BR0307488B1

BR0307488B1 - Encerramento de recipiente

Info

Publication number: BR0307488B1
Application number: BRPI0307488-9A
Authority: BR
Inventors: David John O'brien; Joseph Smelko; Victor Sachs; Robert William Thorstensen-Woll
Original assignee: Selig Sealing Products Inc
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2014-03-11
Also published as: KR100964349B1; TW200405880A; CN1321041C; US20030196418A1; TWI272218B; AU2003244512A1; CA2475353C; AU2010235879B2; CN1642820A; NZ534562A; MXPA04007682A; JP2005516863A; WO2003066465A1; US6902075B2; EP1472153B1; EP1472153B2; EP1472153A1; AU2007249092A1; KR20040083439A; BR0307488A

Description

"ENCERRAMENTO DE RECIPIENTE" Quando do empacotamento de uma ampla variedade de materiais variando de tabletes farmacêuticos a café instan- tâneo em recipientes tais como garrafas e jarros, é lugar comum, hoje em dia, se fornecer um encerramento na forma de uma vedação conectada ao gargalo do recipiente e uma tampa rosqueada que cobre e protege a vedação e fornece uma tampa que pode ser fechada sucessivamente depois que a vedação foi removida para se obter acesso ao conteúdo do recipiente. Uma forma conveniente de fornecer tal encerramento é fornecer a superfície inferior da vedação com um revestimento adesivo sensível a calor ou uma camada plástica que pode ser fundida coberta por uma folha metálica. A folha metálica pode for- necer o substrato da vedação ou a vedação pode incluir um substrato separado feito de material de papel ou plástico.

Tal vedação ê então colocada contra o topo do gargalo de um recipiente e intercalado contra o mesmo pela tampa rosqueada aplicada, enquanto o encerramento é submetido a uma etapa de aquecimento por indução que aquece a folha metálica e por sua vez ativa a camada adesiva sensível ao calor ou funde a camada plástica de forma que, durante o resfriamento, a ve- dação una ao topo do gargalo do recipiente. É difícil para o cliente eventual remover tais ve- dações e por este motivo, tentativas foram feitas no sentido de se fornecer uma lingüeta que se estende lateralmente a partir do gargalo do recipiente de forma que o consumidor possa agarrar a mesma para facilitar a remoção da vedação.

Uma dificuldade com isso é que as correntes turbilhonadas induzidas na folha durante o aquecimento por indutância são induzidas basicamente na periferia da vedação. Quando a ve- dação inclui uma lingüeta a mesma é, portanto, induzida em torno da borda da lingüeta que é remota com relação ao gar- galo do recipiente de forma que a vedação freqüentemente não seja completamente fixada ao topo do gargalo do recipiente adjacente à lingüeta.

Uma forma de se superar esse problema, que está se tornando popular no momento, é o chamado sistema "Top Tab" (marca registrada), que é descrito totalmente em US-A- 4961986. Esse sistema inclui um substrato de múltiplas ca- madas que é parcialmente delaminado para fornecer uma lin- güeta de elevação que se encontra totalmente dentro da cir- cunferência do gargalo do recipiente. Tipicamente, a lin- güeta de elevação ocupa cerca de 50% da área de vedação para vedações com um diâmetro de até 36 milímetros, então a lin- güeta permanece desse tamanho para vedações de diâmetro mai- or. Em US-A-4961986 isso é alcançado pela formação de subs- trato a partir de múltiplas camadas que são aderidas juntas sobre apenas uma parte de sua extensão. US-A-5702015 também descreve tal vedação, mas nesse caso, o substrato vedado é formado por um processo de extrusão no qual uma primeira ca- mada de material plástico é extrudada, seguida pela lamina- ção por extrusão de uma segunda camada de material de libe- ração utilizando uma terceira camada de material de extrusão que tem a mesma composição que a primeira camada que integra com a primeira camada quando a segunda camada nã© está pre- sente. Dessa forma, a lingüeta, que é formada pela terceira camada, é formada integralmente com a primeira camada sem a necessidade de se colocar adesivo entre as camadas.

Como ilustrado em US-A-4961986, a tampa rosqueada pode incluir alguma forma de forro em adição ao material de vedação. Atualmente, uma das dificuldades do sistema "Top Tab" (RTM) é que o mesmo é, essencialmente, um sistema de dois componentes, com o material de vedação e o forro sendo fornecidos separadamente, e tendo que ser encaixados dentro de uma tampa rosqueada em duas operações separadas. Isso naturalmente adiciona custos e dificuldade de utilização do sistema. De acordo, no uso comercial, no momento, o Sistema "Top Tab" (RTM) é normalmente utilizado sem um forro separado.

De acordo com essa invenção, uma vedação de compo- nente único e um sistema de forração para uma tampa rosquea- da incluem uma vedação possuindo camadas inferiores formando um sistema vedável por aquecimento por indução para a fixa- ção da vedação ao gargalo de um recipiente, um substrato de vedação anexado à camada mais superior do sistema vedável por aquecimento por indução, em que o substrato de vedação inclui uma lingüeta livre que se encontra totalmente dentro da circunferência da vedação, uma camada de forro, e meios de fixação incluindo uma camada de liberação para a fixação do substrato de vedação incluindo a lingüeta ao forro. A resistência à remoção do meio de fixação na ca- mada de liberação está dentro de uma faixa de 20 a 90 gramas a uma taxa de 1500 mm/min em uma tira de amostra de 25 milí- metros de largura. Uma faixa mais preferida de resistência à remoção é de 50 a 60 gramas por 25 milímetros sob essas condições. A medição da resistência à remoção é realizada em uma direção perpendicular à tira.

Visto que a vedação inclui uma lingüeta livre, sua camada mais superior ou camadas não são completamente fixa- das ao restante da vedação. Era esperado que essa estrutura parcialmente delaminada levasse a dificuldades consideráveis quando tentativas fossem feitas no sentido de se formar um sistema de enchimento e vedação de componente único. No en- tanto, descobriu-se que esse não é o caso e, pela incorpora- ção de uma camada de liberação na fixação entre a vedação e o enchimento, o desenroscar inicial da tampa rosqueada pelo consumidor eventual permite que duas metades do sistema de componente único se separem na camada de liberação sem, de forma alguma, danificar a lingüeta ou a vedação que pode ser erguida.

Preferivelmente, o meio de fixação é formado por uma camada de tereftalato de polietileno, que forma a camada mais superior do substrato de vedação, e que é revestida com uma camada de liberação formada por nitrocelulose ou um com- posto de silicone e uma camada de polietileno de baixa den- sidade para agir como um adesivo entre a camada de liberação e a superfície inferior do forro. A nitrocelulose ou o com- posto de silicone revestido no tereftalato de polietileno une de forma justa nessa camada. A camada de polietileno de baixa densidade une-se de forma justa no enchimento mas de forma frangível na camada de nitrocelulose ou silicone.

Quando submetido a uma força de divisão em uma direção ge- ralmente perpendicular à vedação e ao forro, a resistência da união entre a nitrocelulose e o composto de silicone e o polietileno é facilmente excedida de forma que a vedação e os componentes de forro se separem um do outro. 0 forro pode ser formado por uma camada de papelão de grau alimentício ou uma camada de material plástico espu- mado tal como polietileno espumado. Nesse último caso, uma camada de polipropileno pode ser incluída entre a camada es- pumada e a camada de polietileno de baixa densidade do meio de fixação.

Alternativamente, o meio de fixação pode ser for- mado a partir de uma camada superior de tereftalato de poli- etileno que forma a camada mais superior do substrato de ve- dação que é revestido com uma camada adesiva. A camada in- ferior do sistema de forro pode ser uma camada de PET que é revestida com uma camada de liberação, por exemplo, propio- nato de acetato de celulose (CAP) que adere subseqüentemente à camada de adesivo do meio de fixação. Quando submetido a uma força de divisão em uma direção geralmente perpendicular à vedação e ao forro, a resistência da união entre o adesivo e o PET revestido é facilmente excedida de forma que os com- ponentes de vedação e de forro separem um do outro com o ponto de separação sendo entre a camada de liberação e a ca- mada PET superior. A vedação inclui preferivelmente um sistema de ve- dação de aquecimento por indução compreendendo uma camada de folha de alumínio revestida em sua face mais inferior com um adesivo de fusão a quente. Uma camada de tereftalato de ps- lietileno pode ser intercalada entre o adesivo de fusão a quente e a camada de folha de alumínio para isolar a folha do conteúdo do recipiente e para impedir a corrosão da cama- da de folha. A vedação também inclui um substrato que pode incluir um laminado de papel como descrito em US-A-4961986, mas inclui preferivelmente uma camada de polímero espumado tal como uma poliolefina espumada, por exemplo, polietileno, unido à camada de folha e uma camada de tereftalato de poli- etileno unida à camada espumada. Uma camada adicionalmente de tereftalato de polietileno, náilon ou polipropileno pode ser intercalada entre a camada de tereftalato de polietileno e a espuma na região onde não são unidos. 0 substrato de ve- dação pode incluir uma camada superior de plástico espumado tal como espuma de acetato de etil-vinil intercalada entre a camada de espuma de polietileno e a camada de tereftalato de polietileno. Dessa forma, a lingüeta que pode ser erguida então inclui também uma camada de espuma. A tampa rosqueada é geralmente convencional e pode incluir uma rosca para parafuso sem fim ou uma rosca para parafuso de volta parcial de múltiplos começos. Preferivel- mente, a tampa inclui uma nervura de extensão circunferenci- al ou uma série de extensões as quais mantêm o forro e a ve- dação de um componente, combinados no lugar durante a apli- cação inicial da tampa ao recipiente e continuam a reter a parte de forro no lugar durante abertura e fechamento da tampa. Preferivelmente, a tampa é disposta de forma que exista um espaço suficiente entre o topo da tampa e a nervu- ra ou extensões que todo o forro e vedação de componente único podem girar com relação à tampa. Isso permite que o forro seja separado da vedação sob uma força de remoção per- pendicular ao forro e à vedação. O recipiente pode ser fei- to de vidro ou material plástico, tal como polietileno, po- liéster, cloreto de polivinil, polipropileno, poliestireno ou estireno de butadieno de acrilonitrila.

Duas modalidades de um sistema de forro e vedação de acordo com essa invenção serão agora descritas com refe- rência aos desenhos em anexo, nos quais: Figura 1 é uma vista transversal através de um primeiro exemplo com uma dimensão vertical muito exagerada;

Figura 2 é uma seção transversal através de uma segunda modalidade, novamente com uma dimensão vertical mui- to exagerada;

Figura 3 é uma vista transversal através de uma tampa rosqueada, ilustrando o forro e a vedação no lugar; e Figura 4 é uma vista em perspectiva ilustrando a vedação no lugar do gargalo de um recipiente. O forro e a vedação de um componente 1 compreende uma porta de enchimento 2 e uma vedação 3 fixadas juntas. O enchimento e vedação de um componente 1 é formado por um la- minado de um número de camadas que, começando com o fundo compreendendo um revestimento de adesivo de fusão a quente 4 depositado tipicamente a uma taxa na faixa de 25 a 38 g/m2 e pode incluir revestimentos de poliéster, acetato de vinil etileno, polipropileno, acrílico etileno, e copolímeros áci- dos ou Surlyn (rtm) ; uma camada de folha de alumínio S, por exemplo, de 2 0 ou 25 mícrons de espessura; uma camada de adesivo polimérico 6 aplicada, por exemplo, a uma taxa na faixa de 3g/m2 a 20; uma camada de espuma de polietileno / de 125 a 250 mícrons de espessura; uma camada de tereftalato de polietileno 8 se estendendo apenas parcialmente através da camada de espuma 7 e não aderida à camada de espuma 7; uma camada de adesivo polimérico 9 aplicada, por exemplo, a uma taxa de 50 g/m2, uma camada de tereftalato de polietile- no 10 de 23 mícrons de espessura que adere tanto à espuma 7 e à camada de tereftalato de polietileno S; uma camada 11 de nitrocelulose aplicada a uma taxa de 1 a 2 g/m2, que age como uma camada de liberação; uma camada 12 de polietileno de baixa densidade depositada a uma taxa de 20 g/m2, e, uma camada 13 de papelão de grau alimentício tipicamente entre 700 e 900 mícrons de espessura.

As camadas adesivas 6 e 9 são tipicamente copolí- mero de acetato de vinil etileno, polietileno ou poliureta- no. A camada de polietileno de baixa densidade 12 é tipica- mente aplicada em um estado fundido e, durante o resfriamen- to, une-se de forma justa ao papelão 13 e adequadamente à camada de nitrocelulose 11.

Como resultado da presença de camada de tereftala- to de polietileno 10, da camada de nitrocelulose 11 e da ca- mada de polietileno de baixa densidade 12, uma união é for- mada entre a vedação 3 e o forro 2. No entanto, essa fixa- ção inclui uma zona de enfraquecimento formada pela união fraca formada entre a camada de liberação 11 e a camada de polietileno de baixa densidade 12. Essa união é adequada para manter as duas partes 2 e 3 juntas durante o processa- mento e manuseio subseqüentes porém fraca o suficiente de forma que quando submetida a uma força de divisão adequada na direção reta como ilustrado nas figuras, o forro 2 se se- pare da vedação 3. A presença da camada parcial de terefta- lato de polietileno 8 e o fato da mesma não ser unida à ca- mada de espuma 7 fornece uma parte de lingüeta separada for- mada pela camada 8 e 10 que não adere à camada 7 e assim forma uma lingüeta que pode ser erguida 50 (ilustrada na fi- gura 4) que será descrita subseqüentemente. A segunda modalidade que é ilustrada na figura 2 é idêntica à primeira da camada 4 para a camada 12 mas, nesse exemplo, a camada 12 é fixada a uma camada 14 de filme de polipropileno de 20 microns de espessura. Uma camada de ade- sivo polimérico de polietileno polipropileno 15, aplicada a uma taxa de 20 g/m2, adere a camada de polipropileno 14 a uma camada de espuma de polietileno expandido 16 de espessu- ra típica entre 1,0 e 1,6 mm. Uma camada de adesivo polimé- rico de polietileno polipropileno 17, aplicada a uma taxa de 20 g/m2, adere a espuma de polietileno expandido 16 a uma camada 18 de filme de polipropileno de 20 microns de espes- sura. Nessa segunda modalidade, o forro 2 é essencialmente formado por uma espuma de polietileno expandido 16 coberta por camadas de polipropileno 14 e 18 que substituem o pape- lão de grau alimentício utilizado no primeiro exemplo.

Após a formação do laminado, o mesmo é cortado por matriz para formar discos individuais de forro e vedação de um componente 1. O forro de um só componente 1 é encaixado por pressão dentro do topo de uma tampa rosqueada 20 e man- tido no lugar por uma nervura circunferencial 21. O forro e a vedação de um só componente 1 são dimensionados de forma a serem capazes de girar livremente no topo da tampa 2 0 en- quanto, ao mesmo tempo, a tampa é mantida de forma segura no lugar pela nervura 21. Em uso, uma tampa rosqueada é equipa- da com o forro e a vedação de um só componente 1 de acordo com a presente invenção, a tampa é rosqueada no gargalo aberto de uma garrafa 30 de forma que intercale o forro e a vedação de um só componente 1 entre o gargalo aberto da gar- rafa 30 e o topo da tampa 20. A tampa 20 e a garrafa 30 são então submetidas a uma etapa de aquecimento por indução na qual a folha de alumínio 5 é aquecida em torno de sua peri- feria pela geração de correntes turbilhonadas dentro da mes- ma que, por sua vez, fundem o revestimento 4 de adesivo fun- dido por calor para unir a parte de vedação 3 no gargalo aberto da garrafa 30. O recipiente vedado é então distribuído.

Quando a tampa rosqueada 20 é removida da garrafa 30 pelo usuário eventual a parte de vedação 3 permanece ade- rida ao gargalo aberto da garrafa 30 enquanto a parte de forro 1 é retida pela nervura 21 no topo da tampa 20. A parte de vedação 3 e a parte de forro 2 se separam na camada de liberação de nitrocelulose 11 durante essa remoção inici- al da tampa 20 do gargalo da garrafa 30. O consumidor even- tual pode então facilmente remover a parte de vedação 3 do gargalo da garrafa 30 meramente agarrando a parte de lingüe- ta 50 formada pelas camadas 8 e 10 com a força manual apli- cada à lingüeta 50 superando a aderência fornecida entre o revestimento de fusão a quente 4 e o gargalo da garrafa 3Θ para permitir que toda a parte de vedação 3 seja removida e para permitir que o usuário eventual obtenha acesso ao con- teúdo da garrafa 30. A parte de forro 2 permanece aderida dentro da tampa para formar uma vedação secundária quando recolocada.

Claims

1. Sistema de vedação por aquecimento por indução para a fixação da vedação ao gargalo de um recipiente, com- preendendo uma vedação e um forro de um só componente (1) para uma tampa rosqueada, incluindo uma vedação (3) possuin- do camadas inferiores (4, 5) , um substrato de vedação (7) anexado à camada mais superior (5) do sistema de vedação por aquecimento por indução, em que o substrato de vedação (7) inclui uma lingüeta livre (50) que se encontra totalmente dentro da circunferência da vedação (3), uma camada de forro (2), e meios de fixação (10, 11, 12) incluindo uma camada de liberação (11) para a fixação do substrato de vedação (7) incluindo a lingüeta (50) ao forro (2), dito sistema CARACTERIZADO pelo fato de que a vedação (3) e o forro (2) se soltam um do outro na camada de liberação, com uma resistên- cia à remoção na faixa de 20 a 90 gramas a uma taxa de 1500 mm/min em uma tira de amostra de 25 milímetros mais larga.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de fixação é formado por uma camada de tereftalato de polietileno (10) que forma a camada mais superior do substrato de vedação, uma camada de liberação (11) formada por um composto de ni- trocelulose ou silicone, e uma camada de polietileno de bai- xa densidade (12) na superfície inferior do forro (2).

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o forro (2) é formado por uma camada de papelão de grau alimentício (13) ou uma camada de material plástico espumado (16) tal como polietileno espumado.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3- CARACTERIZADO pelo fato de que, quando o forro inclui uma camada (16) de material plástico espumado, uma camada (14) de polipropileno é incluída entre a camada de espuma (16) e a camada de polietileno de baixa densidade (12) do meio de fixação.

5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivin- dicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que a veda- ção inclui um substrato possuindo uma camada (17) de polímero espumado tal como uma poliolefina espumada, e uma camada de tereftalato de polietileno (10) unida à camada espumada (7) sobre parte de sua extensão para fornecer a lingüeta (50).

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que uma camada adicional (8) de tereftalato de polietileno, náilon ou polipropileno está in- tercalada entre a camada de tereftalato de polietileno (10) e a camada espumada (7) na região onde não são unidas.

7. Tampa rosqueada, CARACTERIZADA pelo fato de que inclui um forro e vedação (1) do tipo definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.

8. Tampa rosqueada, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADA adicionalmente pelo fato de que inclui uma nervura de extensão circunferencial (21) que mantém a veda- ção e o forro de um só componente combinados (1) no lugar contra o topo da tampa (20).

9. Tampa rosqueada, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADA pelo fato de que a vedação e o forro de um só componente (1) são livres para girar dentro da tampa.

10. Recipiente encaixado com uma tampa do tipo de- finido na reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a vedação é vedada na boca do recipiente para encerrar uma substância líquida ou sólida.

11. Recipiente, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de a substância líquida ou sólida ser potável ou comestível.

12. Vedação e forro de um só componente para uma tampa rosqueada, compreendendo: uma vedação (3) tendo camadas inferiores (4,5) formando um sistema de vedação por aquecimento por indução para fixar a vedação (3) ao gargalo do recipiente, e um substrato de vedação (7) incluindo uma lingüeta livre (50) que se encontra totalmente dentro da circunferência da vedação; e uma camada de forro (2) fixada de maneira liberá- vel à vedação (3) por uma camada de liberação (11); CARACTERIZADOS pelo fato de que em que a vedação adicionalmente compreende: uma camada mais superior que é ligada ao substrato de vedação (7) em uma primeira região e não é ligada ao substrato de vedação em uma segunda região; e uma camada intermediária (8) interposta entre a camada mais superior e o substrato de vedação (7) na segunda região, onde a camada intermediária (8) não é ligada ao substrato de vedação (7) de modo a formar uma lingüeta livre(50) .