TW201914920A - 可重新閉合重疊密封封裝 - Google Patents
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Abstract
本揭示係關於一種可重新閉合封裝,其包括一前壁、一後壁及一上封閉件。在所述上封閉件處,按一第一黏合強度將所述後壁之一表面之至少一部分密封至所述前壁之一外表面。根據實施例,在遠離所述前壁之一方向上向所述後壁施加大於所述第一黏合強度之一力可操作以分離所述後壁之一表面之所述部分與所述前壁之所述外表面。之後,返回所述後壁之所述表面之所述部分且在所述前壁之方向上對所述後壁施加一力可操作以將所述後壁之所述內表面之所述部分重新密封至所述前壁之所述外表面。
Description
本揭示係關於封裝製品。更特定言之,本揭示係關於可重新密封封裝製品及包含黏合劑之可重新密封封裝製品。
便利性係食品封裝行業中之發展趨勢,消費者正在尋找可易於處理及使用之封裝。封裝之可重新閉合性不僅為消費者提供便利,而且亦提供了封裝產品之更長保質期,而無需將內容物轉移至單獨之重新閉合封裝中,諸如帶拉鏈之塑膠袋或多件式剛性容器。習知重新閉合系統在可用性方面受到限制,且具有諸如額外製造步驟或較差可加工性之缺點。習知重新閉合封裝通常塗覆水基之丙烯酸樹脂,並且需要層壓、模切或其他二次加工步驟。基於苯乙烯類嵌段共聚物(styrenic block copolymer,SBC)之熱熔黏合劑消除了塗覆黏合劑所需之一些加工步驟,但難以加工並且可能給封裝帶來難聞之氣味。
因此,對於可重新閉合封裝存在一持續需求--亦即,具有重新閉合及重新打開功能性之封裝--具有改進之可加工性及實現流線型及有效製造之設計。進一步需要具有可重新閉合重疊密封件之封裝。進一步需要包含實現重新閉合及重新打開功能性之黏合劑組合物之食品封裝。
藉由本揭示之所述可重新閉合封裝之實施例滿足此等需求中之至少一者或多者。本揭示之所述封裝在結構上設計成具有可整合至封裝中之可重新閉合密封件。本揭示之封裝涉及之所述可重新閉合密封件係多功能的,且可被修改成適配多種封裝大小、形狀及類型。所述可重新閉合密封件亦可包含多層膜,且所述封裝之所述壁可整合至所述多層膜中。在一些實施例中,所述封裝設計另外可允許將適合用於食品封裝之黏合劑組合物整合至所述可重新閉合密封件中。
根據一或多個實施例,一種可重新閉合封裝包括一前壁、一後壁及一上封閉件在所述上封閉件處,按一第一黏合強度將所述後壁之一表面之至少一部分密封至所述前壁之一外表面。根據實施例,在遠離所述前壁之一方向上向所述後壁施加大於所述第一黏合強度之一力可操作以分離所述後壁之一表面之所述部分與所述前壁之所述外表面。此分離可曝露所述前壁之所述外表面上之一重新閉合區域。在一或多個實施例中,使所述後壁之所述表面之所述部分返回至與所述重新閉合區域接觸且在所述重新閉合區域之方向上對所述後壁施加一力可操作以按一第二黏合強度將所述後壁之所述表面之所述部分重新密封至所述前壁之所述外表面。
所描述實施例之額外特徵及優點將在隨後之實施方式中闡述,並且部分地對於熟習此項技術者而言將根據所述描述易於顯而易見,或者藉由實踐所描述之實施例而被認識到,包含隨後的實施方式、申請專利範圍以及附圖。
本揭示之實施例係關於可重新閉合封裝。本揭示之可重新閉合封裝包括前壁、後壁及上封閉件。上封閉件處包括後壁之表面之按第一黏合強度被密封至前壁之外表面之至少一部分。根據實施例,在遠離前壁之方向上向後壁施加大於第一黏合強度之力可操作以分離後壁之表面之部分與前壁之外表面。此分離可曝露前壁之外表面上之重新閉合區域。在一或多個實施例中,使後壁之表面之部分返回至與重新閉合區域接觸且在重新閉合區域之方向上對後壁施加力可操作以按第二黏合強度將後壁之表面之部分重新密封至前壁之外表面。
如本文所用,「密封件」指代兩個或多於兩個直接或間接接觸之物品的封閉件,其足夠緊密以防止不需要的材料藉由接觸點或接觸表面。密封件本質上可以係機械的或化學的。舉例而言,機械密封可以由兩個剛性表面組成,此兩個剛性表面以此方式互鎖以防止表面的移動及表面之間的移動,諸如拉鏈、扣合蓋或類似裝置。化學密封的實例包含焊料、焊縫、黏合劑或類似物質,其使用溫度、壓力或其組合來引入防止兩個或更多個物品移動的化學組合物。密封件涵蓋接觸的物品、表面或接觸點,以及可能在表面或接觸點處的任何其他材料。因此,舉例而言,兩片金屬之間的焊料之密封件包含所述兩片金屬直接或間接接觸之接點或區域及所述接點中之熔填金屬。密封件的緊密型可能會有所不同;考慮封閉密封、防水密封、液密密封、氣密密封、防濕氣密封或防乾氣密封。
類似地,如在本揭示中使用,當兩個或更多個物品之間的直接或間接接觸表面係密封件的一部分時,可以說所述物品被「密封」在一起。在一些情況下,密封可能係表面物品之間的化學或機械相互作用的結果。舉例而言,意欲係說明性的而非限制性的,如果兩個物體呈黏附接觸,並且在接觸表面處存在密封,那麼可以說此兩個物體被密封在一起。如本文所使用,“重疊密封件”指代封裝製品中之封裝之一個表面在所述一個表面與封裝之另一表面密封之前所述另一表面上方之密封件。在此項技術中,一些重疊密封件亦可被稱作摺疊密封件、重疊密封件、鰭片密封件、突片密封件或類似之類似術語。
如本文所用,術語「接觸」可以意謂直接接觸或間接接觸。直接接觸指代在沒有介入材料之情況下之接觸,且間接接觸指代藉由一種或多種介入材料的接觸。直接接觸之物品互相觸碰。間接接觸之物品彼此不觸碰,但與介入材料或一系列介入材料觸碰,其中介入材料或一系列介入材料中之至少一種與另一種觸碰。接觸之物品可以剛性或非剛性接合。接觸指代使兩個物品直接或間接接觸。可以說直接接觸之物品彼此直接接觸。可以說間接接觸之物品彼此間接接觸。應理解,在一些實施例中,當兩個物品彼此「接觸」時,其彼此直接接觸。
術語「聚合物」指代藉由聚合相同或不同類型之單體製備之聚合化合物。通用術語聚合物因此包括術語「均聚物」,其通常用於指僅由一種類型之單體製備之聚合物;以及「共聚物」,其指代由兩種或更多種不同單體製備之聚合物。術語「嵌段共聚物」指代包括兩個或更多個化學上不同之區域或區段(稱為「嵌段」)之聚合物。在一些實施例中,此等嵌段可以以線性方式接合,亦即,包括端對端接合之化學差異化單元的聚合物。如本文所用之「無規共聚物」包括兩種或更多種聚合物,其中每種聚合物可包括沿共聚物鏈骨架之單個單元或複數個連續的重複單元。即使沿共聚物鏈骨架之一些單元作為單個單元存在,此等在本文中亦稱為聚合物。
「聚乙烯」或「基於乙烯之聚合物」應意指包括大於50重量%之衍生自乙烯單體之單元的聚合物。此包含聚乙烯均聚物或共聚物(意指衍生自兩種或更多種共聚單體之單元)。此項技術中已知之常見聚乙烯形式包含低密度聚乙烯(LDPE);線性低密度聚乙烯(LLDPE);超低密度聚乙烯(ULDPE);極低密度聚乙烯(VLDPE);單部位催化之線性低密度聚乙烯,包含線性及實質上線性之低密度樹脂(m-LLDPE);中密度聚乙烯(MDPE);及高密度聚乙烯(HDPE)。如本文所用,「乙烯/α-烯烴無規共聚物」係包括大於50重量%之衍生自乙烯單體之單元的無規共聚物。
術語「LDPE」亦可以稱為「高壓乙烯聚合物」或「高度支化之聚乙烯」,並且定義為意指聚合物在高壓釜或管式反應器中在高於14,500 psi(100 MPa)之壓力下藉由使用自由基引發劑部分或完全均聚或共聚,所述自由基引發劑諸如過氧化物(參見例如US 4,599,392,其藉由引用併入本文)。LDPE樹脂之密度通常在0.916至0.935克/厘米範圍內。
術語「LLDPE」包含使用齊格勒-納他催化劑體系製備之樹脂以及使用單部位催化劑製備之樹脂,包含但不限於雙茂金屬催化劑(有時稱為「m-LLDPE」)及受限幾何催化劑,以及使用後茂金屬、分子催化劑製備之樹脂。LLDPE包含線性、實質上線性或非均相聚乙烯共聚物或均聚物。LLDPE含有比LDPE少之長鏈支化,並且包含實質上線性之乙烯聚合物,其在美國專利5,272,236、美國專利5,278,272、美國專利5,582,923及美國專利5,733,155中進一步定義;均勻支化之線性乙烯聚合物組合物,諸如美國專利第3,645,992號中之彼等者;非均相支化之乙烯聚合物,諸如根據美國專利第4,076,698號中揭示之方法製備之彼等者;及/或其摻合物(諸如US 3,914,342或US 5,854,045中揭示的彼等者)。LLDPE樹脂可以使用此項技術中已知之任何類型之反應器或反應器組態藉由氣相、溶液相或淤漿聚合或其任何組合製備。
術語「MDPE」指代密度為0.926至0.935 g/cc之聚乙烯。「MDPE」通常使用鉻或齊格勒-納他催化劑或使用單部位催化劑製備,包含但不限於雙茂金屬催化劑及受限幾何催化劑。
術語「HDPE」指代密度大於約0.935 g/cc之聚乙烯,其通常用齊格勒-納他催化劑、鉻催化劑或單部位催化劑製備,包含但不限於雙茂金屬催化劑及受限幾何催化劑。
術語「ULDPE」指代密度為0.880至0.912 g/cc之聚乙烯,其通常用齊格勒-納他催化劑、單部位催化劑製備,包含但不限於雙茂金屬催化劑及受限幾何催化劑,以及後茂金屬、分子催化劑。本文所用之術語「基於丙烯之聚合物」指代包括聚合形式的聚合物,指代包括大於50重量%之衍生自丙烯單體之單元的聚合物。此包含丙烯均聚物、無規共聚物聚丙烯、抗沖共聚物聚丙烯、丙烯/α-烯烴共聚物及丙烯/α-烯烴共聚物。此等聚丙烯材料通常係此項技術中已知之。
如本文所用,術語「苯乙烯類嵌段共聚物」指代由苯乙烯單體及至少一種其他共聚單體之聚合製備的嵌段共聚物。另外,如本文所用,聚合物之分子量分佈(Molecular Weight Distribution,MWD)定義為商Mw/Mn,其中Mw係聚合物之重均分子量,且Mn係聚合物的數均分子量。雖然本文所用之熔體指數(I2
)係藉由ASTM D1238在190℃之溫度及2.16 kg之負荷下量測之聚合物的熔體流動速率之量度。
參考圖1A及1B,圖1A表示閉合位置中之可重新閉合封裝100。在一或多個實施例中,在遠離前壁110之方向上向後壁120施加大於第一黏合強度之力可操作以分離後壁120之表面之部分與前壁110之外表面112。在此分離之後,可重新閉合封裝100可在如圖1B中所示出之打開位置中。
仍參考圖1A及1B,在一些實施例中,可重新閉合封裝100包括前壁110、後壁120及上封閉件130,在所述上封閉件處按第一黏合強度將後壁120之表面之至少一部分密封至前壁110之外表面112。前壁110具有高度、寬度、內表面、外表面112及界定於內表面與外表面112之間的厚度。後壁120具有高度、寬度、內表面122、外表面124及界定於內表面122與外表面124之間的厚度。後壁120可視情況包括自後壁120之頂部邊緣延伸之突片170。在一或多個實施例中,突片170可包括黏合劑。在另其他實施例中,突片170可與前壁110之外表面112黏附接觸。在圖2B中示出之一個實施例中,突片170係矩形形狀的。在其他實施例中,涵蓋三角形、梯形、彎曲、卵形、圓形、半圓形、凸緣或類似形狀之突片170。在一或多個實施例中,突片170具有與後壁120實質上相同之寬度。在其他實施例中,突片170比後壁120更窄或更寬。在一些實施例中,突片170包含多個延伸邊緣,所述邊緣可以或可以不參與上封閉件130處之前壁110與後壁120之間的密封。
前壁110及後壁120可彼此大體上平行,或它們可彼此成角度地安置。前壁110與後壁120可具有類似尺寸或不同尺寸。在一或多個實施例中,前壁110及後壁120可沿任一側或兩側縱向密封。在其他實施例中,前壁110與後壁120可藉由一或多個側壁接合。類似地,在其他實施例中,可以橫越與上封閉件130相對之底部處之寬度密封前壁110及後壁120。在其他實施例中,前壁110與後壁120可以藉由底壁接合,所述底壁耦接至前壁110及後壁120之與上封閉件130相對之末端。
在一或多個實施例中,可重新閉合封裝100之前壁110及後壁120可包括剛性材料,諸如,作為非限制性實例,卡紙板。在其他實施例中,可重新閉合封裝100前壁110、後壁120或兩者可包括諸如可撓性膜之可撓性材料。在其他實施例中,前壁110及後壁120可包括包括聚乙烯之可撓性材料,諸如HDPE、MDPE、LDPE、LLDPE、VLDPE或其組合。在一或多個實施例中,可重新閉合封裝100之前壁110,後壁120或兩者可包括聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、其他聚酯、聚丙烯、其他聚烯烴、聚氯乙烯或其他熱塑性聚合物、或甚至其組合。在一或多個實施例中,前壁110、後壁120或兩者可包括如本文所描述之重新閉合膜。
在一或多個實施例中,在上封閉件130處,可以第一黏合強度將後壁120之至少一部分表面密封至前壁110之外表面112。在一或多個實施例中,上封閉件130可包含安置於後壁120之表面及前壁110之外表面112之間的黏合劑組合物。在一或多個實施例中,黏合劑可包含隨後在本揭示中描述之任何組合物。在一或多個實施例中,在遠離前壁110之方向上向後壁120施加大於第一黏合強度之力可操作以分離後壁120之表面之部分與前壁110之外表面112。在一或多個實施例中,可大體上垂直於前壁110之外表面112而施加力。
在一或多個實施例中,第一黏合強度可小於或等於40 N/吋(N/吋)。在一或多個實施例中,第一黏合強度表示後壁120之表面之部分至前所有110之外表面112之總體黏合強度。在一或多個實施例中,在至少150℃之熱封溫度下熱封之後,第一黏合強度可小於或等於37 N/吋、小於或等於35 N/吋或甚至小於或等於30 N/吋。可根據本文所描述之剝離強度測試方法而判定第一黏合強度。在一些實施例中,在130℃之熱封溫度下熱封之後,可重新閉合封裝100可具有自25 N/吋至40 N/吋、自25 N/吋至37 N/吋、自25 N/吋至35 N/吋、自27 N/吋至40 N/吋、自27 N/吋至37 N/吋、自27 N/吋至35 N/吋、自30 N/吋至40 N/吋、自30 N/吋至37 N/吋或自30 N/吋至35 N/吋的第一黏合強度。在遠離前壁110之方向上向後壁120施加大於第一黏合強度之力可以可操作以分離後壁120之表面122之部分與前壁110之外表面112。大於第一黏合強度之此力亦可在本文中被稱作初始打開力。
參考圖1B,在一或多個實施例中,當施加大於第一黏合強度之力時,後壁120可與前壁110分離,且曝露前壁110之外表面112上的重新閉合區域160。在一或多個實施例中,後壁120與前壁110之分離可曝露前壁110之外表面112及後壁120之表面上的重新閉合區域160。在其他實施例中,後壁120可包括突片170。在上封閉件130包括突片170之表面之一部分的實施例中,後壁120之表面122與前壁110之外表面112之部分之分離可以曝露突片170上的重新閉合區域160。
在一或多個實施例中,將後壁120之表面122的一部分返回至與重新閉合區域160接觸且在重新閉合區域160之方向上對後壁120施加力可以可操作以按第二黏合強度將後壁120之表面122之部分重新密封至前壁110之外表面112。如本文所使用,術語「重新閉合」指代施加此力以重新密封封裝100。
在一或多個實施例中,在按第二黏合強度將後壁120之表面122之分離部分重新密封至前壁110之外表面112之後,在前壁110之方向上向後壁120施加大於第二黏合強度之力可以可操作以將後壁120之表面之至少一部分與前壁110之外表面112分離,由此重新打開封裝100。如本文所使用,術語「重新打開」指代施加大於第二黏合強度之此力。
在一或多個實施例中,返回後壁120之表面122之一部分且施加力以重新密封可使可重新閉合封裝100自如圖1B中所示出的打開狀態轉換至閉合狀態,如圖1A中所說明。藉由使後壁120之表面的部分返回至與重新閉合區域160接觸且在重新閉合區域160之方向上對後壁120施加力來使可重新閉合封裝100自打開狀態轉換至閉合狀態且接著藉由在遠離前壁110之方向上向後壁120施加力來使可重新閉合封裝100自閉合狀態轉換至打開狀態被稱為一個重新閉合及重新打開循環。
在一些實施例中,在150℃之熱封溫度下熱封後,首先打開且在經歷至少4個重新閉合及重新打開循環之後,黏合劑組合物可展現出大於或等於2.0 N/吋的重新閉合剝離黏合力。在一些實施例中,在150℃之熱封溫度下熱封後,首先打開且在經歷至少4個重新閉合及重新打開循環之後,黏合劑組合物可展現出大於或等於2.5 N/吋、大於或等於3.0 N/吋或甚至大於3.5 N/吋的重新閉合剝離黏合力。在一些實施例中,在150℃之熱封溫度下熱封後,首先打開且在經歷至少4個重新閉合及重新打開循環之後,黏合劑組合物可展現出自2.0 N/吋至10.0 N/吋、自2.0 N/吋至7.0 N/吋、自2.0 N/吋至5.0 N/吋、自2.5 N/吋至10.0 N/吋、自2.5 N/吋至7.0 N/吋或自2.5 N/吋至5.0 N/吋之重新閉合剝離黏合力。
在一或多個實施例中,前壁110,後壁120、上封閉件130或其組合可包含重新閉合膜。在其他實施例中,上封閉件130可包含安置於後壁120之表面與前壁110之外表面112之間的重新閉合膜條帶。如在本揭示中使用,重新閉合膜可以係包括至少三層之多層膜:A層,B層及C層。層A可以係密封劑層,層B可以係重新閉合層且可以包含本文中所描述之組合物,且層C可以包含載體材料,諸如聚烯烴或其他載體材料或密封劑層。參考圖2,層B靠近層A而定位,層B之頂部面部表面222與層A之底部面部表面214黏附接觸。層C之頂部面部表面232與層B之底部面部表面224黏附接觸。
在一或多個實施例中,層B之黏合劑包括乙烯/α烯烴無規共聚物、苯乙烯類嵌段共聚物、增黏劑及油。層B之黏合劑組合物亦可向重新閉合膜或可重新閉合封裝提供重新閉合及重新打開功能性。另外,黏合劑組合物係安全之且適用於食品封裝應用。舉例而言,一些習知之重新閉合膜可包含具有高於50重量百分比之苯乙烯嵌段共聚物之高濃度的組合物。具有大於50重量%之苯乙烯嵌段共聚物之材料已知會影響此等材料中封裝之食品的氣味及味道。本揭示之黏合劑組合物相比於習知重新閉合膜包含濃度降低的苯乙烯類嵌段共聚物。因此,本揭示之黏合劑組合物以及以此製成之多層膜及封裝可向食品封裝膜提供可重新閉合性,而不改變膜中封裝之食品之氣味或味道。
組合物之乙烯/α-烯烴無規共聚物可以係乙烯共聚單體及至少一種α-烯烴共聚單體(亦即α-烯烴共聚單體)之共聚物。適合之α烯烴共聚單體可包含彼等含有3至20個碳原子的共聚單體(C3
-C20
α烯烴)。在一些實施例中,α烯烴共聚單體可以係C3
-C20
α烯烴、C3
-C12
α烯烴、C3
-C10
α烯烴、C3
-C8
α烯烴、C4
-C20
α烯烴、C4
-C12
α烯烴、C4
-C10
α烯烴或C4
-C8
α烯烴之共聚單體。在一個或多個實施例中,乙烯/α-烯烴無規共聚物可以係乙烯共聚單體及一種或多種選自丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯及1-二十碳烯之共聚單體的共聚物。在一個或多個實施例中,乙烯/α-烯烴無規共聚物可以係乙烯共聚單體及1-己烯共聚單體之共聚物。在一個或多個實施例中,乙烯/α-烯烴無規共聚物可以係乙烯/辛烯共聚物,其可以由乙烯共聚單體及辛烯共聚單體製成。
乙烯/α-烯烴無規共聚物中乙烯單體單元之重量百分比在一個或多個實施例中可以大於50重量%,或在其他實施例中大於或等於55重量%,或在又其他實施例中大於或等於60重量%,或者在又其他實施例中大於或等於65重量%。在一些實施例中,乙烯/α-烯烴無規共聚物可包含大於50重量%至70重量%、大於50重量%至65重量%、大於50重量%至60重量%、55重量%至70重量%、55重量%至65重量%、55重量%至60重量%、60重量%至70重量%、60重量%至65重量%或65重量%至70重量%之乙烯單體單元。相反地,第一聚乙烯樹脂中α-烯烴共聚單體之重量百分比在一個或多個實施例中可小於50重量%,或在其他實施例中小於或等於45重量%,或在又其他實施例中小於或等於40重量%,或者在又其他實施例中小於或等於35重量%。
乙烯/α-烯烴無規共聚物之密度可小於或等於0.890克/立方厘米(g/cm3
)。在一些實施例中,乙烯/α-烯烴無規共聚物之密度可以小於或等於0.880 g/cm3
,或甚至小於0.87 g/cm3
。根據ASTM D792量測乙烯/α-烯烴無規共聚物之密度。在一個或多個實施例中,乙烯/α-烯烴無規共聚物之密度可以為0.850 g/cm3
至0.890 g/cm3
。在一個或多個實施例中,乙烯/α-烯烴無規共聚物可以具有0.850 g/cm3
至0.880 g/cm3
、0.850 g/cm3
至0.870 g/cm3
、0.860 g/cm3
至0.890 g/cm3
或0.860 g/cm3
至0.880 g/cm3
之密度。
乙烯/α-烯烴無規共聚物可具有小於或等於100攝氏度(℃)之熔點。舉例而言,在一些實施例中,乙烯/α-烯烴無規共聚物可具有小於或等於95℃,小於或等於90℃,小於或等於80℃,或甚至小於或等於75℃之熔點。在一些實施例中,乙烯/α-烯烴無規共聚物可具有大於室溫之熔點,諸如大於或等於30℃或甚至大於或等於40℃。在一些實施例中,乙烯/α-烯烴無規共聚物可具有30℃至100℃、30℃至95℃、30℃至90℃、30℃至80℃、30℃至75℃、40℃至100℃、40℃至95℃、40℃至90℃、40℃至80℃或40℃至75℃之熔點。
乙烯/α-烯烴無規共聚物可具有熔體指數(I2
),其根據ASTM D1238在190℃及2.16 kg負荷下量測,為0.2克/10分鐘(g/10 min)至8.0克/10分鐘、0.2克/10分鐘至5.0克/10分鐘、0.2克/10分鐘至3.0克/10分鐘、0.2克/10分鐘至1.5克/10分鐘、0.2克/10分鐘至1.0克/10分鐘、0.5克/10分鐘至8.0克/10分鐘,0.5克/10分鐘至5.0克/10分鐘、0.5克/10分鐘至3.0克/10分鐘、0.5克/10分鐘至1.5克/10分鐘、0.5克/10分鐘至1.0克/10分鐘、1.0克/10分鐘至8.0克/10分鐘、1.0克/10分鐘至5.0克/10分鐘、1.0克/10分鐘至3.0克/10分鐘或3.0克/10分鐘至8.0克/10分鐘。在一個或多個實施例中,乙烯/α-烯烴無規共聚物之熔體指數(I2
)可以為0.2克/10分鐘至8.0克/10分鐘。在一個或多個其他實施例中,乙烯/α-烯烴無規共聚物之熔體指數(I2
)可為0.5克/10分鐘至1.5克/10分鐘。
乙烯/α-烯烴無規共聚物之分子量分佈(MWD或Mw/Mn)可以為1.0至3.5、1.0至3.0、1.0至2.5、1.0至2.2、1.0至2.0、1.3至3.5、1.3至3.0、1.3至2.5、1.3至2.2、1.3至2.0、1.7至3.5、1.7至3.0、1.7至2.5、1.7至2.2或1.7至2.0。在一個或多個實施例中,乙烯/α-烯烴無規共聚物之MWD可以為1.0至3.5。Mw係重均分子量,Mn係數均分子量,兩者均可藉由凝膠滲透層析法(GPC)量測。
乙烯/α-烯烴無規共聚物之動態熔體黏度可以使用動態機械分光術(DMS)量測,其在本揭示中隨後描述。在一些實施例中,乙烯/α-烯烴無規共聚物可具有在0.1弧度/秒下之動態熔體黏度與在100弧度/秒下之動態熔體黏度在110℃之溫度下小於或等於20之比率,由DMS判定。在一些實施例中,乙烯/α-烯烴無規共聚物可具有在0.1弧度/秒下之動態熔體黏度與在100弧度/秒下之動態熔體黏度在130℃之溫度下小於或等於15的比率,由DMS判定。在一些實施例中,乙烯/α-烯烴無規共聚物可具有在0.1弧度/秒下之動態熔體黏度與在100弧度/秒下之動態熔體黏度在150℃之溫度下小於或等於10的比率,由DMS判定。
乙烯/α-烯烴無規共聚物可藉由氣相、溶液相或淤漿聚合方法或其任何組合,使用此項技術中已知之任何類型之反應器或反應器組態,例如流化床氣相反應器,環管反應器,連續攪拌槽反應器,並聯、串聯之間歇反應器或其任何組合製備。在一些實施例中,使用氣相或淤漿相反應器。在一些實施例中,乙烯/α-烯烴無規共聚物以氣相或淤漿法製備,諸如美國專利號8,497,330中所述之方法,所述專利全文以引用之方式併入本文。乙烯/α-烯烴無規共聚物亦可以藉由高壓自由基聚合方法製備。藉由高壓自由基聚合製備乙烯/α-烯烴無規共聚物之方法可以在U.S.2004/0054097中找到,其全部內容藉由引用併入本文,並且可以在高壓釜或管式反應器以及其任何組合中進行。在存在齊格勒-納他催化劑之情況下,乙烯單體及一種或多種α-烯烴共聚單體之溶液聚合的細節及實例揭示於美國專利號4,076,698及5,844,045中,其全部內容藉由引用併入本文。用於製備本文所描述之乙烯/α-烯烴無規共聚物之催化劑可包含齊格勒-納他、茂金屬、受限幾何、單部位催化劑或鉻基催化劑。
例示性之適合之乙烯/α-烯烴無規共聚物可包含但不限於AFFINITYTM
EG 8100乙烯/α-烯烴無規共聚物及ENGAGETM
8842乙烯/α-烯烴共聚物,由密歇根州米德蘭市的陶氏化學公司(The Dow Chemical Company)提供。
壓敏黏合劑組合物可包含30重量%至65重量%之乙烯/α-烯烴無規共聚物。舉例而言,在一些實施例中,黏合劑組合物可包含30重量%至55重量%、33重量%至65重量%或33重量%至55重量%之乙烯/α-烯烴無規共聚物。
如前所述,黏合劑組合物包含苯乙烯類嵌段共聚物。苯乙烯類嵌段共聚物含有大於1重量%至小於50重量%之苯乙烯。在一些實施例中,苯乙烯類嵌段共聚物可包含10重量%之苯乙烯至小於50重量%之苯乙烯。苯乙烯單體可以係苯乙烯或苯乙烯衍生物,諸如α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、3,5-二乙基苯乙烯、2-乙基-4-芐基苯乙烯、4-苯基苯乙烯或其混合物。在一個實施例中,苯乙烯單體係苯乙烯。預期適合與苯乙烯聚合之各種烯烴或二烯烴(二烯)共聚單體。烯烴共聚單體可包括C3
-C20
α烯烴。二烯烴共聚單體可包含各種C4
-C20
烯烴,諸如1,3-丁二烯、1,3-環己二烯、異戊二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-乙基-1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-戊二烯,3-甲基-1,3-戊二烯、4-甲基-1,3-戊二烯及2,4-己二烯,或其組合。
適合之苯乙烯類嵌段共聚物之實例可包含但不限於苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-異丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS),以及其混合物。苯乙烯類嵌段共聚物之實例可包含但不限於可以商品名「KRATON」商購之材料,諸如KRATON D1161、KRATON D1118、KRATON G1657等,可自德克薩斯州休斯頓之Kraton公司獲得或可以商品名「Vector」商購之材料,諸如4113A、4114A、4213A等,可自德克薩斯州休斯頓的Dexco Polymers獲得。
苯乙烯類嵌段共聚物包含小於50重量%之苯乙烯。舉例而言,在一些實施例中,苯乙烯類嵌段聚合物可包含小於或等於45重量%、小於或等於40重量%、小於或等於35重量%、小於或等於30重量%或甚至小於或等於25重量%之苯乙烯。在一些實施例中,苯乙烯類嵌段共聚物可具有大於或等於1重量%至小於50重量%之苯乙烯。在其他實施例中,苯乙烯類嵌段共聚物可具有5重量%至小於50重量%、10重量%至小於50重量%、15重量%至小於50重量%、20重量%至小於50重量%、1重量%至45重量%、1重量%至40重量%、1重量%至35重量%、1重量%至30重量%、1重量%至25重量%、5重量%至小於50重量%、5重量%至45重量%、5重量%至40重量%、5重量%至35重量%、5重量%至30重量%、5重量%至25重量%、10重量%至小於50重量%、10重量%至45重量%、10重量%至40重量%、10重量%至35重量%,10重量%至30重量%、10重量%至25重量%、15重量%至小於50重量%、15重量%至45重量%、15重量%至40重量%、15重量%至35重量%、15重量%至30重量%或15重量%至25重量%之苯乙烯。在一些實施例中,包含小於50重量%之苯乙烯之苯乙烯類嵌段共聚物可包含足以與增黏劑相互作用之量之非苯乙烯類共聚物。在一些實施例中,苯乙烯類嵌段共聚物可以係SIS,並且苯乙烯類嵌段共聚物可以包含15重量%至25重量%之苯乙烯。在其他實施例中,苯乙烯類嵌段共聚物可以係SIS並且可以包含20重量%至25重量%之苯乙烯。
按組合物之總重量計,本文揭示之組合物可包含10重量%至35重量%之苯乙烯類嵌段共聚物。舉例而言,在一些實施例中,按組合物之總重量計,組合物可包含10重量%至30重量%之苯乙烯類嵌段共聚物。
與不含增黏劑之組合物相比,增黏劑可以係添加至本文揭示之組合物中之樹脂,以降低組合物之模量且增加表面黏附性。在一些實施例中,增黏劑可以係烴增黏劑。增黏劑可包含但不限於非氫化脂族C5
(五個碳原子)樹脂、氫化脂族C5
樹脂、芳族改性C5
樹脂、萜烯樹脂、氫化C9
樹脂,或其組合。在一些實施例中,增黏劑可選自非氫化脂族C5
樹脂及氫化脂族C5
樹脂之群組。在一些實施例中,組合物可包含複數種增黏劑。
在一些實施例中,增黏劑可具有0.92 g/cm3
至1.06 g/cm3
之密度。增黏劑之環球軟化溫度可以表現為80℃至140℃、85℃至130℃、90℃至120℃、90℃至110℃或91℃至100℃。環球軟化溫度可根據ASTM E 28量測。在一些實施例中,增黏劑可以在175℃下表現出小於1000帕斯卡秒(Pa-s)之熔體黏度。舉例而言,在其他實施例中,增黏劑可以在175℃下表現出小於或等於500 Pa-s、小於或等於200 Pa-s、小於或等於100 Pa-s或甚至小於或等於50 Pa-s之熔體黏度。此外,在一些實施例中,增黏劑可以在175℃下表現出大於或等於1 Pa-s或大於或等於5 Pa-s之熔體黏度。在一些實施例中,增黏劑可以在175℃下表現出1 Pa-s至小於100 Pa-s,或者小於50 Pa-s之熔體黏度。增黏劑之熔體黏度可使用動態機械分光術(DMS)測定。
用於「C5
增黏劑」之C5
樹脂可以自C5
原料,如戊烯及戊間二烯獲得。用於增黏劑之萜烯樹脂可以基於蘋烯及d-檸檬烯原料。適合之增黏劑之實例可包含但不限於以商品名PICCOTAC、REGALITE、REGALREZ及PICCOLYTE銷售之增黏劑,諸如可自Eastman Chemical Company獲得的PICCOTAC 1100、PICCOTAC 1095、REGALITE R1090及REGALREZ 11126,及來自PINOVA之PICCOLYTE F-105。
本文揭示之組合物可包含20重量%至40重量%之增黏劑。在一些實施例中,按組合物之總重量計,組合物可具有20重量%至35重量%、20重量%至30重量%、25重量%至40重量%、25重量%至35重量%或25重量%至30重量%之增黏劑。
如前所述,本文揭示之組合物亦可包含油。在一些實施例中,油可包含大於95莫耳%之脂族碳化合物。在一些實施例中,油可以表現出油之無定形部分之低於-70℃之玻璃化轉變溫度。在一些實施例中,油可以係礦物油。適合之油之實例可包含但不限於以商品名HYDROBRITE 550(索諾邦公司(Sonneborn))、PARALUX 6001(雪佛龍公司(Chevron))、KAYDOL(索諾邦公司)、BRITOL 50T(索諾邦公司)、CLARION 200(雪鐵戈石油公司(Citgo))、CLARION 500(雪鐵戈石油公司)或其組合銷售之礦物油。在一些實施例中,油可包括本文所描述之組合或兩種或更多種油。本文揭示之組合物可包含大於0重量%至8重量%之油。舉例而言,在一些實施例中,按組合物之總重量計,組合物可包含大於0重量%至7重量%、3重量%至8重量%、3重量%至7重量%、5重量%至8重量%或5重量%至7重量%之油。
本發明之組合物可任選包含一種或多種添加劑。適合之添加劑的實例可包含但不限於抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、顏料、黏度調節劑、抗黏連劑、脫模劑、填料、摩擦係數(COF)改性劑、感應加熱顆粒、氣味改性劑/吸收劑以及其任何組合。在一實施例中,組合物亦包括一種或多種另外之聚合物。另外之聚合物包含但不限於乙烯基聚合物及丙烯基聚合物。
在一些實施例中,本文揭示之組合物可包含30重量%至65重量%之乙烯/α-烯烴無規共聚物、10重量%至35重量%之苯乙烯類嵌段共聚物、20重量%至40重量%之增黏劑及大於0重量%至8重量%之油。在其他實施例中,組合物可包含33重量%至55重量%之乙烯/α-烯烴無規共聚物、10重量%至30重量%之苯乙烯類嵌段共聚物、25重量%至30重量%之增黏劑及5重量%至7重量%之油。
在一些實施例中,組合物可具有小於或等於0.930 g/cm3
,或小於或等於0.920 g/cm3
之總密度。在一些實施例中,組合物可具有0.880 g/cm3
至0.930 g/cm3
、0.880 g/cm3
至0.920 g/cm3
、0.890 g/cm3
至0.930 g/cm3
,或0.89 g/cm3
至0.92 g/cm3
之總密度。
在一些實施例中,組合物可表現出2克/10分鐘(g/10 min)至15克/10分鐘之總熔體指數(I2
)。舉例而言,在一些實施例中,組合物可表現出2克/10分鐘至14克/10分鐘、2克/10分鐘至12克/10分鐘、2克/10分鐘至10克/10分鐘、3克/10分鐘至15克/10分鐘、3克/10分鐘至14克/10分鐘、3克/10分鐘至12克/10分鐘、3克/10分鐘至10克/10分鐘、5克/10分鐘至15克/10分鐘、5克/10分鐘至14克/10分鐘、5克/10分鐘至12克/10分鐘、5克/10分鐘至10克/10分鐘、7克/10分鐘至15克/10分鐘、7克/10分鐘至14克/10分鐘、7克/10分鐘至12克/10分鐘,或7克/10分鐘至10克/10分鐘之總熔體指數(I2
)。總熔體指數(I2
)根據ASTM D1238在190℃及2.16 kg負荷下測定。
可以使用動態機械分光術(DMS)在各種測試溫度及測試頻率下測定動態熔體黏度。使用DMS在190℃之溫度及1 Hz之頻率下量測,組合物可以表現出1,000 Pa-s至1,400 Pa-s之動態熔體黏度。使用DMS在150℃之溫度及1 Hz之頻率下量測,組合物可以表現出3,200 Pa-s至4,000 Pa-s之動態熔體黏度。使用DMS在130℃之溫度及1 Hz之頻率下量測,組合物可以表現出7,400 Pa-s至7,800 Pa-s之動態熔體黏度。使用DMS在110℃之溫度及1 Hz之頻率下量測,組合物可以表現出12,400 Pa-s至17,200 Pa-s之動態熔體黏度。
在一些實施例中,本文揭示之組合物可以表現出小於或等於100℃,小於或等於90℃,或甚至小於或等於80℃之熔融溫度。在一些實施例中,組合物之熔融溫度可以表現為60℃至100℃、60℃至90℃、60℃至80℃、70℃至100℃,或者70℃至90℃。在一些實施例中,組合物可以在高於100℃下不表現出熔融峰。
所述組合物可在150℃之熱封溫度下熱封後表現出小於或等於40牛頓/吋(N/吋)、小於或等於37 N/吋、小於35 N/吋,或甚至小於30 N/吋之初始內聚力。組合物之初始內聚力可根據本文所描述之剝離強度測試方法測定。在一些實施例中,組合物可在130℃之熱封溫度下熱封後表現出25 N/吋至40 N/吋、25 N/吋至37 N/吋、25 N/吋至35 N/吋、27 N/吋至40 N/吋、27 N/吋至37 N/吋、27 N/吋至35 N/吋、30 N/吋至40 N/吋、30 N/吋至37 N/吋,或者30 N/吋至35 N/吋之初始內聚力。
在一些實施例中,在150℃之熱封溫度下熱封後,在最初打開之後,並且在經歷至少4次重新閉合-重新打開循環之後,所述組合物可以表現出大於或等於1.0 N/吋之重新閉合剝離黏合力。在一些實施例中,在150℃之熱封溫度下熱封後,在最初打開之後,並且在經歷至少4次重新閉合-重新打開循環之後,組合物可以表現出大於或等於1.5 N/吋、大於或等於2.0 N/吋,或甚至大於2.5 N/吋之重新閉合剝離黏合力。在一些實施例中,在150℃之熱封溫度下熱封後,在最初打開之後,並且在經歷至少4次重新閉合-重新打開循環之後,組合物可以表現出2.0 N/吋至10.0 N/吋、2.0 N/吋至7.0 N/吋、2.0 N/吋至5.0 N/吋、2.5 N/吋至10.0 N/吋、2.5 N/吋至7.0 N/吋,或2.5 N/吋至5.0 N/吋之重新閉合剝離黏合力。。
本文揭示之組合物可以使用單級雙螺桿擠出方法或任何其他習知之共混或配混方法配混。
本文揭示之組合物可以摻入多層膜中,其可以為由多層膜製成之封裝提供重新閉合功能。多層膜可包含至少三個層:形成多層膜之面部表面之密封層、與密封層黏附接觸之重新閉合層,以及與重新閉合層黏附接觸之至少一個補充層。密封層可以將多層膜密封至基板,諸如容器之表面,另一個可撓性膜,或者其自身。一旦藉由在多層膜上施加初始打開力而被啟動,重新閉合層可以為多層膜提供重新閉合/重新打開功能。至少一個補充層可以為多層膜提供結構支撐,或者可以提供另外之密封層。
參考圖4,示出了重新閉合膜200,其包含至少三個層:層A、層B及層C。將關於具有三個層之實施例描述重新閉合膜200;然而,多層膜可具有多於三個層,諸如四個層、五個層、六個層、七個層、八個層或甚至多於8個層。舉例而言,參考圖5,多層膜可以具有4個層:層A、層B、層C及層D。亦考慮了具有多於4個層之重新閉合膜。
再次參考圖4,重新閉合膜200可具有膜頂面部表面202及膜底面部表面204。類似地,層A、B及C中之每一者可以具有相對之面部表面,諸如頂部面部表面及底部面部表面。如在本揭示中所使用,術語「頂部」指代多層之朝向重新閉合膜200之層A側之面部表面,術語「底部」指代重新閉合膜200之遠離重新閉合膜200之層A側定向之相對側面。
層A可具有頂部面部表面212及底部面部表面214。層A之頂部面部表面212可以係重新閉合膜200之膜頂面部表面202。層A之底部面部表面214可以與層B之頂部面部表面222黏附接觸。
層A係密封層,其包含能夠將重新閉合膜200之膜頂面部表面202密封至基板表面或其自身之密封組合物。舉例而言,在一些實施例中,密封組合物可以係熱封組合物。在一些實施例中,密封組合物可能夠將重新閉合膜200之膜頂面部表面202氣密地密封至基板表面或其自身。在一些實施例中,密封組合物可包含聚烯烴。舉例而言,在一些實施例中,層A之密封組合物可包含低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、超低密度聚乙烯(ULDPE)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、離聚物、聚烯烴彈性體、其他密封組合物或此等之組合中之至少一者。密封組合物之實例可包含但不限於由密歇根州米德蘭市之陶氏化學公司提供之AFFINITYTM
聚烯烴彈性體。在一些實施例中,層A不包含先前在本揭示中描述之組合物。層A之密封組合物之內聚強度大於層B之組合物之內聚強度。
層A之密封組合物之內聚強度可以大於層B之組合物之內聚強度。在重新閉合膜200之初始打開期間,諸如當打開由重新閉合膜200製成之可重新密封封裝時,初始打開力使得層A之密封組合物在大致垂直於重新閉合膜200之方向上失效。層A之密封組合物之失效可使層B之組合物在大致平行於重新閉合膜200的方向上內聚失效,以啟動重新閉合功能。因此,層A之內聚強度可以足夠低,使得最初打開重新閉合膜200並啟動重新閉合及重新打開功能所需之打開力之量值不會過大。
參考圖4,層B包含頂部面部表面222及底部面部表面224。層B之頂部面部表面222可以與層A之底部面部表面214黏附接觸。另外,層B之底部面部表面224可以與層C之頂部面部表面232黏附接觸。因此,層B位於層A附近並且與層B黏附接觸,且層B安置在層A與層C之間。層B包括先前在本揭示中描述之組合物,其包含乙烯/α-烯烴無規共聚物、苯乙烯類嵌段共聚物、增黏劑及油。
層C包含頂部面部表面232及底部面部表面234。如前所述,層C之頂部面部表面232可以與層B之底部面部表面224黏附接觸。在一些實施例中,層C之底部面部表面234可包括重新閉合膜200之膜底面部表面204,諸如當重新閉合膜200包含三個層時。或者,在其他實施例中,層C之底部面部表面234可以與後一層之頂部面部表面黏附接觸。舉例而言,參考圖5,層C之底部面部表面234可以與層D之頂部面部表面242黏附接觸。
在一些實施例中,層C可以係可以為重新閉合膜200提供強度及剛度之結構層。在一些實施例中,層C可包含至少包括乙烯單體之聚合物或共聚物,諸如但不限於高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、極低密度聚乙烯(VLDPE)或此等者的組合。舉例而言,在一些實施例中,層C可包含LLDPE。在其他實施例中,層C可包含其他聚合物膜材料,諸如耐綸、聚丙烯、聚酯,諸如聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)、聚氯乙烯,其他熱塑性聚合物或此等之組合。在一些實施例中,層C可包含另外之結構材料,諸如耐綸。在其他實施例中,層C可以係密封劑層,其包含先前關於層A討論之任何密封劑組合物。
在一些實施例中,重新閉合膜200可以係可撓性膜,其可以使重新閉合膜200符合其形狀以密封至各種基板及基板表面。
可以將額外之補充層添加至層C之底部面部表面234,以賦予多層膜任何多種性質。舉例而言,參考圖5,示意性地描繪包含四個層之重新閉合膜300。如所示,重新閉合膜300可以包含層A、層B、層C及層D。層A同樣可以係密封層,且層B可以係與密封層(層A)黏附接觸之重新閉合層。圖4中描繪之重新閉合膜300包含至少兩個補充層;層C及層D。層C可以使頂部面部表面232與層B之底部面部表面224黏附接觸。層C之底部面部表面234可以與層D之頂部面部表面242黏附接觸。在一些實施例中,層D之底部面部表面244可以係重新閉合膜300之膜底面部表面204。或者,在其他實施例中,層D之底部面部表面244可以與另一個補充層之頂部面部表面黏附接觸。
每個補充層,諸如層C及D以及其他補充層,可以包含為重新閉合膜300提供不同性質之不同材料或材料組合,所述性質諸如結構支撐、絕緣性質、防潮性、耐化學性、抗撕裂性或抗穿刺性,光學性質、密封能力、透氣性或不滲透性、耐摩擦性、其他性質或此等之組合。舉例而言,在一些實施例中,層C可包含為多層膜提供結構支撐之材料,且層D可包含密封組合物,諸如先前針對層A描述之密封組合物,以使得能夠將重新閉合膜300之膜底面部表面204密封至第二基板。層C及D以及包含在重新閉合膜300之底部之其他補充層可以向重新閉合膜300提供複數個其他功能。
參考圖3及4,可以共擠出多個層中之每一者,諸如層A、層B、層C及任何另外之補充層,以形成重新閉合膜200、300。舉例而言,在一些實施例中,可以使用吹膜方法生產重新閉合膜200、300。或者,在其他實施例中,可以使用澆鑄膜方法生產重新閉合膜200、300。用於生產多層膜之其他習知方法亦可用於生產重新閉合膜200、300。
參考圖4A至4D,將描述重新閉合膜200之操作。可以首先將重新閉合膜200密封至基板250之表面252。基板250可以係剛性基板,諸如由塑膠、金屬、玻璃、陶瓷、塗覆或未塗覆卡紙板(例如,纖維板、紙板或由木漿製成之其他剛性結構)、其他剛性材料或此等之組合製成之剛性容器。或者,基板250可以係非剛性或可撓性基板,諸如聚合物膜、金屬箔、紙、天然或合成織物、其他可撓性基板或此等之組合。舉例而言,在一些實施例中,基板250可包含另一多層聚合物膜。在一些實施例中,基板250可以係重新閉合膜200本身,諸如藉由摺疊重新閉合膜200並將重新閉合膜200密封至其自身或者藉由提供重新閉合膜200之兩個單獨之片或網。
參考圖4A,藉由使層A之頂部面部表面212與基板250之表面252接觸並且將熱、壓力或熱及壓力之組合施加至重新閉合膜200以將作為重新閉合膜200之密封層之層A密封至基板250之表面252,可以將重新閉合膜200密封至基板250的表面252。在一些實施例中,可以將重新閉合膜200之層A熱封至基板250。熱封可以藉由習知之熱封方法完成,所述方法可以在大於約130℃之熱封溫度下操作。舉例而言,在一些實施例中,可以在100℃至180℃之熱封溫度下將重新閉合膜200之層A熱封至基板250的表面252。在一些實施例中,熱封溫度可以係100℃至160℃、100℃至150℃、120℃至180℃、120℃至160℃、120℃至150℃、130℃至180℃、130℃至160℃,或130℃至150℃。
在一些實施例中,僅將重新閉合膜200之層A之一部分密封至基板250之表面252以形成密封區域254。其中層A未密封至基板250之表面252之重新閉合膜200之部分可以限定重新閉合膜200的未密封區域256。在未密封區域256中,重新閉合膜200之層A未密封至基板250之表面52,並且可以在垂直於基板250之表面252之方向上自由移動,使得重新閉合膜200之層A在未密封區域256中與基板250間隔開。舉例而言,在一些實施例中,在未密封區域256中,重新閉合膜200可以與基板250間隔開,以限定重新閉合膜200與基板250之間的體積。在一些實施例中,未密封區域256可替代地或另外提供突片258,其可以使力能夠相對於基板250施加在重新閉合膜200上。
在一些實施例中,密封區域254可以表現出足以防止在密封區域254中多層膜200與基板250之間的微粒通過之密封完整性。在其他實施例中,密封區域254之密封完整性可足以防止液體在密封區域254中在多層膜200與基板250之間通過。在其他實施例中,密封區域254之密封完整性可足以防止密封區域254中之多層膜200與基板250之間的水分通過。在又其他實施例中,密封區域254之密封完整性可足以防止在密封區域254中之多層膜200與基板250之間通過。
在將重新閉合膜200之膜頂面部表面202密封至基板250之表面252以形成密封區域254時,層A之底部面部表面214與層B之頂部面部表面222之間的黏合強度可以大於層B之黏合劑組合物之內聚強度另外,在密封之後,層B之底部面部表面224與層C之頂部面部表面232之間的黏合強度亦可以大於層B之黏合劑組合物之內部內聚強度。在密封之後,層A之頂部面部表面212與基板250之表面252之黏合強度可以大於層B之組合物之內部內聚強度。因此,層A之密封組合物不為重新閉合膜200提供重新閉合功能。一旦密封至基板250上,重新閉合膜200就不會表現出重新閉合功能,直至將初始打開力施加至重新閉合膜200以將重新閉合膜200之一部分與基板250分離之後。
參考圖4B,可以藉由在重新閉合膜200上施加初始打開力F1
來啟動重新閉合膜200的重新閉合功能。初始打開力F1
可以在大致垂直於重新閉合膜200之膜頂面部表面202之方向上施加。初始打開力F1
可以大於閾值力,在所述閾值力下,重新閉合膜200發生分離以啟動重新閉合功能。初始打開力F1
可足以使層A在重新閉合膜200之密封區域254與未密封區域256之間的介面260處失效。在一些實施例中,在150℃之熱封溫度下熱封後,重新閉合膜200之初始打開力F1
可小於或等於約40牛頓/吋(N/吋)、小於或等於37 N/吋、小於或等於35 N/吋,或甚至小於或等於30 N/吋。初始打開力F1
可以根據如本文所描述之剝離黏附力測試來判定。多層膜之初始打開力F1
可以在130℃之熱封溫度下根據本文所描述之剝離強度測試方法來判定。在一些實施例中,在多層膜在130℃之熱封溫度下熱封後,重新閉合膜200之初始打開力F1
可以係25 N/吋至40 N/吋、25 N/吋至37 N/吋、25 N/吋至35 N/吋、27 N/吋至40 N/吋、27 N/吋至37 N/吋、27 N/吋至35 N/吋、30 N/吋至40 N/吋、30 N/吋至37 N/吋,或30 N/吋至35 N/吋。
在大於閾值力之初始打開力F1
下,層A在密封區域254及未密封區域256之介面260處破裂。層A可以在自層A之底部面部表面214至頂部面部表面212之方向上(例如,大致垂直於膜頂部面部表面202或者在圖4B之座標軸之+Z/-Z方向上)破裂。層B之組合物之內聚強度小於初始打開力並且小於層B之頂部面部表面222與層A之底部面部表面214之間以及層B之底部面部表面224與層C之頂部面部表面232之間的黏合強度。因此,一旦層A在密封區域254及未密封區域256之介面260處破裂,密封區域254中之層B在大致平行於膜頂面部表面202之方向上內聚失效。層A之內聚失效使得層B之組合物之第一部分262耦接至層A之底部面部表面214,並且層B之組合物之第二部分264耦接至層C的頂部面部表面232。因此,在密封區域254之打開部分中,層B之組合物覆蓋層C之頂部面部表面232及層A之底部面部表面214。密封區域254中之層A之部分,包含密封區域254之打開部分保持密封至基板250(亦即,層A之頂部面部表面212在密封區域254中保持密封至基板250之表面252,包含打開部分)。
參考圖5A,沿參考線5A-5A截取之圖4A之重新閉合膜200及基板250之橫截面。在圖4A中示意性表示之實施例中,密封區域254可以由密封區域254之一側上之未密封區域256及密封區域之另一側上之第二未密封區域257界定。在初始打開期間,初始打開力F1
可以使得層A在大致垂直於膜頂面部表面202之方向上在密封區域254及未密封區域256之介面260處破裂,如先前關於圖4B所述。如圖5B所示,打開力F1
可以使層B在大致平行於膜頂面部表面202之方向上內聚失效,如前所述。當層B之內聚失效到達密封區域254與第二未密封區域257之間的第二介面261時,初始打開力F1
可能使得層A再次在密封區域254與第二未密封區域257之間的第二介面261處破裂。在第二介面261處,層A可以在大致垂直於膜頂面部表面202之方向上破裂。在重新閉合膜200之初始打開之後,對應於密封區域254之層A之一部分與重新閉合膜200分離並保持耦接至基板250。
重新閉合膜200之初始打開啟動多層膜之重新閉合功能,從而產生層A之底部面部表面214上之層B之組合物之第一部分262及層C之頂部面部表面232上之層B之組合物之第二部分264。參考圖4C,為了重新閉合重新閉合膜200之密封區域254,層B之組合物之第一部分262可以返回至與層B之組合物之第二部分264接觸,並且可以將重新閉合壓力F2
施加至密封區域254中的重新閉合膜200。重新閉合壓力F2
可以在大致垂直於膜底面部表面204之方向上施加至重新閉合膜200。重新閉合壓力F2
可足以使層B之組合物之第一部分262與第二部分264重新黏附以重新形成層B。在一些實施例中,重新閉合壓力F2
可小於或等於40 N/吋、小於或等於30 N/吋、小於或等於20 N/吋,或甚至小於或等於10 N/吋。
將重新閉合壓力F2
施加至多層膜上使得層B之組合物之第一部分262及第二部分264以重新黏附。重新黏附組合物之第一部分262及第二部分264以形成連續之層B可以重新密封多層膜的密封區域254。
參考圖4D,在重新閉合重新閉合膜200之後,可以藉由向重新閉合膜200施加重新打開力F3
來重新打開重新閉合膜200。可以在大致垂直於膜頂面部表面202之方向上將重新打開力F3
施加至多層膜。可以藉由將重新閉合膜200控制在未密封區域256中並且將重新閉合膜200拉離基板250來施加重新打開力F3
。重新打開力F3
之施加可以使得層B之組合物在平行於膜頂面部表面102的方向上內聚失效。同樣,層B之組合物之內聚失效使得組合物之第一部分耦接至層A之底部面部表面214,並且組合物之第二部分耦接至層C之頂部面部表面232。
重新打開力F3
可足以使層B之組合物內聚失效。在一些實施例中,對於在130℃之熱封溫度下熱封至基板250之重新閉合膜200,重新打開力F3
可以大於或等於1 N/吋、大於或等於1.5 N/吋、大於或等於2.0 N/吋、大於或等於2.5 N/吋,或甚至大於或等於3 N/吋。重新打開力F3
可以根據本文所描述之剝離黏附力測試來判定。重新閉合膜200可以經歷多次重新打開及重新閉合之循環。在多次重新打開/重新閉合循環之後,重新閉合膜200可以表現出大於或等於1.5 N/吋、大於或等於2.0 N/吋、大於或等於2.5 N/吋,或者甚至大於3.0 N/吋之重新打開力F3
。舉例而言,在一些實施例中,最初在130℃之熱封溫度下熱封至基板250之重新閉合膜200在至少四次重新打開/重新閉合循環之後可以表現出大於2.0 N/吋的重新打開力F3
。在一些實施例中,在130℃之熱封溫度下熱封後,在最初打開後,以及在經歷至少4次重新閉合-重新打開循環之後,重新閉合膜200可以表現出2.0 N/吋至10.0 N/吋、2.0 N/吋至7.0 N/吋、2.0 N/吋至5.0 N/吋、2.5 N/吋至10.0 N/吋、2.5 N/吋至7.0 N/吋,或2.5 N/吋至5.0 N/吋之重新打開力。
參考圖5A,沿著參考線5A-5A截取圖4A之重新閉合膜200及基板250之橫截面。在圖5A中示意性地表示之實施例中,密封區254可以密封區254之一側上的非密封區256及密封區之另一側上的第二非密封區257為界。在初始打開期間,初始打開力F1
可使得層A在大體上垂直於膜頂部面部表面202之方向上在密封區254與非密封區256之介面260處破裂,如先前關於圖4B所描述。如圖5B中所示出,打開力F1
可使得層B在大體上平行於膜頂部面部表面202之方向上內聚失效,如先前所描述。當層B之內聚失效到達密封區254與第二非密封區257之間的第二介面261時,初始打開力F1可使得層A在密封區254與第二非密封區257之間的第二介面261處再次破裂。在第二介面261處,層A可在大體上垂直於膜頂部面部表面202的方向上破裂。在初始打開重新閉合膜200之後,層A的對應於密封區254的一部分與重新閉合膜200分離且保持耦接至襯底250。
初始打開重新閉合膜200會啟動多層薄膜之重新閉合功能性,從而在層A之底部面部表面214上產生層B之黏合劑組合物的第一部分262,且在層C之頂部面部表面232上產生層B之黏合劑組合物的第二部分264。參考圖4C,為了重新閉合重新閉合膜200之密封區254,可使層B之黏合劑組合物的第一部分262返回至與層B之黏合劑組合物的第二部分264接觸,且重新閉合壓力F2
可施加至密封區254中之重新閉合膜200。重新閉合壓力F2
可在大體上垂直於膜底部面部表面204之方向上施加至重新閉合膜200。重新閉合壓力F2
可足以使得層B之黏合劑組合物的第一部分262與第二部分264重新黏附以重新形成層B。在一些實施例中,重新閉合壓力F2
可小於或等於40 N/吋、小於或等於30 N/吋、小於或等於20 N/吋或甚至小於或等於10 N/吋。
向多層薄膜施加重新閉合壓力F2
使得層B之黏合劑組合物的第一部分262及第二部分264以重新黏附。重新黏附黏合劑組合物以形成相連層B會重新密封多層薄膜之密封區254。在一些實施例中,重新閉合重新閉合膜200可在重新閉合膜200之密封區254中產生氣密密封。
參考圖4D,在重新閉合重新閉合膜200之後,可以藉由向重新閉合膜200施加重新打開力F3
來重新打開重新閉合膜200。可以在大致垂直於膜頂面部表面202的方向上將重新打開力F3
施加至多層膜。可以藉由將重新閉合膜200控制在未密封區域256中並且將重新閉合膜200拉離基板250來施加重新打開力F3
。施加重新打開力F3
可使得層B之黏合劑組合物在平行於膜頂部面部表面202之方向上內聚失效。再次,層B之內聚劑組合物的黏合失效使得黏合劑組合物之第一部分耦接至層A之底部面部表面214,且使得之第二部分耦接至層C之頂部面部表面232。
重新打開力F3
可足以使得層B之黏合劑組合物內聚失效。在一些實施例中,針對在130℃之熱封溫度下熱封至基板250之重新閉合膜200,重新打開力F3
可大於或等於1 N/吋、大於或等於1.5 N/吋、大於或等於2.0 N/吋、大於或等於2.5 N/吋或甚至大於或等於3.0 N/吋。可根據如本文中所描述之剝離黏合力測試而判定重新打開力F3
。重新閉合膜200可經受重新打開及重新閉合之多個循環。在多個重新打開及重新閉合循環之後,重新閉合膜200可展現出大於或等於1.5 N/吋、大於或等於2.0 N/吋、大於或等於2.5 N/吋,或甚至大於或等於3.0 N/吋之重新打開力F3
。舉例而言,在一些實施例中,首先在130℃之熱封溫度下熱封至基板250的重新閉合膜200可在至少四個重新打開及重新閉合循環之後展現出大於2.0 N/吋之重新打開力F3。在一些實施例中,在經熱封後,首先打開且在經歷至少4個重新閉合及重新打開循環之後,重新閉合膜200可展現出自2.0 N/吋至10.0 N/吋、自2.0 N/吋至7.0 N/吋、自2.0 N/吋至5.0 N/吋、自2.5 N/吋至10.0 N/吋、自2.5 N/吋至7.0 N/吋或自2.5 N/吋至5.0 N/吋之重新閉合剝離黏合力。
再次參考圖1A、1B及2,在一或多個實施例中,可重新閉合封裝100之後壁120可包含重新閉合膜。在此等實施例中,後壁120之內表面122可包括層A之頂部面部表面212。另外,後壁120之外表面124可包括層C之底部面部表面234。層B安置於層A與層C之間,層B之頂部面部表面222與層A之底部面部表面214黏附接觸,且層C之頂部面部表面232與層B之底部面部表面224黏附接觸。在此類實施例中,層A之頂部面部表面212可密封至前壁110之外表面112。在一或多個實施例中,在遠離前壁110之方向上對後壁120施加大於第一黏合強度之力可操作以引起層B之內聚失效,從而分離後壁120之內表面122的一部分與前壁110之外表面112。
在一或多個實施例中,可重新閉合封裝100之後壁120可包括重新閉合膜,且後壁120之外表面124可包括層A之頂部面部表面212。另外,後壁120之內表面122可包括層C之底部面部表面234。層B安置於層A與層C之間,層B之頂部面部表面222與層A之底部面部表面214黏附接觸,且層C之頂部面部表面232與層B之底部面部表面224黏附接觸。在此類實施例中,層A之頂部面部表面212可密封至前壁110之外表面112。在一或多個實施例中,在遠離前壁110之方向上對後壁120施加大於第一黏合強度之力可操作以引起層B之內聚失效,從而分離後壁120之內表面122的一部分與前壁110之外表面112以曝露重新閉合區160。
在一或多個實施例中,可重新閉合封裝100之前壁110可包括重新閉合膜。在此類實施例中,前壁110之外表面112可包括層A之頂部面部表面212。另外,前壁110之內表面可包括層C之底部面部表面234。層B安置於層A與層C之間,層B之頂部面部表面222與層A之底部面部表面214黏附接觸,且層C之頂部面部表面232與層B之底部面部表面224黏附接觸。在一或多個實施例中,層A可與後壁120之內表面122黏附接觸。在一或多個實施例中,在遠離前壁110之方向上對後壁120施加大於第一黏合強度之力可操作以引起層B之內聚失效,從而分離後壁120之內表面122的一部分與前壁110之外表面112以曝露重新閉合區160。
在一或多個實施例中,可重新閉合封裝100之前壁110及後壁120兩者可包含重新閉合膜。在此類實施例中,前壁110之外表面112可包括層A1
之頂部面部表面212。另外,前壁110之內表面可包括層C1
之底部面部表面234。層B1
安置於層A1
與層C1
之間,層B1
之頂部面部表面222與層A1
之底部面部表面214黏附接觸,且層C1
之頂部面部表面232與層B1
之底部面部表面224黏附接觸。在一或多個實施例中,可重新閉合封裝100的前壁110包括重新閉合膜。在此類實施例中,前壁110之外表面112可包括層A2
之頂部面部表面212。另外,前壁110之內表面可包括層C2
之底部面部表面234。層B2
安置於層A2
與層C2
之間,層B2
之頂部面部表面222與層A2
之底部面部表面214黏附接觸,且層C2
之頂部面部表面232與層B2
之底部面部表面224黏附接觸。在一或多個實施例中,層A1
可與層A2
黏附接觸。在一或多個實施例中,在遠離前壁110之方向上對後壁120施加大於第一黏合強度之力可操作以引起層B1
或層B2
之內聚失效,從而分離後壁120之內表面122的一部分與前壁110之外表面112,由此曝露重新閉合區160。
在一或多個實施例中,上封閉件130可包含安置於後壁120之內表面122與前壁110之外表面112之間的一條重新閉合膜。在此類實施例中,層A及層C兩者可係密封劑層。層A之頂部面部表面212可與後壁120之內表面122黏附接觸,且層C之底部面部表面234可與前壁110之外表面112黏附接觸。層B安置於層A與層C之間,層B之頂部面部表面222與層A之底部面部表面214黏附接觸,且層C之頂部面部表面232與層B之底部面部表面224黏附接觸。在一或多個實施例中,在遠離前壁110之方向上對後壁120施加大於第一黏合強度之力可操作以引起層B之內聚失效,從而分離後壁120之內表面122的一部分與前壁110之外表面112,由此曝露重新閉合區160。
在前壁110、後壁120或兩者包括重新閉合膜之一或多個實施例中,在遠離前壁110之方向上對後壁120施加大於第一黏合強度之力可操作以引起層B之內聚失效,從而分離後壁120之表面的一部分與前壁110之外表面112。在一或多個實施例中,層B之內聚失效可引起前壁110之外表面112上的重新閉合區160曝露及後壁120之表面上的重新閉合區160曝露。經曝露重新閉合區160中之每一者可包括失效之層B的至少部分。在一或多個實施例中,使層B之安置於後壁120之表面上的一部分返回至層B之安置於前壁110之外表面112上的部分,隨後靠近重新閉合區160在前壁110之方向上對後壁120後續施加力可操作以將前壁110重新密封至後壁120。
在一個或多個實施例中,可重新閉合封裝之壁包括可撓性膜。在一些實施例中,膜可以藉由此項技術中已知之任何習知方法形成,包含但不限於吹膜擠出、澆鑄膜擠出或此項技術中已知之其他擠出技術。在一個或多個實施例中,膜之形成亦利用共擠出,其中可以同時擠出多層材料之方法。在一個或多個共擠出應用中,可以同時擠出多層不同類型之材料。共擠出技術可應用於此項技術中已知之任何習知方法,包含但不限於吹膜擠出或澆鑄膜擠出。在一個或多個實施例中,在形成膜之後,但在將膜結合至封裝中之前,可以將膜層壓。在其他實施例中,在形成封裝之前不將膜層壓。
圖1A至1B僅示出了可重新閉合封裝設計之幾個實例,其可以包含根據本揭示之實施例之可重新閉合膜及組合物。一般熟習此項技術者可以容易地識別其中可以結合本文揭示之可重新閉合膜及組合物之其他封裝類型、形狀及尺寸。舉例而言,可重新閉合膜及/或組合物可以結合至封裝形狀及尺寸中,其中已經使用拉鏈或其他機械構件來為封裝提供可重新閉合性。另外,可重新閉合膜及組合物可以結合至包含至少一個可撓性膜之各種封裝類型及形狀中。此等封裝類型之實例可包含但不限於托盤封裝;小袋封裝,諸如枕袋、垂直形式填充密封(VFFS)封裝、水平形式填充密封封裝、直立小袋或其他小袋;袋;盒;或其他類型之封裝。可重新閉合膜及組合物可以結合至初級封裝或二次封裝中,諸如外封裝、袋或其他二次封裝。亦考慮了具有本文揭示之可重新閉合膜及/或組合物之其他封裝類型、形狀及尺寸。
在一些實施例中,本文揭示之可重新閉合封裝可用於封裝食品、飲料、消費品、個人護理用品或其他物品。可使用本文揭示之可重新閉合封裝而封裝的食品可包含特定食品,諸如糖、香料、麵粉、咖啡或其他顆粒;固體食品,諸如肉類、奶酪、零食、蔬菜、烘焙食品、寵物食品、麵食或其他固體食品;液體食品,諸如但不限於牛奶、湯、飲料或其他液體食品;及/或散裝食品,諸如但不限於大米、狗糧、麵粉或其他穀物,或其他散裝食品。可使用可重新閉合封裝而封裝之消費品可包含但不限於消費型電子產品、硬體、玩具、體育用品、塑膠器具、汽車配件、電池、清潔用品、軟體包、鹽或其他消費品。本文揭示之可重新閉合封裝亦可以結合至消費後之儲存袋中,諸如食品儲存袋或冷凍袋。一般熟習此項技術者可以認識到本文揭示之可重新閉合封裝的許多其他潛在用途。實例
以下實例示出了本文所描述之組合物及多層膜之各種實施例。使用單級雙螺桿擠出方法配混以下實例及比較實例之組合物。使用一個帶有一個注油器之螺桿設計在料筒4中在Century-ZSK-40 45.375長徑比(L/D)(十一個料筒)擠出機上進行配混操作。擠出機之最大螺桿速度為1200轉/分鐘。將聚合物及PICCOTAC增黏劑饋入擠出機之主進料喉中。HYDROBRITE 550工藝油藉由料筒4處之注射口添加。所述化合物使用水下Gala系統進行造粒,所述系統配備有12孔(2.362 mm孔徑)Gala模具,其中插入6個孔,以及4刀片輪轂切割器。根據需要將肥皂及消泡劑加入水浴中以防止結塊。收集顆粒並用2000 ppm POLYWAX 2000(購自貝克休斯公司(Baker Hughes))撒粉,然後在氮氣吹掃下乾燥24小時。所有樣品之螺桿轉速均設定為180 RPM。溫度曲線設置如下:100℃(區域1)、100℃(區域2)、180℃(區域3)、180℃(區域4)、160℃(區域5)、160℃(區域6)、110℃(區域7)、110℃(區域8)、90℃(區域9)、90℃(區域10)及90℃(區域11),模具溫度為140℃。
下表1包含以下實例中使用之商業聚合物之性質。表 1 :商業聚合物之性質 實例 1 :實例組合物
藉由組合43.4重量%乙烯/α-烯烴無規共聚物、20重量%苯乙烯類嵌段共聚物、30重量%增黏劑及6.6重量%礦物油製備根據本揭示之組合物。乙烯/α-烯烴無規共聚物係ENGAGETM
8842。苯乙烯類嵌段共聚物係VECTOR 4113A苯乙烯-異戊二烯三嵌段共聚物,其苯乙烯含量為18重量%,且二嵌段含量為42重量%。增黏劑係購自Eastman Chemical Company之PICCOTAC 1100 C5
增黏劑。增黏劑之環球軟化點為100℃,且Mw為2900。礦物油係購自索諾邦公司之HYDROBRITE 550礦物油,其密度表現為0.87 g/cm3
,且鏈烷烴碳含量為約70重量%。
根據前述單級雙螺桿擠出方法配混實例1之組合物之個別成分。然後在190℃之溫度及2.16 kg之負荷下測試實例1之組合物之密度、熔體指數(I2
),並且在230℃之溫度及2.16 kg之負荷下測試熔體流動速率。實例1之組合物之密度、熔體指數(I2
)及熔體流動速率之結果提供在下表2中。比較實例 2 :用烯烴嵌段共聚物配製之比較黏合劑組合物
在比較實例2中,使用烯烴嵌段共聚物代替實例1之乙烯/α-烯烴無規共聚物製備比較黏合劑組合物。比較實例2之組合物包含43.4重量%之烯烴嵌段共聚物、20重量%之苯乙烯類嵌段共聚物、30重量%之增黏劑及6.6重量%之礦物油。烯烴嵌段共聚物係INFUSETM
。比較實例2中之苯乙烯類嵌段共聚物、增黏劑及礦物油與上述實例1中所描述之相同。
使用前述單級雙螺桿擠出方法配混比較實例2之個別成分。在190℃之溫度及2.16 kg之負荷下測試比較實例2之組合物之密度、熔體指數(I2
),並且在230℃之溫度及2.16 kg之負荷下測試熔體流動速率。比較實例2之組合物之密度、熔體指數(I2
)及熔體流動速率之結果在下表2中提供。比較實例 3 :用較少量之烯烴嵌段共聚物配製之比較黏合劑組合物
在比較實例3中,使用烯烴嵌段共聚物代替實例1之乙烯/α-烯烴無規共聚物製備比較黏合劑組合物。與比較實例2之組合物相比,比較實例3之組合物包含較少之烯烴嵌段共聚物及較多之苯乙烯類嵌段共聚物。製備比較實例3以研究增加苯乙烯類嵌段共聚物在黏合劑組合物中之量之效果。
比較實例3之組合物包含33.4重量%之烯烴嵌段共聚物、30重量%之苯乙烯類嵌段共聚物、30重量%之增黏劑及6.6重量%之礦物油。烯烴嵌段共聚物係INFUSETM
9107。苯乙烯類嵌段共聚物、增黏劑及礦物油與上述實例1相同。
使用前述單級雙螺桿擠出方法配混比較實例3之個別成分。在190℃之溫度及2.16 kg之負荷下測試比較實例3之組合物之密度、熔體指數(I2
),並且在230℃之溫度及2.16 kg之負荷下測試熔體流動速率。比較實例3之組合物之密度、熔體指數(I2
)及熔體流動速率之結果在下表2中提供。比較實例 4 :用於重新閉合多層膜之市售黏合劑組合物
對於比較實例4,獲得市售之壓敏黏合劑組合物,其作為對多層膜組合物提供重新閉合能力而上市。市售組合物包括苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、烴增黏劑及滑石。市售組合物不包含聚乙烯組分,諸如聚乙烯/α-烯烴共聚物。在190℃之溫度及2.16 kg之負荷下測試市售黏合劑組合物之密度、熔體指數(I2
),並且在230℃之溫度及2.16 kg之負荷下測試熔體流動速率。比較實例4之組合物之密度、熔體指數(I2
)及熔體流動速率之結果在下表2中提供。比較實例 5 :用苯乙烯類嵌段共聚物、增黏劑及油配製之比較黏合劑組合物
在比較實例5中,使用不含實例1之乙烯/α-烯烴無規共聚物之苯乙烯類嵌段共聚物製備比較黏合劑組合物。比較實例5之組合物包含64.3重量%之苯乙烯類嵌段共聚物、30重量%之增黏劑及6.6重量%之礦物油。苯乙烯類嵌段共聚物係VECTOR® 4213A SIS三嵌段/SI二嵌段共聚物。增黏劑及礦物油與上述實例1相同。
使用前述單級雙螺桿擠出方法配混比較實例5之個別成分。在190℃之溫度及2.16 kg之負荷下測試比較實例5之組合物之密度、熔體指數(I2
),並且在230℃之溫度及2.16 kg之負荷下測試熔體流動速率。比較實例5之組合物之密度、熔體指數(I2
)及熔體流動速率之結果在下表2中提供。比較實例 6 :用 EVA 及苯乙烯類嵌段共聚物配製之比較黏合劑組合物
在比較實例6中,使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)代替實例1之乙烯/α-烯烴無規共聚物製備比較黏合劑組合物。比較實例6之組合物包含20.0重量%之EVA、43.4重量%之苯乙烯類嵌段共聚物、30重量%之增黏劑及6.6重量%之礦物油。EVA係具有9重量%之乙酸乙烯酯之ELVAX®乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。苯乙烯類嵌段共聚物、增黏劑及礦物油與上述實例1相同。
使用先前描述之單級雙螺桿擠出工藝配混比較實例6之個別成分。在190℃之溫度及2.16 kg之負荷下測試比較實例6之組合物之密度、熔體指數(I2
),並且在230℃之溫度及2.16 kg之負荷下測試熔體流動速率。比較實例6之組合物之密度、熔體指數(I2
)及熔體流動速率之結果在下表2中提供。實例 7 :實例 1 及比較實例 2 至 6 之組合物之性質比較
下面提供之表2包含實例1之組合物及比較實例2至6之黏合劑組合物之密度、熔體指數(I2
)及熔體流動速率。表 2 :實例 1 之組合物之性質與比較實例 2 至 4 之黏合劑組合物之性質的比較
根據本文前面所述之測試程序,使用DSC另外測試實例1之組合物及比較實例2、3、5及6之黏合劑組合物,以判定組合物之熔融曲線,根據所述熔融曲線測試每種組合物的結晶溫度(Tc ℃)、熔融溫度(Tm ℃)、玻璃化轉變溫度(Tg ℃)、結晶熱(ΔHc焦耳/克(J/g))及熔融熱(ΔHm J/g)。此等性質在下表3中提供。根據本文先前描述之DMS測試程序,使用DMS另外測試實例1之組合物及比較實例2、3、5及6之黏合劑組合物,以針對每種組合物判定在150℃下之動態熔體黏度(η*毫帕秒(mPa-s)),在150℃溫度下0.1弧度/秒下之動態熔體黏度與100弧度/秒下之動態熔體黏度的比率(150℃下之η*比率)及儲能模量(在25℃下之G',達因/平方厘米)。DMS測試之結果在下表3中提供。測試實例1之組合物兩次,且結果在下表3中作為實例1-A及1-B報告。表 3 :實例 1 及比較實例 2 至 6 之組合物的熔體溫度、結晶溫度、動態熔體黏度及儲能模量數據
如上表3所示,與比較實例2、3、5及6之黏合劑組合物相比,實例1-A及1-B之組合物表現出較低的結晶溫度及熔融溫度分佈。在不受理論束縛之情況下,據信,較低的結晶及熔融溫度可以減少或防止組合物之成分的二次結晶,此增加了組合物之內聚強度。增加的內聚強度可以為組合物提供更低的打開力及更大的黏性,此增大了重新閉合力。因此,實例1(實例1-A、1-B)之組合物之較低的結晶及熔融溫度可以減少或防止組合物之二次結晶,從而與比較實例2、3、5及6之組合物相比增加了組合物之內聚強度。與比較實例2、3、5及6之組合物相比,實例1之組合物之較低的結晶及熔融溫度使得實例1之組合物能夠表現出更大的重新閉合力。
另外,實例1-A及1-B之組合物在150℃下之動態熔體黏度比(η*比率)小於比較實例2、3、5及6之動態熔體黏度比。在不受理論束縛之情況下,據信,較低的動態熔體黏度比回應於不同剪切速率而轉化為更一致之行為,諸如在膜製造期間膜層經歷之不同剪切速率(例如,吹膜擠出)或密封條件。比較實例2、3、5及6之組合物具有較大的動態熔體黏度比,且因此,如果剪切速率變化,那麼預期在吹膜擠出期間難以維持穩定之氣泡。另外,由比較實例2、3、5及6之組合物製成之黏合劑層可隨著密封壓力之增大而更大程度地變薄,此將減小黏合劑層之厚度且減少黏合劑組合物之量,以藉由黏合劑及封裝重新密封實現內聚剝離。與比較實例2、3、5及6之組合物相比,實例1-A及1-B之組合物表現出降低的動態熔體黏度比,對剪切速率之變化不太敏感,且因此,與比較實例2、3、5及6之組合物相比,實例1-A及1-B之組合物可以更容易加工成多層膜且在一系列密封溫度及壓力下提供更一致之效能。實例 8 :具有實例 1 及比較實例 2 至 4 之組合物之多層膜
在實例8中,使用實例1之組合物及比較實例2及3之黏合劑組合物中之每一種製備多層膜以評估組合物之重新閉合性質。多層膜係使用吹膜擠出製成之五層膜,且包含層A、層B、層C、層D及層E。層A係密封層,其包括98.4重量%之DOW LDPE 5004i、購自Ampacet Corporation之1.0重量%之AMPACET 10063抗黏連母料及購自Ampacet Corporation之0.6重量%之AMPACET 10090滑爽母料。層B包含實例1之組合物或比較實例2至4之黏合劑組合物中之一者。層C、D及E都包含100重量%之DOWLEX 2038.68G LLDPE之相同層。實例8之每個多層膜之配方在下表4中提供。表 4 :實例 8 之多層膜配方
使用LABTECH 5層吹膜生產線製造吹膜擠出樣品,且在190℃之相同溫度下形成各層。熱封層位於氣泡之外部,且材料自纏繞在承接輥上。膜6A-6C之膜製造條件如表5所示。表 5 :製備實例 8 之多層膜之吹膜製造條件
實例8之多層膜及表4及5中所示之多層膜具有良好之完整性。實例8之此等多層膜係可撓性膜,僅由可共擠出之聚合物配方形成。此等多層膜可用於封裝產品,且可在習知膜轉換設備上進行加工。
獲得且評估第四膜、比較膜8D。比較膜8D係市售之多層膜,據信係在吹膜工業中典型之條件下藉由吹膜法製備的。膜8D包含壓敏黏合劑層,發現其主要包含SIS嵌段共聚物。發現膜8D不包含任何種類之聚乙烯共聚物。
使用MORFREE 403A(無溶劑黏合劑)及共反應劑C411(無溶劑黏合劑)將實例8之多層膜8A及比較膜8B、8C及8D中之每一者黏合層壓至48規格之雙軸取向之聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)(可自杜邦帝人(DuPont Teijin)獲得)上,所述黏合劑均可自密歇根州米德蘭市之陶氏化學公司獲得,以形成最終之層壓膜結構(密封劑/PSA/芯(3層)/無溶劑黏合劑/PET)。根據本文先前描述之剝離黏合力測試,測試實例8之多層膜之初始剝離強度及重新閉合剝離強度。在初始打開剝離強度之後以時間間隔量測每個膜之重新閉合剝離強度。對於膜8A及比較膜8B、8C及8D中之每一者,初始剝離強度及隨後之重新閉合剝離強度之結果在下表6中提供。剝離強度量測值以下表6中之牛頓/吋(N/吋)為單位。表 6 :實例 8 之多層膜之初始剝離黏合力及重新閉合剝離黏合力
如上表6所示,包含實例1之組合物之膜8A在130℃之熱封溫度下表現出34.7 N/吋的初始剝離強度。在130℃之溫度下熱封且最初打開後,藉由四次重新閉合循環,膜8A表現出至少2.5 N/吋之重新閉合剝離黏合力,並且在至少7次重新閉合循環後,重新閉合剝離黏合力大於2.0 N/吋。在150℃之密封溫度下,膜8A之初始剝離黏合強度為40.5 N/吋,並且在四次重新閉合循環後重新閉合剝離黏合強度大於3 N/吋,並且在至少7次重新閉合循環後大於2.0。
用比較實例4之黏合劑組合物(主要包含苯乙烯嵌段共聚物)製備之比較膜8D在150℃之熱封溫度下表現出18.7 N/吋的初始剝離強度。在150℃之溫度下熱封且最初打開後,比較膜8D藉由四次重新閉合循環表現出小於1.0 N/吋之重新閉合剝離黏合力,並且在至少7次重新閉合循環之後可忽略的重新閉合剝離黏合力小於0.1 N/吋。因此,在150℃之初始密封溫度下,用實例1之組合物製備之膜8A之初始剝離強度40.5 N/吋實質上高於包含比較實例4之苯乙烯嵌段共聚物壓敏黏合劑(PSA)之比較膜8D的初始剝離強度。與包含比較實例4之苯乙烯嵌段共聚物PSA之比較膜8D相比,膜8A在4個循環及7個循環後亦表現出實質上更大的重新閉合剝離強度。
比較膜8B包含用於層B之比較實例2的黏合劑組合物。比較實例2之黏合劑組合物包含43.4重量%之乙烯/α-烯烴嵌段共聚物及20重量%的苯乙烯類嵌段共聚物。膜8A包含實例1之組合物,其包括43.4重量%之乙烯/α-烯烴無規共聚物。因此,實例1之組合物與比較實例2之黏合劑組合物之間之組成差異係實例1中之乙烯/α-烯烴無規共聚物對比較實例2中使用的乙烯/α-烯烴嵌段共聚物之取代。在130℃之密封溫度下,包含實例1之組合物之膜8A表現出34.7 N/吋的初始剝離強度。包含比較實例2之黏合劑組合物之比較膜8B表現出43.8 N/吋的初始剝離強度。因此,與比較膜8B之初始剝離強度相比,膜8A使得較低的初始剝離強度。4個循環後及7個循環後之膜8A之重新閉合剝離強度與包含比較實例2之黏合劑組合物之比較膜8B的重新閉合剝離強度相當。在150℃下熱封後量測之結果表現出與在130℃之熱封溫度下製備之膜類似之相對關係。對於膜8A及比較膜8B之此等結果表明,與比較膜8B相比,膜8A需要較小之初始打開力,但將提供相當的重新閉合效能。因此,與比較膜8B相比,膜8A最初將更容易打開,但將提供與比較膜8B相當的重新閉合強度。
比較膜8C包含比較實例3之黏合劑組合物,其僅包含33.4重量%之乙烯/α-烯烴嵌段共聚物及30重量%的苯乙烯類嵌段共聚物。因此,與比較膜8B及膜8A之層B相比,比較膜8C之層B具有增加的苯乙烯類嵌段共聚物比例及減少量的乙烯/α-烯烴嵌段共聚物。如表6中之結果所示,與膜8A之初始剝離強度相比,增加層B中苯乙烯類嵌段共聚物之量降低了比較膜8C的初始剝離強度。然而,與膜8A之重新閉合剝離強度相比,觀察至比較膜8C之層B中苯乙烯類嵌段共聚物之量增加會降低比較膜8C的重新閉合剝離強度效能。在將比較實例8C在150℃之密封溫度下密封之後,比較膜8C之重新閉合剝離強度效能的降低更加明顯。儘管增加層B,諸如比較膜8C中苯乙烯類嵌段共聚物之量可能會降低初始剝離強度且使膜更容易打開,但增加層B中苯乙烯類嵌段共聚物之量可能會對重新閉合剝離強度產生不利影響,從而使得重新閉合密封強度較弱並且可能用於膜的重新閉合循環次數減少。因此,與在層B中包含增加量之苯乙烯類嵌段共聚物之比較膜8C相比,在層B中包含實例1之組合物之膜8A可以提供更好的重新閉合效能。
與比較膜8C及8D相比,膜8A在層B中具有較少量之苯乙烯類嵌段共聚物。因此,膜8A可以為食品封裝提供重新閉合功能,而不會影響封裝在其中之食品的氣味及/或味道。
100‧‧‧可重新閉合封裝
110‧‧‧前壁
112‧‧‧外表面
120‧‧‧後壁
122‧‧‧內表面
124‧‧‧外表面
130‧‧‧上封閉件
160‧‧‧重新閉合區域
170‧‧‧突片
200‧‧‧重新閉合膜
202‧‧‧膜頂面部表面
204‧‧‧膜底面部表面
212‧‧‧頂部面部表面
214‧‧‧底部面部表面
232‧‧‧頂部面部表面
234‧‧‧底部面部表面
242‧‧‧頂部面部表面
244‧‧‧底部面部表面
250‧‧‧基板
252‧‧‧表面
254‧‧‧密封區域
256‧‧‧未密封區域
257‧‧‧第二未密封區域
258‧‧‧突片
260‧‧‧介面
261‧‧‧第二介面
262‧‧‧第一部分
264‧‧‧第二部分
5A-5A‧‧‧參考線
+X‧‧‧方向
-X‧‧‧方向
+Y‧‧‧方向
-Y‧‧‧方向
+Z‧‧‧方向
-Z‧‧‧方向
A‧‧‧層
B‧‧‧層
C‧‧‧層
D‧‧‧層
F1‧‧‧初始打開力
F2‧‧‧重新閉合壓力
F3‧‧‧重新打開力
圖1A示意性地描繪根據本揭示之一個或多個實施例之閉合可重新閉合封裝的前透視圖; 圖1B示意性地描繪根據本揭示之一個或多個實施例之打開可重新閉合封裝的前透視圖; 圖2示意性地描繪根據本揭示之一個或多個實施例之包含三個層之重新閉合膜的橫截面視圖; 圖3示意性地描繪根據本揭示之一個或多個實施例之包含4個層之另一重新閉合膜的橫截面視圖; 圖4A示意性地描繪根據本揭示之一個或多個實施例之黏附至基板上之圖2之重新閉合膜的橫截面視圖; 圖4B示意性地描繪根據本揭示之一個或多個實施例之圖4A之重新閉合膜的橫截面視圖,其中最初打開重新閉合膜以啟動重新閉合膜之重新閉合功能; 圖4C示意性地描繪根據本揭示之一個或多個實施例之圖4B之重新閉合膜的橫截面視圖,其中在重新閉合膜之初始打開之後重新閉合膜已經重新閉合; 圖4D示意性地描繪根據本揭示之一個或多個實施例之圖4C之重新閉合膜的橫截面視圖,其中在重新閉合後重新閉合膜已經重新打開; 圖5A示意性地描繪根據本揭示之一個或多個實施例之沿圖4A中之參考線5A-5A獲得之圖4A之重新閉合膜的橫截面視圖; 圖5B示意性地描繪根據本揭示之一個或多個實施例之圖5A之重新閉合膜的橫截面視圖,其中最初打開重新閉合膜以啟動重新閉合膜之重新閉合功能。 附圖中闡述之實施例本質上係說明性的,且並不希望限制申請專利範圍。此外,鑒於實施方式,附圖之個別特徵將更加清楚及明白。
Claims (15)
- 一種可重新閉合封裝,包括: 所述封裝之一前壁; 所述封裝之一後壁;及 一上封閉件,在所述上封閉件處按一第一黏合強度將所述後壁之一表面之至少一部分密封至所述前壁之一外表面; 其中在遠離所述前壁之一方向上向所述後壁施加大於所述第一黏合強度之一力可操作以分離所述後壁之所述表面之所述部分與所述前壁之所述外表面,以曝露所述前壁之所述外表面上之一重新閉合區域;且 其中使所述後壁之所述表面之所述部分返回至與所述重新閉合區域接觸且在所述重新閉合區域之方向上對所述後壁施加一力可操作以按一第二黏合強度將所述後壁之所述表面之所述部分重新密封至所述前壁之所述外表面。
- 如申請專利範圍第1項所述的可重新閉合封裝,其中所述後壁之密封至所述前壁之一外表面之所述表面係一內表面。
- 如申請專利範圍第1項所述的可重新閉合封裝,其中所述後壁之密封至所述前壁之一外表面之所述表面係一外表面。
- 如前述申請專利範圍中任一項所述的可重新閉合封裝,其中所述後壁包括靠近所述上封閉件自所述後壁之一邊緣延伸之一突片。
- 如前述申請專利範圍中任一項所述的可重新閉合封裝,其中在所述按一第二黏合強度將所述後壁之所述表面之所述分離部分重新密封至所述前壁之所述外表面之後,在遠離所述前壁之一方向上向所述後壁施加大於所述第二黏合強度之一力可操作以分離所述後壁之所述表面之至少一部分與所述前壁之所述外表面。
- 如前述申請專利範圍中任一項所述的可重新閉合封裝,其中所述第一黏合強度小於或等於40 N/吋。
- 如前述申請專利範圍中任一項所述的可重新閉合封裝,其中所述第二黏合強度在至少四個分離及重新密封循環之後大於或等於2.0 N/吋。
- 如前述申請專利範圍中任一項所述的可重新閉合封裝,其中所述上封閉件包括一重新閉合膜。
- 如前述申請專利範圍中任一項所述的可重新閉合封裝,其中所述後壁包括一重新閉合膜。
- 如前述申請專利範圍中任一項所述的可重新閉合封裝,其中所述上封閉件包括安置於所述後壁之所述表面與所述前壁之所述外表面之間的一重新閉合膜條帶。
- 如前述申請專利範圍中任一項所述的可重新閉合封裝,其中所述上封閉件包括至少3個層,且所述至少3個層包含: 一密封劑層,包括一頂部面部表面及一底部面部表面; 一重新閉合層,包括一頂部面部表面、一底部面部表面及一黏合劑; 至少一個外層,包括一頂部面部表面; 其中: 所述重新閉合層安置於所述密封層與所述至少一個外層之間; 所述重新閉合層之所述頂部面部表面與所述密封劑層之所述底部面部表面黏附接觸;且 所述重新閉合層之所述底部面部表面與所述至少一個外層之所述頂部面部表面黏附接觸。
- 如申請專利範圍第11項所述的可重新閉合封裝,其中所述密封劑層包括所述前壁或所述後壁。
- 如申請專利範圍第11項所述的可重新閉合封裝,其中所述至少一個外層包括所述前壁或所述後壁。
- 如申請專利範圍第11項至第13項中任一項所述的可重新閉合封裝,其中所述黏合劑包括: 一乙烯/α烯烴無規共聚物;及 一苯乙烯類嵌段共聚物,包括大於1重量%至小於50重量%單位之聚合苯乙烯; 一增黏劑;及 一油。
- 如申請專利範圍第11項至第14項中任一項所述的可重新閉合封裝,其中所述黏合劑包括: 自30重量%至65重量%之所述乙烯/α-烯烴無規共聚物; 自10重量%至35重量%之所述苯乙烯類嵌段共聚物; 自20重量%至40重量%之一增黏劑;及 自大於0重量%至8重量%之一油。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201762562064P | 2017-09-22 | 2017-09-22 | |
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Publications (1)
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