(57)【要約】  応力亀裂の形成に対する耐久性を有し、さらに積層体の層の間に曲げ剛性及び優れた結合性を有するガスバリア包装用積層体（１０）であって、ヒートシール可能なポリオレフィン（１６、１７）の外層と、それぞれがＳｉＯＸのガスバリア層（１３、１４）によって被覆された２つのポリマー担持層（１１、１２）と、少なくとも第１（１５ａ）及び第２（１５ｂ）の部分層を含む中間のポリマー層（１５）とを備え、前記第１の部分層（１５ａ）が前記第２の部分層（１５ｂ）よりも高い剛性を有し、前記第２の部分層（１５ｂ）が前記第１の部分層（１５ａ）よりも高いエラストマー特性を有する。ＳＩＯＸ層の応力亀裂を防止するために衝撃吸収するものでもある中間層によって離隔された２つの剛性の担持層によって、剛性の構造的なサンドイッチ構成が形成される。本発明は、包装用積層体から製造される包装容器、及び包装用積層体を製造する方法にも関する。
2007536140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
応力亀裂の形成に対する耐久性を有し、さらに積層体の層の間に曲げ剛性及び優れた結合性を有するガスバリア包装用積層体（１０）であって、
ヒートシール可能なオレフィンポリマーの外層（１６、１７）と、
第１のポリマー担持層（１１）の上に被覆されたＳｉＯＸの第１のガスバリア層（１３）と、
第２のポリマー担持層（１２）の上に被覆されたＳｉＯＸの第２のガスバリア層（１４）と、
前記第１及び前記第２のガスバリア被覆のポリマー担持層の間に積層された中間のポリマー層（１５）とを備え、
前記中間のポリマー層が、少なくとも第１の部分層（１５ａ）及び第２の部分層（１５ｂ）を含み、前記第１の部分層（１５ａ）が前記第２の部分層（１５ｂ）よりも高い剛性を有し、前記第２の部分層（１５ｂ）が、前記第１の部分層（１５ａ）よりも高いエラストマー特性を有し、前記第１及び第２のポリマー担持層のそれぞれの剛性が、構造的なサンドイッチ構成での衝撃吸収の離隔層として中間のポリマー層の厚さと相互作用して、前記層の間に応力亀裂に対する耐久性、曲げ剛性、及び優れた結合性を与える、上記ガスバリ包装用積層体。
【請求項２】
前記層の間の応力亀裂に対する耐力性、曲げ剛性、及び結合性が、高速の連続的なプロセスによって前記包装用積層体を流動食及び飲料の包装に適したものにする、請求項１に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項３】
前記中間層（１５）の厚さが、前記包装用積層体（１０）の全体の厚さの３０から５５％、好ましくは３５から５０％である、請求項１に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項４】
前記中間層（１５）の部分層のそれぞれが、５〜３０μｍ、好ましくは１０〜２５μｍ、最も好ましくは１０〜２０μｍの厚さを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項５】
前記中間層（１５）が第３の部分層（１５ｃ、１５ｄ）を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項６】
前記第３の部分層（１５ｄ）が、前記第１の部分層（１５ａ）と同一であり、前記第２の部分層（１５ｂ）が前記第１の部分層と前記第３の部分層の間の位置になるように配置される、請求項５に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項７】
前記第３の部分層（１５ｃ）が、前記第２の部分層（１５ｂ）と同一であり、前記第１の部分層（１５ａ）が前記第２の部分層と前記第３の部分層の間の位置になるように配置される、請求項５に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項８】
前記第１、第２、及び第３の部分層（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）が、すべて実質的に同じ厚さのものである、請求項５〜７のいずれか一項に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項９】
前記中間層の重量で少なくとも５０％、好ましくは少なくとも６０％が、高いエラストマー特性の前記層によって構成される、請求項１〜８のいずれか一項に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項１０】
前記第２の部分層（１５ｂ）用の高エラストマー特性を有する熱可塑性ポリマーが、超低密度ポリエチレン、極低密度ポリエチレン、ポリエチレンコポリマー、ポリエチレンターポリマー、並びにポリオレフィンベースのエラストマー及びプラストマからなる群から選択される、請求項１〜９のいずれか一項に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項１１】
前記第１の部分層（１５ａ）用の高い剛性のポリマーが、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）からなる群から選択される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項１２】
前記第１のポリマー担持層（１１）の厚さ及び／又は前記第２のポリマー担持層（１２）の厚さが、前記包装用積層体（１０）の全体の厚さの５から２０％である、請求項１に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項１３】
前記第１のポリマー担持層（１１）の前記厚さ及び／又は前記第２のポリマー担持層（１２）の前記厚さが、前記包装用積層体（１０）の前記全体の厚さの５から１５％である、請求項１２に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項１４】
前記第１のポリマー担持層（１１）及び／又は前記第２のポリマー担持層（１２）が、ポリエステル、ポリアミド、若しくはポリプロピレンのフィルム、又は前記ポリマーのうちの１つの基材表面層を備える多層フィルムである、請求項１に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項１５】
前記第１のポリマー担持層（１１）及び／又は前記第２のポリマー担持層（１２）が、一軸配向若しくは二軸配向のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、一軸配向若しくは二軸配向のポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、一軸配向若しくは二軸配向のポリアミド（ＰＡ）、及び一軸配向若しくは二軸配向のポリプロピレン、又は前記ポリマーのうちの少なくとも１つの配向された層を含む多層フィルムからなる群から選択されるポリマーのフィルムである、請求項１に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項１６】
前記第２の部分層用の高いエラストマー特性を有するポリマーが超低密度ポリエチレンを含み、前記第１の部分層用の高い剛性のポリマーが高密度ポリエチレンを含み、前記第１のポリマー担持層（１１）のポリマー及び前記第２のポリマー担持層（１２）のポリマーが配向されたポリエステル若しくはポリアミドを含む、請求項１に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項１７】
ＳｉＯＸの前記第１のガスバリア層（１３）及びＳｉＯＸの前記第２のガスバリア層（１４）が、前記層においてそれらのそれぞれの担持層から見て互いに対面する位置になっている、請求項１に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項１８】
ＳｉＯＸの前記第１のガスバリア層（１３）及びＳｉＯＸの前記第２のガスバリア層（１４）が、５０から５００Å、好ましくは８０から３００Åの厚さでＰＥＣＶＤ技術によって堆積され、ｘが１．７〜２．０である、請求項１に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項１９】
前記第１のポリマー担持層（１１）の厚さ及び／又は前記第２のポリマー担持層（１２）の厚さが、７から３０μｍ、好ましくは８から２０μｍ、最も好ましくは８から１５μｍである、請求項１に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項２０】
前記第１のポリマー担持層（１１）及び前記第２のポリマー担持層（１２）が同じ厚さを有する、請求項１に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項２１】
前記中間層（１５）の厚さが、３０から９０μｍ、好ましくは３５から６５μｍ、最も好ましくは４０から６５μｍである、請求項１に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項２２】
前記包装用積層体の全体の厚さが、１００から１８０μｍ、好ましくは１００から１５０μｍである、請求項１に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項２３】
前記中間層（１５）の厚さが３５から６５μｍ、前記第１のポリマー担持層（１１）の厚さ及び／又は前記第２のポリマー担持層（１２）の厚さが８から１５μｍ、ヒートシール可能なオレフィンポリマー（１６、１７）の前記外層の厚さがそれぞれ１０から２５μｍ、及び１８から３０μｍ、並びに前記包装用積層体の全体の厚さが１００から１５０μｍである、請求項１に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項２４】
前記中間層（１５）の厚さが４０から６５μｍ、前記第１のポリマー担持層（１１）の厚さ及び／又は前記第２のポリマー担持層（１２）の厚さが、１２から１５μｍである、請求項２３に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項２５】
前記中間層（１５）の厚さが４０から６５μｍ、前記第１のポリマー担持層（１１）の厚さ及び／又は前記第２のポリマー担持層（１２）の厚さが、８から１２μｍである、請求項２３に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項２６】
前記中間のポリマー層（１５）が、結合剤層（１８、１９）によって前記隣接するＳｉＯＸ層（１３、１４）に積層される、請求項１に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項２７】
前記結合剤層（１８、１９）が、グラフトされていないポリエチレンを含む有機オキシシラン及びポリエチレンのグラフトコポリマーのブレンドを備える、請求項２６に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項２８】
前記積層体が透明である、請求項１に記載のガスバリア包装用積層体。
【請求項２９】
請求項１に記載の包装用積層体から製造された包装容器。
【請求項３０】
ヒートシール可能なオレフィンポリマーの外層（１６、１７）と、第１のポリマー担持層（１１）の上に被覆されたＳｉＯＸの第１のガスバリア層（１３）と、第２のポリマー担持層（１２）の上に被覆されたＳｉＯＸの第２のガスバリア層（１４）と、少なくとも第１（１５ａ）及び第２（１５ｂ）の部分層を含む中間のポリマー層（１５）とを備え、前記第１の部分層が前記第２の部分層よりも高い剛性を有し、前記第２の部分層が前記第１の部分層よりも高いエラストマー特性を有し、その中間層（１５）が前記第１及び前記第２のガスバリア被覆されたポリマー担持層の間に積層された、包装用積層体を製造する方法であって、
第１のウェブ（３３１）及び第２のウェブ（３３４）を互いに向かって、かつ第１の押出しステーション（３３７）に向かって送るステップであって、前記第１のウェブ（３３１）が第１のＳｉＯＸガスバリア層（３３３）によって被覆された第１のポリマー担持層（３３２）を含み、前記第２のウェブ（３３４）が第２のＳｉＯＸガスバリア層（３３６）によって被覆された第２のポリマー担持層（３３５）を含むステップと、
前記中間のポリマー層（３３８）の前記部分層（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）を同時押出しすることによって、前記第１のウェブ（３３１）及び前記第２のウェブ（３３４）を互いに、任意で前記第１のウェブと前記第２のウェブの間の前記中間のポリマー層（３３８）の各側面上の結合剤層（３３９）と共に積層させ、前記第１のウェブ及び前記第２のウェブを共に前記第１の押出しステーション（３３７）で押圧するステップと、
第１の外層（３４２）を前記第１又は第２のポリマー担持層（３３２又は３３５）の外側の上に第２の押出しステーション（３４１）において押出しするステップであって、前記第１の外層（３４２）がヒートシール可能なポリオレフィンを備えるステップと、
第２の反対側の外層（３４５）を前記第２又は第１のポリマー担持層（３３５又は３３２）のもう一方の外側の上に第３の押出しステーション（３４４）において押出しするステップであって、前記第２の反対側の外層（３４５）がヒートシール可能なポリオレフィンを備えるステップとを含む上記方法。
【請求項３１】
前記第１のウェブ（３３１）及び前記第２のウェブ（３３４）が、前記ＳｉＯＸのガスバリア層（３３３、３３６）が互いに対面するように互いに向かって送られる、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記第１のＳｉＯＸのガスバリア層（３３３）及び前記第２のＳｉＯＸガスバリア層（３３６）が、積層される前に表面活性処理によって処理される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記表面活性処理がコロナ処理である、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
ヒートシール可能なオレフィンポリマーの外層（１６、１７）と、第１のポリマー担持層（１１）の上に被覆されたＳｉＯＸの第１のガスバリア層（１３）と、第２のポリマー担持層（１２）の上に被覆されたＳｉＯＸの第２のガスバリア層（１４）と、少なくとも第１（１５ａ）及び第２（１５ｂ）の部分層を含む中間のポリマー層（１５）とを備え、前記第１の部分層が前記第２の部分層よりも高い剛性を有し、前記第２の部分層が前記第１の部分層よりも高いエラストマー特性を有し、その中間層（１５）が前記第１及び前記第２のガスバリア被覆されたポリマー担持層の間に積層された、包装用積層体を製造する方法であって、
第１のウェブ（３３１）及び第２のウェブ（３３４）を互いに向かって、かつ第１の押出しステーション（３３７）に向かって送るステップであって、前記第１のウェブ（３３１）が第１のＳｉＯＸガスバリア層（３３３）によって被覆された第１のポリマー担持層（３３２）を含み、前記第２のウェブ（３３４）が第２のＳｉＯＸガスバリア層（３３６）によって被覆された第２のポリマー担持層（３３５）を含むステップと、
前記中間のポリマー層（３３８）の前記部分層（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）を同時押出しすることによって、前記第１のウェブ（３３１）及び前記第２のウェブ（３３４）を互いに、任意で前記第１のウェブと前記第２のウェブの間の前記中間のポリマー層（３３８）の各側面上に結合剤層（３３９）と共に積層させ、それらのウェブを共に前記押出しステーション（３３７）で押圧するステップと、
第１の高温のローラニップ（３４１’）で熱及び圧力を加えることによって、第１の予め製造されたフィルム（３４２’）を前記第１及び第２のポリマー担持層（３３２又は３３５）の外側に積層させるステップであって、前記第１の予め製造されたフィルム（３４２’）が少なくとも１つのヒートシール可能なポリオレフィンの層を含むステップと、
第２の高温のローラニップ（３４４’）で熱及び圧力を加えることによって、第２の予め製造されたフィルム（３４５’）を前記第２及び第１のポリマー担持層（３３５又は３３２）のもう一方の外側に積層させるステップであって、前記第２の予め製造されたフィルム（３４５’）が少なくとも１つのヒートシール可能なポリオレフィンの層を含むステップとを含む上記方法。
【請求項３５】
前記第１のウェブ（３３１）及び前記第２のウェブ（３３４）が、前記ＳｉＯＸのガスバリア層（３３３、３３６）が互いに対面するように互いに向かって送られる、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１のＳｉＯＸのガスバリア層（３３３）及び前記第２のＳｉＯＸガスバリア層（３３６）が、積層される前に表面活性処理によって処理される、請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
前記表面活性処理がコロナ処理である、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
ヒートシール可能なオレフィンポリマーの外層（１６、１７）と、第１のポリマー担持層（１１）の上に被覆されたＳｉＯＸの第１のガスバリア層（１３）と、第２のポリマー担持層（１２）の上に被覆されたＳｉＯＸの第２のガスバリア層（１４）と、少なくとも第１（１５ａ）及び第２（１５ｂ）の部分層を含む中間のポリマー層  （１５）とを備え、前記第１の部分層が前記第２の部分層よりも高い剛性を有し、前記第２の部分層が前記第１の部分層よりも高いエラストマー特性を有し、その中間層（１５）が前記第１及び前記第２のガスバリア被覆されたポリマー担持層の間に積層された、包装用積層体を製造する方法であって、
第１のウェブ（３３１）及び第２のウェブ（３３４）を互いに向かって、かつ第１の高温のローラニップ（３３７）に向かって送るステップであって、前記第１のウェブ（３３１）が第１のＳｉＯＸガスバリア層（３３３）によって被覆された第１のポリマー担持層（３３２）を含み、前記第２のウェブ（３３４）が第２のＳｉＯＸガスバリア層（３３６）によって被覆された第２のポリマー担持層（３３５）を含むステップと、
前記中間の予め製造されたウェブ（３３８’）を前記第１のウェブ（３３１）と第２のウェブ（３３４）の間に送り、前記第１の高温のローラニップ（３３７’）において熱及び圧力を加えることによって、前記第１のウェブ（３３１）及び前記第２のウェブ（３３４）を前記中間の予め製造されたウェブ（３３８’）に積層させるステップであって、前記中間の予め製造されたウェブ（３３８’）が中間のポリマー層（３３８’）、及び任意で、前記中間のポリマー層（３３８’）の両側に結合層（３３９’）を備えるステップと、
第２の高温のローラニップ（３４１’）で熱及び圧力を加えることによって、第１の予め製造されたフィルム（３４２’）を前記第１及び第２のポリマー担持層（３３２又は３３５）の外側に積層させるステップであって、前記第１の予め製造されたフィルム（３４２’）が少なくとも１つのヒートシール可能なポリオレフィンの層を含むステップと、
第３の高温のローラニップ（３４４’）で熱及び圧力を加えることによって、第２の予め製造されたフィルム（３４５’）を前記第２及び第１のポリマー担持層（３３５又は３３２）のもう一方の外側に積層させるステップであって、前記第２の予め製造されたフィルム（３４５’）が少なくとも１つのヒートシール可能なポリオレフィンの層を含むステップとを含む上記方法。
【請求項３９】
前記第１のウェブ（３３１）及び前記第２のウェブ（３３４）が、前記ＳｉＯＸのガスバリア層（３３３、３３６）が互いに対面するように互いに向かって送られる、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記第１のＳｉＯＸのガスバリア層（３３３）及び前記第２のＳｉＯＸのガスバリア層（３３６）が、積層される前に表面活性処理によって処理される、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
前記表面活性処理がコロナ処理である、請求項４０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、応力亀裂の形成に耐久性を有し、さらに積層体の層の間に曲げ剛性及び優れた結合性を有し、ヒートシール可能なオレフィンポリマーの外層、第１のポリマー担持層の上に被覆されたＳｉＯＸの第１のガスバリア層、及び第２のポリマー担持層の上に被覆されたＳｉＯＸの第２のガスバリア層、並びに第１及び第２のガスバリア被覆のポリマー担持層の間に積層された中間のポリマー層を備えるガスバリア包装用積層体に関する。本発明は、包装用積層体を製造する方法、及び包装用積層体から生成される包装用容器にも関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の市場では、単体で使用する使い捨てのプラスチック製パウチであり、たとえば食料品店で棚に陳列された場合に、消費者に内容を表示するために、好ましくは、少なくとも部分的に包装のある部分が透明になっているタイプの飲料及び流動食用の包装材に対する需要が増加している。最も一般的には、このような包装材は、直接飲むためのストロー、又は内容物を開け、注ぐためのプルタブを備えている。このような包装材は、より一般的なＴｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）のタイプの厚紙包装の積層体飲料包装の寸法及び把持の安定性を持つ利点を有していない。しかし、使用される包装材料の量、並びに空になった包装の容積が非常に少ないという点で、またその他の同様な可撓性のプラスチック品目と共に再利用可能にできるので、それらは多くの国で、より良い環境プロファイル（ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  ｐｒｏｆｉｌｅ）のものであるという印象を有する。さらに、従前のＴｅｔｒａ  Ｂｒｉｋタイプの包装は、アルミニウムホイルの酸素遮断層を有し、それがいくつかの国ではあまり望ましいものではなく、また透明な包装を不可能にもする。
【０００３】
Ｔｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）のタイプの厚紙包装でよく知られる、高速の連続包装プロセスでは、同時のヒートシール及び切断作業により、包装用積層体のウェブが連続的にチューブに形成され、内容物を充填され、密封され、ピロー形状の包装容器（ｐｉｌｌｏｗ−ｓｈａｐｅｄ  ｐａｃｋａｇｉｎｇ  ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）になる。
次いで、ピロー形状の包装容器は通常、平行六面体の包装容器に折り曲げ形成される。この連続的なチューブ形成、充填、及び密封包装プロセスの概念の主な利点は、チューブ形成の直前にウェブが連続的に殺菌でき、したがって無菌の包装プロセス、すなわち充填される液体の内容物だけでなく包装材料それ自体の細菌も減少するプロセスの可能性をもたらし、充填された製品内で微生物が成長する危険を生じることなく、充填された包装容器が周囲温度でも長期間保存可能であるように、清潔な環境の下で製造されることである。当然のことながら、充填され密封された包装容器のガスバリア特性も長期保存のための重要な要因であり、それは、包装用の積層体それ自体のガスバリア特性に大きく依存するだけでなく、最終的な包装の密封の質及び開口の配置にも依存する。Ｔｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）タイプの包装プロセスの別の重要な利点は、上述したように、連続的な高速包装の可能性であり、それは費用効果にかなりの影響力を有する。しかし、現在の市場で入手可能なパウチタイプの飲料包装は、一般に、その他の無菌的でない、より複雑で費用のかかる連続性の乏しい性質のプロセスによって製造される。
【０００４】
従来技術では、プラズマ促進化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）により基材の上にＳｉＯＸのガスバリア被覆を付着させることも知られている。その他のガスバリア材料と比較したＳｉＯＸのガスバリア層の利点は、第１に、それが良い環境プロファイルを有し、第２にそれがたとえば周囲の湿気又は液体と接触しているとき、影響を受けず、すなわちバリア特性が劣化しないままであり、それが透明であり、それが非常に薄い層に加えられるので、曲げ又は折り曲げられた場合に可撓であり亀裂に耐えることである。
【０００５】
欧州特許公開第３８５０５４号から、中間の接着剤層によって互いに対面する二酸化ケイ素などのケイ素化合物の２つのガスバリア層を積層させることが知られている。しかし、この文献は、応力亀裂の形成に対する耐性、機械的応力での積層体の層の結合性、及び積層体の剛性について言及せず、層に衝撃吸収をもたらし、さらに剛化する効果をもたらす中間層についても記述していない。さらに、記述された二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の層は、本発明によって意図されるＳｉＯＸのＰＥＣＶＤ被覆の層とはかなり異なるものである。
【０００６】
したがって、Ｔｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ  Ａｓｅｐｔｉｃ（登録商標）包装プロセスと同様の無菌の連続的な高速の包装プロセスに対する好ましい特性を有する、薄い、気密の、金属箔を使用しない包装用積層体が必要になる。そのようなプロセスでの重要な要因は、剛性、弾力性、及び包装用積層体の結合性である。積層体のウェブがあまりにも可撓であり、高速のチューブ形成作業において移動しやすい場合、プロセスを安全かつ連続的に行なうことができない。一方で、包装用積層体が要求される剛性及び耐久性を得るにはあまりにも薄い場合、折り曲げ形成動作を管理することが困難である可能性があり、移送及び取扱い中に弾力性がなく、衝撃吸収特性がない場合、機械的応力により亀裂を生じ、その結合性を失う傾向になる。さらに、当然ではあるが、厚さの増加に伴い、材料自体の費用効率が低下する。さらに、包装用積層体から折り曲げ形成される包装は、移送などにおける取扱いに耐えるために、応力亀裂の形成に対する耐久性を有する必要があり、それは剛性の要件と結びつけることが困難な前提条件である。
【０００７】
現在、市場で入手可能なパウチタイプの飲料包装はしばしば、たとえばエチレンビニルアルコールポリマー（ＥＶＯＨ）の単一のガスバリア層を含む積層構造を有し、本発明に従った剛性に関する要件を備えていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の目的は、上記に論じた欠点及び問題を緩和する包装用積層体を提供することである。
【０００９】
本発明の目的は、無菌包装及び長期保存に適したガスバリア特性を有し、同時に機械的応力における応力亀裂の形成に対する十分な曲げ剛性、結合性及び耐性を連続したチューブ形成プロセスによる連続した流動食の高速包装に適したものにする、金属箔を使用しない包装用積層体を提供し、また移送及び取扱い中の繰返し応力に耐える包装を提供することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、そのような要求される剛性及び耐久性を有するが、包装の少なくとも１つの端部で包装の折り曲げ形成をするのに十分に薄くなっている包装用積層体フィルムを提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、上記の特性を有するが、積層体から生成された包装を人目を引く外観にするために透明になっている包装用積層体フィルムを提供することである。
【００１２】
本発明は、本発明の包装用積層体から生成された、飲料又は流動食によって充填された包装用容器、並びに本発明の積層された包装材料の製造方法も対象とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記に示した目的は、第１及び第２のガスバリア被覆されたポリマー担持層の間に積層された中間のポリマー層によって達成される。中間のポリマー層は、少なくとも第１及び第２の部分層を含み、前記第１の部分層は前記第２の部分層よりも高い剛性を有し、前記第２の部分層は、前記第１の部分層よりも高いエラストマー特性を有する。全体の包装構造は、優れた曲げ剛性を有し、アグレッシブな輸送条件においてその結合性を保つフィルムを得るために、その構造的なサンドイッチ構成（ｓａｎｄｗｉｃｈ  ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）及び弾性的な衝撃吸収材、並びに剛性促進材の利点を結びつける。
【００１４】
２つのポリマー担持層フィルムによってここに示される、サンドイッチパネルの面（ｆａｃｉｎｇ）は、中間層により互いに離隔されることによってＩ型鋼のフランジと同様に働き、曲げ荷重に耐え、構造の曲げ剛性を増加させる。しかし、Ｉ型鋼構造とは異なり、より低密度の芯部はさらに、フランジ又は面に連続的な支持を与える。
【００１５】
中間層の第２の部分層のエラストマー特性は、弾性的で可逆的な変形によって機械的応力を吸収することにより、周期的な負荷、すなわち輸送中に起こる可能性の高いような繰返し応力又は振動に曝される間のクラック形成に対する包装の耐性を増加させることが観測された。
【００１６】
中間層の第１の部分層の剛性は全体的に、サンドイッチ効果に加えて、包装用積層体の剛性に追加的な寄与を与えることも観測された。
【００１７】
さらに、比較として、中間層が、本発明の第１の部分層のポリマーなどの高い剛性のポリマーの単一の層によって構成される場合、機械的応力で応力亀裂が形成される危険が増加することが観測された。
【００１８】
しかし、比較の目的で、高いエラストマー特性の単一のポリマー層が中間層を構成する場合、高いエラストマー特性のポリマーは、過剰に溶融しシール領域から流出する、すなわちシーリングウインドウが狭まる傾向を有するので、シール中の積層体の安定性が損なわれる可能性が高いことが観測された。また、そのような中間層の要求される厚さは、望ましくない様式で積層体の費用を増加させる。
【００１９】
こうした問題に対処するために試験が行われ、その試験では中間層が高い剛性のポリマー及び高いエラストマー特性のポリマーのブレンド（比率２５／７５、４０／６０及び６０／４０）によって構成された。しかし、結果は、高い剛性のポリマーの単一の層によって構成された中間の層の場合におけるような応力亀裂の形成により、輸送試験シミュレーションで同様の破損頻度（５０から９０％）を示した。
【００２０】
したがって、上記に示された問題及び必要に対する解決策は、ＳｉＯＸのガスバリア層によって被覆された２つのポリマー担持層フィルムを少なくとも第１及び第２の部分層を含む中間の離隔させる層を備える構成に積層させることによって、優れたガスバリア特性を備える薄い包装用積層体を提供することであり、前記第１の部分層は、前記第２の部分層よりも高い剛性を有し、前記第２の部分層は、前記第１の部分層よりも高いエラストマー特性を有し、積層体はさらに、熱可塑性ポリマーの外側のヒートシール可能な層を有する。
【００２１】
最良の様式の実施形態では、中間層は、３つの部分層からなり、第３の部分層は、第１の部分層又は第２の部分層と同一であり、３つの部分層は、中間層に対称に配置され、すなわち２つの同一の部分層が中間層のいずれか一方の外側に接している。そのような対称の配置は、特にＳｉＯＸの亀裂、湾曲の危険を減少させ、優れたシールになるようにする。
【００２２】
中間層で高い剛性のポリマーよりも高いエラストマー特性のポリマーをより多く有することが好ましいことも判明したので、中間層の最良の様式の実施形態は、第３の部分層が第２の部分層と同一であり、それらが第１の部分層のいずれか一方の側に配置され、３つの層すべてが実質的に同じ厚さであることが好ましい。
【００２３】
１つの態様では、前記中間層の重量で少なくとも５０％、好ましくは少なくとも６０％が高いエラストマー特性の層によって構成される。
【００２４】
しかし、第３の部分層が第１の部分層と同一であり、第２の部分層が前記第１の部分層と前記第３の部分層の間に位置し、３つの層すべてが実質的に同じ厚さであるように配置されることが好ましい実施形態を想定することができる。
【００２５】
好ましくは、中間層の各部分層は、５〜３０μｍ、好ましくは１０〜２５μｍ、最も好ましくは１０〜２０μｍの厚さを有する。
【００２６】
好ましくは、ポリマー担持層は、ポリエステル、ポリアミド、又はポリプロピレン材料を含み、したがって、ある程度の固有の剛性を有するが、その他の比較的剛性のポリマーを本発明による担持層に使用することもできる。さらに好ましくは、それらは、配向されたフィルムであり、したがって配向されていないポリマーフィルムよりもより高い程度の結晶化度を有する。高いエラストマー特性を有する熱可塑性ポリマーを含むそのような中間のポリマー層の各側に積層された、２つの比較的剛性の担持層の構造的なサンドイッチ構成は、繰返しの機械応力の間の亀裂に対する優れた耐性、及びその厚さに関する驚くほど優れた曲げ剛性を有する積層体を提供する。さらに、２つのＰＥＣＶＤで堆積されたＳｉＯＸ層の配置が、単に１つのＳｉＯＸ層を含む積層体又はフィルムと比較して、２倍に増加されたガスバリアよりもはるかに優れたものになることを証明した。したがって、ガス、特に酸素ガスの侵入に対して「緩衝体」としても働く、離隔する中間層を有する構成が、驚くほど改善されたガスバリア特性をもたらし、それはこの特定の構成から生じる相乗効果を証明する。したがって、積層体は優れたガスバリア特性を有し、高速で連続的な包装プロセスにおいて経済的であり、かつ取扱いが容易でもある。
【００２７】
中間層全体の厚さは、包装用積層体の全体の厚さの３０から５５％、好ましくは３５から５０％である。少なくとも第１及び第２の部分層からなる中間層は、積層体の最も厚い独立の層である。
【００２８】
好ましくは、担持層の厚さは、全体の包装用積層体の約５から約２０％、より好ましくは約５から約１６％をなす。担持層は、その単なる厚さにだけでなく、比較的厚い離隔する中間層との相互作用によっても包装用積層体の全体の曲げ剛性に寄与する。
【００２９】
好ましくは、配向されたポリマーの担持層は、鋳造若しくは同時押出しキャストフィルム（ｃｏｅｘｔｒｕｓｉｏｎ  ｃａｓｔ  ｆｉｌｍ）などの、ポリエステル、ポリアミド（ＰＡ）、若しくはポリプロピレン（ＰＰ）の予め製造されたフィルム、又はより好ましくは、一軸配向若しくは二軸配向のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）のポリマーフィルム、又はそのようなポリマーの基材表面層を含む多層フィルム、又は少なくとも１つのそのような一軸配向、若しくは二軸配向層を含む多層フィルムである。
【００３０】
予め製造された配向されたポリマーフィルムを担持層として使用することにより、押出し又は同時押出し積層され、厚さもより少ない積層体の他の層に比べてある程度固有の曲げ剛性を有するようになる。
【００３１】
第１の部分層用の高い剛性のポリマーは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）からなる群から適切に選択される。
【００３２】
第２の部分層用の高いエラストマー特性を有する熱可塑性ポリマーは、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、極低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、エチレンベースのコポリマー又はターポリマー、及びポリオレフィンベースのエラストマー又はプラストマからなる群から適切に選択される。より好ましくは、第２の部分層のポリマーは、ポリエチレンコポリマーであり、又はＶＬＤＰＥ若しくはＵＬＤＰＥである。特に良好に機能する衝撃吸収ポリマーの例は、ダウ社の「Ａｔｔａｎｅ（登録商標）」ＶＬＤＰＥである。その他の例は、ＥＸＸＯＮ社の「Ｅｘｘｃｏ０１２」、及びＰｏｌｉｍｅｒｉ社の「Ｃｌｅａｒｆｌｅｘ  ＣＬＢＯ」である。
【００３３】
したがって、好ましくは、第２の部分層のポリマーは、高いエラストマー特性を有する熱可塑性ポリマーであり、そのポリマーはシール領域、たとえばウェッジ様のパウチの横断方向の上部シールに沿って破断及び漏洩を生じることなく、衝撃のエネルギーを吸収し、減衰させるのに十分な包装積層体の可撓性をパウチ若しくは壁に対して付与し、担持層のポリマーは、配向されたポリプロピレン、又は好ましくは配向されたポリエステル若しくはポリアミドである。
【００３４】
本発明の最も好ましい実施形態によれば、ＳｉＯＸのガスバリア層は、積層体においてそれらが中間のポリマー層を間に置いて互いに対面するような位置にされる。このようにして、最適のガスバリア層を得ることができ、ＳｉＯＸ層が最良の様式で保護される。しかし、ＳｉＯＸ層の一方又は両方が、積層体構造で外側に面している実施形態も想定できる。
【００３５】
ＳｉＯＸ層は、ＰＥＣＶＤ技術によって堆積されることが好ましい。この場合、約５０から約５００オングストローム（Å）、好ましくは約８０から約３００（Å）の厚さで、ｘ＝１．７から２．０である。ＳｉＯＸなどの無機質層をポリマーフィルムの上に堆積させる、別の方法もあるが、それは通常、より厚く、可撓性のより乏しいＳｉＯＸ層になる。これは、ＳｉＯＸ層での亀裂の形成によるものであり、全体的に酸素遮断性に関してより質の低い積層体になる。したがって、本発明によってＳｉＯＸのガスバリア層が、ヘキサジメチルシロクサン（ｈｅｘａｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ）（ＨＤＭＳＯ）などの有機ケイ素化合物のプラズマからのＳｉＯＸのプラズマ促進化学蒸着、ＰＥＣＶＤ、の連続的な方法によって付着されることが好ましい。
【００３６】
好ましくは、キャリアポリマー層の厚さは、約７から約３０ミクロン（μｍ）、より好ましくは約８から約２０、最も好ましくは約８から約１５μｍであり、好ましい実施形態によれば、２つのキャリアポリマーフィルムは、ほぼ同じ又は全く同じ厚さを有する。ＰＥＣＶＤプロセスは、上記の厚さの担持層の場合に最適に行われることが知られ、それは経済的な見地からも好ましいものである。ある種の所望される特性に対して、異なる厚さ又は曲げ剛性の担持層が使用可能であることができるが、充填及び包装作業において対称的で信頼性のある挙動になるように、ほぼ同じ又は全く同じ厚さを有する担持層、すなわちサンドイッチ構成の外層を使用するのが最良である。
【００３７】
好ましくは、中間層の全体の厚さは、約３０から約９０μｍ、より好ましくは約３５から約６５μｍ、最も好ましくは約４０から約６５μｍであり、好ましくは、一方で包装用積層体の全体の厚さは、約１００から約１８０μｍ、最も好ましくは約１００から約１５０μｍである。
【００３８】
最適の衝撃吸収効果が得られるように、第２の部分層がたとえばＶＬＤＰＥ又はＵＬＤＰＥなどのポリマーを含む場合、中間層の厚さは約４０から約６５μｍである必要がある。第２の部分層のその他の任意のポリマーに関しては、特に包装用積層体の全体の厚さが約１５０の上から約１８０μｍであることが望まれる場合、９０μｍまでなどのより厚い中間層を使用することが実現可能である。
【００３９】
したがって、好ましくは、中間層（１５）の厚さは、３５から６５μｍであり、ポリマー担持層（１１、１２）の厚さは、８から１５μｍであり、ヒートシール可能なオレフィンポリマー（１６、１７）の外層の厚さはそれぞれ、１０から２５μｍ及び１８から３０μｍであり、包装用積層体の全体の厚さは、１００から１５０μｍである。
【００４０】
より好ましくは、中間層（１５）の厚さは、４０から６５μｍであり、ポリマー担持層（１１、１２）の厚さは、１２から１５μｍであり、ヒートシール可能なオレフィンポリマー（１６、１７）の外層の厚さはそれぞれ、１０から２５μｍ及び１８から３０μｍであり、包装用積層体の全体の厚さは、１００から１５０μｍである。
【００４１】
別の好ましい実施形態によれば、中間層（１５）の厚さは、４０から６５μｍであり、ポリマー担持層（１１、１２）の厚さは、８から１２μｍであり、ヒートシール可能なオレフィンポリマー（１６、１７）の外層の厚さはそれぞれ、１０から２５μｍ及び１８から３０μｍであり、包装用積層体の全体の厚さは、１００から１５０μｍである。
【００４２】
好ましくは、最適の曲げ剛性及び弾性を得るために、全体の厚さが１００から１５０μｍである場合に中間層と担持層の厚さの間の比率は、２から８．５であり、中間層の厚さに対する包装用積層体の全体の厚さの比率は、１．５から５であり、又は全体の厚さが１５０から１８０μｍである場合に中間層と担持層の厚さの間の比率は、４から１０であり、中間層の厚さに対する包装用積層体の全体の厚さの比率は、１．７から３である。
【００４３】
さらに好ましい重要な利点は、充填された内容物が見えるようにする少なくとも一部分が透明になっている包装を提供するために、このような包装用積層体を透明にすることができる点である。
【００４４】
本発明の別の態様によれば、本発明の包装用積層体から生成された、飲料又は流動食で充填された包装容器、好ましくは無菌の包装容器が提供される。
【００４５】
本発明による包装容器は、パウチ若しくは縦置き型パウチ、又は同様のものであり、質の高い包装用積層体により、取扱い及び配送に耐え、かつ長期間の保存の間の湿気及び酸素ガスに耐性があり、それによって質の高いシール及び優れたガスバリア特性をもたらす。本発明による包装用積層体から生成される包装容器のさらに重要な利点は、それらが電子レンジでの調理若しくは解凍、並びにレトルト処理（ｒｅｔｏｒｔｉｎｇ）に耐えることである。
【００４６】
本発明の別の態様によれば、本発明の積層された包装材料を製造するための方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
本発明のさらなる利点及び好ましい特徴は、添付の図を参照するとともに以下の詳細な説明から明白になるであろう。
【００４８】
したがって、図１ａは、たとえばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、ＯＰＥＴ、又はＢＯＰＥＴ）などの好ましく配向されたポリエステルのフィルムである第１及び第２の担持層１１、１２を備え、又はプラズマ促進化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）によってＳｉＯＸの薄いガスバリア層１３、１４がその上に被覆された、好ましく配向されたポリアミド（ＰＡ）のフィルムを備える、包装用積層体１０を示す。２つのＳｉＯＸ層が、積層の内側に向かって好ましく方向付けられ、したがって互いに対面している。ガスバリア層によって被覆された２つの担持層の間に、たとえば高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）又はポリプロピレン（ＰＰ）などの高い剛性を有する、好ましくはポリオレフィンベースの熱可塑性ポリマーの第１の部分層１５ａ、及びたとえば超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、極低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、ポリエチレンベースのコポリマー又はターポリマー、ポリオレフィンベースのエラストマー又はプラストマなどの高エラストマー特性を有する、たとえばポリエチレンベースの熱可塑性ポリマーの第２の部分層１５ｂを備える中間層１５が積層される。中間層１５は、包装用積層体の周囲のどの層よりも厚く、配向されたポリマーの２つの担持層フィルムの間でそれ自体離隔させる要素をもたらす。２つの部分層１５ａ、１５ｂは、実質的に同じ厚さのものであり、別の実施形態では、互いに位置を入れ替えることができる。
【００４９】
図１ｂは、好ましい包装用積層体１０’を示し、その積層体では中間層１５が、前記第１の部分層１５ａ、第２の部分層１５ｂに加えて、前記第２の部分層１５ｂと同等の第３の部分層１５ｃを含む。第１の部分層１５ａは、第２の部分層１５ｂ、及び第３の部分層１５ｃの中間に配置されている。
【００５０】
図１ｃは、包装用積層体１０”の別の実施形態を示し、そこでは中間層１５が、前記第１の部分層１５ａ、第２の部分層１５ｂに加えて、前記第１の部分層１５ａと同等の第３の部分層１５ｄを含む。第２の部分層１５ｂは、第１の部分層１５ａ、及び第３の部分層１５ｃの中間に配置されている。
【００５１】
図１ａ、１ｂ、１ｃに示されたすべての実施形態では、好ましい、配向されたポリマーフィルムは、それが配向され、したがって配向されていないポリマーフィルムよりも比較的高度の結晶化度を有する可能性がある点で、ある程度の固有の剛性を有する。より厚い中間ポリマー層の各側面に積層された２つの比較的剛性の担持層のサンドイッチ構成が、その厚さに関して驚くほど優れた曲げ剛性を有する層をもたらす。さらに、２つのＰＥＣＶＤで堆積されたＳｉＯＸ層の配置が、単に１つのＳｉＯＸ層を含む積層体又はフィルムと比較して、２倍に増加されたガスバリアよりもはるかに優れたものになることを証明した。したがって、中間層の配置がガス、特に酸素ガスの侵入に対して「緩衝体」としても働き、驚くほど向上したガスバリア特性をもたらし、それはこの特定の配置から生じる相乗効果を示す。１つの例として、ＳｉＯＸ被覆のＢＯＰＥＴの２つのフィルムが、それぞれ２３℃で約４ｃｃ／ｍ２＊２４ｈのＯＴＲ値を有し、５０％のＲＨが薄いポリオレフィンベースの層によって互いに積層される場合、全体の構造のＯＴＲ値が２３℃で約２ｃｃ／ｍ２＊２４ｈ及び５０％ＲＨになる。同じフィルムが約５５ｇ／ｍ２の厚さのポリオレフィンベースの少なくとも１つの中間ポリマー層と共に積層される場合、ＯＴＲ値が２３℃で約０．２ｃｃ／ｍ２＊２４ｈ及び５０％ＲＨに向上する。同様にして、ＳｉＯＸ被覆のＢＯＰＥＴの２つのフィルムが、それぞれ２３℃で約１．６ｃｃ／ｍ２＊２４ｈのＯＴＲ値を有し、５０％のＲＨが薄いポリオレフィンベースの層によって互いに積層される場合、全体の構造のＯＴＲ値が２３℃で約０．８ｃｃ／ｍ２＊２４ｈ及び５０％ＲＨになる。同じフィルムが、約５５ｇ／ｍ２の厚さの少なくとも１つのポリオレフィンベースの中間ポリオレフィンべース層と共に積層される場合、ＯＴＲ値が２３℃で約０．１６ｃｃ／ｍ２＊２４ｈ及び５０％ＲＨに向上する。したがって、「緩衝体効果」によるガスバリアの改善は、互いに直接積層された、ちょうど２倍になったガスバリアフィルムを使用することによる改善の少なくとも４から５倍である。
【００５２】
包装用積層体から生成される包装容器の外壁を構成する担持層１１の外側には、ヒートシール可能なオレフィンポリマー、好ましくは低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）又は直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）の少なくとも１つの層１６が付着され、その層は、メタロセン触媒系ＬＬＤＰＥ（ｍｅｔａｌｌｏｃｅｎｅ−ｃａｔａｌｙｓｅｄ  ＬＬＤＰＥ’ｓ）（ｍ−ＬＬＤＰＥ）すなわちシングルサイト触媒によって触媒されたＬＬＤＰＥポリマーと呼ばれるものも含む。外側の包装壁層用の別のポリマーのその他の例は、中高密度ポリエチレン（ｍｅｄｉｕｍ  ｈｉｇｈ  ｄｅｎｓｉｔｙ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）（ＭＤＰＥ）又はポリプロピレン（ＰＰ）であることができる。
【００５３】
包装用積層体から生成される包装容器の内壁を構成する担持層１２の外側には、ヒートシール可能なオレフィンポリマー、好ましくはＬＤＰＥの層、より好ましくはＬＬＤＰＥの層、最も好ましくはＬＤＰＥの第１の部分層１７ａ及びＬＬＤＰＥの第２の最も外側の部分層１７ｂの少なくとも１つの層１７が付着される。
【００５４】
外層１６、１７は、費用効率に関する最適なヒートシール特性（ｈｅａｔ  ｓｅａｌａｂｉｌｉｔｙ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）を得るためそれぞれ約１０から約３０μｍの量で付着される。
【００５５】
包装用積層体の様々な層の間を良好に接着するために、当分野で知られた接着性ポリマー、連結層、及びプライマの結合剤層を使用することが好ましい。このような結合剤層及びプライマは、様々な層でのポリマーの特定の選択に適合され、たとえばＬＤＰＥ及び変性ＬＤＰＥなどのポリオレフィン及び変性ポリオレフィン、好ましくはポリエチレンベースのポリマーから選択できる。
【００５６】
結合剤層のこのような例は、たとえば、エチレン（メタクリル）アクリル酸コポリマー（Ｅ（Ｍ）ＡＡ）、エチレングリシジル（メタクリレート）アクリレートコポリマー（ＥＧ（Ｍ）Ａ）、又はＭＡＨグラフトされた（ＭＡＨ−ｇｒａｆｔｅｄ）ポリエチレン（ＭＡＨ−ｇ−ＰＥ）のアクリルモノマー又は無水マレイン酸（ＭＡＨ）モノマーなどのカルボキシ基又はグリシジル官能基を含むモノマーによってクラフトされた、ポリエチレンのＬＤＰＥホモ又はコポリマー或いはグラフトコポリマーである。
【００５７】
好ましくは、ＳｉＯＸ層１３、１４と中間のポリオレフィン層１５との間の結合剤層１８、１９での最適な接着を得るために、本明細書に参照によって援用される米国特許第５７３１０９２号に記載されるような不飽和有機オキシシラン化合物によって変性されたポリエチレンベースのポリマーグラフトが使用される。第１欄の３９行目から第３欄の２１行目、並びに実施例１及び２を特に参照されたい。
【００５８】
最も好ましくは、不飽和有機オキシシラン化合物によって変性されたポリエチレンベースのポリマーグラフトは、好ましくは低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）などのグラフトされていないポリエチレンと共に混合される。驚くべきことに、グラフトされたポリオレフィンがグラフトされていないポリオレフィンと混合された場合、結合剤のグラフトされた箇所と酸化ケイ素との間の接着点の数を非常に増加させることが可能である、すなわち結合体のポリマーのグラフトされた箇所がより少ないにも関わらず接着点の数が増加することが判明した。
【００５９】
この最も好ましい実施形態は、接着度に影響を与えるのは、グラフトされた箇所の数だけではなく、酸化ケイ素と物理的に接触するようになるその能力でもあるという見識に基づいたものである。米国特許第５７３１０９２号従ってポリオレフィンをグラフトすることは、ポリオレフィンの架橋を生じ、それによってポリオレフィンが、グラフトされていないポリオレフィンよりも可撓性が乏しくなることが判明した。グラフトされたポリオレフィンの可撓性が損なわれることにより、グラフトされたポリオレフィンからなる結合層と酸化ケイ素との間の接触点の数は、同じタイプのグラフトされていないポリオレフィンのみからなる結合層に関してよりも少なくなる。しかし、グラフトされていないポリオレフィンのみからなる結合層では、複数の接着点の個々の接着点における接着は、グラフトされたポリオレフィンのみからなる結合層の個々の接着点における程良好にはならない。
【００６０】
好ましい実施形態は、さらに、グラフトされたポリオレフィン及びグラフトされていないポリオレフィンの混合物である結合剤を提供することによって、グラフトされた、及びグラフトされていないポリオレフィン結合剤のこれらの矛盾した側面に関連する問題を解決する。ここに、グラフトされていないポリオレフィンの存在により得られる向上した可撓性が接着点の数の増加をもたらし、グラフトされたポリオレフィンがこれらの点に改善された接着をもたらし、結局のところ、それ自体がグラフトされたポリオレフィンの結合体及びそれ自体がグラフトされていないポリオレフィンの結合剤の接着の特性よりも優れた接着の特性が得られる。
【００６１】
中間層とＳｉＯＸ層の間に結合剤層が使用される場合は常に、中間層の全体の厚さとして言及される厚さは、このような結合層の厚さも含む。
【００６２】
上記に論じたポリマーはいずれも、外側のヒートシール可能なポリオレフィン層１６、１７とポリマーの担持層１１、１２との間の任意の結合剤層２０、２１に使用することも可能である。
【００６３】
図２は、本発明による包装用積層体１０、１０’又は１０”から生成される包装容器２０の好ましい例を示す。この包装容器は、飲むためのストローなどによる直接の使用のための小さな飲料用包装に特に適している。一般に、このような包装は、約３３０ｍｌ以下、好ましくは約１００から約２５０ｍｌ、たとえば約１２５ｍｌ、２００ｍｌ、又は約２５０ｍｌの容積を有する。これは、任意の形状のパウチであることができるが、食料品店の棚又はテーブルなどに置かれたとき取扱いが容易で寸法安定性があるように、ウェッジ２１として形成されることが好ましい。そのような「ウェッジ形状」を得るために、包装の底に対して折り曲げられ、シールされる三角形のコーナーフラップ２３の下に底の横断するヒートシール２４が隠されるように、包装の底部２２が折り曲げ形成される。包装容器２０は、透明であることが好ましい。
【００６４】
図３ａは、本発明による包装用積層体１０’、１０”を生成するための方法の好ましい実施形態３０ａを示す。
【００６５】
ＳｉＯＸガスバリア層３３３によって被覆されたポリマー担持層３３２の第１のウェブ３３１、及びＳｉＯＸガスバリア層３３６によって被覆されたポリマー担持層３３５の第２のウェブ３３４が、押出しステーション３３７に向かって送られ、２つのＳｉＯＸ層３３３及び３３６が好ましくは互いに対面し、それらの間の中間の３部分のポリマー層３３８を共に押し出し、押出しステーション３３７の後にローラニップを通過するとき２つのウェブ３３１、３３４及び中間層３３８を共に押圧することによって、互いに積層される。中間のポリマー層３３８は、２つのウェブ３３１及び３３４上のＳｉＯＸ層への接合を向上させるために結合剤ポリマー３３９の隣接する層と共に同時押出しすることもできる。それによって生成される積層されたウェブ３４０は、押出しステーション３４１に送られ、そこでヒートシール可能なポリオレフィン３４２の外層がポリマー担持層３３５の外側の上に押し出される。このようにして生成されるウェブ３４３はさらに、押出しステーション３４４に送られ、そこでヒートシール可能なポリオレフィン３４５がポリマー担持層３３２の外側の上に押し出される。次いで、それによって生成される包装積層体３４６は、図示されないリール上に巻き上げられ、格納される。
【００６６】
図３ｂは、本発明による包装用積層体１０’、１０”を生成する方法の別の好ましい実施形態３０ｂを示す。
【００６７】
ＳｉＯＸガスバリア層３３３によって被覆されたポリマー担持層３３２の第１のウェブ３３１、及びＳｉＯＸガスバリア層３３６によって被覆されたポリマー担持層３３５の第２のウェブ３３４が、押出しステーション３３７に向かって送られ、２つのＳｉＯＸ層３３３及び３３６が好ましくは互いに対面し、それらの間の中間の３部分のポリマー層３３８を共に押し出し、押出しステーション３３７の後にローラニップを通過するとき２つのウェブ３３１、３３４及び中間層３３８を共に押圧することによって、互いに積層される。中間のポリマー層３３８は、２つのウェブ３３１及び３３４上のＳｉＯＸ層への接合を向上させるために結合剤ポリマー３３９の隣接する層と共に同時押出しすることもできる。それによって生成される積層されたウェブ３４０は、高温のローラニップ３４１’に送られ、そこで高温のローラニップ３４１’において熱及び圧力を加えることによって、ヒートシール可能なポリオレフィン３４２’の少なくとも１つの層からなる予め製造されたフィルムの外層が、ポリマーキャリア層３３５の外側に積層される。このようにして生成されるウェブ３４３’はさらに、高温のローラニップ３４４’に送られ、そこでヒートシール可能なポリオレフィン３４５’の外層は、高温のローラニップ３４４’において熱及び圧力を加えることによって、ポリマー担持層３３２の外側に積層される。
【００６８】
次いで、それによって生成される包装用積層体３４６’は、図示されないリール上に巻き上げられ、格納される。
【００６９】
図３ｃは、本発明による包装用積層体１０’、１０”を生成する方法のさらに好ましい実施形態３０ｃを示す。
【００７０】
ＳｉＯＸガスバリア層３３３によって被覆されたポリマー担持層３３２の第１のウェブ３３１及びＳｉＯＸガスバリア層３３６によって被覆されたポリマー担持層３３５の第２のウェブ３３４が高温のローラニップ３３７’に向かって送られ、予め製造され、共に押出された中間の３つの部分のポリマー層３３８’のウェブとして同時に好ましくは互いに対面する、２つのＳｉＯＸ層３３３、及び３３６が、２つのウェブ３３１、３３４の間をニップ３３７’に向かって送られる。３つのウェブは、高温のローラニップ３３７’を通過するとき熱及び圧力を加えることによって互いに積層される。中間のポリマー層３３８’は、ウェブ３３１、３３４上のＳｉＯＸ層への接合を向上させるための結合剤ポリマー３３９の外層を有する予め製造されたフィルムであることができる。それによって生成される積層されたウェブ３４０’は、高温のローラニップ３４１’に送られ、そこでヒートシール可能なポリオレフィン３４２’の少なくとも１つの層からなる予め製造されたフィルムの外層が、高温のローラニップ３４１’において熱及び圧力を加えることによってポリマー担持層３３５の外側に積層される。このようにして生成されるウェブ３４３”はさらに、高温のローラニップ３４４’に送られ、そこでヒートシール可能なポリオレフィン３４５’の少なくとも１つの層からなる予め製造されたフィルムの外層が、高温のローラニップ３４４’において熱及び圧力を加えることによってポリマー担持層３３２の外側に積層される。
【００７１】
次いで、それによって生成される包装用積層体３４６”は、図示されないリール上に巻き上げられ、格納される。
【００７２】
上記の方法３０ａでは、押出しステーション３４１及び３４４は、別の好ましい実施形態に従って逆順で通過できる。
【００７３】
上記の方法３０ｂ及び３０ｃのそれぞれにおいて、外側のヒートシール可能なポリオレフィンフィルムの積層は逆順で、すなわち先ず予め製造されたフィルム３４５’を高温のローラニップ３４４’においてポリマー担持層３３２の外側に積層させることによって実行可能であり、そうしてウェブ３４７が生成される。ウェブ３４７はさらに、高温のローラニップ３４１’に送られ、次いで、そのローラニップにおいて外側のヒートシール可能な予め製造されたフィルム３４２’がポリマー担持層３３５の外側に積層され、そうして、包装用積層体３４６’又は３４６”が生成される。
【００７４】
高温ニップ（ｈｏｔ−ｎｉｐ）の積層及び押出しの積層のその他の組み合わせは、個々の図面によっては表されていないが、本発明の概念の中で想定可能である。たとえば、中間の３つの部分のポリマー層３３８’が図３ｃに示されるように高温ニップで積層される予め製造されたフィルムである方法は、図３ａと関連して説明されるような外側のヒートシール可能な層３４２及び３４５の一方又は両方の押出し積層と結び付けられることができる。
【００７５】
方法３０ａ、３０ｂ、３０ｃのその他の好ましい実施形態によれば、ＳｉＯＸガスバリア層３３３、３３６の表面は、中間のポリマー層３３８、３３８’又は結合剤層３３９、３３９’への接着の向上をもたらすために、コロナ処理などの表面酸化処理によって処理される。
【００７６】
本発明の包装用積層体を製造する方法の別の実施形態によれば、様々な予め製造されたウェブ３３１、３３４、３３８’、３４２’、及び３４５’がプライマ積層によって、すなわちプライマ又はアンカー剤をウェブの一方に被覆し、乾燥させ、次いでローラニップによって積層することによる積層によって互いに積層される。包装用積層体１０、１０’、１０”は、包装容器をより人目を引き、消費者に情報を与え、光に対してその内容物を保護するものにするために、印刷された装飾層を備え、その印刷された装飾は、ＳｉＯＸ層３３３又は３３６の上に塗布することができ、包装用積層体から形成された包装の外側に向けることができる。或いは、それは担持層３３２の反対の側面上、又はヒートシール可能なポリオレフィン３４２、３４５、３４２’、３４５’の外層の上に塗布することができる。後者の場合では、印刷された外側は好ましくは薄い、透明な保護ポリマー層によって覆われるべきである。
【００７７】
図４は、４つの異なるポリマー又はポリマーブレンドに関する歪み−応力グラフを示し、それによってポリマー／ポリマーブレンド（ｐｏｌｙｍｅｒ  ｂｌｅｎｄ）のエラストマー特性の比較基準を与える。
【００７８】
曲線１は１００％ＨＤＰＥを表し、曲線２は６０％ＶＬＤＰＥ及び４０％ＨＤＰＥのブレンドを表し、曲線３は、７５％ＶＬＤＰＥ及び２５％ＨＤＰＥのブレンドを表し、最後に曲線４は、１００％のＶＬＤＰＥを表す。容易に理解されるように、ＶＬＤＰＥの含有率が上昇すると共にエラストマー特性が増加し、純粋なＶＬＤＰＥは、最高のエラストマー特性を有する。
【実施例】
【００７９】
比較によるシミュレーションの（ただし、通常の実際の輸送条件よりも厳しい）輸送試験が、すべての試験において、まったく同じ最も外側のシール層、同じ厚さ及びタイプの２つのＳｉＯＸ被覆の担持層、並びに同じ全体の厚さを有する中間の層を有する、本発明による積層構造から作製される包装に実行された。包装はすべて同じ様式で生産された。試験された包装の間の唯一の違いは、積層構造の中間の層の内部組成であった。各タイプの２０包装がシミュレーションの輸送試験をされ、すなわち３０分間、振動するテーブル上に置かれ、繰返しの振動を受けた。その結果を表１で参照されたい。参考例は、それぞれＶＬＤＰＥだけで４５ｇ／ｍ２の中間層を有する積層体、及びＨＤＰＥだけで４５ｇ／ｍ２の中間層を有する積層体である。
【表１】
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ＨＤＰＥのみの中間層を有する包装の間で漏洩が頻繁に起こり、一方、実際に中間層としてＶＬＤＰＥのみを有する包装からは漏洩が全くなかった。しかし、中間層としてＶＬＤＰＥのみを有する包装は、望ましくない低い剛性を示した。本発明による、すべて同じ厚さの３つの部分層を有する積層体は、より優れた剛性値を有し、最も多くＶＬＤＰＥを含む１つ、すなわちＶＬＤＰＥ／ＨＤＰＥ／ＶＬＤＰＥ、及び同じ厚さのすべての３つの部分層は、最低の破損率でもあった。
【００８０】
結論として、添付図を具体的に参照して上記に説明してきた本発明は、例示によって排他的に説明され、示されたこれらの実施形態に限定されず、当分野の技術者に明白である変更及び修正が、添付の特許請求の範囲に開示された本発明の概念から逸脱せずに可能であることを確認すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１ａ】本発明による積層された包装材料の第１の実施形態の断面図である。
【図１ｂ】本発明による積層された包装材料の第２の最良の様式の実施形態の断面図である。
【図１ｃ】本発明による積層された包装材料の第３の実施形態の断面図である。
【図２】本発明による包装用積層体から生成される包装容器の好ましい例を示す図である。
【図３ａ】包装用積層体の製造方法の別の好ましい実施形態を示す図である。
【図３ｂ】包装用積層体の製造方法の別の好ましい実施形態を示す図である。
【図３ｃ】包装用積層体の製造方法の別の好ましい実施形態を示す図である。
【図４】４つの異なるポリマー又はポリマーブレンドに関する歪み−応力グラフである。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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