KR20220109427A - 반전된 탭이 형성된 유도 라이너 - Google Patents

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KR20220109427A
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KR
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layer
container
laminate portion
laminate
sealing member
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KR1020227021982A
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Inventor
로버트 윌리엄 토르스텐센-월
Original Assignee
셀리그 실링 프로덕츠, 아이엔씨.
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Abstract

다양한 형태의 탭이 형성된 밀봉 부재들(tabbed sealing member)이 밀봉 부재들을 형성하기 위한 라미네이트들과 함께 설명된다. 몇몇 형태들에서, 상기 탭이 형성된 밀봉 부재들은 유도 가열 층이 하부 라미네이트 대신에 상부 라미네이트에 제공되기 때문에 유도 밀봉을 위한 반전된 탭이 형성된 밀봉 부재들로 간주될 수 있다. 이러한 점에서, 상기 유도 가열 층은, 종래의 탭이 형성된 밀봉 부재와는 대조적으로, 열 밀봉재로부터 더 멀리 배치된다.

Description

반전된 탭이 형성된 유도 라이너
관련 출원에 대한 상호 참조
이 출원은 2019년 11월 29일에 출원된 미국 가출원번호 62/941,912호의 이익을 주장하며, 그 전체 내용은 여기에 참조로서 통합된다.
본 발명은 용기의 입구를 밀봉하기 위한 당김-탭(pull-tab) 밀봉 부재에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 유도 가열 층이 상부 라미네이트 내에 배치되며 및/또는 용기에 대한 밀봉재가 차등 밀봉재(differential seal)인, 당김-탭 밀봉 부재에 관한 것이다.
제거 가능하거나 박리 가능한 밀봉재(seal), 밀봉 부재(sealing member) 또는 내부 밀봉재를 사용하여 용기의 개구를 밀봉하는 것이 종종 바람직하다. 그 다음에, 종종 캡 또는 다른 마개가 내부에 밀봉 부재를 포획한 용기 개구 위에 배치되거나 나사 결합된다. 사용 시, 소비자는 일반적으로 밀봉 부재에 접근하기 위해 캡 또는 다른 마개를 제거한 다음 용기의 내용물을 분배하거나 이에 접근하기 위해 용기로부터 밀봉재를 제거하거나 벗겨 낸다.
용기 개구를 밀봉하려는 초기 시도는 용기의 개구를 덮는 유도형(induction-type) 또는 전도형(conduction-type) 내부 밀봉재를 사용하였으며, 원형 용기의 개구가 개구와 대략 동일한 크기의 둥근 디스크로 밀봉되도록 밀봉재는 일반적으로 개구의 형상에 맞춰졌다. 이러한 종래의 밀봉재들은 일반적으로 용기의 개구를 둘러싸는 림(rim) 또는 다른 상부 표면에 밀봉재의 주변부를 고정시키기 위해 하부 열 활성화 밀봉 층을 가졌다. 밀봉재를 열에 노출시키면, 하부 층이 용기의 림에 접착되었다. 많은 경우들에서, 이러한 밀봉재들은 하부 열 밀봉 층을 활성화시키기 위해 유도 열(induction heat)을 형성할 수 있는 포일 층(foil layer)을 포함하였다. 이러한 종래의 밀봉재들은 양호한 밀봉을 제공하는 경향이 있었지만, 소비자가 밀봉재를 제거하기 위해 잡을 것이 없었기 때문에 소비자가 제거하기 어려운 경우가 많았다. 보통, 소비자는 잡기 위한 밀봉재 재료가 거의 또는 전혀 없었기 때문에 손톱으로 밀봉재의 가장자리를 잡을 필요가 있었다.
용기들을 위한 밀봉재들의 다른 유형들은 밀봉재의 주변 가장자리로부터 바깥쪽으로 연장된 측면 탭(side tab) 또는 다른 플랜지를 포함한다. 이러한 측면 탭들은 일반적으로 용기 림에 고정되지 않으며 소비자가 밀봉재를 잡고 벗겨내기 위한 파지용 표면(grasping surface)을 제공한다. 그러나, 이러한 측면 탭들은 용기 림의 측면 위로 연장되며 종종 마개의 나사산 부분 내부로 돌출된다. 측면 탭이 너무 큰 경우, 이 구성은 밀봉이 양호한 열 밀봉을 형성하는 밀봉재의 능력에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 측면 탭들(및 종종 밀봉재 자체)은, 마개(및 그 나사산)와 밀봉재의 탭 형성부 사이의 접촉으로 인해, 마개 또는 다른 캡이 용기에 배치될 때 변형되거나 구겨질 수 있다. 이러한 우려를 최소화하기 위해, 측면 탭들은 보통 매우 작으며, 이에 따라 소비자가 밀봉재를 제거하기 위해 잡을 수 있는 표면적 또는 재료를 거의 제공하지 않는다.
또 다른 유형의 밀봉재들은 밀봉재의 상부에 형성된 탭을 가진 밀봉 부재를 포함한다. 이러한 종래 밀봉재들의 하나의 접근 방식은 탭을 금속 포일 층에 고정시키기 위해 코팅된 압력 감지 접착제의 부분 층을 포함한다. 탭은 밀봉 부재의 전체 표면을 가로질러 연장되는 전체 층(full layer)으로 형성되었지만, 전체 층은 탭을 형성하기 위해 밀봉재의 절반에만 접착되었다. 이러한 유형의 상부 탭이 형성된 밀봉재는 더 큰 탭의 이점을 제공하였으며, 이는 소비자가 밀봉재를 잡고 벗겨낼 수 있는 더 많은 파지 영역을 제공하였지만, 탭을 형성하기 위해 추가적인 전체 층의 재료가 요구되었다. 다른 접근 방식들에서, 밀봉재는, 탭을 형성하기 위해 탭 스톡(tab stock)이라고 불리는 부분 종이 층 또는 부분 폴리머 층을 사용하여 추가적인 전체 접착제 층과 결합된 추가적인 전체 필름 층으로부터 형성된 탭을 포함할 수 있다. 이 부분 층은 추가적인 전체 접착제 층과 하부 밀봉재 부분들 사이에 삽입되어 탭이 아래의 층들에 달라붙는 것을 방지한다.
그러나, 이러한 탭이 형성된 형태들에서도, 사용자가 용기로부터 탭을 제거하는 것이 여전히 어려울 수 있다. 예를 들어, 종종 금속 호일과 같은 유도 가열 층은 용기에 밀봉하기 위한 열 밀봉재 가까이에 있도록 하부 라미네이트 내에 배치된다. 금속 호일은 일반적으로 단열되어야 하며 및/또는 찢어지지 않도록 추가적인 강도를 구비해야 한다. 이러한 추가 층들을 추가함으로써, 하부 라미네이트는 상당히 두꺼워지며 및/또는 여전히 제거력(removal force)으로 인해 찢어질 수 있다. 또한, 하부 라미네이트 내에 금속 포일 층을 포함함으로써, 사용자는 밀봉재를 제거하기 전에 용기의 내용물을 볼 수 없을 것이다. 따라서, 비용을 절감하고 전체 밀봉재 두께를 감소시키기 위해, 금속 포일 층의 재배치 및/또는 일부 층들의 축소가 바람직할 수 있다.
또한, 탭 형성 밀봉재(tabbed seal)에 의해 형성된 주둥이(pour spout)를 제공하는 것과 같이 탭 형성 밀봉재에 다른 어려움이 있었다. 종종, 탭 형성 밀봉재가 주둥이를 제공하기 위해 찢어지도록 설계된 때, 층들 중 하나 이상이 불균일하게 찢어지거나 전혀 찢어지지 않아서 용기에 들쭉날쭉한 잔류물을 남기며 및/또는 주둥이가 형성되지 않도록 완전히 제거된다.
탭이 형성된 밀봉 부재들(tabbed sealing members)의 다양한 형태들이 밀봉 부재들을 형성하는 라미네이트들과 함께 설명된다. 몇몇 형태들에서, 상기 탭이 형성된 밀봉 부재들은 유도 가열 층(induction heating layer)이 하부 라미네이트 대신 상부 라미네이트 내에 제공되기 때문에 유도 밀봉을 위한 반전된 탭이 형성된 밀봉 부재(inverted tabbed sealing member)로 간주될 수 있다. 이러한 점에서, 유도 가열 층은, 종래의 탭이 형성된 밀봉 부재와는 달리, 열 밀봉재(heat seal)로부터 더 멀리 배치된다.
일 형태에 따르면, 용기 개구를 둘러싸는 림(rim)에 밀봉하기 위한 탭이 형성된 밀봉 부재(tabbed sealing member)가 제공된다. 상기 밀봉 부재는 하부 라미네이트 부분에 부분적으로 접착되어 파지용 탭(gripping tab)을 형성하는 상부 라미네이트 부분을 포함하는 다층 라미네이트(multi-layer laminate)를 포함한다. 상기 파지용 탭은 상기 밀봉 부재의 주변부 내부에 완전히 형성될 수 있다. 상기 파지용 탭은 상기 용기 개구로부터 상기 밀봉 부재를 제거하도록 구성될 수 있다. 상기 하부 라미네이트 부분은 상기 파지용 탭 아래에 위치하며, 상기 용기의 림에 접착하기 위한 적어도 열 밀봉 층(heat seal layer)과 상기 열 밀봉 층 위의 지지 층을 포함한다. 상기 상부 라미네이트는 상기 하부 라미네이트 부분의 열 밀봉 층에 열을 제공하기 위한 유도 가열 층(induction heating layer)을 포함한다.
일 형태에 따르면, 용기 개구를 둘러싸는 림에 밀봉하기 위한 탭이 형성된 밀봉 부재가 제공된다. 상기 밀봉 부재는 하부 라미네이트 부분에 부분적으로 접착되어 파지용 탭을 형성하는 상부 라미네이트 부분을 포함하는 다층 라미네이트를 포함한다. 일 형태에서, 상기 파지용 탭은 상기 밀봉 부재의 주변부 내부에 완전히 형성된다. 상기 파지용 탭은 상기 용기 개구로부터 상기 밀봉 부재를 제거하도록 구성된다. 상기 하부 라미네이트 부분은 상기 파지용 탭 아래에 위치하며, 상기 용기의 림에 접착하기 위한 적어도 열 밀봉 층과 상기 열 밀봉 층 위의 지지 층을 포함한다. 상기 상부 라미네이트는 상기 하부 라미네이트 부분의 열 밀봉 층에 열을 제공하기 위한 유도 가열 층을 포함한다. 상기 열 밀봉 층은 제1 접착 부분과 제2 접착 부분을 가지는 다수의 접착 부분들을 포함하며, 상기 제1 접착 부분은 설치될 때 상기 용기에 제1 접착 강도를 제공하도록 구성되며, 상기 제2 접착 부분은 상기 열 밀봉 층의 차등 박리(differential peel)를 제공하기 위해 설치될 때 상기 용기에 제1 접착 강도를 제공하도록 구성된다.
일 형태에서, 탭이 형성된 밀봉 부재를 형성하기 위한 라미네이트가 제공된다. 상기 라미네이트는 상부 라미네이트 부분과 하부 라미네이트 부분을 포함한다. 상기 상부 라미네이트 부분은 단열 층과 유도 가열 층을 포함한다. 상기 하부 라미네이트 부분은 용기의 림에 접착하기 위한 적어도 열 밀봉 층과 상기 열 밀봉 층 위의 지지 층을 포함한다. 상기 상부 라미네이트 부분은 상기 하부 라미네이트 부분에 부분적으로 접착되며 상기 라미네이트가 상기 밀봉 부재로 형성될 때 파지용 탭을 형성하도록 구성된다.
일 형태에 따르면, 상기 탭이 형성된 밀봉 부재는 상기 상부 라미네이트에 단열 층(insulating layer)을 더 포함한다.
일 형태에 따르면, 상기 탭이 형성된 밀봉 부재는 폴리머 발포체 층과 폴리머 필름 층을 더 포함한다.
일 형태에서, 상기 열 밀봉 층은 용기로부터 제거될 때 차등 박리를 제공하도록 상이한 접착 강도들을 가진 접착제들을 포함한다.
일 형태에 따르면, 상기 탭이 형성된 밀봉 부재는 상기 하부 라미네이트 부분과 상부 라미네이트 부분 중 적어도 하나에 탭 층(tab layer)을 더 포함한다.
일 형태에 따르면, 상기 하부 라미네이트 부분의 적어도 일부는 투명, 반투명, 및 이들의 조합 중 하나일 수 있다.
일 형태에서, 상기 하부 라미네이트의 적어도 일부는 상기 탭이 형성된 밀봉 부재가 용기로부터 제거될 때 주둥이(pour spout)를 형성하기 위해 용기에 남도록 구성된다.
일 형태에 따르면, 상기 탭이 형성된 밀봉 부재는 라이너(liner)를 더 포함한다.
일 형태에 따르면, 상기 하부 라미네이트 부분은 SiOx, AlOx, EVOH, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 장벽 필름(barrier film)을 더 포함한다.
이러한 양태들 및 다른 양태들은 다음의 설명 및 첨부된 도면들로부터 더 쉽게 이해될 수 있다.
도 1은 하부 라미네이트 내에 포일 층을 가지는 종래의 탭이 형성된 밀봉 부재의 분해도이며;
도 2는 탭이 형성된 밀봉 부재의 일 형태의 분해도이며;
도 3은 탭이 형성된 밀봉 부재의 다른 형태의 분해도이며;
도 4는 용기에 설치된 탭이 형성된 밀봉 부재의 평면도로서, 탭이 들어올려져 있으며;
도 5는 도 4의 탭이 형성된 밀봉 부재의 평면도로서, 용기의 내용물을 볼 수 있도록 탭이 접혀 있으며;
도 6은 용기에 설치된 다수의 탭이 형성된 밀봉 부재들의 평면도로서, 탭들의 상이한 크기들을 보여주기 위해 탭들이 들어올려져 있으며;
도 7은 도 4의 탭이 형성된 밀봉 부재의 상부 사시도로서, 용기의 내용물을 볼 수 있으며;
도 8은 탭이 형성된 밀봉 부재의 사시도로서, 액체를 위한 주둥이를 형성하기 위해 하부 라미네이트의 잔류물이 용기 상에 존재하며;
도 9는 탭이 형성된 밀봉 부재의 사시도로서, 분말을 위한 주둥이를 형성하기 위해 하부 라미네이트의 잔류물이 용기 상에 존재하며;
도 10은 2-피스형 탭이 형성된 밀봉 부재의 분해도이며;
도 11은 탭이 형성된 밀봉 부재의 다른 형태의 분해도이며;
도 12는 탭이 형성된 밀봉 부재의 또 다른 형태의 분해도이며;
도 13은 탭이 형성된 밀봉 부재를 형성하기 위해 사용되는 라미네이트를 조립하는 일 형태의 사시도이다.
보호받고자 하는 주제의 이해를 용이하게 하기 위해, 첨부된 도면들에 실시예들이 도시되어 있으며, 실시예들의 검토로부터, 다음의 설명과 관련하여 고려될 때, 보호받고자 하는 주제, 그 구성과 작동, 및 많은 이점들이 쉽게 이해되고 인식될 것이다.
용기를 위한 당김 탭 밀봉 부재(pull tab sealing member)는 여기에서 용기의 입구 또는 개구에 열 밀봉될 수 있는 하부 라미네이트에 접착된 당김 탭을 가지는 상부 라미네이트를 포함하는 것으로 설명된다.
단순화를 위해, 본 개시는 일반적으로 용기 또는 병을 지칭할 수 있지만, 여기에서 밀봉 부재는 내부 공동에 대한 접근 개구를 둘러싸는 림(rim) 또는 입구를 가지는 임의의 유형의 용기, 병, 패키지 또는 다른 장치에 적용될 수 있다. 본 개시에서, 밀봉 부재의 구성요소들의 상부 및 하부 표면들 및 층들에 대한 언급은, 직립 위치에 있으며 상부에 개구를 가지는 용기와 함께 밀봉 부재가 사용될 때, 도면들에 일반적으로 도시된 바와 같은 구성요소들의 배향을 참조한다. 밀봉 부재에 대한 다양한 접근 방식들이 먼저 일반적으로 설명되고, 그 이후에 다양한 구성들과 재료들에 대한 보다 구체적인 내용이 설명될 것이다. 여기에서 설명되는 밀봉 부재들은, 몇몇의 경우들에서, 일체형(one-piece) 또는 2-피스형(two-piece) 밀봉 부재 구성 모두에서 기능한다는 것이 이해될 것이다. 일체형 밀봉 부재는 일반적으로 용기 림에 접착된 밀봉 부재만을 포함한다. 캡 또는 마개(closure)도 이와 함께 사용될 수 있다. 2-피스형 밀봉 부재는 라이너에 일시적으로 접착된 밀봉 부재를 포함한다. 이러한 구성에서, 밀봉 부재는 용기의 림에 접착되고, 라이너는 가열 중에 밀봉 부재로부터 분리되어 용기에 사용되는 캡 또는 다른 마개 내에 유지되도록 구성된다. 2-피스형 구성에서, 예를 들어, 왁스 층(wax layer)은 밀봉 부재를 라이너에 일시적으로 접착시키는 데 사용될 수 있다. 밀봉재와 라이너 사이에 일시적인 접착을 제공하기 위해 다른 유형의 분리 가능한 층들도 사용될 수 있지만, 분리 가능한 층들은 일반적으로 열 활성화된다.
위에서 논의된 바와 같이, 탭 형성 밀봉재들은 특정 층들의 두께 및 배치와 관련된 문제점들을 겪을 수 있다. 이는 더 두꺼운 밀봉재를 초래할 수 있으며 또한 밀봉재의 제거하는 데 문제를 야기할 수도 있다.
탭 형성 밀봉재가 용기에 적용된 후, 소비자는 탭을 잡고 용기 립으로부터 밀봉재를 벗겨냄으로써 밀봉재를 제거한다. 라이너를 제거하는 최선의 방법은, "안장(saddle)" 벗김으로서 설명될 수 있는, 밀봉재의 탭 또는 "힌지" 지점을 잡고 벗겨내는 것으로 이해된다. 소비자가 탭의 중심 또는 중간 영역으로부터 위로 당기면, 힘이 밀봉된 영역의 더 넓은 영역에 걸쳐 분산되기 때문에, 밀봉재를 제거하는 데 요구되는 힘의 양이 과도하게 된다. 제거력(removal force)이 과도할 수 있기 때문에, 높은 내부 접착 강도와 내인열성(tear resistance)을 가진 밀봉 시스템을 설계할 필요가 있다. 종래의 시스템들은 베이스 발포체 라이너에 대해 최소 3200g/인치의 접착 강도를 달성하는 2mil EVA 실란트(sealant)를 가진 무거운 92~100GA PET 필름을 요구할 수 있다. 발포체는 고밀도 폴리에틸렌으로 구성되며 파괴 강도는 찢어짐 없이 3200g/inch의 요건을 견딜 수 있어야 한다.
여기에서 제시된 디자인은 밀봉재 제거의 역학을 변경하는 데 사용될 수 있다. 포일과 필름 층이 탭 형성 요소 위에 적용되어 탭과 실란트 사이의 보다 긴밀한 접촉을 허용하며, 이에 따라 라이너 제거 시에 힘을 분산시키는 발포체의 효과를 감소시킨다.
하부 라미네이트 부분은 1차 라이너의 연속적인 구성요소로서 제조될 수 있으며, 또는 변조 증거(tamper evidence)가 있거나 없이 깨끗하게 분리되거나 벗겨지도록 만들어질 수 있으며, 이에 따라 용기 개구의 부분적 덮개를 제공할 수 있다.
디자인의 하나의 버전(version)은 베이스 포일/발포체 라이너에 탭 요소의 적용 및 탭 포획 층(tab trapping layer)과 실란트 층의 융합을 포함한다. 이는 대략 2mil EVA와 함께 공압출된(co-ex) PET 필름 코팅을 사용함으로써 달성될 수 있다. EVA는, EVA가 발포체 측에 적용되는 표준 공정과 달리, 백킹(backing) 라이너의 포일 측에 부착되었다.
결과적인 구조물은, 소비자에게 라이너를 통해 밀봉된 패키지의 내용물을 볼 수 있는 이점을 제공하는 것에 추가하여, 라이닝된 마개 내부의 반달형 탭(half moon tab)에 적용된 인쇄 디자인의 가시성을 허용하는 새로운 밀봉재를 생성한다.
탭 형성 밀봉재(tabbed seal)의 제1 형태가 도 1에 도시되어 있다. 보다 구체적으로, 탭 형성 밀봉재(1020)는, 발포체 백킹된 유도 라이너를 구축하고 이 라이너의 상부 발포체 요소에 탭을 결합함으로써 제조되는 전통적인 Lift N Peel™ 구조와 같은 종래의 탭 형성 밀봉재의 형태로 도시되어 있다. 반달형 탭 요소는 열 폴리머 접착제(압출 또는 직접 열 라미네이션)를 사용하여 적용된다.
탭 형성 밀봉재(1020)는 하부 라미네이트 부분(1022)과, 하부 라미네이트 부분에 부분적으로 접착된 상부 라미네이트 부분(1024)을 포함한다. 일 형태에서, 자유 탭 부분(1026)이 형성되며, 이에 의해 상부 라미네이트 부분(1024)이 "R" 영역에서 하부 라미네이트 부분(1022)에 접착되지 않지만 화살표(1025)에서 접착된다. 이 형태에서, 자유 탭 부분(1026)은 탭이 형성된 밀봉 부재(1020)를 용기로부터 제거하기 위해 사용자에 의해 파지될 수 있다. 일 형태에서, 자유 탭 부분은 탭 층(1032)을 포함할 수 있지만, 탭 층(1032)은 대안으로서 하부 라미네이트 부분(1022) 내에 포함될 수 있다. 탭 층(1032)은 하부 및 상부 라미네이트 부분들(1022, 1024) 사이의 분리를 제공하는 것을 돕는다.
상부 라미네이트 부분(1024)은 다양한 상이한 방식으로, 예컨대 폴리머 필름 층(1034)을 사용하여, 하부 라미네이트 부분(1022)에 접착될 수 있다. 폴리머 필름 층은 공압출된 필름과 같은 다양한 형태를 취할 수 있다. 공압출된 필름은 다양한 형태를 취할 수 있고 강도 및/또는 접착 특성을 제공하기 위해 다양한 상이한 재료들의 조합들을 포함할 수 있다. 일 형태는 강도를 위해 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 포함할 수 있으며 이는 접착 특성을 위해 다른 폴리머와 공압출될 수 있다. 추가 폴리머는 하부 및 상부 부분들(1022, 1024) 사이의 접착제로서 사용될 수 있다.
하부 라미네이트 부분(1022)은 임의의 수의 상이한 층들, 라미네이트들, 코팅들, 접착제들, 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 것과 같은 일 형태에서, 하부 라미네이트 부분(1022)은 열 밀봉재(heat seal) 등과 같은 밀봉 층(1040)을 포함한다. 하부 라미네이트 부분(1022)은 또한 유도 가열 층(induction heating layer)(1042)을 포함할 수 있다. 유도 가열 층(1042)은 유도 가열 층일 뿐만 아니라 수분 장벽, 산소 장벽과 같은 다양한 상이한 기능들을 제공할 수 있다. 탭 형성 밀봉재(1020)를 용기에 부착하기 위해 열을 사용할 때, 유도 가열 층(1042)은 유도 가열 작업 중에 밀봉 층(1040)에 열을 제공하기 위해 금속 포일의 형태를 취할 수 있다. 하부 라미네이트 부분(1022)은 또한 단열 층(1044)을 포함할 수 있다. 단열 층(1044)은 폴리머 발포체 및/또는 폴리머 필름과 같은 다양한 형태를 취할 수 있다. 전형적으로, 단열 층(1044)은 밀봉재의 제거 중에 찢어지지 않도록 충분히 강해야 한다.
도 1에 도시된 실시예로부터 알 수 있는 바와 같이, 하부 라미네이트 부분(1022)은 일반적으로 종종 금속 포일인 유도 가열 층(1042)을 포함한다. 이 층은 사용자가 용기의 내용물을 볼 수 없도록 투명하지 않거나 반투명하다.
또한, 위에서 언급한 바와 같이, 하부 라미네이트 부분(1022)의 층들은 밀봉재의 제거 중에 찢어지지 않도록 충분히 두꺼워야 한다. 종종, 이러한 층들 중 하나 이상이 찢어지면, 찢어짐이 불균일하여, 사용자에게 문제가 되는 들쭉날쭉한 조각들이 용기에 남게 된다. 하부 라미네이트 부분(1022)의 층들은 유도 층으로부터 충분한 열을 제공하기 위해 보통 두꺼우며, 이에 따라 열을 제공하기 위해 더 두꺼운 재료를 요구하고, 과도한 열이 밀봉재의 상부로 이동하는 것을 방지하기 위해 더 두꺼운 단열층을 요구한다.
반면에, 아래에 제시되는 많은 실시예들은 특유의 기능 및 성능을 달성하기 위해 위의 통상적인 지혜와는 반대로 진행된다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 라미네이트 부분(22)과 이에 부분적으로 접착된 상부 라미네이트 부분(24)을 가진 탭이 형성된 밀봉 부재(20)의 분해도가 도시되어 있다. 도 1의 실시예와 유사하게, 밀봉 부재(20)는 하부 라미네이트 부분(22) 내에 하부 열 밀봉 층(40)을 포함한다. 또한, 상부 라미네이트 부분(24)은, 화살표(25)와 같이, 하부 라미네이트 부분(22)에 부분적으로 접착될 수 있다. 이 형태에서, 탭 부분(26)은 사용자에 의해 파지될 수 있다. 문자 "R"은 하부 및 상부 라미네이트 부분들(22, 24) 사이의 분리 부분(release portion)을 나타낸다. 또한, 몇몇 형태들에서, 하부 및 상부 라미네이트 부분들(22, 24) 사이의 분리를 용이하게 하기 위해, 분리 층(release layer)이 하부 및 상부 라미네이트 부분들(22, 24) 중 적어도 하나에 배치될 수 있다.
그러나, 하부 라미네이트 부분(1022) 내에 있던 많은 다른 층들은 하부 라미네이트 부분(22) 내에 있지 않다. 예를 들어, 유도 가열 층(42)은 단열 층(44)과 함께 상부 라미네이트 부분(24) 내에 배치된다. 또한, 도 2에 도시된 형태에서, 탭 층(32)은 하부 라미네이트 부분(22)으로 이동될 수 있다. 상부 라미네이트 부분(24)은 여전히 폴리머 지지 층(34)을 포함할 수 있다.
몇몇 형태들에서, 하부 라미네이트 부분(1022)은 포일과 같은 유도 층을 포함하지 않는다는 것이 이해될 수 있다. 또한, 몇몇 형태들은 열 밀봉재, 가능하게는 탭 층, 및/또는 가능하게는 얇은 지지 층을 제외하고 대부분의 층들이 없는 하부 라미네이트 부분을 포함할 수 있다. 몇몇 형태들에서, 지지 층 또는 지지 재료는 열 밀봉 층 내에 통합될 수 있다. 따라서, 몇몇 형태들에서, 하부 라미네이트는 열 밀봉 층으로만 구성되며, 열 밀봉 층은 지지 재료를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 다른 형태들에서, 하부 라미네이트는 열 밀봉 층과 탭 층으로 구성된다.
도 3에 도시된 탭이 형성된 밀봉 부재(120)는 도 2에 도시된 탭이 형성된 밀봉 부재(20)와 유사하다. 하나의 주된 차이점은 탭 층(32)의 배치이다. 탭 형성 부재(120)에서, 탭 층(32)은 상부 라미네이트 부분(24) 내에 배치될 수 있어서, 일반적으로 하부 라미네이트 부분(22) 내의 유일한 층은 열 밀봉 층(40)이 된다. 열 밀봉 층(40)과 여기에서 설명된 다른 열 밀봉 층들은 다수의 재료들의 공압출과 같은 둘 이상의 재료들의 조합일 수 있으며, 이에 의해 제1 재료는 접착제이고 제2 재료는 추가 지지 및/또는 강도를 제공할 수 있다.
도 2와 3에 도시된 실시예들은 도 1에 도시된 실시예와 비교하여 특유한 기능 및 이점을 제공할 수 있다. 이러한 차이점 중 하나가 도 4-7에 도시되어 있으며, 이에 의해 사용자는 탭(26)이 들어 올려질 때 용기의(50)의 내용물을 볼 수 있다. 또한, 이 도면들에 도시된 바와 같이, 하부 라미네이트 부분(2)은 인쇄를 포함할 수 있으며, 이 인쇄가 용기(50)의 내용물 위에 떠 있는 것처럼 보이도록 특유한 구성을 제공한다. 이러한 가시성을 가짐으로써, 인쇄는 변조 증거(tamper evidence) 및/또는 위조 봉인 및 용기의 증거를 제공할 수 있다.
도 6은 다양한 크기의 탭들을 가지는 탭 형성 밀봉재들(20)을 가진 다수의 용기들을 도시한다. 예를 들어, 상부 좌측 코너에 도시된 바와 같이, 탭(26)은 용기 개구의 50%보다 크게 가시적이고 내용물이 보이도록 밀봉재의 표면적의 50%보다 크다. 다른 실시예들은, 하부 좌측 코너에 도시된 바와 같이, 용기 개구의 대략 50%가 가시적이며, 반면에, 다른 형태들은 용기 개구의 50%보다 적게 가시적이다. 탭의 상대적 크기에 기초하여 용기 내부로의 가시적인 부분의 크기가 쉽게 수정될 수 있다.
도 7은 내용물을 쉽게 볼 수 있는 실시예를 제시한다. 이 형태에서, 정제들(tablets)(146)은 하부 라미네이트 부분(22)을 통해 보인다. 여기에서 설명된 탭 형성 밀봉재는 용기 내의 다양한 상이한 재료들과 함께 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 이 형태에서는, 정제들이 보인다. 그러나, 분말, 고체, 액체, 등을 포함하는 다른 형태들이 사용될 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 위에서 언급한 바와 같이, 여기에서 설명된 실시예들은 탭이 들어 올려질 때 내용물을 볼 수 있는 능력을 사용자에게 제공할 수 있다.
탭 형성 밀봉재의 추가 기능은 도 8과 9에 도시되어 있다. 이 형태에서, 사용자가 탭(26)을 잡아당길 때, 하부 라미네이트 부분의 잔류물(60)이 용기에 남아 주둥이(spout)를 형성한다. 몇몇 형태들에서, 탭(26) 아래의 하부 라미네이트 부분(22)은 하부 라미네이트 부분(22)이 찢어지거나 및/또는 파열되어 용기 상에 남아 있다. 예를 들어, 하부 라미네이트 부분(22)과 상부 라미네이트 부분(24) 사이의 접착된 영역은 접착된 상태로 유지되며 접착된 영역은 탭(26)이 당겨질 때 제거된다. 하부 라미네이트 부분(22)의 이러한 잔류물은 용기의 내용물이 부어질 때 내용물을 안내하는 주둥이로서 기능할 수 있다. 예를 들어, 도 8은 용기로부터 부어지는 액체를 도시하며, 반면에, 도 9는 용기로부터 부어지는 분말을 도시한다. 이러한 구성은 용기 상의 잔류 재료가 알루미늄을 포함하지 않기 때문에 부식의 위험 없이 고체 또는 액체 둘 다의 경우에 내용물의 흐름을 제한하거나 제어하는 데 사용할 수 있다.
잔류물이 개구를 가로질러 연장되지 않는 경우, 유도 가열 층이 상부 라미네이트 내에 위치하기 때문에, 용기 상의 어떠한 잔류물도 유도 가열 층을 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 종래의 밀봉재들에 의해 일어날 수 있는 것처럼, 하부 라미네이트의 부분이 파열되는 경우에, 용기 상의 잔류물은 상부 라미네이트 부분과 함께 제거되어야 하므로 어떠한 유도 층 재료도 가지지 않아야 한다. 이는 많은 유도 가열 층들이 알루미늄 포일과 같은 금속을 포함하기 때문에 유리할 수 있습니다. 용기 상에 남은 금속 포일을 가지지 않음으로써, 용기는 더욱 쉽게 재활용될 수 있다. 또한, 용기는 안착 영역(land area)에 남은 포일이 없기 때문에 더욱 바람직한 외관을 제공할 수 있다.
몇몇 형태들에서, 열 밀봉 층은 차등 박리 기능(differential peel functionality)을 가질 수 있다. 이러한 점에서, 열 밀봉재의 제1 부분은 제1의 비교적 강한 접착력을 제공할 수 있는 반면, 제2 부분은 제2의 비교적 약한 접착력을 제공할 수 있다. 이러한 접착력들의 차이는 하부 라미네이트의 부분이 용기에 접착된 상태로 남아 있으면서 다른 부분이 용기로부터 분리되는 데 도움이 될 수 있다. 이러한 강도의 차이는 또한 하부 라미네이트 부분을 깨끗하게 찢으며 전술한 주둥이를 제공하기 위한 힘들을 안내할 수 있다.
일 형태에서, 도 8과 9에 도시된 실시예들과 같이, 차등 박리는 밀봉재의 상이한 부분에 걸쳐 적용될 수 있다. 한 형태에서, 제1 접착제는 밀봉재의 대략 50%에 걸쳐 적용되는 반면 더 강력한 제2 접착제는 밀봉재의 나머지 50%에 걸쳐 적용된다. 더 강한 접착제는 탭 형성 부분 아래의 영역에 적용될 수 있는 반면 더 약한 제1 접착제는 밀봉재의 나머지 부분에 걸쳐 적용될 수 있다. 이 형태에서, 더 강한 접착제는 탭 아래의 부분이 접착된 상태로 남아 있도록 하는 반면 밀봉재의 나머지 부분은 제거되도록 한다. 이는 나머지 부분이 주둥이 또는 가이드로서 역할을 하는 데 도움이 될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 형태에서, 탭(32) 아래에 배치된 열 밀봉재의 좌측 절반은 상대적으로 더 강한 접착 재료일 수 있는 반면 열 밀봉재(40)의 우측 절반은 상대적으로 더 약한 접착 재료일 수 있다. 다른 형태들에서, 열 밀봉재 재료는 동일할 수 있지만, 용기와의 상대적으로 더 약한 접착 강도를 생성하기 위한 부분에 분리 재료를 포함한다. 위에서 논의된 차등 접착 개념은 여기에서 설명된 열 밀봉재, 라미네이트, 밀봉재, 등의 임의의 것에 포함될 수 있음을 이해해야 한다.
또 다른 실시예가 도 10에 도시되어 있다. 이 형태에서, 탭이 형성된 밀봉 부재(220)는 2-피스(two-piece) 구성이다. 이 형태에서, 밀봉 부재(220)의 대부분은 도 2에 도시된 것과 유사하다. 그러나, 밀봉 부재(220)는 라이너 부분(liner portion)(270)을 더 포함한다. 라이너 부분(270)은 왁스 층과 같은 접착 층(272), 및 라이너(274)를 포함한다. 라이너는 종이, 판지, 폴리머, 등과 같은 다양한 형태를 취할 수 있다. 일 형태에서, 라이너(274)는 종이 또는 판지인 반면, 접착 층(272)은 왁스이다. 이 형태에서, 접착 층(272)은 라이너(274)를 상부 부분(24)에 접착시킨다. 밀봉 부재(220)를 용기 상에 설치하는 중에, 라이너 부분(270)과 상부 라미네이트 부분(24) 사이의 접착이 약해지거나 제거되도록 열이 가해질 수 있다. 일 형태에서, 왁스 층과 같은 접착 층(272)은 종이 층과 같은 라이너(274)에 의해 흡수될 수 있다.
도 11에는 추가 형태가 도시된다. 이 형태는 도 2에 도시된 형태와 유사하지만, 단열 층(44)이 제거된다. 다시 말해서, 상부 라미네이트 부분(24)은 단열 층(44)을 포함하지 않는다. 임의의 실시예들에서 설명된 특징들과 층들은 원하는 대로 임의의 다른 실시예들에서 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
도 12에는 또 다른 형태가 도시된다. 이 형태는 2-피스 구성이라는 점에서 도 10의 형태와 유사하다. 그러나, 탭 형성 밀봉재(420)는 지지 층(34) 또는 단열 층(44)을 포함하지 않는다. 대신에, 도 12의 상부 라미네이트 부분(24)은 유도 가열 층(42)을 포함한다.
몇몇 형태들에서, 하부 라미네이트 부분(22)이 유도 가열 층을 포함하지 않을 때, 하부 라미네이트는 충분한 장벽 특성을 제공하거나 제공하지 않을 수 있다. 이러한 장벽 특성은 산소 장벽, 수분 장벽, 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 그러나, 일부 형태들에서, 금속 포일 층을 추가하지 않고 이러한 특성을 증가시키는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 형태들에서, 장벽 필름들 및/또는 코팅들이 사용될 수 있다. 이러한 재료들은 SiOx, AlOx, EVOH 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
상술한 바와 같이, 상부 및 하부 라미네이트 부분들은 다양한 층들을 포함할 수 있다. 상기 층들은 필름, 발포체, 종이, 이들의 조합 등과 같은 상이한 폴리머 재료들을 포함할 수 있다. 일 형태에서, 폴리머 지지 층(34)은 폴리머 필름, 발포체, 및 이들의 조합과 같은 다양한 형태를 취할 수 있다. 유사하게, 단열 층은 폴리머 필름, 발포체, 종이 및 이들의 조합과 같은 다양한 형태를 취할 수 있다. 일 형태에서, 지지 층은 폴리머 필름인 반면 단열 층은 폴리머 발포체이다. 상기 층들은 다양한 뒤판(backing), 다양한 상이한 밀도의 다양한 HDPE 발포체를 사용하여 만들어 질 수 있다. 파괴 강도가 하부 라미네이트 부분에 비해 더 이상 문제가 되지 않기 때문에, 단열을 위한 상부 라미네이트 내에 다른 종이 또는 섬유 재료가 사용될 수도 있다.
이러한 층들 중 적어도 일부를 상부 라미네이트 부분으로 이동시킴으로써, 층들의 두께가 축소될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 폴리머 발포체 층이 하부 라미네이트 부분 내에 포함될 때, 밀봉재 제거 중에 파손되거나 파열되지 않도록 일반적으로 더 두껍고 및/또는 더 강할 필요가 있을 것이다. 본 발명의 많은 형태들에서, 발포체 층들은 하부 라미네이트 내에 포함되지 않을 수 있으며, 발포체는 상부 라미네이트 내에 포함될 때 종래의 밀봉재들에서 보다 훨씬 얇을 수 있다.
위에서 논의된 바와 같이, 하부 라미네이트 부분은 투명, 반투명, 및 이들의 조합인 재료를 포함할 수 있다. 이러한 점에서, 사용자는 하부 라미네이트 부분의 적어도 부분을 통해 용기의 내용물을 볼 수 있다.
또한, 몇몇 형태들에서, 유도 가열 층을 완전히 제거하고 전도형 밀봉(conduction sealing)을 통해 적용되는 유사한 라이너 시스템을 구축하는 것이 가능할 수 있다.
여기에서 설명된 실시예들은 또한 다른 이점들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 특정 층들을 상부 라미네이트 부분으로 이동시킴으로써, 발포체가 상부 라미네이트에 위치할 수 있거나 그렇지 않으면 하부 라미네이트에서 더 잘 지지되기 때문에, 라이너 제거 중 파손의 결함 없이 저밀도 발포체가 사용될 수 있다. 또한, 차등 접착 강도는 더 쉬운 밀봉재 제거를 제공할 수 있다.
추가적으로, 상기 밀봉재의 상부 표면의 거칠기로 인해 마개의 제거 토크의 감소가 가능할 수 있다. 유사하게, 상기 밀봉재의 상부 표면의 거칠기로 인해 재밀봉 라이너와의 상호 작용이 개선될 수 있습니다. 거칠기는, 하부 라미네이트 내에 위치하는 대신에 라미네이트 구조물의 상부를 향해 배치된 발포체 및/또는 필름 층으로부터 제공될 수 있다.
또한, 위에서 언급한 바와 같이, 상기 밀봉재는 소비자에 의한 용기 내용물의 가시성을 제공할 수 있다. 유사하게, 상기 밀봉재는 라이닝된 마개 내부의 탭 인쇄의 가시성을 제공할 수 있다. 이는 밀봉재 유형으로 라이너에 레이블을 지정하는 데 도움이 될 수 있다. 이는 마개 내부의 탭을 육안으로 검사하고 및/또는 탭을 사용하여 실란트 유형으로 라이너를 라벨링하는 데 도움이 될 수 있다.
몇몇 형태들에서, 탭 형성 밀봉재가 용기로부터 제거될 때, 밀봉재의 부분이 용기 상에, 예컨대 안착 영역에 남을 수 있다는 것을 이해해야 한다. 그러나, 포일이 상부 부분 내에 있기 때문에, 용기의 나머지 부분은 일반적으로 금속 포일이 없으며 실질적으로 폴리머 재료일 수 있습니다. 이 형태에서, 용기는 재활용 과정을 오염시키거나 복잡하게 만드는 금속 포일이 없기 때문에 재활용에 더 적합할 수 있다.
몇몇 형태들에서, 하부 라미네이트 부분은 더 적은 층들을 포함한다. 예를 들어, 하부 라미네이트 부분은 접착 층과 같은 단일 층을 포함할 수 있다. 다른 형태에서, 하부 라미네이트 부분은 탭 층을 포함할 수 있으며, 이는 부분 층일 수 있다. 따라서, 몇몇 형태들에서, 하부 라미네이트 부분은 추가 층들을 포함하지 않는다.
라이너 디자인은 다양한 방식으로 만들어질 수 있고, 접착은 압출, 열 접착, 또는 심지어 종래의 폴리우레탄 접착 화학 반응을 사용하여 달성될 수 있다.
상기 밀봉 부재들은 여기에서 라미네이트들로부터 형성될 수 있으며, 이에 의해 라미네이트들은 최종 밀봉 부재들로 길게 잘라지거나 및/또는 절단된다. 도 13은 밀봉 부재를 형성하는 데 사용되는 라미네이트를 조립하는 일 형태를 예시한다. 이러한 형태에서, 상부 라미네이트 부분(24)은 탭 층(32)을 사이에 두고 하부 라미네이트 부분(22)과 결합되어 라미네이트(130)를 형성한다. 그 다음, 라미네이트(130)는 길게 잘라지거나 및/또는 절단되어 개별 밀봉 부재들을 형성할 수 있다. 개별 밀봉 부재들은 디스크 형상과 같은 다양한 형상을 취할 수 있습니다.
상기 탭 형성 밀봉재와 층들의 추가적인 일반적인 상세 사항들이 아래에 제공된다.
폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 나일론, 또는 기타 구조적 폴리머 층과 같은 추가 층들이 상부 및/또는 하부 라미네이트 내에 포함될 수 있으며, 몇몇 접근 방식들에서, 대략 0.5 내지 대략 1mil의 두께일 수 있다. 몇몇 접근 방식들에서, 추가 층들은 하부 라미네이트 내에 포함될 수 있다. 하부 밀봉 라미네이트는 폴리머 층, 접착제, 폴리머 필름, 폴리머 발포체, 등과 같은 임의의 수의 다른 층들을 포함할 수 있음을 이해해야 한다.
하부 실란트 또는 열 밀봉 층은 유도, 전도 또는 직접 접착 방법과 같은(이에 제한되지 않음) 용기의 림에 접착하기에 적합한 임의의 재료로 구성될 수 있다. 열 밀봉 층에 적합한 접착제, 핫 멜트 접착제, 또는 실란트는 폴리에스테르, 폴리올레핀, 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 설린, 및 다른 적합한 재료들을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 하나의 접근 방식에 의하면, 열 밀봉 층은 대략 0.2 내지 대략 3mil 두께의 이러한 재료들의 단일 층 또는 다층 구조일 수 있다. 몇몇 접근 방식들에 의하면, 열 밀봉 층은 용기의 조성과 유사한 조성을 가지거나 및/또는 동일한 폴리머 유형을 포함하도록 선택된다. 예를 들어, 용기가 폴리에틸렌을 포함하는 경우에, 열 밀봉 층도 폴리에틸렌을 포함한다. 용기가 폴리프로필렌이 포함하는 경우, 열 밀봉 층도 폴리프로필렌을 포함한다. 다른 유사한 재료들과 조합들도 가능하다. 몇몇 형태들에서, 열 밀봉재는 다수의 재료들, 예컨대 접착 재료와 지지 재료를 포함할 수 있다.
상부 및/또는 하부 라미네이트 내에 사용되는 폴리머 층들은 코팅, 필름, 발포체, 등과 같은 다양한 형태를 취할 수 있다. 적합한 폴리머들은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 이들의 혼합물(blend) 뿐만 아니라 고급 알파-올레핀과의 공중합체 또는 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 하나의 접근 방식에 의하면, 폴리머 층들 중 하나 이상은 폴리올레핀 재료들의 혼합물, 예컨대 하나 이상의 저밀도 폴리올레핀 성분들과 조합된 하나 이상의 고밀도 폴리올레핀 성분들의 혼합물일 수 있다. 일 형태에서, 하나의 폴리머 층은 폴리에틸렌 필름일 수 있는 반면 다른 폴리머 층은 PET 필름일 수 있다. 일 형태에 따르면, 폴리에틸렌 필름은 대략 5 내지 대략 20 미크론의 두께를 가질 수 있는 반면, PET 필름은 대략 5 내지 대략 20 미크론의 두께를 가질 수 있다.
지지 층은 라미네이트에서 선택적일 수 있다. 지지 층이 포함되는 경우, 지지 층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 나일론, 또는 다른 구조적 폴리머 층일 수 있으며, 몇몇 접근 방식들에서, 대략 0.5 내지 대략 1mil의 두께일 수 있다.
유도 가열 (멤브레인) 층은 밀봉재에 유도 가열 및/또는 장벽 특성들을 제공하도록 구성된 하나 이상의 층들일 수 있다. 유도 가열을 제공하도록 구성된 층은 층 내의 와전류가 열을 생성하는 유도 전류에 노출될 때 열을 생성할 수 있는 임의의 층이다. 하나의 접근 방식에 의하면, 멤브레인 층은 알루미늄 포일, 주석, 등과 같은 금속 층일 수 있다. 다른 접근 방식들에서, 멤브레인 층은 유도 가열 층과 조합된 폴리머 층일 수 있다. 멤브레인 층은 또한, 적어도 외부로부터 밀봉된 용기 내부로의 가스 및 수분의 이동을 지연시킬 수 있으며, 몇몇의 경우에, 동시에 유도 가열을 제공할 수 있는 대기 장벽 층이거나 이를 포함할 수 있다. 따라서, 멤브레인 층은 이러한 기능들을 제공하도록 구성된 하나 이상의 층들일 수 있다. 하나의 접근 방식에 의하면, 멤브레인 층은 유도 가열을 제공할 수 있으며 대기 장벽으로서 기능할 수 있는 알루미늄 포일과 같은 대략 0.3 내지 대략 2mil의 금속 포일이다.
몇몇 형태들에서, 밀봉재들은 단열 층 또는 열-재분산 층을 포함할 수 있다. 일 형태에서, 단열 층은 발포 폴리머층일 수 있다. 적합한 발포 폴리머들은 발포 폴리올레핀, 발포 폴리프로필렌, 발포 폴리에틸렌, 및 폴리에스테르 발포체를 포함한다. 몇몇 형태들에서, 이러한 발포체들은 일반적으로 대략 2000 내지 대략 3500g/in의 내부 파열 강도를 가진다. 몇몇 접근 방식들에서, 발포 폴리머 층(106)은 또한 0.6g/cc보다 낮은 밀도, 몇몇 경우들에서, 대략 0.4 내지 대략 0.6g/cc보다 낮은 밀도를 가질 수 있다. 다른 접근 방식들에서, 밀도는 대략 0.4g/cc 내지 대략 0.9g/cc일 수 있다. 발포 폴리머 층은 대략 1 내지 대략 5mil의 두께일 수 있다.
다른 접근 방식들에서, 비발포 열 분산 또는 열 재분산 층이 포함될 수 있다. 이러한 접근 방식에서, 비발포 열 분산 필름 층은 폴리올레핀 재료들의 혼합물, 예컨대, 한마 이상의 저밀도 폴리올레핀 성분들과 조합된 하나 이상의 고밀도 폴리올레핀 성분들의 혼합물이다. 적합한 폴리머들은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 이들의 혼합물 뿐만 아니라 고급 알파-올레핀과의 공중합체 또는 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 하나의 접근 방식에 의하면, 비발포 열 분산 폴리올레핀 필름 층은 대략 50 내지 대략 70%의 하나 이상의 고밀도 폴리올레핀 재료들과 나머지로서 하나 이상의 저밀도 폴리올레핀 재료들의 혼합물이다. 상기 혼합물은 용기에 열 밀봉을 제공할 뿐만 아니라 밀봉재로부터 일체형으로 라이너의 분리를 제공하는 제공하는 효과적인 밀도를 달성하도록 선택된다.
열-활성화 접착 층은 열 활성화되거나 가열되어 밀봉재에 대한 적용 또는 접착 특성을 달성하는 임의의 폴리머 재료들을 포함할 수 있다. 하나의 접근 방식에 의하면, 열-활성화 접착 층은 대략 0.9 내지 대략 1.0g/cc의 밀도와 대략 145℉ 내지 대략 155℉의 최고 용융점을 가질 수 있다. 접착 층(120)의 용융 지수(melt index)는 대략 20 내지 대략 30g/10min일 수 있다(ASTM D1238). 적합한 예들은 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 폴리올레핀, 2성분 폴리우레탄, 에틸렌 아크릴산 공중합체, 경화성 2액형 우레탄 접착제, 에폭시 접착제, 에틸렌 메타크릴레이트 공중합체, 폴리부틸렌, 이들의 조합, 및 유사한 접착 재료(bonding material)를 포함한다.
여기에서 설명된 임의의 접착제 또는 타이 층(tie layer)에 유용한 접착제들은, 예를 들어, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 폴리올레핀, 2성분 폴리우레탄, 에틸렌 아크릴산 공중합체, 경화성 2액형 우레탄 접착제, 에폭시 접착제, 에틸렌 메타크릴레이트 공중합체, 폴리부틸렌, 이들의 조합, 및 유사한 접착 재료들을 포함한다. 다른 적합한 재료들은 저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 및 에틸렌 메타크릴레이트 공중합체를 포함할 수 있다. 하나의 접근 방식에 의하면, 임의의 선택적인 접착제 층들은 코팅된 폴리올레핀 접착제 층일 수 있다. 필요한 경우, 이러한 접착제 층들은, 코팅된 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 폴리올레핀, 2성분 폴리우레탄, 에틸렌 아크릴산 공중합체, 경화성 2액형 우레탄 접착제, 에폭시 접착제, 에틸렌 메타크릴레이트 공중합체, 및 유사한 접착 재료들과 같은, 대략 0.2 내지 대략 0.5mil(또는 그 미만)의 접착제의 코팅일 수 있다.
하나의 양태에서, 탭은 그 양면에 상부 및 하부 접착제들을 가지는 폴리에스테르 코어를 포함하는 부분 폭 복합 접착제 구조와 결합된 재료의 전체 층 또는 부분 층에 의해 형성될 수 있다. 이 부분 복합 접착제 구조는 상부 라미네이트를 하부 라미네이트에 결합하여 파지용 탭(gripping tab)을 형성합니다.
본 개시의 다른 양태들에서, 밀봉재의 상부 라미네이트는 파지용 탭을 형성하기 위해 밀봉 부재의 전체 폭으로 연장되지 않는다. 이를 위해, 여기에서 당김-탭 밀봉 부재들은 탭이 형성된 밀봉 부재의 이점들을 밀봉재의 주변부 내부에 완전히 형성된 큰 파지용 탭과 결합할 수 있지만, (상부 라미네이트의 부분 층들의 관점에서) 더 적은 재료로 이러한 기능을 달성할 수 있으며, 이러한 탭 구조가 미리 형성된 많은 상이한 유형의 하부 라미네이트 상에 형성되도록 허용한다. 부분적 상부 라미네이트 구조는, 몇몇 접근 방식들에서, 대략 30 내지 대략 100mm(다른 접근 방식들에서는, 대략 60 내지 대략 100mm)의 개구를 가진 용기들과 같은 크거나 넓은 입구의 용기들을 위해 구성된 밀봉재와 함께 사용하는 것이 유리하다. 이러한 밀봉재들은 38mm 또는 83mm 용기 개구들과 함께 사용될 수도 있으며, 또는 모든 크기의 용기들과 함께 사용될 수도 있다.
본 개시의 추가적인 양태들에서, 여기에서의 밀봉 부재들은 상부 라미네이트 부분 내에서 밀봉 부재의 주변부 또는 원주 내부에 완전히 형성된 당김 또는 파지 탭을 포함할 수 있으며, 밀봉 부재의 상부 표면은 상부 라미네이트 부분에 의해 부분적으로 형성되고 하부 라미네이트 부분에 의해 부분적으로 형성된다. 이 양태의 하나의 접근 방식에서, 밀봉 부재의 상부 표면은 상부 라미네이트의 작은 부분과 하부 라미네이트의 큰 부분에 의해 제공된다. 이 양태의 다른 접근 방식들에서, 하부 라미네이트는 전체 밀봉재의 상부 표면에서 노출된 하부 라미네이트의 대략 50% 내지 대략 75%(또는 그 이상)로 밀봉재의 상부 표면에서 부분적으로 노출된다. 이 양태의 밀봉재는 소비자가 (종래의 당김-탭 밀봉재에서와 같이) 탭을 사용하여 밀봉 부재를 제거할 수 있도록 하며 및/또는 소비자의 선호에 따라 푸시/풀 기능을 제공할 수 있도록 노출된 하부 라미네이트 부분을 뚫어서 밀봉 부재에 구멍을 낼 수 있도록 한다.
다양한 실시예들에서, 밀봉재(전체 또는 부분 층에 의해 형성됨)의 주변부 또는 원주 내부에 완전히 탭을 형성하는 본 개시의 밀봉재들은 또한 탭이 형성된 밀봉 부재가 2-피스 밀봉재와 라이너 조합으로 기능하도록 개선된 능력을 제공한다. 2-피스 밀봉재와 라이너 조합에서, 탭이 형성된 밀봉 부재는 그 상부 표면을 가로질러 라이너에 일시적으로 접착된다. 용기가 개방되고 캡 또는 마개가 제거된 후, 밀봉 부재는 용기 입구에 부착된 상태를 유지하며 라이너는 분리되어 용기의 캡 내에 남아 있다.
2-피스 밀봉재와 라이너 조립체들의 몇몇 종래 버전들에서, 밀봉 부재의 바닥 층은, 용기의 입구를 둘러싸는 림에 밀봉 부재의 외측 주변부를 접착시키기 위해, 유도 가열 또는 전도 가열과 같은 가열에 의해 활성화되는 열 밀봉 층이다. 2-피스 밀봉재와 라이너 조합에서, 밀봉 부재의 상부 표면은 분리 층에 의해 라이너의 하부 표면에 일시적으로 접착되며, 분리 층은 종종 중간 왁스 층과 같은 열-활성화 분리 층이다. 밀봉 부재를 용기에 접착시키기 위해 가열하는 중에, 열은 하부 열 밀봉 층을 활성화시킬 뿐만 아니라 밀봉 부재를 통해 위쪽으로 이동하여 밀봉 부재의 전체 표면에 걸쳐 중간 왁스를 용융시켜 밀봉 부재로부터 라이너를 분리시킨다. 종종, 용융된 왁스는 밀봉 부재로부터 라이너를 쉽게 분리할 수 있도록 라이너에 의해 흡수된다. 이해할 수 있는 바와 같이, 이 밀봉 부재와 라이너 조합이 적절하게 기능하기 위해서는, 중간 왁스 층이 밀봉 부재의 전체 표면에 걸쳐 용융될 필요가 있다. 왁스가 밀봉 상부 표면 전체에 걸쳐 균일하게 용융되지 않으면, 라이너가 하부 밀봉재 부분으로부터 제대로 분리되지 않을 수 있다.
밀봉 부재의 다양한 층들은 접착제의 코팅, 필름의 적용, 공압출, 및/또는 설명된 층의 시트를 형성하는 열 라미네이션 공정을 통해 조립된다. 압출 라미네이션이 사용될 수도 있다. 밀봉 부재의 생성된 라미네이트 시트는 용기 폐쇄 조립체 또는 탭이 형성된 밀봉 부재를 형성하기 위해 필요에 따라 적절한 크기의 디스크 또는 다른 형상으로 절단될 수 있다. 절단된 밀봉 부재는 캡 또는 다른 마개에 삽입되며 이는 결국 밀봉될 용기의 목에 적용된다. 나사 캡은 용기의 개방된 목에 나사 체결될 수 있으며, 이에 따라 용기의 개방된 목과 캡의 상부 사이에 밀봉 부재가 끼워진다. 밀봉 층은 압력 감지 접착제일 수 있으며, 용기에 마개를 부착시키는 힘은 접착제를 활성화시킬 수 있다.
예(examples)
열 공정을 사용하여 실험실에서 PET 용기에 대한 초기 프로토타입이 제작되었고 시험 설계가 개발되었다. 많은 프로토타입들이 실험실에서 유도 밀봉되었다. 밀봉재는 Mocon 패키지 무결성 분석기에서 시험했을 때 대략 30psi를 유지하는 것으로 나타났다. 샘플들은 물이 채워진 용기에 밀봉되었으며 냉동 및 해동되었다. 이들은 밀봉 파괴를 보여주지 않았다.
전술한 설명 및 첨부된 도면들에서 제시된 사항은 단지 예시로서 제공된 것이며 제한으로서 제공된 것이 아니다. 특정 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 출원인이 기여한 더 넓은 양태들로부터 벗어남이 없이 변경 및 수정이 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 추구하는 실제 보호 범위는 종래 기술을 기반으로 한 적절한 관점에서 볼 때 다음의 청구항들에 정의되도록 의도된다.

Claims (24)

  1. 용기 개구를 둘러싸는 림(rim)에 밀봉하기 위한 탭이 형성된 밀봉 부재(tabbed sealing member)로서, 상기 밀봉 부재는:
    하부 라미네이트 부분에 부분적으로 접착되어 파지용 탭(gripping tab)을 형성하는 상부 라미네이트 부분을 포함하는 다층 라미네이트(multi-layer laminate)를 포함하며,
    상기 파지용 탭은 상기 용기 개구로부터 상기 밀봉 부재를 제거하도록 구성되고,
    상기 하부 라미네이트 부분은 상기 파지용 탭 아래에 위치하며, 상기 용기의 림에 접착하기 위한 적어도 열 밀봉 층(heat seal layer)을 포함하고,
    상기 상부 라미네이트 부분은 상기 하부 라미네이트 부분의 열 밀봉 층에 열을 제공하기 위한 유도 가열 층(induction heating layer)을 포함하는, 탭이 형성된 밀봉 부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 라미네이트에 단열 층(insulating layer)을 더 포함하는, 탭이 형성된 밀봉 부재.
  3. 제1항에 있어서,
    폴리머 발포체 층과 폴리머 필름 층을 더 포함하는, 탭이 형성된 밀봉 부재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열 밀봉 층은 제1 접착 강도를 제공하는 제1 접착 부분과 제2 접착 강도를 가지는 제2 접착 부분을 포함하며, 상기 제2 접착 강도는 상기 제1 접착 강도보다 더 큰, 탭이 형성된 밀봉 부재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하부 라미네이트 부분에는 금속 포일(metal foil)이 없는, 탭이 형성된 밀봉 부재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하부 라미네이트 부분의 적어도 일부는 투명, 반투명, 및 이들의 조합 중 하나인, 탭이 형성된 밀봉 부재.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하부 라미네이트의 적어도 일부는 상기 탭이 형성된 밀봉 부재가 용기로부터 제거될 때 주둥이(pour spout)를 형성하기 위해 용기에 남도록 구성되는, 탭이 형성된 밀봉 부재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 상부 라미네이트 부분 위에 배치된 라이너 부분(liner portion)을 더 포함하며, 상기 라이너 부분은 상기 상부 라미네이트 부분으로부터 분리될 수 있는, 탭이 형성된 밀봉 부재.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하부 라미네이트 부분은 SiOx, AlOx, EVOH, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 장벽 필름(barrier film)을 더 포함하는, 탭이 형성된 밀봉 부재.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 하부 라미네이트 부분은 상기 열 밀봉 층과 선택적인 탭 층(tab layer)으로 이루어지는, 탭이 형성된 밀봉 부재.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하부 라미네이트 부분은 지지 층을 더 포함하는, 탭이 형성된 밀봉 부재.
  12. 탭이 형성된 밀봉 부재를 형성하기 위한 라미네이트로서, 상기 라미네이트는:
    하부 라미네이트 부분에 부분적으로 접착되어 상기 라미네이트가 상기 밀봉 부재로 형성될 때 파지용 탭을 형성하도록 구성된 상부 라미네이트 부분;을 포함하며,
    상기 하부 라미네이트 부분은 상기 상부 라미네이트 부분 아래에 위치하며, 용기의 림에 접착하기 위한 적어도 열 밀봉 층을 포함하고,
    상기 상부 라미네이트는 상기 하부 라미네이트 부분의 열 밀봉 층에 열을 제공하기 위한 유도 가열 층을 포함하는, 라미네이트.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 상부 라미네이트 부분은 단열 층을 더 포함하는, 라미네이트.
  14. 제12항에 있어서,
    폴리머 발포체 층과 폴리머 필름 층을 더 포함하는, 라미네이트.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 열 밀봉 층은 제1 접착 강도를 제공하는 제1 접착 부분과 제2 접착 강도를 제공하는 제2 접착 부분을 포함하며, 상기 제2 접착 강도는 상기 제1 접착 강도보다 더 큰, 라미네이트.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 하부 라미네이트 부분에는 금속 포일이 없는, 라미네이트.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 하부 라미네이트 부분의 적어도 일부는 투명, 반투명, 및 이들의 조합 중 하나인, 라미네이트.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 상부 라미네이트 부분 위에 배치된 라이너 부분(liner portion)을 더 포함하며, 상기 라이너 부분은 상기 상부 라미네이트 부분으로부터 분리될 수 있는, 라미네이트.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 하부 라미네이트 부분은 SiOx, AlOx, EVOH, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 장벽 필름(barrier film)을 더 포함하는, 라미네이트.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 하부 라미네이트 부분은 상기 열 밀봉 층과 선택적인 탭 층(tab layer)으로 이루어지는, 라미네이트.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 하부 라미네이트 부분은 지지 층을 더 포함하는, 라미네이트.
  22. 탭이 형성된 밀봉 부재 시스템으로서:
    안착 영역(land area)을 가지는 용기;
    하부 라미네이트 부분에 부분적으로 접착되어 파지용 탭을 형성하는 상부 라미네이트 부분을 포함하는 다층 라미네이트;를 포함하며,
    상기 파지용 탭은 상기 용기의 안착 영역으로부터 상기 밀봉 부재를 제거하도록 구성되고,
    상기 하부 라미네이트 부분은 상기 파지용 탭 아래에 위치하며, 상기 용기의 안착 영역에 접착하기 위한 적어도 열 밀봉 층(heat seal layer)을 포함하고,
    상기 상부 라미네이트 부분은 상기 하부 라미네이트 부분의 열 밀봉 층에 열을 제공하기 위한 유도 가열 층을 포함하는, 탭이 형성된 밀봉 부재 시스템.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 하부 라미네이트 부분에는 금속 포일이 없는, 탭이 형성된 밀봉 부재 시스템.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 열 밀봉 층은 다수의 접착 부분들을 포함하며, 제1 접착 부분은 설치될 때 상기 용기의 림에 제1 접착 강도를 제공하도록 구성되고, 제2 접착 부분은 설치될 때 상기 용기의 림에 제2 접착 강도를 제공하도록 구성되며, 상기 열 밀봉 층의 차등 박리(differential peel)를 제공하기 위해 상기 제2 접착 강도는 상기 제1 접착 강도보다 더 큰, 탭이 형성된 밀봉 부재 시스템.
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