利用重疊的局部突出部層的內部密封的製作方法
2023-06-22 22:44:21 2
利用重疊的局部突出部層的內部密封的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種用於容器的拉拽突出部密封部件，該密封部件包括限定出圓弓部並形成拉拽突出部的上部片層，該拉拽突出部粘結至能夠被熱密封到容器的口部或開口的下部片層。上部片層將拉拽突出部整個限定在密封的周界或圓周內，但上部片層不在密封部件的整個寬度上延伸，從而限定抓握突出部。
【專利說明】利用重疊的局部突出部層的內部密封
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年3月15日提交的美國臨時申請61/788，066的權益，在此通過引用將其整體併入本文中。
【技術領域】
[0003]本公開內容涉及一種用來密封容器口部的拉拽突出部密封部件，尤其涉及一種拉拽突出部密封部件，其具有在密封部件的上表面形成有重疊的局部突出部層的拉拽突出部。
【背景技術】
[0004]人們總是希望能用可移除或可剝落的密封物、密封部件或內部密封來密封容器的開口。通常將帽或其它封閉體擰在或者放置在容器開口上以捕握密封部件。使用中，消費者通常移除帽或其它封閉體來接觸到密封部件，並從容器上移除或剝落密封物以分配或接觸到其內容物。
[0005]最初試圖密封容器開口的方式包括在容器開口上覆蓋的感應或傳導型內密封件，其中密封件通常與開口的形狀相符，這樣圓形容器開口被大致與該開口具有相同尺寸的圓盤密封。這些現有的密封件通常具有下部熱敏密封層用以確保密封件的外圍位於繞容器開口的邊緣或其它上表面上。為密封件加熱，下部層便粘結在容器邊緣上。在多種情況下，這些密封件包括箔層，該箔層能夠形成感應熱用來激活下部熱密封層。這些現有的密封件能夠提供好的密封效果，但常常難以被消費者移除，因為沒有讓消費者抓握從而移除密封件的東西。通常，消費者需要用指甲撬起密封件的邊緣，因為用來抓握的密封物很少或者沒有。
[0006]其它形式的容器密封件包括側面突出部或從密封件圓周邊緣向外延伸的其它凸緣。這些側面突出部通常沒有固定在容器邊緣上，並且為消費者提供握住並剝去密封物的抓握表面。然而，這些側面突出部延伸超出容器邊緣的側部，並突出至封閉體的螺紋部分。如果側面突出部太大，這樣的結構會對密封件形成好的熱密封產生消極影響。由於封閉體(和其中的螺紋)和密封件的突出部份之間的接觸，因此在封閉體或其他帽放在容器上時，側面突出部(常常是密封件本身)會發生變形或褶皺。為了將這種情況最小化，側面突出部常常非常小，因此僅為消費者提供很小的表面面積或材料來抓握以移除密封件。
[0007]再另外一種密封件包括限定在密封件頂部的突出部的密封件。這種現有密封件的一種實施方式包括塗覆壓敏粘合劑的局部層，以將突出部固定於金屬箔層。該突出部由在密封部件整個表面延伸的整層形成，但整層僅僅粘結到密封件的一半以形成突出部。這類頂部突出部密封件具有較大突出部的優點，能為消費者提供更大的抓握面積以握住並剝去密封件，但需要額外的整層材料用來形成突出部。在其他方式中，密封件可以包括由與額外整層粘合劑結合的額外整層膜形成的突出部，其採用稱為突出部座的局部紙層或局部聚合物層來形成突出部。該局部層插在額外的粘合劑整層和下密封部之間，以防止突出部粘結到下面用來形成突出部的層。在現有的所有頂部具有突出部型的密封件上，抓握突出部由橫跨密封件整個表面延伸的整層材料(或者整層材料和整層粘合劑)形成。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是示例性的突出部密封部件的立體圖；
[0009]圖2是另一個示例性密封部件的截面圖；
[0010]圖3是另一個示例性密封部件的分解立體圖；
[0011]圖4是另一個示例性密封部件的截面圖；
[0012]圖5是另一個示例性密封部件的分解立體圖；
[0013]圖6是另一個示例性密封部件的截面圖；
[0014]圖7是另一個示例性的通過釋放層臨時粘結到襯墊的密封部件的截面圖；和
[0015]圖8和9是示例性的突出部密封部件的俯視圖。
【具體實施方式】
[0016]本文描述了一種用於容器的拉拽突出部密封部件，包括形成拉拽突出部的上部片層，拉拽突出部結合在能夠熱密封至容器口部或者開口的下部片層上。上部片層將拉拽突出部整個限定在密封件的周界或圓周內，但與現有的密封件相反，上部片層不在密封部件的整個寬度上延伸，從而限定抓握突出部。本文中的拉拽突出部密封部件結合了具有完全限定在密封件的周界內的大的抓握突出部的突出部密封部件的優點，但卻採用較少的膜和粘合劑達到上述功效，並使得這樣的突出部結構可以形成在許多不同類型的下部片層上。上部片層結構在一些方式中具有優點，即大或寬口容器的密封，例如具有約30mm到約10mm開口的容器；在一些方式中具有優點，即約60mm到約10mm例如通常的38mm或83mm的密封件，但可以與用於任何尺寸容器的密封件一起使用。
[0017]一方面，此處的密封部件包括限定在上部片層部分中的拉拽或抓握突出部，上部片層部分整體位於密封部件的周界或圓周內，其中密封部件的上表面部分地由上部片層部分限定且部分地由下部片層部分限定。在一個方式中，密封部件的頂表面具有上部片層的小部分和下部片層的大部分。在其他方式中，下部片層暴露於密封件的頂表面，在一些方式中，覆蓋整個密封件的上表面的約50%到約75% (或更多)。在一些方式中，消費者可以利用突出部移除密封部件(如傳統的拉拽突出部密封件那樣)，或者可以通過刺穿前述暴露的下部片層部分從而刺破密封部件，以便根據消費者的喜好達到推/拉功效。現有的突出部密封件具有利用整個寬度的膜層的限定頂部的抓握突出部，由於用以形成突出部的額外的整層使得密封件難以刺穿，因此現有的密封件通常不具有容易刺穿的功能。
[0018]另一方面，本發明公開的密封件將突出部整個限定於密封件的周界或圓周內(但由局部層形成)，這增強了突出部密封件在兩片式密封件和襯墊組合體中發揮功效的能力。在兩片式密封件和襯墊組合體中，突出部密封部件臨時將其上表面橫跨地粘合到襯墊上。當打開容器並移除帽或封閉體後，密封部件還粘合在容器口部並且襯墊分離開並保持在容器的帽中。
[0019]在此類密封件的一些現有版本中，密封部件的底層是能被加熱激活的熱密封層，例如被感應加熱或傳導加熱，以便於將密封部件的外周粘合或粘結到圍繞容器口部的邊緣。在兩片式密封和襯墊組合體中，密封部件的上表面通過釋放層臨時粘合到襯墊下表面上，通常是熱敏釋放層，例如介入其中的蠟層。在將密封部件加熱粘結到容器上時，熱量不僅激活下部熱密封層，還向上穿過密封件從而在密封部件的整個表面熔化介於其中的蠟，從而將襯墊與密封部件分離。經常的情況是，熔化的蠟被襯墊吸附，從而使得襯墊容易與密封部件分離。可以預計，為了讓密封部件和襯墊組合體更好地發揮作用，介入其中的蠟層需要在密封部件的整個表面熔化。如果蠟沒有在密封部件的上表面上全程均勻熔化，那麼襯墊就不能很好地從下部密封部分分離。
[0020]現有的突出部密封件需要額外的整層材料(膜或粘合劑)以形成突出部，該額外的層會對熱量穿過密封件向上傳遞造成消極影響。熱量向上傳遞較少的缺點會限制頂部突出部型密封件在兩部件組合體中的使用能力，這是因為需要額外的整層材料(膜或粘合齊U)來形成突出部，常常會導致為了襯墊分離而熔化蠟方面的問題。
[0021 ] 考慮到典型的感應加熱裝置的缺點，現有的突出部密封件的缺點在兩片式襯墊和密封件組合體中變得更為顯著。在感應密封件中，密封件常常還包括金屬箔，以便產生用於激活熱密封部件的熱量。產生這些熱量是由於在箔層中形成渦電流的感應設備。來自箔的感應熱熔化下部熱密封層從而粘結到容器邊緣。在通常的兩片式組合件中，箔產生的感應熱也用於熔化介於其中的蠟層；然而在密封件中心由箔層產生的感應熱往往低於密封片層周邊由箔產生的感應熱。片層的中心距離感應熱設備的感應線圈最遠，在圓盤中間處箔中的渦電流最弱，其會在密封件的中心形成冷點。這個缺點在寬密封件(例如直徑約60mm或更大的密封件,或橫跨約60mm到約10mm的密封件)中進一步放大，這是因為中心離感應線圈變得更遠得多。通常，感應加熱中密封片層邊緣與中心之間的這些變化不是問題，因為為了將密封片層的周邊連接到容器邊緣，密封件周邊所需的熱量最多。在現有的沒有突出部的兩片式密封件中，阻礙向上的熱量流的材料較少。然而，當試圖使用現有的突出部密封部件時，在兩片式襯墊和密封組合體中具有形成突出部的整層材料，在試圖利用感應熱熔化介入其中的蠟層時，特別是在感應熱最少的密封件的中心，這額外的形成突出部的整層材料常常會產生問題。
[0022]另一方面，在本發明公開的另一些方式中，突出部整體形成於密封部件的周界內，但形成突出部的上部片層和層與密封部件的中心部分和區域相分離。在一些方式中，上部片層中限定突出部的層設置為密封部件的上表面內的小於半圓的圓弓部。如下面進一步討論的，在一些方式中，形成突出部的上部片層圓弓部由不延伸跨過密封部件中心的弦和密封部件的沿著圓周在前述弦的兩個相對端點之間的周界限定。在該方式中，密封件的中心和中心部暴露於下部片層，並且沒有形成突出部的層(和上部片層)。這在兩片式組合件中具有優點，因為它允許密封件中心部更多的向上傳輸熱流，從而比現有的突出部密封件更容易熔化介入其中的蠟層。
[0023]為了簡化，本公開總體上涉及容器或瓶，但此處的密封部件能夠用於任何形式的容器、瓶、包裝或其它具有在進入內腔的開口周圍的邊緣或口部的設備。本公開中，提及密封部中各部件的上下表面和層，涉及圖中總體上描述的部件的方向，並且是當密封部件在使用中時，容器為垂直位置且在容器頂部具有開口。首先總體上描述密封部件的不同方式，然後介紹各種結構和材料的細節。可以預見，在一些情況下，在此描述的密封部件可以在單片式或兩片式密封部件結構的情況中使用。單片式密封部件通常僅包括粘結到容器邊緣的密封部件。可能還用到帽或封閉體。兩片式密封部件包括臨時粘結到襯墊上的密封部件。在該結構中，密封部件粘結到容器邊緣，襯墊設置為在加熱過程中與密封部件分離，從而保持在容器使用的帽或其它封閉體上。在兩片式結構中，例如蠟層可能被用於臨時將密封部粘結到襯墊。還可以使用其它形式的釋放層以提供密封件和襯墊之間的臨時粘結，但釋放層通常是可以熱敏的。
[0024]更細節地，圖1和圖2總體上顯示了具有上部片層12和下部片層14的拉拽突出部密封件10。上部片層12將抓握突出部16整體限定在密封件10的圓周或周界18內。利用一種方式中，上部片層12由一層或多層粘合劑和/或膜形成，形成上部片層12的所有的層和被限定的抓握突出部16僅僅延伸橫跨下部片層14的上表面或主表面。在一種形式中，上部片層12形成由上部片層12的邊緣限定的圓弓部，其中一個邊緣20是密封件10的弦，另一個邊緣22是在相對的弦端點24和26之間的沿圓周或周界18延伸的弓。如圖1和圖2的示例性方式所示，上部片層、圓弓部12與密封件10的中心C間隔開一段距離28。在該方式中，密封件10的中心部分或區域沒有上部片層12。在一些方式中，下部片層14的上表面32暴露至少密封部件10的50%，在一些方式中，暴露超過密封部件10的一半。在其他方式中，下部片層14的上表面32暴露密封部件的整個上表面面積的約50%到約75%。
[0025]形成上部片層12的圓弓部包括突出部分16，由於突出部分16沒有粘合在下部片層14上，所以突出部分16能在樞軸線34上自由向上樞轉。形成上部片層12的圓弓部還包括直接粘結至下部片層14的粘合部30。粘合部30在樞軸線34和弓弦20之間延伸。在一些方式中(暫時轉到圖9)，上部片層圓弓部12的粘合部30的長度或高度Hl為上部片層圓弓部片層12的整個長度或高度H的約30%到75%，在其他方式中，為片層12的約40%到約60%，在另外的方式中，為片層12的約30%到約40%，並且仍然提供強勁的粘結以便突出部16能用來從容器邊緣整片地拉拽將密封部件10。作為上部片層圓弓部12的其餘部分，上部片層圓弓部12的突出部16具有高度或長度H2，在一些情況中，突出部16佔圓弓部12的大半。在另一些方式中，圓弓部12可限定突出部16和粘合部30的比率為約1:1到約2.5: 1，在其他方式中，為約1:1到約2.1: I。
[0026]下部片層14沒有特別的限定，根據具體應用的需要可以是任何單層或多層膜結構、片或片層。例如，下部片層14可以為約I密耳(mil)到約20密耳的厚度，在一些方式中，為約7密耳到約10密耳厚。然而在一些方式中，下部片層14的特定片層結構對某些具體的應用更具優勢。圖3-7提供了適合下部片層14的多種形式的實施例。
[0027]在圖3和圖4中顯示了密封件10的另一個實施例。在該方式中，下部片層14從下到上包括下部密封劑或熱封層100，位於密封層100之上並高於密封層100的聚合物膜支撐層102，位於支撐層之上的膜或可感應加熱層104。在膜層104的頂部可以是絕緣層或熱再分配層106和可選的頂部聚合物支撐層108。這些層中的每一個都將在下面詳細描述。
[0028]下部密封劑或熱封層100可以包括適合粘結到容器邊緣的任何材料，例如但不限於感應、傳導或直接粘結的方法。合適的可熱封層100的粘合劑、熱熔膠或密封劑包括但不限於聚酯、聚烯烴、乙烯醋酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸共聚物、沙林樹脂(surlyn)和其他適合的材料。在一個方式中，可熱封層可以是約0.2密耳到約3密耳(0.2-3mils)厚的這些材料的單層或多層結構。在一些方式中，熱封層的成分被選定具有與容器的成分相同的聚合物類型或包含與容器的成分相同的聚合物類型。例如，如果容器包括聚乙烯，那麼熱封層也包含聚乙烯。如果容器包含聚丙烯，那麼熱封層也包含聚丙烯。其他類似的材料組合也可以。
[0029]支撐層102可選地在片層114中。如果包括，可以是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龍或其他結構的聚合物層，在一些方式中為約0.5密耳到約I密耳厚。
[0030]接著，膜層104為單層或多層，配置為向密封件10提供感應加熱和/或屏蔽特徵。配製為提供感應加熱的層是能夠在暴露於感應電流時產生熱量的任何層，其中是層內的渦電流產生熱量。在一個方式中，膜層可以是金屬層，例如鋁箔、錫或類似物。在其他方式中，膜層可以是與感應加熱層組合的聚合物層。膜層還可以是或包含氣阻層，氣阻層能夠阻礙氣體和溼氣至少從密封容器外部到其內部的移動，在一些情況中，還同時提供感應加熱。因此，膜層可以是配置為提供這些功能的一層或多層。在一個方式中，膜層是約0.3密耳到約2密耳的金屬箔，例如鋁箔，能夠提供感應加熱，並起到氣體屏障的功能。
[0031]層106可以是絕緣層或熱量再分配層。在一個形式中，層106可以是發泡聚合物層。合適的發泡聚合物包括發泡聚烯烴，發泡聚丙烯，發泡聚乙烯和聚酯泡沫。在一些形式中，這些泡沫通常具有約2000g/in到約3500g/in的內部斷裂強度。在一些方式中，發泡聚合物層106還可以具有小於0.6g/cc的密度,在一些情況下,約0.4g/cc到小於約0.6g/cc。在其他方式中，密度可以為約0.4g/cc到約0.9g/cc。
[0032]在其他方式中，層106可以是非發泡熱分配或熱再分配層。在這樣的方式中，非發泡熱分配膜層是聚烯烴材料的混合物，例如一種或多種高密度聚烯烴組分與一種或多種低密度聚烯烴組分的混合物。合適的聚合物包括但不限於，聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、他們的混合物以及與更高的α-烯烴的共聚物或混合物。在一個方式例中，非發泡熱分配聚烯烴膜層是約50%到70%的一種或多種高密度聚烯烴材料與其他成分的混合物，其他成分為一種或多種低密度聚烯烴材料。該混合物被選為能夠獲得有效的密度，以在為容器提供熱密封的同時能使襯墊以一片的形式從密封件分離。
[0033]當用於密封件10時，非發泡熱分配聚烯烴層106的有效密度在約0.96g/cc到約
0.99g/cc之間。低於或高於該密度範圍就會有不期望的結果，因為這樣的層阻隔效果太強而沒有有效分配熱量。在另一些方式中，非發泡熱分配層是約50%到約70%的高密度聚乙烯與低到中密度聚乙烯的混合物，以有效獲得上述密度範圍。
[0034]另外，選擇非發泡熱分配層的有效厚度以與密度結合地獲得上述性能。有效厚度的一個方式是約2密耳到約10密耳。在其他方式中，層106可以為約2密耳到約5密耳厚，在其他方式中，為約2密耳到約4密耳厚，在另外其他方式中，為約2密耳到約3密耳厚。對熱再分配而言，該範圍之外的厚度是不能被接受的，因為層不能提供足夠的隔離或不能有效進行熱分配，以滿足襯墊分離和密封部件粘合的雙重性能特徵。
[0035]在下部片層14的頂部是可選的外部聚合物支撐層108，其可以是PET、尼龍或其他結構類型的聚合物層。在一個形式中，層108是不對稱聚酯膜，包含無定形聚酯的上層和結晶聚酯層的下層。無定形聚酯層可以具有比結晶聚酯低的熔點，以有助於獲得與上部片層12的良好粘結並改善密封件製造過程中在熱輥或其他設備上的處理。在一個方式中，層108是共擠出層，其中的結晶層比無定形層要厚。在密封件中，無定形層形成與上部片層12的粘結並形成下部片層14的上表面32。上部片層14還可以根據特定應用的需要包括其他層，可以是在此討論的多種層之間的層，以適於特定應用。
[0036]暫時轉到圖4，圖3中的每一層都可以通過可選的粘合劑層110粘結到與其相鄰的層上。這些粘合劑層可以與圖4所示的示例性密封件相同，但也可以有不同的構成。在此描述的任意粘合劑層可用的粘合劑包括，例如，乙烯醋酸乙烯(EVA)、聚烯烴、2組分聚亞安酯、乙烯-丙烯酸共聚物、可固化(curable)的兩部分尿燒粘合劑、環氧粘合劑、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物和類似的粘結材料。其他合適的材料可以包括低密度聚乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物和乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物。利用一種方式，任何可選的粘合劑層都可以是塗覆的聚烯烴粘合劑層。如果需要，這些粘合劑層可以塗覆約0.2密耳到約0.5密耳(或更少)的粘合劑，這樣的塗覆的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚烯烴、2組分聚亞安酯、乙烯-丙烯酸共聚物、可固化兩部分尿烷粘合劑、環氧粘合劑、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物和類似的粘合材料。
[0037]返回附圖3，將進一步描述形成上部片層12的圓弓部部分的一種方式。在該方式中，片層12包括熱敏粘合劑層或熱敏粘結層120，以及對應或重疊的上部聚合物支撐層122，粘合劑層120局部地將支撐層122粘結(126)於下部片層14的上表面32，以形成突出部16和粘結部30兩者。上部聚合物支撐層122可以是PET、尼龍或其他結構類型的聚合物層。
[0038]在圖3所示的方式中，上部片層還包括局部層124，其短於或小於片層12的層120和層122，並且稱為突出部座。突出部座124在其上表面粘合或粘結到粘合劑層120，但在最終組合件中並不粘結到下部片層14。然而，在可選方式中，突出部16可以沒有突出部座124，而是取而代之地採用僅僅與粘結區30對應的粘合劑局部層(形成突出部16的這種可選方式可以應用於在此描述的任何密封件方式中)。
[0039]當採用突出部座124時，突出部16通過僅延伸橫跨上部片層12的部分路徑的突出部座124而被限定或形成。具體而言，突出部座124形成突出部16，因為它粘結到熱敏粘結層120並且總體上防止層122 (和上面的任何層)在至少部分地粘合到下密封片層14的上表面32，如圖1和圖2總體上所示。也就是說,突出部座124的頂表面粘合到熱敏粘結層120的下部部分。突出部座124的底表面鄰近但不粘結到下部片層14的上表面32，從而形成突出部16。一方面，突出部座124由聚酯例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成，或由紙形成。在一個可選方式中，突出部座124的下表面可以塗覆釋放材料，例如矽。可選地釋放塗層降低了在熱密封或感應熱密封過程中突出部座124粘合到下部片層14的上表面32的可能性。然而，這樣的釋放塗層並不是通常必須的。至少如圖1和圖2總體上所示，突出部座124允許突出部結構16沿邊界線34向上樞轉或鉸接以形成突出部16。通過該方式，突出部座124和形成的突出部16被整個限定在密封件的周界或圓周內。
[0040]熱敏粘結層120可以包括任何熱敏的聚合物材料以實現粘結特性。在一個方式中，熱敏粘結層具有約0.9g/cc到約1.0g/cc的密度和約145° F到約155° F的峰值熔點。粘結層120的熔融指數為約20g/10min到約30g/10min (ASTM D1238)。合適的例子包括乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚烯烴、2組分聚亞安酯、乙烯-丙烯酸共聚物、可固化兩部分尿烷粘合劑、環氧粘合劑、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物和類似的粘結材料。如圖所示，熱敏粘結層120在片層弓部12的整個寬度上延伸(但不是在整個密封件10或整個下部片層14的整個寬度上)。在其他方式中，上部片層12僅包括粘合劑的局部層，因此，不使用前面討論的突出部座層124。
[0041]在一個方式中，熱敏粘結層120是EVA，其具有約20%到約28%的醋酸乙烯酯，並且其餘單體是乙烯，以便於獲得將上部片層牢固固定於下部片層的粘結強度。醋酸乙烯酯的含量低於20%就不足以獲得在此討論的堅固的結構。在一個方式中，粘結層120可以有約0.5密耳到約1.5密耳的EVA，在其他方式中，約0.5密耳到約I密耳的EVA ;然而，厚度可以根據特定應用而變化以達到所需的粘結和內部強度。
[0042]圖5和圖6顯示了本文的密封部件101的另一個實施例。在該方式中，下部片層114僅包含下部密封劑或熱密封層100，並且組合有膜層104，膜層104與可選的粘合劑層110粘結在一起。上部片層12或弓部也可以包括與前面各種討論相同的層。為此，弓部12可以包括上部聚合物支撐層122，熱敏粘結層120和突出部座124。這些層的組成與前面的各種討論類似，在此不做進一步的描述。在該方式中，下部片層為約I密耳到約5密耳厚，在其他方式中，為約I密耳到3密耳厚。
[0043]圖5和圖6所示的方式具有優勢，因為它具有暴露膜層(通常是箔層)，在一些情況中作為密封部分101頂表面的大部分。另外，考慮到相對薄的片層114，密封部件101可以通過兩種方式打開，即，消費者拉拽突出部16以從容器邊緣剝去密封部件，或者，密封件的暴露部200 (即密封件上沒有被上部片層弓部12覆蓋的部分)能很容器地被消費者刺破或刺穿。這就使得能夠對密封件進行推/拉作用——即推或刺穿下部片層14並且拉拽突出部16以便將密封件10從容器剝離。圖5顯示了具有由PET層形成的突出部座124的方式，而圖6顯示了具有由紙層形成的突出部座124的替代方式。
[0044]圖7顯示了圖5和圖6所示的密封件用在示例性兩片式密封件和襯墊組合件300中。在此討論的其他密封件也可以用在類似的裝置中。在該方式中，密封部件101的頂表面臨時粘結到圖7中顯示的作為可選紙漿襯背的襯墊302上。襯墊302通過中間層304臨時粘結到密封件101上，在該方式中，中間層304是蠟或微晶蠟的熱敏層。在熱密封(通過感應、傳導或類似方式)到容器邊緣之前，蠟層304將襯墊302粘結到密封部件101。作為將密封件101粘結到容器的加熱過程的一部分，熱(在一些方式中，由金屬層感應加熱)在密封件中向上流動並激活或熔化蠟304以釋放襯墊302和密封部件101之間的粘結，其將兩部件分開。在一些方式中，蠟被熔化並被襯墊302吸收。
[0045]值得借鑑的是，為了清潔、適當地發生分離，蠟需要在密封件101的整個表面熔化。由於現有的密封件具有整層的膜並且在一些情況中具有整層的粘合劑，因此向上的熱量需要穿過位於密封件的中心部分的額外材料。由於密封件的中心部分離感應線圈最遠，因此產生的感應熱最少，當上部片層包括形成突出部的整層時，密封件的中心最先傾向於在兩組分組合件中不能產生足夠的熱。如果密封部件具有進一步限制熱向上傳導的隔絕層，或者如果密封件大(例如約60mm或者更大)，那麼弱的中心處的向上熱傳導將更加糟糕。
[0046]圖7所示的密封件例如在密封件101的中心和中心部分取消額外的突出部形成層，這樣這些在感應密封時具有最弱渦電流的區域就無需產生大量的熱來流過額外的材料層以達到並熔化中心蠟區域。因此，圖7的密封件提供了改良的兩片式密封件和襯墊組合件，即使該組合件具有整個限定在密封件周界或圓周內的突出部。另外，由於密封件的中心是暴露的，因此上部片層12可以比通常用於突出部密封件時更厚，在一些方式中，大於約5密耳，在另一些方式中是約5密耳到約10密耳。該層還可以包括不存在阻礙向上熱流的問題的其他支撐結構層。為此，片層12可以包括厚的聚合物和/或厚的泡沫層以提高突出部強度。
[0047]在一些方式中，襯墊32可以由一層或多層紙板、紙漿板或合成壓縮物(例如合成泡沫或合成纖維)構成，以便有效吸收通過加入激活的釋放層304，例如蠟。在一個方式中，襯墊302可以包括在其底表面貼有紙層(未示出)的發泡塑料材料層。在該方式中，紙層是與釋放層304接觸從而吸收熔化的蠟或其他活性成分的層。在另外的方式中，襯墊302可以具有約400微米到約1800微米範圍的厚度。如果合成泡沫或纖維形成為具有可與傳統用於感應密封件的紙漿板媲美的壓縮參數的層，那麼合成泡沫或纖維也可以用作材料或襯墊。例如，低密度聚乙烯(LDPE)、共擠出LDPE、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)泡沫或纖維也可以被用作襯墊。所選的合成材料應該具有充分的吸收性能，適當的孔隙體積和結構，以便於充分吸收密封件中使用的基本所有的蠟。吸收壓縮物的材料的尺寸會根據用途和容器開口尺寸和使用的封閉體的尺寸及結構而變化。
[0048]在一個方式中，釋放層304可以是蠟層。蠟可以包括在一定溫度範圍內熔化的任何適當的蠟材料，從而在感應密封過程中，密封部件將收到能量源。例如，蠟層可以包括石蠟、微晶蠟和其混合物。通過一種方式，蠟層可以包括石蠟和微晶蠟的混合，其中，調整蠟層所用的微晶蠟的比例以提供所配置的蠟層，從而加強蠟層被襯墊吸收的能力。另外，蠟層還可以包括被其他聚合物添加劑改性的微晶蠟以加強初始粘結性質。例如，蠟層可以包括被乙烯醋酸乙烯酯和聚異丁烯中的至少之一改性的微晶蠟。
[0049]通常，對密封部件施加感應能量，將膜層104加熱到某一溫度，在一些方式中從約300° F到約450° F。因此，應當選擇蠟層的體積或厚度，使得基本上全部的蠟在加工過程中熔化並被壓縮物吸收。
[0050]圖8和圖9示意性顯示了從上面看時密封件的一些相關特徵，和圓弓部上部片層12的特有特徵。如圖8所示，整個上部片層弓部12可以由角度α I限定，該角度夾在從中心C到端點24和端點26的半徑線之間，為約125。到約150。，在其他方式中，為約130。到約140°，在另外的方式中，為約130°到約138°。這樣，形成上部片層弓部12，其覆蓋密封件的上表面的約10%到約40%，在其他方式中為密封件的約14%到約35%，在另外的方式中，為密封件的約20%到約30%。如此一來，本文中密封件的上表面由上部片層部12的頂層的小部分構成，大部分由下密封片層14的頂層構成。
[0051]上部片層圓弓部的突出部16還限定第二圓弓部，其由第二角度α 2限定，該角度夾在從中心C到限定樞軸線34的弦的相對側的端點300和端點302的半徑線之間，為約90°到約120°，在其他方式中，為約100°到約115°，在另外的方式中，為約105°到約112°。如此一來，密封件形成突出部16，突出部16整個限定在密封件的周界內，突出部表面面積與粘合區30表面面積的比值為約1:1到約3: 1，在一些方式中，為約1:1到約2:1。即使上部片層部12小於密封件的約50%，在一些方式中，小於密封件的約40%，在另一些方式中，小於密封件的上表面面積的約35%，也達到上述比例。
[0052]轉到圖9，顯示了示例性密封件的另一個示意圖，顯示出上部片層圓弓部12和下部片層14的上表面32之間的不同相關關係，以保證密封部件作為重疊在幾種不同結構的下部片層上的突出部而起作用。在一個方式中，上部片層圓弓部12的高度H為密封部件整個長度的約15%到約40% (在一些方式中，為約20%到約30% )，而暴露的下部片層部分32的整體長度為整個密封部件長度的約60%到85% (在其他方式中，為約70%到約80% )。因此，在一些方式中，圓弓部高度與暴露的下部片層32的比例可以為約0.2到約
0.7。
[0053]總之，本文公開內容提供一種用於密封至容器邊緣的突出部密封部件，突出部密封部件包括重疊的上部片層，該上部片層可包括下密封部，該下密封部具有整個表面面積的頂表面並且包括配置為熱密封到容器邊緣的可熱封層，該上部片層至少局部粘結到下密封部的頂表面以形成整體限定在下密封部周界內的抓握突出部，並且上部片層的頂表面的表面面積小於下密封部頂表面的整個表面面積，並且上部片層形成圓弓部，圓弓部由形成延伸橫跨下密封部的弦的邊緣限定，且該圓弓部與突出部密封部件的中心隔開一段距離。
[0054]在可選實施方式中，突出部密封部件可以包括具有熱敏粘結層或突出部座的上部片層，熱敏粘結層形成與下密封部的頂表面的至少局部粘結，突出部座粘結到熱敏粘結層但不粘結到下密封部的頂表面，從而形成抓握突出部。在其他方式中，突出部密封部件的上表面由上部片層的頂表面的小部分限定和下密封部的頂表面的大部分限定。突出部密封部件的上表面還可臨時粘結到襯墊，襯墊的一部分臨時粘結到上部片層的頂表面，並且襯墊的其他部分臨時粘結到下密封部的頂表面。
[0055]在一些方式中，下密封部的厚度和成分配置為使得在突出部密封部件的沒有被上部片層覆蓋的部分被刺穿。
[0056]在一些方式中，形成上部片層的圓弓部可以由公式2arCC0S (Hl/半徑)的掠角限定。在一些方式中，該角度可以為約125°到約150°。在另一些方式中，上部片層的突出部是小於半圓並且由公式2arCCOS(H2/半徑)的第二掠角限定的圓弓部。在一些方式中，該角度可以為約90°到約120°。
[0057]在一些形式中，上部片層的圓弓部可以覆蓋突出部密封部件的上表面的約10%到約40%，上表面的其餘部分是下密封部分的頂表面。
[0058]在一些替代方式中，下密封部可以包括各種不同材料和層。例如，下密封部可以包括金屬箔，並且下密封部的頂表面可以為金屬箔。下密封部還可以包括發泡聚合物，或者下密封部的頂表面為選自聚烯烴材料和聚酯材料的聚合物膜。
[0059]可以理解，對於本文中為了解釋產品和方法的本質而描述和例示的處理、襯墊、密封件及其組合的細節、材料和配置，在如所附權利要求所表達的實施產品的精神和範圍內，本領域技術人員可以進行各種變化。例如，根據特定用途的需要，密封件可以包括在所顯示和描述的片層間和各種層之間具有其他層。如果需要，也可能使用附圖中沒有顯示的粘合劑層，從而將多層固定在一起。除非另作說明，所有的部分和百分比都按質量算。
【權利要求】
1.一種突出部密封部件，用於密封容器邊緣，其特徵在於，所述突出部密封部件包括: 下密封部，包括具有整個表面面積的頂表面，並且包括配置為熱密封到容器邊緣的可熱密封層； 上部片層，至少局部地粘結到所述下密封部的頂表面以形成抓握突出部；並且 所述上部片層的頂表面的表面面積小於所述下密封部的頂表面的整個表面面積。
2.根據權利要求1所述的突出部密封部件，其中，所述上部片層包括熱敏粘結層，所述熱敏粘結層形成與所述下密封部的頂表面的至少局部粘結。
3.根據權利要求2所述的突出部密封部件，其中，所述上部片層包括突出部座，所述突出部座粘結到所述熱敏粘結層但不粘結到所述下密封部的頂表面，從而形成抓握突出部。
4.根據權利要求1所述的突出部密封部件，其中，所述突出部密封部件的上表面部分地由所述上部片層的頂表面的小部分和所述下密封部的頂表面的大部分限定。
5.根據權利要求5所述的突出部密封部件，其中，所述突出部密封部件的上表面臨時粘結到襯墊，所述襯墊的一部分臨時粘結到所述上部片層的頂表面並且所述襯墊的其他部分臨時粘結到所述下密封部的頂表面。
6.根據權利要求1所述的突出部密封部件，其中，所述下密封部的厚度和構成設置為至少在沒有被所述上部片層覆蓋的部分被刺穿。
7.根據權利要求1所述的突出部密封部件，其中，所述上部片層的突出部為圓弓部，其小於半圓形並且限定為約90°到120°的角度。
8.根據權利要求1所述的突出部密封部件，其中，所述下密封部包括金屬箔。
9.根據權利要求8所述的突出部密封部件，其中，所述下密封部的頂表面由金屬箔形成。
10.根據權利要求8所述的突出部密封部件，其中，所述下密封部包括發泡聚合物。
11.根據權利要求8所述的突出部密封部件，其中，所述下密封部的頂表面由選自聚烯烴材料和聚酯材料的聚合物膜形成。
12.根據權利要求1所述的突出部密封部件，其中，所述抓握突出部整個限定在所述下密封部的周界內。
13.根據權利要求1所述的突出部密封部件，其中，所述上部片層形成圓弓部，所述圓弓部由形成弦的第一邊緣限定，所述弦橫跨所述下密封部延伸，並且所述第一邊緣與所述突出部密封部件的中心隔開一段距離。
14.根據權利要求13所述的突出部密封部件，其中，形成所述上部片層的圓弓部限定為約125°到約150°的角度。
15.根據權利要求13所述的突出部密封部件，其中，形成所述上部片層的圓弓部覆蓋所述突出部密封部件的上表面的約10%到約40%，所述上表面的其餘部分是所述下密封部的頂表面。
16.根據權利要求1所述的突出部密封部件，其中，所述抓握突出部的第一長度與所述上部片層的至少局部粘結的第二長度的比值為約1:1到約2.5: I。
17.根據權利要求1所述的突出部密封部件，其中，所述上部片層的至少局部粘結包括直接粘結到所述下密封部的上表面的粘合區。
18.根據權利要求17所述的突出部密封部件，其中，所述粘合區佔所述上部片層的約30%到約 75%0
19.根據權 利要求1所述的突出部密封部件，其中，所述上部片層包括PET。
【文檔編號】B65D53/04GK104044805SQ201410182744
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月14日 優先權日:2013年3月15日
【發明者】羅伯特·威廉·託爾斯坦森-沃爾 申請人:塞利格密封產品公司