用于热密封包装的可再密封的层压材料 |
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| 申请号 | CN201510115297.0 | 申请日 | 2011-03-29 | 公开(公告)号 | CN104723614B | 公开(公告)日 | 2017-11-21 |
| 申请人 | 艾利丹尼森公司; | 发明人 | X·段; Z·薛; M·达夫纳; | ||||
| 摘要 | 描述了可再密封的并且一次性的 包装 组装体。所述组装体包括相互结合的容器和多层盖 层压 材料，从而初次密封包装的内含物。然后通过沿预定界面至少部分分离所述盖层压材料，包装可容易被开启。包装可以可靠并且有效地通过使此前分离的 覆盖 部分再次相互 接触 而密封。 | ||||||
| 权利要求 | 1.可再密封的包装组装体，所述包装组装体包括容器和盖，所述容器和所述盖适于相互密封地接合， |
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| 说明书全文 | 用于热密封包装的可再密封的层压材料[0002] 相关申请的交叉参考 [0003] 本申请是2010年3月31日提交的国际申请号PCT/US2010/029352的部分延续，该申请要求2009年3月31日提交的美国临时申请号61/165,008的优先权，在此将其全部内容均引入作为参考。发明领域 [0004] 本发明涉及可热密封的包装，其还可再密封。 [0005] 发明背景 [0006] 已知多种可再密封的包装或容器。一般，诸如柔性袋或刚性壁外壳形式的容器提供有开口，用于提供进入容器内部的入口。盖或罩定位在开口上，并连接于容器——一般通过热密封，以封闭和密封容器内部及其内含物，隔离外部环境。对于袋型容器，袋的部分柔性壁可充当盖，并可折叠或以其他方式定位在袋的开口上。再密封特征使盖或罩或其部分能被移除或以其他方式重新定位，从而允许进入容器内部。在进入容器内部后，该盖或罩可适当定位在开口上并与容器接合，从而重新密封容器。 [0007] 多种策略已被设计用于罩或盖以覆盖容器开口并接合容器，从而密封容器内部，隔离外部环境。密封策略的实例是在容器和罩的各个接触面上提供相应的——例如，凸和凹——啮合结构。另一实例是在罩或盖的接触面和/或容器围绕开口外周延伸的相应区域上应用压敏粘合剂层。后一策略被广泛应用，特别是用于储存和保藏易腐物品如食物的一次性包装，其中希望最小化空气暴露。例如，美国专利3,329,331描述了具有顶或壁部分的盒子，其通过应用压敏粘合剂层可再密封。 [0008] 随着包装技术发展，聚合物材料已日益增加地用于容器和盖的各种多层层压材料。众所周知，在层压材料容器和盖组装体中利用某种聚合物材料和将这种材料依次热结合在一起，以使产生的包装初次密封。这种方法的实例述及于美国专利5,062,569，用于可热密封的容器和罩组装体。 [0009] 然而，如需要可再密封的功能，则通常不能利用与初次热密封容器所用的相同聚合物材料有效和可靠地进行再密封。因此，技术人员设计了多层层压材料组装体，该多层层压材料组装体包含热密封材料和压敏粘合剂。这种组装体的实例述及于美国专利3,454,210。在该专利中，多层层压材料用于盖和基座的组装体。盖与基座之间可热密封的层在初次密封操作中使组件热结合在一起。在移除盖时，盖层于是断裂，从而暴露压敏粘合剂。通过使压敏粘合剂接触容器的相应表面，罩可再密封于容器。类似的策略也述及于美国专利 7,422,782。 [0010] 虽然多个方面令人满意，但包装组装体，如’210专利中公开的包装组装体，具有若干局限性。一种该局限性阻止提供热密封材料和压敏粘合剂——其一般位于盖层压材料的相同层(layer或stratum)内。这需要小心应用热——使其仅用于热密封材料存在的那些区域、小心应用耐热性压敏粘合剂和，例如小心生产罩层压材料。所有这些方面都增加生产和密封的复杂性和成本。此外，容器内含物可能暴露于压敏粘合剂，这将同样是食物包装应用所不希望的。 [0011] 由于这些和其他工业实践，已设计出可再密封的罩或盖层压材料，其下面应用热密封层，并且应用布置于层压材料不同位置的压敏粘合剂层。这些类型的可再密封的包装组装体的实例公开于美国专利6,302,290；美国公开2004/0180118；和GB 2,319,746。’290专利和’118公开涉及可再密封的容器组装体，其具有多层覆盖片材或膜，该多层覆盖片材或膜初始热密封于容器，然后在通过移除部分片材而开启容器时，小珠保持热结合于容器的向上表面。小珠有助于随后通过接触片材携带的压敏粘合剂暴露区域而密封。小珠和/或其构造是通过利用多层片材的层改变的层排列而实现的。虽然多个方面令人满意，但这些容器组装体将有可能不适于通常初始真空密封和/或必须呈低氧渗透性的敏感性和易腐性食物物品。 [0012] 正如所知，前述GB’746专利是可再密封的罩与容器组装体的最早公开，其中罩和容器利用相对的热密封层，以初次热密封容器，罩利用具有在开启密封容器时断裂的粘合剂层的多层组装体，并且该罩还包含阻隔层——如由聚偏二氯乙烯(PVDC)形成，从而使容器可能适于包装易腐性和/或敏感性食物物品。 [0013] 但是，据认为多种其他局限性与前述’290专利、’118公开和GB’746专利所述的各容器系统有关。例如，’290专利和’118公开所述的覆盖片材和膜中层的改变的层排列的生产将是繁琐而成本高昂的，特别是在高容量生产情况下。GB’746专利没有在其概念性公开内容以外公开实践实施方式。 [0014] 由于这些以及其他工业忧虑，仍在继续努力，试图设计出尤其适于包装敏感性和/或易腐性物品的实用的和商业可行的可再密封容器。美国专利6,056,141述及可重新闭合的包装系统，其弥补了其他可再密封的容器与罩组装体的多个前述缺陷。’141专利涉及柔性多层罩片材，其初次热结合于相应的托盘或容器，可通过移除部分多层罩片材而开启，从而暴露片材携带的压敏粘合剂区域，其还在多层罩片材中应用阻隔膜，以提高容器的密封性。 [0015] 虽然在本领域中具有提高，但’141专利所述的可重新闭合的包装系统相对复杂，在罩片材组装体中提供多达十(10)层，并在相应的托盘组装体中提供多达五(5)层。可能地，这种复杂的组装体的生产是困难且高成本的。此外，在多层罩片材中应用如此大量的层增加在使用者初次开启时的罩片材故障的易发性。罩片材在沿压敏粘合剂层的目的位置以外的任何位置处的撕裂或断裂将使罩无用，从而破坏组装体的重新闭合功能。因此，包装和容器领域仍需要这样的可再密封的组装体，其具有优良的阻隔性和相对简单的构造，从而实现生产简易性和可靠性。 [0016] 在食物物品包装中，一般与牢固密封容器——最显著地是具有高阻隔性的牢固密封容器——有关的缺陷是初次开启容器的困难。即使是声称可再密封的容器，如用于包装午餐肉及其他敏感性物品的容器，通常也极难开启容器。如果使用者不能容易地开启罩或片材或使罩或片材从容器“剥离”，则借助剪刀或其他用具又导致再密封特征被破坏。因此，本领域仍需要具有高阻隔性的可再密封容器组装体，并且其构造和生产相对简单，而且可容易被使用者开启。 [0017] 发明概述 [0018] 本发明克服了与可再密封包装组装体的在前系统和方法相关的困难和缺陷。 [0019] 一方面，本发明提供了包装层压材料，其包含第一聚合物层、第二聚合物层和布置在第一层与第二层之间的粘合剂层。第一聚合物层和第二聚合物层呈现的二维矢量ΔCTE(或CTS)值Q小于1,000μm/m℃。 [0020] 另一方面，本发明提供了可再密封的包装组装体。包装组装体包括容器和盖，该容器和盖适于相互密封地接合。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层。盖限定外表面和内表面。在使容器和盖相互密封地接合时，内表面朝向聚合物基材的密封表面。盖包括提供盖外表面的外基材、内基材、布置在外基材与内基材之间的粘合剂层、布置在内基材上的第二密封层、提供盖内表面的第二密封层、和任选地在内基材与粘合剂层之间并且紧邻粘合剂层布置的剥离层。盖外基材和盖内基材呈现的二维矢量ΔCTE(或CTS)值Q小于1,000μm/m℃。 [0021] 另一方面，本发明提供了开启和再密封此前热密封包装的方法。包装包括容器组件和盖组件。容器组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层。盖组件限定外表面和内表面。内表面朝向容器基材的密封表面。盖包括提供盖外表面的外基材、内基材、布置在外基材与内基材之间的粘合剂层、布置在内基材上的第二密封层、提供盖内表面的第二密封层、和布置在内基材与粘合剂层之间并且接触粘合剂层的剥离层。容器组件和盖组件沿第一和第二密封表面相互热结合。盖外基材和盖内基材呈现的二维矢量ΔCTE(或CTS)值Q小于1,000μm/m℃。方法包括通过将粘合剂层与剥离层分离使盖组件第一部分从盖组件其余第二部分和与其热结合的容器组件脱离，从而开启包装。该方法还包括使粘合剂匹配地接触剥离层，从而再密封包装。 [0023] 附图简述 [0024] 图1是用于根据本发明所述的优选实施方式包装组装体的优选盖层压材料的示意性部分视图。 [0025] 图2是用于本发明所述的优选实施方式包装组装体的优选容器的示意性部分视图。 [0026] 图3是示例盖两部分的部分分离的优选盖层压材料的示意图。 [0027] 图4是本发明所述的优选实施方式包装组装体的透视图。 [0028] 图5是沿图4的线5-5截取的包装组装体的部分横截面视图。 [0029] 图6是沿图4的线6-6截取的包装组装体的部分横截面视图。 [0030] 图7是沿图4的线7-7截取的包装组装体的部分横截面视图。 [0031] 图8是用于根据本发明所述的优选实施方式包装组装体的另一优选盖层压材料的示意性部分视图。 [0032] 图9是示例优选压敏粘合剂和若干接触基材的剥离强度测试结果的图。 [0033] 图10是示例优选压敏粘合剂和若干接触基材的循环粘性测试结果的图。 [0034] 图11是根据本发明所述的优选实施方式层压材料或层压材料部分的横截面视图。 [0035] 实施方式详述 [0036] 本发明提供了具有高阻隔性能的可再密封的包装组装体，其构造和生产相对简单，并且其可容易地初次开启和牢固地再密封。在第一个优选实施方式中，包装组装体包括可牢固地相互结合——如通过热结合，从而初次密封容器内部及其内含物——的盖组装体和容器。盖是多层层压材料，其在结合或以其他方式密封于容器后，能够容易通过将盖沿层压材料中的指定界面至少部分分成两部分而开启，从而揭露盖第一部分的粘合剂区域。盖另一部分仍结合于容器，并且包括内基材或剥离层的区域，如该内基材或剥离层存在，则由于盖分离而暴露。然后两个盖部分可重新结合和相互接触，从而有效地再密封容器。粘合剂暴露区域的构造对应于——优选匹配——内基材或剥离层暴露区域的构造，如果存在。 [0037] 本发明的一个实施方式包括在盖的多层层压材料中引入剥离层，优选直接相邻于压敏粘合剂层。如本文更具体地说明，在盖层压材料中应用剥离层显著减少在应用某些粘合剂或膜时初次开启密封容器另外所需的力量。该特征有助于轻松使用包装系统。如本文所述引入剥离层还在初次开启密封容器过程中于盖部分之间提供指定的断裂或分离界面。这种分离界面的提供减少盖撕裂或意外切断的发生，从而保持盖的密封完整性。优选实施方式的盖层压材料和包装组装体的这些和其他优势在本文中得到更详细的描述。 [0038] 为易于理解优选实施方式包装组装体，对组装体的代表性盖和容器中的各个不同组件描述如下。 [0039] 盖 [0040] 本文所用的术语“盖(cover)”指用于覆盖相应容器中限定的一个或多个开口(opening或aperture)的任何多层层压材料，并且其可有效固定于容器，从而封闭和密封容器内部。优选地，盖层压材料包括(不考虑层的任何顺序)外基材、阻隔材料层、粘合剂层、任选的剥离层(可以是压敏的)、内基材和热密封层。还可应用任选的印刷层。优选多层盖层压材料中的这些层的每一个描述如下。 [0041] 盖外基材 [0042] 优选的多层盖层压材料包括外基材，从而为盖——特别是为由于初次开启容器和由此至少部分分离盖所产生的盖最外部——提供支持。外基材可由多种材料形成，如聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚烯烃膜材料或者纸、纸板或其他纸基材料。外基材的代表性材料包括但不限于，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)——取向和非取向的，及其共聚物。可能适于盖外基材的膜的另一实例是聚氯乙烯(PVC)及其共聚物的层。其他材料包括但不限于，聚氯乙烯(PVC)和邻苯二甲醛(OPA)。对于多种用途，优选PET。 [0043] 盖外基材可以多种厚度用于盖层压材料。外基材的一般厚度可以为约12至约60微米，优选厚度为约12至约25微米。 [0044] 由于外基材的外表面有可能构成盖的最外面，理想地，选择用于外基材的材料至少沿此外向面呈现有吸引力的适印性特征。 [0045] 适印性一般由图像的锐度和亮度以及由固墨性(ink anchorage)定义。锐度与印刷面的表面张力密切相关。固墨性通常通过胶带测试(Finat测试：FTM21)测定。一般地，PVC可用意图用于PVC的各种墨印刷。在大多数情况下，墨是水基的(特别是在美国)，或被设计用于UV干燥(特别是在欧洲)。一般地，所有聚烯烃膜均可在印刷机上(on-press)电晕处理后用UV墨印刷，主要在墨粘合方面PE优于PP。对于水基墨，优选另外的底涂层或顶涂层，以实现良好的固墨性。 [0046] 如本文所述，盖层压材料可包括布置于盖外表面上或外基材下、外基材内表面上的任选的印刷层。 [0047] 盖阻隔材料层 [0048] 根据一个实施方式，优选的多层盖层压材料包括阻隔材料层，以加强盖以及得到的密封盖和容器组装体的密封性。一般，期望阻隔材料呈现对氧气运输或扩散穿过材料的阻力。这尤其期望用于涉及某些食物的密封应用。宽范围的阻隔材料可用于阻隔材料层。阻隔材料(一种或多种)的选择很大程度上由所需的密封程度确定，因此，由密封组装体所存放的内含物确定。用于阻隔材料层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。公知且优选的阻隔材料是聚偏二氯乙烯(PVDC)。还考虑可应用本领域已知的尼龙和多种尼龙基聚合物。进一步考虑可应用这些材料的组合，特别是可应用多个这些材料的膜。阻隔材料及其特征的充分讨论提供于美国专利申请公开2004/0033379，其属于本申请的受让人。阻隔材料的优选材料包括PVDC、PVOH、EVOH及其组合。 [0049] 阻隔材料一般以相对小的厚度用于优选的盖层压材料。例如，阻隔材料层的厚度优选为约1至约5微米，并且优选厚度约1至约3微米。 [0050] 如述，优选地，阻隔材料呈现相对低的氧气渗透性。优选的最大氧气渗透性为约2 2 50cc/m/24小时。最优选地，氧气渗透性为0.5至7cc/m/24小时。 [0051] 对于某些应用，考虑本发明的盖层压材料可不含阻隔层。但是，优选实施方式包括阻隔层。 [0052] 盖粘合剂层 [0053] 优选的多层盖层压材料包括粘合剂层。在一个实施方式中，粘合剂层是压敏粘合剂层，并且粘合剂提供允许结合另一接触表面的粘性表面。优选地，粘合剂的性质使得结合还提供了密封，从而防止或至少显著防止空气或其他剂流动穿过粘合剂区域。粘合剂层可以是单粘合剂层或可以是多层粘合剂。 [0054] 宽范围的粘合剂可用于该层，只要其性质和特征符合得到的组装体的包装要求。粘合剂可以是热熔压敏粘合剂，如例如橡胶基或丙烯酸基压敏粘合剂。粘合剂可以是UV固化的热熔体。粘合剂可基于橡胶基热熔组合物、溶剂橡胶粘合剂、溶剂丙烯酸粘合剂或溶剂聚氨酯粘合剂。粘合剂可基于乳液，如乳液丙烯酸粘合剂。如述，可应用多种粘合剂。各前述粘合剂优选为PSA形式。对多种压敏粘合剂的宽泛选择公开于美国专利5,623,011；5,830, 571；和6,147,165；其属于本申请的受让人，在此将其引入作为参考。 [0055] 用于压敏粘合剂层的优选压敏粘合剂可以名称 S692N商业获得。S692N粘合剂是基于丙烯酸乳液的粘合剂。通常，这种粘合剂是丙烯酸丁酯和2-乙基-己基丙烯酸酯单体的聚合物掺和物与多种增粘剂和处理酸。其他优选压敏粘合剂包括但不限于乳液丙烯酸粘合剂和橡胶基热熔粘合剂。 [0056] 压敏粘合剂层的厚度一般在约3至约40微米的范围内，优选约12至约20微米。但要理解的是，本发明包括采用大于或小于这些压敏粘合剂层厚度的厚度的盖层压材料。 [0057] 盖剥离层 [0058] 根据本发明另一实施方式，多层盖层压材料包括剥离层。优选地，剥离层在盖层压材料中紧邻压敏粘合剂层布置。最优选地，剥离层布置在压敏粘合剂层与内基材之间。剥离层提供剥离面，其如前所述，紧邻和接触压敏粘合剂层。 [0059] 已知多种剥离材料，如一般用于压敏胶带和标签的剥离材料，包括硅氧烷、醇酸树脂、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)、硬脂酸氯化铬、硬脂酰胺及类似物。氟碳聚合物涂布的剥离衬垫也已知，但相对昂贵。对于大多数压敏粘合剂应用，硅氧烷是目前最常用的材料。硅氧烷剥离涂层在高剥离速率和低剥离速率下均容易剥离，这使其适于多种生产方法和应用。 [0060] 已知的硅氧烷剥离涂层系统由如下组成：反应性硅氧烷聚合物，例如，有机聚硅氧烷(通常被称为“聚硅氧烷”，或简称为“硅氧烷”)；交联剂；和催化剂。在被施加于相邻层或其他基材后，涂层通常必须通过热或辐射(通过例如紫外线或电子束照射)固化以交联硅氧烷聚合物链。 [0061] 基于它们所施加的方式，已知用于压敏粘合剂工业的三种基本类型的硅氧烷剥离涂层：溶剂型、水性乳液和无溶剂涂层。各类型均具有优势和劣势。溶剂型硅氧烷剥离涂层已被广泛应用，但因为其使用烃溶剂，由于逐渐严格的空气污染管制、高能要求和高成本，其应用近年来已逐渐减少。事实上，溶剂回收或焚化的能量要求通常超过了涂布操作本身。 [0062] 水性硅氧烷乳液剥离系统被公知作为溶剂系统，并已被用于多种压敏性产品，包括胶带、地砖、乙烯基墙壁覆盖物。但是，其应用已受到其用于纸基材相关问题的限制。水使纸纤维膨胀，破坏剥离衬垫背面的尺寸稳定性并导致片材卷曲和随后的处理困难。 [0063] 无溶剂硅氧烷剥离涂层在近年来发展，并且目前代表硅氧烷剥离涂层市场的主要部分。如同其他硅氧烷涂层，其在施加于柔性衬垫基材后必须被固化。固化产生交联的膜，该交联膜阻止压敏粘合剂渗透。 [0064] 对多种剥离材料、其特征和掺入层压材料组装体中的信息性描述被提供于美国专利5,728,469；6,486,267；和美国公开专利申请2005/0074549，其属于本申请的受让人。还考虑本领域已知的多种蜡可用于剥离材料或用于剥离层。 [0065] 优选的层压材料利用相对薄的剥离层。例如，一般的剥离层厚度为约1至约4微米。优选地，剥离层的厚度为约1至约2微米。 [0066] 盖内基材 [0067] 优选的多层盖层压材料包括内基材。内基材为盖层压材料——尤其是相邻内基材布置的层——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℃——更优选约90℃至约155℃——更优选约150℃之间的温度下活化，热密封层更优选在约110℃至约140℃之间的温度下活化，热密封层最优选在约120℃至约130℃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——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——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——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2.0N/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 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℃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，材料尺寸增加在加热材料后发生。类似地，另一术语，“热收缩系数”(CTS)，指温度变化1℃时材料在一个温度下减少的尺寸与材料原始尺寸的比。 [0091] 术语“ΔCTE”或“ΔCTS”(也被称为ΔCTE或ΔCTS)指两材料的两CTE值(或CTS值)之间的绝对差异。在确定ΔCTE(或ΔCTS)值时始终比较关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，已知呈现不同收缩程度或范围的膜，其取决于是在轴向(MD)还是横向(CD)测量收缩。因此，在由膜的两CTE值确定轴向ΔCTE(也被称为MDΔCTE)值时，将一个膜的轴向CTE(MD CTE)值与另一个膜的轴向CTE(MD CTE)值进行比较是非常重要的。类似地，在由膜的两CTE值确定横向ΔCTE(也被称为CDΔCTE)值时，将一个膜的横向CTE(CD CTE)值与另一个膜的横向CTE(CD CTE)值进行比较是非常重要的。同样的实践也用于确定轴向ΔCTS值和横向ΔCTS值时。 [0092] 根据本发明，已发现在具有被压敏粘合剂层分隔的一对聚合物膜的多层层压材料呈现二维矢量ΔCTE(或CTS)值(在本文中被周期性称为“Q”)小于1,000μm/m℃，优选小于500μm/m℃，最优选小于100μm/m℃时，导致密封效力和其他效益提高。二维矢量ΔCTE(或CTS)值，“Q”通过下式(I)确定： [0093] Q＝[(MDΔCTE)2+(CDΔCTE)2]1/2 (I) [0094] 由评述式(I)显而易见的是，Q值是在轴向测量的ΔCTE和在横向测量的ΔCTE的函数。具体地，Q是两膜轴向ΔCTE平方值和相同的两膜横向ΔCTE平方值的总和的平方根。因此Q值基于两种不同的材料。并且，Q值还基于在相同两膜的轴向和横向取值的ΔCTE值。要理解的是，基于CTS值的Q值也可容易确定。 [0095] 评价四个聚合物膜的集合，下列数据提供确定满足优选Q值的一对膜的另外的理解。下述表1-4列出四个聚合膜样本的尺寸变化(表1)、热膨胀系数(CTE)值(表2)，ΔCTE值(表3)和Q值(表4)，该四个聚合膜样本称为样本A-D。样本A是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。样本B是另一等级PET膜。样本C是另一等级PET膜。样本D是双轴取向聚丙烯膜。 [0096] 具体地，将由各膜A-D形成的样本由0℃加热至155℃，并且每5℃记录其在轴向(MD)和横向(CD)的尺寸变化。一般，可采用0.05N的负载在热机械分析仪中以10℃/分钟的速率加热样本，如Q400系统，购自TA Instruments of New Castle，DE。 [0097] 表1‐尺寸变化 [0098] [0099] [0100] 然后，每5℃测定各样本轴向和横向的热膨胀系数(CTE)。CTE值显示在表2中。 [0101] 表2-热膨胀系数(CTE) [0102] [0103] [0104] 在测定膜A-D各组样本的CTE值后，然后测定ΔCTE值。具体地，测定样本A和B(表示为“样本A/B”的ΔCTE)、样本A和C以及样本A和D的轴向和横向ΔCTE值。这些ΔCTE值在显示在下表3中。 [0105] 表3–ΔCTE值 [0106] [0107] [0108] 测定所述各个ΔCTE值后，确定三个膜对中每一个的Q值。具体地，计算膜A和B、膜A和C以及A和D的Q值，并显示在表4中。 [0109] 表4-二维矢量ΔCTE或Q值 [0110] [0111] [0112] 膜对A和B在5℃的Q的代表性测定结果如下。参考表2、3和4，5℃下膜A和B的ΔCTE值以及相应的Q值如下测定： [0113] MDΔCTEAB，5℃＝(36.51-8.93) [0114] ＝27.58 [0115] CDΔCTEAB，5℃＝(24.31-7.08) [0116] ＝17.23 [0117] QAB，5℃[(27.58)2+(17.23)2]1/2 [0118] ＝32.52 [0119] 进一步参考表3和4，膜A和D在5℃的ΔCTE值以及相应的Q值如下测定： [0120] MDΔCTEAD，5℃＝(53.59-8.93) [0121] ＝44.65 [0122] CDΔCTEAD，5℃＝(32.31-7.08) [0123] ＝25.23 [0124] QAD，5℃＝[(44.65)2+(25.23)2]1/2 [0125] ＝51.29 [0126] 具有所述Q值的优选实施方式多层层压材料的另一优选特性是层压材料呈现在特定范围内的T-剥离力。通常，优选层压材料呈现的T-剥离力在约0.2N/英寸至约10N/英寸的范围内，更优选在约1.0N/英寸至约6.0N/英寸的范围内，最优选在2N/英寸至4N/英寸内。 [0127] 层压材料的T-剥离力如下测定。得到所要测试的层压材料样本。例如，提供层压样本，其包含至少两聚合膜，其中膜间布置有压敏粘合剂层。各层压样本的宽度为25mm，长度为200mm。然后通过朝相反方向和通常垂直于样本纵轴的方向拉动膜端部，使样本端部的两聚合膜均彼此分离。得到的样本构造类似字母“T”。持续拉膜远离样本端部，直到各膜50mm的部分分离，和层压样本150mm的部分保留。 [0128] 然后将样本置于能够测量不同速度下的张力的测试装置中。优选地，测试所用条件为温度23℃+/-3℃和相对湿度50％+/-5％。张力测试装置被配置以测量自初始握柄(grip)至40mm的握柄分离距离200mm的距离上的张力。握柄分离速率或速度为300mm/分钟。样本被置于测试装置中，以使各膜被拉离彼此，并在垂直于样本纵轴的方向上拉。在各样本的整个测试过程中观察平均张力和标准偏差。 [0129] 根据本发明，在设计和/或制备具有至少一个内部粘合剂层的多层层压材料——特别是用于密封应用的多层层压材料时，优选选择粘合剂层相对侧上的膜以使选定膜的Q值小于1,000μm/m℃，优选小于500μm/m℃，最优选小于100μm/m℃。一般，膜将紧邻粘合剂层布置，但本发明包括其中一个或多个其他材料层或区域布置在粘合剂层与一个或两个膜层之间的实施方式。优选地，粘合剂层包括一种或多种压敏粘合剂。 [0130] 通过应用这些关键方面——有可能连同本文所述优选实施方式的盖层压材料的其他特征，可实现盖层压材料非常特别的粘合、再密封和打开特性。 [0131] 容器 [0132] 本文所用的术语“容器”指提供其中可储存食物或其他物品的内部中空区域的包体、外壳或包装。容器内部可通过容器如容器壁中限定的一个或多个开口(apertures或openings)进入。可选地，容器可由，优选地，由相对刚性的形状保持材料形成，以使容器限定凹陷的开放内部区域，其可通过容器中形成的开口或其他进口装置进入。根据本发明所述容器的优选形式呈现一个或多个围绕开口形成和/或排列的相对刚性的壁，该壁使得不受阻地进入容器内部。 [0133] 优选地，凸缘(lip)或其他限定与前述盖进行接触和密封的区域的结构元件围绕容器开口外周延伸。优选地，热密封材料层沿凸缘表面或凸缘表面的至少部分布置，用于随后在盖与容器之间进行热结合过程中与盖层压材料的热密封层接触。 [0134] 虽然容器的优选形式是具有前述凸缘的刚性壁容器，但本发明包括应用柔性壁包体，如包、囊或袋。 [0135] 容器热密封层 [0136] 优选地，容器的热密封层采用与前述盖热密封层相同或适当相容的材料。 [0137] 容器基材 [0138] 容器包括基材，其优选地提供容器的整体结构、强度和形状。本领域已知的宽范围材料可用于容器。具体材料的选择很大程度上取决于容器组装体的具体应用和密封要求。 [0139] 包装组装体的优选实施方式 [0140] 图1是用于根据本发明所述的优选实施方式包装组装体的优选盖层压材料20的示意图。优选盖层压材料20包括外基材30、任选的阻隔材料层40、压敏粘合剂层50、剥离层60、内基材70和热密封层80。外基材30限定外表面32，其可接收印刷或其他识别标记。热密封层80限定下表面82，用于随后在密封操作过程中与容器接触。切口、刻痕或裂缝90延伸穿过或至少部分穿过热密封层80。切口、刻痕或裂缝优选完全延伸穿过层80和内基材70以及剥离层60。分离界面56被限定在压敏粘合剂层50与剥离层60之间。如本文前述，在开启容器时，在盖20中热密封层80与容器(图1中未显示)热结合区域的相邻区域中，盖层压材料20沿该界面分离。盖20还限定一个或多个外边缘21，如本文更详细地描述。 [0141] 图2是用于本发明所述的优选实施方式包装组装体的优选容器100的示意图。容器100包括热密封层110和基材120，该基材120包括凸缘122和一个或多个壁126。热密封层110限定上表面112，用于随后与盖——更具体地，与图1所示盖20的下表面82——接触。 [0142] 图3是粘合或以其他方式附于容器前的优选盖层压材料20的示意图，其中盖20沿分离界面56部分分离，以显示压敏粘合剂层50的下表面52和剥离层60的上表面62。该图示例了延伸至少部分穿过剥离层60、内基材70和热密封层80的刻痕90的优选构造。优选地，刻痕90沿盖20的外周延伸。 [0143] 图4是优选实施方式包装组装体10的透视图，其包括盖20和容器100。图4示例了在盖20和容器100已通过其各自的热密封层80和110(分别参见图1和2)沿容器100的凸缘122相互热结合后开启的包装10。包装10通过以箭头A的方向拉动盖20的端部或部分从而使盖20分成两部分而被开启。内部可分离部分24仍热结合于容器100的凸缘122。外部可分离部分22产生，并且将其从覆盖容器拉开使得能够进入容器内部130。盖20分成其部分22和24沿图1、3和4所示的盖20的刻痕90与外边缘21之间的盖区域的分离界面56发生。盖20的分离不在图4中示为区域23的内部区域发生。在盖分离时，压敏粘合剂50的下表面52区域暴露在盖的外部可分离部分22中。并且，剥离层60的上表面62区域暴露在盖的内部可分离部分24中。 [0144] 图5是沿图4所示线5-5截取的包装组装体10的部分横截面视图。图5的视图示例了盖20和容器100在相互热结合后且初次开启密封包装10前的构造。具体地，热密封盖20和容器100沿热密封层80与110之间的界面发生。图5示例了热密封(热密封的)区域，其通常在盖20的刻痕90与外边缘21之间和通常在热密封层80与110之间延伸。 [0145] 图6是沿图4中的线6-6截取的包装组装体10的部分横截面视图。图6示例了在盖20热结合于容器100后且初次开启包装10后盖的外部可分离部分22的构造。图6还示例了沿盖20的层60、70和80的侧向边缘暴露的第一切割表面92。切割表面92因形成前述刻痕90而产生，并且在将盖20分成部分22和24时暴露。 [0146] 图7是沿图4中线7-7截取的包装组装体10的部分横截面视图。图7示例了在盖20热结合于容器后并且初次开启包装10后盖的内部可分离部分24的构造。容器100限定内部表面132。考虑一种或多种密封、阻隔和/或食物相容性材料可沿该内部表面132沉积或以其他方式涂布。图7还示例了沿盖20的层60、70和80的侧向边缘暴露的第二切割表面94。切割表面94因形成前述刻痕90而产生，并且在将盖20分成部分22和24时暴露。 [0147] 图8是用于根据本发明所述的优选实施方式包装组装体的另一优选盖层压材料20a的示意图。优选盖层压材料20a包括印刷层36、外基材30、阻隔材料层40、压敏粘合剂层 50、剥离层60、内基材70和热密封层80。印刷层36限定外表面32a，该外表面32a可接收印刷或其他识别标记。热密封层80限定下表面82，其用于随后在密封操作过程中与容器接触。切口、刻痕或裂缝90延伸穿过或至少部分穿过热密封层80。切口、刻痕或裂缝优选完全延伸穿过层80和内基材70以及剥离层60。分离界面56被限定在压敏粘合剂层50与剥离层60之间。 如本文前述，在开启容器时，在盖20a中热密封层80与容器(图8中未显示)热结合区域的相邻区域中，盖层压材料20沿该界面分离。 [0148] 盖与容器组装体的另外的优选方面 [0149] 下文显示的表5列举了优选包装组装体的另外的优选特性和特征。特性和特征以重要性顺序罗列。项目1、2、6和11优选通过适当选择用于各个层(一个或多个)的材料而实现。项目3、4、7、8、9和11优选通过适当选择压敏粘合剂及其特性和性质而实现。 [0150] 表5–优选包装组装体的特征 [0151]项目 特性或特征 1 阻隔性 2 良好的永久性密封于包装底部 3 间接食物接触(关于粘合剂) 4 自“再密封膜”的剥离 5 改动证据/安全性 6 叠印质量(凸版印刷、点阵、柔印) 7 脱层/重新层压(delam/relam)后的剥离 8 应用温度(5℃–10℃) 9 工作温度(-5至30℃) 10 印刷速度 11 层压材料清晰度 12 直接食物接触(关于粘合剂) [0152] 本发明还提供了开启和再密封此前热密封包装的方法。包装包括容器组件和盖组件，如本文前述。该方法包括使盖组件第一部分与盖组件剩余第二部分以及与其热结合的容器组件分离。这导致压敏粘合剂层与剥离层在热密封区域(一个或多个)分离，从而暴露压敏粘合剂区域和相应的剥离层区域。由于盖分离不在其他位置如盖20的内部区域23(参见图4)发生，因此包装容易开启，并且容器内部可被进入。该方法还包括使压敏粘合剂的暴露区域匹配地接触剥离层的暴露区域，从而再密封包装。术语“匹配地接触”指定位具有压敏粘合剂暴露区域的盖外部的可分离部分22，以使该区域与盖内部的可分离部分24中相应的剥离层暴露区域对齐。优选地，在使这些区域相互匹配地接触时，各区域整体相互接触，或几乎如此。 [0153] 图11是层压材料或部分层压材料的示意性横截面视图，其中布置于粘合剂层相对面的两层相对彼此具有特定的热膨胀性。具体地，图11显示层压材料200，其包括第一聚合物膜或层210、粘合剂层220和第二聚合物膜或层230。第一聚合物层210限定外表面208。第二聚合物层230限定外表面232。层210和230的热膨胀性使得二维矢量ΔCTE(或CTS)值或如本文所述的“Q”值小于1,000μm/m℃，优选小于500μm/m℃，最优选小于100μm/m℃。同样，如前所述，层压材料200优选呈现T-剥离力为约0.2N/英寸至约7N/英寸，更优选地在约1.8N/英寸至约2.8N/英寸的范围内。T-剥离力的确定如本文所述进行。 [0154] 容器组件和盖组件通过使容器组件的第一密封层与盖组件的第二密封层接触而相互热结合。该方法还包括加热第一和第二密封层至约120℃至约130℃的温度至少2秒的时间。实施例 [0155] 实施例1–在第一系列考察中，进行剥离测试，其中测量优选压敏粘合剂——前述S692N相对于不同的基材的粘合力。评价四种不同的基材：玻璃、高密度聚乙烯(HDPE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚丙烯(PP)。将粘合剂以不同的粘合剂涂布重量施加于各个基材。然后测量粘合剂与基材的剥离强度。图9示例了对包含不同量的优选粘合剂(以gsm表示)的各基材测量的剥离强度值(以N/in表示)。如将会理解，随涂层重量增加，剥离强度增加。 [0156] 实施例2–在另一系列考察中，关于前述四种基材——玻璃、HDPE、PET和PP，测量优选粘合剂 S692N的循环粘性。图10示例了对包含不同量的粘合剂(以gsm表示)的各基材测量的循环粘性值(以N/in表示)。随涂层重量增加，循环粘性增加。 [0157] 如前所述，盖层压材料中压敏粘合剂的相反表面之间的剥离强度和循环粘性的差异可用于实现在分离时所需的盖行为和再密封特性。图9和10表明，盖层压材料中压敏粘合剂的涂层重量或厚度还可影响粘合剂与位置直接相邻于粘合剂层的各层之间的剥离强度和循环粘性。 [0158] 关于优选实施方式包装组装体及其盖层压材料和容器组件的各种组件、生产方面和构造的其他细节被提供于美国专利7,165,888，其属于本申请的受让人。 [0159] 许多其他益处将毫无疑义地由于本技术的未来应用和发展而变得显而易见。 [0160] 在此将本文述及的所有专利、公开的申请、测试方法或标准以及文章的全部内容引入作为参考。 [0161] 如上文所述，本发明解决了与在前类型装置相关的许多问题。但要理解的是，本领域技术人员可对本文已经描述和示例以解释本发明本质的细节、材料和各部分的排列进行各种改变，而不脱离所附权利要求所表达的本发明的原理和范围。 |
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