CN102448846A - 用于热密封包装的可再密封层压材料 - Google Patents

用于热密封包装的可再密封层压材料 Download PDF

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Abstract

描述了可再密封且可弃的包装组件。所述组件包括容器(100)和多层盖子层压材料(20)，它们彼此粘合以最初密封包装的内容物。所述包装然后可以通过沿着预先指示的界面至少部分分离盖子层压材料(20)而容易地打开。所述包装可通过使先前分离的盖子部分彼此再接触而可靠且有效地密封。

Description

用于热密封包装的可再密封层压材料
相关申请的交叉参考
本申请要求在2010年3月31日提交的美国临时专利申请号61/165,008的权益，其以其全部内容通过引用并入本文。
发明领域
本发明涉及也可再密封的热可密封包装。
发明背景
一系列可再密封容器是已知的。一般地，容器诸如柔软袋或硬壁外壳形式，被提供有开口，其有助于提供通向容器内部的入口。盖(lid)或盖子(cover)被置于开口之上并且一般通过热密封结合到容器以将容器内部和其内容物封闭和密封与外部环境隔开。对于袋型容器，袋的柔性壁部分可充当盖子，并且可折叠或另外置于袋中的开口之上。再密封特征能使盖或盖子或其部分被去除或者另外重置，以便允许进入容器内部。进入容器内部后，盖或盖子可适当地置于开口上方并且与容器啮合，由此再密封容器。
已经对盖或盖子设计了许多策略，以覆盖容器开口并啮合容器，由此将容器内部密封与外部环境隔开。密封策略的实例是在容器和盖的各自接触表面上提供相应的，例如凸的(male)或凹的(female)，啮合结构。另一实例是在盖或盖子的接触表面上和/或在开口周围延伸的容器相应区域上使用压敏粘合剂层。这后一策略被广泛使用，尤其用于用来储存易腐烂物品如食品的可弃包装，其中期望使暴露于空气最小化。例如，美国专利3,329,331描述了使用压敏粘合剂层可再密封的具有顶部或壁部的盒子。
随着包装技术的发展，聚合材料已经被越来越多地用于容器和盖子的各种多层层压材料中。众所周知的是，在层压容器和盖子组件中使用某些聚合材料，并且将这些材料热粘合在一起以最初密封所得包装。这种方法的实例描述在美国专利5,062,569，一种热可密封容器和盖组件中。
然而，如果期望可再密封功能，利用容器最初热密封所使用的相同聚合材料一般不可能有效且可靠地进行再密封。因此，技术人员设计出了包含热密封材料和压敏粘合剂的多层层压组件。这种组件的实例描述在美国专利3,454,210中。在那篇专利中，多层层压材料被用于盖子和基底组件中。盖子和基底之间的热可密封层在最初密封操作中将部件热粘合在一起。一旦去除盖子，盖子层就会破裂，由此暴露出压敏粘合剂。盖可以通过使压敏粘合剂接触容器上的相应表面而再密封到容器上。类似的策略也被描述在美国专利7,422,782中。
尽管在许多方面是令人满意的，但是包装组件诸如在′210专利中公开的包装组件有几种限制。一种限制源于热密封材料和压敏粘合剂一般位于盖子层压材料的同一层内的措施。这要求例如将热小心地仅施加到热密封材料存在的那些区域，使用耐热性压敏粘合剂，以及小心地制备盖子层压材料。所有这些顾虑都增加了制备及密封复杂性和成本。此外，容器的内容物潜在暴露于压敏粘合剂对于食品包装应用来说将可能是不期望的。
由于工业中的这些和其它实践，已经设计出了利用具有热密封层的底面和布置在层压材料中不同位置的压敏粘合剂层的可再密封盖或盖子层压材料。这些类型的可再密封包装组件的实例公开在美国专利6,302,290；美国公开2004/0180118；和GB 2,319,746中。′290专利和′118公开涉及这样的可再密封容器组件，其具有最初热密封到容器上的多层盖薄片或薄膜，然后一旦通过去除部分薄片打开容器后，凸缘(bead)与容器朝上的表面保持热粘合。凸缘有助于通过接触薄片所携带的压敏粘合剂的暴露区域而随后密封。凸缘和/或其构成(formation)通过在多层薄片中使用层的移动层安排(the shifted strata arrangement of layers)而实现。尽管在许多方面是令人满意的，但是这些容器组件将有可能不适于敏感且易腐烂的食品，其常常最初真空密封和/或其必须呈现出低透氧性。
就目前所知，之前提到的GB′746专利是可再密封盖和容器组件的最早公开，其中盖和容器利用相对的热密封层进行容器的最初热密封，盖利用具有在密封容器打开后破裂的粘合剂层的多层组件，并且该盖也包括如由聚偏二氯乙烯(PVDC)形成的阻挡层，由此使得所述容器潜在地适于包装易腐烂和/或敏感的食品。
然而，据信各种另外的限制与之前提到的′290专利、′118公开和GB′746专利中描述的各个容器系统有关。例如，′290专利和′118公开中描述的盖薄片和薄膜中层的移动层安排生产冗长且昂贵，尤其是在大量制备的情况下。GB′746专利在其概念性公开内容之外没有公开实际的实施方式。
由于工业上的这些和其它顾虑，继续努力尝试设计出实用且商业上可行的可再密封容器，其尤其适于包装敏感和/或易腐烂物品。美国专利6,056,141描述了一种可重新闭合的包装系统，其弥补了其它可再密封容器和盖组件许多之前提到的缺点。′141专利涉及柔性多层盖薄片，其最初热粘合到相应的盘(tray)或容器上，可以通过去除部分多层盖薄片而打开，由此暴露出薄片中携带的压敏粘合剂区域，并且其也在多层盖薄片中利用阻挡薄膜以提高容器的密封特征。
尽管提供了技术上的前进，但是′141专利的可重新闭合包装系统相对复杂，其在盖薄片组件中提供了多达10层，并且在相应的盘组件中提供了多达5层。这种复杂的组件有可能将难以制备并且制备起来昂贵。此外，在多层盖薄片中使用如此多的层增加了消费者在最初打开后盖薄片失效的可能性。盖薄片在除了沿压敏粘合剂层的预期位置之外的任何位置的撕裂或破裂，将使得盖无用并由此破坏组件的重新闭合功能。因此，在包装和容器领域中对具有优良阻挡特性和易于制造且可靠的相对简单构造的可再密封组件存在需求。
在包装食品中，一般与安全密封容器相关的缺陷，和与高阻挡特征相关的最显著的那些缺陷，是最初打开容器困难。甚至对于据称如用于包装午餐肉和其他敏感物品的可再密封容器，也经常难以打开容器。如果消费者不能容易地打开盖或将薄片与容器“剥离”，又求助于剪刀或其它器具，导致再密封特征的破坏。因此，在本领域中对具有高阻挡特性、构造和制备相对简单并且消费者能容易打开的可再密封容器组件存在需求。
发明概述
对于可再密封包装组件，本发明克服了与先前系统和方法相关的困难和缺点。在本发明的第一方面，包装组件包括容器和特有的多层层压盖。容器和盖适于彼此密封啮合。容器包括限定密封面的聚合基底和布置在基底密封面上的第一密封层。盖子限定外面和内面。一旦容器和盖子彼此密封啮合后，内面便朝向基底的密封面。盖子包括提供盖子外面的外基底；内基底；布置在外基底和内基底之间的粘合剂层；布置在内基底上的第二密封层，所述第二密封层提供盖子内面；以及任选地，剥离层，其布置在内基底和粘合剂层之间并紧邻粘合剂层。在另外的实施方式中，粘合剂层是压敏粘合剂层。
在本发明的另一方面，提供了打开和再密封先前热密封包装的方法。包装包括容器部件和盖子部件。容器部件包括聚合基底，其限定密封面；和第一密封层，其布置在容器基底的密封面上。盖子部件限定外面和内面，所述内面朝向容器基底的密封面。盖子包括提供盖子外面的外基底；内基底；粘合剂层，其可以是压敏粘合剂层，布置在外基底和内基底之间；布置在内基底上的第二密封层，所述第二密封层提供盖子内面；以及任选地，剥离层，其布置在内基底和粘合剂层之间并接触粘合剂层。容器部件和盖子部件沿着第一和第二密封面彼此热粘合。该方法包括通过将粘合剂层与内基底或者与剥离层——如果存在的话——分离，使盖子部件的第一部分与盖子部件的剩余第二部分和热粘合到其的容器部件脱离，由此打开包装。该方法还包括使粘合剂与内基底或者与剥离层——如果存在的话——配合接触，由此再密封包装。
如将会意识到的，本发明能够具有其它或不同的实施方式，并且其若干细节能在各个方面进行改进，所有这些均没有脱离本发明。因此，附图和说明书应当被认为是说明性的而不是限制性的。
附图简述
图1是在根据本发明的优选实施方式包装组件中使用的优选盖子层压材料的局部示意图。
图2是本发明的优选实施方式包装组件中使用的优选容器的局部示意图。
图3是优选盖子层压材料的示意图，其图解了盖子两部分的部分分离。
图4是本发明的优选实施方式包装组件的透视图。
图5是沿图4中线5-5获取的包装组件的局部横截面图。
图6是沿图4中线6-6获取的包装组件的局部横截面图。
图7是沿图4中线7-7获取的包装组件的局部横截面图。
图8是是在根据本发明的优选实施方式包装组件中使用的另一优选盖子层压材料的局部示意图。
图9是图解优选压敏粘合剂和几种接触基底的剥离强度测试结果的图。
图10是图解优选压敏粘合剂和几种接触基底的环形粘性测试结果的图。
实施方式详述
本发明提供一种可再密封包装组件，其具有高阻挡特性、构造和制备相对简单并且能够容易地最初打开和安全地再密封。在第一优选实施方式中，包装组件包括盖子组件和容器，它们可以诸如通过热粘合彼此安全地粘合，由此最初密封容器的内部及其内容物。盖子为多层层压材料，其在粘合或另外密封到容器后，能通过沿着层压材料内指定的界面至少部分将盖子分成两部分而容易地打开，以暴露第一盖子部分中的粘合剂区域。其它盖子部分保持与容器粘合，并且包括因盖子分离而暴露的内基底区域或者剥离层区域——如果存在的话。两个盖子部分然后能彼此再结合并接触，从而有效地再密封容器。暴露的粘合剂区域的构造相应于并优选地匹配暴露的内基底区域或者剥离层区域——如果存在的话——的构造。
本发明的一种实施方式包括将剥离层掺入盖子的多层层压材料中，并且优选地紧邻压敏粘合剂层。如本文中更详细地说明，在盖子层压材料中使用剥离层显著降低了当使用某些粘合剂或薄膜时最初打开密封容器所另外需要的力量。这一特征促使包装系统容易使用。本文所述剥离层的掺入也在密封容器最初打开过程中提供盖子部分之间指定的破裂或分离界面。这种分离界面的提供减少了盖子撕裂或非意图切断的发生，从而保持了盖子的密封完整性。本文对优选实施方式盖子层压材料和包装组件的这些和其它优点进行了更详细地描述。
为了便于理解优选实施方式包装组件，该组件的代表性盖子和容器中的各个不同部件描述如下。
盖子
如本文所用，术语“盖子”是指任意多层层压材料，其被用于覆盖相应容器中限定的一个或多个开口或孔，并且能有效地固定到容器上，由此封闭和密封容器的内部。优选地，盖子层压材料包括(与层的任何顺序无关)外基底、阻挡材料层、粘合剂层、任选的剥离层(其可以是压敏性的)、内基底和热密封层。也可使用任选的印刷层。优选的多层盖子层压材料内这些层中的每一层被描述如下。
盖子外基底
优选的多层盖子层压材料包括外基底，以给盖子，尤其是由于容器的最初打开和由此盖子的至少部分分离而产生的盖子的最外部分提供支撑。外基底可以由多种材料制成，所述材料诸如聚对苯二甲酸乙二酯薄膜、聚烯烃薄膜材料或纸、纸板或其它纸基材料。外基底代表性的材料包括但不限于定向和非定向的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及其共聚物。盖子外基底潜在适合的薄膜的另一实例是聚氯乙烯(PVC)及其共聚物层。另外的材料包括但不限于聚氯乙烯(PVC)和邻苯二甲醛(OPA)。对于许多应用，PET是优选的。
盖子外基底可以各种厚度用于盖子层压材料中。外基底可以具有约12至约60微米的典型厚度，以及约12至约25微米的优选厚度。
由于外基底的外面将有可能构成盖子的最外表面，所以期望选择用于外基底的材料至少沿着该朝向外的面呈现吸引人的可印刷性。
可印刷性一般由图像的清晰度和亮度以及油墨附着性(ink anchorage)限定。清晰度与印刷表面的表面张力密切相关。油墨附着性通常通过胶带测试(Finat test：FTM21)进行测定。一般地，PVC可用预期与PVC一起使用的各种油墨进行印刷。在大多数情况下，油墨是水基的(尤其是在美国)或者被设计成UV干燥(尤其是在欧洲)。一般地，所有聚烯烃薄膜都可以在印刷机上(on-press)电晕处理后用UV油墨印刷，PE主要在油墨粘合方面好于PP。对于水基油墨，另外的底漆或外涂层是优选的，以实现良好的油墨附着性。
如本文所说明，盖子层压材料可以包括任选的印刷层，其布置在盖子外面或者外基底内面上外基底下面。
盖子阻挡材料层
根据一种实施方式，优选的多层盖子层压材料包括阻挡材料层，以提高盖子和所得密封的盖子和容器组件的密封特性。一般地，期望阻挡材料对氧运输或扩散穿过材料呈现抗性。这对于密封涉及某些食品的应用来说是特别期望的。多种阻挡材料可以用于阻挡材料层。阻挡材料的选择主要由所需密封程度决定，并因此由密封组件所容纳的内容物所决定。用于阻挡材料层的代表性材料包括但不限于聚乙烯醇(PVOH)以及乙烯乙烯醇(EVOH)聚合物。熟知且优选的阻挡材料是聚偏二氯乙烯(PVDC)。还考虑可以使用本领域已知的尼龙和各种尼龙基聚合物。进一步考虑可以使用这些材料的组合，具体而言，可以使用这些材料的多种薄膜。阻挡材料及其特征的优异探讨提供在由本申请受让人所拥有的美国专利申请公开2004/0033379中。阻挡材料优选的材料包括PVDC、PVOH、EVOH及其组合。
阻挡材料一般以相对小的厚度用于优选的盖子层压材料中。例如，阻挡材料层厚度优选从约1至约5微米，并且优选厚度从约1至约3微米。
如所提到的，优选阻挡材料呈现相对低的透氧性。优选的最大透氧性为约50cc/m2/24小时。最优选透氧性为0.5至7cc/m2/24小时。
对于某些应用，考虑本发明的盖子层压材料可以不含阻挡层。然而，优选的实施方式包括阻挡层。
盖子粘合剂层
优选的多层盖子层压材料包括粘合剂层。在一种实施方式中，粘合剂层是压敏粘合剂层，并且粘合剂提供允许与另一接触表面粘合的粘性表面。优选粘合剂的特性使得该粘合也提供密封以防止或至少显著地防止空气或其它试剂流动穿过粘合剂区域。粘合剂层可以是单个粘合剂层或者可以是多层粘合剂。
多种粘合剂可以用于该层中，只要它们的特性和特征与所得组件的包装要求一致。粘合剂可以是热熔压敏粘合剂，诸如，举例来说，橡胶基或丙烯酸基压敏粘合剂。粘合剂可以是UV固化的热熔体。粘合剂可以基于橡胶基热熔性组合物、溶剂型橡胶粘合剂、溶剂型丙烯酸粘合剂或溶剂型聚氨酯粘合剂。粘合剂可以是乳液基的，诸如乳液型丙烯酸粘合剂。如所提到的，可以使用多种粘合剂。上述粘合剂中每一种优选是PSA形式。各种压敏粘合剂的广泛选择公开在美国专利5,623,011；5,830,571；和6,147,165中，其由本申请的受让人拥有，并通过引用并入本文。
用于压敏粘合剂层的优选压敏粘合剂可以名称FassonS692N购得。S692N粘合剂是丙烯酸乳液基粘合剂。一般地，该粘合剂是丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯单体与各种增粘剂和加工助剂(possessing acids)的聚合掺合物。其它优选的压敏粘合剂包括但不限于乳液型丙烯酸粘合剂和橡胶基热熔性粘合剂。
压敏粘合剂层的厚度范围一般为约3至约40微米并且优选约12至约20微米。然而，应当理解，本发明包括使用厚度大于或小于压敏粘合剂层这些厚度的盖子层压材料。
盖子剥离层
根据本发明的另一实施方式，多层盖子层压材料包括剥离层。优选地，剥离层被布置紧邻盖子层压材料中的压敏粘合剂层。最优选地，剥离层被布置在压敏粘合剂层和内基底之间。剥离层提供剥离表面，其如先前所提及，紧邻并接触压敏粘合剂层。
各种剥离材料诸如压敏胶带和标签所通常使用的那些都是已知的，包括有机硅(silicone)、醇酸(alkyd)、乙烯聚合物的硬脂酰衍生物(诸如聚氨基甲酸乙烯基硬脂酰酯(polyvinyl stearyl carbamate))、硬脂酸氯化铬(stearate chromic chloride)、硬脂酰胺和类似物。氟烃聚合物涂布的剥离衬底也是已知的，但相对昂贵。对于大部分压敏粘合剂应用，有机硅是至今为止最常用的材料。有机硅剥离涂层在高和低剥离速度下均容易剥离，使得它们适于各种生产方法和应用。
已知的有机硅剥离涂层系统由反应性有机硅聚合物，例如有机多分子硅醚(通常被称为“聚硅氧烷”，或者简单地“硅氧烷”)；交联剂；和催化剂组成。在施用到邻近层或其它基底之后，该涂层一般必须固化以使有机硅聚合物链热或辐射交联(通过例如紫外线或电子束照射)。
基于施用它们的方式，压敏粘合剂工业中使用的三种基本类型的有机硅剥离涂层是已知的：溶剂基、水基乳液和无溶剂涂层。每一种类型都有优缺点。溶剂基有机硅剥离涂层已经被广泛应用，但是因为它们使用了烃溶剂，所以它们最近几年的应用由于愈加严格的空气污染规定、高能量需求和高成本而逐渐减少。实际上，溶剂回收和焚化的能量需求一般超过了涂层操作本身的能量需求。
水基有机硅乳液剥离系统与溶剂系统一样被熟知，并且已经被用于各种压敏产品上，包括胶带、地面砖和乙烯墙涂层(vinyl wall covering)。然而，它们的应用已经受到施用于纸基底相关问题的限制。水使纸纤维膨胀，破坏剥离衬底背层的尺寸稳定性，并引起纸张卷曲和随后的加工困难。
无溶剂有机硅剥离涂层最近几年已经在发展并且现在占据有机硅剥离涂层市场主要的份额。像其它有机硅涂层一样，它们在施用到柔性衬底基底之后必须被固化。固化产生交联膜，其抵抗压敏粘合剂的渗透。
各种剥离材料的信息描述、它们的特征及在层压组件中的掺入提供在美国专利5,728,469；6,486,267；和美国公布的专利申请2005/0074549中，它们由本申请的受让人所拥有。还考虑本领域已知的各种蜡可用于剥离材料或用于剥离层。
优选的盖子层压材料利用相对薄的剥离层。例如，一般的剥离层厚度为约1至约4微米。优选地，剥离层厚度为约1至约2微米。
盖子内基底
优选的多层盖子层压材料包括内基底。内基底为盖子层压材料尤其是与内基底邻近布置的层提供支撑。内基底的代表性材料包括本文外基底所提及的那些。此外，可以优选使用双轴向聚丙烯(BOPP)材料。这些材料节约成本，因为它们相对便宜，并且它们具有足以充分分散的硬度。内基底层使用的另一优选材料是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。先前提到的PVC和OPA聚合材料也可适用于该层。
内基底厚度范围一般为约12至约60微米，并且优选约12至约25微米。本发明包括使用大于或小于这些厚度的厚度。
任选地，内基底可以在其中或其上掺入增滑剂。当作为单独的涂层掺入时，增滑剂可以非常薄，优选厚度大约1微米，并且可以包括例如硅基增滑剂。
盖子热密封层
优选的多层盖子层压材料包括热密封层。优选地，热密封层沿着盖子层压材料的底面或内面布置，其在盖子与容器热粘合后接触容器的相应面。
热密封层是这样的层，其被热活化以使该层与塑性基底粘合。热密封层的材料包括但不限于下列单独或组合使用的成膜材料，诸如聚乙烯、茂金属催化的聚烯烃、间规聚苯乙烯、间规聚丙烯、环状聚烯烃、聚乙烯甲基丙烯酸、聚乙烯丙烯酸乙酯、聚乙烯丙烯酸甲酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物、聚乙烯乙烯基醇、聚乙烯醋酸乙烯酯、尼龙、聚丁烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚砜、聚偏二氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基戊烯、苯乙烯马来酸酐聚合物、苯乙烯丙烯腈聚合物、基于乙烯/甲基丙烯酸钠或锌盐的离子交联聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、纤维素制品、氟塑料、聚丙烯腈和热塑性聚酯。优选地，在热密封层中使用PE，更优选PE和EVA的掺合物，诸如，举例来说，PE和EVA与特定的防结块添加剂和抗静电添加剂的掺合物。用于热密封层的另一优选材料是乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二酯(PETG)。热密封层最优选的材料是线性低密度聚乙烯(LLDPE)。
热密封层的厚度可以根据包装组件的要求而改变。该层一般的厚度为约15至约90微米，并且优选约30至约60微米。
热密封层被设计成在本领域技术人员已知的温度下活化。尽管热密封层可以在活化指定的温度以下的温度下活化，但是热密封层基于基底材料被设计成在一定温度下活化。优选地，热密封层在约90℃至约150℃之间的温度下活化，更优选地，热密封层在约110℃至约140℃之间的温度下活化，并且最优选地，热密封层在约120℃至约130℃之间的温度下活化。优选地，在热密封期间，也将压力施加到相应表面。
盖子印刷层
任选的印刷层可以布置在前述盖子外基底上。印刷层用来接受和保持沉积在印刷层上的一种或多种油墨。油墨(一种或多种)构成盖子层压材料和包装组件的标记和其他标识。印刷层可以由本领域技术人员通常已知的各种材料形成。例如，各种聚乙烯醇(PVA)和纤维素基材料可以用于印刷层。
印刷层厚度范围一般为约3至约20微米，并且优选厚度为约3至约8微米。
盖子的优选方面
优选实施方式盖子层压材料的另一重要特征是至少在盖子的热密封层提供切口(cut)、刻痕(score)或狭缝(slit)。优选地，切口、刻痕或狭缝延伸穿过热密封层、盖子层压材料的内基底和剥离层。切口、刻痕或狭缝——其可以是实心模切(solid die cut)或穿孔模切(perforated die cut)——优选至少部分并且更优选在盖子整个周边延伸，从而与容器开口周围限定的周边区域相应。切口大大促进了密封包装的最初打开。如本文所更详细的说明，切口优选位于盖子层压材料上朝向盖子和容器之间热密封区域内的位置。当打开密封包装时，盖子层压材料被分成两部分——外部可分离部分和内部可分离部分。这些部分彼此之间的分离沿着压敏粘合剂层和剥离层之间一般限定的界面发生。切口使分离仅发生在邻近热密封区域的盖子区域。分离不发生在盖子层压材料的其他区域。因此，最初打开密封包装后，当盖子层压材料从其密封位置被拉扯时，盖子的分离仅沿着容器(和盖子)的外部周边发生，从而暴露压敏粘合剂和剥离层。盖子的中间区域没有分离，并且也是这样从容器被拉扯，从而提供通向容器内部的入口。切口、刻痕或狭缝的提供使外部可分离盖子部分能够与保持热粘合于容器的内部盖子部分分离。切口、刻痕或狭缝可以各种方式形成于盖子层压材料中，然而，优选的方法是模切狭缝穿过密封层、内基底和剥离层。
还考虑可以通过在盖子层压材料的所选区域不形成切口、刻痕或狭缝而提供铰链或桥接的盖子部分。因此，例如，可以沿着矩形盖子四个边中的三个边提供切口，该盖子随后被密封到容器。然后，没有切口的盖子一边将充当容器最初和以后打开时的铰链。
在所提及的盖子层压材料的层优选提供切口、刻痕或狭缝的另一个原因是，这样的切口能控制压敏粘合剂层和剥离层之间的接触表面积。容易控制接触面积的量、构造和形状的能力能够直接控制盖子外部可分离部分与盖子内部可分离部分之间的再密封强度。正如所了解的，对于期望较大再密封强度的应用，在设计和/或制造期间可以容易地增大接触面积。而对于期望较小再密封强度的应用，在设计和/或制造期间可以容易地减小接触面积。
优选实施方式盖子层压材料另一优选的方面是，通过适当地选择压敏粘合剂所接触的材料，即紧邻盖子层压材料中压敏粘合剂布置的材料层，各材料层暴露面的表面能可以被调整以提供期望的密封特征，诸如特定的再密封强度。例如，如果期望低的再密封强度，紧邻压敏粘合剂层可以使用具有相对低表面能的剥离材料诸如有机硅剥离材料。此外，用于紧邻压敏粘合剂的层中的适当工程材料(engineered material)的选择和安排可用于实现粘着性差异，以确保或至少促进与一层相比粘合剂与另一层保持在一起。例如，通过适当选择和使用剥离层和布置在压敏粘合剂层对面的层的材料，可以实现粘合剂与外部可分离盖子部分保持在一起而不保持在与容器粘合的内部盖子部分上。
具体地，根据本发明，控制压敏粘合剂与紧邻粘合剂的一层或多层例如剥离层之间的粘合水平。粘合水平优选通过如下控制：(i)使用剥离层，所述剥离层紧邻压敏粘合剂层布置并且最优选布置于盖子层压材料中粘合剂层和内基底之间；(ii)最初打开盖子后暴露的剥离层的构造和表面积；(iii)适当选择剥离材料和/或在剥离层中使用的具有期望表面能的材料；(iv)适当选择盖子层压材料中的其它材料，即压敏粘合剂材料和紧邻与剥离层的面相对的压敏粘合剂的面布置的层材料；(v)最初打开盖子后暴露的压敏粘合剂材料的构造和表面积；和(vi)压敏粘合剂层的厚度。
通过控制粘合水平，优选通过因素(i)-(vi)中一个或多个或者全部，压敏粘合剂层可以更可靠地与盖子外部可分离部分保持在一起。
本文描述的优选实施方式盖子层压材料的这个策略，相对于现有技术的盖子组件，具体地，先前提及的美国专利6,056,141中描述的可再闭合包装系统，提供了显著优点。′141专利的包装系统采用“可再定位(repositionable)”粘合剂。因此，在那种系统中，由于粘合剂相对于下面的支撑膜是可再定位的，所以粘合剂与盖的部分保持在一起。′141专利的系统不依赖于确保或至少尝试将粘合剂与可去除盖部分保持在一起的任何其他策略。仅仅依赖于压敏粘合剂的特性严重限制了所得包装系统的应用范围。
优选对于压敏粘合剂和布置在压敏粘合剂层对侧或对面的层具有特定的粘性和剥离特性。可期望在压敏粘合剂层对侧的两层之间存在这些特性差异。具体地，期望与(i)压敏粘合剂和紧邻粘合剂一面的层以及(ii)压敏粘合剂和紧邻粘合剂对面的层有关的粘性和剥离特性之间存在特定的最小差异。
对于利用布置在双轴向聚丙烯(BOPP)的内基底和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的外基底之间的压敏粘合剂层的盖子层压材料，优选这两个基底与压敏粘合剂相应面之间粘性和剥离特性的差异为至少1.5N/in并且优选至少3.0N/in。与内基底和压敏粘合剂对面之间存在的粘合剂粘合相比，在外基底与压敏粘合剂相应面之间优选存在更大的粘合剂粘合。参考图9和10，以名称Fasson
Figure BPA00001476432000101
S692N可购得的优选压敏粘合剂的剥离和环形粘性，当比较PET的外基底和BOPP的内基底之间粘合时呈现大于3N/in的差异。这确保了在打开盖子和容器组件后当盖子层压材料沿着分离界面至少部分分离时压敏粘合剂与外基底保持在一起。
压敏粘合剂和剥离层材料的适当选择主要控制最初打开密封容器所需的力，以及最初打开后随后打开操作所需要的力量。这种力被称为“打开力(openingforce)”，是消费者必须施加到盖子上的力以便将盖子层压材料分成其各自部分从而打开容器。一般地，为了相对容易地打开容器，打开力应当小于15N/in。也可期望需要一些最小力，从而防止容器非预期打开。因此，通常目标是至少2N/in且优选大于3N/in的最小力。
进一步参考先前提及的美国专利6,056,141，盖组件可以沿着粘合剂的上面使用聚丙烯(PP)层作为支撑薄膜。这一结构将几乎必然导致粘合剂沿着粘合剂的对面保持在下支撑层上。本领域周知，聚丙烯薄膜一般呈现相对低的表面能，并因此将不提供与粘合剂的足够粘合。因此，该结构将不会使粘合剂与盖保持在一起。正如所了解的，这不是所期望的，因为下支撑层上即容器上存在的粘合剂明显增加了食品和粘合剂之间接触的可能性。
通过利用这些关键方面，潜在地与本文所述的优选实施方式盖子层压材料的其他特征一起，可以实现盖子层压材料非常特异的粘合、再密封和打开特性。
容器
如本文所用，术语“容器”是指提供可以贮藏食品或其他物品的内部中空区域的封闭体(enclosure)、壳体或包装。容器的内部可以通过容器中诸如容器的壁中限定的一个或多个开孔或开口进入。可选地，容器可以优选由相对硬的形状保持材料形成，以便容器限定出凹陷敞开的内部区域，其可通过容器中形成的开口或其他进入手段进入。根据本发明的容器的优选形式呈现在提供无障碍进入容器内部的开口周围形成和/或安排的一个或多个相对硬的壁。
优选在容器开口周边延伸的是凸出部或其它结构部件，其限定与先前描述的盖子接触和密封的区域。优选地，热密封材料层沿着凸出部的面或者至少该面的区域布置，用于在盖子和容器之间热粘合过程中随后与盖子层压材料的热密封层接触。
尽管容器的优选形式是具有先前描述的凸出部的硬壁容器，但是本发明包括使用柔性壁封闭体，诸如包、袋或包裹。
容器热密封层
优选地，容器的热密封层利用与前述盖子的热密封层相同或者适当相容的材料。
容器基底
容器包括优选提供容器整体结构、强度和形状的基底。容器可使用本领域已知的多种材料。特定材料的选择主要取决于容器组件的特定应用和密封要求。
优选实施方式包装组件
图1是在根据本发明的优选实施方式包装组件中使用的优选盖子层压材料20的示意图。优选的盖子层压材料20包括外基底30、任选的阻挡材料层40、压敏粘合剂层50、剥离层60、内基底70和热密封层80。外基底30限定外面32，其可以接受印刷或其他识别标记。热密封层80限定下面82，用于在密封操作期间随后接触容器。切口、刻痕或狭缝90延伸穿过或至少部分穿过热密封层80。切口、刻痕或狭缝优选延伸完全穿过层80、内基底70和剥离层60。分离界面56限定在压敏粘合剂层50和剥离层60之间。如本文前面所说明，在打开容器后，盖子层压材料20沿着盖子20邻近热密封层80与容器热粘合区域(图1中未示出)的区域内的这个界面分离。盖子20也限定本文更详细描述的一个或多个外缘21。
图2是在本发明的优选实施方式包装组件中使用的优选容器100的示意图。容器100包括热密封层110和基底120，基底120包括凸出部122和一个或多个壁126。热密封层110限定上面112，用于随后与盖子，更具体地，与图1中所示的盖子20的下面82接触。
图3是在与容器粘合或另外连接之前优选盖子层压材料20的示意图，其中盖子20沿着分离界面56部分分离，以暴露压敏粘合剂层50的下面52和剥离层60的上面62。该图图解了刻痕90的优选构造，刻痕90延伸至少部分穿过剥离层60、内基底70和热密封层80。优选地，刻痕90沿着盖子20的外周延伸。
图4是包括盖子20和容器100的优选实施方式包装组件10的透视图。图4图解了在盖子20和容器100沿着容器100的凸出部122经由其各自的热密封层80和110(分别参见图1和2)彼此热粘合后，正被打开的包装10。包装10通过在箭头A的方向上拉扯盖子20的端部或部分而打开，由此将盖子20分成两部分。内部可分离部分24保持与容器100的凸出部122热粘合。外部可分离部分22导致并且其不再覆盖容器使能够进入容器内部130。盖子20分成其部分22和24沿着盖子20的刻痕90和外缘21之间的盖子区域中的分离界面发生，其显示在图1、3和4中。盖子20的分离不发生在内部区域，在图4中显示为区域23。盖子分离后，压敏粘合剂50的下面52的区域暴露在盖子外部可分离部分22中。并且，剥离层60的上面62的区域暴露在盖子内部可分离部分24中。
图5是沿图4中显示的线5-5获取的包装组件10的局部横截面图。图5的视图图解了盖子20和容器100在彼此热粘合之后和密封包装10最初打开之前的构造。具体地，热密封盖子20和容器100沿着热密封层80和110之间的界面发生。图5图解了一般在盖子20的刻痕90和外缘分21之间以及一般在热密封层80和110之间延伸的热密封(或热密封的)区域。
图6是沿图4中线6-6获取的包装组件10的局部横截面图。图6图解了在盖子20与容器100热粘合后和在最初打开包装10后盖子外部可分离部分22的构造。图6还图解了沿着盖子20的层60、70和80的横向边缘暴露的第一切面92。切面92由于形成前述的刻痕90而产生并且在将盖子20分离成部分22和24后被暴露。
图7是沿图4中线7-7获取的包装组件10的局部横截面图。图7图解了在盖子20与容器热粘合后和在最初打开包装10后盖子内部可分离部分24的构造。容器100限定内表面132。考虑一种或多种密封、阻挡和/或食品相容材料可以沿该内表面132布置或另外涂布。图7还图解了第二切面94，其沿着盖子20的层60、70和80的横向边缘被暴露。切面94由于形成前述的刻痕90而产生并且在将盖子20分离成部分22和24后被暴露。
图8是在根据本发明的优选实施方式包装组件中使用的另一优选盖子层压材料20a的示意图。优选盖子层压材料20a包括印刷层36、外基底30、阻挡材料层40、压敏粘合剂层50、剥离层60、内基底70和热密封层80。印刷层36限定外面32a，其能接受印刷或其它识别标记。热密封层80限定下面82，用于在密封操作期间与容器随后接触。切口、刻痕或狭缝90延伸穿过或至少部分穿过热密封层80。切口、刻痕或狭缝优选延伸完全穿过层80和内基底70和剥离层60。分离界面56限定在压敏粘合剂层50和剥离层60之间。如本文前面所说明，在打开容器后，盖子层压材料20沿着盖子20a邻近热密封层80与容器热粘合区域(图8中未示出)的区域内的这个界面分离。
盖子和容器组件另外优选的方面
下述表1列出了优选包装组件另外优选的特性和特征。所述特性和特征按重要性的顺序列出。项目1、2、6和11优选通过适当选择相应层(一层或多层)中使用的材料来实现。项目3、4、7、8、9和11优选通过适当选择压敏粘合剂及其特性和性质来实现。
表1-优选包装组件的特征
  项目   特性或特征
  1   阻挡性质
  2   对包装底部良好的持久密封
  3   间接食品接触(关于粘合剂)
  4   与“再密封膜”的剥离
  5   偷盗痕迹(Tamper Evidence)/安全性
  6   套印质量(凸印、点阵、胶版印刷)(flexo))
  7   分层/再层压(delam/relam)后的剥离
  8   施用(application)温度(5℃-10℃)
  9   服务(service)温度(-5至30℃)
  10   印刷速度
  11   层压材料透明性
  12   直接食品接触(关于粘合剂)
本发明还提供打开和再密封先前热密封的包装的方法。包装包括容器部件和盖子部件——如本文前面所述。该方法包括将盖子部件的第一部分与盖子部件的其余第二部分和热粘合到其的容器部件分离。这导致压敏粘合剂层与热密封区(一个或多个)中的剥离层分离，由此暴露压敏粘合剂的区域和剥离层的相应区域。因为盖子分离不发生在别处，如盖子20的内部区域23中(参见图4)，所以包装容易被打开并且容器的内部变得可进入。该方法还包括使压敏粘合剂的暴露区域与剥离层的暴露区域配合接触，由此再密封该包装。术语“配合接触(matinglycontacting)”是指定位具有压敏粘合剂暴露区域的盖子外部可分离部分22，以便该区域与盖子内部可分离部分24中剥离层的相应暴露区域对准。优选地，在使这些区域相互配合接触之后，每个区域的全部与其他区域相接触，或者非常接近这样。
容器部件和盖子部件通过使容器部件的第一密封层与盖子部件的第二密封层接触而彼此热粘合。该方法还包括将第一和第二密封层加热至约120℃至约130℃的温度至少2秒的时间。
实施例
实施例1-在第一系列的研究中，进行了剥离试验，其中优选压敏粘合剂——前面提及的Fasson
Figure BPA00001476432000141
S692N——的粘合力相对于不同基底进行测量。评价了四种不同的基底：玻璃、高密度聚乙烯(HDPE)、对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚丙烯(PP)。粘合剂以不同的粘合剂涂布重量施用到各自的基底上。然后测量粘合剂与基底的剥离强度。图9图解了所测量的包含不同量的优选粘合剂(以gsm计)的各基底的剥离强度值(以N/in计)。正如所了解的，随着涂布重量增加，剥离强度也增加。
实施例2-在另一系列的研究中，测量了优选粘合剂Fasson
Figure BPA00001476432000142
S692N对先前提到的四种基底——玻璃、HDPE、PET和PP的环形粘性。图10图解了所测量的包含不同量的粘合剂(以gsm计)的各个基底的环形粘性值(以N/in计)。随着涂布重量增加，环形粘性也增加。
正如前面所说明，盖子层压材料中压敏粘合剂对面之间的剥离强度和环形粘性差异可用于实现分离后盖子的期望行为和再密封特性。图9和10揭示了盖子层压材料中压敏粘合剂的涂布重量或厚度也可以影响粘合剂与紧邻粘合层布置的各层之间的剥离强度和环形粘性特性。
关于优选实施方式包装组件的各种部件、制备方面和结构以及其盖子层压材料和容器部件的另外细节提供在美国专利7,165,888中，该专利由本申请的受让人所拥有。
从该技术的未来应用和发展来看，许多其他益处将无疑变得明显。
本文提到的所有专利、公布的申请、测试方法或标准以及文章在此通过引用全部并入本文。
如上文所描述，本发明解决了与以前类型装置相关的许多问题。然而，应当理解，在不背离所附权利要求中所表述的本发明原理和范围的情况下，本领域技术人员可以进行各部分的细节、材料和安排上的各种变化，这为了解释本发明的本质在本文已经进行了描述和说明。

Claims (20)

1.可再密封包装组件，所述包装组件包括容器和盖子，所述容器和所述盖子适于彼此密封啮合，
所述容器包括：
限定密封面的聚合基底，和
布置在所述聚合基底的所述密封面上的第一密封层；
其中所述盖子限定外面和内面，在彼此密封啮合所述容器和所述盖子后，所述内面朝向所述聚合基底的所述密封面，所述盖子包括：
提供所述盖子的所述外面的外基底，
内基底，
布置在所述外基底和所述内基底之间的粘合剂层，
布置在所述内基底上的第二密封层，所述第二密封层提供所述盖子的所述内面，以及任选地
剥离层，其布置在所述内基底和压敏粘合剂层之间并紧邻所述压敏粘合剂层。
2.权利要求1的可再密封包装组件，其中所述粘合剂是压敏粘合剂。
3.权利要求1或2的可再密封包装组件，其中所述第一密封层和所述第二密封层中至少一个包括选自下列的材料：线性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚烯烃共聚物和乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二酯(PETG)及其组合。
4.权利要求1-3任一项的可再密封包装组件，其中所述内基底包括选自下列的材料：定向聚丙烯(OPP)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、邻苯二甲醛(OPA)及其组合。
5.权利要求2的可再密封包装组件，其中所述压敏粘合剂层包括丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基-己酯单体的聚合掺合物。
6.权利要求1的可再密封包装组件，其包括所述剥离层，其中所述剥离层包含有机硅。
7.权利要求1-6任一项的可再密封包装组件，其中所述外基底包括选自下列的材料：聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、邻苯二甲醛(OPA)、其共聚物及其组合。
8.权利要求1-6任一项的可再密封包装组件，其中所述盖子进一步包括：
阻挡层，其布置在(i)所述内基底和所述外基底之间，或者(ii)所述内基底的所述第二密封层上。
9.权利要求8的可再密封包装组件，其中所述阻挡层布置在所述粘合剂层和所述外基底之间。
10.权利要求7或8的可再密封包装组件，其中所述阻挡层呈现小于50cc/m2/24小时并且优选0.5至7cc/m2/24小时的透氧性。
11.权利要求8-10任一项的可再密封包装组件，其中所述阻挡层包括选自下列的材料：聚偏二氯乙烯(PVDC)、乙烯乙烯醇聚合物(EVOH)、聚乙烯醇(PVOH)、尼龙聚合物及其组合。
12.权利要求1-11任一项的可再密封包装组件，其中所述盖子的打开力小于15N/in，优选约0.1N/in至约15N/in，更优选约2N/in至约10N/in。
13.权利要求1-12任一项的可再密封包装组件，其中所述盖子与所述容器密封啮合。
14.权利要求1-13任一项的可再密封包装组件，其中所述容器的所述第一密封层与所述盖子的所述第二密封层热粘合。
15.权利要求12的可再密封包装组件，其中部分所述盖子通过将所述盖子的所述粘合剂层与所述盖子的所述剥离层分离而从所述容器去除。
16.权利要求1-15任一项的可再密封包装组件，其进一步包括：
印刷层，其布置在所述外基底上或者所述外基底下，其中所述印刷层提供所述盖子的所述外面。
17.打开和再密封先前热密封的包装的方法，所述包装包括容器部件和盖子部件，其中所述容器部件包括限定密封面的聚合基底，和布置在所述容器基底的所述密封面上的第一密封层；其中所述盖子部件限定外面和内面，所述内面朝向所述容器基底的所述密封面，所述盖子包括提供所述盖子的所述外面的外基底、内基底、布置在所述外基底和所述内基底之间的粘合剂层、布置在所述内基底上的第二密封层，所述第二密封层提供所述盖子的所述内面，以及布置在所述内基底和所述粘合剂层之间并接触所述粘合剂层的剥离层，所述容器部件和所述盖子部件沿着所述第一和第二密封面彼此热粘合，所述方法包括：
通过将所述粘合剂层与所述剥离层分离，将所述盖子部件的第一部分与所述盖子部件的其余第二部分和热粘合到其的容器部件分开，由此打开所述包装；和
使所述粘合剂与所述剥离层配合接触，由此再密封所述包装。
18.权利要求17的方法，其中所述粘合剂是压敏粘合剂。
19.权利要求17或18的方法，其中所述容器部件和所述盖子部件通过如下彼此热粘合：
使所述容器部件的所述第一密封层与所述盖子部件的所述第二密封层接触；和
将所述第一和第二密封层加热至约80℃至约140℃的温度至少1秒钟的时间。
20.权利要求17-19任一项的方法，其中所述盖子部件的打开力小于15N/in，优选约0.1N/in至约15N/in，更优选约2N/in至约10N/in。
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