在的粘合剂明显增加食物与粘合剂之间接触的可能性。
[0090] 在特别优选的实施方式中,提供多层层压材料,其包含至少两个聚合物膜,具有布 置于聚合物膜之间的压敏粘合剂层。优选选择两个聚合物膜的材料以使其相对彼此呈现 特定的物理特性。具体地,物理特性涉及各膜材料的热膨胀系数(CTE)。通常,术语"热膨 胀系数"是温度变化1°C时材料在一个温度下增加的尺寸与材料原尺寸的比。由于几乎所 用材料均在加热时膨胀,材料尺寸增加在加
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