CN104755387A - 拉片式内密封件 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于容器的拉片密封件，其结合了用于有效热密封的隔热或发泡聚合物层以及即使在使用了所述发泡聚合物层的情况下总体叠层结构仍具有较高的内部强度这两大优势。本文中的密封件通过在密封叠层结构内重新放置内部应力点而能够承受较高的移除力。

Description

拉片式内密封件
技术领域
本公开涉及一种用于封闭容器嘴部的拉片密封件，更具体地，涉及一种其中具有发泡聚合物层的拉片密封件。
背景技术
常常需要使用密封件或内密封来密封瓶子、罐子或其它容器的开口，以保鲜和/或指示容器是否已被窃启。通常将盖子或其它封闭件拧到或放置到颈部或其它容器开口上。在使用时，消费者通常移除盖子或其它封闭件到达密封件，并移除或以其它方式从容器上剥离密封件，以使用或获取其内容。
最初对密封容器开口的尝试包括感应式或传导式内密封件，其覆盖容器的开口，在开口处密封件通常符合该开口的形状，例如圆形的容器开口用大致相同的尺寸的圆盘密封。这些现有密封件通常有下热激活密封层来将密封件的外周固定至围绕容器开口的边缘或上表面。当密封件受热时，下层粘结到容器边缘。在许多情况下，这些密封件包括箔层，用以提供感应热以激活下热密封层。这些现有的密封件意在提供良好的密封，但是可能对消费者来说难以移除，因为没有东西让消费者抓持以便移除密封件。通常，消费者需要用指甲挑起密封的边缘，因为只有很少或没有密封材料用来抓持。
用于容器的密封件的其他类型包括侧片或从所述密封件的外周边缘向外延伸的其他凸缘。这些侧片一般不固定到容器边缘，其为用户提供了抓持面以握持并剥离密封件。但是，这些侧片延伸过容器边缘的侧面，并经常伸出到封闭件的螺纹部分中。如果侧片过大，该构造可能对密封件形成良好密封的能力产生负面的影响。当封闭件或其它盖子位于容器上时，侧片(且通常是密封件本身)会由于封闭件和密封件的拉片部分之间的接触而变形或起皱。为了减少这些问题，侧片通常很小；因此，提供了很小的表面积或材料供消费者抓持以移除密封件。
而其他密封件类型包括具有限定在密封件顶部的拉片密封件。这些现有的密封件的一种方式中包括涂覆了压敏粘结剂的局部层以将拉片固定至金属箔层。这种类型的顶部拉片式密封的优点是提供了较大的拉片，这为消费者抓持并剥离密封件提供了更多的抓持区域。然而，这些密封件在密封件的拉片和非拉片的密封侧之间由于压敏粘结剂的局部层而具有非均匀的横截面。当经由感应或传导过程热密封到容器上时，这种非均匀的横截面会引起问题。如果施加了足够的热量以激活密封件的拉片侧上的下热激活密封层，那么由于在密封件的非拉片侧(即额外的粘结剂层)上的额外的层，非拉片侧通常没有接收足够的热量来充分粘结至容器上。相反，如果为了保证该密封件的两侧都接收足够的热量以粘结到容器边缘而施加额外的加热，那么所述密封件的拉片侧通常接收了过多的热量导致与容器的粘结太牢固。如果下热激活密封层的一部分被太牢固地粘结到容器，这种热密封/容器的粘结会超过将拉片保持在下密封层的粘结强度或甚至拉片材料本身的撕裂强度。这种不希望发生的情况会导致消费者使用拉片移除密封时，拉片撕裂或拉片从下密封层分离。在其他方式中，密封件可以包括一个部分纸或聚合物层来形成拉片。这种部分层也可能在拉片和非拉片侧之间形成非均匀的密封。该部分层会提供额外的隔热性，这也导致密封件的拉片和非拉片两侧之间不均匀的热密封粘结。
一些顶部拉片式密封件还可以在下密封部包括发泡层，所述发泡层位于任何箔层的顶部且在拉片下方以试图即使当所述下密封部密封件具有非均匀的横截面时，在拉片和非拉片侧之间保留均匀的热量。在这些现有密封件中，所述发泡层处在拉片下的下密封叠层中是有益的，因为它不仅有助于提供均匀的加热到下热密封层的两侧，而且由于其大小与箔接近，它更有助于隔热并保护上层和拉片由于在热密封过程中经受的热量而损坏或熔化。特别是，这些现有密封件的发泡层有助于保护在现有的密封件中将拉片固定至下密封叠层的粘结剂层。通常情况下，用于固定拉片到下层的粘结剂层也是热激活粘结剂层，而不是上面提到的压敏粘结剂。该热激活粘结剂层具有较低的熔融点，当一个最终用户施加感应或传导热以将密封件固定到容器上时，使得它在现场使用时易于熔化。如果该热激活粘结剂层在密封容器期间熔化，它会从密封中渗出或流出而引起拉片的自由端被粘结到下密封叠层。这就是所谓的拉片封死，是不希望发生的。最终用户在某些情况下往往会为了确保形成良好的热密封而过度加热密封件。热激活粘结剂层下方的发泡层有助于在容器密封期间保护热激活粘结剂层免受可能的过度加热。
然而，尽管该发泡层可以有益于提供更好的密封性能，所述发泡层在所述密封结构中仍是一个薄弱点。由于发泡层在下叠层中位于箔上方和拉片下方的位置，在现有的密封中，在通过的拉片移除时在发泡层中产生应力或失效点。在这些情况下，发泡层通常需要承受拉片拉动时在密封件的下部经受的移除力。在用拉片移除密封时，这些力是由拉片向上拉动产生在发泡层上的，且因为拉片部分粘结到发泡层。当由于过度密封或在某些情况下需要更强力的粘结至容器而将密封件强力地施用到容器边缘上时，这个应力经常被放大。在这种情况下，消费者将需要对拉片施加甚至更大的移除力。这些现有的带有发泡层的密封件具有应力或失效点，其中发泡层可以在内部分裂或发泡和上密封层之间的粘结会破裂而在某些情况下导致拉片和/或密封的失效。在许多情况下，特别是当密封件被过度密封或强力密封到容器上时，在受到移除力时，拉片下方和金属箔上方的发泡层在整个密封结构中变成弱联接和可能失效的应力点。
附图说明
图1是拉片式密封件的透视图；
图2是示例性密封件的横截面图；
图3是另一示例性密封件的横截面图；
图4是另一示例性密封件的横截面图；及
图5和6是内部密封强度的图表。
具体说明
本文描述了一种用于容器的拉片密封件，其包含具有拉片的上叠层，所述拉片粘结到下叠层，所述下叠层能够被热密封到容器的嘴部或开口。本文的拉片密封件结合了以下的优点：用于有效热密封的隔热或发泡聚合物层以及即使使用了发泡聚合物层都具有较高内部强度的整体叠层结构。本文的密封件能够经受当密封件强力地密封至容器时而具有的较高的移除力。这种双功能(隔热用于更好的密封，以及即使使用了发泡层还具有高的总体内部强度)的实现一部分是因为本文的密封件具有叠层结构，其在拉片的移除时，将内部应力或失效点重新放置在密封叠层结构内提供更大的总体内部密封强度的层上。
在一方面，本文的密封件包括拉片或抓持片，其完全在密封件的周边之内被限定在上叠层中，并结合位于上叠层及其拉片之内的隔热层，比如发泡聚合物层。发泡聚合物层被选择并位于叠层中，有效地为热密封提供隔热以及，同时，将应力点(在移除密封时)重新放置到上叠层中在密封断裂或失效之前提供更高的最大应力的层上，例如在由最终用户过度密封的情况下。即便使用了失效前具有更大的最大应力的整体叠层，本文的密封件也可以使用具有比前述的顶部拉片式密封件低得多的内部断裂力的发泡聚合物层。因此，在一些情况下，市售的发泡体和发泡聚合物可以用于本发明的密封件。在该方面的一种方式中，发泡聚合物层位于上叠层中和/或形成位于上叠层中的部分拉片，且位于热激活粘结层上方，将上叠层和拉片固定到下叠层。如下面将要更多讨论的，这种结构上的设置有助于将密封件中的应力点转移至上叠层中的热激活粘结层并远离发泡层。
热激活粘结层提供有效的粘结将拉片和上叠层固定到下叠层。该热激活粘结层在生产期间通过在叠层工艺中使用透过密封件上表面的外部加热被激活。如在背景技术中所讨论的，如果在现有的密封件中使用发泡隔热层，它被放置在密封件下层中的任何热激活粘结剂层之下；因此，从上方施加外部叠层热以激活热激活粘结剂层相对比较容易，因为在它上方没有隔热材料来阻碍叠层期间的热传递。
然而，在本公开的方式中，发泡聚合物层被放置于拉片和上叠层部分中的热激活粘结层的上方，使得它处在一个能够干扰在密封组装时来自顶部的外部叠层加热的位置。因此，本文的密封件结构在组装具有热激活粘结层的叠层的概念中不同于任何热管理的常规智慧。而本文的密封件包括了一个整体结构并选择发泡聚合物层以在叠层时提供有效的热传递到热激活粘结层，同时，该结构仍然能够在热密封时为容器边缘提供隔热，使得密封件可以均匀地粘结到边缘并仍然通过抓持拉片而被一整片的移除。
在本公开的另一个方面，本发明的拉片密封件还可以包括分立隔热组件。在该方式中，密封件可以包括隔热或发泡聚合物层，其被放置在上述的上叠层和拉片中，还包括在下叠层中第二隔热层或热量再分布层。所述第二隔热层可以是发泡聚合物层，或者可以是非发泡聚合物层，其具有选定的成分和密度，有效地用于在传导或感应加热密封工艺时提供隔热和热量再分布。
拉片式密封件的感应和传导功能通过本文的密封件保留，即使发泡聚合物层被放置在拉片中并与热密封层隔开的一个或更多，而且在一些情况下，多达三个中间层。中间层之一，如上所述，甚至可以是热激活粘结层，其将拉片保持在下叠层上。在一些情况下，发泡聚合物层可以与薄膜层(和热密封层)隔开约1至约5密耳，并且即使以这样的间隔，本文的密封件仍然有效地为热密封层提供隔热和保留足够的热量以提供均匀的热密封。给定隔热和热密封层之间的间隔，如果拉片落出本文的结构和厚度参数之外，则该拉片和密封件可能会提供不令人满意的热密封性、移除特性和拉片封死。
为简单起见，本公开内容一般是指一个容器或瓶子，但本文的密封件可以被应用到任何类型的容器、瓶子、包装或具有围绕进入内部空腔的开口的边缘或嘴部的其他装置。在本公开中，提及上、下表面和所述密封件的部件的层是指如在附图中大致所示的部件的取向且当密封件与直立位置使用的并在容器顶部具有开口的容器一起使用。首先大致描述密封件的不同的方式，然后各种构造和材料的更多特定细节将随后阐述。应当理解，本发明所述的密封件，在某些情况下，会在单件式或两件式密封件的设置下作用。单件式密封件通常包括仅仅粘结到容器边缘的密封件。盖子或封闭件也可以与其一起使用。两件式密封件包括暂时粘结到衬垫的密封件。在这种构造中，密封件被粘结到容器的边缘，而衬垫被设置成在加热时从密封件分离，以被保留在盖或其他用在容器上的封闭件中。在两件式构造中，例如，可以使用蜡层将密封件暂时粘结到衬垫。其它类型的可释放层也可以用以提供密封件和衬垫之间的临时粘结。
现转至更多细节，大致如图1-4所示的拉片式密封件。在图1中，提供了一种拉片式密封件10，由柔性片材料形成的叠层12，其具有下叠层部分14和上叠层部分18，下叠层部分14用于粘结到容器的边缘16，上叠层部分18形成抓持片20，抓持片20被完全限定在拉片式密封件10的周边22之内。在使用时，通过拉动拉片20，用户可以如图1所示向上枢转拉片并使用拉片来将密封件从容器边缘或其他容器部分16上移除下来。在一种方式中，通过拉动拉片20，密封件一整片地从容器边缘移除。
在一个方式中，大致如图2中的分解横截面图所示，拉片式密封件100具有下密封叠层部分114和上密封叠层部分118，并形成了在上叠层部分118中包括隔热或发泡聚合物层的结构以有效地提供在密封件的有拉片和无拉片侧之间的一个或更多个均匀热密封、密封件中的应力点进一步向上移动、和/或形成在用户拉动拉片时可以一整片被移除的结构。上叠层118形成了拉片结构120，下密封叠层114可根据需要粘结或熔接到容器的边缘。
下密封叠层114可以是在叠层或多层片材，在一种方式中，其包括顶层130和下可热密封层132，顶层130在拉片结构120下方，下可热密封层132在感应密封或其它热密封过程中有效地将密封件固定或粘结到容器边缘。在一种方式中，顶层130可以是薄膜或感应加热层，其通过中间聚合物层134设置在下可热密封层132的上表面上方并与其粘结。薄膜或感应加热层可以是金属箔或其它感应可加热层。中间聚合物层134可以是聚对苯二甲酸乙酯(PET)、尼龙、或其它结构聚合物层，而且在一些方式中，可为约0.5至约1密耳厚。或者，层134可以是将层132固定至层130的粘结剂层。在一些方式中，下叠层也可以包括附加层。例如，薄粘结层(未示出)也可以根据对于特定应用的需要被用于固定层130，132，和134，并且可以是，例如，约0.2至约0.5密耳(或更小)的粘结剂，诸如涂覆的乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚烯烃、2-组分聚氨酯、乙烯-丙烯酸共聚物、可固化的二元尿烷粘结剂、环氧粘结剂、乙烯丙烯酸共聚物以及类似的粘结材料，在图2的方式中，下密封叠层114通常不含或通常不包括任何发泡层或聚合物。
这种方式中的上叠层118限定了拉片结构120，也可以是限定或包括具有拉片结构120的拉片或自由片140的叠层或多层片材。在一种方式中，自由片140完全形成在密封件100或下密封叠层114的周界或周边之内，大致如图2中所示。在这种方式中，上叠层118可包括热激活粘结层144，其能够在上叠层118和下叠层114之间形成部分粘结158，这也形成了拉片140。在热激活粘结层144的上方可以是支撑或承载层146，其可以与热激活粘结层144共挤出。在支撑物或承载层146上方是聚合物发泡层148，它可以是聚烯烃或聚酯发泡层。在上叠层118的顶部是外聚合物支撑层150，其可以是PET、尼龙、或其它结构型聚合物层(或多个层)。上叠层118也可以根据对于特定应用的需要包括其它层，可以是在本文中讨论的各个层之间的层。
在一些方式中，发泡聚合物层148可以一侧粘结到支撑或承载层146且另一侧粘结到上支撑层150。这些粘结可以如特定方式的需要是通过薄粘结剂层(在图中未示出)或者这些层可以是共挤出膜的组合物。如果需要的话，这样的粘结剂层可以是约0.2至约0.5密耳(或更小)的粘结剂的涂层，例如涂覆了乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚烯烃、2-组分聚氨酯、乙烯丙烯酸共聚物、可固化的二元尿烷粘结剂、环氧粘结剂、乙烯甲基丙烯酸酯共聚物以及类似的粘结材料。
在一些方式中，也可以有在热激活粘结层144与承载支撑层146之间的薄连接层，以在其之间提供增强的粘结。在一种方式中，该连接层可包括乙烯甲基丙烯酸酯共聚物、EVA、聚烯烃、2-组分聚氨酯、乙烯丙烯酸共聚物、可固化的二元尿烷粘结剂、环氧粘结剂、以及类似物。粘结层可以是约0.2至约0.5密耳厚(或更小)。在其他的方式中，热激活粘结层和承载支撑层可以是两层共挤出复合膜。如果使用连接层，它可以是三层共挤出的复合膜。
拉片结构120的拉片140还可以至少部分地由拉片把手152限定，拉片把手152仅沿密封件的表面部分地横跨延伸。更具体地说，拉片把手152是部分横跨下叠层114的长度延伸的局部层。拉片把手152形成拉片140，因为它粘接到热激活粘结层144并一般在横跨下密封叠层的至少一部分防止层144(和上方的层)附着到下密封叠层114的上表面154，大致如图1和2中所示。也就是说，拉片把手152的顶表面被粘附到热激活粘结层144的下部。拉片把手152的底表面相邻于，但不粘结至，下叠层114的上表面154以形成拉片140。但是拉片把手152的相对尺寸没有特别的限制，在某些情况下，拉片把手152位于密封件100和/或下叠层114的周界或周边142之内，而且典型的是，拉片把手152占有约25％到约50％的密封件100的表面积。在一方面，拉片把手152是由聚酯制成，如聚对苯二甲酸乙酯(PET)或纸。通过一个可选的方式中，拉片把手152的下表面可以涂敷有剥离材料，例如硅树脂。可选剥离涂层减小了拉片把手152在热密封或感应热密封过程中被附着到下叠层114的上表面154的可能性。然而，这种剥离涂层通常不是必要的。大致如至少图1所示，拉片把手152允许拉片结构120(或20)的向上沿着边界线21枢转或转折以形成拉片120(或20)。通过这种方式中，拉片把手152和形成的拉片140被全部限定在密封件的周界或周边142(或22)之内。
然而不希望受到理论的限制，该拉片式密封件100在上叠层118中具有发泡聚合物层148并形成拉片结构120的一部分，提供了一种改进的密封件，因为它使得密封件的失效点远离下叠层中的发泡层(如在现有拉片式密封件)并转移至上叠层中的热激活粘结层144。在一些方式中，总体密封件100的失效或断裂点为约4000至约6500克/英寸，其中热激活粘结层144在失效时在部分粘接到下叠层114的部位158中或邻近部位158的地方内部分裂，而密封件的其余层保持粘结在一起。
这些高密封强度甚至可以通过使用具有比热激活粘结层更低的内部强度的发泡聚合物层148获得。例如在一个方式中，密封件100中高水平的内部强度可以在使用低密度、市售聚烯烃或聚合物发泡材料的发泡聚合物层148时实现。合适的发泡层包括聚丙烯、低密度聚乙烯、以及聚酯发泡体。这些发泡体一般具有低得多的内部断裂强度，约2000至约3500克/英寸。在一些方式中，该发泡聚合物层148还可以具有小于0.6克/立方厘米的密度，在某些情况下，约0.4至小于约0.6克/立方厘米。在其他方式中，密度可为约0.4克/立方厘米至约0.9克/立方厘米。因此，即使使用了内部较弱的发泡层，本文的密封件的结构通常实现了在上面提到的拉片式密封件情况下的相对较高的内部强度。
在其他因素中，密封件100和上叠层118(即使在使用市售发泡体时)的高内部强度可能，至少部分是，因为该发泡聚合物层148被粘结到它全部的上表面和下表面148a和148b，并具有横跨其整个上表面148a和下表面148b的结构支撑，并且因为其在叠层中的定位。发泡聚合物层148在上叠层118中，它使应力点(当拉片拉动时)远离发泡层并转移到热激活粘结层144以及上叠层118和下叠层114之间的局部粘结158。因此，密封件100提供了双重益处：包括了一个内部较弱的发泡聚合物层以助于实现均匀地热密封下热密封层到容器边缘，并且同时，即使使用了发泡聚合物层也实现了整体更强的叠层。如下面更多讨论的，由于发泡聚合物层148在热激活粘结层144上方的位置，发泡体处在一个可以干扰通过叠层密封组装时对层144的热传递的位置。因此，为了确保有足够的叠层加热在密封组装时能够穿过并向下转移至热激活粘结层144，上叠层114和其发泡体还包括选定的性质和相对成分。不足够的叠层加热将导致热激活粘结层144与下叠层144的不良粘结，并破坏本文的密封件的目的，因为层144不会实现到下叠层的合适粘结。
为了实现上述的多种功能，在其他特征中，上叠层118包括发泡聚合物层148(在一种方式中下叠层114一般是缺少或没有这样的层的)和上叠层118还具有最小化的总厚度，其包括至多约50至约70％其厚度为发泡聚合物层148。此外，上叠层118(及其拉片)可以具有其总厚度(不包括任何拉片把手和任何可选的粘结剂层)相对承载层146的厚度以及相对热激活粘结层144的厚度的选定的比率。这些比率可有效地实现能够提供用于热密封至容器的所需的隔热的具有发泡聚合物层的上叠层，并且这些比率容许发泡层足够薄以允许足够的叠层加热穿过其向下，以形成热激活粘结层144和下叠层114之间的强粘结，以在尽可能薄的密封件中实现加强的叠层强度。因为发泡聚合物层148在热激活粘结144上方，因此，不保护粘结层144免于来自热密封操作的感应热量或其他热量。发泡聚合物层148、承载层146，以及热激活粘结层144的比率和厚度被选定以实现下叠层之间的所需粘结并在叠层、加热和密封操作中保持拉片的完整性。
在某些情况下，上叠层118和/或拉片结构120的总厚度仅为约3至约7密耳(在某些情况下，约3至约6密耳)。如本文所考虑的，总厚度排除了拉片把手和任何将上叠层的各层粘结在一起的可选粘结剂层。在一种方式中，上叠层118和/或拉片结构120的总厚度相对支撑或承载层146的厚度的有效的比例，在当与占拉片厚度约50％到约70％的发泡聚合物148粘结时，为约1：0.1至约1：0.25。(在其它方式中，有效的比例可以是约1：0.15至约1：0.25，并且在另一些方式中，约1：0.15至约1：0.20)。在另一种方式中，上叠层118和/或拉片结构120的总厚度相对热激活粘结层144的厚度的比率，在当与占拉片厚度约50％到约70％的发泡聚合物148粘结时，为约1：0.15至约1：0.25。这些比率的组合有效地使得上叠层118具有最小化的结构和厚度(即使具有厚隔热层)，以提供足够的用于叠层的热传递，并提供足够的隔热，有效地用于将可热密封层132粘结到容器边缘。本文所述的上叠层118的结构通常包含聚合物发泡层厚度缩小的或比先前认为在拉片式密封件中可能的薄得多的结构。在一种方式中，发泡聚合物层148可以是仅约2至约5密耳厚，但在其它方式中，约2至约4.5密耳厚，并且，在其它方式中，约2至约3密耳厚。即使有隔热层148位于粘结层144的上方，粘结层144在随后的容器密封期间有效地实现所需的粘结而不渗出或流动。然而不希望受到理论的限制，相信这可能部分是因为层在结构中的位置和/或在拉片结构120和上叠层118中所选择的层厚度的比率。
当上叠层中有发泡聚合物层148时，倾向于对密封件100的顶部赋予增加的表面粗糙度。在一种方式中，上支撑层150可以是相对薄的层，例如约0.5至约1密耳厚的PET层。发泡聚合物层由于发泡和其中的空隙，在其上表面148上具有粒子粗糙度或表面粗糙度。这种发泡体的粒子或表面粗糙度给外层150赋予了粒子或表面粗糙度，这在典型的聚合物层如PET或类似物中通常未被发现。这也是由于层150所选择的薄度。在一种方式中，外聚合物层150的表面粗糙度可以对应于或者关联于层148的表面粗糙度，这是由于下方的发泡层148造成的。在一个方式中，上支撑层150是无纹理的，但其上外表面具有由发泡聚合物层148的表面粗糙度赋予的表面粗糙度。这种粒子或表面粗糙度，在一些方式中，往往会降低外层150和任何施加在密封件100上的衬垫或盖子之间的表面接触。鉴于外层150和邻近的任何表面盖或衬垫表面之间的减小的表面接触，这种粒子或表面粗糙度趋于导致盖子或相邻的衬垫(在两件式密封件中)的移除力的降低。在一般情况下，当层148的密度降低时，层150的表面粗糙度上升。
现在转到图3，示出了一种拉片式密封件200，其包括分立的隔热组件。密封件200在上叠层218和下叠层214都包括发泡聚合物层。密封件200的各个层大致类似于密封件100，其用共同的参考数字(即，218对应于118并以此类推)示出。但应当理解，如上所述的相对于密封件100的描述同样适用于密封件200中的对应部件。密封件之间的差异将进一步描述。
密封件200包括在下叠层214中的额外的薄发泡聚合物层231。在一个方式中，薄发泡聚合物层231被放置为下叠层214中的顶层，而热激活粘结层244形成到薄发泡聚合物层231的至少部分粘结258。
在这种方式中，薄发泡聚合物层231可以具有约2至约5密耳(其他方式中，约2到约4密耳，而在另一些方式中，约2至约3密耳)的厚度，并且在一些方式中，可以具有比在上叠层中聚合物发泡层248更高的密度。在一些方式中，下叠层的发泡聚合物层231的密度可为约0.6至约0.9克/立方厘米(在其它方式中，约0.7至约0.9克/立方厘米)。此发泡层也可以是较高密度的聚合物和较低密度的聚合物的混合物，以增加其内部强度。在一些方式中，该发泡层可包括约50％至约70％的高密度聚合物(如高密度聚乙烯，和类似物)和约30％至约50％的低密度聚合物(如低密度聚乙烯和类似物)。
在这种方式中，分立的发泡聚合物组件为密封件200提供了额外的优势。隔热被分立，由此，在一些方式中，隔热的约50％至约75％提供在上叠层218中，隔热的约25％至约50％提供在下叠层214中。
现在转向图4，示出一种也包括分立的隔热组件的拉片式密封件300。在这种方式中，密封件300包括在上叠层318中的发泡聚合物层和下叠层314中的热分布非发泡聚合物层。如图3的版本，密封件300的各个层都大致类似于密封件100和密封件200，其以共同的参考数字(即，318对应于218和118，以此类推)标示出。应该理解的是，上述对密封件100和200的描述同样适用于密封件200中的对应部件。密封件之间的差异将进一步描述。
密封件300包括在下叠层314中的额外的薄非发泡热分布层331。在这个版本的密封件的一种方式中，非发泡热分布层331被放置为下叠层314的顶层，热激活粘结层344形成到非发泡的热分布层331的至少部分粘结358。
非发泡热分布层331可以是非发泡热分布聚烯烃薄膜层。在一种方式中，该非发泡热分布聚烯烃薄膜层是一种聚烯烃材料的混合物，如结合了一种或更多种低密度的聚烯烃组分和一种或更多种高密度聚烯烃组分的混合物。合适的聚合物包括但不限于，聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、其混合物以及具有更高的α-烯烃共聚物或混合物。在一种方式中，非发泡热分布聚烯烃薄膜层为约50％至约70％的一种或更多种高密度聚烯烃材料的混合物，而其余的是一种或更多种较低密度的聚烯烃材料。选择该混合物以实现有效的密度既提供热密封到容器且又使得衬垫一整件地从密封件分离。
在一种方式中，该非发泡热分布聚烯烃层331的有效密度可以是约0.96克/立方厘米到约0.99克/立方厘米之间。高于或低于该浓度范围时，将得到不能接受的结果，因为该层提供了过多的隔热或不能有效地分布热量。在另一种方式中，所述非发泡热分布层为约50％至约70％的高密度聚乙烯的混合物并结合了与低到中密度聚乙烯，其能有效地达到上述密度范围。
此外，非发泡热分布层的有效厚度被选定以与该密度结合实现这种性能。有效厚度的一种方式中可为约2至约10密耳。在其他的方式中，层331可为约2至约5密耳厚，在其他方式中，约2至约4密耳厚，且再在其它的方式中，约2至约3密耳厚。在此范围之外的厚度是不能接受的，因为该层不能提供足够的隔热，或不能按需要有效地分布热量以实现衬垫分离和密封件粘结的双重性能特性。
现已对密封件10、100、200、和300的基本结构进行了说明，将对所述密封件的各个层和部件进一步的进行更详细的描述。
合适的粘结剂、热熔粘结剂、或用于热密封层132，232和323的密封剂包括，但不限于，聚酯、聚烯烃、乙烯醋酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸共聚物、沙林树脂、和其它合适的材料。在一种方式中，该热密封层可以是约0.2到约3密耳厚的这些材料的单层或多层结构。在一些方式中，热密封层被选择以具有类似于和/或包括与容器成分相同聚合物类型的成分。例如，如果容器包含聚乙烯，那热密封层也将含有聚乙烯。如果容器包含聚丙烯，那热密封层将含有聚丙烯。其他类似的材料的组合也是可能的。
在一种方式中，薄膜层130、230和330可以是一个或更多个层，其被设置以为密封件提供感应加热和阻隔特性。设置成提供感应加热的层是任何能够在暴露于感应电流时产生热量的层，其中层中的涡流产生热量。在一种方式中，该薄膜层可以是金属层，例如，铝箔、锡等。在其他方式中，薄膜层可以是在结合了感应加热层的聚合物层。薄膜层也可以是或包括大气阻隔层，其能够延缓气体和水分的至少从外部向密闭容器内的迁移，并且在某些情况下，同时还提供感应加热。因此，该薄膜层可以是一个或多个被设置用来提供这种功能性的层。在一种方式中，该薄膜层是约0.3至约2密耳的金属箔，如铝箔，其能够提供感应加热和充当大气阻隔。
用于本文所述的任何可选的粘结剂层的粘结剂包括，例如，乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚烯烃、2-组分聚氨酯、乙烯丙烯酸共聚物、可固化的二元尿烷粘结剂、环氧粘结剂、乙烯甲基丙烯酸酯共聚物以及类似的粘结材料。其它合适的材料可包括低密度聚乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物和乙烯甲基丙烯酸酯共聚物。在一种方式中，任何可选的粘结剂层可以是涂覆的聚烯烃粘结剂层。
热激活粘结层144、244和344可以包括被热激活来实现其粘结特性的任何聚合物材料。在一种方式中，该热激活粘结层可以具有大约0.9至约1.0克/立方厘米的密度和约145°F至约155°F的峰值熔点。粘结层144、244和344的熔融指数可为约20至约30克/10分钟(ASTM D3.238)。合适的例子包括乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚烯烃、2-组分聚氨酯、乙烯丙烯酸共聚物、可固化的二元尿烷粘结剂、环氧粘结剂、乙烯甲基丙烯酸酯共聚物以及类似的粘结材料。
在一种方式中，该热激活粘结层144是EVA。一般来说，EVA由于它的热粘结特性而对热激活粘结层有效，使其容易粘结到层130、231、或331，并形成一个大于上述内部断裂强度的粘结。在一种方式中，该热激活粘结层可具有约20％到约28％的乙酸乙烯酯含量，其余的单体是乙烯，以达到粘接强度，并且在一些情况下，达到内部断裂强度以在其中提供改进的密封。含量低于20％的醋酸乙烯酯不足以形成在此描述的强力结构。如上所述，该热激活粘结层可以具有相对于上叠层的总厚度选定的厚度，以帮助实现密封件的功能。如果当发泡聚合物层被放置在它上方时，热激活粘结层太厚，会难以达到满意的粘结并且有太多体积或质量的热激活粘结层趋向于在随后的感应或传导加热时从密封渗出。如果热激活粘结层太薄，则到下叠层的粘接强度会不足，导致在移除密封时，拉片撕开。如果粘结层太薄，则拉片也不具有充足的内部强度以防止撕裂。在一种方式中，粘结层可以是约0.5至约1.5密耳的EVA，并且在其他方式中，约0.5至约1.0密耳的EVA；然而，厚度可以根据对于特定应用需要来获得期望的粘结和内部强度而变化。
当发泡聚合物层148、248和348被放置在热激活粘结层148上方(而不是在所述粘结层下方)，该发泡聚合物层不是处在一个保护热敏粘结层(如EVA层)免受在感应或传导热密封时所产生的热量影响的位置上。因此，热激活粘结层148的尺寸和材料的选择有助于获得本文所述的粘结以及以减少和防止该材料的渗出和拉片封死。在一种方式中，该热激活粘结层可包括约10至约250mm3材料构成，诸如EVA。在其他的方式中，该粘结层可包括约10至约32mm3的材料，如EVA(如用30至35密耳直径的密封)，并在其它方式中，约80至约250mm3材料，如EVA(如用80至100密耳直径的密封)。材料的这种体积能有效地实现所需的粘结，并在热密封期间，当隔热层40在该层的上方时，减少和防止材料的流动和渗出。
支撑层146，246和346可以选自各种适合的非发泡聚合物材料，其能够在一个相对薄的厚度提供结构支撑。例如，该聚合物材料可以是单轴定向聚合物或双轴定向聚合物，例如单轴定向聚丙烯和双轴定向聚丙烯。所述支撑层还可以是聚酯、尼龙、和其它结构的聚合物。所述支撑层还可以是共聚物和/或吹塑薄膜层。在一种方式中，该支撑层可以被仅定向在网络横向。在一些方式中，这些轴向定向聚合物在纵向上可以具有大于约2000N/mm2的弹性模量。在其他情况下，该膜可在横向上具有为约4000N/mm2或更大的弹性模量。一些薄膜可以是双轴定向的，并同时具有上述纵向和网络横向弹性模量。所述承载或支撑层可以与热激活粘结层为共挤出层。所述承载或支撑层可以是约2至约5密耳厚。支撑层146提供了在其整个下表面上对发泡聚合物层148的结构支撑。
当使用单轴定向聚合物时，在一些方式中需要该聚合物层的定向(大致如图1中的线23所示)横向于转折线21(图1)设置，以赋予对上叠层和整体密封结构增强的结构支撑。在一种方式中，定向聚合物可以是单层定向聚丙烯。在某些情况下，共挤出或多层定向聚丙烯导致了在承载层内的失效点以及通常较低强度的密封。
密封件的各层通过热叠层工艺组装，形成所述层的片材。粘结剂涂层和/或挤出叠层也可以使用。在叠层期间，向网络加热，以便激活叠层结构中的各个热激活层，以形成密封件。所得的密封件10、100、200、和300的叠层片材可根据需要被切割成适当尺寸的盘片或其他形状，以形成容器封闭组件或拉片式密封件。切割的密封件插入盖或其它封闭件中，然后被施加到待密封容器的颈部。螺纹盖可拧在容器的开口颈部，从而夹住容器的开口颈部和盖顶部之间的密封件。然后，应用热或感应电流或其他密封以将形成密封部分的层的底部件密封到容器的颈部。
通过举下面的示例来说明本发明的公开，而不是要限制它。除非本文另有说明，所有部分和百分数均以重量计。
示例
通过一个测试来比较具有发泡聚合物层作为下叠层中的顶层的现有拉片式密封件和相似的在下叠层中不具有发泡聚合物的拉片式密封件的失效点和失效最大应力。在每一种情况下，EVA是用于粘结上叠层至下叠层的热激活粘结层。
Chatillon TCD 200测力计测试仪被用来测量具有约1英寸宽条的内应力和断裂点。具有发泡聚合物层作为在下叠层中的顶层的现有拉片式密封件具有约3.5千克/英尺的最大内部强度，其中发泡层本身就开始在内部分裂。另一个样品，在另一方面，下叠层中不包括发泡层，证明具有高的多的内部强度，约6千克/英尺，其中EVA粘结层本身开始在内部分裂和撕裂，而密封件的其它层保持粘结在一起。因此，具有EVA粘结到下叠层部分、不带有发泡层的叠层将整体密封件的失效点从下叠层的顶层(即，现有的密封件中的发泡体)转移至热激活粘结层。这种失效点的转移提供了在密封件的整体内部粘结强度上几乎两倍的增加。试验结果示于图5(下叠层中的发泡体表示现有的密封件)和图6(下叠层中无发泡体)。
应该理解的是，本发明中所描述和说明的细节、材料、以及工艺、衬垫、密封件的设置、以及它们的组合是为了解释产品和方法的性质，其各种变化可由本领域技术人员在所附权利要求中表明的实施产品的原理和范围内进行。例如，密封件根据需要对于特定的应用可以包括叠层中的其它层。如果需要的话，也可使用在图中未示出的粘结剂层以将各层固定在一起。

Claims (22)

1.一种拉片式密封件，用于密封到容器的边缘，所述拉片式密封件包括：
下叠层，其包括底部热密封层，所述底部热密封层设置成用于热密封所述拉片式密封件到容器边缘；
上叠层，其至少部分地粘结到所述下叠层，以形成限定在所述下叠层的周边之内的抓持片；
热激活粘结层，其形成所述上叠层与所述下叠层之间的至少部分粘结；及
发泡聚合物层，其在所述热激活粘结层上方的所述上叠层中，并形成所述抓持片的一部分，所述发泡聚合物层被安排和设置成允许穿过其中的加热足以激活其下方的所述热激活粘结层，用于将所述上叠层粘结到所述下叠层，并且所述发泡聚合物层有效地保留所述下叠层中的热量，使其足以形成可热密封层和容器边缘之间的粘结，使得所述拉片式密封件可从所述容器中一整片地被移除。
2.如权利要求1所述的拉片式密封件，其中所述发泡聚合物层具有约0.4到约0.6克/立方厘米的密度和小于约3200克/英寸的断裂强度。
3.如权利要求2所述的拉片式密封件，其中定向聚烯烃层在所述热激活粘结层和所述发泡聚合物层之间，所述定向聚烯烃层形成所述抓持片的一部分。
4.如权利要求3所述的拉片式密封件，其中所述定向聚烯烃定向在网络横向上，且定向横向于转折线，所述转折线形成所述密封件中的所述抓持片。
5.如权利要求1所述的拉片式密封件，其中所述拉片式密封件中所述发泡聚合物层的位置当发生失效时在所述热激活粘结层内形成约4000至约6500克/英寸之间的断裂点，所述密封件在所述热激活粘结层内部分裂，所述热激活粘结层的上方和下方的其它层保持粘结在一起。
6.如权利要求1所述的拉片式密封件，其中在所述上叠层中的所述发泡聚合物层为约2至约5密耳厚。
7.如权利要求1所述的拉片式密封件，其中在所述上叠层中的所述发泡聚合物层选自由发泡聚丙烯和发泡聚酯组成的组。
8.如权利要求1所述的拉片式密封件，其中所述下叠层包括发泡聚合物层，所述发泡聚合物层形成所述下叠层的顶层，所述热激活粘结层形成对所述下叠层的至少部分粘结。
9.如权利要求8所述的拉片式密封件，其中在所述下叠层中的所述发泡聚合物层具有约0.6至约0.9克/立方厘米的密度和约2000至约3500克/立方厘米的断裂强度。
10.如权利要求1所述的拉片式密封件，其中所述下叠层包括非发泡热分布聚烯烃薄膜层，形成所述下叠层的顶层，所述热激活粘结层形成对下叠层的所述至少部分粘结。
11.如权利要求10所述的拉片式密封件，其中所述非发泡热分布聚烯烃薄膜层包括第一和第二聚烯烃组分的混合物，第二聚烯烃组分的密度大于第一聚烯烃组分的密度，非发泡热分布聚烯烃层的密度从约0.96至约0.99克/立方厘米。
12.如权利要求10所述的拉片式密封件，其中所述非发泡热分布聚烯烃薄膜层是选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物及其混合物组成的组。
13.如权利要求10所述的拉片式密封件，其中所述非发泡热分布聚烯烃薄膜层为约2.5至约10密耳厚。
14.如权利要求1所述的拉片式密封件，其中所述热激活粘结层选自乙烯醋酸乙烯酯、聚烯烃、2-组分聚氨酯、乙烯丙烯酸共聚物、可固化的二元尿烷粘结剂、环氧粘结剂、以及乙烯甲基丙烯酸酯共聚物组成的组。
15.如权利要求1所述的拉片式密封件，其进一步包括拉片把手，其位于所述上叠层与所述下叠层之间并部分地在其间延伸，所述拉片把手通过所述热激活粘结层粘结到所述上叠层而不是粘结到所述下叠层，以形成所述抓持片。
16.如权利要求1所述的拉片式密封件，其中所述下叠层包括金属箔层，所述金属箔层设置成对所述底部热密封层提供感应加热。
17.如权利要求1所述的拉片式密封件，其中所述下叠层不含发泡聚合物层。
18.一种拉片式密封件，用于密封到容器的边缘，所述拉片式密封件包括：
下叠层，其包括底部热密封层，所述底部热密封层设置成用于热密封所述拉片式密封件到容器边缘；
上叠层，其至少部分地粘结到所述下叠层，以形成限定在所述下叠层的周边之内的抓持片；
热激活粘结层，其形成所述上叠层与所述下叠层之间的至少部分粘结；
发泡聚合物层，其在所述热激活粘结层上方的所述上叠层中，并形成所述抓持片的一部分，所述发泡聚合物层被安排和设置成以允许穿过其中的加热足以激活其下方的所述热激活粘结层，用于将所述上叠层粘结到所述下叠层，并且所述发泡聚合物层有效地保留所述下叠层中的热量，使其足以形成所述可热密封层和容器边缘之间的粘结，使得所述拉片式密封件可从所述容器中一整片地被移除；
其中所述发泡聚合物层具有约0.4至约0.6克/立方厘米的密度和小于约3200克/英寸的断裂强度；及
其中，所述拉片式密封件中所述发泡聚合物层的位置当发生失效时在所述热激活粘结层内形成约4000至约6500克/英寸之间的断裂点，所述密封件在所述热激活粘结层内部分裂，所述热激活粘结层的上方和下方的其它层保持粘结在一起。
19.如权利要求18所述的拉片式密封件，其中所述下叠层不含发泡聚合物。
20.如权利要求18所述的拉片式密封件，其中所述下叠层包括发泡聚合物层，其形成所述下叠层的顶层，所述热激活粘结层形成对所述下叠层的至少部分粘结。
21.如权利要求18所述的拉片式密封件，其中所述下叠层包括形成其顶层的非发泡热分布聚烯烃薄膜层，所述热激活粘结层形成对所述下叠层的至少部分粘结。
22.如权利要求21所述的拉片式密封件，其中所述非发泡热分布聚烯烃薄膜层包括第一和第二聚烯烃组分的混合物，所述第二聚烯烃组分的密度大于所述第一聚烯烃组分的密度，所述非发泡热分布聚烯烃层的密度为约0.96至约0.99克/立方厘米。
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