ПОВТОРНО ЗАПЕЧАТЫВАЕМЫЙ ЛАМИНИРОВАННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ТЕРМОСВАРИВАЕМОЙ УПАКОВКИ
RESEALED LAMINATE FOR HEAT-SEALED BAG

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к термосвариваемым одноразовым упаковкам с гибкой стенкой, которые являются также повторно запечатываемыми.
Предпосылки к созданию изобретения
Широко известны разнообразные повторно запечатываемые упаковки или емкости. Обычно емкость, например в виде гибкого мешка или оболочки с жесткими стенками, содержит отверстие, которое служит для обеспечения доступа к внутренней части емкости. Колпачок или крышку размещают поверх отверстия и соединяют с емкостью, обычно посредством термосварки, для того чтобы закрыть и запечатать внутреннюю часть емкости и ее содержимое от внешней среды. Для емкостей типа мешков участок гибкой стенки мешка может служить в качестве крышки и быть загнут или как-то иначе размещен поверх отверстия в мешке. Устройство повторного запечатывания позволяет удалить или как-то иначе переместить колпачок или крышку или ее часть, чтобы обеспечить доступ к внутренней части емкости. После осуществления доступа к внутренней части емкости колпачок или крышка могут быть надлежащим образом размещены поверх отверстия и соединены с емкостью, чтобы тем самым повторно запечатать емкость.
Было разработано множество способов совмещения колпачка или крышки с отверстием емкости и соединения с емкостью, чтобы тем самым запечатать внутреннюю часть емкости от внешней среды. Примером способа запечатывания является размещение слоя чувствительного к давлению адгезива на контактирующих поверхностях колпачка или крышки и/или соответствующей области емкости, продолжающейся вокруг периферии отверстия. Данный последний способ широко используется особенно для одноразовой упаковки, которая используется для хранения и консервирования скоропортящихся продуктов, например продуктов питания, в которой желательно минимизировать воздействие воздуха.
Изготовление повторно запечатываемой упаковки, удовлетворительное в некоторых аспектах, является относительно дорогим. В известной в настоящее время повторно запечатываемой одноразовой упаковке с гибкой стенкой используются различные составы адгезивов в различных расположениях в упаковке. Например, перманентный адгезив может быть использован вдоль швов или других концевых областей для запечатывания, а чувствительный к давлению адгезив может быть использован в области повторно запечатываемого колпачка или крышки. Это усложняет и удорожает производство упаковок, а также снижает производительность. Таким образом, желательно создать новую одноразовую упаковочную емкость или узел и, в частности, узел и особенно такой, который является повторно запечатываемым, который выполнен с возможностью производства с использованием высокоскоростного и высокопроизводительного оборудования. Кроме того, желательно создать конфигурацию повторно запечатываемой упаковки, которая была бы относительно недорогой по сравнению с известными в настоящее время повторно запечатываемыми упаковками.
Сущность изобретения
Трудности и недостатки, связанные с существовавшими ранее системами и способами, устраняются посредством настоящего изобретения узла повторно запечатываемой упаковки. В одном аспекте изобретения создан повторно запечатываемый упаковочный ламинированный материал, содержащий наружный слой, который образует наружную поверхность. Упаковочный ламинированный материал также содержит слой чувствительного к давлению адгезива, прилегающий к наружному слою. Упаковочный ламинированный материал дополнительно содержит внутренний запечатывающий слой, образующий внутреннюю поверхность. Упаковочный ламинированный материал также содержит пленочный слой, прилегающий к внутреннему запечатывающему слою. И, кроме того, упаковочный ламинированный материал содержит разделительный слой, расположенный между слоем чувствительного к давлению адгезива и пленочным слоем. Разделительный слой находится по меньшей мере в частичном контакте со слоем чувствительного к давлению адгезива. Внутренняя поверхность образует внутренний надрез, продолжающийся через запечатывающий слой, пленочный слой и разделительный слой, чтобы тем самым образовать внутренний участок клапана. Наружная поверхность образует наружный надрез, продолжающийся через наружный слой и слой чувствительного к давлению адгезива, чтобы тем самым образовать наружный участок клапана. Внутренний участок клапана и наружный участок клапана прикреплены друг к другу, чтобы тем самым образовать позиционируемый клапан, частично соединенный с упаковочным ламинированным материалом. Наружный надрез и внутренний надрез образуют повторно запечатываемую область, продолжающуюся между наружным надрезом и внутренним надрезом. Повторно запечатываемая область в клапане включает в себя участок слоя чувствительного к давлению адгезива, а повторно запечатываемая область в упаковочном ламинированном материале включает в себя участок разделительного слоя.
В другом аспекте настоящее изобретение обеспечивает повторно запечатываемую емкость в виде пакета. Емкость включает в себя две концевые части и по меньшей мере одну многослойную боковую стенку, продолжающуюся между ними, чтобы тем самым образовать полую внутреннюю часть. Емкость включает в себя селективно позиционируемый клапан, при этом клапан частично соединен с участком боковой стенки емкости и выполнен с возможностью размещения над отверстием, образованным в боковой стенке. Клапан образует первую запечатывающую область, продолжающуюся вдоль внутренней поверхности клапана, при этом клапан содержит адгезионный слой, открытый в первой запечатывающей области. Боковая стенка образует вторую запечатывающую область, продолжающуюся вокруг отверстия, при этом боковая стенка включает в себя разделительный слой, открытый во второй запечатывающей области. Клапан выполнен с возможностью разъемного запечатывания с боковой стенкой посредством контактирования открытого адгезионного слоя клапана с открытым разделительным слоем боковой стенки. Многослойная боковая стенка емкости включает в себя адгезионный слой, имеющий такой же состав, как и адгезионный слой в клапане.
В другом аспекте настоящее изобретение обеспечивает повторно запечатываемый упаковочный ламинированный материал, содержащий наружный участок ламинированного материала, включающий в себя слой чувствительного к давлению адгезива. Наружный участок ламинированного материала образует наружный надрез. Наружный надрез продолжается через область наружного ламинированного материала, чтобы образовать наружный участок клапана. Наружный участок клапана по меньшей мере частично соединен с упаковочным ламинированным материалом. Упаковочный ламинированный материал также содержит внутренний участок ламинированного материала, включающий в себя разделительный слой, находящийся по меньшей мере частично в контакте со слоем чувствительного к давлению адгезива. Внутренний участок ламинированного материала образует внутренний надрез. Внутренний надрез продолжается через область внутреннего ламинированного материала, чтобы образовать внутренний участок клапана. Внутренний участок клапана по меньшей мере частично соединен с упаковочным ламинированным материалом. Наружный участок клапана перекрывает внутренний участок клапана и прикреплен к нему, чтобы образовать клапан, по меньшей мере частично соединенный с упаковочным ламинированным материалом. Наружный надрез и внутренний надрез также образуют (i) область повторного запечатывания клапана в клапане, продолжающуюся между наружным надрезом и внутренним надрезом, причем участок слоя чувствительного к давлению адгезива является селективно открытым в области повторного запечатывания клапана, и (ii) область, принимающую клапан, в упаковочном ламинированном материале, продолжающуюся между наружным надрезом и внутренним надрезом, причем участок разделительного слоя является селективно открытым в области, принимающей клапан. Клапан выполнен с возможностью селективного позиционирования между (i) запечатанным положением, в котором слой чувствительного к давлению адгезива в области повторного запечатывания клапана находится в контакте с разделительным слоем в области, принимающей клапан, упаковочного ламинированного материала, и (ii) открытым положением, в котором клапан расположен по меньшей мере частично на расстоянии от упаковочного ламинированного материала, чтобы тем самым открывать по меньшей мере один участок слоя чувствительного к давлению адгезива в области повторного запечатывания клапана и участок разделительного слоя в области, принимающей клапан, упаковочного ламинированного материала.
Как будет понятно, изобретение выполнено с возможностью других и разных вариантов осуществления, и его некоторые детали выполнены с возможностью модификаций в различных аспектах, все из которых не отклоняются от данного изобретения. Таким образом, чертежи и описание следует рассматривать как пояснительные и не ограничивающие.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой схематичный вид, показывающий предпочтительный вариант выполнения повторно запечатываемого упаковочного ламинированного материала и позиционируемого клапана в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.2 представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии 2-2 на фиг.1, показывающий более подробно предпочтительную запечатывающую конфигурацию клапана.
Фиг.3 представляет собой схематичный вид с пространственным разделением элементов предпочтительного узла, используемого в ламинированных материалах, описанных в данном документе.
Фиг.4 представляет собой схематичный перспективный вид предпочтительного варианта выполнения повторно запечатываемой емкости в виде мешка и позиционируемого клапана в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.5-10 изображают различные предпочтительные конфигурации язычка и средство индикации вскрытия в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.11 представляет собой подробный схематичный вид, показывающий узел в соответствии с фиг.3, образованный в предпочтительном ламинированном материале и повторно запечатываемом клапане в соответствии с настоящим изобретением.
Подробное описание вариантов осуществления
Настоящее изобретение обеспечивает узел повторно запечатываемой упаковки, опционально обладающий высокими барьерными свойствами, который является относительно простым по конструкции и изготовлению и который может быть легко первоначально открыт и надежно повторно запечатан. Настоящее изобретение также обеспечивает узел ламинированного материала с повторно запечатываемым клапаном, который может быть использован в разнообразных применениях для упаковки. Упаковочные узлы и ламинированные материалы, описанные в данном документе, особенно полезны при образовании термосвариваемых одноразовых емкостей с гибкой стенкой в виде мешков или мешкообразных емкостей, которые выполнены с возможностью повторного запечатывания.
Важным признаком настоящего изобретения является включение в состав многослойного ламинированного материала разделительного слоя, предпочтительно непосредственно прилегающего к слою чувствительного к давлению адгезива. Как более подробно описано в данном документе, использование разделительного слоя в ламинированном материале и, в частности, в соответствующем элементе клапана значительно уменьшает величину усилия, которое в противном случае требуется для первоначального открытия запечатанной емкости. Данный признак обеспечивает удобство использования упаковочной системы, использующей предпочтительную конфигурацию ламинированного материала с клапаном. Включение разделительного слоя в сочетании со специальными линиями надреза, которые описаны в данном документе, также предусматривает специальную контактную поверхность разрыва или разделения между участками ламинированного материала во время первоначального открытия запечатанной упаковки или емкости. Наличие такой контактной поверхности разделения значительно уменьшает возможность разрыва или случайного разъединения ламинированного материала, тем самым сохраняя целостность запечатывания упаковки. Эти и другие преимущества предпочтительного варианта осуществления ламинированных материалов, конфигураций клапана и узлов упаковки более подробно описаны в данном документе.
Упаковочные ламинированные материалы, которые описаны в данном документе, обычно содержат множество слоев, например от 2 до 12 или более и предпочтительно от 5 до 7. Ламинированные материалы обычно содержат наружный слой, опциональный барьерный слой, слой чувствительного к давлению адгезива, разделительный слой, пленочный слой и запечатывающий слой. Может быть также предусмотрен опциональный верхний слой для печатания. Слои могут быть расположены в разном порядке, однако обычно наружный слой образует наружную поверхность упаковочного ламинированного материала, а запечатывающий слой образует внутреннюю поверхность для контактирования и запечатывания. Слой чувствительного к давлению адгезива и разделительный слой предпочтительно непосредственно прилегают друг к другу с возможностью обеспечения функции повторного запечатывания, как описано в данном документе. Опциональный барьерный слой обычно расположен рядом с наружным слоем, однако настоящее изобретение включает ламинированные материалы, в которых барьерный слой расположен в каком-либо другом месте. Пленочный слой также может быть расположен практически в любом месте в ламинированном материале, однако обычно он расположен рядом с запечатывающим слоем.
В соответствии с настоящим изобретением создана уникальная конфигурация и способ формирования для селективно позиционируемого и повторно запечатываемого элемента клапана. Используемый в данном документе термин «клапан» относится к части ламинированного материала, например части боковой стенки, когда ламинированный материал используется для формирования емкости или упаковки, которая частично отрывается от остальной части ламинированного материала, так что данная часть выполнена с возможностью селективного позиционирования относительно остальной части. Клапанная часть остается соединенной с остальной частью, как более подробно описано в данном документе.
Различные предпочтительные клапаны могут быть легко образованы быстрым и экономичным способом. В соответствии с изобретением, уникальная комбинация надрезов, прорезей или подобных элементов, образованных в некоторых слоях ламинированных материалов, обеспечивает недорогое изготовление повторно запечатываемых отверстий для упаковок.
В соответствии с другими признаками настоящего изобретения, для клапанов предусмотрены различные язычки, которые облегчают открытие и захват клапанов. Другой признак, описанный в данном документе, служит для уменьшения степени адгезионного сцепления между клапаном и соответствующей принимающей поверхностью.
Настоящее изобретение также обеспечивает различные индикаторы вскрытия. Индикаторы вскрытия обеспечивают индикацию того, что упаковка, клапан или ламинированный материал были подвергнуты первоначальному открытию. Все эти и другие аспекты описаны более подробно в данном документе.
Наружный слой
Предпочтительный многослойный ламинированный материал содержит внешнюю основу для обеспечения опоры для клапана и боковой стенки упаковки и в особенности для самого наружного участка клапана, образующегося в результате первоначального открытия емкости и, таким образом, по меньшей мере частичного отделения клапана от боковой стенки. Внешняя основа может быть образована из разнообразных материалов, таких как полиолефиновые пленочные материалы или бумага, картон или другие материалы на бумажной основе. Типичные материалы для внешней основы включают, помимо прочих, полиэтилен (polyethylene - PE), полипропилен (polypropylene - PP) как ориентированные, так и неориентированные и коэкструдированные с или без их сополимеров. В зависимости от конкретного конечного применения другим примером потенциально пригодной пленки для внешней основы покрытия является слой поливинилхлорида (polyvinyl chloride - PVC) и его сополимеров. Дополнительные материалы включают, помимо прочих, полиэтилентерефталат (polyethylene terephthalate - PET), ориентированный полипропилен (oriented polypropylene - OPP), поливинилхлорид (polyvinyl chloride - PVC) и орто-фталальдегид (ortho-phthaladehyde - OPA). Для многих применений предпочтителен PET.
В ламинированном материале может быть использована внешняя основа или слой с разными толщинами. Внешняя основа может иметь обычную толщину в пределах от примерно 12 до примерно 60 мкм и предпочтительную толщину от примерно 12 до примерно 25 мкм.
Поскольку наружная поверхность внешней основы, скорее всего, образует самую наружную поверхность клапана или боковой стенки, желательно, чтобы материал, выбранный для внешней основы по меньшей мере вдоль данной обращенной наружу поверхности, обладал привлекательными характеристиками пригодности для печатания.
Пригодность для печатания обычно определяется четкостью и яркостью изображения и сцеплением краски. Четкость вплотную связана с поверхностным натяжением поверхности печати. Сцепление краски часто проверяют испытаниями методом клейкой ленты (Finat test: FTM21). В целом, PVC пригоден для печатания разнообразными красками, предназначенными для использования с PVC. В большинстве случаев - это краски на водной основе (особенно в США) или предназначенные для закрепления ультрафиолетовым излучением (особенно в Европе). Обычно все полиолефиновые пленки могут быть отпечатаны красками, закрепляющимися под действием ультрафиолетового излучения, после непрерывной обработки коронным разрядом, причем PE более предпочтителен, чем PP преимущественно по адгезии краски. Для красок на водной основе предпочтительна дополнительная грунтовка или поверхностное покрытие для обеспечения хорошего сцепления краски.
Как описано в данном документе, клапан или боковая стенка ламинированного материала может включать опциональный слой для печатания, расположенный на наружной поверхности внешней основы.
Барьерный слой
Предпочтительный многослойный ламинированный материал содержит опциональный слой барьерного материала для повышения запечатывающих характеристик клапана и боковой стенки и образованного в результате запечатанного узла клапана и боковой стенки. Обычно желательно, чтобы барьерный материал обладал стойкостью к переносу кислорода и/или водяного пара или диффузии через материал. Это особенно желательно для применений запечатывания, включающих некоторые продукты питания. Для слоя барьерного материала могут быть использованы разнообразные барьерные материалы. Выбор барьерного материала (материалов) в значительной мере определяется требуемой степенью запечатывания и, соответственно, содержимым, для которого должен быть размещен запечатывающий узел. Типичные материалы для использования в слое барьерного материала включают, помимо прочих, поливиниловый спирт (polyvinyl alcohol - PVOH, PVA) и этилен-виниловый спирт (ethylene vinyl alcohol - EVOH). Хорошо известным и предпочтительным барьерным материалом является поливинилиденхлорид (polyvinylidene chloride - PVDC). Предполагается также, что может быть использован нейлон и различные полимеры на основе нейлона, известные в данной области техники. Могут быть использованы различные металлизированные слои, например с использованием алюминия. Предполагается также, что могут быть использованы сочетания данных материалов и, в частности, может быть использовано множество пленок данных материалов. Широкое обсуждение барьерных материалов и их характеристик содержится в публикации патентной заявки США 2004/0033379, принадлежащей автору данной заявки. Предпочтительные материалы для барьерного материала включают PVDC, EVOH и их сочетания. Другим предпочтительным материалом для барьерного материала является металлизированный алюминиевый слой.
В предпочтительном ламинированном материале покрытия обычно используется барьерный материал с относительно малой толщиной. Например, толщина слоя барьерного материала предпочтительно находится в пределах от примерно 0,4 до примерно 6 мкм, более предпочтительно от примерно 1 до примерно 5 мкм и более предпочтительно от примерно 1 до примерно 3 мкм.
3
2
3
2
Как отмечается, предпочтительно барьерный материал имеет относительно низкую кислородопроницаемость и/или водопроницаемость. Наиболее предпочтительно, если кислородопроницаемость равна нулю. Предпочтительная максимальная кислородопроницаемость равна приблизительно 50 см/м в сутки. Предпочтительная максимальная водопроницаемость равна приблизительно 50 см/м в сутки.
Для некоторых применений предполагается, что ламинированный материал настоящего изобретения может не содержать барьерного слоя. Однако предпочтительный вариант осуществления включает барьерный слой. Таким образом, барьерный слой описан как опциональный.
В некоторых применениях может быть предпочтительно использовать барьерный материал, такой как PVDC или металлизированный алюминий, вдоль самой наружной поверхности пленочного или наружного слоя. При отсутствии такого барьерного слоя скорость переноса кислорода или скорость переноса воды будет относительно высокой относительно наружной поверхности одного или более слоев в ламинированном материале. Как описано более подробно в данном документе, после образования надреза или прорези в адгезионном слое в ламинированном материале барьерные свойства вдоль области надреза обычно ослабевают. Таким образом, включение барьерного материала в ламинированный материал способно повысить барьерные свойства надрезанного ламинированного материала.
Кроме того, если ламинированный материал и упаковочный узел настоящего изобретения должны быть использованы для скоропортящихся продуктов, которые требуют контролируемой газовой среды, то кислородонепроницаемый слой предпочтительно используется во множестве участков в ламинированном материале. Для нескоропортящихся продуктов, по всей вероятности, такой барьерный слой не потребуется.
Слой чувствительного к давлению адгезива
Предпочтительный многослойный ламинированный материал содержит слой чувствительного к давлению адгезива (pressure sensitive adhesive - PSA). Чувствительный к давлению адгезив обеспечивает липкую поверхность, обеспечивающую сцепление с другой контактирующей поверхностью. Предпочтительно свойства чувствительного к давлению адгезива таковы, что сцепление также обеспечивает запечатывание для предотвращения или по меньшей мере по существу предотвращения перемещения воздуха или других веществ через область чувствительного к давлению адгезива.
В данном слое могут быть использованы разнообразные, чувствительные к давлению адгезивы, при условии что их свойства и характеристики соответствуют требованиям к упаковке получаемого в результате узла. Чувствительный к давлению адгезив может представлять собой термоплавкий, чувствительный к давлению адгезив, например такой как чувствительный к давлению адгезив на каучуковой или акриловой основе. Чувствительный к давлению адгезив может быть термоплавким, отверждаемым под действием ультрафиолетового излучения. Чувствительный к давлению адгезив может быть основан на термоплавком составе на каучуковой основе, резиновом клее на основе растворителя, акриловом клее на основе растворителя или полиуретановом клее на основе растворителя. Чувствительный к давлению адгезив может быть на основе эмульсии, например эмульсионный акриловый клей. Как было отмечено, могут быть использованы разнообразные, чувствительные к давлению адгезивы. Широкий выбор различных, чувствительных к давлению адгезивов раскрыт в патентах США 5623011, 5830571 и 6147165, принадлежащих автору данной заявки.

Предпочтительным, чувствительным к давлению адгезивом для использования в слое чувствительного к давлению адгезива является промышленно выпускаемый адгезив под наименованием FassonS692N. Адгезив S692N представляет собой акриловый клей на основе эмульсии. В целом данный адгезив представляет собой полимерную смесь мономеров бутилакрилата и 2-этилгексилакрилата с различными усилителями клейкости и технологическими кислотами. Другие предпочтительные, чувствительные к давлению адгезивы включают, помимо прочих, эмульсионные акриловые клеи и термоплавкие клеи на каучуковой основе.
Толщина слоя чувствительного к давлению адгезива обычно находится в пределах от примерно 12 до примерно 40 мкм и предпочтительно от примерно 12 до примерно 20 мкм. Однако необходимо понимать, что настоящее изобретение включает ламинированные материалы, содержащие слой чувствительного к давлению адгезива, толщина которого больше или меньше данных толщин.
Разделительный слой
Предпочтительный многослойный ламинированный материал содержит разделительный слой. Предпочтительно разделительный слой расположен непосредственно рядом со слоем чувствительного к давлению адгезива в ламинированном материале. Наиболее предпочтительно разделительный слой расположен между слоем чувствительного к давлению адгезива и внутренним запечатывающим слоем и предпочтительно между слоем чувствительного к давлению адгезива и пленочным слоем. Разделительный слой предусматривает поверхность разделения, которая, как было отмечено выше, непосредственно прилегает к и находится в контакте со слоем чувствительного к давлению адгезива.
Известны разнообразные разделительные материалы, например материалы, которые используются для самоприклеивающихся лент или этикеток, включая силиконы, алкидные смолы, стеариловые производные винилполимеров (такие как поливинил стеарил карбамат), стеарат хромхлорид, стеарамиды и др. Известны также разделительные материалы, покрытые фторуглеродным полимером, однако они являются относительно дорогими. Пленочный поверхностный слой может быть модифицирован посредством добавления одного или более уменьшающих трение средств, включая уменьшающее трение средство типа силикона, во время процесса коэкструзии. Разделительный слой может быть образован посредством пленочного поверхностного слоя, модифицированного уменьшающим трение средством. Более конкретно разделительный слой может быть выполнен в виде коэкструдированного полипропиленового пленочного поверхностного слоя, модифицированного силиконовым уменьшающим трение средством. Для большинства применений чувствительных к давлению адгезивов силиконы, безусловно, являются наиболее часто используемыми материалами. Силиконовые разделительные покрытия обеспечивают легкое разъединение как при высоких, так и при низких скоростях отделения, что делает их пригодными для различных способов производства и применений.
Известные системы силиконовых разделительных покрытий состоят из реакционно способного силиконового полимера, например органополисилоксана (часто называемого «полисилоксаном» или просто «силоксаном»), сшивателя и катализатора. После нанесения на смежный слой или другую основу покрытие обычно должно быть подвергнуто отверждению для сшивания силиконовых полимерных цепочек либо под воздействием тепла, либо под воздействием излучения (например, ультрафиолетового излучения или облучения электронным пучком).
Исходя из способа применения, в чувствительных к давлению адгезивах известны три основных типа силиконовых разделительных покрытий: покрытия на основе растворителей, эмульсии на водной основе и покрытия, не содержащие растворителей. Каждый тип имеет преимущества и недостатки. Разделительные покрытия на основе растворителей широко используются, однако поскольку они используют углеводородный органический растворитель, их использование в последние годы сокращается вследствие все более ужесточающихся нормативов загрязнения воздуха, высокой энергоемкости и высокой стоимости. Фактически энергоемкость рекуперации или сжигания растворителей обычно превосходит энергоемкость самой операции покрытия.
Разделительные системы типа силиконовой эмульсии на водной основе так же хорошо известны, как и системы на основе растворителей, и используются на различных изделиях, чувствительных к давлению, включая ленты, плитки для настила пола и виниловые обои. Однако их использование ограничено проблемами, связанными с нанесением их на бумажные основы. Вода вспучивает бумажные волокна, нарушая размерную стабильность подложки разделительного материала и вызывая скручивание листа и последующие технологические сложности.
Силиконовые разделительные покрытия, не содержащие растворителя, появились недавно и в настоящее время представляют значительный сегмент рынка силиконовых разделительных покрытий. Как и другие силиконовые покрытия, они должны подвергаться отверждению после нанесения на гибкую основу. При отверждении образуется сшитая пленка, которая препятствует проницаемости через чувствительный к давлению адгезив.
Подробные описания различных разделительных материалов, их характеристики и использование в узлах ламинированных материалов содержатся в патентах США 5728469, 6486267 и опубликованной патентной заявке США 2005/0074549, принадлежащих автору данной заявки. Предполагается также, что различные воски, известные в данной области техники, могут быть использованы для разделительного материала или использованы в разделительном слое.
В предпочтительных ламинированных материалах используются разделительные слои, которые являются относительно тонкими. Например, обычная толщина разделительного слоя составляет от примерно 1 до примерно 4 мкм. Предпочтительно толщина разделительного слоя составляет от примерно 1 до примерно 2 мкм.
Пленочный слой
Предпочтительный многослойный ламинированный материал содержит пленочный слой или внутреннюю основу. Внутренняя основа обеспечивает опору для клапана и ламинированного материала боковой стенки и особенно для слоев, расположенных рядом с внутренней основой. Типичные материалы для внутренней основы включают материалы, упомянутые в данном документе для внешней основы. Кроме того, может быть предпочтительно использовать коэкструдированный биаксиально ориентированный полипропилен (biaxially-oriented polypropylene - BOPP). Данные материалы обеспечивают экономию средств, поскольку они относительно недороги, и обладают достаточной жесткостью, чтобы надлежащим образом осуществлять и поддерживать повторное запечатывание наружного слоя. Другим предпочтительным материалом для использования в слое внутренней основы является коэкструдированный биаксиально ориентированный полиэтилентерефталат (biaxially-oriented polyethylene terephthalate - BOPET). Предполагается, что могут быть использованы ориентированные или неориентированные варианты пленок. Для использования в данном слое могут быть также пригодными вышеупомянутые полимерные материалы PVC и OPA.
Толщина внутренней основы обычно находится в пределах от примерно 12 до примерно 60 мкм и предпочтительно от примерно 12 до 25 мкм. Настоящее изобретение предусматривает использование других толщин, которые больше или меньше данных толщин.
Запечатывающий слой
Предпочтительный многослойный ламинированный материал содержит термосваривающийся слой. Предпочтительно термосваривающийся слой расположен вдоль обратной стороны или внутренней поверхности ламинированного материала, которая контактирует с соответствующей поверхностью емкости при термическом соединении одного участка ламинированного материала с другим участком ламинированного материала.
Термосваривающийся слой представляет собой слой, который активируется посредством нагревания, чтобы позволить слою соединиться с пластмассовой основой. Материалы для термосваривающегося слоя включают, помимо прочих, нижеперечисленные пленкообразующие материалы, используемые в отдельности или в сочетании, такие как полиэтилен, полиолефины с металлоценовыми катализаторами, например такие как сополимеры полипропилена (copolymers of polypropylene - Co-PP) или терполимеры полипропилена (terpolymers of polypropylene - Ter-PP), синдиотактический полистирол, синдиотактический полипропилен, циклические полиолефины, сополимер этилена и метакриловой кислоты, сополимер этилена и этилакрилата, сополимер этилена и метилакрилата, сополимер акрилонитрила бутадиена и стирола, сополимер этилена и винилового спирта, сополимер этилена и винилацетата, нейлон, полибутилен, полистирол, полиуретан, полисульфон, поливинилиденхлорид, полипропилен, поликарбонат, полиметил пентен, сополимер стирола и малеинового ангидрида, сополимер стирола и акрилонитрила, иономеры на основе солей натрия или цинка этилен/метакриловой кислоты, полиметилметакрилаты, целлюлозные полимеры, фторопласты, полиакрилнитрилы и термопластичные полиэфиры. Другие предполагаемые материалы для термосваривающегося слоя включают, помимо прочих, модифицированный гликолем полиэтилентерефталат (polyethylene terephthalate - PETG), который особенно пригоден для использования в тех случаях, когда одна или более других основ выполнены из полиэтилентерефталата (PET). Предпочтительно в термосваривающемся слое используется РЕ, более предпочтительно смесь РЕ и EVA, например такая как смесь РЕ и EVA со специальными антиадгезионными и антистатическими добавками. Предпочтительным материалом для использования в термосваривающемся слое является модифицированный гликолем полиэтилентерефталат (PETG). Дополнительные предпочтительные материалы для использования в термосваривающемся слое включают Co-PP или Ter-PP. Наиболее предпочтительным материалом для термосваривающегося слоя является линейный полиэтилен низкой плотности (linear low density polyethylene - LLDPE).
Толщина термосваривающегося слоя может изменяться в соответствии с требованиями упаковочного узла. Обычные толщины данного слоя находятся в пределах от примерно 15 до примерно 90 мкм и предпочтительно от примерно 30 до примерно 60 мкм. При использовании коэкструдированного пленочного поверхностного слоя поверхностный слой обычно имеет толщину примерно 1,5 мкм.
Термосваривающийся слой выполнен с возможностью активации при температурах, известных специалистам в данной области техники. Хотя термосваривающийся слой может активироваться при температурах ниже температур, установленных для активации, термосваривающийся слой выполнен с возможностью активации при некоторых температурах, определяемых материалом основы. Предпочтительно термосваривающийся слой активируется при температурах, находящихся в пределах от примерно 90°С до примерно 160°С, более предпочтительно от примерно 100°С до примерно 150°С, более предпочтительно термосваривающийся слой активируется при температурах, находящихся в пределах от примерно 110°С до примерно 140°С и наиболее предпочтительно термосваривающийся слой активируется при температурах, находящихся в пределах от примерно 120°С до примерно 130°С. Временные периоды контакта относительно короткие, например от примерно 0,1 секунды до примерно 5 секунд, и обычно равны примерно 2 секундам. Предпочтительно во время термосварки к соответствующим поверхностям также прикладывают давление.
Покрывающий слой для печатания
Опциональный слой для печатания может быть расположен на вышеописанной внешней основе. Слой для печатания служит для приема и удерживания одной или более красок, осаждаемых на слой для печатания. Краска (краски) образуют знаки или другие отметки для ламинированного материала покрытия и узла упаковки. Слой для печатания может быть образован из разнообразных материалов, обычно известных специалистам в данной области техники. Например, для слоя для печатания могут быть использованы различные материалы на основе поливинилового спирта (PVA) и целлюлозы.
Толщина слоя для печатания обычно находится в пределах от примерно 3 до примерно 20 мкм и предпочтительно от примерно 3 до примерно 8 мкм.
Предпочтительные аспекты клапана и ламинированного корпуса или боковой стенки
Другим существенным признаком предпочтительного варианта ламинированного материала и изготавливаемых из него емкостей и упаковок является наличие одного или более надрезов, рубчиков или прорезей в некоторых слоях. Надрез, рубчик или прорезь могут быть образованы в ламинированном материале различными способами, однако предпочтительным способом является вырубание посредством штампа прорези через конкретные слои, например запечатывающий слой, внутреннюю основу и разделительный слой. В других слоях предпочтительно образовать надрез, рубчик или прорезь через наружный слой или адгезионный слой. Предпочтительно данные надрезы образованы посредством вырубания штампом. Данные аспекты описаны более подробно в данном документе. Данная комбинация надрезов образует уникальный клапан и запечатывающую конфигурацию.
Предполагается также, что при отсутствии надреза, рубчика или прорези в выбранных областях ламинированного материала покрытия может быть предусмотрен откидной или соединительный участок для клапана. Таким образом, например, один или более надрезов могут быть предусмотрены в ламинированном материале вдоль трех из четырех сторон прямоугольной схемы. В таком случае участок ламинированного материала, не содержащий надреза, будет служить в качестве шарнира для образующегося в результате клапана при первоначальном и последующих открытиях упаковки.
Другая предпочтительная причина для предпочтительного размещения надрезов, рубчиков или прорезей в отмеченном слое (слоях) ламинированного материала покрытия заключается в том, что такие надрезы обеспечивают контроль участка контактной поверхности между слоем чувствительного к давлению адгезива и разделительным слоем. Возможность удобно контролировать величину, конфигурацию и форму контактного участка обеспечивает непосредственный контроль над прочностью повторного запечатывания между наружным отделяемым участком ламинированного материала и внутренним отделяемым участком ламинированного материла. Необходимо понимать, что для применений, в которых требуется более высокая прочность повторного запечатывания, контактный участок может быть легко увеличен во время проектирования и/или изготовления. А для применений, в которых требуется меньшая прочность повторного запечатывания, контактный участок может быть легко уменьшен при проектировании и/или изготовлении.
Другой предпочтительный аспект предпочтительного варианта ламинированного материала покрытия заключается в том, что посредством надлежащего выбора материалов, которые контактируют с чувствительным к давлению адгезивом, в ламинированном материале покрытия поверхностная энергия открытой поверхности каждого слоя материала может быть приспособлена для обеспечения требуемых запечатывающих характеристик, например конкретных прочностей повторного запечатывания. Например, если требуется низкая прочность повторного запечатывания, разделительный материал, обладающий относительно низкой поверхностной энергией, например силиконовый разделительный материал, может быть использован непосредственно рядом со слоем чувствительного к давлению адгезива. Кроме того, выбор и размещение соответствующим образом разработанных материалов для использования в слоях, непосредственно прилегающих к чувствительному к давлению адгезиву, может быть использован для достижения различий в клейкости, чтобы обеспечить или по меньшей мере способствовать удерживанию адгезива с одним слоем по сравнению с другим слоем. Например, посредством надлежащего выбора и использования материалов для разделительного слоя и слоя, расположенного на противоположной поверхности слоя чувствительного к давлению адгезива, может быть обеспечено удерживание адгезива с наружным отделяемым участком покрытия, вместо того чтобы оставаться на внутреннем участке покрытия, соединенном с емкостью.
Конкретно, в соответствии с настоящим изобретением, осуществляется контроль уровня адгезии между чувствительным к давлению адгезивом и одним или более слоев, непосредственно прилегающих к адгезиву, например разделительным слоем. Контроль уровня адгезии предпочтительно осуществляется посредством (i) использования разделительного слоя, расположенного непосредственно рядом со слоем чувствительного к давлению адгезива и более предпочтительно расположенного между адгезионным слоем и внутренней основой в покрывающем ламинированном материале; (ii) конфигурации и площади поверхности разделительного слоя, открывающегося после первоначального открытия крышки; (iii) надлежащего выбора разделительных материалов и/или материалов, обладающих требуемой поверхностной энергией, используемых в разделительном слое; (iv) надлежащего выбора других материалов в покрывающем ламинированном материале, а именно материала чувствительного к давлению адгезива и материала слоя, расположенного непосредственно рядом с поверхностью чувствительного к давлению адгезива, противоположной поверхности разделительного слоя; (v) конфигурации и площади поверхности материала чувствительного к давлению адгезива, открывающейся после первоначального открытия крышки; и (vi) толщины слоя чувствительного к давлению адгезива.
Посредством контролирования уровня адгезии, предпочтительно посредством одного или более или всех факторов (i)-(vi), слой чувствительного к давлению адгезива может более надежно удерживаться с наружным отделяемым участком крышки.
Предпочтительно наличие конкретных характеристик сцепления и расцепления в чувствительном к давлению адгезиве и слоях, расположенных на противоположных сторонах или поверхностях слоя, чувствительного к давлению адгезива. Желательно, чтобы существовала разница в данных характеристиках между двумя слоями на противоположных сторонах слоя, чувствительного к давлению адгезива. Конкретно желательно, чтобы существовала конкретная минимальная разница между характеристиками сцепления и расцепления, связанными с (i) чувствительным к давлению адгезивом и слоем, непосредственно прилегающим к одной поверхности адгезива, и (ii) чувствительным к давлению адгезивом и слоем, непосредственно прилегающим к противоположной поверхности адгезива.
Для ламинированного материала покрытия, использующего слой чувствительного к давлению адгезива, расположенный между внутренней основой коэкструдированного биаксиально ориентированного полипропилена (BOPP) и внешней основой полиэтилентерефталата (РЕТ) предпочтительно, чтобы разница в характеристиках сцепления и расцепления между данными двумя основами и соответствующей поверхностью чувствительного к давлению адгезива составляла по меньшей мере 1,5 Н/дюйм и предпочтительно по меньшей мере 3,0 Н/дюйм. Между внешней основой и соответствующей поверхностью чувствительного к давлению адгезива предпочтительно существует более сильное адгезионное сцепление по сравнению с адгезионным сцеплением, существующим между внутренней основой и противоположной поверхностью чувствительного к давлению адгезива.
Надлежащий выбор чувствительного к давлению адгезива и материала разделительного слоя преимущественно определяет усилие, требующееся для первоначального открытия запечатанной емкости, а также величину усилия, требующегося для последующих операций открытия после первоначального открытия. Данное усилие, называемое «усилием открытия», представляет собой усилие, которое потребитель должен приложить к крышке, для того чтобы разделить ламинированный материал покрытия на его соответствующие участки и таким образом открыть емкость. Для того чтобы относительно легко открыть емкость, усилие открытия обычно должно быть менее 10 Н/дюйм. Кроме того, желательно предусмотреть некоторое минимальное усилие, необходимое для предотвращения случайных открытий емкости. При этом минимальное усилие обычно находится в пределах от по меньшей мере 1 Н/дюйм до примерно 2 Н/дюйм, и предпочтительно установлено целевое усилие больше 3 Н/дюйм. Для многих применений предпочтительно предусмотрено усилие повторного запечатывания в пределах от примерно 1 Н/дюйм до примерно 2 Н/дюйм.
Другим предпочтительным аспектом является наличие одного или более язычков, которые облегчают захват и/или открытие клапана. Язычки предпочтительно образуются во время формования наружного надреза и продолжаются через несколько наружных слоев ламинированного материала, например наружный слой и слой чувствительного к давлению адгезива. Язычки могут быть выполнены в самых разнообразных формах в зависимости от требований конечного использования ламинированного материала и/или упаковочного узла.
В том случае, если язычок используется в сочетании с клапаном, предпочтительно использовать антиадгезионный материал между обратной стороной клапана и/или язычка и соответствующим разделительным слоем, обращенным к клапану и/или язычку. В качестве антиадгезионного материала могут быть использованы самые разнообразные материалы, например нелетучие углеводороды и нелипкие полимерные соединения. Примером такого материала является нетоксичный лак или масляный материал.
Дополнительным предпочтительным аспектом повторно запечатываемых клапанов и ламинированных материалов является наличие одного или более индикаторов вскрытия. Данные средства обеспечивают визуальную индикацию того, был ли клапан ранее открыт. Предпочтительным вариантом индикатора вскрытия является размещение одного, двух или более небольших несплошных неразрезанных участков в пределах надрезов и, в частности, в пределах наружного надреза, который описан в данном документе. При первоначальном открытии клапана для получения доступа в упаковку один или более несплошных неразрезанных участков отрывают или разрывают, тем самым индицируя осуществление операции первоначального открытия. Другим предпочтительным вариантом индикатора вскрытия является размещение одной или более надрезанных форм в пределах области повторного запечатывания клапана. После первоначального открытия клапана надрезанные формы остаются с корпусом упаковки, а в клапане образуется соответствующее количество отверстий. Данные отверстия и дальнейшее несовпадение между надрезанными формами и отверстиями обеспечивают другую индикацию осуществления первоначального открытия клапана.
Посредством использования данных ключевых аспектов потенциально с другими признаками предпочтительного варианта осуществления ламинированного материала покрытия, которые описаны в данном документе, могут быть получены очень специфические характеристики адгезии, повторного запечатывания и открытия ламинированного материала покрытия. Ламинированные материалы и повторно запечатываемые клапаны, описанные в данном документе, могут быть использованы для образования множества различных повторно запечатываемых упаковок и емкостей.
Узлы предпочтительного варианта выполнения
На фиг.1 показан предпочтительный вариант выполнения повторно запечатываемого упаковочного ламинированного материала 10 в соответствии с настоящим изобретением. Упаковочный ламинированный материал 10 содержит ламинированный корпус 20, определяющий в основном полую внутреннюю часть (не показанную), и отверстие 60, обеспечивающее доступ в нее. Ламинированный материал 10 также содержит позиционируемый клапан 30, образующий проксимальную область 34 и дистальную область 36. Проксимальная область преимущественно продолжается между первым проксимальным участком 34а и вторым проксимальным участком 34b. Клапан 30 соединен с или как-то иначе присоединен или прикреплен к корпусу 20 ламинированного материала 10 вдоль по меньшей мере одного участка своей проксимальной области 34. Клапан 30 является позиционируемым, так что клапан может быть перемещен из открытого положения, такого как показанное на фиг.1, в закрытое положение, в котором клапан 30 закрывает отверстие 60 и предпочтительно соединяется запечатывающим образом с ламинированным корпусом 20.
Предпочтительно клапан 20 образует повторно запечатываемую область 32, продолжающуюся вокруг внешней периферии клапана 30. То есть предпочтительно повторно запечатываемая область 32 продолжается вдоль обратной стороны клапана 30 от первого проксимального участка 34а к дистальной области 36 клапана и до второго проксимального участка 34b. Как более подробно описано в данном документе, предпочтительно повторно запечатываемая область 32 включает в себя открытый адгезив, чувствительный к давлению. Остальная область клапана 30, за исключением повторно запечатываемой области 32 клапана, называется в данном документе остальной областью 38 клапана и описана более подробно в данном документе.
Ламинированный корпус 20 образует повторно запечатываемую область 62, продолжающуюся вокруг отверстия 60. Как описано более подробно в данном документе, предпочтительно повторно запечатываемая область 62 включает в себя открытый разделительный материал. Повторно запечатываемая область 62 предпочтительно выполнена так, чтобы соответствовать повторно запечатываемой области 32 клапана 30. Предпочтительно также повторно запечатываемая область 62 ламинированного корпуса направлена к повторно запечатываемой области 32 клапана. Таким образом, при закрытии клапана 30 и тем самым закрытии отверстия 60 повторно запечатываемая область 32 клапана входит в контакт с повторно запечатываемой областью 62 ламинированного корпуса 20. Предпочтительно протяженность контакта между повторно запечатываемыми областями 32 и 62 такова, что по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 90%, более предпочтительно по меньшей мере 95% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 98% всей площади поверхности обеих повторно запечатываемых областей 32 и 62 находятся в контакте друг с другом. Данная конфигурация обеспечивает запечатывание и надежное соединение между клапаном 30 и ламинированным корпусом 20.
Для клапана 30 могут быть использованы разнообразные конструкции и конфигурации. Предпочтительно клапан 30 содержит наружный участок 50 клапана и внутренний участок 40 клапана, которые предпочтительно прикреплены или каким-либо другим способом присоединены друг к другу, образуя цельный клапан или подобный элемент. Как показано на фиг.1, предпочтительно наружный участок 50 клапана больше, т.е. имеет большую площадь поверхности, чем внутренний участок 40 клапана. Кроме того, предпочтительно внутренний участок 40 клапана расположен по центру вдоль обратной стороны наружного участка 50 клапана. Остающаяся открытой обратная сторона наружного участка 50 клапана, продолжающаяся вокруг внутреннего участка 40 клапана, может представлять собой вышеописанную повторно запечатываемую область 32 клапана 30. Полученная в результате конфигурация образует клапан, имеющий уменьшенную толщину вокруг его внешнего края и увеличенную толщину вдоль внутренних областей.
Для клапанов, содержащих наружные и внутренние участки 50 и 40 клапана, и в особенности клапанов, которые содержат области с разной толщиной, как отмечено, предпочтительно образовать область уменьшенной толщины в ламинированном корпусе 20, продолжающемся вокруг отверстия 60. Данная область уменьшенной толщины может представлять собой повторно запечатываемую область 62 ламинированного корпуса 20. Предпочтительно сумма толщины ламинированного материала в повторно запечатываемой области 62 и толщины наружного участка 50 клапана в повторно запечатываемой области 32 равна толщине клапана 30 в остальной области 38.
Фиг.2 представляет собой вид с частичным разрезом повторно запечатываемого упаковочного ламинированного материала 10, показанного на фиг.1. Конкретно разрез выполнен по линии 2-2, показанной на фиг.1, и таким образом представляет собой поперечное сечение наружного участка 50 клапана и внутреннего участка 40 клапана и соответствующей конфигурации отверстия 60 и повторно запечатываемой области 62 ламинированного корпуса 20, продолжающейся вокруг отверстия 60. На фиг.2 также показан клапан 30 в положении А и закрытие клапана 30 в положение В, чтобы тем самым закрыть отверстие 60. При перемещении клапана 30 в его закрытое положение, показанное на фиг.2 как положение В, можно видеть, что повторно запечатываемая область 32 клапана входит в контакт с повторно запечатываемой областью 62 ламинированного корпуса. Необходимо понимать, что клапан 30, показанный на фиг.2, может быть открыт в значительно большей степени, чем показано на фиг.2. Кроме того, необходимо понимать, что клапан 30, после открытия, может принимать дугообразную или криволинейную форму вследствие гибкости ламинированного материала.
Фиг.3 представляет собой схематичный вид с пространственным разделением элементов предпочтительного узла 110 ламинированного материала в соответствии с настоящим изобретением. Предпочтительный узел 110 содержит множество слоев, которые могут быть расположены в самых разных порядках и конфигурациях. Однако на фиг.3 показана примерная предпочтительная схема расположения. Узел 110 содержит наружный слой 120, образующий наружную поверхность 122, адгезионный слой 130, разделительный слой 140, пленочный слой 150 и внутренний запечатывающий слой 160. Внутренний запечатывающий слой 160 образует внутреннюю поверхность 162. Предпочтительно адгезионный слой 130 расположен непосредственно рядом с разделительным слоем 140. В ламинированном материале 110 может быть предусмотрен один или более барьерных слоев (не показанных) рядом или между любым из показанного слоя (слоев).
Множество слоев 120, 130, 140, 150 и 160 и один или более дополнительных слоев предпочтительно образованы в гибком ламинированном материале, который используется для вышеописанного упаковочного ламинированного материала 10 и конкретно клапана 30 и ламинированного корпуса 20, описанных со ссылкой на фиг.1 и 2.
В соответствии с настоящим изобретением, один или более надрезов, прорезей или других разрезов выполнены в слоях с возможностью создания клапанного элемента. Предпочтительно различные надрезы выполнены так, чтобы образовать клапан с повторно запечатываемой областью и ламинированный корпус, содержащий соответствующую повторно запечатываемую область, с возможностью соединения упомянутых областей запечатывающим образом. На фиг.3 показана предпочтительная конфигурация для таких надрезов. Предпочтительно надрез, прорезь или разрез, обычно называемый в данном документе «надрезом» и показанный ссылочной позицией 170 на фиг.3, образован в одном или более наружных слоев, например наружном слое 120 и адгезионном слое 130. Предпочтительно надрез 170 в каждом из слоев 120 и 130 имеет одинаковый размер, одинаковую форму и одинаковую ориентацию. Надрез 170 обычно называется в данном документе наружным надрезом. Предпочтительно другой надрез, прорез или разрез, также называемый в данном документе «надрезом» и показанный на фиг.3 ссылочной позицией 180, образован в одном или более внутренних слоев, например разделительном слое 140, пленочном слое 150 и внутреннем запечатывающем слое 160, как показано. Предпочтительно надрез 180 в каждом из слоев 140, 150 и 160 имеет одинаковую форму, одинаковый размер и одинаковую ориентацию. Надрез 180 обычно называется в данном документе внутренним надрезом. При сборке слоев надрез 170 в слоях 120 и 130 образует наружный участок клапана, такой как наружный участок 50 клапана, показанный на фиг.1 и 2. А надрез 180 в слоях 140, 150 и 160 образует внутренний участок клапана, такой как внутренний участок 40 клапана, показанный на фиг.1 и 2.
Необходимо понимать, что надрезы 170 и 180 каждый может быть выполнен в различных других формах, помимо U-образных конфигураций, показанных на фиг.3. Например, могут быть использованы надрезы, которые являются дуговыми по форме. В качестве альтернативы для различных надрезов могут быть использованы многосторонние непрямоугольные конфигурации. Необходимо понимать, что форма, выбранная для наружного надреза 170, будет определять форму получаемого в результате клапана. А форма, выбранная для внутреннего надреза 180, будет определять форму получаемого в результате отверстия в ламинированном материале.
На фиг.4 показан предпочтительный вариант выполнения повторно запечатываемой емкости 210 в виде пакета в соответствии с настоящим изобретением. Емкость 210 в виде пакета содержит первый конец 220, второй конец 230 и одну или более боковых стенок 240, продолжающихся между концами 220 и 230. Концы 220 и 230 предпочтительно термосварены, чтобы тем самым образовать закрытую и запечатанную упаковку или емкость. В боковой стенке 240 образовано отверстие 260. Повторно запечатываемая область 262 продолжается вокруг периферии отверстия 260. Емкость 210 также содержит позиционируемый клапан 250, который включает в себя повторно запечатываемую область 252. Как показано на фиг.4, повторно запечатываемая область 252 клапана продолжается вокруг внешней периферии клапана 250. Как описано выше в данном документе, предпочтительно повторно запечатываемые области 262 и 252 имеют одинаковый размер, форму и конфигурацию, для того чтобы входить в контакт запечатывающим образом друг с другом при закрытии клапана 250.
Ссылаясь также на фиг.4, предпочтительно область адгезива и предпочтительно чувствительного к давлению адгезива является открытой в области 252 повторного запечатывания клапана 250. Предпочтительно также область разделительного материала является открытой в области 262 повторного запечатывания боковой стенки 240. Данная конфигурация обеспечивает соединение запечатывающим образом между клапаном 250 и боковой стенкой 240 при закрытии клапана 250 и закрытии отверстия 260.
На фиг.5-10 показаны дополнительные признаки настоящего изобретения, включающие, например, различные язычки для захвата клапанов и средства для индикации вскрытия или ранее осуществленного открытия клапана от его смежной боковой стенки или ламинированного корпуса. Фиг.5-10 каждый показывает наружный надрез 370а, 370b, 370с, 370d, 370е и 370f и внутренний надрез, показанный пунктирными линиями 380а, 380b, 380с, 380d, 380е и 380f. Данные надрезы, как будет понятно, образуют клапаны 330а, 330b, 330с, 330d, 330е и 330f, как показано соответственно на фиг.5-10. Для облегчения захвата клапана может быть предусмотрен один или более язычков. В результате образования наружного надреза образуется один или более язычков. Язычки предпочтительно расположены в или около дистального конца клапана. Язычки могут быть выполнены в различных формах, например, помимо прочих, в форме дуги, треугольника или прямоугольника, как показано соответственно на фиг.5, 7 и 8. Предполагается также, что язычок, который не продолжается за пределами наружного надреза, может быть выполнен так, как на фиг.6.
Предпочтительно, в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, захват язычка может быть дополнительно облегчен посредством селективного осаждения эффективного количества антиадгезионного материала. Ссылаясь на фиг.5-10, будет понятно, что области повторного запечатывания продолжаются между наружным надрезом и внутренним надрезом. Причем данные области повторного запечатывания соответствуют участкам контакта между открытой областью адгезива, чувствительного к давлению, и открытой областью разделительного материала. Таким образом, посредством селективного размещения области антиадгезионного материала в пределах области повторного запечатывания и рядом с язычком клапана и между адгезивом и разделительным материалом язычок может быть более удобно захвачен и в меньшей степени прикреплен к расположенной ниже поверхности. На фиг.5 показана область 360а антиадгезионного материала, осажденного на открытый разделительный материал в пределах области повторного запечатывания, продолжающейся между наружным надрезом 370а и внутренним надрезом 380а. Область 360а антиадгезионного материала расположена рядом с дуговым язычком 374 клапана 330а. На фиг.6 показана область 360b антиадгезионного материала, осажденного на открытый разделительный материал, в пределах области повторного запечатывания, продолжающейся между наружным надрезом 370b и внутренним надрезом 380b. Область 360b антиадгезионного материала расположена рядом с язычком, образуя угловую область наружного надреза 370b клапана 330b. Аналогично на фиг.7 показана область 360с антиадгезионного материала, осажденного на открытый разделительный материал в пределах области повторного запечатывания, продолжающейся между наружным надрезом 370с и внутренним надрезом 380с. Область 360с антиадгезионного материала расположена рядом с треугольным язычком 376 клапана 330с. Аналогично на фиг.8 показана область 360d антиадгезионного материала, осажденного на открытый разделительный материал в пределах области повторного запечатывания, продолжающейся между наружным надрезом 370d и внутренним надрезом 380d. Область 360d антиадгезионного материала расположена рядом с прямоугольным язычком 378 клапана 330d.
Настоящее изобретение также обеспечивает средства индикации вскрытия, которые показывают, был ли клапан первоначально открыт. Данные средства выполнены в виде одного или более участков несплошных надрезанных участков. Данные небольшие несплошные надрезанные участки продолжаются между смежными надрезами и изначально выполнены в виде неразрезанного или по-иному цельного материала в соединенных слоях. При первоначальном открытии клапана от его соответствующего корпуса или боковой стенки небольшие несплошные надрезанные участки разрываются, разрушаются или как-то иначе вообще отделяются вдоль линии, продолжающейся между расположенными рядом смежными надрезами. Таким образом, оторванные или оборванные несплошные надрезанные участки показывают, что клапан ранее подвергался первоначальному открытию.
На фиг.5, 7 и 8 показаны типичные индикаторы вскрытия в виде несплошных надрезанных участков. Ссылаясь на фиг.5, несплошные надрезанные участки 372а отделяют дуговой надрез, образующий язычок 374, от остальных участков наружного надреза 370а. Как будет понятно, при первоначальном открытии клапана 330а язычок 374, образованный посредством дугового участка, захватывают и вытягивают. Данная операция приводит к обрыву участков 372а. На фиг.7 показаны несплошные участки 372с, отделяющие треугольный надрезанный участок, образующий язычок 376, от наружного надреза 370с. А на фиг.8 показаны несплошные участки 372d, отделяющие прямоугольный надрезанный участок, образующий язычок 378, от наружного надреза 370d.
Настоящее изобретение также обеспечивает средства индикации вскрытия в виде одного или более надрезанных «островков», расположенных в пределах области повторного запечатывания, продолжающейся между наружным надрезом и внутренним надрезом. Данные островки представляют собой надрез сквозь толщину клапана и предпочтительно в участке уменьшенной толщины в области повторного запечатывания клапана. Данные надрезы для индикации вскрытия предпочтительно продолжаются через наружный слой и адгезионный слой. Надрез для индикации вскрытия может также продолжаться через разделительный слой. Островки индикации вскрытия могут быть предусмотрены в любом количестве, форме и площади в пределах области повторного запечатывания. На фиг.6 показаны три индикатора 350а вскрытия в форме овалов и преимущественно ориентированные под острым углом относительно одной или более сторон наружного надреза 370b. На фиг.7 показаны два индикатора 350b вскрытия в форме прямоугольников, расположенных в области повторного запечатывания. На фиг.9 показаны три овальных индикатора 350с вскрытия. А на фиг.10 показаны три круглых индикатора 350d вскрытия, расположенных в области повторного запечатывания. Должно быть понятно, что индикаторы вскрытия в виде островков функционируют посредством обеспечения визуальной индикации того, что соответствующий клапан был ранее открыт. Когда клапан открывают, надрезанные островки остаются в области, принимающей клапан, корпуса или боковой стенки. При закрытии клапана практически невозможно совместить образующиеся в результате отверстия в клапане с выступающими островками, а также практически невозможно вставить островки в каждое из соответствующих им отверстий в клапане. Данные аспекты описаны более подробно со ссылкой на фиг.11.
На фиг.11 схематично показан узел 110 ламинированного материала, показанный с пространственным разделением элементов на фиг.3, после образования ламинированного корпуса 114 и прикрепленного к нему клапана 190. Ссылаясь на фиг.11, клапан 190 содержит наружный слой 120 и адгезионный слой 130. Участок адгезива является открытым в области 192 повторного запечатывания клапана, продолжающейся вокруг внешней периферии клапана 190. Слои 120 и 130 преимущественно соответствуют наружному участку клапана, который описан выше. Клапан 190 дополнительно содержит разделительный слой 140, пленочный слой 150 и запечатывающий слой 160. Слои 140, 150 и 160 предпочтительно расположены по центру вдоль обратной стороны клапана 190. Слои 140, 150 и 160 преимущественно соответствуют внутреннему участку клапана, описанному в данном документе. Должно быть понятно, посредством дополнительной ссылки на фиг.3, что форма наружного участка клапана определяется формой наружного надреза 170, и что форма внутреннего участка клапана определяется формой внутреннего надреза 180.
Клапан 190 может также содержать дугообразный язычок 374. Предпочтительно язычок расположен в дистальном конце клапана 190. Клапан 190 может также содержать одно или более отверстий 352, образованных в результате надреза, соответствующих островкам 350 индикации вскрытия и открытия клапана 190.
Ламинированный корпус 114 также содержит наружный слой 120, адгезионный слой 130, разделительный слой 140, пленочный слой 150 и запечатывающий слой 160. Отверстие 182 образовано в ламинированном корпусе 114 и является результатом внутреннего надреза 180, лучше всего показанного на фиг.3. Область 184 повторного запечатывания продолжается вокруг отверстия 182 и преимущественно между наружным надрезом 170 и внутренним надрезом 180. Участок разделительного слоя 140 является открытым в пределах области 184 повторного запечатывания. Эффективное количество антиадгезионного материала 360 размещают в области 184 повторного запечатывания и предпочтительно на участке, соответствующем язычку 374, при закрытии клапана 190. Ламинированный корпус 114 также включает в себя множество островков 350 индикации вскрытия, как описано выше в данном документе.
Настоящее изобретение также обеспечивает способ открытия и повторного запечатывания предварительно термосваренной упаковки. Способ включает отделение первого участка ламинированного материала, т.е. клапана от остального второго участка ламинированного материала. Это приводит к отделению слоя чувствительного к давлению адгезива от разделительного слоя в указанной области (областях) повторного запечатывания, чтобы тем самым открыть область чувствительного к давлению адгезива и соответствующую область разделительного слоя. Поскольку разделение ламинированного материала не осуществляется нигде в другом месте, упаковка легко открывается, и внутренняя часть емкости становится доступной. Упомянутый способ также включает приведение в контакт посредством сопряжения открытой области чувствительного к давлению адгезива с открытой областью разделительного слоя, чтобы тем самым повторно запечатать упаковку. Выражение «приведение в контакт посредством сопряжения» означает размещение клапана, содержащего открытую область чувствительного к давлению адгезива, так что данная область совмещается с соответствующей открытой областью разделительного слоя в остальном участке ламинированного материала. Предпочтительно после приведения в контакт посредством сопряжения данных областей друг с другом вся или почти вся поверхность каждой области входит в контакт с другой.
Выбранные области ламинированного материала термически сцепляются друг с другом посредством контактирования первой области запечатывающего слоя ламинированного материала с другой областью ламинированного материала и предпочтительно с другой областью запечатывающего слоя ламинированного материала. Упомянутый способ также включает нагревание запечатывающего слоя до температуры, находящейся в пределах от примерно 120°С до примерно 130°С, в течение периода времени, равного по меньшей мере 2 секундам.
Предпочтительные ламинированные материалы образованы посредством надлежащего размещения и желаемого упорядочения слоев. Преимущественно комплект из одного или более наружных слоев, таких как наружный слой и слой чувствительного к давлению адгезива, прикладывают друг к другу. Затем в данном комплекте слоев образуют наружный надрез. Если необходимо предусмотреть один или более язычков и/или несплошных ненадрезанных индикаторов вскрытия, соответствующим образом выполняют схему наружных надрезов, как описано в данном документе, чтобы обеспечить данные средства. Кроме того, если используется один или более индикаторов вскрытия в виде островков, то данные идентификаторы надрезают или как-то иначе образуют в наружных слоях, которые описаны в данном документе. Одновременно или отдельно комплект из одного или более внутренних слоев, таких как внутренний запечатывающий слой, пленочный слой и разделительный слой, прикладывают друг к другу. Затем в данном комплекте слоев образуют внутренний надрез. Затем оба комплекта слоев прикладывают вместе так, что слой чувствительного к давлению адгезива входит в контакт с разделительным слоем, при этом обеспечивая надлежащее совмещение между соответствующими наружными и внутренними надрезами. В том случае, если требуется использовать некоторое количество антиадгезионного материала, данный материал надлежащим образом вносят в область повторного запечатывания, образованную между наружными и внутренними надрезами.
Емкость или упаковка с гибкой стенкой может быть образована из ламинированного материала, описанного в данном документе, посредством образования относительно длинной и непрерывной трубы из вышеописанного ламинированного материала. Предпочтительно это осуществляется посредством термосваривания продольного края запечатывающего слоя с противоположным продольным краем запечатывающего слоя. Затем один конец, т.е. «дно» получаемого в результате пакета, подвергают термосвариванию. Затем вносят содержимое пакета, и затем термосваривают другой конец, т.е. «верхнюю часть» пакета.
Настоящее изобретение включает создание множества клапанов в одной упаковке или емкости. Данная конфигурация может быть предпочтительной для емкостей с внутренними частями, разделенными перегородками.
Многие другие преимущества, несомненно, станут очевидными из перспективного применения и развития данной технологии.
Все патенты, опубликованные заявки, методы или стандарты испытаний и статьи, упомянутые в данном документе, включены в данный документ посредством ссылки в их полном объеме.
Как описано выше в данном документе, настоящее изобретение решает множество проблем, связанных с устройствами существовавшего ранее типа. Однако необходимо понимать, что различные изменения в деталях, материалах и схемах размещения частей, которые описаны в данном документе и проиллюстрированы для пояснения сущности изобретения, могут быть выполнены специалистами в данной области техники без отхода от принципа и объема изобретения, которые определены в прилагаемой формуле изобретения.