ПОВТОРНО УКУПОРИВАЕМЫЕ ФИКСАТОРЫ, СПОСОБЫ ИХ СОЗДАНИЯ И СОДЕРЖАЩИЕ ИХ УПАКОВКИ Российский патент 2015 года по МПК B65B7/16 B65B5/00 C09J113/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится в целом к повторно укупориваемым фиксаторам, более точно, к предназначенным для упаковок повторно укупориваемым фиксаторам на основе клейкого материала с низкой липкостью.

Уровень техники

Известны укупорочные средства или фиксаторы нескольких типов для повторного укупоривания ранее открытой упаковки. Например, принято использовать механические повторно укупориваемые фиксаторы, такие как застежки-молнии, зажимы, язычки, соединяемые полосы и т.п. Эти механические укупорочные средства могут представлять собой громоздкие сложные конструкции, для изготовления которых требуются отдельные стадии формования и сборки до их прикрепления к упаковке. Кроме того, пленка в рулонах и другие упаковочные материалы, в которых используют такие фиксаторы, могут становиться тяжеловесными и сложными в обращении вследствие увеличения в объеме за счет фиксаторов. Помимо этого, такие фиксаторы могут значительно увеличивать затраты материалов и стоимость изготовления упаковки. Механические фиксаторы также могут не обеспечивать воздухонепроницаемое уплотнение после укупоривания. Например, при нахождении в закрытом положении застежки-молнии могут иметь нежелательно малый воздушный канал или зазор вследствие смыкания соединяемых кромок между концевым ограничителем и бегунком. Эти механические фиксаторы могут применяться в формовочно-фасовочно-укупорочных операциях, но для этого могут потребоваться сложные стадии производственного процесса для установки, соединения и выравнивания элементов такой конструкции. По этой причине механические, повторно укупориваемые фиксаторы способны неоправданно повышать степень сложности, увеличивать расходы и затраты на изготовление таких упаковок.

Одной из альтернатив рассмотренным выше механическим фиксаторам являются повторно укупориваемые фиксаторы на основе клейкого материала. Тем не менее, фиксаторы на основе клейкого материала создают другие сложности как при их изготовлении, так и создании. Например, для изготовления фиксаторов на основе повторно укупориваемого самоклеющегося материала (СКМ) используют термоэластопласты (ТЭП), которые иногда называют термопластичным каучуком. Сополимеры ТЭП некоторых типов (в особенности, некоторые стирольные блок-сополимеры) обладают хорошими когезивными свойствами и в тоже время низкой липкостью или уменьшенной тенденцией прилипать к несходным материалам. ТЭП могут быть полезны для создания повторно укупориваемых фиксаторов, однако такие ТЭП обычно имеют нежелательно сильные когезивные свойства, что затрудняет их использование в качестве повторно укупориваемого фиксатора для упаковок, поскольку они способны расслаиваться на границе с подложкой упаковки, а не на границе сцепления. Кроме того, ТЭП может требоваться растворять, чтобы их можно было наносить на подложку упаковки в поперечном или продольном направлении в виде перемежающейся структуры. В некоторых случаях органические растворители, применимые в качестве носителя для ТЭП, могут быть неприемлемы для контакта с пищевыми продуктами. Предлагалось наносить ТЭП в виде водной дисперсии по трафарету, однако получение водных дисперсий ТЭП, применимых для флексографской или ротационной глубокой печати, является сложным с технической точки зрения. Даже если бы был создан технически осуществимый способ диспергирования ТЭП в воде, нанесение водных дисперсий ТЭП по трафарету было бы промышленно неосуществимо для производимых в больших объемах потребительских упаковок из-за высоких затрат на удаление водного носителя после нанесения покрытия.

В качестве повторно укупориваемых фиксаторов для упаковок могут применяться самоклеющиеся материалы (СКМ) других типов, однако повторно укупориваемые фиксаторы на основе обычных СКМ в целом имеют высокую липкость. Липкость является свойством клейкого материала, которое в целом позволяет материалу сцепляться с поверхностью другого материала при кратковременном или легком нажатии. Липкостью часто считается характеристика быстрого прилипания, первоначального прилипания или быстрого схватывания материала. Обычные СКМ в целом не могут наноситься на поверхность материалов, которые предназначены для использования на промышленном оборудовании для формирования упаковок. Типичные сложности, с которыми сталкиваются при попытках использования на упаковочном оборудовании материалов с нанесенными на их поверхность СКМ, включают: заедание, когда материал свободно не разматывается с рулона из-за неприемлемого прилипания с обратной стороны; захватывание, когда происходит нежелательный и непреднамеренный перенос клейкого материала на поверхности оборудования, такого как валики, оправки и заправочные трубки; плохое сопряжение, такое как неспособность материала сохранять точную ориентацию при прохождении через упаковочную машину; и заклинивание, когда материал не способен скользить по поверхностям оборудования и застревает.

Повторно укупориваемые фиксаторы на основе СКМ также могут создавать неудобства для потребителя, использующего сформированную упаковку. Если упаковка содержит крошащийся (т.е. печенье, крекер и т.п.) или измельченный продукт (т.е. измельченный сыр и т.п.), из-за высокой липкости большинства СКМ крошки или частицы продукта могут прилипать к СКМ, что ухудшает способность СКМ образовывать достаточное укупорочное средство из-за загрязнения его поверхности пищевым продуктом. Фиксатор на основе СКМ, который в значительной степени загрязнен продуктом, обычно не будет служить достаточным укупорочным средством, поскольку крошки, прилипшие к СКМ, в целом не позволяют СКМ прилипать к другой стороне упаковки.

Обладающие меньшей липкостью СКМ, которые действуют как связные материалы, создают другие неудобства. Менее липкий клейкий материал может с трудом прилипать к поверхности упаковки из-за свойств низкой липкости. Таким образом, у фиксаторов с использование обладающих меньшей липкостью СКМ, может происходить отслаивание СКМ от поверхности упаковки после открывания упаковки.

Сущность изобретения

В изобретении предложена упаковка, содержащая повторно укупориваемый фиксатор на основе клейкого материала. Упаковка имеет стенки, образующие полость для размещения одного или нескольких продуктов. Стенки упаковки содержат по меньшей мере ее противоположные элементы. Согласно одной из особенностей изобретения используемым в упаковке фиксатором на основе клейкого материала является повторно укупориваемый фиксатор на основе УФ-отверждаемого клейкого материала, образованный противоположными клейкими участками УФ-отверждаемого самоклеющегося материала, при этом на каждом из противоположных элементов находится один из противоположных клейких участков. Согласно одному из подходов УФ-отверждаемый самоклеющийся материал содержит по меньшей мере один УФ-отверждаемый акриловый олигомер, по меньшей мере один регулирующий липкость компонент и необязательно по меньшей мере один эластомерный материал.

Согласно другой особенности изобретения клейкий материал предпочтительно имеет соотношение клейких компонентов (СКК) в УФ-отверждаемом самоклеющемся материале, заданное формулой (А), в которой содержание в процентах по весу УФ-отверждаемого акрилового олигомера относительно суммарного содержания в процентах по весу регулирующего липкость компонента и необязательного по меньшей мере одного эластомерного материала составляет от около 0,5 до около 1,5:

$$\frac{\text{(\% по весу УФ-отверждающего акрилового олигомера)}}{\left(\text{\% по весу регулирующего липкость компонента}+\text{\% по весу эластомерного материала}\right)}\left(\text{А}\right),$$

СКК выбирают таким образом, чтобы повторно укупориваемый фиксатор на основе УФ-отверждаемого клейкого материала имел величину прилипания при первом отслаивании противоположных клейких участков от около 200 грамм на линейный дюйм (г/лд) до около 900 г/лд и до пяти величин прилипания при последующем отслаивании противоположных клейких участков, каждая из которых составляет от около 30% до около 200% величины прилипания при первом отслаивании. За счет СКК и стенок упаковки обеспечивается прочность сцепления УФ-отверждаемого самоклеющегося материала с противоположными элементами, превышающая величину прилипания при первом отслаивании противоположных клейких слоев, и противоположные элементы могут многократно отделяться друг от друга без отслаивания без отслаивания противоположных клейких слоев от противоположных элементов.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показан вид в перспективе одного из примеров гибкой упаковки с повторно укупориваемым фиксатором на основе клейкого материала, проиллюстрированным открытым,

на фиг. 2A показан вид в перспективе второго варианта осуществления одного из примеров упаковки с повторно укупориваемым фиксатором на основе клейкого материала, проиллюстрированным закрытым,

на фиг. 2B показан вид в перспективе показанной на фиг. 2A упаковки, проиллюстрированной открытой,

на фиг. 3A показан вид в перспективе третьего варианта осуществления одного из примеров жесткой упаковки с повторно укупориваемым фиксатором на основе клейкого материала,

на фиг. 3B показан вид в перспективе четвертого варианта осуществления одного из примеров упаковки с поворотной крышкой и повторно укупориваемым фиксатором на основе клейкого материала,

на фиг. 3C показан вид в перспективе пятого варианта осуществления одного из примеров жесткой упаковки с повторно укупориваемым фиксатором на основе клейкого материала,

на фиг. 4 показан вид в поперечном разрезе одного из примеров повторно укупориваемого фиксатора на основе клейкого материала,

на фиг. 5A показан вид в поперечном разрезе повторно укупориваемого фиксатора на основе клейкого материала, проиллюстрированного открытым, при этом упаковка является наполненной,

на фиг. 5B показан частичный вид в поперечном разрезе показанного на фиг. 5А повторно укупориваемого фиксатора на основе клейкого материала, проиллюстрированного закрытым,

на фиг. 6 показан один из примеров процесса нанесения повторно укупориваемого фиксатора на основе клейкого материала на подложку упаковки,

на фиг. 7 показан один из примеров процесса формирования упаковки с использованием повторно укупориваемого фиксатора на основе клейкого материала,

на фиг. 8 показан вид в поперечном разрезе другого примера повторно укупориваемого фиксатора на основе клейкого материала и

на фиг. 9 и 10 показаны примеры процессов изготовления упаковок с повторно укупориваемым фиксатором на основе клейкого материала.

Подробное описание изобретения

Далее будет описан повторно укупориваемый фиксатор на основе клейкого материала с низкой липкостью и упаковка, в который используется фиксатор. Фиксатор имеет противоположные слои, участки или структуры клейкого материала с низкой липкостью, которые разъемно склеиваются друг с другом и закрывают упаковку. Фиксатор сцеплен с подложкой упаковки с достаточной силой для того, чтобы противоположные клейкие слои не отслаивались от подложки упаковки, когда она открыта, даже если клейкий материал имеет низкую липкость. Клейкий материал, используемый для создания фиксатора, также обладает относительно высокой прочностью сцепления, но в тоже время относительно низкой липкостью, за счет чего он способен функционировать как эффективный повторно укупориваемый фиксатор даже при воздействии на него крошек, пушинок, частиц и т.п. Противоположные слои клейкого материала могут наноситься на разнообразные подложки, такие как упаковочные материалы, включающие, например, пленку, бумажный картон или другие бумажные изделия, картон, фольгу, металл, слоистые материалы, гибкие, жесткие или полужесткие изделия из пластмассы или их сочетания. Аналогичным образом, эти материалы могут использоваться для создания разнообразных упаковок или контейнеров, включая, например, гибкие мешки или пакеты, картонные упаковки или коробки, конверты и двустворчатые упаковки лишь в качестве нескольких примеров.

Согласно одной из особенностей изобретения повторно укупориваемый фиксатор на основе клейкого материала и(или) подложка упаковки в целом сконструированы таким образом или имеют такой состав, чтобы сводить к минимуму прилипание фиксатора к нежелательным поверхностям и при этом действовать как эффективный повторно укупориваемый фиксатор, который не отслаивается. Иными словами, фиксатор на основе клейкого материала и(или) подложка упаковки имеют уникальный состав или конструкцию, обеспечивающую выбранные величины липкости и отслаивания с тем, чтобы фиксатор на основе клейкого материала можно было многократно открывать и закрывать с целью укупоривания содержимого упаковки в процессе использования потребителем, но в тоже время, чтобы он не отслаивался от противоположных элементов подложки упаковки. С этой целью повторно укупориваемый фиксатор обычно содержит УФ-отверждаемый клейкий материал, имеющий относительно низкую липкость для сведения к минимуму прилипания к нежелательным поверхностям, выбранную силу сцепления или сопротивление отслаиванию при открывании, достаточное для обеспечения надежного повторного укупоривания упаковки, и достаточно устойчивое сопротивление отслаиванию, чтобы обеспечивать многократное открывание и повторное укупоривание упаковки. В тоже время, фиксатор также обладает прочным сцеплением с подложкой упаковки, за счет чего клейкий материал не отслаивается после открывания фиксатора с целью доступа к содержимому упаковки. Согласно одному из подходов повторно укупориваемый фиксатор на основе клейкого материала может содержать особые смеси УФ-отверждаемого акрилового олигомера и регулирующего липкость материала. Согласно другим подходам повторно укупориваемый фиксатор на основе клейкого материала содержать особые смеси по меньшей мере одного УФ-отверждаемого акрилового олигомера, по меньшей мере одного регулирующего липкость материала и по меньшей мере одного эластомера (каучука).

Согласно одному из подходов повторно укупориваемый фиксатор на основе УФ-отверждаемого клейкого материала представляет собой УФ-отверждаемый самоклеющийся материал (СКМ), обладающий когезивными свойствами и низкой липкостью, но, несмотря на низкую липкость, обеспечивающий при этом прочное сцепление с подложкой упаковки, которая образует противоположные элементы упаковки. В целом подразумевается, что связный материал обычно легче прилипает к сходным материалам (т.е. обладает аутогезией), чем к несходным материалам. Применимые клейкие материалы, используемые в изобретении, в целом имеют относительно низкую способность прилипать к нежелательным поверхностям, но в тоже время при этом обладают хорошей силой сцепления с желательными поверхностями (то есть не отслаиваются от противоположных элементов) и относительно хорошими когезивными свойствами или силой сцепления за счет аутогезии со сходными поверхностями, чтобы удерживать упаковку или пакет закрытым, но при этом обеспечивать возможность открывания или раскупоривания упаковки вручную. Выбранные клейкие материалы также обеспечивают возможность отсоединения или отслаивания от таких сходных материалов с тем, чтобы клейкие слои можно было многократно разделять без существенного повреждения клейкого материала и(или) нижележащей подложки упаковки. Когда клейкий материал отсоединяют или отслаивают, выбранные клейкие материалы за счет достаточной внутренней целостности в целом преимущественно аккуратно отслаиваются на границе сцепления клейкого материала без существенного захватывания материала, тягучести, отслаивания от подложки упаковки и(или) других существенных искажений материала (т.е. комкования, пиллинга и т.д.). Описанные в изобретении фиксаторы на основе клейкого материала преимущественно сохраняют прилипание при отслаивании, если средняя величина прилипания при первоначальном отслаивании соприкасающихся противоположных полос клейкого материала превышает около 200 грамм на линейный дюйм (г/лд), в некоторых случаях от около 200 г/лд до около 900 г/лд. Кроме того, в отдельных случаях после пяти повторных операций укупоривания и откупоривания фиксаторы на основе клейкого материала сохраняют прилипание при отслаивании, превышающее около 200 г/лд и(или) составляющее по меньшей мере от около 30% до около 200% средней величины прилипания при первом отслаивании.

Согласно другой особенности изобретения упаковка с фиксатором на основе клейкого материала также сконструирована таким образом, что сила сцепления или сопротивление отслаиванию повторно укупориваемого фиксатора на основе УФ-отверждаемого клейкого материала от подложки упаковки в целом превышает сопротивление отслаиванию слоев самого фиксатора при открывании. Тем самым повторно укупориваемый фиксатор в целом остается сцепленным с подложкой упаковки и не происходит захватывание, растягивание или отслаивание от подложки упаковки, когда потребитель открывает упаковку и раскупоривает фиксатор. Например, согласно одному из подходов клейкий материал имеет первичную силу сцепления или сопротивлению отслаиванию от подложки упаковки более около 600 г/лд (в некоторых случаях более около 900 г/лд) и способен выдерживать множество циклов раскупоривания и повторного укупоривания без отсоединения от пленочной подложки. Кроме того, поскольку клейкий материал является отверждаемым, он способен выдерживать более 100 двойных истираний с использованием метилэтилкетонового (МЕК) растворителя.

Обратимся к чертежам, в частности, фиг. 1-3, на которых в целом проиллюстрирован один из примеров упаковки 10 с повторно укупориваемым фиксатором 12 на основе УФ-отверждаемого клейкого материала. Упаковкой могут являться гибкие упаковки, такие как мешки, пакеты, пакеты-саше и т.п., а также жесткие упаковки, такие как коробки, картонные упаковки, конверты и т.п. В целом, упаковка имеет множество стенок, которые образуют полость для размещения одного или нескольких продуктов, таких как пищевые продукты. Согласно некоторым подходам упаковка дополнительно имеет противоположные элементы подложки, которые могут соединяться друг с другом, чтобы ограничивать или блокировать доступ, удерживать содержимое и(или) сохранять его свежесть. Описанный фиксатор на основе клейкого материала, имеющий противоположные клейкие участки, может располагаться на противоположных элементах и обеспечивать повторное укупоривание упаковки. В этом случае пользователь может разделять противоположные элементы и расположенные на них противоположные клейкие участки, чтобы получать доступ к одному или нескольким продуктам, помещающимся в полости. Затем пользователь может соединять противоположные элементы друг с другом, например, путем перемещения элементов навстречу друг другу или поворота одного или обоих элементов относительно друг друга и легкого нажатия, чтобы противоположные клейкие участки прилипли друг к другу, в результате чего упаковка снова укупоривается. Эти операции открывания и повторного укупоривания могут осуществляться несколько раз, при этом потеря силы сцепления фиксатора является от минимальной до нулевой.

На фиг. 1 и 2 в целом проиллюстрирована гибкая упаковка, в которой используется фиксатор 12 на основе клейкого материала. На фиг. 1 показана упаковка 10, которая открыта, а на фиг. 2A в целом проиллюстрирована упаковка 10, которая закрыта или укупорена. На фиг. 3A в целом проиллюстрирована упаковка 10 в виде более жесткой коробки створчатого типа, применимой для упаковывания одного или нескольких изделий, таких как пластинки жевательной резинки. На фиг. 3B показана коробка или картонная упаковка с фиксатором 12 на основе клейкого материала, а на фиг. 3C показан конверт или бумажный пакет с использованием фиксатора 12 на основе клейкого материала. Следует учесть, что на фиг. 1-3 проиллюстрированы примеры упаковок, и при необходимости в конкретной ситуации также могут использоваться упаковки других типов, размеров и конфигураций.

В целом, показанные на фиг. 1-3 упаковки 10 выполнены из одного или нескольких участков, элементов или отрезков материала или подложки 14, из которой сформированы противоположные передние и задние элементы, стенки и т.п. (показанные на чертежах как элементы 16 и 18). Противоположные стенки также имеют противоположные участки или структуры клейкого материала 30 и 32, расположенные на них. Вместе с тем, как указано выше упаковка может иметь разнообразные формы с разнообразными конфигурациями или отверстиями для повторного укупоривания повторно укупориваемым фиксатором 12, в частности, противоположные участки или структуры клейкого материала 30 и 32.

В примере, проиллюстрированном на фиг. 1 и 2, упаковка 10 также может содержать несминаемую складку 20, проходящую вдоль ее нижней кромки 22, и поперечные или боковые уплотнения 24, проходящие вдоль ее боковых кромок 26, в результате чего между передним элементом 16 и задним элементом 18 упаковки 10 образуется полость 28 для размещения изделия, такого как компонент пищевого продукта, пищевой продукт или другой продукт. Упаковка 10 может дополнительно содержать верхнее уплотнение 23 (фиг. 2A), расположенное над повторно укупориваемым фиксатором 12 на основе клейкого материала, когда упаковка 10 находится в вертикальном положении. Следует учесть, что форма упаковки 10 проиллюстрирована лишь в качестве одного из примеров упаковок нескольких типов, применимых для использования с повторно укупориваемым фиксатором 12 на основе клейкого материала. Как указано выше, в сочетании с повторно укупориваемым фиксатором 12 на основе клейкого материала также могут использоваться контейнеры/упаковки других форм, с другими конфигурациями и из других материалов. Упаковка 10 может дополнительно содержать другие складки, уплотнения, клинья и(или) клапаны, которые в обычно необходимы для конкретного применения. Вместо складки 20 упаковка 10 также может содержать нижнее уплотнение на нижней кромке 22. Упаковка 10 также может необязательно содержать повторно не укупориваемые расслаиваемые уплотнения 11 (показанные, например, на фиг. 1 и 2A), которые расположены выше или ниже повторно укупориваемого фиксатора 12, как это в целом описано в заявке US 11/267174, содержание которой во всей полноте в порядке ссылки включено в настоящую заявку. Кроме того, упаковка 10 также может необязательно содержать разрывную линию ;13 наименьшего сопротивления (фиг. 2A) между повторно укупориваемым фиксатором 12 и верхним краем упаковки 10, после полного разрыва которой удаляется участок верхнего края упаковки 10 и над повторно укупориваемым фиксатором 12 образуется съемная оболочка 15, обеспечивающая открывание упаковки, как показано на фиг. 2B.

Рассмотрим фиг. 4, на которой проиллюстрирована одна из форм повторно укупориваемого фиксатора 12 на основе клейкого материала, который имеет противоположные клейкие слои или клейкие участки 30 и 32, из которых слой 30 находится на переднем элементе 16, а слой 32 находится на заднем элементе 18. Слои 30 и 32 фиксатора в целом расположены соосно друг другу таким образом, что обращенные наружу поверхности 34 и 36 каждого слоя 30 и 32, соответственно, расположены напротив друг друга и преимущественно соприкасаются друг с другом в закрытом или укупоренном положении за счет взаимного сцепления слоев 30 и 32. Клейкие слои 30 и 32 предпочтительно находятся на наружных или внутренних поверхностях переднего элемента 16 и заднего элемента 18, как показано на фиг. 4, 5А и 5B. В качестве альтернативы, в упаковках других форм клейкие слои 30 и 32 по желанию могут быть предусмотрены на противоположных участках створчатого контейнера (фиг. 3A), на перекрывающих друг друга клапанах (фиг. 3B), на корпусе упаковки и клапане крышки (фиг. 3C) или на других поверхностях упаковки. Как показано, форма, расположение и конфигурация слоев 30 и 32 может изменяться по желанию или с учетом требований конкретного применения. Также могут быть предусмотрены клейкие участки 30 и 32 в виде перемежающихся форм, структур, линий, которые могут быть регулярно или нерегулярно разнесены по элементам упаковки.

Предпочтительно каждый из противоположных клейких слоев 30 и 32 может использоваться в виде жидкой смеси для нанесения покрытия, которая может быть нагрета до умеренно теплой температуры, такой как около 160°F (71°C), но также в пределах от около 86°F (30°C) до около 190°F (88°C), и нанесена на подложку. После нанесения покрытия смесь, которая может содержать добавленный в нее фотоинициатор, может быть подвергнута ультрафиолетовому облучению с целью отверждения (полимеризации) покрытия и формирования на подложке упаковки твердого фиксатора 12 на основе клейкого материала. Согласно одной из особенностей изобретения толщина нанесенного покрытия может составлять около 0,0005 дюйма, но может находиться в пределах от около 0,0001 дюйма до около 0,005 дюйма; вместе с тем, в зависимости от конструкции, конфигурации и требований к упаковке толщина может наносимого покрытия может быть значительно большей. Согласно одному из подходов смесь для нанесения покрытия не содержит или преимущественно не содержит растворителей, которые необходимо удалять, и может легко наноситься на подложку упаковки на высокоскоростных поточных линиях для нанесения покрытий и печати.

Первым компонентом клейкого материала является один или несколько компонентов, включающих УФ-отверждаемый акрилат или акриловые олигомеры. Например, УФ-отверждаемым акриловым олигомером может являться сложный эфир акриловой или метакриловой кислоты, содержащий множество реакционно-способных или функциональных групп (т.е. акриловых или метакриловых олигомеров). Обычно функциональная группа имеет один реагирующий на УФ участок. Согласно одному из подходов реагирующими на УФ участками чаще всего являются углерод-углеродные двойные связи, конъюгированные с другим ненасыщенным участком, таким как сложноэфирная карбонильная группа. Согласно одному из подходов УФ-отверждаемым акриловым олигомером является сложный эфир акриловой или метакриловой кислоты содержащего множество функциональных групп спирта, что означает, что основная цепь олигомера содержит несколько акриловых или метакриловых гидроксильных групп. Согласно одному из подходов клейкий материал может содержать от около 1% до около 90% по весу УФ-отверждаемых акриловых олигомеров и иметь от около 1,2 до около 6,0 функциональных групп. Согласно другому подходу УФ-отверждаемые акриловые олигомеры могут иметь от около 2,0 до около 3,0 функциональных групп. Согласно другим подходам клейкий материал может содержать от около 20% до около 70% по весу (в некоторых случаях от около 33% до 60% по весу) акриловых олигомеров.

В одном из вариантов осуществления содержащим множество функциональных групп УФ-отверждаемым акриловым кислым эфиром является акриловый кислый эфир растительного масла, содержащий 2,0 или более реакционно-способных функциональных групп. Согласно другой особенности изобретения УФ-отверждаемый акриловый олигомер может содержать эпоксидированный акрилат соевого масла. Обычно количество используемых УФ-отверждаемых акриловых олигомеров с учетом соотношения клейких компонентов (СКК) (будет рассмотрено далее) способно влиять на свойства конечного клейкого материала. Например, если количество УФ-отверждаемого акрилового олигомера слишком мало с учетом предпочтительного СКК, скорость отверждения конечного клейкого материала является слишком низкой. С другой стороны, если количество УФ-отверждаемого акрилового олигомера слишком велико с учетом предпочтительного СКК, конечный клейкий материал может быть удовлетворительно отвержден, но может иметь неудовлетворительные свойства аутогезии при герметизации и повторной герметизации.

Вторым компонентом клейкого материала является регулирующее липкость вещество. Согласно одному из подходов клейкий материал может содержать от около 1% до около 65% по весу регулирующего липкость материала. Согласно другому подходу регулирующее липкость вещество может содержаться в количестве от около 20% до около 65%. Регулирующее липкость вещество может содержать повышающую липкость смолу или сочетание отверждаемого полимера/мономера, которое при отверждении способно обеспечивать желаемые уровни липкости и свойства аутогезии, приемлемые для повторно укупориваемого фиксатора 12. Согласно одной из особенностей изобретения регулирующее липкость вещество может представлять собой алифатический уретаново-акриловый олигомер. В системе повторно укупориваемого клейкого материала также могут применяться регулирующие липкость материалы многих других типов, применимых в УФ-отверждаемых СКМ.

Необязательным третьим компонентом клейкого материала является по меньшей мере один эластомер или каучук. Согласно одному из подходов эластомерный компонент может содержать по меньшей мере один отверждаемый акриловый (т.е. модифицированный акриловый) или метакриловый сложный эфир полиэластомера с концевыми гидроксильными группами (т.е. эластомерный полиол). Этот эластомерный компонент может содержать модифицированный акриловый полибутадиен, насыщенный полибутадиен и(или) гибкий полиуретан. Согласно одной из особенностей изобретения может использоваться метакриловый полибутадиен. Эластомерный материал может содержаться в количестве от около 0% до около 20% при использовании в клейком материале. Согласно одной из особенностей изобретения эластомерный материал используют в количестве от около 5% до около 15%. Удовлетворительные клейкие материалы с желаемой низкой липкостью и свойствами повторного укупоривания, описанными в изобретении, могут быть получены без использования эластомерного компонента; тем не менее, предполагается, что эластомерный компонент способствует достижению оптимальных кроющих характеристик. Оптимальные кроющие характеристики клейкого материала могут определяться такими свойствами, как аутогезия, липкость, вязкость и скорость отверждения лишь в качестве нескольких примеров. Эластомерный компонент служит для регулирования свойств сопротивления отслаиванию, прочности прилипания к подложке, повышения гибкости, регулирования вязкости и модулирования скорости отверждения.

Было установлено, что для уравновешивания отслаивания, липкости и сцепления с подложкой упаковки три компонента клейкого материала, т.е. акриловый олигомер, эластомерный компонент и регулирующий липкость компонента должны содержаться в количествах, соответствующих конкретному соотношению клейких компонентов (т.е. СКК). Предпочтительно, СКК для клейкого материала составляет:

$$\frac{\text{(\% по весу акрилового олигомера)}}{\left(\text{\% по весу эластомера}+\text{\% по весу регулирующего липкость материала}\right)}=\text{0}\text{,5-1}\text{,5}\text{.}$$

В одном из предпочтительных вариантов осуществления СКК может находиться в пределах от около 0,8 до около 1,5.

Было установлено, что диапазон СКК трех входящих в состав компонентов обеспечивает уникальный состав клейкого материала, обладающего свойством низкой липкости в отношении несходных веществ (т.е. компонентов оборудования, крошек, кусочков пищи и т.п.), но при этом способного самоуплотняться с достаточной силой сцепления или сопротивления отслаиванию, чтобы обеспечивать герметизацию, а также предотвращать загрязнение. Клейкий материал с этим конкретным СКК также обеспечивает функцию повторного укупоривания, при которой существенно не ослабляются и не теряются его свойства укупоривания-раскупоривания-повторного укупоривания при многократных операциях открывания и укупоривания. СКК менее около 0,5 является обычно нежелательным, поскольку для отверждения клейкого материала потребовалось бы значительно больше энергии УФ излучения. Если СКК превышает около 1,5, клейкий материал будет быстро отверждаться, но также будет иметь низкое (или нулевое) сопротивление отслаиванию, неприемлемое для клейкого укупорочного средства согласно изобретению. Помимо необходимого диапазона СКК, в некоторых случаях клейкий материал с удовлетворительным составом может иметь некоторые другие параметры, такие как устойчивость смеси компонентов, определенную вязкость состава, определенную скорость отверждения и(или) определенное сопротивление отслаиванию.

Помимо желательного СКК клейкие компоненты также должны быть совместимы друг с другом с тем, чтобы образовывать устойчивую текучую жидкую смесь. В контексте настоящего изобретения считается, что клейкий материал является устойчивым, если он (как минимум два из трех его основных компонентов) остается однородной жидкостью, т.е. без видимого разделения фаз компонентов и гелеобразования при хранении в условиях комнатной температуры (около 70°F-75°F) в течение до трех суток.

Кроме того, клейкий состав может иметь вязкость от около 10000 до около 50000 сантипуаз (сП) или менее при хранении в условиях комнатной температуры или около 2000 сП или менее при температуре около 160°F (71°С), а в некоторых случаях около 200 сП или менее при температуре около 160°F (71°С). В этом диапазоне вязкости клейкий материал может наноситься на пленочную подложку путем обычной печати, с помощью валика, шлицевыми методами экструзии или другими применимыми методами согласно требованиям конкретного применения.

Для получения в достаточной степени отвержденного клейкого слоя на пленочной подложке клейкий материал может отверждаться с использованием источников УФ излучения, способных передавать энергию от около 100 мгдж/см² до около 800 мгдж/см². Это в свою очередь помогает гарантировать достаточную степень отверждения клейкого материала, которая при испытании на сопротивление истиранию с использованием МЕК (ASTM D5402-06) составляет около 100 или более двойных истираний (что подробнее рассмотрено далее).

Средняя величина прилипания при первоначальном отслаивании должным образом отвержденного клейкого материала может находиться в пределах от около 200 г/лд до около 900 г/лд, в некоторых случаях от около 280 г/лд до около 800 г/лд, а в других случаях от около 280 г/лд до около 650 г/лд при измерении методом F согласно ASTM D3330/D3330M-04. Клейкий материал также рассчитан на сохранение своего среднего показателя отслаивания после многократных операций открывания и укупоривания (т.е. сохранение прилипания). Предпочтительно отвержденный клейкий материал способен сохранять среднюю величину прилипания при первоначальном отслаивании от около 280 г/лд до около 800 г/лд на протяжении по меньшей мере пяти повторных циклов раскупоривания-повторного укупоривания. Это называется показателем сохранения прилипания. Предпочтительно показатель сохранения прилипания после отслаивания-повторного укупоривания-отслаивания может составлять от около 30% до около 200% исходного показателя сохранения прилипания. Показатель сохранения прилипания после загрязнения клейкого материала крекером может составлять от около 30% до около 150% исходного показателя, при этом способ испытания на загрязнения крекером описан далее. Согласно некоторым подходам в клейкий материал может быть добавлен УФ фотоинициатор, чтобы способствовать инициации процесса отверждения. Фотоинициатор может использоваться в количестве от около 0,1% до около 5%. Согласно одной из особенностей изобретения фотоинициатор может содержать смесь производных бензофенона и соединения-синергиста. Соединением-синергистом является соединение, которое взаимодействует с возбужденными молекулами бензофенона, в результате чего путем переноса электронов и отщепления водорода образуются свободные радикалы. Одним из примеров является смесь, содержащая окись триметилбензоилдифенилфосфина, α-гидроксикетоны и производные бензофенона, при этом соединение-синергист содержит первые два из перечисленных соединений. Согласно другому примеру фотоинициатором является сам α-гидроксикетон. Согласно другой особенности изобретения фотоинициатор может содержать ониевые соли или другие кислые материала, активированные УФ излучением. Может использоваться связующее вещество, состоящее из катионоактивных веществ, таких как эпоксиды, сложные виниловые эфиры и т.п. Они могут быть необязательно сшиты со смолами, которым приданы функциональные группы с использованием карбоновой кислоты, гидроксила или других нуклеофильных групп.

В одном из вариантов осуществления подложкой 14 упаковки может являться гибкий листовой материал или пленка, которая может состоять из различных полипластов, сополимеров, фольги или их сочетаний. Пленочной подложкой может являться многослойный экструдат и(или) слоистый материал со структурами, усиливающими сцепление на границе раздела с фиксатором 12 на основе УФ-отверждаемого клейкого материала. Обычно полимерные слои могут содержать полиолефины, такие как полиэтилен (полимеры высокой, средней, низкой плотности, линейные полимеры низкой и(или) сверхнизкой плотности, включая металлоцен или полипропилен (ориентированные и(или) двуосно-ориентированные)); полибутилен; сополимер этилена и винилацетата (EVA); полиамиды, такие как нейлон; полиэтилентерефталат; поливинилхлорид; сополимер этилена и винилового спирта (EVOH); поливинилиденхлорид (PVDC); поливиниловый спирт (PVOH); полистирол или их сочетания в однослойных или многослойных комбинациях. Согласно одной из особенностей изобретения пленочная подложка содержит EVA. Согласно одному из подходов пленочная подложка может иметь толщину от около 0,5 мил (тысячных долей дюйма) до около 5 мил. Примеры применимой пленочной подложки приведены в заявках US 2008/0131636 и 2008/0118688, содержание которых во всей полноте в порядке ссылки включено в настоящую заявку.

Согласно одному из подходов подложкой 14 упаковки может являться однослойная или многослойная пленка. Многослойная пленка согласно одному из примеров может иметь внутренний термосклеиваемый (уплотняющий) слой, к которому прикреплен клейкий фиксатор 12 и один или несколько структурных и(или) функциональных слоев. В одном из частных примеров подложка 14 упаковки может содержать внутренний уплотняющий слой и наружный структурный слой, содержащий один или несколько слоев из полиэтилена высокой плотности и(или) один или несколько слоев из нейлона. Внутренний уплотняющий слой может содержать несколько полимеров и(или) смесей полимеров. Согласно одному из подходов подложка 14 упаковки и(или) внутренний уплотняющий слой могут содержать смеси сополимера этилена и винилацетата (EVA), полиэтилен (такой как линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE)) и диспергированные частицы одного или нескольких необязательных усиливающих прилипание наполнителей, которые будут подробнее описаны далее. Например, внутренний уплотняющий слой может содержать от около 60% до около 80% EVA, от около 5% до около 20% полиэтилена и от около 3% до около 15% частиц усиливающего прилипание наполнителя или содержащего частицы наполняющего состава. Такая структура может образовывать полимерную дисперсию, в которой EVA может являться первичной или непрерывной фазой, в которой в виде дисперсной фазы содержится полиэтилен и наполнитель/наполняющий состав. Согласно этому подходу фиксатор 12 на основе клейкого материала наносят на внутренний уплотняющий слой, который образует внутреннюю поверхность упаковки 10. Согласно другому подходу многослойная пленка может содержать множество слоев, при этом около 85% общей толщины пленки приходится на полиэтилен высокой плотности и около 15% на уплотняющий слой.

Согласно другому подходу подложкой упаковки может являться бумажный картон или подобный материал с нанесенным на него покрытием или полимерным слоем. Покрытие или полимерный слой может содержать сополимер этилена и винилацетата (EVA), полиэтилен и их смеси. Это покрытие или слой может содержать описанные выше наполнители, а также наполнители, содержащиеся в носителе на основе привитого малеиновым ангидридом линейного полиэтилена низкой плотности (MA-LLDPE), описанного далее.

В одном из вариантов осуществления подложка 14 упаковки содержит структуру для усиления первичной силы сцепления или сцепления на границе раздела между клейким материалом и подложкой 14 упаковки. С этой целью согласно одному из подходов подложка упаковки может содержать частицы усиливающего прилипания наполнителя, смешанного по меньшей мере с частью подложки 14 упаковки, как, например, частицы усиливающего прилипания наполнителя, смешанные с внутренним уплотняющим слоем пленки, описанной выше. Согласно одному из подходов частицами усиливающего прилипания наполнителя могут являться микро- или наночастицы глины, карбоната кальция, монтмориллонита, микрокристаллического кремнезема, доломита, талька, слюды, окиси (окиси кремния, окиси алюминия, окиси титана и т.п.) и другие добавки и(или) их сочетания, образующие смешанный по меньшей мере внутренний уплотняющий или поверхностный слой(-и) подложки упаковки для увеличения первичной силы сцепления клейкого фиксатора 12 с подложкой 14 упаковки. В частности, используют органоглину, а в одном из вариантов осуществления органоглиной является органомодифицированный монтмориллонит или в некоторых случаях расслоенная органоглина. Органоглиной является подвергнутая органомодифицированная природная глина, такая как монтмориллонитовая глина, которая обработана или очищена поверхностно-активными веществами, такими как соли четвертичного аммониевого основания. Монтмориллонит относится к филлосиликатной группе глинистых минералов и обычно содержит водный натриево-кальциево-магниевый алюмосиликат. Без связи с какой-либо ограничивающей теорией заполненная органоглиной подложка и, в частности, органомодифицированные наполнители могут способствовать получению эффективных повторно укупориваемых укупорочных средств на основе клейкого материала, которые не отслаиваются от подложки 14 упаковки после раскупоривания.

Согласно некоторым подходам применимые частицы усиливающего прилипания наполнителя имеют удельную площадь поверхность более около 100 м²/грамм и соотношение сторон более около 10. Согласно другим подходам органоглина, используемая в уплотняющем слоем, обычно содержит множество частиц. В одном из вариантов осуществления органоглина содержит множество частиц, имеющих по меньшей мере одно пространственное измерение менее около 200 нм. В другом варианте осуществления органоглина содержит множество частиц, имеющих по меньшей мере одно пространственное измерение менее около 100 нм. В еще одном из вариантов осуществления органоглина содержит множество частиц, имеющих по меньшей мере одно пространственное измерение менее около 50 нм. В еще одном из вариантов осуществления органоглина содержит множество частиц, имеющих пространственные измерения, большие или равные около 1 нм. В еще одном из вариантов осуществления органоглина содержит множество частиц, имеющих пространственные измерения, большие или равные около 5 нм. В другом варианте осуществления органоглина содержит пластинки, среднее расстояние между которыми составляет по меньшей мере около 20 ангстрем. В еще одном из вариантов осуществления органоглина содержит пластинки, среднее расстояние между которыми составляет по меньшей мере около 30 ангстрем. В еще одном из вариантов осуществления органоглина содержит пластинки, среднее расстояние между которыми составляет по меньшей мере около 40 ангстрем. Обычно до смешивания с термопластичным полимером органоглина содержит пластинки, среднее расстояние между которыми составляет от около 20 до около 45 ангстрем. После смешивания с подложкой или по меньшей мере ее уплотняющим слоем органоглина предпочтительно переходит в дисперсное состояние, в результате чего среднее расстояние между частицами сохраняется или в некоторых случаях увеличивается.

Эффективное диспергирование частиц глины или других усиливающих прилипание наполнителей в полиэтилене и EVA, которые используют в уплотняющем слое, может являться сложной задачей из-за несовместимости наполнителей на основе глины и некоторых полимеров. Так, использование частиц усиливающего прилипание состава, содержащего наполнитель, смешанный с совместимым носителем, способствует смешиванию и диспергированию наполнителя в уплотняющий слой одной из форм подложки 14 упаковки. Согласно одному из подходов частицы усиливающего прилипания наполнителя могут содержаться в носителе на основе привитого малеиновым ангидридом линейного полиэтилена низкой плотности (MA-LLDPE). Согласно другому подходу носителем может являться смесь MA-LLDPE и немодифицированного полиэтилена. Без связи с какой-либо ограничивающей теорией содержащийся в носителе малеиновый ангидрид обладает сродством к частицам наполнителя, такого как глина, а содержащийся в носителе полиэтилен хорошо смешивается с другими подобными полиэтилену и этилену полимерными компонентами уплотняющего слоя или подложки 14. Наполняющие составы на основе глины производит, например, компания PolyOne Corporation (Эйвон-Лейк, штат Огайо, США). Без связи с какой-либо теорией предполагается, что органомодифицированные частицы глины, которые могут быть высокополяризованными, и(или) полимерный носитель на основе привитого малеиновым ангидридом линейного полиэтилена низкой плотности (MA-LLDPE), содержащийся в наполнителях на основе глины, способствуют прилипанию покрытия из отвержденного клейкого материала к поверхности подложки за счет увеличения поверхностной энергии слоя подложки.

Кроме того, также предполагается, что на микроскопическом уровне частицы глины или других усиливающих прилипание наполнителей могут увеличивать шероховатость поверхности подложки и тем самым положительно влиять на коэффициент трения подложки и увеличивать доступную площадь поверхности контакта между подложкой и клейким материалом, в результате чего увеличивается число участков химического и(или) механического сцепления. Это будет подробнее рассмотрено со ссылкой на фиг. 8. Согласно одному из подходов предполагается, что наполняющий состав, содержащийся в уплотняющем слое в количестве приблизительно от 0,5% до около 20% по весу, оказывает положительное воздействие на первичную силу сцепления клейкого фиксатора 12 с подложкой 14 упаковки таким образом, что первичная сила сцепления с подложкой превышает прилипание при отслаивании клейких слоев 30 и 32, и фиксатор 12 не отслаивается после открывания. Кроме того, наполнитель или частицы могут придавать шероховатость поверхности слоя подложки, чтобы он мог свободно скользить по металлическим поверхностям упаковочного оборудования без сцепления с ними, что позволяет уменьшить или исключить применение в пленке улучшающей скольжение добавки. Согласно некоторым подходам содержащий наполнитель внутренний уплотняющий слой имеет более высокую степень шероховатости поверхности, например, среднюю шероховатость около от около 1500 ангстрем до около 5000 ангстрем.

Уплотняющий слой также может иметь более высокий модуль упругости при растяжении, нем слои без наполнителя. Согласно некоторым подходам внутренний уплотняющий слой имеет модуль упругости при растяжении от около 500 до около 2000 МПа.

Необязательный компонент подложки 14 упаковки может содержать мигрирующую улучшающую скольжение добавку, которая помогает снижать коэффициент трения между пленкой и другими поверхностями, за счет чего подложка может свободно скользить по металлическим или собственным поверхностям. Согласно одной из особенностей изобретения может использоваться улучшающая скольжение добавка на основе эрукамида (т.е. первичного амида ненасыщенных жирных кислот). В известных из уровня техники пленках улучшающие скольжение добавки используются в больших количествах от 2000 част/млн. до 7000 част/млн., однако, было установлено, что при таком высоком содержании клейкий материал 12 с трудом сцепляется с низкоэнергетической поверхностью пленки, поскольку улучшающая скольжение добавка блокирует участки поверхности, на которых может происходить прилипание. Тем не менее, за счет применения наполнителя можно значительно снизить количество используемой улучшающей скольжение добавки, например, до уровня менее около 1000 част/млн. В других случаях пленка содержит менее около 700 част/млн. улучшающей скольжение добавки или в других случаях не содержит улучшающую скольжение добавку. Поскольку за счет применения наполнителя снижается коэффициент трения между пленкой и другими поверхностями, то есть обеспечивается эффект, ранее достигавшийся за счет применения улучшающей скольжение добавки, улучшающая скольжение добавка может использоваться в меньшей концентрации или не использоваться. За счет использования улучшающей скольжение добавки в меньшем количестве, чем обычно также можно усилить сцепление отвержденного покрытия с подложкой, как первоначальное, так и с течением времени, поскольку уменьшается количество добавки, мешающее сцеплению покрытия с подложкой. Без связи с какой-либо ограничивающей теорией предполагается, что содержащиеся в улучшающих скольжение добавках амиды жирных кислот, которые являются низкомолекулярными компонентами, способны мигрировать на поверхность пленки, влияя на прочность сцепления между поверхностью пленки и клейким фиксатором 12. Хотя путем обработки коронным разрядом или огневой обработки можно первоначально выжигать любые амиды жирных кислот на поверхности пленки и тем самым обеспечивать первоначальную высокую силу сцепления клейкого материала, со временем на поверхность пленки могут мигрировать дополнительные амиды жирных кислот, в результате чего снижается сила сцепления на протяжении длительного срока хранения. Кроме того, на участки поверхности клейкого материала участки также могут мигрировать большие количества улучшающей скольжение добавки, что может отрицательно влиять на прочность и силу сцепления между ними.

Кроме того, до нанесения клейкого материала на подложку 14 упаковки поверхность подложки может быть подвергнута предварительной обработке с целью увеличения поверхностной энергии и(или) нанесения грунтовочного слоя. Например, обработка поверхности может включать обработку коронным разрядом, плазменную обработку, огневую обработку и т.п., или также могут использоваться химические покрытия, такие как грунтовочные слои или усилители прилипания. При обработке коронным разрядом может увеличиваться поверхностная энергия подложки, в результате чего улучшается способность покрытия сцепляться и оставаться сцепленным с подложкой. Предварительная обработка коронным разрядом может включать обработку ионным облаком, которое окисляет поверхность и делает ее восприимчивой к покрытию. В результате предварительной обработки коронным разрядом в основном происходит окисление реакционно-активных участков полимерной подложки. В случае обработки коронным разрядом в идеале поверхностная энергия после обработки должна составлять около 36-40 дин/см² или более на момент нанесения покрытия.

Без связи с какой-либо теорией предполагается, что обработка поверхности подложки коронным разрядом помогает обеспечивать прочное сцепление между слоем покрытия и поверхностью подложки вследствие увеличения поверхностной энергии подложки. Помимо этого, обработка коронным разрядом в сочетании с низкой концентрацией улучшающей скольжение добавки и использованием наполняющего состава в пленочной подложке 14 обеспечивает прочное сцепление между повторно укупориваемым фиксатором и подложкой.

Что касается способа нанесения покрытия, жидкий состав для нанесения покрытия может быть нагрет до определенной температуры от около 86°F (30°C) до около 190°F (88°C), предпочтительно от около 120°F (49°C) до около 160°F (71°C) с тем, чтобы он имел достаточно низкую вязкость для нанесения на подложку 14 упаковки покрытия методом трафаретной флексографской печати, ротационной глубокой печати или шлицевым методом. Как указано выше, подложка 14 упаковки может содержать диспергированный в ней (по меньшей мере на некоторых участках или слоях) наполнитель и менее около 1000 част/млн. улучшающей скольжение добавки, содержащейся в полимерной пленочной подложке. После нанесения жидкого состава на подложку она может быть отверждена ультрафиолетовым излучением, в результате чего образуется твердое повторно укупориваемый клейкий фиксатор. Согласно одной из особенностей изобретения может использоваться ультрафиолетовое излучение (излучение с длиной волн от около 10 нм до около 400 нм) с энергией излучения от около 100 мгдж/см² до около 800 мгдж/см², в других случая от около 400 мгдж/см² до около 730 мгдж/см².

Как показано в приведенных далее примерах, было установлено, что отверждение УФ-излучением является предпочтительным, поскольку другие формы отверждения (такие как электронно-лучевое отверждение) в целом не обеспечивают желаемое сцепление и отслаивание в описанном выше диапазоне СКК. Согласно одной из особенностей отверждения УФ-излучением в составе для нанесения покрытия может использоваться фотоинициатор, содержащий смесь производных бензофенона и соединения-синергиста, в результате чего могут образовываться свободные радикалы. В инициируемых свободными радикалами системах полимеризации реакция отверждения останавливается в момент прекращения действия источника УФ-излучения. Одной из альтернатив отверждению УФ-излучением является катионно-инициируемая полимеризация. Системы катионно-инициируемой полимеризации, в которых для сшивания эпоксидов или сложных виниловых эфиров используются фотоинициаторы, такие как ониевые соли или другие УФ-активируемые кислотные катализаторы, отличаются от инициируемых свободными радикалами систем тем, что реакция отверждения продолжается даже после прекращения действия источника УФ-излучения.

Как упомянуто выше, повторно укупориваемый фиксатор 12 на основе клейкого материала в целом имеет силу сопротивления отслаиванию или силу сцепления, позволяющую противоположным слоям 30 и 32 сцепляться друг с другом для укупоривания или повторного укупоривания упаковки 10. Например, чтобы укупорить или закрыть упаковку, потребитель может прижать (как показано стрелками 33 на фиг. 4) два противоположных слоя друг к другу, которые показаны прижатыми друг к другу на фиг. 5B. Согласно одному из подходов сцепление между клейкими слоями 30 и 32 в целом достаточно для соединения слоев 30 и 32 друг с другом, а в некоторых случаях их герметичного уплотнения. Подразумевается, что в контексте настоящего изобретения термин герметичное уплотнение означает в целом воздухонепроницаемое уплотнение. В одном из примеров выбранный самоклеющийся материал (СКМ), образующий слои 30 и 32, может иметь первоначальную прочность или силу сцепления при отслаивании от около 200 г/дюйм до около 900 г/дюйм (или грамм на линейный дюйм, г/лд), а в некоторых случаях от около 200 г/дюйм до около 400 г/дюйм при измерении методом F согласно ASTM D3330/D3330M-04; тем не менее, повторно укупориваемый фиксатор 12 может иметь другие величины сопротивления отслаиванию в зависимости от конкретного применения или конкретного метода измерения. Согласно одной из особенностей изобретения предпочтительное сопротивление отслаиванию составляет от около 280 г/лд до около 800 г/лд. Более высокое сопротивление отслаиванию (т.е. более около 900 г/лд) в целом является чрезмерным для некоторых упаковок, используемых в качестве раскупориваемой и повторно укупориваемой упаковки, поскольку при разрыве когезионных связей при таких больших величинах сопротивления отслаиванию может быть повреждена подложка. Выбранный СКМ также может силу сцепления при последующем отслаивании (сохранение прилипания) предпочтительно после пяти операций открывания/укупоривания по меньшей мере около 200 г/лд или в других случаях по меньшей мере от около 30% до около 200% величины сцепления при первом отслаивании, и как минимум от около 50 г/дюйм до около 200 г/дюйм, при этом последующие отслаивания представляют собой укупоривание-повторное укупоривание, которое осуществляется после первоначального открывания упаковки 10 и разделения повторно укупориваемого фиксатора 12.

Фиксатор 12 на основе клейкого материала также предпочтительно имеет относительно низкую липкость, которая позволяет сводить к минимуму и предпочтительно ограничивать прилипание фиксатора 12 к нежелательным материалам (т.е. загрязнение) и поверхностям, таким как частицы пищи, поверхностям формующего оборудования, валикам и т.п. Согласно одному из подходов клейкий материал может иметь показатель липкости к нежелательным поверхностям, не превышающий около 5 фунт/кв. дюйм при предварительной нагрузке около 4,5 фунтов согласно методу испытания на липкость ASTM D2979. Согласно другому подходу покрытие из СКМ может иметь показатель липкости, не превышающий около 15 фунт/кв. дюйм при предварительной нагрузке около 10 фунтов. Тем не менее, показатель липкости также может изменяться в зависимости от конкретного СКМ и его применения, а также используемого метода измерения. Согласно другой системе показателей липкость фиксатора 12 на основе клейкого материала измеряют с использованием модифицированного варианта испытания ASTM D3121 с катящимся шариком, при этом клейкий материал имеет липкость, при которой шарик проходит расстояние от около 1 дюйма до около 8 дюймов. В некоторых случаях расстояние, которое проходит шарик, составляет до около 14 дюймов. Модифицированное испытание D3121 дополнительно пояснено далее, а также в примерах.

Даже при таких относительно низких показателях липкости в отношении нежелательных поверхностей клейкие слои 30 и 32 все же имеют достаточно высокую первичную сила сцепления с подложкой 14, образующей передний и задний элементы 16 и 18, в результате чего клейкие слои 30 и 32 преимущественно не отслаиваются от нее при открывании упаковки 10. Согласно одному из подходов первичная сила сцепления клейких слоев 30 и 32 с подложкой 14 упаковки на их границе 38 в целом превышает собственное сопротивление отслаиванию связного материала. Например, выбранный связный материал имеет первичное сопротивление отслаиванию от пленочной подложки, образующей передний и задний элементы 16 и 18, превышающее сопротивление отслаиванию слоев 30 и 32, и в целом составляет более около 600, в других случаях около 900 г/дюйм. В некоторых других случаях оно составляет более около 1000 г/дюйм, а в некоторых случаях более около 1200 г/дюйм. В других случаях первичное сопротивление отслаиванию может составлять от около 600 до около 1200 г/дюйм (в некоторых случаях от около 600 до около 900 г/лд). Вместе с тем, сопротивление отслаиванию также может изменяться в зависимости от подложки 14, СКМ и других факторов.

Помимо этого, дополнительно предусмотрено, что межповерхностное, механическое или химическое сцепление клейких материалов 30 и 32 с подложкой 14 может быть усилено за счет конкретных структур материалов подложки 14, чтобы увеличить поверхностную энергию сцепления, как в целом описано выше. Как указано выше, подложкой 14 может являться однослойная или многослойная пленка, и в таком случае предпочтительно, чтобы по меньшей мере внутренний слой пленочной подложки 14, образующей передний и задний элементы 16 и 18, состоял из смеси полимеров, содержащей сополимер этилена и винилацетата (EVA) и линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE). Если также используется добавка или частицы усиливающего прилипания наполнителя, они предпочтительно диспергированы по меньшей мере в этом внутреннем слое (т.е. внутреннем слое из смеси EVA/LLDPE). Предпочтительно EVA является преобладающим компонентом смеси и содержится с количестве от около 65% до около 90%, a LLDPE является второстепенным компонентом и содержится в количестве от около 5% до около 25%. Предпочтительно подложка, внутренний слой и(или) слой из смеси EVA/LLDPE имеют низкие концентрации улучшающих скольжение добавок (обычно добавляемых в подложку для получения коэффициента трения, применимого для обработки подложки на формовочно-фасовочно-укупорочных автоматах). Следует учесть, что такие добавки могут содержать определенные количества амидов жирных кислот, при этом было установлено, что такие соединения способны влиять на силу сцепления связных материалов с подложкой. В связи с этим согласно одному из подходов подложка 14 может содержать менее около 1000 част/млн. амидов жирных кислот (т.е. улучшающих скольжение добавок), диспергированных во внутреннем слое или в некоторых случаях во всей подложке 14.

Без связи с какой-либо ограничивающей теорией, как упомянуто выше, предполагается, что амиды жирных кислот, которые являются низкомолекулярными компонентами, способны мигрировать на поверхность подложки, влияя на прочность сцепления между поверхностью подложки и связными материалами. Хотя путем обработки коронным разрядом или огневой обработки можно первоначально выжигать любые амиды жирных кислот на поверхности подложки и тем самым обеспечивать первоначальную высокую силу сцепления СКМ, со временем на поверхность подложки могут мигрировать дополнительные амиды жирных кислот, в результате чего снижается сила сцепления на протяжении длительного срока хранения. Таким образом, желательно снизить содержание амидов жирных кислот в подложке (во внутренних слоях или во всей подложке) до уровня около 1000 част/млн., при котором обеспечивается как высокая первоначальная сила сцепления, так и высокая долговременная сила сцепления, поскольку со временем на поверхность подложки мигрирует очень небольшое количество этих примесей. В качестве альтернативы, также могут использоваться разновидности состава подложки в сочетании с другими способами обработки поверхности (обработкой коронным разрядом, плазменной обработкой, огневой обработкой и т.п.) или другими покрытиями в зависимости от требования конкретного применения.

Согласно одному из подходов в качестве гибких пленок, образующих передний и задний элементы 16 и 18, может использоваться пленка на основе полиэтилена толщиной от около 0,5 мил до около 5 мил, в некоторых случаях толщиной около 3 мил. На фиг. 8 проиллюстрирована одна из возможных гибких пленок, образующих передний и задний элементы 16 и 18, которая представляет собой многослойную совместно экструдированную пленку, имеющую структурную основу из одного или нескольких слоев (показаны два) полиэтилена 702 высокой плотности (HDPE), и внутренний или клейкий приемный слой (такой как описанный выше уплотняющий слой), представляющий собой термосклеиваемый слой 704 из EVA/LLDPE, заполненный частицами 706 усиливающего прилипания наполнителя. Согласно этому подходу клейкий фиксатор 12 наносят на внутренний термосклеиваемый слой 704 из EVA/LLDPE, который образует внутреннюю поверхность упаковки 10.

Как показано на фиг. 8, размеры частиц 706 усиливающего прилипания наполнителя, которым может являться органоглина, в целом преувеличены для наглядности, но предполагается, что они диспергированы во внутреннем или уплотняющем слое 704 из EVA/LLDPE и что по меньшей мере некоторые из частиц усиливающего прилипания наполнителя (обозначенного позицией 708 на чертежах), например, могут по меньшей мере частично выходить или выступать наружу из наружной поверхности 710 слоя 704 из EVA/LLDPE, как в целом описано в заявке 12/435768, содержание которой во всей полноте в порядке ссылки включено в настоящую заявку. В качестве альтернативы, частицы усиливающего прилипания наполнителя могут на выходить на поверхность 708, а могут образовывать более шероховатую наружную поверхность, за счет чего увеличивается площадь поверхности для сцепления с клейким материалом. Без связи с какой-либо ограничивающей теорией, частицы усиливающего прилипания наполнителя 708, выходящие на поверхность или выступающие наружу из поверхности, в сочетании с обработкой коронным разрядом и(или) применением определенных носителей для наполнителя могут способствовать сцеплению фиксатора с подложкой, за счет чего может быть обеспечена эффективная первичная сила сцепления с подложкой, превышающая прочность сцепления при отслаивании двух клейких слоев 30 и 32. В целом, когда прочность сцепления при отслаивании двух клейких слоев 30 и 32 составляет менее приблизительно от 600 г/дюйм до около 900 г/дюйм, во время повторяющихся циклов отслаивания/повторного укупоривания не происходит расслаивание фиксатора и подложки в случае применения описанных наполнителей и уплотняющих структур. Таким образом, первичная сила сцепления клейких слоев 30 и 32 с подложкой, содержащей частицы 706 усиливающего прилипания наполнителя, составляет более около 600 г/лд, в некоторых случаях более около 900 г/лд, как описано выше.

В других случаях и без связи с какой-либо ограничивающей теорией, увеличение первичной силы сцепления между клейким материалом и подложка может происходить за счет диффузии жидкого или неотвержденного клейкого материала в зазоры, пустоты или другие промежутки между частицами усиливающего прилипания наполнителя (такие как промежутки между пластинками органоглины) и, в частности, в этих зазорах, пустотах или других промежутках между частицами наполнителя они по меньшей мере частично выходят на поверхность подложки. В результате последующей полимеризации диффундировавший жидкий клейкий материал превращается в твердый клейкий материал, который может быть соединен, связан или иным способом сцеплен с частицами усиливающего прилипания наполнителя, чтобы увеличить первичную силу сцепления с подложкой. В других случаях и также без связи с какой-либо теорией увеличение первичной силы сцепления также может происходить за счет сродства полярных клейких участков к полярным частицам наполнителя. В целом, частицы наполнителя обладают большей полярностью, чем подложка и, следовательно, обеспечивают более сильное сцепление с ней.

За счет применения фиксатора на основе клейкого материала и описанных подложек может быть получен повторно укупориваемый фиксатор на основе клейкого материала, способный многократно открываться и укупориваться без отслаивания от противоположных участков 16 и 18, обладающий стабильностью во времени и обеспечивающий в целом повторяемые результаты даже после загрязнения посторонними материалами, такими как крошки пищевых продуктов. Даже при загрязнении фиксатора на основе клейкого материала крошками пищевых продуктов или пищевым маслом, у предложенных в изобретении фиксаторов на основе клейкого материала не происходит делающая их непригодными для использования потеря когезивных свойств.

Согласно одному из подходов предложенные в изобретении клейкие фиксаторы сохраняют силу сцепления или аутогезии при отслаивании в случае загрязнения продуктом, крошками пищевых продуктов, маслами и т.п. от около 50 г/дюйм до около 900 г/дюйм и имеют силу остаточного прилипания или сцепления после загрязнения, составляющую по меньшей мере около 20%, в некоторых случаях от около 30% до около 150% силы сцепления при отслаивании до загрязнения. В контексте настоящего изобретения сила остаточного прилипания или сцепления является выраженным в процентах показателем сопротивления отслаиванию после непосредственного контакта поверхности клейкого материала с частицами пищи относительно сопротивления отслаиванию чистого или незагрязненного фиксатора.

Может быть получен повторно укупориваемый фиксатор, который может быть расслоен и повторно укупорен по меньшей мере от 5 до 10 и предпочтительно более раз, но при этом сохраняет свойства низкой липкости и повторной укупоривания. Кроме того, после взаимного контакта поверхностей повторно укупориваемого фиксатора он способен снова демонстрировать все или некоторые из своих величин сопротивления первоначальному отслаиванию. В зависимости от конечного состава используемого клейкого покрытия повторно укупориваемый фиксатор способен восстанавливать свое сопротивление отслаиванию уже при двух-трехминутном интервале между циклами раскупоривания-повторного укупоривания. Тем не менее, в некоторых случаях для восстановления сопротивления отслаиванию могут потребоваться более короткие или длинные временные интервалы между циклами раскупоривания-повторного укупоривания. В некоторых случаях сопротивление отслаиванию повторно укупориваемого фиксатора может фактически увеличиваться при длительном контакте между противоположными клейкими слоями.

Как показано на фиг. 4-5B, чтобы закрыть упаковку 10, пользователь с помощью пальцев (или автомат на стадии укупоривания во время операций наполнения упаковок) сжимает передний и задний элементы 16 и 18 в направлении стрелок 33, как показано на фиг. 4, чтобы сцепить противоположные клейкие слои 30 и 32 и создать когезионную связь между ними и тем самым герметично закрыть упаковку 10. Чтобы открыть упаковку 10, пользователь или автомат расслаивает участки 56 упаковки (фиг. 5B), расположенные над фиксатором 12, в противоположных направлениях 57, чтобы отделить клейкий слой 30 от клейкого слоя 32. Согласно одному из подходов слои 30 и 32 рассчитаны на многократное укупоривание и повторное раскупоривание, а в некоторых случаях слои 30 и 32 предпочтительно имеют достаточную конструктивную целостность и целостность соединения для укупоривания и раскупоривания от около 5 до около 10 и более раз. Вместе с тем, конкретные слои и упаковки могут быть рассчитаны на раскупоривание и укупоривание любое число раз в зависимости от конкретной конфигурации, веса покрытия и других параметров связных слоев и подложки упаковки.

Упаковка 10, содержащая повторно укупориваемый фиксатор 12, может использоваться для хранения самых разнообразных пищевых и непищевых продуктов. Пищевые продукты, которые могут храниться, включают закусочные продукты, такие как смеси сухофруктов и орехов, орехи, семена, сухофрукты, зерновые продукты, печенье, крекер, шоколад, сласти и т.п. Упаковка 10 также может использоваться для хранения напитков, сыра, крупяных продуктов, молотого кофе, десертов, корма для домашних животных и т.п. Другие возможные применения упаковки 10 могут включать упаковывание различных изделий, для которых выгодно повторное укупоривание и возможность многократного открывания. Они могут включать непищевые продукты, такие как почва для горшечных культур, пакеты для сэндвичей, комплекты для оказания первой помощи, гайки и винты, канцелярские товары, чистящие средства, средства для стирки, одноразовая посуда и приборы, компакт-диски и(или) DVD-диски, игрушки, наборы для лепки, комплекты для декоративно-прикладного искусства, электрокомплекты и т.п. Разумеется, возможно множество других примеров.

Описанный клейкий фиксатор также может применяться помимо упаковок, например, в случае потребительских товаров, для которых требуется многократно используемый фиксатор. Например, клейкий фиксатор может использоваться в качестве фиксатора для одноразовых пеленок, фиксатора для спортивной обуви, фиксатора для застежек на верхней одежде, фиксатора для карманов или элементов одежды, фиксатора для канцелярских или школьных товаров, таких как скоросшиватели и папки, фиксатора для туристических палаток или рюкзаков, в качестве переустанавливаемых этикеток или меток на стендах и картах для учебных пособий/школьных учебных материалов, фиксатора для изделий декоративно-прикладного искусства, таких как альбомы газетных вырезок, переустанавливаемого фиксатора для комплектов настольных игр или переустанавливаемого простого в применении и удалении крепления для обвязывания товаров при транспортировке.

Рассмотрим фиг. 6 и 7, на которых проиллюстрирован пример соответствующего процесса 500, который может применяться для нанесения покрытия на подложку с расположенным на ней повторно укупориваемым фиксатором 12. Нанесения слоев 30 и 32 на подложку 14 может осуществляться методом покрытия раствором, печати, ротационной глубокой печати или флексографской печати. Следует учесть, что в зависимости от требований конкретного применения также могут использоваться другие способы нанесения покрытия. Согласно этому подходу подложкой с расположенным на ней укупорочным средством может являться пленка в виде рулона, который затем подают в формовочно-фасовочно-укупорочные автоматы для формирования упаковки.

В этом примере процесса 500 может использоваться подложка 14 в виде рулона 502 несущей пленки, которой может являться однослойная или многослойная пленка, содержащая EVA/LLDPE в качестве внутреннего слоя 504, на который будут нанесены клейкие материалы. Затем пленку разматывают и направляют на первый участок 506 нанесения покрытия, на котором может на нее может наноситься клейкий фиксирующий слой. Например, жидкая клейкая смесь может наноситься на первый гравированный валик или барабан 510, который подает жидкий СКМ на второй или печатающий резиновый валик или барабан 512, на который нанесено изображение или оттиск 514, соответствующий конфигурации, размеру и форме клейкой полосы, наносимой на пленку. Второй барабан 512 подает СКМ на движущуюся пленочную подложку, в результате чего на полотне формируется первая полоса содержащего СКМ материала 516. Жидкий СКМ может обладать такими свойствами, как вязкость от около 10000 сП до около 50000 сП при комнатной температуре (20-25°C) и менее около 2000 сП при температуре около 70-75°C. Нанесение покрытие из жидкого СКМ предпочтительно наносят при температуре около 160°F (71°C), но также от около 86°F (30°C) до около 190°F (88°C).

После прохождения через участок 520 печной сушки (которая может использоваться для умеренного нагрева, чтобы способствовать растеканию и выравниванию покрытия) полотно 14 может быть направлено на участок 521 отверждения УФ-излучением для отверждения нанесенного фиксирующего слоя. На участке 521 может использоваться ультрафиолетовое излучение с длиной волны от около 10 нм до около 400 нм и энергетической единицей дозы от около 100 мгдж/см² до около 800 мгдж/см², а в некоторых случаях от около 400 мгдж/см² до около 730 мгдж/см². После отверждения жидкий слой покрытия образует твердый клейкий фиксатор 12 на подложке 14 упаковки. Затем, если это применимо к конкретной форме подложки 14, подложка 14 может быть смотана промежуточный рулон 522 для хранения или перемещения на следующий участок формирования упаковки, такой как процесс 600 формования, заполнения и запечатывания, в целом проиллюстрированный на фиг. 7.

Рассмотрим фиг. 7, на которой проиллюстрирован один из примеров формовочно-фасовочно-укупорочного автомата 600, в котором используется полученный в результате осуществления одной из форма процесса 500 промежуточный рулон 522 (который может быть разделен или разрезан на полосы соответствующего размера до осуществления процесса 600) для формирования одного из примеров герметизированной упаковки 602. В этом примере используют процесс вертикальной расфасовки или поточного обертывания, в ходе которого подложку 14 обертывают вокруг трубки 604 для наполнения. С помощью первого агрегат 606 для термосварки может формироваться первый продольный сварной шов 607. Затем с помощью второго агрегата 608 для поперечной термосварки со встроенным отделочным инструментом может формироваться второй и третий поперечные сварные швы 609 и 611. Как показано на фиг. 7, шов 609 выполнен ниже клейкого повторно укупориваемого фиксатора 613, созданного, как это описано выше, но шов 609 также может быть выполнен выше или как выше, так и ниже клейкого повторно укупориваемого фиксатора 613. Наконец, с помощью встроенного в агрегат 608 для поперечной термосварки отделочного инструмента подложка 14 может быть разрезана между клейким повторно укупориваемым фиксатором 613 и нижним швом 611 соседней упаковку, чтобы тем самым отделить упаковку, которая уже была заполнена и герметизирована, от следующей упаковки, которая находится в процессе заполнения. Следует учесть, что проиллюстрированные на фиг. 6 и 7 процессы являются лишь примерами применимых способов формирования и(или) наполнения упаковок, имеющий повторно укупориваемый фиксатор 12 на основе УФ-отверждаемого клейкого материала. В зависимости от требований конкретного применения также могут применяться другие способы.

Смеси для нанесения покрытия, используемые для формирования повторно укупориваемого фиксатора 12 на основе УФ-отверждаемого клейкого материала, могут необязательно содержать одну или несколько добавок или инертных красителей для изменения внешнего вида фиксатора 12. Например, согласно одному из подходов фиксатор 12 может содержать двуокись титана. Такие необязательные добавки могут облегчать распознавание лент клейкого материала на противоположных участках за счет меньшей проницаемости клейкого материала и тем самым способствовать более легкому повторному укупориванию фиксатора, поскольку потребителю будет легче обнаруживать противоположные полосы фиксатора.

Согласно некоторым особенностям изобретения упаковка может быть создана способом 800 и(или) способом 900, которые в целом проиллюстрированы на фиг. 9 и 10. Согласно одному из подходов, как в целом показано на фиг. 9, на стадии 802 на подложку упаковки согласно соответствующему трафарету наносят клейкий материал с низкой липкостью, имеющий описанную выше конфигурацию, с целью размещения на ней фиксатора 20 на основе клейкого материала. Затем на стадии 804 клейкий материал с низкой липкостью отверждают на подложке упаковки, например, методом отверждения УФ-излучением. После того, как фиксатор 20 на основе клейкого материала нанесен и отвержден, на стадии 806 из подложки может быть сформирована упаковка 10 с конкретной конструкции, которая может иметь любую применимую форму, включая формы, показанные на фиг. 1-3. После формирования упаковки 10 она может быть наполнена, например, пищевыми продуктами и т.п. В качестве альтернативы, в отдельных случаях сначала может формироваться упаковка, а затее на нее может наноситься клейкий материал.

На фиг. 10 показан основанный на другом подходе способ 900 изготовления подложки, применимой для формирования более жесткой упаковки, такой как показана на фиг. 3A-3C. Сначала на стадии 902 на различные внутренние или наружные поверхности подожки, которой может являться бумажный картон и т.п., методом печати или иным способом наносят графику, покрытия, слои и(или) буквенно-цифровые обозначения. На этой стадии 902 на подложку также может наноситься верхний лаковый слой, полимерное покрытие и т.п., как это описано выше. Верхний лаковый слой или покрытие может содержать описанный выше наполнитель, если он необходим для усиления сцепления клейкого материала с упаковкой. Это может делаться любым применимым методом, включая, например, шлицевой метод нанесение покрытия, флексографскую печать или глубокая печать. Затем напечатанное и(или) нанесенное покрытие высушивают на стадии 906, в результате чего на подложку применимым способом, таким как шлицевой метод нанесения покрытия, флексографская печать и глубокая печать и т.п. может быть нанесен клейкий материал с низкой липкостью, такой как описан выше. После этого клейкий материал с низкой липкостью отверждают на стадии 908. После отверждения подложку разрезают на стадии 910 на одну или несколько заготовок или других структур упаковки с использованием любого применимого средства, такого как один или несколько вырубных штампов, ротационных штампов, лазеров и т.д., и сохраняют до использования в будущем. Когда заготовки требуется использовать, на стадии 912 их подают на упаковочную линия. В качестве альтернативы, формирование заготовок может осуществляться формироваться на самой упаковочной линии. На стадии 914 на упаковочной линии формируют упаковку желаемой формы 914 путем сгибания заготовки по различным линиям сгиба, нанесения долговечного клейкого материала на перекрывающие друг друга участки и их соединения друг с другом. После того, как упаковка создана, она может быть наполнена на стадии 916 одним или несколькими продуктами, такими как пищевые продукты, и закрыта для дальнейшего хранения, транспортировки и выкладки. Затем на стадии 918 наполненные упаковки оборачивают прозрачной облегающей пленкой и на стадии 920 вместе с другими обернутыми упаковками помещают в герметичный наружный общий пакет или упаковку. На стадии 922 множество наружных общих мешков или упаковок помещают в одну или несколько коробок и отгружают потребителю, магазину розничной торговли продавцу и т.п. В качестве альтернативы, клейкий материал с низкой липкостью может наноситься на более поздних стадиях процесса, например, после осуществления стадии 910 вырубной штамповка, после стадии 914 формирования и(или) после стадии 918 наполнения в зависимости от требований конкретного применения.

Согласно другому подходу описанные повторно укупориваемые клейкие материалы с низкой липкостью могут иметь преимущественно такие же показатели липкости (или по меньшей мере ощущаемой липкости) и(или) поверхностной энергии, как и подложка без использования клейкого материала с низкой липкостью. Например, повторно укупориваемый клейкий материал с низкой липкостью при его касании потребителем может иметь преимущественно такой же показатель липкости или по меньшей мере показатель ощущаемой липкости, как и подложка без покрытия подложка или соседняя с ним пленка. Согласно одному из подходов для демонстрации этого может использоваться испытание на липкость с катящимся шариком, в результате которого получают преимущественно одинаковые показатели для клейкого материала с низкой липкостью и пленки без покрытия. Например, при испытании на липкость с катящимся шариком (описанного выше в примерах) клейкого материала с низкой липкостью путь пробега шарика может составлять около 14 дюймов. При испытании на липкость с катящимся шариком пленки без покрытия (то есть без клейкого материала) путь пробега шарика может составлять 16-17 дюйма (в среднем). В некоторых случаях показатели, полученные в результате испытания на липкость с катящимся шариком клейкого материала с низкой липкостью, могут быть всего примерно на 12-17% ниже показателей пленки без покрытия. Согласно другим подходам для демонстрации сходства поверхностей клейкого материала и пленки без покрытия может использоваться поверхностная энергия клейкого материала с низкой липкостью, которая может быть преимущественно такой же, как у пленки без покрытия. Согласно одному из подходов, например, поверхностная энергия клейкого материала с низкой липкостью и пленки без покрытия может в обоих случаях составлять от около 36 до около 38 дин/см², а в других случаях около 36 дин/см².

Преимущества и варианты осуществления фиксатора и упаковка, описанных в изобретении, будут дополнительно проиллюстрированы следующими далее примерами; тем не менее, конкретные условия, схемы обработки, материалы и их количества, приведенные в этих примерах, а также другие условия и подробности не следует интерпретировать в целях необоснованного ограничения фиксатора, упаковки и способов. Все процентные значения приведены по весу, если не указано иное.

Примеры

Пример 1

Была испытана совместимость и устойчивость при хранении (стабильной является смесь, которая не образует гель и не имеет видимых признаков разделения после хранения в течение до 3 суток в условиях комнатной температуры) различных смесей акриловых олигомеров, регулирующих липкость веществ и эластомерных материалов. Далее в Таблице 1 приведены испытанные сочетания и использованные составы.

Таблица 1 Клейкие составы, испытанные на устойчивость   % компонента в конечном клейком составе Акриловый олигомер Эластомер Усилитель липкости Эластомер Усилитель липкости Усилитель липкости Соотношение клейких компонентов (СКК) Устойчивость жидкой смеси при хранении Номер образца А В С D Е F - Наблюдение через 3 суток 1 (по изобретению) 40 15 45 - - - 0,67 Устойчиный. без заметного гелеобразования. без разделения фаз 2 (Сравнительный) - 15 45 - 40 - 0 Устойчивый, но без отверждения из-за слишком низкого СКК 3 (Сравнительный) 40 - 45 15 - - 0,67 Неустойчивый из-за разделения фаз: компоненты были несовместимы 4 (Сравнительный) - - 45 15 40 - 0 Неустойчивый, из-за разделения фаз и слишком низкого СКК 5 (по изобретению) 40 15 25 - - 20 0,67 Устойчивый, без заметного гелеобразования без разделения фаз 6 (Сравнительный) 40 15 - - - 45 0,67 Неустойчивый, из-за разделения фаз; компоненты были несовместимы 7 (Сравнительный) 60 - - - - 40 1.5 Неустойчивый, из-за разделения фаз 8 (Сравнительный) - - - - 60 40 0 Неустойчивый из-за образования гелеобразной структуры и
слишком низкого СКК

Были использованы следующие компоненты:

А = акриловое эпоксидированное соевое масло (СМ 111 US, Sartomer Company, Экстон, штат Пенсильвания, США).

В = метакриловый полибутадиен (RicCKKyl^® 3500, Sartomer Company).

С = алифатический акриловый олигомер с повышенной липкостью (CN 3001, Sartomer

Company). Этот компонент представляет собой смесь алифатического уретанового акрилата и повышающих липкость углеводородных полимеров.

D = сополимер стирола и бутадиена (Ricon 184, Sartomer Company).

Е = алифатический уретановый акриловый олигомер с повышенной липкостью (CN 3211, Sartomer Company).

F = усиливающий липкость концентрат, полученый из светлого ароматического полимера со слабым запахом (PRO 11236, Sartomer Company).

Клейкие составы, испытанные на устойчивость

$$\begin{array}{l}Соотношениеклейких\\ материалов\left(СКК\right)=\frac{\text{(\% по весу акрилового олигомера)}}{\left(\text{\% по весу эластомера}+\text{\% по весу регулирующего липкость материала}\right)}\end{array}$$

Устойчивость или совместимость этих клейких компонентов может зависеть от способа изготовления, транспортировки, внутризаводского хранения и применения жидкой смеси для нанесения покрытия. Устойчивость оценивалась визуально на основании внешнего вида и однородности наблюдаемого состава после хранения в течение трех суток (около 72 часов). Было отмечено, что Образцы 1, 2 и 5 из Таблицы 1 представляли собой визуально удовлетворительные смеси различных клейких компонентов, которые через 3 суток оставались однородными, т.е. отсутствовало заметное на глаз разделение компонентов или гелеобразование. Хотя Образец 2 имел устойчивый состав, этот клейкий компонент имел нежелательное СКК, и у него отсутствовало надлежащее отверждение (это можно увидеть из результатов испытания на отверждение путем истирания с использованием МЕК, приведенных далее в Таблице 3 для Образца 10 со сходным составом). Вместе с тем, Образцы 1 и 5 представляли собой устойчивые клейкие смеси с надлежащим отверждением, а также необходимым СКК в интервале от 0,5 до 1,5. У остальных образцов смесей происходило разделение фаз, они становились слишком вязкими и(или) гелеобразными (Образец 8 стал гелеобразным через 3 суток). Образец 8 образовал гель, что является признаком несовместимости композиции, образованной алифатический акрилатом или компонентом Е в сочетании с усилителем липкости F.

Таким образом, чтобы получить устойчивый клейкий материал, применимый для использования согласно настоящему изобретению, устойчивый клейкий материал в целом должен отвечать одному из следующих, в некоторых случаях нескольким из следующих, а в других случаях всем из следующих условий: содержать совместимые компоненты, иметь желаемое соотношение клейких компонентов, поддающегося отверждению, и содержать все три компонента (т.е. акриловый олигомер, эластомер и регулирующее липкость вещество).

Пример 2

Исходя из первоначальных результатов совместимости клейких материалов для устойчивых составов из Примера 1, эти составы дополнительно уточнили, в результате чего получили пять составов клейких покрытий, которые во всех случаях в течение по меньшей мере в течение 24 часов сохраняли устойчивость в качестве смеси компонентов, указанных в Таблице 2.

Таблица 2 Уточненные клейкие составы   % компонента в конечном клейком составе Акриловый олигомер Эластомер Усилитель липкости Эластомер Усилитель липкости Усилитель липкости Соотношение клейких компонентов (СКК) Устойчивость через 24 часа Номер образца А В С D Е F - - 9 40 15 45 - - - 0,67 Да 10 - 15 45 - 40 - 0 Да 11 40 15 20 - - 25 0,67 Да 12 50 - 45 5 - - 1 Да 13 45 - 45 10 - - 0,82 Да

Компонентами A-F являются компоненты из приведенного выше Примера 1. Образцы 9 и 10 соответствуют Образцам 1 и 2, соответственно, из Примера 1. Образец 11 является разновидностью Образца 5 из Примера 1. Остальные образцы имели новые составы.

После того, как все пять клейких составов продемонстрировали хорошую совместимость в течение по меньшей мере одних суток, во все пять образцов добавили около 1% фотоинициатора (Esacure^® КТО 46, Lamberti Spa, Италия) и затем подвергли дополнительному испытанию. Фотоинициатор состоял из жидкой смеси окиси триметилбензоилдифенилфосфина, α-гидроксикетонов и производных бензофенона. Затем образцы нанесли на пленочные подложки, содержащие сополимер этилена и винилацетата (EVA), металлоорганический линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE) и около 12% композиции на основе органоглины (содержащей около 57-63% органомодифицированной глины и носитель на основе привитого малеиновым ангидридом линейного полиэтилена низкой плотности, PolyOne Corporation, Мак-Генри, штат Иллинойс, США). В частности, подложка содержала около 77% по весу (EVA), около 10% по весу металлоорганического LLDPE и около 13% по весу композиции на основе органоглины. После нанесения образцов на пленочную подложку их подвергли отверждению с использованием ультрафиолетового излучения за три прохода под D-лампой, представляющей собой лампу с галоидными соединениями ртути и железа. Один проход под D-лампой соответствовал облучению энергией приблизительно от 75 мгдж/см² до 100 мгдж/см . После отверждения покрытия была оценена степень отверждения клейкого слоя и эффективность сцепления с пленкой.

Степень отверждения клейкого материала оценили методом испытание на сопротивление истиранию с использованием растворителя, известного как метод испытание на истирание метилэтилкетоном (МЕК) согласно ASTM D5204. Хорошим показателем отверждения по результатам испытания на истирание МЕК является 100 или более двойных истираний, что свидетельствует о том, что клейкий материал был должным образом отвержден и, следовательно, обладает сопротивлением при его истирании с использованием МЕК. Плохо отвержденные клейкие материалы не обладали высоким сопротивлением истиранию с использованием МЕК (например, 10 или менее двойных истираний). Результаты испытания на истирание с использованием МЕК приведены далее в Таблице 3.

Также исследовались липкость и сопротивление первоначальному отслаиванию клейких материалов, которые оценивались субъективно. Липкость клейкого слоя исследовалась путем прикосновения к нему, а уровень липкости оценивался по оценочной шкале, включающей низкий (L), средний (М) и высокий (Н) уровень. Аналогичным образом, также по шкале L, М и Н оценивалось субъективное усилие, необходимое для расслаивания образцов вручную. Результаты испытания приведены в Таблице 3.

Таблица 3 Результаты испытания на отверждение и первоначальное прилипание составов из Таблицы 2 Номер образца Испытание на истирание МЕК (число двойных истираний) Субъективное испытание на липкость Субъективное испытание на отслаивание 9 (по изобретению) >100 М М 10 (Сравнительный) -10 М-Н М-Н 11 (по изобретению) >100 М М 12 (Сравнительный) 100 (помутнение поверхности) М М 13 (Сравнительный) 100 (помутнение поверхности) М-Н М-Н

Все образцы имели по меньшей мере умеренную липкость и сопротивление отслаиванию. Образец 10 имел наибольшую субъективную липкость и сопротивление отслаиванию, но наихудшее отверждение, подтвержденное показателем испытания на истирание МЕК, составляющим около 10, что означает, что после примерно 10 истираний с использованием МЕК клейкий материал отделился от подложки. Образцы 12 и 13 помутнели после испытания на истирание МЕК, вероятнее всего, из-за компонента D (сополимера стирола и бутадиена), выходящего на поверхность при истирании с использованием МЕК. Таким образом, хотя Образцы 12 и 13 имеют соотношение клейких компонентов в необходимом диапазоне, компонент D, вероятно, несовместим с двумя другими компонентами и, следовательно, не является удовлетворительным клейким соединением. Желательно было получить клейкий материал со средним или более низким уровнем субъективной липкости, средним или более высоким уровнем субъективного сопротивления отслаиванию и показателем испытания на истирание МЕК, составляющим 100 или более двойных истираний без помутнения, что как минимум демонстрируют Образцы 9 и 11.

Пример 3

Была испытана эффективность отверждения трех различных разновидностей клейкого состава путем нанесения клейкого материала на одинаковую пленочную подложку, как описано в Примере 2, и затем отверждения тремя различными способами, включающими отверждение УФ-излучением ("УФ-отверждение") на промышленном оборудовании, электронно-лучевое отверждение (ЭЛ) ("ЭЛ-отверждение") на промышленном оборудовании сходном с оборудованием для УФ-отверждения, но использованием технологии электронно-лучевого отверждения, и ЭЛ-отверждение на лабораторном оборудовании ("лабораторное ЭЛ-отверждение"). В Таблице 4 приведен состав трех испытанных клейких материалов. Сравнение промышленной ЭЛ-системы и лабораторной ЭЛ-системы осуществлялось из-за различий в обеспечиваемой ими энергии излучения. В качестве акрилового олигомера использовался CN 111 US, в качестве эластомера использовался RicCKKyl^® 3500, а в качестве усилителя липкости использовался CN 3001, как описано в Примере 1.

Таблица 4 Образцы клейкого состава   % компонента в конечном клейком составе Номер образца Акриловый олигомер Эластомер Усилитель липкости Соотношение клейких компонентов (СКК) 14 (Сравнительный) 69,2 7,7 23,1 2,2 15 (по изобретению) 45 15 40 0,81 16 (по изобретению) 35 15 50 0,53

"УФ-отверждение" заключалось в том, что образцы с покрытием пропускали под ультрафиолетовой лампой со скоростью около 25 футов/мин в воздушной среде и осуществляли от около 2 до 4 проходов, в результате чего образец проходил под ультрафиолетовыми лампами от 2 до 4 раз. Один проход под ультрафиолетовой лампой со скоростью 25 футов/мин соответствовал облучению энергией около 100 мгдж/см². "ЭЛ-отверждение" в промышленной системе (Faustel Corporation, Джермантаун, штат Висконсин, США) осуществляли в среде газообразного азота со скоростью от около 125 футов/мин до около 250 футов/мин за один проход, при этом доза облучения составляла от около 2 мрад до около 2,4 мрад, а "лабораторное ЭЛ-отверждение" также осуществляли в среде азота, но для этого требовалось от около 6 до 8 проходов со скоростью около 10 футов/мин. Общая суммарная доза облучения за 6-8 проходов через лабораторную ЭЛ-установку составляла от около 2 мрад до около 4 мрад. Следует учесть, что в некоторых случаях для обеспечения высокого сопротивления отслаиванию одного клейкого материала от другого клейкого материала желательно низкое качество поверхности клейкого фиксатора. Если клейкие материалы 12 имеют ноздреватые поверхности со структурой как у апельсиновой корки, клейкие фиксаторы 12 обычно хорошо прилипают друг к другу. Было установлено, что все образцы с отвержденным покрытием имели ровные поверхности со сравнительно низким качеством. После отверждения всех образцов осуществили их испытание на сопротивление отслаиванию методом F согласно ASTM D3330/D3330M-04, результаты которого приведены далее в Таблице 5.

Таблица 5 Результаты испытания сопротивления отслаиванию при различных способах отверждения (УФ в сравнении с ЭЛ)   Результаты испытания на сопротивление отслаиванию По изобретению Сравнительные Номер образца Сопротивление отслаиванию при УФ-отверждении Число проходов через УФ-систему Сопротивление отслаиванию при ЭЛ-отверждении Число проходов через ЭЛ-систему Сопротивление отслаиванию при лабораторном ЭЛ-отверждении Число проходов через лабораторную ЭЛ-систему 14 (Сравнительный) 200 г/лд 2 0 г/лд 1 100 г/лд 6-8 проходов 15 (по изобретению) 480 г/лд 3,5 0 г/лд 1 200 г/лд 6-8 проходов 16 (по изобретению) 680 г/лд 4 0 г/лд 1 200 г/лд 6-8 проходов

Было неожиданно установлено, что результаты при отверждении УФ-излучением обращение (УФ-отверждение) превосходят результаты при обоих ЭЛ-отверждении в обеих системах. При ЭЛ-отверждении на промышленной линии прилипание полностью отсутствовало, т.е. сопротивление отслаиванию составляло 0 г/лд. При лабораторном ЭЛ-отверждении наблюдалось некоторое прилипание, но лучшее прилипание из всех образцов продемонстрировали УФ-отверждаемые образцы.

С точки зрения результатов при УФ-отверждении, Образцы 15 и 16 имели приемлемые показатели сопротивления отслаиванию (т.е. 480 г/лд и 680 г/лд, соответственно), тогда как Образец 14 имел более низкое сопротивление отслаиванию (т.е. 200 г/лд). Более низкое сопротивление отслаиванию у Образца 14, вероятно, объясняется использованием в нем клейкого состава, соотношение компонентов которого не входит в необходимый диапазон от 0,5 до 1,5 (т.е. соотношение составляло 2,2).

Без связи с какой-либо ограничивающей теорией, предполагается, что отверждении УФ-излучением в условиях окружающего воздуха (с содержанием кислорода около 21%) обеспечивается отверждение Образца снизу вверх до его поверхности за счет усиленного кислородом ингибирования свободнорадикального отверждения на клейких участках по соседству или вблизи поверхности. Поскольку липкие компоненты являются более алифатическими по природе, они имеют меньшую поверхностную энергию, чем, например, сложноэфирные или уретановые компоненты. В некоторых случаях самоорганизующиеся химические системы переходят на низший энергетический уровень, если имеют для этого достаточное время. В данном случае предполагается, что меньшая скорость УФ-отверждения обеспечивает достаточное время для миграции липких компонентов покрытия в направлении поверхности. В отличие от этого, при ЭЛ-отверждении реакция отверждения протекает с гораздо более высокой скоростью, в результате чего обеспечивается более случайное распределение полимера, который слишком быстро образует поперечные связи в растущей сетчатой полимерной структуре для того, чтобы произошло значительное самоупорядочение, обусловленной поверхностной энергией. Таким образом, характер процесса ЭЛ-отверждение может быть противоположен характеру процесса УФ-отверждения, при этом ЭЛ-отверждение обычно протекает в очищенной азотом среде и может приводить к более быстрому отверждению на поверхности и более медленному вблизи подложка. Из-за этого может быть получен клейкий материал с совершенно иными характеристиками исключительно вследствие различающихся способов отверждения. Обычно такое быстрое отверждение является желательным, но в случае описанных в изобретении покрытий такое быстрое отверждение является невыгодным, поскольку не обеспечивает достаточного времени для того, чтобы в ходе процесса произошла полная самоорганизация клейких компонентов.

Без связи с какой-либо ограничивающей теорией дополнительно предполагается, что более медленное отверждение ультрафиолетовым излучением позволяет растущим полимерным блокам самоупорядочиваться, в результате чего поляризованные полимерные блоки имеют сродство к подложке, а неполяризованные полимерные блоки имеют сродство к поверхности, при этом за счет присутствия неполяризованных полимерных блоков вблизи поверхности подложки клейкое покрытие сцепляется и склеивается само с собой. За счет этого на границе клейкий материал/подложка скапливаются клейкие компоненты, которые более всего совместимы с пленочной подложкой, и тем самым усиливается прилипание к подложке, что может являться одним из факторов, способствующих отсутствию отслаивания от пленочной подложки.

Пример 4

Были изготовлены два Образца 17 и 18, предложенных в изобретении повторно укупориваемых фиксаторов на основе клейкого материала согласно Таблице 6. Оба образца клейкого материала сравнили со стандартным фиксатором из самоклеющегося материала (контрольный СКМ, Образец 19) для промышленно производимой упаковки Nabisco Chips Ahoy Snack'n Seal^® упаковки, изготавливаемым из стандартного СКМ (Fasson 5700, Avery Dennison Corp., Пасадина, штат Калифорния, США).

Таблица 6 Составы фиксаторов на основе клейкого материала   % компонента в конечном клейком составе Образцы CN 111 US (Акриловый олигомер) RicCKKyl^® 3500 (Эластомер) CN 3211 (Усилитель липкости) Esacure^® КТО46 (Фотоинициатор) Соотношение клейких компонентов (СКК) 17 (по изобретению) 35 12 50 3 0,56 18 (по изобретению) 35 0 62 3 0,56

Подложка с нанесенным покрытием содержала около 77,2% EVA, около 10% металлоорганического LLDPE и около 12,8% концентрированного наполняющего состава на основе органоглины PolyOne 231-615. Концентрат содержал от около 57% до около 63% органомодифицированной глины и носитель, содержащий MA-LLDPE и полиэтилен. Образец 17 был отвержден на участке отверждения УФ-излучением с использованием средней световой энергии около 730 мгдж/см² и со средней линейной скоростью около 100 футов/мин при средней температуре в сушильной печи 130°F. Образец 18 был отвержден на участке отверждения УФ-излучением с использованием средней световой энергии около 700 мгдж/см² с линейной скоростью около 100 футов/мин при температуре в сушильной печи 160°F. Стандартный клейкий материал (контрольный СКМ) использовался уже в готовом виде и был приклеен к упаковке для печенья (Kraft Foods).

Было проведено испытание всех трех упаковок на загрязнение крошками, чтобы определить, оказывают ли частицы пищи отрицательное влияние на укупоривание соответствующего клейкого материала. Испытание на загрязнение крошками состояло из следующих стадий: сначала взяли крекер Triscuit^® и раскрошили его дном стеклянного сосуда. В результате раскрашивания таким способом образовались мелкие частицы крекера, которые соответствуют частицам, которые остаются на дне упаковки. Затем на испытываемый образец клейкого материала установили кольцевой зажим диаметром 2 дюйма. На кольцо, установленный на образце, насыпали приблизительно 5 грамм крошек. Образец и кольцо слегка встряхнули, чтобы крошки попали на клейкую поверхность повторно укупориваемого фиксатора. С образца сняли кольцо, и слегка стряхнули крошки с образца и удалили их. Кольцо снова установили на подложку в первоначальном положении, и визуально оценили количество оставшихся крошек на участке, на который они попали. Использовалась шкала визуальных оценок от ноля до 100, согласно которой оценка ноль означала отсутствие видимых оставшихся крошек, а оценка 100 означала, что вся поверхность была покрыта приставшими крошками. Результаты испытания на загрязнение крошками крекера приведены в Таблице 7.

Кроме того, было испытано сопротивление клейкого материала отслаиванию после загрязнения крошками крекера. Сопротивление отслаиванию измерялось стандартным методом F в соответствии с ASTM D3330/D3330M-04, согласно которому прочность сцепления клейкого материала определяли путем отслаивания одной стороны от другой и измерения необходимого для этого усилия. Измерили первоначальное сопротивление отслаиванию, последующее сопротивление отслаиванию после первого загрязнения крошками крекера и второе сопротивление отслаиванию после второго загрязнения крошками крекера, когда образец загрязнили таким методом, как и при первоначальном загрязнении. Результаты представлены в Таблице 7.

Таблица 7 Результаты испытания на загрязнение крошками Образцы Первоначальное сопротивление отслаиванию (загрязнение отсутствует) (г/лд) Сопротивление отслаиванию после первого загрязнения (г/лд) % сопротивления отслаиванию, сохранившегося после первого загрязнения Сопротивление отслаиванию после второго загрязнения (г/лд) % сопротивления отслаиванию, сохранившегося после второго загрязнения Оценка загрязнения 17 315 167 53% 128 41% 0-10 18 116 161 138% 155 133% 0-10 19 (контрольный СКМ) 499 196 39% 25 5% 60-80

Как видно из результатов, способность прилипать (т.е. сопротивление отслаиванию) контрольного СКМ, измеренная методом F испытания согласно ASTM D3330/D3330M-04, снизилась и составляла около 5% величины его усилия первоначального отслаивания (т.е. снизилась с около 500 г/лд до около 25 г/лд) всего лишь после двух загрязнений крошками крекера. В отличие от этого, оба Образца 17 и 18 клейкого материала сохранили по меньшей мере около 41% своего усилия первоначального отслаивания после двух загрязнений крошками крекера, при этом сопротивление отслаивание у Образца 18 в действительности увеличилось после загрязнения и повторных укупориваний и открываний. Кроме того, визуальная оценка загрязнения кромками Образцов составляла от 0 до 10 по сравнению с 60-80 у контрольного СКМ.

На незагрязненных Образцах 17, 18 и 19 также провели испытание с катящимся шариком согласно модифицированному варианту испытания методом ASTM D3121 в соответствии с параметрами испытания методом ASTM D3121, если не указано иное. Модифицированным методом определяли, насколько прочно поверхность покрытия сцепляется с несходными материалами, такими как полярная поверхность катящегося стеклянного шарика.

Испытание с катящимся шариком включало стадии, на которых: отпускали стеклянный шарик, помещенный на два дюйма вверх по поверхности со стандартным наклоном согласно методу ASTM, и позволяли шарику ускоряться по наклону и катиться по горизонтальной поверхности образца самоклеющегося материала. Согласно модифицированному варианту испытания вместо металлического шарика использовали стеклянный шарик, имевший диаметр около 1/8 дюйма, и использовали более низкое исходное положение на наклоне (т.е. как указано выше, на два дюйма вверх по наклону). Относительную липкость определяли путем измерения пути пробега шарика по поверхности клейкого материала до остановки, начиная с конца наклона. Более длинный путь пробега шарика означал меньшую липкость в отношении полярной поверхности стеклянного шарика и меньшую склонность покрытия прилипать к валикам и металлическим поверхностям упаковочных машин, тогда как менее длинный путь пробега шарика указывал на более высокий показатель липкости. Более длинный путь пробега шарика также может соответствовать меньшей склонности прилипать к крошкам пищевых продуктов. В этом случае измерения были ограничены максимальным размеров в 4 дюйма с учетом максимального размера доступного для испытаний образца, составлявшего 4,0 дюйма × 4,0 дюйма. Результаты испытания на липкость с катящимся шариком приведены в Таблице 8.

Таблица 8 Результаты испытания с катящимся шариком Образцы Путь пробега шарика (дюймы) 17 >4 18 >4 19 (контрольный СКМ) 1/8

Как видно из результатов, оба образцы 17 и 18 согласно изобретению имели меньшую поверхностную липкость, чем контрольный образец, о чем говорит тот факт, что стеклянный шарик свободно катился по поверхности повторно укупориваемого фиксатора и образца длиной 4 дюйма. В отличие от этого, стеклянный шарик прилип к контрольному СКМ почти сразу после соприкосновения с поверхностью контрольного СКМ, что указывает на высокую поверхностную липкость покрытия.

Пример 5

Было проведено испытание на повторное отслаивание, чтобы определить способность к повторному укупориванию и отслаиванию после многократных повторений. Было изготовлено приблизительно 20 образцов; Образцы 20-35 изготовили с использованием Образца 17 клейкого состава из Примера 4, а Образцы 36-38 изготовили с использованием Образца 18 клейкого состава из Примера 4. Образцы изготовили на опытной промышленной поточной линии для нанесения покрытий методом флексографской печати. Жидкую систему клейкого покрытия предварительно нагрели до 160°F (71°C) и пропустили через камерное ножевое устройство, которое было установлено на покрытом окисью хрома гравированном керамическом валике. С помощью гравированного валика (температуру которого также поддерживали на уровне 160°F (71°C)) перенесли жидкое клейкое покрытие на резиновый валик для нанесения узора. С помощью резинового валика перенесли покрытие с нанесенным узором на движущуюся пленку (т.е. методом, проиллюстрированным на фиг. 6). После участка нанесения покрытия пленку подали через участок печной сушки длиной 60 футов. На выходе участка печной сушки находилась УФ установка, состоящая 3 групп ультрафиолетовых ламп. За счет конфигурации с зоной УФ-обработки на выходе участка печной сушки обеспечивалась максимальная протяженность пути от участка нанесения покрытия, на котором наносили материал, до участка отверждения УФ-излучением и доводилось до максимума время, доступное для растекания и выравнивания жидкого клейкого покрытия, до его отвержения с образованием сшитой сетчатой полимерной структуры. Предполагается, что в некоторых случаях гладкая и ровная поверхность покрытия способствует обеспечению требуемого усилия отслаивания друг от друга клейких материалов в полностью отвержден ном клейком материале.

Был осуществлен ряд экспериментов с нанесением покрытий. Изменяли линейную скорость, температуру в сушильной печи и число групп ультрафиолетовых ламп. Схема эксперимента и экспериментальные наблюдения в обобщенном виде приведены далее в Таблице 9. Определили визуальную шероховатость поверхности, сопротивление истиранию с использованием МЕК и отделение клейкого материала на границе сцепления клейких материалов образца до испытания. В целом, образцы, изготовленные при линейной скорости от 300 футов/мин до 500 футов/мин, имели шероховатую на вид поверхность и низкое или отсутствующее субъективное усилие отслаивания. У этих образцов было по большей части невозможно осуществить инструментальное измерение усилия отслаивания, поскольку соединенные образцы разделялись сами по себе до того, как можно было провести дальнейшие испытания. Образцы, изготовленные при линейной скорости 100 футов/мин, имели гладкую на вид поверхность и умеренное усилие при отслаивании друг от друга клейких материалов. Эти образцы были дополнительно оценены путем инструментального испытания на усилие отслаивания, результаты которого в обобщенном виде представлены далее в Таблицах 10 и 11. Как показано в Таблице 9, испытания на многократное отслаивание-повторное укупоривание осуществлялись только на образцах, которые не разделялись самостоятельно. Этими образцами являются Образцы, 21, 22, 29, 30, 31, 32, 35, 36 и 38.

Таблица 9 Схема эксперимента, использованного при изготовлении образцов для испытание на повторное отслаивание Номер образца Номер образца на основе клейкого материала Линейная скорость (футов/мин) Температура в сушильной печи (°F) Число групп УФ ламп Внешний вид клейкой поверхности Испытание на истирание МЕК (число двойных истираний) Разделение соединенных образцов 20 17 (Ex. 4) 500 100 3 Сильно шероховатая 15 Да 21 17 (Ex. 4) 100 100 1 Гладкая 100+ Нет 22 17 (Ex. 4) 100 100 3 Гладкая 100+ Нет 23 17 (Ex. 4) 500 100 1 Сильно шероховатая 5 Да 24 17 (Ex. 4) 300 100 2 Сильно шероховатая 100+ Да 25 17 (Ex. 4) 500 130 2 Сильно шероховатая 60 Да 26 17 (Ex. 4) 300 130 2 Сильно шероховатая 100 Да 27 17 (Ex. 4) 300 130 3 Сильно шероховатая 100 Да 28 17 (Ex. 4) 300 130 1 Сильно шероховатая 20 Да 29 17 (Ex. 4) 100 160 1 Гладкая 100+ Нет 30 17 (Ex. 4) 300 160 2 Слегка шероховатая 100+ Нет 31 17 (Ex. 4) 100 160 2 Гладкая 100+ Нет 32 17 (Ex. 4) 100 160 3 Гладкая 100+ Нет 33 17 (Ex. 4) 500 160 1 Сильно шероховатая 5 Да 34 17 (Ex. 4) 500 160 3 Сильно шероховатая 100 Нет 35 17 (Ex. 4) 100 130 2 Гладкая 100+ Нет 36 18 (Ex. 4) 100 160 3 Гладкая 100 Нет 37 18 (Ex. 4) 500 160 3 Шероховатая 100 Да 38 18 (Ex. 4) 300 160 3 Шероховатая 100 Нет

Первую серию испытаний на отслаивание провели с короткими интервалами между отслаиваниями, т.е. с интервалом около трех минут между операциями отслаивания-повторного укупоривания. Результаты этих испытаний приведены в Таблице 10, в которой представлены средние показатели двух образцов для каждого условия испытаний. Эти результаты приведены в сравнении с показателями Образца 19 (контрольный СКМ) из Примера 4.

Таблица 10 Результаты испытаний на отслаивание-повторное укупоривание с трехминутным интервалом Величина сопротивления отслаиванию (г/лд) Номер отслаивания Образец 19 Контрольный СКМ Образец 21 Образец 22 Образец 29 Образец 30 Образец 31 Образец 32 Образец 35 Образец 36 Образец 38 1 459,8 291,8 461,8 273,3 148,0 266,7 417,4 418,3 273,9 136,9 2 320,8 74,0 242,1 131.6 32,5 129,7 206,3 195,8 527,2 43,0 3 275,0 52,4 204,4 111,5 27,1 112.9 180,8 171,9 452,9 44.8 4 254,7 51.8 183,2 107.6 24,2 104,1 158.6 141.6 424,7 41,1 5 256,9 48,7 161,8 99,2 23,7 102.3 140,5 128.8 404,6 41,8

Вторую серию испытаний на отслаивание провели с более длинными интервалами между отслаиваниями, т.е. с интервалом около 24 часов между операциями отслаивания повторного укупоривания, чтобы определить воздействие более длительного контакта клейкого материала с клейким материалом, при этом первое отслаивание осуществлялось через одну неделю после изготовления образцов. Результаты этих испытаний с увеличенным интервалом между отслаиванием-повторным укупориванием образцов приведены в Таблице 11.

Таблица 11 Результаты испытаний на отслаивание-повторное укупоривание с 24-часовым интервалом Величина сопротивления отслаиванию (г/лд) Номер отслаивания Образец 19 Контрольный СКМ Образец 21 Образец 22 Образец 29 Образец 30 Образец 31 Образец 32 Образец 35 Образец 36 Образец 38 1 539,8 271,1 441,7 288,8 149,2 301,9 434,7 432,5 277,3 124 2 521,6 202 362,1 238,5 116,2 147 327,6 338,7 447,4 107,3 3 514,6 233,1 349,6 248,3 115,8 226,3 297,6 321,6 478,5 106,5 4 550,3 218,2 314,8 222,2 95,5 239 286,5 289 493,9 116,8 5 567 231,9 285,9 236,9 95,9 224 299,9 280,4 487,5 125,1

Как показывают результаты, у образцов, содержащих клейкий состав согласно Образцу 17 из Примера 4, отсутствует такое выраженное ослабление усилия отслаивания, которое обычно имеет место при многократных отслаиваниях с интервалом 24 часа (т.е. у Образцов 21, 22, 29, 30, 31, 32 и 35 из этого примера). Когда Образец 17 клейкого материала находился в контакте с самим собой в течение 24 часов между отслаиваниями, усилие отслаивания восстанавливалось до уровня около 85% его первоначальной величины даже после пяти циклов раскупоривания-повторного укупоривания. Образец 30 имел значительно меньшие средние величины усилия отслаивания по сравнению с другими испытанными Образцами. Даже хотя соединенные образцы не разделялись самостоятельно, он имел низкую чистоту поверхности из-за более высокой линейной скорости 300 футов/мин.

Кроме того, к удивлению было обнаружено, что у образцов, содержащих клейкие составы согласно Образцу 18 из Примера 4, в действительности выросла величина усилия отслаивания (т.е. у Образца 36 в этом примере) при многократных отслаиваниях как с короткими, так и длинными интервалами между циклами испытания на отслаивание, что, как и приведенные в Таблице 7 результаты их испытаний на отслаивание при загрязнении, свидетельствует о полном восстановлении усилия отслаивания после повторного укупоривания. Величина усилия отслаивания выросла только у Образца 36. Образцом 36 является образец, отвержденный с меньшей линейной скоростью, что могло способствовать обеспечению ровной и гладкой поверхности образца (смотри Таблицу 9). Поскольку Образец 38 был изготовлен с более высокой линейной скоростью, чем Образец 36, он имеет более шероховатую поверхность, что может являться причиной выросшей величины усилия отслаивания, а также низкой величины усилия первоначального отслаивания.

Для сравнения, восстановление усилия отслаивания у контрольного СКМ наблюдалось только при большом интервале между отслаиваниями, т.е. 24 часа. При более коротком интервале усилие отслаивания уменьшалось почти на 40%.

В целом, наилучшие результаты обоих испытания на отслаивание-повторное укупоривание были получены для Образцов 22, 32, 35 и 36. Все эти четыре образца содержали клейкие материалы, полученные в сходных технологических условиях. Например, все четыре образца были изготовлены при низкой линейной скорости 100 футов/мин с использованием по меньшей мере двух или более групп ультрафиолетовых ламп. Клейкие материалы, которые не прошли испытания на отслаивание-повторное укупоривание, вероятно, не имели достаточного времени для растекания и выравнивания до их отверждения УФ-излучением.

Пример 6

Было проведено испытание на долговечность клейкого материала согласно Образцам 17 и 18 из Примера 4, Таблицы 6, чтобы понять воздействия более длительного по времени контакта клейкого материала с клейким материалом на свойства отслаивания. В течение семи недель испытывались различные свойства клейкого материала, включая субъективное усилие первоначального отслаивания (т.е. низкое, среднее, высокое), внешний вид после отслаивания, субъективную липкость или склонность прилипать к пальцам (т.е. отсутствие, низкая средняя, высокая), прочность покрытия (т.е. испытание на истирание растворителем МЕК методом ASTM D5204) и инструментально измеренное отслаивание (т.е. 5 следующих друг за другом отслаиваний, повторяемых на одном и том же образце с интервалами около 3 минут, методом F согласно ASTM D3330/D3330M-04; при этом проводились испытания двух образцов, а результаты усреднялись), во всех случаях при различной длительности контакта клейкого материала с клейким материалом. Клейкие материалы наносили на такие же пленочные подложки, которые использовались в Примере 2. далее в Таблице 12 показаны результаты испытания Образца 17 на долговечность. В Таблице 13 приведены результаты испытания Образца 18 на долговечность.

Таблица 12 Обобщенные результаты испытания Образца 17 на долговечность Проведенное испытание Сутки 0 Сутки 3 Неделя 1 Неделя 2 Неделя 3 Неделя 4 Неделя 5 Неделя 6 Неделя 7 Субъективное усилие первоначального отслаивания Н Н Н Н Н Н Н Н Н Изменение внешнего вида после отслаивания Без изменений внешнего вида клейкого материала Без изменений внешнего вила клейкого материала Без изменений внешнего вида клейкого материала Без изменений внешнего вида клейкого материала Пятнистое побеление поверхности Пятнистое побеление поверхности Пятнистое побеление поверхности Пятнистое побеление поверхности Пятнистое побеление поверхности Субъективная Липкость Низкая Низкая Низкая Низкая Отсутствует Отсутствует Отсутствует Отсутствует Отсутствует Испытание на истирание МЕК (число двойных истираний) >100 >100 >100 >100 >100 >100 >100 >100 >100 Среднее сопротивление 1 отслаиванию в г/дюйм 553 567 559 553 463 600 323 505 592 Среднее сопротивление 2 отслаиванию в г/дюйм 370 381 377 382 343 375 241 311 348 Среднее сопротивление 3 отслаиванию в г/дюйм 339 354 347 361 333 352 228 300 335 Среднее сопротивление 4 отслаиванию в г/дюйм 318 342 340 338 330 326 232 292 326 Среднее сопротивление 5 отслаиванию в г/дюйм 311 322 326 323 311 297 226 277 317 Среднее сопротивление пяти отслаиваний в г/дюйм 378 393 390 391 356 390 250 337 384

Таблица 13 Влияние длительности контакта клейкого материала с клейким материалом на свойства многократного отслаивания (Образец 18) Проведенное испытание Сутки 0 Сутки 3 Неделя 1 Неделя 2 Неделя 3 Неделя 4 Неделя 5 Неделя 6 Неделя 7 Субъективное усилие первоначального отслаивания Н+ Н Н Н Н Н Н+ Н+ Н+ Изменение внешнего вида после отслаивания Без изменений внешнего вида клейкого материала Без изменений внешнего вида клейкого материала Без изменений внешнего вида клейкого материала Без изменений внешнего вида клейкого материала Повреждение поверхности Повреждение поверхности Повреждение поверхности Повреждение поверхности Повреждение поверхности Субъективная липкость Низкая Низкая Низкая Низкая Отсутствует Отсутствует Отсутствует Отсутствует Отсутствует Испытание на истирание МЕК (число двойных истираний) >100 >100 >100 >100 >100 >100 >100 >100 >100 Среднее сопротивление 1 отслаиванию в г/дюйм 781 819 788 800 944 833 819 846 963 Среднее сопротивление 2 отслаиванию в г/дюйм 519 586 567 590 668 377 576 622 556 Среднее сопротивление 3 отслаиванию в г/дюйм 438 485 510 519 428 234 437 485 218 Среднее сопротивление 4 отслаиванию в г/дюйм 399 396 407 409 102 107 322 229 105 Среднее сопротивление 5 отслаиванию в г/дюйм 386 358 343 361 64 66 251 134 73 Среднее сопротивление пяти отслаиваний в
г/дюйм 505 529 523 536 441 323 481 463 383

Следует отметить, что средней величиной сопротивления отслаиванию является средняя величина, полученная в результате пяти отслаиваний одного и того образца, которые последовательно осуществлялись с интервалами приблизительно три минуты. Таким образом, осуществили первое отслаивание, определили величину сопротивления первому отслаиванию и повторно укупорили образец повторно укупориваемого фиксатора. Через три минуты повторно укупориваемый фиксатор снова откупорили и измерили сопротивление отслаиванию. Этот процесс повторяли, пока не было осуществлено пять отслаиваний.

Оба Образца 17 и 18 имели хорошие показатели субъективного усилия отслаивания, субъективной липкости и результаты испытания на истирание МЕК независимо от длительности контакта клейкого материала с клейким материалом. Величины усилия отслаивания у Образца 17 (т.е. первоначального и последующего отслаивания с использованием одного и того же Образца) оставались согласованными независимо от длительности контакта клейкого материала с клейким материалом в интервале от нулевых суток до 7-й недели. Цикл отслаивания-повторного укупоривания у Образца 17 был значительно более согласованным, чем у Образца 18. Потеря силы сцепления клейкого материала с клейким материалом после первоначального отслаивания Образца 17 в пересчете на уменьшение усилия отслаивания после последующего отслаивания, в целом составляла менее около 10% на каждое последующее отслаивание и была постоянной независимо от длительности контакта клейкого материала с клейким материалом.

Начиная с 3-й недели, наблюдалось видимое изменение обоих Образцов 17 и 18 (т.е. заметное побеление и увеличение непроницаемости) после отслаивания выдержанных образцов. Предполагается, что видимое изменение является свидетельством микроскопической поверхностной деформации клейкого материала из-за усилий, воздействующих на поверхность клейкого материала во время отслаивания, осуществляемого вручную или с помощью инструментов. Поверхностная деформация не влияет на важнейшие функциональные свойства клейкого материала (т.е. липкость или сопротивление отслаиванию). В конечном итоге Образец 17 сохранился несколько лучше, при этом его сопротивление отслаиванию увеличивалось со временем, т.е. происходило восстановление сопротивления отслаиванию, или в целом сохранялась 10% потеря отслаивание между последовательными отслаиваниями.

Пример 7

Образец 17 повторно укупориваемого фиксатора на основе клейкого материала согласно изобретению из Примера 4 сравнили с тремя другими Образцами 39-41 повторно укупориваемых фиксаторов на основе клейкого материала согласно изобретению, составы которых приведены в Таблице 14.

Таблица 14 Составы фиксаторов на основе клейкого материала   % компонента в конечном клейком составе Образцы CN 111 US (Акриловый олигомер) RicCKKyl^® 3500 (Эластомер) CN 3211 (Усилитель липкости) BR 144 (Акриловый олигомер) CN 2302 (Акриловый олигомер) Esacure^® KTO46 (Фотоинициатор) Соотношение клейких компонентов (СКК) 17 (по изобретению) 35 12 50 0 0 3 0,56 39 (по изобретению) 27 0 50 20 0 3 0,94 40 (по изобретению) 35 3 39 20 0 3 1,31 41 (по изобретению) 15 0 45 20 17 3 1,16

Компонентом BR 144 является акриловый олигомер (BR 144, Bomar Specialties Company, Торрингтон, штат Коннектикут, США). Компонентом CN 2302 также является акриловый олигомер (CN 2302, Sartomer Company). В состав всех трех Образцов 39-41 входил акриловый олигомер BR 144, при этом Образцы 39 и 40 содержали два акриловых олигомера, а Образец 41 содержал три акриловых олигомера.

Клейкие материалы нанесли на такие же пленочные подложки, которые использовались в Примере 2. Образцы 39-41 отвердили на участке отверждения УФ-излучением со средней линейной скоростью около 25 футов/мин за три прохода под ультрафиолетовыми лампами с общей энергией от около 400 мгдж/см² до около 600 мгдж/см².

Провели испытание четырех клейких материалов на прочность покрытия (т.е. испытание на истирание растворителем МЕК согласно ASTM D5204), а также испытание на сопротивление первоначальному отслаиванию методом F согласно ASTM D3330/ D3330M-04. Также провели испытание с катящимся шариком с использованием модифицированного варианта испытания ASTM D3121, как это описано в Примере 4, за исключением того, что размер доступных для испытаний образов составлял около 2,5 дюйма в ширину и около 7 дюймов в длину. Результаты этих испытаний приведены в Таблице 15.

Таблица 15 Результаты испытаний на отверждение и прилипание с использованием составов из Таблицы 14 Образцы Испытание на истирание МЕК число двойных истираний) Сопротивление первоначальному отслаиванию - 1 (г/лд) Сопротивление первоначальному отслаиванию - 2 (г/лд) Средняя величина прилипания при первоначальном отслаивании (г/лд) Путь пробега шарика (дюйма) 17 >100 184 191 188 1,5 39 >100 698 733 716 6,0 40 >100 341 333 337 >7,0 41 >100 336 289 313 >7,0

Сопротивление первоначальному отслаиванию, т.е. первоначальному отслаиванию, осуществленному в лабораторных условиях, увеличилось у новых составов примерно на 30%-300% по сравнению с Образцом 17, содержащим только один акриловый олигомер. Путь пробега шарика увеличился у новых составов более чем на 300% по сравнению с Образцом 17.

Из полученных результатов видно, что новые составы, содержащие два или более акриловых олигомера, имели общие улучшенные показатели по сравнению с Образцом 17, что подтверждается результатами испытаний с катящимся шариком и на сопротивление отслаиванию. Все образцы имели отличную скорость отверждения, что подтверждается результатами испытаний на истирание МЕК. В частности, все образцы новых составов, т.е. Образцы 39-41 имели меньшую поверхностную липкость, чем Образец 17, а, в частности, Образцы 40 и 41 имели еще меньшую поверхностную липкость, что подтверждается тем фактом, что стеклянный шарик свободно катился по поверхности повторно укупориваемого фиксатора и образца длиной 7 дюймов.

Пример 8

Четыре повторно укупориваемых фиксатора на основе клейкого материала согласно изобретению из Примера 7 испытали на различные повторные отслаивания. Образцы первоначально отслаивали и открывали, измеряли усилие отслаивания в граммах на линейный дюйм (г/лд) методом F согласно ASTM D3330/D3330M-04, затем повторно укупоривали на три минуты и повторно отслаивали. Это укупоривание-повторное укупоривание повторяли каждые три минуты, пока не были получены 10 измерительных точек. Результаты представлены далее в Таблице 16.

Таблица 16 Испытание на отслаивание с трехминутным интервалом   Среднее сопротивление отслаиванию (г/лд) Повторное отслаивание 17 (по изобретению) 39 (по изобретению) 40 (по изобретению) 41 (по изобретению) 1 721,4 371 710 388,6 2 525,5 492,4 501,8 517,2 3 477,8 477,1 485,8 442,5 4 443,6 474,2 459,1 386,7 5 423 478,1 449,6 346,3 6 392,9 480,0 430,2 313,7 7 374,5 482,5 411,5 295,4 8 352,6 504,7 397,4 255,9 9 332,6 491,8 381,2 224,3 10 326,6 490,3 380,9 204,3

Пример 9

Провели испытание на повторное отслаивание с 24-часовым интервалом с использованием тех же четырех Образцов согласно изобретению из Примера 7. Образцы первоначально отслаивали и открывали и измеряли необходимое усилие отслаивания. Затем образцы повторно укупоривали и выдерживали в течение 24 часов в контролируемой среде, т.е. при температуре 72°F и относительной влажности (ОВ) 50%, после чего их повторно отслаивали и снова открывали. Этот процесс повторяли, пока не были получены в общей сложности пять измерительных точек, или в течение пяти суток. Результаты представлены далее в Таблице 17.

Таблица 17 Испытание на отслаивание с 24-часовым интервалом   Усилие отслаивания (г/лд) Образцы Первоначальное отслаивание Сутки 1 Сутки 2 Сутки 3 Сутки 4 Сутки 5 17 (по изобретению) 708,1 616,1 582,3 579,4 653,6 39 (по изобретению) 555,5 641,6 690 752,4 653 40 (по изобретению) 811,7 748,6 666 614,7 546,9 41 (по изобретению) 469,2 513,6 516,8 503,2 479

Все четыре образца сохраняли свои показатели отслаивания на протяжении пятидневного испытания, при этом ни один из образцов не имел показатель ниже 400 г/лд ни в один дней испытания. У образцов 39 и 41 в действительности увеличилось усилие отслаивания и восстановилось усилие первоначального отслаивания или увеличилось усилие отслаивания на протяжении испытательного периода. Таким образом, за счет того, что эти образцы оставались укупоренными в течение по меньшей мере 24 часов, у них восстановилась или увеличилась способность прилипать.

Пример 10

В Пример 10 было проведено испытание, сходное с испытанием согласно Примеру 9, с использованием четырех образцов, описанных в Примере 7; тем не менее, после каждого отслаивания клейкий участок вводили в контакт с зернами кофе, повторно укупоривали и оставляли в таком состоянии в течение 24 часов, а затем повторно отслаивали.

После каждого отслаивания клейкую поверхность помещали цельные зерна кофе, которые удаляли менее чем через пять минут. Образцы повторно укупоривали и выдерживали в течение 24 часов в контролируемой среде, т.е. при температуре 72°F и ОВ 50%, после чего их повторно отслаивали и снова открывали. Этот процесс повторяли, пока не были получены в общей сложности пять измерительных точек, или в течение пяти суток. Результаты представлены далее в Таблице 18.

Таблица 18 Испытание на отслаивание с 24-часовым интервалом после загрязнения зернами кофе   Среднее усилие отслаивания (г/лд) Образцы Первоначальное отслаивание
Сутки 1 Сутки 2 Сутки 3 Сутки 4 Сутки 5 17 (по изобретению) 695 507 422,1 344,3 271,5 39 (по изобретению) 627,3 647 571,2 458,6 294,9 40 (по изобретению) 770,4 548,3 412,1 327,3 230,4 41 (по изобретению) 506,9 476,1 382 298,3 211,1

Хотя отмечено незначительное снижение сопротивления отслаиванию, величины сопротивления отслаиванию после пяти циклов отслаивания/загрязнения цельными зернами кофе по-прежнему превышали 200 г/лд.

Пример 11

Провели испытание с катящимся шариком, описанное в Примере 4, с использованием пленки без клейкого материала для сравнения с показателями липкости клейкого материала с низкой липкостью. Результаты испытания приведены далее в Таблице 19. При испытании Образца 1 произошел довольно резкий поворот пути пробега № 3 вскоре после контакта с пленкой.

Таблица 19 Испытание с катящимся шариком на пленке без покрытия Образец 1 2 Путь пробега №1 16,75 15,875 Путь пробега №2 18 18 Путь пробега №3 10,875 14,25 Путь пробега №4 17,25 18,125 Путь пробега №5 20,25 19,875 Путь пробега №6 15         В среднем 16,35 17,23

Подразумевается, что в подробности, материалы и конструкцию упаковки и процесса ее формирования, описанные и проиллюстрированные с целью пояснения характера описанной упаковки, специалистами в данной области техники могут быть внесены различные изменения, не выходящие за пределы сущности и объема предложенного способа, охарактеризованного в прилагаемой формуле изобретения.

Упаковка с повторно укупориваемым фиксатором на основе клейкого материала содержит стенки, образующие полость для размещения одного или нескольких продуктов, противоположные элементы стенок, повторно укупориваемый фиксатор на основе УФ-отверждаемого клейкого материала, образованный противоположными клейкими участками УФ-отверждаемого самоклеющегося материала, при этом на каждом из противоположных элементов находится один из противоположных клейких участков, а УФ-отверждаемый самоклеющийся материал содержит по меньшей мере один УФ-отверждаемый акриловый олигомер, по меньшей мере один усилитель липкости и необязательно по меньшей мере один эластомер, причем соотношение клейких компонентов (СКК) в процентах по весу УФ-отверждаемого акрилового олигомера относительно суммарного содержания в процентах по весу усилителя липкости и необязательного по меньшей мере одного эластомера составляет от около 0,5 до около 1,5. При этом СКК выбирают таким образом, чтобы повторно укупориваемый УФ-отверждаемый фиксатор имел величину прилипания при первом отслаивании противоположных клейких участков от около 200 грамм на линейный дюйм (г/лд) до около 900 г/лд и до пяти величин прилипания при последующем отслаивании, каждая из которых составляет от около 30% до около 200% величины прилипания при первом отслаивании и в которой за счет СКК и стенок упаковки обеспечивается прочность сцепления УФ-отверждаемого материала с противоположными элементами, превышающая величину прилипания при первом и последующих отслаиваниях противоположных клейких слоев, так, что противоположные элементы могут многократно отделяться друг от друга без отслаивания противоположных клейких слоев от противоположных элементов. В способе формирования упаковки наносят на подложку упаковки самоклеющийся материал, содержащий по меньшей мере один УФ-отверждаемый акриловый олигомер, по меньшей мере один усилитель липкости и необязательно по меньшей мере один эластомер, в материале соотношение клейких компонентов такое же, как описано выше, причем ненанесенный самоклеющийся материал образует устойчивую жидкость, которая сохраняет однородность без разделения фаз по меньшей мере в течение около 3 суток при температуре от около 21°C до около 24°C и имеет вязкость ниже около 2000 сП при температуре от около 70°C до около 75°C. Затем отверждают самоклеющийся материал на подложке упаковки путем воздействия ультрафиолетовым облучением, формируют из подложки упаковку, содержащую противоположные элементы, при этом нанесенный отвержденный самоклеющийся материал образует повторно укупориваемый фиксатор на основе клейкого материала из противоположных слоев самоклеющегося материала, расположенных на соответствующих противоположных элементах, и имеет ту же величину прилипания при первом отслаивании и при последующих отслаиваниях, что и в описанной выше упаковке. Жесткая упаковка с УФ-отверждаемым укупорочным средством содержит противоположные первую и вторую поверхности жесткой упаковки, обе из которых выполнены из жесткой подложки, УФ-отверждаемое укупорочное средство, образованное противоположными участками самоклеющегося материала, при этом на каждой из поверхностей, включающих первую и вторую поверхности, находится один из противоположных слоев. Самоклеющийся материал содержит по меньшей мере один УФ-отверждаемый акриловый олигомер, по меньшей мере один усилитель липкости и необязательно по меньшей мере один эластомер, при этом соотношение клейких компонентов такое же, как описано выше. СКК выбирают таким же, что и выше, при этом за счет СКК и жесткой подложки обеспечивается прочность сцепления УФ-отверждаемого самоклеющегося материала с первой и второй поверхностями. Группа изобретений обеспечивает улучшение сцепления. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 14 ил., 19 табл.

1. Упаковка с повторно укупориваемым фиксатором на основе клейкого материала, содержащая:
стенки, образующие полость для размещения одного или нескольких продуктов, противоположные элементы стенок,
повторно укупориваемый фиксатор на основе УФ-отверждаемого клейкого материала, образованный противоположными клейкими участками УФ-отверждаемого самоклеющегося материала, при этом на каждом из противоположных элементов находится один из противоположных клейких участков, а УФ-отверждаемый самоклеющийся материал содержит по меньшей мере один УФ-отверждаемый акриловый олигомер, по меньшей мере один усилитель липкости и необязательно по меньшей мере один эластомер,
при этом соотношение клейких компонентов (СКК) в УФ-отверждаемом самоклеющемся материале задано формулой (А), в которой содержание в процентах по весу УФ-отверждаемого акрилового олигомера относительно суммарного содержания в процентах по весу усилителя липкости и необязательного по меньшей мере одного эластомера составляет от около 0,5 до около 1,5:

при этом СКК выбирают таким образом, чтобы повторно укупориваемый УФ-отверждаемый фиксатор на основе клейкого материала имел величину прилипания при первом отслаивании противоположных клейких участков от около 200 грамм на линейный дюйм (г/лд) до около 900 г/лд и до пяти величин прилипания при последующем отслаивании, каждая из которых составляет от около 30% до около 200% величины прилипания при первом отслаивании, и
в которой за счет СКК и стенок упаковки обеспечивается прочность сцепления УФ-отверждаемого самоклеющегося материала с противоположными элементами, превышающая величину прилипания при первом и последующих отслаиваниях противоположных клейких слоев, так что противоположные элементы могут многократно отделяться друг от друга без отслаивания противоположных клейких слоев от противоположных элементов.

2. Упаковка по п.1, в которой смесь УФ-отверждаемого акрилового олигомера, усилителя липкости и необязательного по меньшей мере одного эластомера до нанесения на подложку упаковки является совместимой, в результате чего неотвержденный самоклеющийся материал остается стабильной жидкостью, сохраняющей однородность без разделения фаз в течение по меньшей мере около 3 суток при температуре от около 21°C до около 24°C, и имеет вязкость около 2000 сП или менее при температуре от около 70°C до около 75°C.

3. Упаковка по п. 1, в которой УФ-отверждаемый самоклеющийся материал имеет величину прилипания при первом последующем отслаивании после загрязнения, составляющую по меньшей мере около 50% величины прилипания при первом отслаивании.

4. Упаковка по п. 1, в которой УФ-отверждаемый самоклеющийся материал содержит от около 1% до около 90% УФ-отверждаемого акрилового олигомера, от около 1% до около 65% усилителя липкости и от около 5% до около 20% по меньшей мере одного эластомера, при этом УФ-отверждаемый самоклеющийся материал образует повторно укупориваемый фиксатор, при испытании которого на липкость путь пробега шарика составляет до около 14 дюймов.

5. Упаковка по п. 4, в которой УФ-отверждаемым акриловым олигомером является сложный эфир акриловой кислоты.

6. Упаковка по п.1, в которой по меньшей мере один эластомер содержит один из отверждаемых эластомерных акриловых или метакриловых сложных эфиров, выбранных из группы, включающей акрилированный полибутадиен, насыщенный полибутадиен и полиуретан.

7. Упаковка по п.1, в которой усилителем липкости является алифатический уретановоакриловый олигомер.

8. Упаковка по п.1, в которой прочность сцепления УФ-отверждаемого самоклеющегося материала со стенками упаковки превышает около 600 г/лд и выдерживает по меньшей мере 100 двойных истираний с использованием метилэтилкетона.

9. Упаковка по п.1, в которой стенки упаковки имеют по меньшей мере уплотняющий слой на противоположных элементах, который содержит частицы усиливающего прилипание наполнителя и на который наносят каждый из противоположных клейких слоев.

10. Упаковка по п.9, в которой уплотняющий слой содержит смесь этиленвинилацетата (EVA), полиэтилена и наполняющего состава, содержащего частицы усиливающего прилипание наполнителя и полимерный носитель.

11. Упаковка по п.10, в которой полимерный носитель содержит привитой малеиновым ангидридом полиэтилен, полиэтилен и их смеси, при этом EVA образует непрерывную фазу с диспергированными в нем полиэтиленом, частицами усиливающего прилипание наполнителя и привитого малеиновым ангидридом полиэтилена.

12. Упаковка по п.10, в которой уплотняющий слой содержит от около 60% до около 80% EVA, от около 5% до около 20% полиэтилена и от около 3% до около 20% наполняющего состава.

13. Упаковка по п.12, в которой уплотняющий слой подвергнут обработке коронным разрядом.

14. Упаковка по п.1, в которой стенки упаковки содержат частицы усиливающего прилипание наполнителя.

15. Упаковка по п.14, в которой частицами усиливающего прилипание наполнителя является монтмориллонит, модифицированный поверхностно-активными веществами на основе аммониевых солей.

16. Упаковка по п.15, в которой модифицированный монтмориллонит используют в сочетании с носителем, содержащим привитой малеиновым ангидридом полиэтилен, полиэтилен и их смеси.

17. Способ формирования упаковки с повторно укупориваемым фиксатором на основе клейкого материала, в котором:
наносят на подложку упаковки самоклеющийся материал, содержащий по меньшей мере один УФ-отверждаемый акриловый олигомер, по меньшей мере один усилитель липкости и необязательно по меньшей мере один эластомер, у которого соотношение клейких компонентов (СКК) задано формулой (А), в которой содержание в процентах по весу УФ-отверждаемого акрилового олигомера относительно суммарного содержания в процентах по весу усилителя липкости и необязательного эластомера составляет от около 0,5 до около 1,5:

при этом не нанесенный самоклеющийся материал образует устойчивую жидкость, которая сохраняет однородность без разделения фаз по меньшей мере в течение около 3 суток при температуре от около 21°C до около 24°C и имеет вязкость ниже около 2000 сП при температуре от около 70°C до около 75°C,
отверждают самоклеющийся материал на подложке упаковки путем воздействия ультрафиолетовым облучением,
формируют из подложки упаковку, содержащую противоположные элементы, при этом нанесенный отвержденный самоклеющийся материал образует повторно укупориваемый фиксатор на основе клейкого материала из противоположных слоев самоклеющегося материала, расположенных на соответствующих противоположных элементах, и имеет величину прилипания при первом отслаивании противоположных слоев от около 200 грамм на линейный дюйм (г/лд) до около 900 г/лд и до пяти величин прилипания при последующем отслаивании, каждая из которых составляет от около 30% до около 200% величины прилипания при первом отслаивании, а сила сцепления между самоклеющимся материалом и подложкой упаковки превышает величину прилипания при первом отслаивании и при последующих отслаиваниях.

18. Способ по п.17, в котором используют ультрафиолетовое излучение с энергией от около 100 мДж/см² до около 800 мДж/см², в результате чего самоклеющийся материал выдерживает по меньшей мере 100 двойных истираний с использованием метилэтилкетона.

19. Способ по п.17, в котором подложка упаковки содержит частицы наполнителя.

20. Способ по п.19, в котором подложка упаковки содержит по меньшей мере уплотняющий слой, на который наносят самоклеющийся материал, при этом уплотняющий слой содержит смесь этиленвинилацетата (EVA), полиэтилена и наполняющего состава, содержащего частицы наполнителя и полимерный носитель.

21. Способ по п.20, в котором полимерный носитель содержит привитой малеиновым ангидридом полиэтилен, полиэтилен и их смеси, a EVA образует непрерывную фазу, в которой диспергированы полиэтилен, частицы наполнителя и носитель.

22. Способ по п.20, в котором уплотняющий слой содержит от около 60% до около 80% EVA, от около 5% до около 20% полиэтилена и от около 3% до около 20% наполняющего состава.

23. Способ по п.17, в котором самоклеющийся материал содержит от около 1% до около 90% по весу УФ-отверждаемого акрилового олигомера, от около 1% до около 65% усилителя липкости и от около 5% до около 20% эластомера.

24. Жесткая упаковка с УФ-отверждаемым укупорочным средством, содержащая: противоположные первую и вторую поверхности жесткой упаковки, обе из которых выполнены из жесткой подложки,
УФ-отверждаемое укупорочное средство, образованное противоположными участками самоклеющегося материала, при этом на каждой из поверхностей, включающих первую и вторую поверхность, находится один из противоположных слоев, самоклеющийся материал содержит по меньшей мере один УФ-отверждаемый акриловый олигомер, по меньшей мере один усилитель липкости и необязательно по меньшей мере один эластомер,
при этом соотношение клейких компонентов (ACR) самоклеющегося материала задано формулой (А), в которой содержание в процентах по весу УФ-отверждаемого акрилового олигомера относительно суммарного содержания в процентах по весу усилителя липкости и эластомера составляет от около 0,5 до около 1,5:

при этом СКК выбирают таким образом, чтобы УФ-отверждаемый самоклеющийся материал обеспечивал укупорочное средство с величиной прилипания при первом отслаивании противоположных самоклеющихся участков от около 200 грамм на линейный дюйм (г/лд) до около 900 г/лд и до пяти величин прилипания при последующем отслаивании, каждая из которых составляет от около 30% до около 200% величины прилипания при первом отслаивании, и
в которой за счет СКК и жесткой подложки обеспечивается прочность сцепления УФ-отверждаемого самоклеющегося материала с первой и второй поверхностями, превышающая величину прилипания при первом отслаивании и последующих отслаиваниях противоположных слоев самоклеющегося материала, и первая и вторая поверхности могут многократно отделяться друг от друга без отслаивания самоклеющихся слоев от соответствующих первой и второй поверхностей.

25. Жесткая упаковка по п.24, в которой жесткую подложку выбирают из картона, бумажного картона, слоистого материала, гофрированного картона или их смесей.

26. Жесткая упаковка по п.24, в которой полимерное покрытие наносят на жесткую подложку между подложкой и самоклеющимся материалом.

27. Жесткая упаковка по п.26, в которой полимерное покрытие содержит этиленвинилацетат, полиэтилен и их смеси.