BR112013017089A2 - Vedação destacável que contém misturas compósitas termoplásticas para aplicações de embalagem - Google Patents

Abstract

vedação destacável que contém mesclas compósitas termoplásticas para aplicações de embalagem trata-se de um sistema de embalagem que tem uma seção de vedação destacável que inclui uma primeira camada de vedação e uma segunda camada de vedação de tal modo que a primeira camada de vedação entra em contato com a segunda camada de vedação para formar uma vedação destacável. a primeira camada de vedação inclui polímero termoplástico, e um componente aditivo inorgânico adicional, tal como carbonato de cálcio, disperso dentro do polímero termoplástico. a vedação destacável alcançou efeito sinérgico e oferece alta condutividade térmica, grande capacidade de calafetação e é consistente por uma ampla faixa de temperaturas de vedação sem perda de funcionalidade vedação destacável desejada conforme o envelhecimento das vedações.

Description

“VEDAÇÃO DESTACÁVEL QUE CONTÉM MISTURAS COMPÓSITAS TERMOPLÁSTICAS PARA APLICAÇÕES DE EMBALAGEM”

Referência Cruzada Ao Pedido Relacionado [0001] Este pedido é um pedido em continuação do pedido de patente n^Q US12/983.732, depositado em 3 de janeiro de 2011, que é incorporado a título de referência na presente invenção em sua totalidade.

Campo da Técnica [0002] A presente invenção refere-se a sistemas de embalagem que incluem uma vedação destacável e, em particular, a presente invenção se refere a composições e métodos para formar tais vedações destacáveis.

Antecedentes [0003] A embalagem é um recurso importante na proteção, venda e marketing da maioria dos produtos. A embalagem tem amplas aplicações, por exemplo, em produtos alimentícios, dispositivos médicos, componentes eletrônicos, produtos industriais, produtos de higiene pessoal, produtos para animais de estimação, coleções, joias e similares. Os recursos específicos de tal embalagem irão requerer propriedades para a aplicação em particular. Por exemplo, os produtos médicos e os produtos alimentícios podem muitas vezes requerer uma vedação hermética a fim de impedir a contaminação do produto contido nisso.

[0004] Os produtos alimentícios, em particular, possuem de preferência requisitos de embalagem severos a fim de conservar a frescura e fornecer vida de prateleira desejada. Certos dispositivos médicos também demandam requisitos de embalagem severos a fim de conservar a esterilidade de tais dispositivos. Em tais aplicações, a embalagem é tipicamente embalada a vácuo ou purgada com gás e subsequentemente vedada hermeticamente. Embora as embalagens de produto eficientes sejam obrigatórias, várias propriedades estéticas de uma embalagem de produto são também importantes. Por exemplo, a aparência da embalagem é altamente importante para a atração do consumidor. Além disso, as propriedades funcionais da embalagem tais como reutilização e facilidade de abertura de uma embalagem são considerações importantes. Em muitas dessas aplicações, a

2/40 capacidade de abrir facilmente uma embalagem irá depender das propriedades mecânicas da vedação. Além disso, a capacidade do substrato vedante em transferir calor em uma taxa alta (condutividade térmica/de calor) resulta em uma redução significativa de tempo de contato de vedação, e permitem uma velocidade de ciclo superior e consumo de energia inferior, de processos de vedação com redução de material total (sustentabilidade).

[0005] Tal estrutura de embalagem utiliza uma vedação destacável. Quando uma embalagem que tem uma vedação destacável é aberta, uma camada de vedação pode ser destacada de um substrato. É desejável que tal destacamento seja alcançável com uma força de destacamento relativamente constante e baixa. As propriedades elásticas da vedação destacável asseguram que não ocorra falha da vedação com flexão e manuseio normal da embalagem. Em alguma técnica anterior de embalagem, as vedações destacáveis são construídas de lâminas com múltiplas camadas. Os exemplos de sistemas de embalagem que têm tais vedações incluem de sacos de autossustentação e regulares, bolsa em formato de caixa, embalagem de alimento do tipo bandeja, garrafas ou embalagens do tipo blister, invólucro e similares. Embora algumas das embalagens de vedação destacável funcionem razoavelmente bem, tem sido difícil construir sistemas de embalagem adequados que irão formar consistentemente as vedações herméticas que resistem ao vazamento mesmo quando rugas, pregas e bolha estão presentes, e ainda sejam facilmente abertas por um usuário final. Além disso, tais sistemas de embalagem destacáveis anteriores tendem a operar por faixas relativamente estreitas e, em particular, faixas de vedação de temperatura estreita. As faixas de vedação de temperatura estreita tendem a resultar em defeitos de embalagem. Por exemplo, na extremidade baixa das faixas de temperatura utilizáveis, vedações com vazamento podem ser formadas (não hermeticamente vedadas). Na extremidade alta das faixas de temperatura utilizáveis, são formadas vedações não destacáveis que se rasgam quanto abertas.

[0006] Consequentemente, perdura uma necessidade por sistemas de embalagem destacáveis aprimorados que resistem ao vazamento através do

3/40 fornecimento de mais calafetação dos canais de vedação do filme, fornecem uma vedação hermética, e abrem facilmente e vedam consistentemente por uma ampla faixa range de temperaturas de vedação sem perda de funcionalidade de vedação destacável desejada conforme o envelhecimento da vedação.

Sumário [0007] A presente invenção resolve um ou mais problemas da técnica anterior através do fornecimento de pelo menos uma modalidade de um sistema de embalagem que tem uma seção de vedação destacável. A seção de vedação destacável inclui uma primeira camada de vedação e uma segunda camada de vedação de tal modo que a primeira camada de vedação entra em contato com a segunda camada de vedação para formar uma vedação destacável. A primeira camada de vedação inclui um polímero termoplástico, uma organoargila dispersa dentro do polímero termoplástico e um componente aditivo adicional que compreende carga inorgânica, tal como carbonato de cálcio disperso dentro do polímero termoplástico. O peso combinado da organoargila e da carga adicional (por exemplo, carbonato de cálcio) é de cerca de 10% em peso a cerca de 35% em peso do peso combinado do polímero termoplástico e da organoargila e da carga adicional (por exemplo, carbonato de cálcio). A organoargila está presente em uma quantidade de 5% em peso a 20% em peso do peso combinado do polímero termoplástico e da organoargila e da carga adicional (por exemplo, carbonato de cálcio). A carga inorgânica, tal como carbonato de cálcio, está presente em uma quantidade de 6% em peso a 25% em peso do peso combinado do polímero termoplástico e da organoargila e da carga adicional (por exemplo, carbonato de cálcio). A primeira camada de vedação inclui uma superfície de vedação, em que a vedação destacável tem uma força de destacamento entre 0,5 Ibs. e 5 Ibs. por polegada de largura de vedação. Em uma outra modalidade da presente invenção, é fornecido um sistema de embalagem que incorpora as estruturas de vedação destacável da invenção. O sistema de embalagem da invenção inclui uma seção de recipiente e uma seção de vedação destacável fixadas à seção de recipiente. A seção de vedação destacável inclui uma primeira camada de vedação e uma

4/40 segunda camada de vedação de tal modo que a primeira camada de vedação entra em contato com a segunda camada de vedação para formar uma vedação destacável. A primeira camada de vedação inclui um polímero termoplástico, uma organoargila dispersa dentro do polímero termoplástico, e um componente aditivo adicional que compreende carga inorgânica, tal como carbonato de cálcio disperso dentro do polímero termoplástico. O peso combinado da organoargila e da carga adicional (por exemplo, carbonato de cálcio) é de cerca de 10% em peso a cerca de 35% em peso do peso combinado do polímero termoplástico e da organoargila e da carga adicional (por exemplo, carbonato de cálcio). A organoargila está presente em uma quantidade de 5% em peso a 20% em peso do peso combinado do polímero termoplástico e da organoargila e da carga adicional (por exemplo, carbonato de cálcio). A carga inorgânica, tal como carbonato de cálcio está presente em uma quantidade de 6% em peso a 25% em peso do peso combinado do polímero termoplástico e da organoargila e do carbonato de cálcio. A primeira camada de vedação inclui uma superfície de vedação, em que a vedação destacável tem uma força de destacamento entre 0,5 Ibs. e 5 Ibs. por polegada de largura de vedação.

[0008] Ainda em uma outra modalidade da presente invenção, é fornecido um sistema de embalagem que tem uma seção de vedação destacável. A seção de vedação destacável inclui uma estrutura de vedação que tem a fórmula 1:

Lk...../L_a/P (l) [0009] em que P é uma primeira camada de vedação, Li a L_n são camadas dentro de uma base de suporte sobre a qual a camada de vedação é disposta, e n é um número inteiro que representa o número de camadas na base de suporte. A seção de vedação destacável também inclui um substrato de tal modo que a primeira camada de vedação entra em contato com o substrato para formar uma vedação destacável, a primeira camada de vedação inclui um polímero termoplástico, uma organoargila dispersa dentro do polímero termoplástico e um componente aditivo adicional que compreende carga inorgânica, tal como carbonato de cálcio, dispersa dentro do polímero termoplástico. O peso combinado da organoargila e da carga adicional (por exemplo, carbonato de cálcio) é de cerca de

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10% em peso a cerca de 35% em peso do peso combinado do polímero termoplástico e da organoargila e da carga adicional (por exemplo, carbonato de cálcio). A organoargila está presente em uma quantidade de 5% em peso a 20% em peso do peso combinado do polímero termoplástico e da organoargila e da carga adicional (por exemplo, carbonato de cálcio). A carga inorgânica, tal como carbonato de cálcio, está presente em uma quantidade de 6% em peso a 25% em peso do peso combinado do polímero termoplástico e da organoargila e do carbonato de cálcio. A primeira camada de vedação inclui a superfície de vedação, em que a vedação destacável tem uma força de destacamento entre 0,5 Ibs. e 5 Ibs. por polegada de largura de vedação.

[0010] Ainda em uma outra modalidade, é fornecido um sistema de embalagem que tem a seção de vedação destacável. A seção de vedação destacável inclui uma estrutura de vedação que tem a fórmula 2:

^/...../1.¼¼¼ (2) [0011] em que P é uma primeira camada de vedação, Li a L_n representam camadas dentro de uma base de suporte sobre a qual a camada de vedação é disposta, Lf é uma camada adicional disposta sobre a primeira camada de vedação, e n é um número inteiro que representa o número de camadas na base de suporte. A seção de vedação também inclui um substrato de tal modo que a primeira camada de vedação entra em contato com o substrato para formar uma vedação destacável. A primeira camada de vedação inclui um polímero termoplástico, uma organoargila dispersa dentro do polímero termoplástico, e um componente aditivo adicional que compreende carga inorgânica, tal como carbonato de cálcio, dispersa dentro do polímero termoplástico. O peso combinado da organoargila e da carga adicional (por exemplo, carbonato de cálcio) é de cerca de 10% em peso a cerca de 35% em peso do peso combinado do polímero termoplástico e da organoargila e da carga adicional (por exemplo, carbonato de cálcio). A organoargila está presente em uma quantidade de 5% em peso a 20% em peso do peso combinado do polímero termoplástico e da organoargila e da carga adicional (por exemplo, carbonato de cálcio). A carga inorgânica, tal como carbonato de cálcio, está presente em uma

6/40 quantidade de 6% em peso a 25% em peso do peso combinado do polímero termoplástico e da organoargila e do carbonato de cálcio. A primeira camada de vedação inclui uma superfície de vedação, em que a vedação destacável tem uma força de destacamento entre 0,5 Ibs. e 5 Ibs. por polegada de largura de vedação.

[0012] Em uma outra modalidade da presente invenção, é fornecida uma formulação para formar uma camada de vedação destacável. A formulação contém uma batelada principal de organoargila e uma batelada principal de carbonato de cálcio com polímero(s) termoplástico(s). Os Sistemas vedantes de embalagem formados a partir de tais formulações possuem efeito sinérgico e entregam capacidade de destacamento por uma ampla faixa de temperatura de vedação, com melhor condutividade térmica e capacidade de calafetação aprimorada. Além disso, tais formulações (formulações de destacamento fácil em particular) possuem características de envelhecimento muito melhores, sem perda significativa de funcionalidade de vedação destacável desejada conforme as vedações envelhecem, em comparação a sistemas de abertura fácil à base de polibutileno.

Breve Descrição Dos Desenhos [0013] A Figura 1A é uma seção transversal esquemática de uma estrutura de vedação de camada única que contém organoargila e uma carga inorgânica, tal como aditivos de carbonato de cálcio;

[0014] A Figura 1B é uma seção transversal esquemática de uma estrutura com duas camadas com uma camada de vedação de aditivo adicional/organoargila exterior;

[0015] A Figura 1C é uma seção transversal esquemática de uma estrutura com três camadas com uma camada de vedação de aditivo adicional/organoargila exterior;

[0016] A Figura 1D é uma seção transversal esquemática de uma estrutura com cinco camadas com uma camada de vedação de aditivo adicional/organoargila exterior;

[0017] A Figura 1E é uma seção transversal esquemática de uma estrutura com três camadas com uma camada de vedação de aditivo adicional/organoargila

7/40 interna;

[0018] A Figura 2A é uma seção transversal esquemática de um sistema de embalagem similar a saco que incorpora uma modalidade da estrutura de vedação destacável da invenção;

[0019] A Figura 2B é uma vista lateral do sistema de embalagem similar a saco da Figura 2A;

[0020] A Figura 2C é uma vista lateral do sistema de embalagem similar a saco da Figura 1E;

[0021] A Figura 3A é uma seção transversal esquemática de um aperfeiçoamento em que um substrato de vedação inclui uma segunda camada de vedação;

[0022] A Figura 3B é uma seção transversal esquemática de um aperfeiçoamento em que um substrato de vedação inclui uma segunda camada de vedação com uma vedação destacável sendo formada entre uma primeira camada de vedação e uma segunda camada de vedação;

[0023] A Figura 4A é uma seção transversal esquemática de um sistema de embalagem similar a copo que usa as estruturas de vedação destacável da invenção;

[0024] A Figura 4B é uma seção transversal esquemática de a blister sistema de embalagem que usa as estruturas de vedação destacável da invenção e incorpora múltiplos recipientes similares a copo;

[0025] A Figura 5 é um diagrama que ilustra um método de processamento e formação de camadas vedantes de substrato da invenção e formação do sistema de embalagem;

[0026] A Figura 6 fornece gráficos da resistência de destacamento versus temperatura de vedação para vedações produzidas a partir de uma composição de polímero termoplástico/carbonato de cálcio e uma composição de polímero termoplástico/organoargila;

[0027] A Figura 7 fornece gráficos da resistência de destacamento versus temperatura de vedação para vedações produzidas a partir de composições que tem

8/40 quantidades variantes de organoargila e carbonato de cálcio;

[0028] A Figura 8 fornece gráficos da resistência de destacamento versus temperatura de vedação para vedações produzidas a partir de composições que têm organoargila e níveis altos de carbonato de cálcio;

[0029] A Figura 9 fornece gráficos da resistência de destacamento versus temperatura de vedação para vedações produzidas a partir de composições que têm organoargila e LLDPE metaloceno;

[0030] A Figura 10 fornece uma ilustração do método de teste de calafetação em que o coeficiente angular de calafetação e a espessura de vedação final são calculados;

[0031] A Figura 11 fornece um gráfico de área não vedada versus espessura de contaminante usado para determinar o coeficiente angular de calafetação e a espessura de vedação final na capacidade de método de teste de calafetação;

[0032] A Figura 12A fornece uma série de gráficos de área não vedada versus espessura de contaminante para várias combinações de polímero/organoargila/carbonato de cálcio;

[0033] A Figura 12B fornece o coeficiente angular de calafetação para várias composições de filme;

[0034] As Figuras 13A e B fornecem gráficos de G' e G versus frequência (Βγω) para inúmeras composições;

[0035] A Figura 14A fornece um gráfico de coeficiente angular de calafetação de G7aTw);

[0036] A Figura 14B fornece um gráfico da espessura de vedação perfeita final versus ΰ'/Βγω;

[0037] A Figura 15 fornece um gráfico da razão G'/ayco e do coeficiente angular de calafetação para várias amostras; e [0038] As Figuras 16A a D fornecem gráficos de fluxo de calor versus temperatura para várias composições de filme.

Descrição Detalhada [0039] Será feita referência agora em detalhes às composições, modalidades e

9/40 métodos presentemente preferenciais da presente invenção que constituem os melhores modos de prática da invenção presentemente conhecidos pelos inventores. As Figuras não estão necessariamente em escala. Entretanto, deve ficar entendido que as modalidades reveladas são meramente exemplificativas da invenção que pode ser incorporada em várias formas e formas alternativas. Portanto, os detalhes específicos revelados na presente invenção não devem ser interpretados como limitantes, mas meramente como uma base representativa para qualquer aspecto da invenção e/ou como uma base representativa para ensinamento de um elemento versado na técnica para empregar variadamente a presente invenção.

[0040] Excetos nos exemplos, ou onde for de outro modo expressamente indicado, todas as quantidades numéricas nessa descrição que indicam quantidades de material ou condições de reação e/ou uso devem ser entendidas como modificadas pela palavra cerca de na descrição do escopo mais amplo da invenção. A prática dentro dos limites numéricos estabelecidos é geralmente preferencial. Também, salvo se estabelecido expressamente ao contrário, por cento (%), partes de, e valores de razão estão em peso; o termo polímero inclui oligômero, copolímero, terpolímero, e similares; a descrição de um grupo ou classe de materiais como adequados ou preferenciais para um determinado propósito em conjunto com a invenção implica que as misturas de quaisquer dois ou mais dos membros do grupo ou classe são igualmente adequadas ou preferenciais; a descrição de constituintes em termos químicos se refere aos constituintes no momento da adição a qualquer combinação especificada na descrição, e não necessariamente exclui interações químicas dentre os constituintes de uma mistura uma vez misturada; a primeira definição de um acrônimo ou outra abreviação se aplica a todos os usos subsequentes na presente invenção da mesma abreviação e se aplica mutatis mutandis a variações gramaticais normais da abreviação inicialmente definida; e, salvo se estabelecido expressamente ao contrário, a medição de uma propriedade é determinada pela mesma técnica conforme anteriormente ou posteriormente referenciado para a mesma propriedade.

10/40 [0041] Também deve ficar entendido que esta invenção não está limitada às modalidades e métodos específicos descritos abaixo, posto que os componentes e/ou condições específicos podem, obviamente, variar. Adicionalmente, a terminologia usada na presente invenção é usada apenas para o propósito de descrição de modalidades particulares da presente invenção e não é destinada a ser limitante de qualquer maneira.

[0042] Precisa-se também ser observado que, conforme usado no relatório descritivo e nas reivindicações anexas, a forma singular um, uma, e o(a) compreendem vários referentes salvo se o contexto indicar claramente de outro modo. Por exemplo, a referência a um componente no singular se destina a compreender uma pluralidade de componentes.

[0043] Por todo este pedido, onde as publicações são referenciadas, as revelações dessas publicações em suas totalidades são incorporadas no presente documento a título de referência neste pedido em sua totalidade para descrever mais completamente o estado da técnica ao qual esta invenção pertence.

[0044] O termo organoargila conforme usado na presente invenção significa argila organicamente modificada.

[0045] Tipicamente, tal modificação produz uma argila mais compatível e, portanto, mesclável com os polímeros.

[0046] O termo camada(s) de argila, lâmina(s) de argila, plaqueta(s) de argila conforme usado na presente invenção significa camadas individuais do material em camada, tal como argila esmectita.

[0047] O termo organoargila exfoliada usado na presente invenção significa que pelo menos uma porção da organoargila inclui uma pluralidade de plaquetas em que a separação entre as plaquetas é maior que a separação de plaquetas em argila não modificada e que pelo menos uma porção das plaquetas são não paralelas. Em argila não modificada típica, as plaquetas adjacentes tendem a ser paralelas. Tipicamente, a separação média de uma organoargila exfoliada será maior que cerca de 20 angstroms. As argilas com separações médias maiores que cerca de 100 nanômetros são consideradas para serem completamente exfoliadas. Também

11/40 deve ser observado que as pilhas individuais de plaquetas de organoargila podem propriamente ser associadas a outras pilhas para formar uma aglomeração de pilhas. Tais aglomerações são caracterizadas por uma dimensão espacial máxima. A partir de um ponto de vista de morfologia, o microscópio de varredura por elétron (SEM) ou microscópio óptico fornece informação sobre o tamanho das aglomerações em matriz polimérica, a dimensão espacial máxima é usada para representar a distribuição de organoargila em polímero e misturas de polímero. Um grande valor da dimensão espacial máxima representa boa dispersão da organoargila. A dimensão espacial máxima média é de 1 nanômetro a 100 micra. Em aperfeiçoamento, a dimensão espacial máxima média é de 1 nm a 100 nm. Em um outro aperfeiçoamento, a dimensão espacial máxima média é de 1 nm a 1000 nm. Em uma outra modalidade, o diâmetro é de 1 micron a 100 micron.

[0048] O termo polímero puro ou mistura de polímero puro conforme usado na presente invenção significa um polímero termoplástico, ou diferentes tipos de misturas de polímero termoplástico, que não contêm carga inorgânica.

[0049] O termo vedação destacável conforme usado na presente invenção significa uma vedação que tem uma força de destacamento de entre 0,5 lbs. E 5 Ibs. por uma polegada de largura de amostra e uma força que destaca abrindo a vedação. Tipicamente, o limite superior é menor que ou igual a 5 Ibs. por polegada de largura de amostra. Em outras variações, o limite superior é menor que ou igual a 4 Ibs. por polegada de largura de amostra ou menor que a resistência a rasgamento no substrato de filme.

[0050] O termo força de destacamento conforme usado na presente invenção significa uma força para separar duas camadas conforme definido em ASTM F-88, que é incorporado a título de referência. Por exemplo, essa é a força necessária para separar duas camadas de uma polegada de largura através do puxamento das duas camadas.

[0051] O termo temperatura de iniciação de vedação conforme usado na presente invenção se refere a menor temperatura em que uma vedação é formada com uma força de destacamento de 0,5 Ibs. por polegada. Especificamente, a

12/40 temperatura de iniciação de vedação é a temperatura de uma superfície (tipicamente metal) que contra em contato com uma camada ou camadas que estão para serem vedadas promovendo, por meio disso, tal vedação. Em algumas variações, a superfície entra em contato com a(s) camada(s) com um tempo de contato de cerca de 0,1 a 2 segundos com uma pressão de 5 psi a 1200 psi.

[0052] O termo faixa de temperatura de vedação destacável conforme usado na presente invenção significa a faixa de temperaturas em que uma vedação entre dois materiais é formada de tal modo que a força de destacamento esteja entre 0,5 Ibs. por uma polegada de largura de amostra a 5 Ibs. por um polegada de largura de amostra com uma força que rasga os filmes conforme apresentado acima.

[0053] O termo temperatura de vedação conforme usado na presente invenção significa uma temperatura em que uma vedação é formada entre dois materiais.

[0054] O termo coeficiente angular de calafetação e espessura de vedação perfeita final conforme usado na presente invenção são definidos da seguinte forma. Um método de teste de calafetação introduz um vão com fio chato em uma certa espessura (isto é, espessura de contaminante) na região de vedação para simular um contaminante inadvertidamente introduzido próximo ou na área de vedação durante o processo de vedação por calor (vide Figura 10). A área não vedada é medida com o uso de microscópio óptico. Uma leitura inferior da área não vedada representa melhor capacidade de calafetação e capacidade intensificada de fornecer uma vedação hermética. A área não vedada é representada em gráfico como uma função de espessura de contaminante. Os dados são ajustados por regressão linear (por exemplo, um ajuste de quadrados mínimos) com o coeficiente angular de calafetação sendo o coeficiente angular da linha ajustada. A espessura de vedação perfeita final é a espessura de contaminante em uma área sem vedação de zero. Uma espessura de vedação perfeita final superior indica alta capacidade de calafetação.

[0055] Em uma modalidade da presente invenção, uma estrutura de vedação destacável é fornecida. A estrutura de vedação destacável fornece um aprimoramento sobre as estruturas apresentadas na publicação de patente n^Q

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US2008/0118688, cuja revelação é incorporada no presente documento a título de referência. A seção de vedação destacável inclui uma primeira camada de vedação e uma segunda camada de vedação de tal modo que a primeira camada de vedação entra em contato com a segunda camada de vedação para formar uma vedação destacável. A primeira camada de vedação inclui um polímero termoplástico ou uma mistura de polímeros termoplásticos, uma organoargila dispersa dentro do polímero termoplástico ou mistura de polímero termoplástico, e um componente aditivo inorgânico tal como carbonato de cálcio disperso dentro do polímero termoplástico ou mistura de polímero termoplástico.

[0056] A combinação da organoargila e do carbonato de cálcio opera sinergicamente de tal modo que a primeira camada de vedação produz uma vedação destacável quando as primeira e segunda camadas de vedação são vedadas. Especificamente, algumas modalidades da presente invenção formam vantajosamente vedações destacáveis que destacam através do mecanismo de falha de Adesivo Tipo A (vide publicação de patente n^Q US2008/0118688, que é incorporada no presente documento a título de referência). Em um aperfeiçoamento, as vedações destacáveis formadas na presente invenção têm uma resistência a destacamento de 0,5 Ibs. por polegada de largura de amostra a 5 Ibs. por polegada de largura de amostra. Em um outro aperfeiçoamento, as vedações destacáveis formadas na presente invenção têm uma resistência a destacamento de 1,0 Ib por uma polegada de largura de amostra a 4.5 Ibs. por polegada de largura de amostra. Ainda em um outro aperfeiçoamento, as vedações destacáveis formada na presente invenção têm uma resistência a destacamento de 1,0 Ib por uma polegada de largura de amostra a 4,0 Ibs. por polegada de largura de amostra.

[0057] As vedações destacáveis formadas na presente invenção são também caracterizadas por uma resistência de vedação conforme apresentado em ASTM F 88. A resistência de vedação é testada e medida no momento em que uma vedação é formada. A condição preferencial é medir a resistência de vedação dentro de um minuto de uma vedação destacável recém-formada que é resfriada para temperatura ambiente. Em um aperfeiçoamento, as vedações destacáveis têm uma resistência

14/40 de vedação de 0,5 Ibs. a 5 Ibs.. Em um outro aperfeiçoamento, as vedações destacáveis têm uma resistência de vedação de 1 lb a 3,5 Ibs.

[0058] As vedações destacáveis da presente modalidade são também caracterizadas pelo coeficiente angular de calafetação e pela espessura de vedação perfeita final (espessura de contaminante). Em um aperfeiçoamento, o coeficiente angular de calafetação é menor que ou igual a 0,0032. Em um aperfeiçoamento adicional, o coeficiente angular de calafetação é de 0,001 a 0,0032. Em um outro aperfeiçoamento, o coeficiente angular de calafetação é de 0,0026 a 0,0032. Ainda em um outro aperfeiçoamento, o coeficiente angular de calafetação é de 0,0025 a 0,003. Ainda em um outro aperfeiçoamento, o coeficiente angular de calafetação é de 0,0027 a 0,003. Tipicamente, a espessura de vedação perfeita final é maior que 5 micra. Em um aperfeiçoamento, a espessura de vedação perfeita final é de 5 micra a 400 micra. Em um outro aperfeiçoamento, a espessura de vedação perfeita final é de 5 micra a 300 micra.

[0059] Conforme apresentado na publicação de patente n^Q US2008/0118688, a organoargila é um componente contribuinte em formulação de vedação destacável. Deve ser observado que sem a organoargila, o carbonato de cálcio não produz uma vedação destacável. Além disso, a combinação de organoargila e carbonato de cálcio requer menos organoargila para produzir uma vedação destacável de alta qualidade. Uma vez que a organoargila é um componente relativamente caro em comparação ao carbonato de cálcio, a combinação de organoargila e carbonato de cálcio oferece redução de custo considerável. O peso combinado da organoargila e do carbonato de cálcio é de cerca de 10% em peso a cerca de 35% em peso do peso combinado do polímero termoplástico e da organoargila e do carbonato de cálcio. A organoargila está presente em uma quantidade de 5% em peso a 20% em peso do peso combinado do polímero termoplástico e da organoargila e do carbonato de cálcio. O carbonato de cálcio está presente em uma quantidade de 6% em peso a 25% em peso do peso combinado do polímero termoplástico e da organoargila e do carbonato de cálcio. Em alguns aperfeiçoamentos, a razão de carbonato de cálcio para argila orgânica se situa na faixa de 0,4 a 2,5. A primeira

15/40 camada de vedação inclui uma superfície de vedação que entra em contato com uma superfície da segunda camada de vedação para formar a vedação destacável. A vedação destacável é caracterizada por uma força de destacamento entre 0,5 Ibs. e 5 Ibs. por polegada de largura de vedação.

[0060] Em uma variação, a superfície de vedação é formável em uma vedação destacável em todas as temperaturas dentro de uma faixa de temperatura de vedação destacável, ou seja, de uma temperatura de iniciação de vedação para uma temperatura que é pelo menos 50 °F acima da temperatura de iniciação de vedação. Em um aperfeiçoamento, a faixa de temperatura de vedação destacável é de uma temperatura de iniciação de vedação para uma temperatura que é pelo menos 75 °F acima da temperatura de iniciação de vedação. Ainda em um outro aperfeiçoamento, a faixa de temperatura de vedação destacável é de uma temperatura de iniciação de vedação para uma temperatura que é pelo menos 100 °F acima da temperatura de iniciação de vedação. Tipicamente, para aplicações de embalagem, a temperatura de iniciação de vedação se situa na faixa de cerca de 170 °F a cerca de 420 °F. Em um aperfeiçoamento, a temperatura de iniciação de vedação se situa na faixa de cerca de 170 °F a cerca de 350 °F. Em um outro aperfeiçoamento para aplicações de embalagem, a temperatura de iniciação de vedação se situa na faixa de cerca de 170 °F a cerca de 270 °F. Todos os limites de temperatura acima podem variar com a resistência ao calor das camadas externas de laminação, coextrusão ou revestimento. Por exemplo, quando a camada externa é HDPE, o limite superior de temperatura de vedação é cerca de 270° F; quando a camada externa é poliéster orientado, o limite de temperatura superior é cerca de 420° F.

[0061] Em geral, as estruturas de vedação destacável são estruturas multicamadas que são úteis para aplicações de vedação. Tais estruturas em camada incluem uma camada de vedação que inclui organoargila e um aditivo adicional selecionado do grupo que consiste em carbonato de cálcio, carbonato de magnésio, silicato de magnésio hidratado (talco), óxido de titânio, óxido de magnésio, sulfato de magnésio, sulfato de bário, aluminatos de bário, borato de bário, silicato de bário e combinações dos mesmos. Uma variação da estrutura de vedação multicamada é

16/40 descrita pela fórmula 1:

W...../L_a/P (I) [0062] em que P é a camada de vedação que inclui organoargila e carga inorgânica, tal como carbonato de cálcio e componente aditivo adicional, Li a L_n representam camadas dentro de uma base de suporte sobre a qual a camada de vedação é disposta, e n é um número inteiro que representa o número de camadas na base de suporte. A base de suporte inclui usualmente uma ou mais camadas poliméricas (rígida ou flexível) conforme apresentado abaixo. Tipicamente, n é um número inteiro de 1 a 10. Os exemplos de tais estruturas multicamadas possuem as seguintes estruturas Li/P; Li/L₂/P; Li/L₂/L₃/P; Li/L₂/L₃/L₄/P; Li/L₂/L₃/L₄/L₅/P; Li/Ls/Lg/LVLs/LVLs/Le/P; e Li/Ls/Lg/LVLs/LVLs/Le/Ly/P. Uma outra variação da estrutura de vedação multicamada é descrita pela fórmula 2:

[0063] em que P é a camada de vedação que inclui organoargila e carga inorgânica, tal como carbonato de cálcio, e componentes aditivos adicionais, Li a L_n representam camadas dentro de uma base de suporte sobre a qual a camada de vedação é disposta, L_f é uma camada polimérica destacável sem vedação adicional disposta sobre o lado oposto de P em relação a L_n e n é um número inteiro que representa o número de camadas na base de suporte. A base de suporte usualmente inclui uma ou mais camadas poliméricas conforme apresentado abaixo. Tipicamente, n é um número inteiro de 1 a 10. Os exemplos de tais estruturas multicamadas têm as seguintes estruturas Li/P/Lf; Li/L₂/P/Lf; Li/L₂/L₃/P/Lf; Li/L₂/L₃/L₄/P/L_f; Li/L₂/L₃/L₄/L₅/P/L_f; Li/LZLg/LZLs/LZLs/Le/P/Lf; e

L1/L2/L3/L4/L5/L4/L5/L6/L7/P/LÍ. A presente modalidade também abrange variações em que a estrutura de vedação inclui uma única camada P.

[0064] Em uma outra modalidade, uma vedação destacável que usa as estruturas de vedação destacável apresentadas acima são fornecidas. Em geral, essas vedações destacáveis são descritas pela fórmula 3:

Εμ....../La/P^S (3)

17/40 [0065] em que S é o substrato ao qual a estrutura de vedação é vedada, P é a camada de vedação, Li a L_n representam camadas dentro de uma base de suporte sobre a qual a camada de vedação é disposta, e n é um número inteiro que representa o número de camadas na base de suporte, e o substrato contém no organoargila ou carbonato de cálcio. O símbolo * representa que P e S são vedados juntos (por exemplo, colados ou aderidos). Em uma variação mais específica, a vedação destacável é descrita pela fórmula 4:

W..........TA (4) [0066] em que P e P' são independentemente camadas de vedação que incluem uma organoargila, uma carga inorgânica, tal como carbonato de cálcio, e componentes aditivos adicionais, Li a L_n representam camadas dentro de um substrato sobre a qual a camada de vedação P é disposta, L'i a L'_n representam camadas dentro de um substrato sobre a qual a camada de vedação P' é disposta, n é um número inteiro que representa o número de camadas na base que fica abaixo de P, e n' é um número inteiro que representa o número de camadas na base que fica abaixo P'. O símbolo * representa que P e P' são vedados juntos (por exemplo, colados ou aderidos). Tipicamente, n e n' são independentemente um número inteiro de 1 a 10. A presente modalidade também contempla variações em que a estrutura de vedação é uma única camada em que a vedação é P*P. Em um aperfeiçoamento, o sistema de embalagem inclui uma seção de recipiente fixada à seção de vedação que inclui a vedação destacável. Deve ser observado que as presentes seções de vedação são designadas para se separarem na vedação P*P. Em um aperfeiçoamento, tal separação é através de mecanismos de delaminação.

[0067] Em uma outra modalidade, uma vedação destacável que usa as estruturas de vedação destacável apresentadas acima são fornecida. Em geral, essas vedações destacáveis são descritas pela fórmula 5:

W.....ZU/P/L^S (5) [0068] em que S é o substrato ao qual a estrutura de vedação é vedada, P é a camada de vedação, L1 a Ln representam camadas dentro de uma base de suporte

18/40 sobre a qual a camada de vedação é disposta, Lf é uma camada adicional disposta sobre a primeira camada de vedação, e n é um número inteiro que representa o número de camadas na base de suporte. O símbolo * representa que P e S são vedados juntos (por exemplo, colados ou aderidos). O substrato S inclui qualquer material ao qual a estrutura multicamada L1 /...../L_n/P/Lf pode aderir. Os exemplos de substratos adequados incluem, mas não são limitados a, uma estrutura multicamada (isto é, de uma construção análoga conforme fornecida pela fórmula 1 ou de um projeto diferente), plásticos e metais. Em uma outra variação mais específica, a vedação destacável é descrita pela fórmula 6:

W...../UW?’/ Ι.Λ/LV...../Lh (6) [0069] em que P e P' são independentemente camadas de vedação que incluem uma organoargila, uma carga inorgânica, tal como carbonato de cálcio, e componente aditivo adicional , L1 a Ln representam camadas dentro de um substrato sobre o qual a camada de vedação P é disposta, LI a L'_n representam camadas dentro de um substrato sobre o qual a camada de vedação P' é disposta, Lf é uma camada adicional disposta sobre a camada de vedação P, L'f é uma camada adicional disposta sobre a camada de vedação P', n é um número inteiro que representa o número de camadas na base que fica abaixo P, e n' é um número inteiro que representa o número de camadas na base que fica abaixo P'. Tipicamente, n e n' são independentemente um número inteiro de 1 a 10. Em um aperfeiçoamento, o sistema de embalagem inclui uma seção de recipiente fixada à seção de vedação que inclui a vedação destacável. O símbolo * representa que P e L'f são vedados juntos. Deve ser observado que as presentes seções de vedação são projetadas para se separarem na vedação P*P. Em um aperfeiçoamento, tal separação é através de um mecanismo de delaminação.

[0070] Em uma variação das estruturas de vedação descritas pela fórmulas 1 a 6, a espessura total da estrutura multicamada é de cerca de 5 a cerca de 78 micra. Em um aperfeiçoamento, a espessura total da estrutura multicamada é de cerca de 15 a cerca de 75 micra. Em um outro aperfeiçoamento, a espessura total da estrutura multicamada é de cerca de 35 a cerca de 75 micra. Em uma outra variação

19/40 da estrutura multicamada apresentada pelas fórmulas 1 a 6, a camada de vedação tipicamente tem uma espessura de cerca de 2,5 a cerca de 130 micra. Em um aperfeiçoamento, a camada de vedação tem uma espessura de cerca de 5 a cerca de 50 micra.

[0071] Com referência às Figuras 1A, 1B, 1C, 1D, e 1E, são fornecidas ilustrações de estruturas de vedação destacável usadas nos sistemas de embalagem da presente invenção. A estrutura multicamada pode ser construída pelo filme soprado por coextrusão, filme fundido, laminação adesiva, laminação por extrusão, revestimento por extrusão, impressão de superfície ou processo de revestimento de superfície, ou combinações dos mesmos. Nessa modalidade, a estrutura de vedação destacável é fixada a um substrato para formar uma vedação destacável ou seção de vedação. A Figura 1A é uma seção transversal esquemática de uma estrutura de vedação de camada única. Nesta variação, a estrutura de vedação destacável 101 inclui a camada de vedação 12. A Figura 1B é uma seção transversal esquemática de uma estrutura de vedação de duas camadas consistente com a fórmula 1. A estrutura de vedação destacável 102 inclui camada de vedação 12 e camada adicional 14. A Figura 1C é uma seção transversal esquemática de uma estrutura de vedação de três camadas consistente com a fórmula 1. Nesta variação, a estrutura de vedação destacável 103 inclui camada de vedação 12 e camadas adicionais 14, 16. A Figura 1D é uma seção transversal esquemática de uma estrutura de vedação de cinco camadas consistente com a fórmula 1. Nesta variação, a estrutura de vedação destacável 104 inclui camada de vedação 12 e camadas adicionais 14, 16, 18, 19. A Figura 1E é uma seção transversal esquemática de uma estrutura de vedação de três camadas consistente com as estruturas de vedação de fórmula 2. Nesta variação, a estrutura de vedação destacável 104 inclui camada de vedação 12 disposta entre as camadas adicionais 14, 17. A camada 14 ou 17 é uma camada de vedação não destacável que é capaz de vedar propriamente ou vedar em um substrato. A camada de vedação 12 permite a delaminação mediante a abertura. A generalização para estruturas de vedação com camadas adicionais conforme apresentado nas fórmulas 1 a 6 é direta. Deve

20/40 ser observado que em cada uma das variações das Figuras 1A, 1B 1C, 1D, e 1E, camada de vedação 12 compreende um polímero termoplástico, uma organoargila dispersa dentro do filme termoplástico, e um aditivo que compreende um aditivo adicional (por exemplo, carbonato de cálcio, carbonato de magnésio, óxido de titânio, talco, silicato de bário) dispersa dentro do polímero termoplástico. A camada de vedação 12 é adaptada para entrar em contato com uma seção de substrato de um recipiente para formar uma vedação destacável. Tais recipientes podem ser virtualmente de qualquer formato que é útil para embalagem de um objeto. Os exemplos de tais formatos incluem, mas não são limitados a, blisters, bandejas, bolsas, sacos, e combinações dos mesmos.

[0072] As camadas de vedação formadas da composição apresentada acima têm desempenho de destacamento aprimorado e uniforme quando incorporadas em uma vedação conforme descrito mais completamente abaixo. As interfaces vedadas que utilizam a estrutura de vedação destacável 101, 102, 103, 104, e 105 (coletivamente, estruturas de vedação destacável 10) destacam em um padrão consistente. A integridade hermética da vedação não é comprometida mesmo quando os espécimes de filme incluem configurações de rugas, pregas e bolha em vários estilos de embalagem de bolsa/saco, através de preenchimento e vedação de forma vertical e vedação (VFFS), preenchimento e vedação de forma horizontal HFFS), e processo de envolvimento de fluxo. A estrutura de vedação destacável 10 exibe um comportamento destacável consistente nas seguintes combinações: 1) camada de vedação 12 que contato em contato com uma outra camada de vedação de análoga ou a mesma composição; 2) camada de vedação 12 que entra em contato com uma estrutura formada de vedante puro (por exemplo, camada de organoargila-carbonato de cálcio/copolímero de polietileno e/ou polietileno contra uma camada de polipropileno puro, organoargila-carbonato de cálcio/camada de contra camada de poliéster puro, organoargila-carbonato de cálcio/camada de polietileno contra uma camada de polietileno puro). Os auxiliadores de processamento tais como agentes antibloqueio, antioxidantes, aditivos de deslizamento, estabilizantes de calor, plastificantes, absorvedores de raio

21/40 ultravioleta, agentes antiestáticos, corantes, pigmentos, auxiliadores de processamento, agentes de liberação e similares são opcionalmente incluídos nas camadas de vedação e não afetam o padrão de destacamento da estrutura de vedação 10.

[0073] As camadas adicionais 14, 16, 18, 19, 20, 21,22 e 23 (isto é, camadas Li a Lio e Lf) são usadas para fornecer inúmeros recursos uteis para a presente modalidade. Por exemplo, as camadas adicionais 14, 16 e 18 podem fornecer suporte estrutural, resistência a calor, propriedades de barreira e aparência aprimorada a sistemas de embalagem que incorporam seções de vedação destacável. Deve também ser observado que a presente modalidade abrange além das estruturas de vedação destacável de camada única, estruturas multicamadas que têm qualquer número de camadas adicionais na forma que inclui laminação, coextrusão ou estrutura revestida. Em cada variação da presente modalidade, as estruturas multicamadas de vedação incluem vedações destacáveis que têm as composições descritas na presente invenção.

[0074] Em referência às Figuras 2A, 2B, e 2C, os sistemas de embalagem que incorporam as estruturas de vedação destacável apresentada nas fórmulas 1 a 6 são descritas. A Figura 2A é uma seção transversal de um sistema de embalagem similar a saco que incorpora uma modalidade da estrutura de vedação destacável da invenção. A Figura 2B é uma vista lateral de um sistema de embalagem similar a saco que incorpora uma modalidade da estrutura de vedação destacável da invenção. O sistema de embalagem 20 inclui seção de recipiente 22 e seção de vedação destacável 24. A seção de vedação destacável 24 é fixada à seção de recipiente 22. A Figura 2A revela um exemplo em que a seção de vedação destacável 24 e a seção de recipiente 22 são contínuas, sendo que cada uma é formada da mesma estrutura multicamada (isto é, lâmina). A seção de recipiente 22 pode ter virtualmente qualquer formato que é útil para embalar um objeto em um saco, tal como um envolvimento de fluxo de travesseiro, vedação de quatro lados ou saco com bolha. A seção de vedação 24 inclui estrutura de vedação destacável 10. Na variação revelada na Figura 2A, a estrutura de vedação destacável 10 inclui

22/40 camada de vedação 12 disposta na camada adicional 14. Conforme apresentado acima em conjunto com as descrições das Figuras 1A, 1B, e 1C, a camada de vedação 12 compreende um polímero termoplástico com organoargila e carbonato de cálcio como aditivos dispersos dentro do polímero termoplástico.

[0075] Ainda em referência às Figuras 2A e 2B, o sistema de embalagem 20 adicionalmente inclui uma segunda estrutura de vedação 10' que entra em contato com a estrutura de vedação destacável 10 para formar a vedação destacável 30. A vedação 30 veda uma abertura no lado superior 32 do sistema de embalagem 20. As vedações destacáveis similares são opcionalmente posicionadas no lado inferior 34, lado esquerdo 36, e lado direito 38. A estrutura de vedação destacável 10' também inclui camada de vedação 12 disposta na(s) camada(s) adicional(is) 14. Especificamente, uma primeira porção da combinação de camada de vedação 12 disposta na(s) camada(s) adicional(is) 14 forma estrutura de vedação 10 enquanto uma segunda porção da combinação de camada de vedação 12 disposta na camada adicional 44 forma a estrutura de vedação 10'. As estruturas de vedação 10, 10' são contínuas com a seção de recipiente 22. Em uma variação da presente modalidade, uma terceira porção da combinação de camada de vedação 12 disposta na(s) camada(s) adicional(is) 14 forma pelo menos parcialmente a seção de recipiente 22. Vantajosamente, o sistema de embalagem 20 é adaptado para conter o(s) objeto(s) 40 (isto é, pode ser um ou mais objetos). Os exemplos de objeto(s) 40 que podem ser embalados incluem, mas não são limitados a, produtos alimentícios e objetos esterilizados (por exemplo, dispositivos médicos e produtos não alimentícios, tais como produtos de higiene pessoal, forros de fralda, produtos para animais domésticos, etc.).

[0076] Em referência à Figura 2C, um sistema de embalagem que incorpora a estrutura de vedação destacável de fórmulas 5 e 6 é fornecida. A Figura 2C é uma seção transversal de tal sistema de embalagem. O sistema de embalagem 20 inclui seção de recipiente 22 e seção de vedação destacável 24. A seção de vedação destacável 24 é fixada à seção de recipiente 22. A Figura 2C revela um exemplo em que a seção de vedação destacável 24 e a seção de recipiente 22 são contínuas,

23/40 sendo que cada uma é formada da mesma estrutura multicamada (isto é, lâmina). A seção de recipiente 22 pode ter virtualmente qualquer formato que é útil para a embalagem de um objeto em um saco, tal como envolvimento de fluxo de travesseiro, vedação de quatro lados ou saco com bolha. A seção de vedação 24 inclui estrutura de vedação destacável 10 em que a camada de vedação 12 é interposta entre as camadas 17 e 44.

[0077] Em referência às Figuras 3A e 3B, as variações de seção de vedação destacável 24 conforme usado no sistema de embalagem similar a sacos são ilustradas. A Figura 3A é uma seção transversal esquemática de um aperfeiçoamento em que a camada de vedação 12 é substancialmente confinada na proximidade da seção de vedação destacável 24. Essa variação é alcançada através do confinamento da incorporação de organoargila ou através do depósito de uma camada distinta na proximidade da estrutura de vedação 24. Essa variação adicionalmente inclui a camada interna 42 e uma ou mais camadas de polímero adicionais 14. A Figura 3B é uma seção transversal esquemática de um aperfeiçoamento em que o sistema de embalagem 20 inclui segunda camada de vedação 46 com vedação destacável 30 que é formada entre as primeiras camadas de vedação 12 e a segunda camada de vedação 46. Nesse último aperfeiçoamento, a camada de vedação 12 se estende minimamente, se de fato, na seção de recipiente 22. Além disso, neste aperfeiçoamento, a seção de recipiente 22 opcionalmente inclui a camada de forro 42 que é diferente da primeira camada de vedação 12. Em um aperfeiçoamento adicional desta variação, a seção de vedação 24 adicionalmente inclui uma ou mais camadas de polímero adicionais 14 dispostas sobre a primeira camada de vedação 12 e/ou a segunda camada de vedação 46. Em um exemplo particularmente útil deste aperfeiçoamento, uma ou mais camadas de polímero adicionais 14 formam pelo menos parcialmente a seção de recipiente 22.

[0078] Em referência às Figuras 4A e 4B, as variações de sistemas de embalagem que usam as estruturas de vedação destacável da invenção com seções de recipiente rígidas são ilustradas. A Figura 4A fornece uma seção transversal

24/40 esquemática de um sistema de embalagem similar a copo que usa as estruturas de vedação destacável da invenção. O sistema de embalagem 50 inclui estrutura de vedação destacável 10 e vedação abertura 52 de seção de recipiente 54. Uma porção periférica de estrutura de vedação destacável 10 é disposta sobre e entra em contato com a seção de substrato 56 da seção de recipiente 54. A Figura 4B fornece uma seção transversal esquemática de um sistema de embalagem de blister que incorpora múltiplos recipientes similares a copo. O sistema de embalagem de blister 60 inclui estrutura de vedação destacável 12 e aberturas de vedação 62, 64 da seções de recipiente 66, 68. Uma porção de estrutura de vedação destacável 12 é disposta sobre e entra em contato com as seções de substrato 70, 72 das seções de recipiente 66, 68.

[0079] A camada de vedação destacável 12 das várias modalidades da invenção inclui um aditivo inorgânico tal como carbonato de cálcio. O carbonato de cálcio compreende uma pluralidade de partículas. Em um aperfeiçoamento, as partículas têm um diâmetro médio de 0,5 micra a 20 micra. Em um outro aperfeiçoamento, as partículas têm um diâmetro médio de 0,7 micra a 10 micra. Ainda em um outro aperfeiçoamento, as partículas têm um diâmetro médio de 0,7 micra a 3 micra. O carbonato de cálcio pode ser carbonato de cálcio natural, carbonato de cálcio ativado com um tratamento de superfície (por exemplo, um revestimento de ácido esteárico), ou um carbonato de cálcio precipitado.

[0080] A camada de vedação destacável 12 das várias modalidades da invenção inclui uma organoargila. A organoargila é baseada em argila com modificação de superfície orgânica. Os exemplos de argilas úteis são óxidos de camada natural ou sintética que incluem, mas não são limitados a, bentonita, caolinita, montmorilonitaesmectita, hectorita, fluoroectorita, saponita, beidelita, nontronita, argilas ilita, e combinações dos mesmos. A organoargila é geralmente modificada por superfície com íon ônio orgânico ou íon de fosfônio. O íon ônio pode ser ônio de amônio quaternário ou amina terciário, secundário, primário ou protonado (R4N)±.

[0081] As patentes n^Q US5.780.376, US5.739.087, US6.034.163, e US5.747.560 fornecem exemplos específicos de organoargilas que são uteis na prática da

25/40 presente invenção. Toda a revelação de cada uma dessas patentes é incorporada no presente documento a título de referência. Em um aperfeiçoamento da presente invenção, a organoargila está presente em uma quantidade de 1% em peso a 20% em peso do peso combinado do polímero termoplástico, da organoargila e do aditivo inorgânico adicional. Em um outro aperfeiçoamento da presente modalidade, a organoargila está presente em uma quantidade de 2% em peso a 10% em peso do peso combinado do polímero termoplástico, da organoargila e do aditivo inorgânico adicional.

[0082] A organoargila tipicamente compreende uma pluralidade de partículas. Essas partículas distintas podem ser derivadas de maiores massas através de inúmeros processos, com máxima preferência através de um processo bem conhecido chamado de troca de íon que transforma argila de organoargila hidrofílica em hidrofóbica e separa camadas individuais, resultando em partículas que permanecem separadas através de processamento adicional. Uma organoargila desse processo é, então, introduzida para polímero e adicionalmente separada em argila exfoliada. Em uma variação, a organoargila compreende uma pluralidade de partículas que têm pelo menos uma dimensão espacial menor que 200 nm. Em uma outra variação, a organoargila compreende uma pluralidade de partículas que têm pelo menos uma dimensão espacial menor que 100 nm. Em uma outra variação, a organoargila compreende uma pluralidade de partículas que têm pelo menos uma dimensão espacial menor que 50 nm. Ainda em uma outra variação, a organoargila compreende uma pluralidade de partículas que têm dimensões espaciais maiores que ou igual a 1 nm. Ainda em uma outra variação, a organoargila compreende uma pluralidade de partículas que têm dimensões espaciais maiores que ou igual a 5 nm. Em uma outra variação, a organoargila compreende plaquetas que têm uma separação média de pelo menos 20 angstroms. Ainda em uma outra variação, a organoargila compreende plaquetas que têm uma separação média de pelo menos 30 angstroms. Ainda em uma outra variação, a organoargila compreende plaquetas que têm uma separação média de pelo menos 40 angstroms. Tipicamente, antes da combinação com o polímero termoplástico, o organoargila compreende plaquetas

26/40 que têm uma separação média entre 20 a 45 angstroms. Vantajosamente, mediante a combinação com o polímero termoplástico, a organoargila permanece em um estado completa ou parcialmente exfoliado de tal modo que a separação média é mantida, diminuída ou aumentada. Em uma variação da presente modalidade, é útil que a organoargila tenha uma área de superfície maior que 100 m2/grama e uma razão de aspecto maior que 10. Em um aperfeiçoamento, as plaquetas de organoargila têm uma razão de aspecto média de cerca de 50 a cerca de 1000.

[0083] Conforme apresentado acima, a camada de vedação destacável 12 também inclui um polímero termoplástico. Os polímeros termoplásticos adequados incluem, mas não são limitados a, náilons, poliolefinas, poliestirenos, poliésteres, policarbonatos, e misturadas dos mesmos. Em uma variação, o polímero termoplástico compreende um componente selecionado do grupo que consiste em polietileno, polipropileno, acetato de etileno vinila, ácido acrílico de etileno, acrilato etílico de etileno, ionômeros de etileno (por exemplo, a linha Surlyn® de resinas disponível junto à E.l. du Pont de Nemours and Company), e combinações dos mesmos. As poliolefinas são polímeros termoplásticos particularmente uteis na prática da invenção. Em uma variação, a poliolefina é selecionada do grupo que consiste em homopolímeros e copolímeros de etileno, propileno, acetato de vinila e combinações dos mesmos. O acetato de etileno vinila (EVA) e misturas de poliolefinas com copolímero de acetato de etileno vinila (EVA) são particularmente úteis na formação de vedações destacáveis especialmente quando o aditivo é uma organoargila. O EVA é um copolímero de etileno e acetato de vinila. A quantidade de acetato de vinila em EVA varia de 3 a 40% em peso. Os exemplos da quantidade de acetato de vinila são 4%, 5,5%, 6%, 18% e 33%. Deve também ser observado que as camadas adicionais (por exemplo, camadas L1-Ln, L'1-L'n, Lf apresentadas acima em conjunto com as fórmulas 1 a 6 podem ser formadas dos mesmos polímeros termoplásticos puros que são incluídos na camada de vedação.

[0084] As seções de recipiente das várias modalidades da invenção são formadas de virtualmente qualquer material usado para embalagem. Tais materiais incluem, mas não são limitados a, papel ou papelão, folha metálica, lâminas

27/40 poliméricas, lâminas metalizadas ou de outro modo lâminas poliméricas revestidas, e combinações dos mesmos. Os exemplos mais específicos incluem, poliéster orientado ou não orientado, polipropileno orientado ou não orientado, náilon orientado ou não orientado e combinações dos mesmos, produzidas a partir de laminação adesiva, laminação por extrusão, coextrusão ou processo de revestimento. Cada um desses materiais pode ser revestido ou não revestido. Os exemplos de revestimentos úteis incluem, mas não são limitados a, vernizes, lacas, adesivos, tintas e materiais de barreira (isto é, PVDC). Os materiais úteis para embalagem de dispositivos médicos incluem poliolefinas de alta densidade. Tyvek® (um material sintético feito de fibras de polietileno de alta densidade comercialmente disponíveis junto à Dupont, Inc.) é um exemplo de tal material usado para embalagem de dispositivos médicos.

[0085] Em uma variação dos sistemas de embalagem apresentados acima, os sistemas de embalagem são observados por terem uma condutividade térmica vantajosamente alta para permitir a eficiência de processamento aprimorada. Em geral, os sistemas de embalagem têm uma condutividade térmica de cerca de 0,40 w/m*K a cerca de 10 w/m*K. Em um aperfeiçoamento, os sistemas de embalagem têm uma condutividade térmica maior que cerca de 0,40 w/m*K. Em um outro aperfeiçoamento, os sistemas de embalagem têm uma condutividade térmica que é maior que 0,60 w/m*K. Ainda em um outro aperfeiçoamento, os sistemas de embalagem têm uma condutividade térmica que é maior que cerca de 0.80 w/m*K. Tipicamente, os sistemas de embalagem têm uma condutividade térmica que é menor que cerca de 10 w/m*K.

[0086] Ainda em uma outra modalidade da presente invenção, um método de formação do sistema de embalagem apresentada acima é fornecido. Em referência à Figura 5, um diagrama que ilustra o método desta modalidade é fornecido. Um polímero termoplástico (TP) é combinado com uma organoargila (OC) e um aditivo inorgânico carbonato de cálcio (CC) para formar um composite polimérico de organoargila/carbonato de cálcio (OC/CCB) na etapa a). Em uma variação, esse processo ocorre na extrusora 80. A camada de vedação 12 é, então, formada pela

28/40 extrusão de die 82 na etapa b) do composite polimérico de organoargila/carbonato de cálcio. Em uma variação, as camadas adicionais são formadas através do fornecimento de material de extrusoras adicionais (tal como extrusora 90) para a matriz 82. Em um aperfeiçoamento da presente modalidade, o polímero termoplástico e a organoargila/carbonato de cálcio são pré-misturados no misturador 84 e, então, introduzidos na extrusora 80. Tipicamente, a camada de vedação 12 será formada junto com ou sobre uma ou mais camadas adicionais 14, 16, 18, 19 (conforme mostrado nas Figuras 1A a E). O sistema de embalagem aberto 20 é, então, formado na etapa c). Esse processo pode incluir as etapas em que os lados são vedados para produzir as estruturas de saco das Figuras 2 a 4. Em uma variação, a formação de sistema de embalagem aberto 20 ocorre durante a etapa b). [0087] Em uma variação da presente modalidade, um polímero termoplástico é combinado com uma organoargila e um aditivo inorgânico, tal como carbonato de cálcio através da mistura de uma batelada principal de organoargila e uma batelada principal de carbonato de cálcio com um polímero puro. Em uma variação, a batelada principal de carbonato de cálcio compreende o carbonato de cálcio e uma porção do polímero termoplástico. Em um aperfeiçoamento, a batelada principal de carbonato de cálcio tipicamente inclui de 10 a 80% em peso carbonato de cálcio. Em uma outra variação, a batelada principal de organoargila compreende a organoargila e pelo menos uma porção do polímero termoplástico. Em um aperfeiçoamento, a batelada principal tipicamente inclui de 10 a 80% em peso de organoargila.

[0088] O carbonato de cálcio é bem conhecido por sua condutividade térmica (Roussel, et al. The use de calcium carbonate in polyolefins offers significant refinement in productivity, TAPPI 2005). A condutividade térmica de carbonato de cálcio é 2,7 W/(m*K) e para poliolefina pura, é usualmente menor que 0,5 W/(m*K). A introdução de carbonato de cálcio à formulação vedante fornece a capacidade de aquecer rapidamente e fundir a resina de polímero. Por outro lado, a argila tem alta capacidade de armazenamento de calor. Isso tende a reter o calor por mais tempo. A combinação de organoargila e carbonato de cálcio oferece efeito sinérgico e facilita a rápida fusão da vedante com resfriamento lento, que permite tempo para o

29/40 polímero mistura para fluir e calafetar os canais, e fornece capacidade de calafetação aprimorado.

[0089] A etapa de formar camada de vedação 12 é realizada por qualquer método capaz de produzir camadas ou filmes de composições termoplásticos. Os exemplos de tais métodos incluem, mas não são limitados a, extrusão, coextrusão, revestimento por extrusão, moldagem por sopro, fundição, moldagem por sopro de extrusão, e sopro de filme.

[0090] Ainda em referência às Figura 5, o método da presente modalidade opcionalmente compreende ainda colocar os objetos 40 dentro do sistema de embalagem aberto 20 (etapa d). Tipicamente, os objetos 40 residem dentro da seção de recipiente 22. Após os objetos 40 serem colocados dentro da seção de recipiente 22, a camada de vedação 12 é colocada em contato com um substrato de vedação (isto é, estrutura de vedação 10') durante a etapa e) para formar uma vedação. A vedação pode ser realizada por inúmeros métodos de vedação conhecidos na técnica. Os exemplos incluem, mas não são limitados a, vedação por calor de condução, vedação ultrassônica, vedação por calor de impulso e vedação por indução.

[0091] Os seguintes exemplos ilustram as várias modalidades da presente invenção. Aqueles elementos versados na técnica irão reconhecer muitas variações que estão dentro do espírito da presente invenção e do escopo das reivindicações. Exemplo 1 [0092] Comparação de Vedante que Contém Organoargila e Carbonato de cálcio [0093] Um filme de cinco camadas foi preparado para conter camadas de HDPE/LLDPE/LLDPE/ligadura/vedante. A camada vedante conteve 10,4% em peso de carbonato de cálcio e sem organoargila, em uma mistura de polietileno (Exact 3131 da ExxonMobil) e EVA (Ateva 1811 da Celanese Corporation com 18% de acetato de vinila). A batelada principal de CaCO₃ (CCMB) foi uma formulação particular que contém cerca de 80% em peso CaCO3. O CCMB foi produzido em Heritage Plastics sob o nome comercial de HM-10 MAX (índice de fluxo fundido 1,40 g/10 min., densidade 1,92 g/cm³). Esse filme foi comparado a um segundo filme

30/40 (Filme 1) que tem uma camada vedante de organoargila e sem carbonato de cálcio. Esse filme foi discutido como 5% de argila na patente US 2008/0118688A1, Figura 7A. A batelada principal de organoargila (OCMB) foi uma formulação particular que contém cerca de 60% em peso organoargila, fabricada pela PoliOne sob o nome comercial EXP MB 231-615. A força de destacamento foi testada em Lako SL-10. Os filmes foram vedados em uma barra de vedação plana de aba a aba, com pressão a 35 psi, um tempo de contato de 0,33 segundo e um tempo de resfriamento de 20 segundos. A Figura 6 forneceu um gráfico da força de destacamento versus temperatura para uma vedação formada desses dois filmes. O filme que contém carbonato de cálcio vedante foi destacável quando vedado a 190°F com uma força de destacamento de 6,3 lb/pol. Conforme a temperatura de vedação aumentou para 205 °F, a vedação foi soldada no local de vedação e não foi capaz de se destacar; alguns dos filmes romperam na borda de vedação durante o destacamento. Uma vez que o filme não foi destacável, a força medida não foi precisamente que representa a força de destacamento. Para propósitos do gráfico, uma força de destacamento de 3000 g/pol (6,8 Ibs./pol) foi registrada. No caso da organoargila/carbonato de cálcio que contém composição vedante, a vedação foi destacável por uma ampla faixa de temperatura de vedação de 190° F a 260° F conforme mostrado na Figura 6.

Exemplo 2 [0094] Vedante Contém Mistura de Organoargila com Carbonato de cálcio [0095] As amostras de filme 2, 3, 4, 5 e 6 foram preparadas para teste. Essas foram filmes de cinco camadas que contêm HDPE/LLDPE/LLDPE/ligadura/camadas vedantes. As misturas vedantes desses filmes foram formuladas para conter diferentes razões de organoargila e carbonato de cálcio. O Filme 2 contém 78% em peso de EVA (18% de acetato de vinila, Ateva 1811, Celanese Corporation), 10% em peso de LLDPE metaloceno (Exact 3131), 6% em peso de OCMB e 6% em peso de CCMB. O OCMB contém cerca de 60% em peso organoargila, e é adquirido junto à PoliOne sob o nome comercial EXP MB 231-615. O CCMB é de Heritage Plastics sob o nome comercial de HM-10 MAX (índice de fluxo fundido 1.40 g/10 min, densidade 1.92 g/cm3).

31/40 [0096] A formulação vedante do Filme 3 contém 6% em peso de OCMB e 13% em peso de CCMB, 71% em peso de EVA (18% acetato de vinila, Ateva 1811, Celanese Corporation), 10% em peso de LLDPE metaloceno (Exact 3131). Na formulação vedante para o Filme 4, o carregamento de OCMB foi alimentado para 10% em peso e o carregamento de CCMB foi não alterado em 6% em peso, junto com 74% em peso de EVA (18% de acetato de vinila, Ateva 1811, Celanese Corporation) e 10% em peso de LLDPE metaloceno (Exact 3131). Para o Filme 5, o carregamento de OCMB na formulação vedante foi adicionalmente aumentado para 13% em peso e o carregamento de CCMB foi não alterado a 6% em peso, junto com 71% em peso de EVA (18% de acetato de vinila, Ateva 1811, Celanese Corporation) e 10% em peso de LLDPE metaloceno (Exact 3131). A mistura vedante para o Filme 6 consistiu em alto carregamento de OC e CC, com 13% em peso de OCMB, 12% em peso, CCMB, 65% em peso de EVA (18% de acetato de vinila, Ateva 1811, Celanese Corporation) e 10% em peso de LLDPE metaloceno (Exact 3131).

[0097] A Figura 7 fornece gráficos da resistência de destacamento versus a temperatura de vedação para vedações produzidas a partir dessas composições que tem diferentes razões de organoargila (OC) para carbonato de cálcio (CC). Em 6% em peso de OCMB, os Filmes 2 e 3 tiveram janelas destacáveis estreitas e se tornou gradativamente não destacável conforme a temperatura de vedação aumentou. Quando o carregamento de OCMB foi aumentado para 10% em peso (Filme 4), a faixa destacável ampliou, e o filme foi destacável abaixo de 265°F. Quando o % em peso de OCMB foi adicionalmente aumentado para 13%, ou acima, os Filmes 5 e 6 fornecem capacidade de destacamento por toda a faixa de vedação de 190° F a 265° F. Além disso, a Figura 7 ilustra claramente que algumas combinações de organoargila/carbonato de cálcio produzem vedações destacáveis por uma ampla faixa de temperaturas de vedação enquanto outras não.

Exemplo 3 [0098] Carregamento Superior de CCMB na Mistura Vedante que Contém OC e CC [0099] Os filmes de teste adicionais foram preparados com mais variáveis em

32/40 combinação de organoargila e carbonato de cálcio para formulações vedantes destacáveis. Os filmes foram construídos como uma estrutura de cinco camadas que contém HDPE/ligadura/Náilon/ligadura/vedante. A Tabela 1 lista as formulações vedantes de camada detalhadas, e a Figura 8 ilustra em gráfico a força de vedação pela temperatura de vedação.

[00100] Tabelai

NQ do filme #	EVA	OCMB	CCMB	LLDPE
7	65%	13%	12%	10%
8	68%	10%	12%	10%
99	65%	10%	15%	10%
10	58%	12%	20%	10%

[00101] Todos os filmes nessa série têm uma força de destacamento dentro de uma faixa de fácil abertura de 1 a 5 lb/pol.

[00102] O Filme 8, com 10% de OCMB e 12% de CCMB na mistura vedante, teve uma faixa de força de destacamento de cerca de 3 lb/pol a 4,5 lb/pol A mistura vedante para o filme 9 teve o mesmo carregamento de OCMB como o filme 8, mas com carregamento de CCMB aumentado para 15% em peso. A força de destacamento foi reduzida de 3 para 4,51 b/in para filme 8 a cerca de 1,5 a 3 lb/pol para o filme 9. Enquanto mantém o OCMB a 10% em peso, o CCMB foi aumentado para 15% em peso (filme 9), a força de destacamento fica dentro da faixa destacável. O Filme 10 contém 12% de OCMB e 20% de CCMB. Conforme apresentado na Figura 9, a curva de destacamento para o filme 10 é observada como sendo quase plana de uma temperatura de vedação de 190 ° F a 265 ° F.

Exemplo 4 [00103] Carregamento Superior de mLLDPE em Mistura vedante que Contém OC eCC [00104] Os filmes de cinco camadas HDPE/ligadura/Náilon/ligadura/Vedante foram preparado. Os detalhes para esses filmes são apresentados na Tabela 2. A amostra 11 foi preparada para comparar com a amostra 8. As amostras 13 e 12 fornecem resultados adicionais que demonstram o efeito de % superior em peso de mLLDPE e sua influência na força de destacamento. O carregamento alto de

33/40 mLLDPE (34% vs. 10% para filmes 11 e 8; e 24% vs. 10% para filmes 13 e 12) resultou em uma redução da força de vedação em faixas de temperatura inferiores, e tornou possível alcançar uma vedação de qualidade. Tal carregamento alto de mLLDPE necessita que a temperatura de iniciação de vedação (SIT) seja aumentada para 220° F, que não é favorecido. A Figura 9 mostra a força de destacamento vs. a temperatura de vedação.

[00105] Tabela 2

NQ de filme	EVA	OCMB	CCMB	LLDPE
8	68%	10%	12%	10%
11	44%	10%	12%	34%
12	74%	13%	3%	10%
13	60%	13%	3%	24%

Exemplo 5 [00106] Efeito de Envelhecimento do Vedante que Contém OC e CC [00107] O vedante existente à base de polibutileno (PB-1) é bem conhecido por sua capacidade de formar uma vedação que é facilmente aberta. O efeito de envelhecimento do vedante à base de PB-1 foi descrito (Charles Hwo, Polubutylene Blends as Easy Open Seal Coats for Flexible Package and Lidding, EFFECT J PLASTIC FILME E LÂMINAING, 1987 v3, 245) Durante o envelhecimento, PB-1 percorre através de uma transformação de fase de cristais de Forma II estáveis em fusão para formar cristais I dentro de 2 a 3 dias em temperatura e pressão ambientes. Durante a transformação de fase, a cristalinidade aumentou gradativamente e resulta em uma força de destacamento superior.

[00108] Para examinar o efeito de envelhecimento de vedantes que contêm OC e CC, o filme foi vedado e testado após o envelhecimento. NO mesmo dia de teste em uma amostra envelhecida, um conjunto de filmes foi recentemente vedado e a força de destacamento foi testada como um controle. O filme foi cortado em tiras de uma polegada e vedado, vedante a vedante, em uma mandíbula plana com temperaturas superiores a 220° F e uma mandíbula inferior a 220° F, e um tempo de contato de

34/40

0,3 segundo. O teste da força de destacamento foi feito em testador de tensão Instron com o uso de uma célula de carga de 100 Ib com uma velocidade de cruzeta de 12 pol/min. A Tabela 3 resume os resultados de força de destacamento para esse teste.

[00109] Tabela 3 Força de destacamento após 1 semana de envelhecimento

		g/in	g/in	% de alteração
Filme 1	apenas OC	743	696	-6.3%
Filme 7	OC/CC	1104	1068	-3.3%

[00110] Conforme o vedante à base de polibutileno aumentou a força de destacamento mediante o envelhecimento, o vedante que contém OC e à base de OC/CC não mostrou qualquer aumento em força de destacamento. Após 1 semana de envelhecimento, a força de destacamento para OC e OC/CC é levemente diminuída, que é similar às amostras vedadas frescas uma vez que a diferença aqui está dentro de erro experimental.

Exemplo 6 [00111] Capacidade de calafetação e Teste de Reologia [00112] Uma das funções mais importantes de um vedante é manter a integridade completa de uma embalagem. Os vedantes funcionais devem ter boa resistência a calor de vedação, temperatura de iniciação baixa e serem capazes de vedar completamente através das dobras, contaminantes, e rugas que ocorrem em um ambiente de embalagem real. O teste da integridade de embalagens flexíveis permite melhor previsão de desempenho de vida real. Uma maneira de caracterizar tal comportamento do vedante é a capacidade de calafetação de uma resina vedante.

[00113] Em geral, os materiais que exibem boa capacidade de calafetação são capazes de impedir o retrocesso de qualquer fluxo de tampa durante o processo de vedação. Reologicamente, esse comportamento foi exibido para materiais que têm um caráter do tipo sólido (tendência a armazenar energia elasticamente) em frequências experimentais inferiores (tempos experimentais mais longos). As composições vedantes de EVA/LLDPE/OC/CC exibem tais características.

35/40 [00114] Um dos métodos de teste sobre a capacidade de calafetação é ilustrado na Figura 10 e na Figura 11.

[00115] Os filmes de monocamada do vedante, ou filmes de embalagem multicamadas que portam uma camada de vedante externa, são formados em um envelope quadrado 3x3 com três lados vedados e um lado não vedado. Um “obstáculo” retangular de 0,25 polegada de largura é inserido no meio do lado aberto (não vedado) e uma linha de vedação por calor plana é forçada ao longo do obstáculo (o estudo é executado para múltiplos envelopes do mesmo vedante com obstáculos que aumentam em altura de 0,25 mils a 35 mils; todas as vedações são feitas sob as mesmas condições com um vedante relevante industrial, por exemplo, vedante por impulso, vedante plano, etc.). Para os propósitos deste trabalho, os obstáculos retangulares rígidos, tal como fita kapton ou fita de cobre, que variam em altura de 0,25 mils a 35 mils, foram usados, imitando obstáculos rígidos na prática, tais como partículas de alimento, zíperes, rugas e dobras formadas em bolhas, tais como partículas de alimento, zíperes, etc. Com mais preferência, os obstáculos retangulares à base de polietileno flexível foram usados com uma altura variada de 0,25 mils a 35 mils, imitando os obstáculos de material de embalagem na prática, tais como rugas, dobras, bolha, etc. Se uma área não vedada (com vazamento) for formada próximo ao obstáculo, sua área é medida. Das medições feitas, duas métricas são usadas para quantificar a capacidade de calafetação (ou qualidade de calafetação) de um vedante. A primeira métrica é a altura máxima do obstáculo retangular que pode ser perfeitamente (hermeticamente) vedado, chamada doravante no presente documento de espessura de vedação perfeita final; a segunda métrica é a taxa de aumento da área com vazamento em relação ao aumento na altura de obstáculo, chamada doravante no presente documento de taxa de crescimento de vazamento. Através da definição, quando se compara dois vedantes, um que tem a melhor capacidade de calafetação será caracterizado por uma espessura de vedação perfeita final maior e uma taxa de crescimento de vazamento menor.

[00116] Em referência à Figura 10, o método de teste de calafetação introduz um

36/40 vão com um fio chato próximo à região de vedação para simular um contaminante durante o processo de vedação por calor. Através da introdução de um vão com o uso de um fio chato 100 de uma certa espessura durante a vedação de filmes 102, 104, a área não vedada 106 é medida com o uso de microscópio óptico. Conforme ilustrado na Figura 10, é difícil vedar na borda do vão. Portanto, a área não vedada 106 é localizada da borda 108 de fio chato 100 para a borda 110 de área vedada 112. Uma leitura inferior da área não vedada representa melhor capacidade de calafetação e capacidade intensificada para fornecer uma vedação hermética. Os resultados desse teste dependem de inúmeros de parâmetros tal como espessura de vedante e temperatura/pressão de vedação. Vários espécimes para cada amostra são avaliados em diferentes espessuras de contaminante. Os testes são executados com o uso da mesma camada espessura de vedante quando se compara diferentes formulações de vedante. Em um gráfico de área não vedada vs. espessura de contaminante conforme ilustrado na Figura 11, os parâmetros de capacidade de calafetação podem ser determinados a partir do coeficiente angular e da espessura final de contaminante para uma vedação perfeita. A espessura de vedação perfeita final é a espessura de contaminante em uma área sem vedação de zero, que é calculada pela extrapolação da curva para a área sem vedação zero. Nessa Figura, a área não vedada é representada em gráfico como uma função de espessura de contaminante. A espessura de contaminante é a espessura do fio chato. Os dados são ajustados por regressão linear (por exemplo, um ajuste de quadrados mínimos) com o coeficiente angular de calafetação que é o coeficiente angular da linha ajustada. A espessura de vedação final é a espessura de contaminante em uma área sem vedação de zero. A Figura 12A fornece gráficos para várias formulações. A Figura 12B mostra o coeficiente angular de calafetação de diferentes amostras. A fim de compreender o escopo desses dados, as amostras de controle são testadas junto com as amostras de organoargila e carbonato de cálcio. As amostras comparáveis incluem Surlyn 1601 e mistura de Surlyn/EVA.

[00117] Conforme apresentado acima, quanto menor o coeficiente angular de calafetação, melhor a calafetação. Sem a presença de organoargila, Surlyn tem a

37/40 melhor calafetação. Com a adição de organoargila na formulação vedante, todas as amostras que contêm organoargila demonstraram capacidade de calafetação similar, se não melhor, para Surlyn. Para um sistema que combina organoargila com carbonato de cálcio, todas as misturas têm melhor calafetação que o filme de apenas organoargila, e melhor calafetação que Surlyn. Essa misturas indicam o efeito sinérgico entre organoargila e carbonato de cálcio que atribui a um melhor desempenho de vedante.

[00118] As amostras foram também avaliadas por teste de reologia oscilante linear. Os testes de varredura de tensão foram primeiro executados a uma frequência de 1 rad/s para determinar a região viscoelástica linear. Subsequentemente, os testes de varredura de frequência de reologia oscilante de 100 a 0,1 rad/s foram executados em tensões dentro da região viscoelástica linear. Todos os testes reológicos foram executados em um Reômetro RDS II com o uso de placas paralelas de 25 mm de diâmetro, sob atmosfera de N₂. Os dados foram adquiridos em quatro temperaturas diferentes: 130° C, 160° C, 190° C e 220° C, e subsequentemente deslocados com o uso do princípio de superposição de tempotemperatura (t-TS) para formar as curvas reduzidas a uma temperatura de referência de 130°C.

[00119] Em tais experimentos, o comportamento do tipo sólido é avaliado a partir dos gráficos de G' e G versus frequência reduzida (u/a-r). O comportamento viscoelástico do sistema em ω é caracterizado pelo módulo de armazenamento ou módulo elástico G'(cü), e o módulo de perda ou módulo viscoso, G( ω), que respectivamente caracteriza as contribuições do tipo sólido e fluido para a resposta de estresse medida. Os dois parâmetros viscoelásticos são usados para detectar o comportamento do tipo sólido e o tempo de relaxamento (inverso do cruzamento de G' e G) e o coeficiente angular do G' versus curva de ω*Βτ em valores de co*aT muito baixos (frequência). Os tempos de relaxamento superiores (ou quanto menor o coeficiente angular) tendem a resultar em caráter do tipo sólido aumentado com alta energia de armazenamento de fase sólida elástico para recuperação e, dessa forma, melhor calafetação. As Figuras 13A e B fornecem gráficos de G' e G versus

38/40 frequência (co*aT) para inúmeras composições. A resposta de reologia de todos os compósitos de CC/OC é similar, mas bastante diferente do vedante com apenas OC. Para o vedante de CC/OC, G' se tornou quase independente de frequência em frequências muito baixas, que se correlaciona com comportamento do tipo sólido (melhor calafetação). Os resultados desses gráficos são fornecidos na Tabela 4 e na Figura 14. Uma vez que o cruzamento de G' e G não foi detectado em todas as amostras, o parâmetro G/a_Too é usado para avaliar as correlações com a capacidade de calafetação.

[00120] Tabela 4. Resultados Reológicos

	Tempo de relaxamento de cruzamento G’G” a 130QC (s)	Energia de ativação de fluxo (KJ/mol)	Coeficiente angular (G’/aTuo)
EVA (Ateva 1811)	0,66	57,7	0,71
Surlyn 1601	0,33	68,9	0,71
Filme OC	0,26	53,3	0,67
Filme 7	-	54,8	0,16
Filme 8	-	46,4	0,22
Filme 9	-	41,9	0,25
Filme 10		56,3	0,20

[00121] Correlação entre parâmetros de capacidade de calafetação e reologia [00122] A Figura 14A fornece um gráfico da razão do coeficiente angular de calafetação versus G'/ayco para várias amostras. Os valores inferiores de Ο'Μγω correspondem a comportamento do tipo sólido superior e melhor capacidade de calafetação com energia de armazenamento superior. A Figura 14B fornece um gráfico da razão de espessura de vedação final versus G7aTco para várias amostras. Observa-se que as amostras de OC/CC têm a melhor calafetação e a mistura de polímero puro tem a pior.

[00123] A Figura 15 fornece um gráfico do coeficiente angular de calafetação e

39/40

G'/aTco para o valor de vedantes.

[00124] Os valores inferiores de G'/aTco e coeficiente angular de calafetação correspondem ao melhor comportamento do tipo sólido. As amostras de OC/CC têm o melhor comportamento para a composição e as misturas de polímero puro têm o pior. De modo similar, em relação à espessura de vedação perfeita final, as amostras de OC/CC exibem o melhor comportamento enquanto a mistura de polímero puro exibe o pior.

Exemplo 7 Estimação de Condutividade Térmica [00125] O método de Calorimetria por Varredura de Diferencial (DSC) foi empregado para estimar a condutividade térmica do vedante que contém OC e CC. Os péletes de diferentes vedantes misturados foram extrusados e moldados por injeção formando barras de teste. Uma pequena amostra em um tamanho aproximado de 4 mg foi cortada da barra de teste, e encapsulada em recipientes de DSC padrão. O DSC foi executado com o equipamento Q100 da TA Instruments. Antes do teste, um ciclo de aquecimento de 10° C/min. foi executado para apagar o histórico térmico da mistura. O teste foi executado em três ciclos subsequentes de experimentos de aquecimento-resfriamento-aquecimento entre 30°C e 160°C, com várias taxas de aquecimento e resfriamento. O primeiro ciclo foi operado a uma taxa de 5^o C/min., o segundo ciclo a 10° C/min. e o terceiro ciclo a 20° C/min. Conforme mostrado na Figura 16, as varreduras de DSC contêm sinais de EVA que tem uma região cristalina e LLDPE exibe duas regiões cristalinas, exibidas como picos exotérmicos. Tanto EVA/LLDPE/OC quanto EVA/LLDPE/0C+CC exibiram duas regiões cristalinas: um pico de fusão grande e amplo em torno de 80° C que se correlaciona com EVA e comonômero de LLDPE, e um pico menor e mais fino em torno de 120° C correspondente a LLDPE. A condutividade térmica dessa medição foi relatada.

[00126] A condutividade térmica é quantidade de calor transmitido, devido ao gradiente de temperatura unitário, em condições unitárias em uma direção normal para uma superfície de área unitária. Isso é medido como taxa de fluxo de calor (watt) pela distância (metro) e gradiente de temperatura (Kelvin), e relatado em

40/40 unidade de watt/(meter*Kelvin), simplificada como k (w/m*K). A Tabela 5 listou a condutividade térmica em filmes com vedante que contêm, apenas LLDPE, apenas OC, apenas CC e diferentes combinações de OC/CC. As formulações de vedante com apenas LLDPE, apenas OC ou apenas CC tiveram condutividade térmica na faixa range de 0,34 a 0,40 w/m*K. Quando tanto OC quanto CC estão presentes na formulação vedante, a condutividade térmica aumentou significativamente para uma faixa de 0,80 a 1,00 w/m*K. Isso contabiliza cerca de mais de 100% de aprimoramento. Isso demonstrou claramente que a combinação de OC com CC entrega um efeito sinérgico e, dessa forma, intensificação de condutividade térmica muito maior em comparação a vedante que contém apenas CC ou OC.

[00127] Tabela 5: Condutividade térmica medida por DSC

	k/(w/m*K)
Apenas LLDPE	0,40
Apenas OC	0,40
Apenas CC	0,34
Filme 2	0,80
Filme 3	0,82
Filme 7	1,00
Filme 8	0,83

[00128] Embora as modalidades da invenção tenham sido ilustradas e descritas, não pretende-se que essas modalidades ilustrem e descrevam todas as formas possíveis da invenção. De preferência, as palavras usadas no relatório descritivo são palavras de descrição em vez de limitação, e entende-se que várias alterações podem ser feitas sem que se afaste do espírito e do escopo da invenção.

Claims (16)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Sistema de embalagem caracterizado pelo fato de que tem uma seção de vedação destacável, em que a seção de vedação destacável incluindo uma primeira camada de vedação e uma segunda camada de vedação de tal modo que a primeira camada de vedação entra em contato com a segunda camada de vedação para formar uma vedação destacável, a primeira camada de vedação inclui:

   um polímero termoplástico;

   uma organoargila dispersa dentro do polímero termoplástico; e carbonato de cálcio, disperso dentro do polímero termoplástico, em que o peso combinado da organoargila e do carbonato de cálcio é de cerca de 10% em peso a cerca de 35% em peso do peso combinado do polímero termoplástico e da organoargila e do carbonato de cálcio, a organoargila está presente em uma quantidade de 5% em peso a 20% em peso do peso combinado do polímero termoplástico e da organoargila e do carbonato de cálcio, e o carbonato de cálcio está presente em uma quantidade de 6% em peso a 25% em peso do peso combinado do polímero termoplástico e da organoargila e do carbonato de cálcio, a vedação destacável tem uma força de destacamento entre 87,6 N/m e 875,6 N/m (0,5 Ibs/pol e 5 Ibs/pol) de largura de vedação.
2. 2. Sistema de embalagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado adicionalmente pelo fato de compreender uma seção de recipiente, em que a seção de vedação destacável é fixada à seção de recipiente.
3. 3. Sistema de embalagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a seção de vedação destacável inclui: uma estrutura de vedação que tem a fórmula 1:

   W...../U/P (!) em que P é uma primeira camada de vedação, L1 a Ln são camadas dentro de uma base de suporte sobre a qual a camada de vedação é disposta, n é um número inteiro que representa o número de camadas na base de suporte, preferivelmente um número inteiro de 1 a 10; e em que a segunda camada de vedação é um substrato tal que a primeira

   2/4 camada de vedação entra em contato com o substrato para formar uma vedação destacável.
4. 4. Sistema de embalagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a seção de vedação destacável que inclui: uma estrutura de vedação que tem a fórmula 2:

   Li/....../L_e /P/Lf (2) em que P é uma primeira camada de vedação, L a L_n representam camadas dentro de uma base de suporte sobre a qual a camada de vedação é disposta, L_f é uma camada adicional disposta sobre a primeira camada de vedação, e n é um número inteiro que representa o número de camadas na base de suporte, preferivelmente um número inteiro entre 1 e 10; e em que a segunda camada de vedação é um substrato tal que a primeira camada de vedação entra em contato com o substrato para formar uma vedação destacável.
5. 5. Sistema de embalagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a condutividade térmica é de cerca de 0,40 w/πΤΚ a cerca de 10 w/nTK.
6. 6. Sistema de embalagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o carbonato de cálcio compreende uma pluralidade de partículas que têm um diâmetro médio de 0,5 micra a 10 micra.
7. 7. Sistema de embalagem, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o componente aditivo compreende adicionalmente um agente de tratamento de superfície.
8. 8. Sistema de embalagem, de acordo com a reivindicação 1, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que a vedação destacável tem um coeficiente angular de calafetação de cerca de 0,0026 a cerca de 0,0032.
9. 9. Sistema de embalagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície de vedação é formável em uma vedação destacável em todas as temperaturas dentro de uma faixa de temperatura de

   3/4 vedação destacável, a faixa de temperatura de vedação destacável é de uma temperatura de iniciação de vedação a uma temperatura que é pelo menos 37,7°C (100 °F) acima da temperatura de iniciação de vedação, preferivelmente em que a temperatura de iniciação de vedação é de 76,7°C a 215,5°C (170°F a 420°F).
10. 10. Sistema de embalagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a organoargila compreende uma pluralidade de partículas que têm pelo menos uma dimensão espacial menor que 200 nm.
11. 11. Sistema de embalagem, de acordo com a reivindicação 1, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que a organoargila compreende plaquetas que têm uma separação média de pelo menos 20 angstroms e uma razão de aspecto média de cerca de 50 a cerca de 1000.
12. 12. Sistema de embalagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a organoargila compreende uma argila selecionada do grupo que consiste em bentonita, caolinita, montmorilonita-esmectita, hectorita, fluoroectorita, saponita, beidelita, nontronita, argilas ilita, e combinações das mesmas.
13. 13. Sistema de embalagem, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o polímero termoplástico compreende um componente selecionado do grupo que consiste em náilons, poliolefinas, poliestirenos, poliésteres, policarbonatos, copolímeros de etileno, copolímeros de propileno, acetato de etileno vinila e misturadas dos mesmos.
14. 14. Sistema de embalagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que a organoargila compreende uma argila selecionada do grupo que consiste em caolinita, argilas montmorilonitaesmectita, argilas bentonita, argilas ilita, e combinações das mesmas.
15. 15. Sistema de embalagem, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado adicionalmente por compreender um produto alimentício contido nele, ou adicionalmente por compreender um componente contido nele, o componente selecionado do grupo que consiste em objetos esterilizados, componentes

    4/4 eletrônicos e produtos de higiene pessoal e/ou em que a seção de recipiente tem um formato selecionado do grupo consistindo de embalagens tipo blister, bandejas, bolsas, sacos e combinações dos mesmos.
16. 16. Sistema de embalagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o polímero termoplástico compreende um componente selecionado do grupo que consiste em náilons, poliolefinas, poliestirenos, poliésteres, policarbonatos, copolímeros de etileno, copolímeros de propileno, acetato de etileno vinila, polietileno, polipropileno, ácido acrílico de etileno, acrilato etílico de etileno, acetato de etileno vinila, ionômeros de etileno, e combinações dos mesmos; e/ou onde presente, em que as camadas L_rL_n compreendem um polímero termoplástico, e preferivelmente o polímero termoplástico compreende um componente selecionado do grupo que consiste em náilons, poliolefinas, poliestirenos, poliésteres, policarbonatos, copolímeros de etileno, copolímeros de propileno, acetato de etileno vinila, polietileno, polipropileno, ácido acrílico de etileno, acrilato etílico de etileno, acetato de etileno vinila, ionômeros de etileno, e combinações dos mesmos.