(57)【要約】  本発明は、包装の開封性に対する包装の完全性のバランスを取るためのバルク層とバリア層部分とポリマー層との構造を含む、ラミネートされた液状食品包装材料に関する。本発明は、更に、ラミネートされた包装材料を製造するための方法、及びラミネートされた包装材料を含む、液状食品包装のための包装容器に関する。
2020521656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体カートン包装用ラミネートであって、以下のラミネートされた層部分：
ａ．熱可塑性ポリマーの液密なヒートシール性最外層であり、最外とは、包装用ラミネートから作製された包装容器の外側に向いていることを意味する、最外層（２１）、
ｂ．カートン又は板紙のバルク層であり、バルク層の外側に液密なヒートシール性最外層が施された、バルク層（１１）、
ｃ．バリア層部分（１２）、
ｄ．バルク層の反対側の内側をバリア層部分に接合する、ラミネーション層部分（１３）、
ｅ．バリア層部分の反対側の内側に施された、液密なヒートシール性ポリマーの最内層部分（１７）、
ｆ．任意選択により、最内層部分をバリア層部分に接合する、４〜９μｍの厚さを有する接着性ポリマーの層（２０）、
を有し、
最内層部分が、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の中間層（１９）と、メタロセン又はメタロセン型触媒で生成された直鎖低密度ポリエチレン（ｍＬＬＤＰＥ）の最内層（１８）とを有し、最内層が、包装用ラミネートから作製された包装容器の内面を構成し、最内層部分と接着層とが、内側ポリマー層（１３ａ）を構成し、
ラミネーション層部分が、ｍＬＬＤＰＥの中心層（１４）と、中心層の両側にあるＬＤＰＥの支持層とを有し、ＬＤＰＥの支持層が、中心層のそれぞれの側で中心層をバルク層及びバリア層部分に接合し、
中心層の厚さが、４〜１５μｍであり、ラミネーション層部分の総厚の４０％以下を構成し、ラミネーション層部分の総厚が、５０μｍ未満であり、
ｍＬＬＤＰＥの最内層の厚さが、６〜２０μｍであり、内側ポリマー層の総厚の５０％以下を構成し、内側層の総厚が、最大５０μｍであり、
最内層のｍＬＬＤＰＥが、９５〜１０５℃の少なくとも１つの融点を有し、
中間層のＬＤＰＥが、１０５〜１１５℃の融点を有する、
液体カートン包装用ラミネート。
【請求項２】
ｍＬＬＤＰＥポリマーが、１９０℃、２．１６ｋｇで１０〜２５、例えば、１５〜２５ｇ／１０分のメルトフローインデックス（ＩＳＯ１１３３）を有し、一方、ＬＤＰＥポリマーが、１９０℃、２．１６ｋｇで４〜１２ｇ／１０分のメルトフローインデックス（ＩＳＯ１１３３）を有する、請求項１に記載の液体カートン包装用ラミネート。
【請求項３】
最内層（１８）のｍＬＬＤＰＥが、ラミネート層部分の中心層（１４）に使用されるものと同じである、請求項１又は２に記載の液体カートン包装用ラミネート。
【請求項４】
内側層部分の中間層のＬＤＰＥポリマーが、ラミネート層部分の支持層に使用されるものと同じである、請求項１から３のいずれか一項に記載の液体カートン包装用ラミネート。
【請求項５】
内側層部分の中間層のＬＤＰＥポリマーが、外側層に使用されるものと同じである、請求項１から４のいずれか一項に記載の液体カートン包装用ラミネート。
【請求項６】
バリア層部分（１２）がアルミニウム箔である、請求項１から５のいずれか一項に記載の液体カートン包装用ラミネート。
【請求項７】
接着性ポリマー（２０）が、１９０℃、２．１６ｋｇで４〜１２ｇ／１０分のメルトフローインデックス（ＩＳＯ１１３３）を有し、３〜１０質量％のカルボン酸官能基含有量を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の液体カートン包装用ラミネート。
【請求項８】
内側ポリマー層（１３ａ）の総厚の、ラミネート層部分（１３）の厚さに対する厚さ比が、１より大きい、請求項１から７のいずれか一項に記載の液体カートン包装用ラミネート。
【請求項９】
バルク層（１１）が、５０〜４５０ｇ／ｍ２の表面質量を有する板紙である、請求項１から８のいずれか一項に記載の液体カートン包装用ラミネート。
【請求項１０】
ラミネート層部分の中心層が、４〜８μｍの厚さを有し、全ラミネート層部分の厚さの４０％以下を構成し、全ラミネート層部分が２５μｍ以下の総厚を有し、最内層の厚さが６〜１５μｍであり、内側ポリマー層の総厚の５０％以下を構成し、内側ポリマー層の総厚が４０μｍ以下である、請求項１から９のいずれか一項に記載の液体カートン包装用ラミネート。
【請求項１１】
内側ポリマー層の総厚の、ラミネート層部分の厚さに対する厚さ比が、１．３より大きく、例えば１．５より大きく、例えば１．８より大きく、例えば２．０より大きい、請求項１０に記載の液体カートン包装用ラミネート。
【請求項１２】
バルク層（１１）が、１００〜４００ｇ／ｍ２、例えば１００〜３５０ｇ／ｍ２、例えば１００〜２５０ｇ／ｍ２の表面質量を有する板紙である、請求項１０又は１１に記載の液体カートン包装用ラミネート。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の液体カートン包装用ラミネートを製造するための方法であって、
ｍＬＬＤＰＥの中心層を少なくとも１層のＬＤＰＥの支持層と一緒に、バルク層のウェブとバリア層のウェブとの間に溶融共押出し、ローラーニップ内で溶融ポリマーを一緒にプレスしながら固化させることによって、バルク層のウェブをバリア層部分のウェブに押出ラミネートする工程、
ｍＬＬＤＰＥの最内層を少なくともＬＤＰＥの中間層と一緒に、バリア層部分を含むウェブ表面上に溶融共押出コーティングする更なる工程
を含む、方法。
【請求項１４】
ラミネート層部分の全てのポリマー層が、一回の溶融押出操作で一緒に共押出される、請求項１３に記載の液体カートン包装用ラミネートを製造するための方法。
【請求項１５】
全ての内側ポリマー層、すなわち、バリア層部分の内側にあるポリマー層が、一回の溶融押出操作で一緒に共押出される、請求項１３又は１４に記載の液体カートン包装用ラミネートを製造するための方法。
【請求項１６】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の液体カートン包装用ラミネートから製造される、包装容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歪みでの亀裂に敏感なバリア層又はバリアコーティングを有する、液体を包装するラミネートされた包装材料、及びラミネートされた包装材料を製造するための方法に関する。
【０００２】
更に、本発明は、ラミネートされた包装材料を含む、又はラミネートされた包装材料から作製された包装容器に関する。
【背景技術】
【０００３】
液状食品用の一回使用して使い捨てるタイプの包装容器は、板紙又はカートンをベースにする包装用ラミネートから製造されることが多い。よく見られるそのような包装容器の一つは、Ｔｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ  Ａｓｅｐｔｉｃ（登録商標）という商品名で市販されており、長期常温貯蔵用に販売される液状食品、例えば、牛乳、フルーツジュース等の無菌包装に主に用いられている。この公知の包装容器における包装材料は、典型的には、紙又は板紙のバルク層と、外側の熱可塑性物質の液密層とを含むラミネートである。例えば、無菌包装、及び牛乳又はフルーツジュースの包装を目的として、包装容器を気密に、特に酸素気密にするために、これらの包装容器におけるラミネートは、通常、少なくとも１つの追加層、最も一般的にはアルミニウム箔を含む。
【０００４】
ラミネートの内側、すなわち、ラミネートから生成された容器の、充填された食品内容物に面することが意図される側には、アルミニウム箔上に施された最内層があり、この最内部の内側層は、接着性ポリマー及び／又はポリオレフィン等のヒートシール性熱可塑性ポリマーを含む１つ又は幾つかの部分層からなり得る。バルク層の外側にも、ヒートシール性最外層がある。
【０００５】
包装容器は、一般に、包装材料のウェブ又は既製のブランクから包装の形成、充填、及び封緘を行うタイプの近代的な高速包装機械によって生成される。よって、包装容器は、最内及び最外部のヒートシール性熱可塑性ポリマー層を一緒に融着することによりウェブの縦方向の両端を重なり合う接合部で互いに一体化させることによって、ラミネートされた包装材料のウェブを筒状物に再形成することによって生成することができる。筒状物には意図される液状食料製品が充填され、その後、筒状物内の内容物のレベルより下で互いから所定の距離をおいて管状物の横方向の封緘を繰り返すことによって、個々の包装に分割される。包装は、横方向の封緘部に沿って切開することによって筒状物から分離され、包装材料に準備された折り線に沿って折り畳み形成することによって所望の幾何学的構成、通常は平行六面体又は直方体が与えられる。
【０００６】
この連続的に筒状物形成、充填、及び封緘を行う包装法の概念の主な利点は、筒状物形成の直前にウェブを連続的に滅菌できることであり、よって無菌包装法の可能性を提供できることである。無菌包装法とは、充填しようとする液状内容物だけでなく包装材料自体も細菌が低減され、充填された製品中に微生物が増殖するリスクを伴わずに、充填された包装を室温であっても長時間貯蔵することができるように、充填された包装容器が清浄な条件下で生成される方法である。Ｔｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）型の包装法の別の重要な利点は、上で述べたように、費用効率に相当な影響を及ぼす連続高速包装が可能なことである。
【０００７】
典型的には、１時間当たり何千もの包装を調製することができる。例えば、Ｔｅｔｒａ  Ｐａｋ  （登録商標）  Ａ３／ｓｐｅｅｄは、１時間当たり約１５０００個の包装（０．９リットル以上のファミリーサイズの包装容器）、及び１時間当たり約２４０００個の包装容器（ポーションパック）を製造することができる。
【０００８】
敏感な液状食品、例えば、牛乳又はジュース用の包装容器も、本発明のラミネートされた包装材料のシート状ブランク又は既製のブランクから生成することができる。平らに折り畳まれた包装用ラミネートの管状ブランクから、包装は、まず第一に、ブランクを組み上げて開口した管状容器カプセルを形成し、そのうちの一方の開口端を、一体化した端部パネルを折り畳んでヒートシールすることによって閉じることによって生成される。このように閉じられた容器カプセルは、その開口端を通して対象の食料製品、例えばジュースで充填され、その後、その開口端は、対応する一体化した端部パネルを更に折り畳んでヒートシールすることによって閉じられる。シート状及び管状ブランクから生成される包装容器の例は、従来のいわゆるゲーブルトップ包装である。このタイプの包装には、プラスチックから作製された成型頂部及び／又はねじ蓋を有するものもある。
【０００９】
公知の包装用ラミネートは、慣用的には貯蔵リールから巻き出される紙又は板紙のウェブから生成されるが、それと同時にアルミニウムのウェブが対応する貯蔵リールから巻き出される。二つの巻き出されたウェブは互いに一緒にされ、両方とも二つの隣接する回転筒の間のニップを通して誘導され、それと同時にラミネートする材料、通常は低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）が、溶融ポリマーフィルム又はポリマーカーテンに押出され、このようにして該材料がウェブの間に施されて、アルミニウムのウェブが紙又は板紙のウェブに恒久的に接合される。紙又は板紙のウェブは、その後、ポリエチレン、通常は低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の液密コーティングを両側に施され、次いで後日の輸送及び取り扱いのために完成した包装用リールに巻き取られる。
【００１０】
ヒートシール特性及び液状食品包装の品質を向上させるために、ヒートシール最内層にメタロセン触媒による直鎖低密度ポリエチレン（ｍＬＬＤＰＥ）を用いる開発が為された。ｍＬＬＤＰＥポリマーは、押出及び成型操作で溶融加工するのが困難であった。そのため、包装用ラミネートの製造における開発は、それらを他のポリマー、通常はＬＤＰＥポリマーとブレンドするように為された。
【００１１】
国際公開第９８／２６９９４号は、ヒートシール性最内層がｍＬＬＤＰＥと１０〜５０ｗｔ％のＬＤＰＥとのブレンドである、同様の包装材料構造について記載している。板紙をアルミニウムバリア箔にラミネートする層は、ＬＤＰＥ、ｍＬＬＤＰＥ、又はそれらのブレンドであってもよい。国際公開第９８／２６９９４号では、ラミネートする層にブレンドが用いられるならば、１０〜２０ｇ／ｍ２のより少ない分量が推奨される。しかし、この開発は失敗し、継続されることはなかった。適正なブレンドを見出すことが、その時予想されていたよりも難しいことが判明した。
【００１２】
欧州特許第１１６４０８５（Ｂ１）号は、その後に出願され、認可された特許であり、同様のラミネートされた包装材料について記載している。この材料は、メタロセン触媒による直鎖低密度ポリエチレン（ｍＬＬＤＰＥ）を含むヒートシール性最内層を有し、この層は、ｍＬＬＤＰＥと低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）とのブレンドであることが好ましく、このブレンド材料は、０．９００〜０．９１５ｋｇ／ｄｍ３の密度、８８〜１０３℃のピーク融解温度、５〜２０ｇ／１０分のメルトフローインデックス、及び１．４〜１．６の膨潤比を有し、最内層の厚さは２０〜５０μｍである。同じポリマーブレンドが、板紙の外側の最外層、並びに板紙とアルミニウム箔のバリア層とを一緒にラミネートしているラミネート層に使用されてもよい。
【００１３】
実際には、これらのタイプの商用の包装用ラミネートでは、ブレンドされたｍＬＬＤＰＥ成分は、ヒートシール性最内層にだけ使用されたが、一方、ラミネートする層、すなわち板紙とアルミニウム箔との間の層、及び外側の層には、ＬＤＰＥが継続して使用された。ｍＬＬＤＰＥを含有するポリマーは、より強く且つより丈夫であるために、そのようなブレンド層を幾つか含むと、それらは高過ぎる靱性を包装用ラミネートに与えて、ラミネートされた材料をミシン目に沿って若しくは開口具を用いて破いて開けることが難しくなるか、又はストロー穴を通してストローで突き通すことが難しくなることが分かった。
【００１４】
欧州特許第１５０７６６０（Ｂ１）号には、良好なヒートシール特性及び溶融加工特性を維持しながら、上述のタイプの包装用ラミネートの開封特性を向上させるように適合された内側のヒートシール性ポリマー層構成が開示されている。そのようなラミネートは、実際に、すなわち商用材料にも使用されるが、幾つかの特性が向上した一方で、それによって製造の複雑性が追加され、製造費が高くなることに関係する。そのようなラミネートされた材料では、内側層は、アルミニウムバリア箔から数えて、接着性ポリマーの薄層、ＬＤＰＥ層、及びｍＬＬＤＰＥと好ましくは３０ｗｔ％〜４０ｗｔ％のＬＤＰＥとのブレンドの最内層である。ラミネートする層及び外側の層に、ＬＤＰＥポリマーはそれでも使用されている。
【００１５】
これらの包装材料費の削減は、更に、ラミネートの様々な層の厚さをダウンゲージすることによって為し得ると思われる。
【００１６】
しかし、これによって、充填され、封緘された包装容器の機械的強度及び包装の完全性だけでなく、材料のバリア性も損なわれるリスクが増大することになるおそれがある。その代わりに、様々な層の厚さを増加して、困難な状況下で高品質に達するように守るのが通常であった。これは、原料費から考えれば少々高くなるということになるが、より重要なのは、今日の包装用ラミネートの大部分のポリマー材料が依然として化石原料源から作り出されているという点で、環境持続可能性に反作用することである。ラミネート中のポリマーの量を必要以上に増加するのは望ましくない。
【００１７】
更に、ポリマー層の量及び厚さを増加すると、異なる包装性能の問題も引き起こし、パックされた食料製品の保存寿命、すなわち、貯蔵期間に負の影響を及ぼすおそれがある。
【００１８】
技術的性能に関する別の側面を、費用及び効率の理由でも考慮しなければならない。すなわち、ラミネーションプロセスにおける材料の加工性である。これは、様々な押出及びラミネーション操作において材料がどのように溶融加工可能であるか、並びに異なる包装仕様の間でのポリマー及び押出機構成体の変更により、製造プロセスにおいて何回の停止及び変更が必要になり得るかということに関する。ラミネーションプロセスは、通常、３００ｍ／分以上、例えば４００ｍ／分以上、例えば５００ｍ／分以上、例えば６００ｍ／分以上で実施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】国際公開第９８／２６９９４号
【特許文献２】欧州特許第１１６４０８５（Ｂ１）号
【特許文献３】欧州特許第１５０７６６０（Ｂ１）号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
したがって、現在の技術水準を向上させ、上述の問題の少なくとも一部を解決し、改良された包装材料を提供することが目的である。
【００２１】
特に、液状又は半液状食料製品を包装するための、記載したタイプの板紙ベースの包装用ラミネートの向上を実現し、それによって、開封特性を維持した状態で包装の完全性及び酸素等のガスに対するバリア性が向上した充填済み包装の製造を可能にすることが目的である。
【００２２】
別の目的は、改良された板紙ベースの包装用ラミネートを提供し、それによって、包装の完全性及び酸素等のガスに対するバリア性を維持した状態で開封性が向上した充填済み包装の製造を可能にすることである。
【００２３】
更なる目的は、改良された板紙ベースの包装用ラミネートを提供し、それによって、包装の完全性及び酸素等のガスに対するバリア性だけでなく、開封性も向上した充填済み包装の製造を可能にすることである。
【００２４】
別の更なる目的は、ラミネートされた包装材料を高生産効率で提供すること、すなわち、高ラミネーション速度で製造可能なラミネートされた包装材料を提供することである。
【００２５】
高充填−包装速度を維持した状態で、ラミネートされた包装材料から、高品質の充填及び封緘済み包装容器を提供できるようにすることが、なお更なる目的である。
【００２６】
これらの目的のうちの幾つか又は全ては、添付の特許請求の範囲に規定される通りのラミネートされた包装材料、ラミネートされた包装材料を製造する方法、並びにそれらから作製される包装容器によって、本発明に従って達成可能である。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の第１の態様によれば、液体カートン包装用ラミネートであって、以下のラミネートされた層部分：
ａ．熱可塑性ポリマーの液密なヒートシール性最外層であり、最外とは、包装用ラミネートから作製された包装容器の外側に向いていることを意味する、最外層、
ｂ．カートン又は板紙のバルク層であり、バルク層の外側に液密なヒートシール性最外層が施された、バルク層、
ｃ．バリア層部分、
ｄ．バルク層の反対側の内側をバリア層部分に接合する、ラミネーション層部分、
ｅ．バリア層の反対側の内側に施された、液密なヒートシール性ポリマーの最内層部分、
ｆ．任意選択により、最内層部分をバリア層部分に接合する、４〜９μｍの厚さを有する接着性ポリマーの層
を有し、
最内層部分が、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の中間層と、メタロセン又はメタロセン型触媒で生成された直鎖低密度ポリエチレン（ｍＬＬＤＰＥ）の最内層とを有し、最内層が、包装用ラミネートから作製された包装容器の内面を構成し、最内層部分と接着性ポリマー層とが、包装用ラミネートの内側ポリマー層を構成し、
ラミネーション層部分が、ｍＬＬＤＰＥの中心層と、中心層の両側にあるＬＤＰＥの支持層とを有し、ＬＤＰＥの支持層が、中心層のそれぞれの側で中心層をバルク層及びバリア層部分に接合し、
中心層の厚さが、４〜１５μｍであり、ラミネーション層部分の総厚の４０％以下を構成し、ラミネーション層部分の総厚が、５０μｍ未満であり、
ｍＬＬＤＰＥの最内層の厚さが、６〜２０μｍであり、内側ポリマー層の総厚の５０％以下を構成し、内側ポリマー層の総厚が、最大５０μｍであり、
最内層のｍＬＬＤＰＥが、９５〜１０５℃の少なくとも１つの融点を有し、
中間層のＬＤＰＥが、１０５〜１１５℃の融点を有する、
液体カートン包装用ラミネートが提供される。
【００２８】
規定された厚さ及び温度の範囲内でのそのような層構成体によって、包装用ラミネートの特性を向上させる際の自由度が高くなる。包装仕様（種類、大きさ、使用目的、開口部の種類等）に応じて、原料費に関して可能な限り費用効率が高い方式で、包装の完全性／保存寿命及び開封特性のうちの少なくとも１つを向上させて最適化し、他方を維持するように首尾よく成し遂げる層の厚さの組み合わせをこれらの範囲内で見出すことができる。更に、そのような層構成体によって、ラミネートされた材料の製造ラインのラミネーション操作におけるポリマー層の取り扱いを単純化することが可能になり、異なる包装仕様間でポリマーグレードを交換し、層構成を変更する必要がなくなる。
【００２９】
第２の態様によれば、第１の態様の包装材料を製造するための方法が提供される。
【００３０】
該方法は、バルク層をバリア層部分にラミネートする工程であって、それらの間にラミネーション層部分のｍＬＬＤＰＥの中心層とＬＤＰＥの支持層のうちの少なくとも１層とを共押出しながらラミネートする工程、並びにｍＬＬＤＰＥの最内層をＬＤＰＥの中間層及び任意選択により接着性ポリマーの層と一緒にバリア層部分の内側に共押出することによって、バリア層部分の内側に内層部分をコーティングする別の工程を含む。ラミネート層部分の層及び内側ポリマー層をそれぞれ一緒に共押出することによって、比較的薄い別々の層が互いを支持し、十分な加工性を確保するために十分な熱を共に保存することができる。
【００３１】
或いは、予め作製された内側部分を形成するために、内層部分及び接着性ポリマー層が、アルミニウム箔等のバリア層部分に最初の工程でコーティングされてもよい。このようにしてコーティングされたバリア層部分は、続いて更なる工程でラミネーション層部分を溶融押出することによってバルク層にラミネートされる。
【００３２】
第３の態様によれば、このように特性が向上した、第１の態様の包装材料からの包装容器が提供される。
【００３３】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明によるラミネートされた包装材料の概略的な横断面図を示す図である。
【図２ａ】本発明による、アルミニウム箔バリアをバルク層にラミネートするための方法の好ましい例を概略的に示す図である。
【図２ｂ】本発明による、ヒートシール性で液密な熱可塑性ポリマーの内層部分を含む内側層をバリア層部分にラミネートするための方法の好ましい例を概略的に示す図である。
【図３ａ】本発明によるラミネートされた包装材料から生成された包装容器の典型的な例を示す図である。
【図３ｂ】本発明によるラミネートされた包装材料から生成された包装容器の典型的な例を示す図である。
【図３ｃ】本発明によるラミネートされた包装材料から生成された包装容器の典型的な例を示す図である。
【図３ｄ】本発明によるラミネートされた包装材料から生成された包装容器の典型的な例を示す図である。
【図４】連続的なロール供給、形成、充填、及び封緘プロセスにおいて、包装容器を包装用ラミネートからのどのように製造することができるかの原理を示す図である。
【図５】３種の様々な材料構造のうちの１種が本発明によるものであり、それらの材料構造間で開封性がどのように異なるかを示す図である。
【図６ａ】薄くしたラミネート層部分がアルミニウム箔におけるピーク塑性歪みに及ぼす一般的な影響、及び本発明による層構造と対応する現況技術の層構造による層構造との間の比較を示す図である。
【図６ｂ】アルミニウム箔におけるピーク塑性歪みをラミネート層部分の総厚の関数として示す図である。
【図６ｃ】アルミニウム箔における塑性歪みを内側ポリマー層の総厚の関数として示す図である。
【図７】図７ａ及び７ｂは更に、本発明の材料構造についてＫ−折り畳み領域（Ｋ−ｆｏｌｄ  ｚｏｎｅ）で測定された亀裂欠陥を、参照材料構造と比較してプロットした図をそれぞれ示す図である。
【図８】様々な材料構造のヒートシールの、様々な電力設定でのリグ試験の結果を示す図である。
【図９】ＡＳＴＭＤ３４１８に従ってＤＳＣを用いて最内層部分の二層を一緒に分析することから予想される融解図の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明に関して「長期貯蔵」という用語は、包装容器が、パックされた食料製品の品質、すなわち、栄養価、衛生上の安全性、及び味を、周囲条件で、少なくとも１若しくは２か月間、例えば少なくとも３か月間、好ましくはそれより長く、例えば６か月間、例えば１２か月間、又はそれより長く保存することが可能であるべきであることを意味している。
【００３６】
本発明に関して「包装の完全性」という用語は、一般に、包装の密閉性（ｔｉｇｈｔｎｅｓｓ）、すなわち、包装容器の漏れ又は破損に対する耐性を意味している。それは、充填された食料製品を劣化させ、予想される包装の保存寿命を短くするおそれのある、細菌等の微生物、汚れ、及び他の物質の侵入に対する包装の耐性を包含する。
【００３７】
ラミネートされた包装材料からの包装の完全性に寄与する主なものの一つは、ラミネートされた材料の隣接層間の良好な内部接着力によってもたらされる。包装の完全性に寄与する別のものは、各材料層自体の中の欠陥、例えば、ピンホール、破裂等に対する材料の耐性によるものであり、包装の完全性に寄与する更に別のものは、包装容器を形成する際に材料が共に封緘される封緘接合部の強度によるものである。よって、ラミネートされた包装材料自体に関しては、完全性特性は、それぞれのラミネート層のその隣接層への接着力、並びに個々の材料層の品質に主に焦点が当てられる。包装の封緘に関しては、完全性は、封緘接合部の品質に主に焦点が当てられ、この品質は、充填機での十分に機能する堅牢な封緘操作によって確保され、それは、適正に適合されたラミネートされた包装材料のヒートシール特性によって確保される。
【００３８】
「液状又は半液状食品」という用語は一般に、任意選択により食品の断片を含有し得る、流動する内容物を有する食料製品を指す。乳製品及び牛乳、ダイズ、米、穀類及び種子の飲料、ジュース、ネクター、炭酸を含まない飲料、栄養ドリンク、スポーツ飲料、コーヒー又は茶飲料、ココナッツウォーター、ワイン、スープ、ハラペーニョ、トマト、ソース（パスタソース等）、豆及びオリーブ油は、企図される食料製品の幾つかの非限定的な例である。
【００３９】
包装材料及び包装容器に関する「無菌」という用語は、微生物が排除された、不活性化された、又は死滅した状態を指す。微生物の例は、細菌及び胞子である。一般に、無菌プロセスは、製品が包装容器内に無菌でパックされるときに使用される。包装の保存寿命の間に継続して無菌であるために、包装の完全性特性は当然のことながら極めて重要である。充填された食料製品の長期保存寿命に関しては、その当初の味及び栄養価、例えばそのビタミンＣ含有量等を保つために、包装が、ガス及び蒸気に対して、例えば酸素ガスに対してバリア性を有することが更に重要であり得る。
【００４０】
「バルク層」という用語は、通常、最も厚い層又は多層ラミネートにおける大部分の材料を含有する層、すなわち、ラミネート及び該ラミネートから折り畳まれる包装容器の機械的特性及び寸法安定性に最も寄与する層、例えば、板紙又はカートン等を意味する。それは、十分な機械的特性及び寸法安定性を達成するために、サンドイッチ構造においてより長い厚さ距離をもたらし、バルク層の両側で安定化表面層（ｓｔａｂｉｌｉｓｉｎｇ  ｆａｃｉｎｇ  ｌａｙｅｒ）（より高いヤング率を有する）と更に相互作用する層を意味することもある。
【００４１】
「ヒートシール」という用語は、熱可塑性材料の一方の表面を別の熱可塑性材料の表面に融着するプロセスを指す。ヒートシール性材料は、十分な加熱及び圧力を印加する等の適正な条件下で、別の適切な熱可塑性材料に接触させてプレスしたときに封緘を生じることができるべきである。適切な加熱は、誘導加熱若しくは超音波加熱、又は他の従来の接触若しくは対流加熱手段、例えば、熱風若しくはインパルス加熱によって達成することができる。加熱すると、互いに封緘されることが意図される材料表面でポリマー鎖の移動性が増大し、それによって鎖が解かれて移動し、対向する封緘面からのポリマー鎖と再び絡まるようになる。冷却すると、封緘する境界面を横切って絡まるポリマー鎖の強い結合が生じ、このようにして２つの材料表面が互いに結合される。ヒートシール操作は、１時間当たり数千の包装を生成する包装機械において、１秒の数分の１以内に行われなければならず、加熱、部分溶融、接合、及び冷却等の異なるフェーズの継続時間はミリ秒単位でカウントされる。
【００４２】
本発明から有益性を得るラミネートされた包装材料に用いられるバリア材は、伸ばされたり、引っ張られたり、曲げられたりしたときに、例えば、ラミネートされた材料に折り目を付け、折り畳み、成形して、ラミネートされた材料から袋又は直方体の包装容器にするときに、亀裂に敏感である。そのようなバリア材の例は、金属箔、例えば、慣用的に使用されるアルミニウム箔である。しかし、ポリマーフィルム又は薄紙シート基材のより厚い基材上のバリア材の極めて薄いコーティングも、それらの極めて薄い厚さのために同様の脆弱性を被ることがあり、その厚さを数えると、２、３マイクロメートルに過ぎないか、若しくはそれ以下のこともあり、又は蒸着コーティング若しくは真空コーティング（ｖａｃｃｕｍ  ｃｏａｔｉｎｇ）の場合は、ナノメートル単位で数えられることもある。例は、物理蒸着によって施される金属コーティング、又は無機コーティング、例えば、酸化ケイ素若しくは酸化アルミニウムのコーティング、又はいわゆるアモルファスダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）コーティングからのコーティングである。
【００４３】
ポリマー層の厚さは、本明細書ではμｍで示される。層におけるポリマーの量は、平方メートル当たりのグラム数（ｇ／ｍ２）として示されることもあることが理解されるべきである。特定のポリマーについて、密度で再計算することによって、そのような量及び厚さを比較することができる。ポリマー層の厚さは、ラミネーション、生成、及び測定における通常の揺らぎのために、±２μｍ、例えば±１μｍ変動することがある。
【００４４】
よって、上述の、及び添付の特許請求の範囲に記載されるラミネート層構造によって、既存の材料構造及びそれから作製される包装を更に向上させることができる。現況技術の材料構造と比較して、所与のいかなる包装サイズ又はタイプであっても、この新たな材料構造によって包装の完全性を更に向上させ、それでも包装の開封性をもたらすことができると見込まれ、又は逆の場合も同様である。その上、現況技術の材料構造に全生産費を追加することなく、これらの特性を最適化することができると見込まれる。これらは、以下の説明からも明らかになろう。
【００４５】
液体カートン包装業界がｍＬＬＤＰＥポリマーの強み及び弱みを探り始めたときから、ラミネーション及び生成プロセスについてのノウハウ及び理解が増大している。今日のラミネーション装置は、一層進歩している。かつて、ｍＬＬＤＰＥは、それを溶融押出して、高速で動くウェブ表面上に施される安定で信頼性の高い溶融フィルムにするために、ＬＤＰＥとブレンドする必要があった。今日でのラミネーション速度は、充填機での充填及び封緘操作でもそうであるように、２０年前より相当に高速で、要求が厳しくなっている。
【００４６】
それでも（Ｓｔｉｌｌ）、ｍＬＬＤＰＥからなる又は本質的になる層を施す方法が、今回見出された。
【００４７】
いわゆる３層内側構造、すなわち、Ａｌ箔から内側に順に、接着性ポリマー、ＬＤＰＥの中間層、及びｍＬＬＤＰＥのＬＤＰＥとのブレンドを含む最内層では、ｍＬＬＤＰＥを含む最内層は厚過ぎるべきではないことが明白になった。何故なら、そうであると包装の開封性を損なうおそれがあるからである。封緘及び包装の完全性には不十分であることが見出されても、この層がＬＤＰＥを全く含まなくなるまで層の中のｍＬＬＤＰＥの量を増加することが試みられた。そのような試みの中で、厚さを維持したそのような純粋な又は実質的に純粋なｍＬＬＤＰＥ層は包装の開封性を損なうが、次いで純粋なｍＬＬＤＰＥ層の厚さを次の工程で減少させたとき、包装の完全性を向上したレベルで維持することができると同時に、開封性も向上することが発見された。よって、驚くべきことに、より少ないｍＬＬＤＰＥを内側に使用するが、純粋なｍＬＬＤＰＥ層を使用することによって、向上した開封性と向上した包装の完全性との間の達成不可能と思われるバランスを達成することができ、層全体の機械的強度も合わせて維持できることが発見された。
【００４８】
最内層にｍＬＬＤＰＥだけを使用することによる更なる利点は、ｍＬＬＤＰＥによって、包装の封緘プロセスでの「シールウィンドウ（ｓｅａｌｉｎｇ  ｗｉｎｄｏｗ）」が広くなることである。すなわち、封緘操作における封緘温度の制御を気にせずとも、封緘品質の堅牢性が高くなる。
【００４９】
ｍＬＬＤＰＥは、溶融をより早く開始することによって封緘をより早く開始するために、必要とされる印加すべき熱エネルギーが少なくなり、よって封緘速度を上げることが可能になる。
【００５０】
内層構成は、前記の３層、すなわち、接着性ポリマー層、ＬＤＰＥの中間層、及びｍＬＬＤＰＥのヒートシール性最内層からなってもよい。
【００５１】
ラミネートされた包装材料の他の層も包装の完全性及び開封性に影響を及ぼし、ＬＤＰＥの量を増加してもｍＬＬＤＰＥと同じほど開封性に影響を及ぼさないが、ＬＤＰＥのラミネート層が厚過ぎても開封性が低減することが分かった。
【００５２】
一方、ＬＤＰＥのラミネート層の厚さを低減させることは望ましくなく、何故なら、そうすると異なる完全性の問題が生じた一方で、開封性は少ししか向上しなかったからである。そのような異なる完全性の問題は、例えば、板紙のバルク層の表面からの繊維がラミネート層部分のポリマーを突き抜けるために生じ得る。よって、敏感なバリア層部分の周囲に欠陥が生じることがあり、これは例えば、最悪の場合、バリア材中に小さな穴が開くことであるが、ラミネート層のポリマーとバリア層部分との間の接着力が悪くなることの方が多い。アルミニウム箔のバリアの場合、可能な限り最良の湿潤性及び化学結合には、隣接層の表面が平坦で滑らかであることが重要である。
【００５３】
ｍＬＬＤＰＥポリマーは、より良い機械的特性、とりわけ貫入抵抗等を有するが、これはラミネート層部分において大きな価値を有する。それでも、ｍＬＬＤＰＥは、例えば、アルミニウム箔に直接接触させてラミネートしたときに十分に良好な接着力をもたらさない。最適な接着力のために、ｍＬＬＤＰＥポリマー層を、介在するＬＤＰＥ層を用いて、例えばアルミニウム箔（ｌａｕｍｉｎｉｕｍ  ｆｏｉｌ）にラミネートすることが必要であることが判明している。介在するＬＤＰＥ層は、より高い温度、例えば３２０〜３３０℃で押出ラミネートすることができ、機械的インターロックによって板紙表面の紙繊維に対しても良好な接着力をもたらす。よって、支持するＬＤＰＥ層は、可能な限り最良な結合を板紙及びバリア層部分にもたらす一方で、同時に良好な結合をｍＬＬＤＰＥの中心層にもたらす。合わせて、ラミネート層部分の３層はまた、バルク層部分とバリア層部分との間のラミネートの全ての層の間の良好な結合、及びネックイン作用の低減に十分な熱エネルギーをもたらす。
【００５４】
内側層部分から除去されたｍＬＬＤＰＥの量の一部を、代わりにラミネート層部分に追加するという考えを実現することによって、向上した包装性能（より長い保存寿命等）を有し、それでも許容可能な開封性を維持しているラミネートされた材料に向かって作業することが可能であった。
【００５５】
ラミネートされた材料に調製された開口部構成体を有する包装の開封性に重要な材料層は、ポリマー層及びバリア層である。それらは無傷であり、バルク層をポリマー及びバリア層にラミネートする前にバルク層で予め切断されているミシン目、ストロー穴、及び開封用穴等の調製された開口部構成体を完全に覆っている。これらの層がそのように調製された穴又はスリットの上にラミネートされるとき、穴の場所の内側で、それらは互いに接着されて、ポリマー層とバリア層とがラミネートされた膜となる。開口部において、開封性に最も影響を及ぼすのはそのような膜又は個々の層の強度である。また、膜の中の層の互いに対する良好な接着力は、開封性を良好に支援する。
【００５６】
単一の、純粋な、又は実質的に純粋なｍＬＬＤＰＥ層を押出コーティングするには困難があり、内側にある純粋なｍＬＬＤＰＥ層が他の溶融層と一緒に共押出コーティングされるのであっても、当初は通常の生産速度では不可能であることが認識された。ｍＬＬＤＰＥの単層は、必要とされる速度で、すなわち、３００ｍ／分を上回る、例えば、４００ｍ／分を上回る、例えば、５００ｍ／分を上回る、好ましくは６００ｍ／分を上回る速度で押出コーティング又はラミネートすることが全くできない。しかし、開発作業が進行するにつれ、ｍＬＬＤＰＥ層がＬＤＰＥの共押出ポリマー層に対して十分に薄くなれば、ネックインの問題又は押出された溶融カーテンの垂れた端部を伴うことなく、安定で平坦な層をもたらすことが容易になることが分かった。よって、ｍＬＬＤＰＥ層を比較的薄く保ち、隣接する溶融した共押出ＬＤＰＥ層で支持することによって、また共押出において一緒に良好に流動するようなポリマーを選択することによって、ｍＬＬＤＰＥポリマーにＬＤＰＥを全くブレンドする必要がないことが見出された。移動する基材ウェブ上にコーティングするための溶融ポリマーフィルムカーテンの溶融押出には、平坦で無傷のポリマーのコーティング層を生成するために対処し、軽減する必要がある２つの現象がある。片方は、溶融強度が低い場合、溶融カーテンの端部にネックインが存在し得ることである。すなわち、溶融フィルムの端部がウェブ基材より狭くなり、フィルムがフィルムカーテンの端部に沿って厚くなる。他方は、薄いコーティング層の場合、フィルムカーテンの高速の動きに従って端部が断続的になり、それによってフィルムが容易に破れることがあるといった端部の不安定性が存在し得ることである。
【００５７】
このように、ｍＬＬＤＰＥポリマーの押出コーティング及びラミネーションには困難がある。ｍＬＬＤＰＥ層の層をラミネート層部分に導入することを考慮したとき、更なる開封性及び製造効率の問題が予想された。しかし、何が必要であるか分かったとき、ｍＬＬＤＰＥ層を比較的薄く保ち、ＬＤＰＥの支持層をｍＬＬＤＰＥ層の両側に使用することによって、ラミネーションプロセスを減速させる必要なくｍＬＬＤＰＥをラミネート層部分に使用することを可能にする、ＬＤＰＥ及びｍＬＬＤＰＥの共押出３層構成が開発された。
【００５８】
したがって、驚くべきことに、材料構造全体として同様の量のｍＬＬＤＰＥではあるが、ポリマー層部分の間で異なって分布していると、包装の開封性を損なうことなく包装の完全性及び保存寿命を相当に向上させることができることが分かった。或いは、それによって、包装の完全性及び保存寿命を損なうことなく開封性を向上させること、又は両方の相反する特性を向上させることが可能であった。
【００５９】
本発明で規定された通りの層の厚さの範囲内の材料構造によって、全範囲の包装サイズ及び包装形式にわたって、一方の包装の完全性及び保存寿命と、他方の開封特性との間での良好なバランスが可能になる。約０．２〜０．３リットルのポーションパック等の小さな包装は、やや薄い板紙をバルク層として使用し、より軽量の液体を担持するが、それらは層の厚さの範囲の下端でうまく機能する。より堅くて厚い板紙を用いる１リットルのファミリーパックも、該範囲の下端で動作し得る。しかし、最大２リットルの包装等の、より大型の包装形式でより大きいサイズが存在し、それらは、充填されたより重い液体を収容できるようにより重くて厚い板紙を必要とし、折り畳んで直方体の包装を形成するには相当により堅い。そのような包装は、典型的にはより厚いポリマー層の厚さを必要とし、よって層の厚さの範囲の上端で動作する。また、直径が１０ｍｍより大きい、例えば１５ｍｍより大きい穴等の、予め切断された開口部構成体がやや大きいときは、安定であるが、それでも容易に開封可能なラミネートポリマー層及びバリア層の膜をもたらすために、比較的厚くてしっかりしたポリマー層が必要であることが分かった。
【００６０】
上のラミネート層構造を、ラミネート層部分及び内層部分において、層を規定された順序に保つことによって、現況技術の、より厚いラミネートされた層構造で可能であったものと比較して、開封性と包装の完全性との間の向上したバランスをそれでも達成することが可能である。
【００６１】
最内層及びラミネート層部分の中心層は、ｍＬＬＤＰＥからなる又は実質的になる。本発明は、層にｍＬＬＤＰＥしかないときに、その最大の潜在能力まで機能するが、本発明の要点は、ｍＬＬＤＰＥを少量のＬＤＰＥ、例えば最大１５ｗｔ％、例えば最大１０ｗｔ％のＬＤＰＥとブレンドすることによってもある程度まで機能することであり得る。層に異なる量のＬＤＰＥが追加されてもよいし、同じブレンドが使用されてもよい。ブレンドすることによって、層に純粋なポリマーを使用するよりも、有利な効果は薄くなり、得られる良好な特性は顕著ではなくなることが理解されるべきである。
【００６２】
また、バリア層の内側にあるＬＤＰＥの中間層を、同じ理由で最大１５ｗｔ％のｍＬＬＤＰＥとブレンドしてもよい。すなわち、本発明の効果をある程度まで見ることができるが、純粋なＬＤＰＥを使用するときよりは少ない。
【００６３】
ラミネート層部分の支持層は、ＬＤＰＥのみからなる必要があり、ｍＬＬＤＰＥを含有するべきではない。何故なら、それらは、バルク層及びバリア層に良好に接着するように高温で押出される必要があるからである。３００℃を上回る溶融加工では、ｍＬＬＤＰＥポリマーは劣化するおそれがあり、したがって不適切である。共押出されるＬＤＰＥの支持層の厚さは、同じであっても異なっていてもよく、よってラミネート層部分は、対称又は非対称の層構造を有してもよい。
【００６４】
熱可塑性ポリマーの最外層の組成物は、ヒートシール並びに層の完全性及び品質のために少なくとも１０μｍという合理的な厚さを有している限り、包装の完全性という目的にとって決定的ではなく、それほど重要ではない。それはｍＬＬＤＰＥを含んでもよいが、限定要因は、包装の全体的な開封性である。よって、ｍＬＬＤＰＥを外層に添加するのは、それが必要ではなく、包装の開封性に負の影響を及ぼすおそれがあることから、好都合であるとは思われない。しかし、それが添加されても開封性が維持されるのであれば、それ相応に少ない量のｍＬＬＤＰＥをＬＤＰＥポリマーとブレンドしても、本発明の有益性を得ることができるように思われる。
【００６５】
別の実施形態によれば、バルク層の外側に、ラミネートされた装飾用既製フィルムが存在してもよく、それは、熱可塑性ポリマーの熱可塑性の液密なヒートシール性層で更にコーティングされる。そのような装飾用フィルムは、例えば、印刷操作によって、包装の印刷装飾パターンが上に施された金属化フィルムであってもよい。板紙中のミシン目又は予め切断されてラミネートされた穴（ｈｏｌｄ）の形態の開封可能に弱化された部分を備えた包装材料の開封性を保持するために、そのような既製フィルムは、バルク層と一緒にミシン目が入れられる又は予め切断される。何故なら、そのようなラミネートされた材料から作製された包装を消費者が破って開ける又は切って開けるには、既製ポリマーフィルムは機械的に強過ぎ、丈夫過ぎるからである。
【００６６】
バルク層と液密なヒートシール性最内層との間に更にラミネートされて、バリア金属箔又はバリアコーティングされたポリマーフィルムを含むバリア層部分がこのように存在する。典型的なバリア金属箔は、アルミニウム箔である。或いは、分散液コーティング若しくは液膜コーティングされたバリアコーティング、又は蒸着バリアコーティング等のバリアコーティングを有するポリマーフィルム基材がそれらの間にラミネートされてもよい。そのようなバリア箔及びフィルムは、共通の欠点を有する。すなわち、実際のバリア材は、比較的脆性若しくは応力に敏感で、伸びる能力が比較的低い材料であるか、又は極めて薄く、したがって繊細なコーティング厚さで施されるかのいずれか、或いはそれらの両方である。それらの機械的応力に対する敏感さは、バリアコーティングの厚さによって増減し得る。ラミネートされた包装材料を包装容器に変換する間に、材料に折り目をつける、材料を曲げ、折り畳み、並びにそれを封緘して、折り畳んで成形された包装にする等の、機械的歪みをバリア材層に加えることになる幾つかの操作がある。
【００６７】
酸素バリア性は、薄い液膜コーティング、例えばバリアポリマーによってもたらされてもよく、それは、液状媒体又は溶剤中の分散液又は溶液の形態で、紙又はポリマーフィルム基材等の基材上にコーティングされ、続いて乾燥されて薄いバリアコーティングにされる。そのような液膜コーティングされたフィルム又は箔は、バルク層の内側に、バルク層と熱可塑性ポリマーの最内層との間に、アルミニウム箔が板紙の内側にラミネートされるのが公知であるのと同じように包装用ラミネート中に組み込まれてもよい。均一なバリア性を有する平坦なコーティングが生じるようにするには、分散液又は溶液が均質で安定であることが重量である。バリア性を有する水性組成物に適したポリマーの例は、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、水分散性エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、又は多糖系の水分散性若しくは水溶性ポリマーである。そのような分散液コーティング又はいわゆる液膜コーティング（ＬＦＣ）された層は、１ｍ２当たり数十分の１グラムまで、極めて薄く作製することができ、分散液又は溶液が均質で安定であるならば、すなわち、十分に調製されて混合されているならば、高品質で均質な層をもたらすことができる。ＰＶＯＨは、乾燥条件下で優れた酸素バリア性を有し、極めて良好な臭気バリア性、すなわち、臭気物質が周囲環境、例えば、冷蔵庫又は貯蔵室内から包装容器内に入らないようにする能力ももたらす。この能力は包装の長期貯蔵に重要となる。更に、水分散性又は水溶性ポリマーからのそのように液膜コーティングされたポリマー層は、隣接層への良好な内部接着力をもたらすことが多く、これは、最終的な包装容器の良好な完全性に寄与する。
【００６８】
適切には、ポリマーは、ビニルアルコール系ポリマー、例えば、ＰＶＯＨ若しくは水分散性ＥＶＯＨ、アクリル酸若しくはメタクリル酸系ポリマー（ＰＡＡ、ＰＭＡＡ）、多糖類、例えば、デンプン若しくはデンプン誘導体、セルロースナノフィブリル（ＣＮＦ）、ナノ結晶セルロース（ＮＣＣ）、キトサン、ヘミセルロース、又は他のセルロース誘導体、水分散性ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）若しくは水分散性ポリエステル、或いはそれらの２種以上の組み合わせからなる群から選択される。
【００６９】
より好ましくは、ポリマーバインダーは、ＰＶＯＨ、水分散性ＥＶＯＨ、多糖類、例えば、デンプン若しくはデンプン誘導体、キトサン、又は他のセルロース誘導体、或いはそれらの２種以上の組み合わせからなる群から選択される。
【００７０】
そのようなバリアポリマーは、液膜コーティングプロセスを用いて、すなわち、施されたときに基材上で薄い均一な層に広がり、その後乾燥される、水性又は溶剤性分散液又は溶液の形態で、このように適切に施される。
【００７１】
該液状組成物は、酸素ガスバリア性を更に向上させるために無機粒子を追加的に含んでもよい。
【００７２】
ポリマーバインダー材は、例えば、薄層状又はフレーク状の無機化合物と混合されてもよい。フレーク状無機粒子の層状構成体によって、酸素ガス分子は、蛇行した経路を経由して酸素バリア層を通り、バリア層を横切る通常の直線的な経路よりも長い道筋を移動しなければならない。
【００７３】
無機薄層状化合物は、剥離された状態に分散された、すなわち、層状の無機化合物のラメラが液状媒体によって互いに分離された、いわゆるナノ粒子化合物であり得る。よって、この層状化合物は、好ましくは、分散して無機材料の層状構造に浸透するポリマー分散液又は溶液によって膨張又は劈開されてもよい。それはまた、ポリマー溶液若しくはポリマー分散液に添加される前に溶剤によって膨張されてもよく、又は超音波等の物理的方法によって剥離されてもよい。このように、無機薄層状化合物は、液状ガスバリア組成物中及び乾燥させたバリア層中に分散されて層が剥離した状態になる。化学的に適したナノ粘土鉱物は多く存在するが、好ましいナノ粒子は、モンモリロナイト、例えば、精製したモンモリロナイト又はナトリウム交換モンモリロナイト（Ｎａ−ＭＭＴ）のものである。ナノサイズの無機薄層状化合物又は粘土鉱物は、好ましくは、剥離された状態でアスペクト比が５０〜５０００、粒子径が最大約５μｍである。
【００７４】
好ましくは、バリア層は、乾燥コーティング質量に基づいて、約１〜約４０質量％、より好ましくは約１〜約３０質量％、最も好ましくは約５〜約２０質量％の無機薄層状化合物を含む。好ましくは、バリア層は、乾燥コーティング質量に基づいて、約９９〜約６０質量％、より好ましくは約９９〜約７０質量％、最も好ましくは約９５〜約８０質量％のポリマーを含む。分散安定化剤等の添加剤が、好ましくは乾燥コーティング質量に基づいて約１質量％以下の量でガスバリア組成物中に含まれてもよい。組成物の総乾燥含有量は、好ましくは５〜１５質量％、より好ましくは７〜１２質量％である。
【００７５】
異なる好ましい実施形態によれば、無機粒子は、１０〜５００のアスペクト比を有する薄層状タルク粒子から主になっていてもよい。好ましくは、組成物は、乾燥質量に基づいて、１０〜５０質量％、より好ましくは２０〜４０質量％の量のタルク粒子を含む。２０質量％を下回るとガスバリア性の有意な増大がなく、その一方で５０質量％を上回ると、層の中の粒子間の内部凝集が少なくなるので、コーティングされた層がより脆性になり、破れやすくなるおそれがある。ポリマーバインダーは、層の中で粒子を取り囲んで分散させ、それらを互いにラミネートさせるには、量が少な過ぎると思われる。ＰＶＯＨ及びタルク粒子からのそのような液状バリア組成物の総乾燥含有量は、５〜２５質量％の間であってもよい。
【００７６】
好ましくは、本発明によれば、酸素ガスバリア層は、乾燥質量で０．１〜５ｇ／ｍ２、好ましくは０．５〜３．５ｇ／ｍ２、より好ましくは０．５〜２ｇ／ｍ２の総量で施される。０．１ｇ／ｍ２を下回ると、ガスバリア性が全く達成されないこととなり、その一方で５ｇ／ｍ２を上回ると、バリアポリマーの費用が一般に高いこと、及び液体を蒸発除去するエネルギー費が高いことから、コーティングされた層は、費用効率を包装用ラミネートにもたらさないこととなる。承認できるレベルの酸素バリアは、０．５ｇ／ｍ２以上のＰＶＯＨによって達成され、バリア性と費用との良好なバランスは、０．５〜３．５ｇ／ｍ２の間で達成される。
【００７７】
本発明の好ましい実施形態によれば、酸素ガスバリア層は、中間乾燥を伴う２つの連続工程で、２部層（ｔｗｏ  ｐａｒｔ−ｌａｙｅｒｓ）として施される。２部層として施されるとき、各層は、０．１〜２．５ｇ／ｍ２、好ましくは０．５〜１ｇ／ｍ２の量で適切に施され、全体でより高品質の層が、より少ない量の液状ガスバリア組成物から可能になる。より好ましくは、２部層は、それぞれ０．５〜２ｇ／ｍ２、好ましくはそれぞれ０．５〜１ｇ／ｍ２の量で施される。
【００７８】
本発明の異なる実施形態によれば、バリアコーティングは、物理蒸着（ＰＶＤ）又は化学蒸着（ＣＶＤ）を用いてフィルム材料の基材表面上に施されてもよい。基材材料自体も何らかの特性で寄与してもよいが、基材材料は、何よりまず、適正な表面特性を有し、蒸着コーティングを受けるのに適切であるべきであり、蒸着プロセスにおいて効率的に機能するべきである。
【００７９】
薄い蒸着層は、通常、ほんのナノメートル厚に過ぎず、すなわち、ナノメートルの桁の、例えば１〜５００ｎｍ（５０〜５０００Å）、好ましくは１〜２００ｎｍ、より好ましくは１〜１００ｎｍ、最も好ましくは１〜５０ｎｍの厚さを有する。
【００８０】
何らかのバリア性、特に水蒸気バリア性を有することが多い、一般的なタイプの蒸着コーティングの１つは、いわゆる金属化層、例えば、金属アルミニウム物理蒸着（ＰＶＤ）コーティングである。
【００８１】
金属アルミニウムから実質的になるそのような蒸着層は、５〜５０ｎｍの厚さを有してもよく、それは、包装の従来の厚さ、すなわち６．３μｍのアルミニウム箔に存在する金属アルミニウム材料の１％未満に相当する。蒸着金属コーティングは、有意により少ない金属材料を必要とし、通常、より低いレベルの酸素バリア性をもたらす。
【００８２】
蒸着コーティングの他の例は、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）及び酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）コーティングである。一般に、そのようなコーティングは、より脆性であり、ラミネーションによって包装材料中に組み込むにはより不適切である。
【００８３】
ラミネートされた包装材料のための他のコーティングは、プラズマ促進化学蒸着法（ＰＥＣＶＤ）によって施されてもよく、該方法では、化合物の蒸気が、程度の差はあるが酸化状況下で基材上に堆積される。ＰＥＣＶＤコーティングによる酸化ケイ素コーティング（ＳｉＯｘ）は、例えば、ある特定のコーティング条件及びガス配合下で極めて良好なバリア性を得ることができる。
【００８４】
蒸着コーティングは、或いは、プラズマ促進化学蒸着法、ＰＥＣＶＤによって施された水素化アモルファスカーボンバリア層、いわゆるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）であってもよい。ＤＬＣは、ダイアモンドの典型的な特性の幾つかを示すアモルファスカーボン材料の一分類を定義する。好ましくは、炭化水素ガス、例えば、アセチレン又はメタンが、コーティングを生成するためのプラズマ中のプロセスガスとして使用される。
【００８５】
ヒートシール性で液密な最内層は、よって、良好なラミネーション及び材料強度特性のためのｍＬＬＤＰＥの層であり、ヒートシール操作にも関与するＬＤＰＥの中間層に隣接して更にラミネートされる。内層部分の内側の熱可塑性ポリマー層は、溶融ポリマーの共押出コーティングによって施されてもよい。それらはまた、溶融接着性ポリマーと一緒にそれぞれの層の所望の厚さに共押出コーティングされてもよい。
【００８６】
内側のヒートシール性層をバリア箔又はフィルムにラミネートするのに適した接着性ポリマーは、いわゆる接着性熱可塑性ポリマー、例えば変性ポリオレフィンであり、これは、大抵は、カルボン酸官能基等の官能基を含有するモノマー単位、例えば、（メタ）アクリル酸モノマー又は無水マレイン酸（ＭＡＨ）モノマーを有する、ＬＤＰＥ若しくはＬＬＤＰＥのコポリマー又はグラフトコポリマーをベースとし、例えば、エチレンアクリル酸コポリマー（ＥＡＡ）若しくはエチレンメタクリル酸コポリマー（ＥＭＡＡ）、エチレン−グリシジル（メタ）アクリレートコポリマー（ＥＧ（Ｍ）Ａ）、又はＭＡＨグラフトポリエチレン（ＭＡＨ−ｇ−ＰＥ）等である。そのような変性ポリマー又は接着性ポリマーの別の例は、いわゆるイオノマー又はイオノマーポリマーである。好ましくは、接着性ポリマーは、エチレンアクリル酸コポリマー（ＥＡＡ）、又はエチレンメタクリル酸コポリマー（ＥＭＡＡ）である。
【００８７】
バリア金属箔又はバリアコーティングされたフィルム若しくはシートは、ｍＬＬＤＰＥの中心層が両側でＬＤＰＥ層に支持されている３層の溶融フィルムを間に挟んで溶融共押出され、回転するローラーニップ内で一緒にプレスされることによってバルク層にラミネートされ、ＬＤＰＥ層は、このようにして板紙及びバリア層にそれぞれ結合する。
【００８８】
溶融押出コーティング及びラミネーション性能を最適化するために、ｍＬＬＤＰＥポリマーは、１９０℃、２．１６ｋｇで１０〜２５、例えば、好ましくは１５〜２５ｇ／１０分のメルトフローインデックス（ＩＳＯ１１３３）を有してもよく、一方、ＬＤＰＥポリマーは、１９０℃、２．１６ｋｇで４〜１２ｇ／１０分のメルトフローインデックス（ＩＳＯ１１３３）を有してもよい。
【００８９】
純粋なｍＬＬＤＰＥは、押出速度が高いと粘度が上がり過ぎるので、純粋なｍＬＬＤＰＥの共押出コーティング又は共押出ラミネーションでは、多過ぎる摩擦熱の発生を回避するために比較的高いメルトフローインデックスが必要である。
【００９０】
ｍＬＬＤＰＥポリマーの密度は、９０７〜９１８、例えば９０７〜９１５ｋｇ／ｍ３であってもよい。ＬＤＰＥポリマーの密度は、９１６〜９２０ｋｇ／ｍ３であってもよい。ポリマーの密度は、ＩＳＯ１８７２／１１８３によって測定されてもよい。
【００９１】
ｍＬＬＤＰＥはのＥｔａ  ０値は、４００〜２５００Ｐａｓ、例えば４００〜１２００Ｐａｓであってもよく、一方、ＬＤＰＥのＥｔａ  ０値は、２０００〜１５０００Ｐａｓであってもよい。Ｅｔａ  ０値はＴＡＰＰＩ  Ｔ７０２に従って測定され、ゼロせん断粘度の尺度であり、それは、薄い溶融押出フィルムの溶融粘度の特性及びその「ドローダウン」能力、すなわち、溶融物が引っ張られて破れることなく薄いフィルムになる能力を表す。よって、ドローダウンは、弾性よりも粘性のある溶融物に優勢である。
【００９２】
ｍＬＬＤＰＥのＧ’値は、５〜２０Ｐａであってもよく、一方、ＬＤＰＥのＧ’値は、１００〜１５０Ｐａであってもよい。Ｇ’値は、ＴＡＰＰＩ  Ｔ７０２に従って測定され、貯蔵弾性係数の尺度であり、それは薄い溶融押出フィルムの溶融弾性を表し、結果的に、いわゆる「ネックイン」、すなわち溶融フィルムの幅の低減の傾向を表す。よって、フィルムのネックインが大きければ、その溶融弾性は小さい。
【００９３】
ゼロせん断粘度及び貯蔵弾性係数は両方とも、振動法によってなされたレオロジー測定である。よって、ポリマー溶融物の粘弾性挙動が、ＴＡＰＰＩ  Ｔ７０２に更に記載される通りに調査される。
【００９４】
更なる実施形態では、ｍＬＬＤＰＥは、９５〜１０５℃、例えば９６〜１００℃に少なくとも１つの融点を有してもよく、一方、ＬＤＰＥは、１０５〜１１５℃、例えば１０５〜１１０℃に融点を有してもよい。
【００９５】
封緘操作のために溶融を開始するのに低過ぎる融点を有するｍＬＬＤＰＥを選択するならば、ポリマー表面は、充填機及びリールでの取り扱い並びにウェブの取り扱いにおいて、より高い摩擦及び／又は粘着性（粘性）を呈することとなる。その一方で、封緘操作のために溶融を開始する融点が高過ぎ、１０５℃を上回るならば、封緘性はそれほど良好ではなく、封緘プロセスはそれほど堅牢ではないこととなる。
【００９６】
融点は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８に従って、ＤＳＣによって、最初に、ミクロトーム、例えばＬｅｉｃａ社製の標準的なミクロトームによって個々の層からポリマーを削り取るか又は剥がし取り、次いで採取した試料を標準的なＤＳＣによって分析し、０．５〜１０℃／分での２回目の加熱で融点を得ることによって測定することができる。ｍＬＬＤＰＥの最内層とＬＤＰＥの中間層との最内層部分は、最初に、境界面に幾らかイソプロパノールを添加することにより最内層部分をラミネートから注意深く引き離すことによって、接着性（カルボキシル基含有）ポリマーの層から分離することができる。このように内側ポリマー層の両側が自由表面を有するように最内層部分を引き離し、ミクロトームによって各表面から試料を削り取り、続いて分析することができる。
【００９７】
層がｍＬＬＤＰＥ及びＬＤＰＥをそれぞれ含む又はそれらからなるということは、少なくとも標準的なＮＭＲ（核磁気共鳴）分析で確認することができる。ＮＭＲ分析によってポリマーの鎖の分岐を調べて、これによってＬＤＰＥの長い方の鎖分岐、及びｍＬＬＤＰＥの短い方の鎖分岐を検出することができる。カルボン酸官能基を含む接着性ポリマー層は、ポリマー分析の当業者には同様に周知のツールであるＦＴＩＲ分析によって決定することができる。
【００９８】
しかし、最内及び中間内側層にどのポリマーが存在するかについては、試料に一緒に採取した最内及び中間内側層の単なる標準的なＤＳＣ分析により、０．５〜１０℃／分で実行される２回目の加熱での融解ピークを調べることによって、素早く良好に理解することができる。測定される試料は小さいので（約２ミリグラムに過ぎない）、異なるピークを十分良好に互いから分離するためには、ＤＳＣスキャンの冷却／加熱速度を標準又はそれより遅くすることが必要である。そのような分析からの典型な曲線は、曲線上に２つの融解ピークか又は少なくとも「ショルダー」を呈し、１つは９５〜１０５℃でのｍＬＬＤＰＥに関するものであり、もう１つは１０５〜１１５℃でのＬＤＰＥに関するものである。融点が互いに比較的近いところにあるので、ｍＬＬＤＰＥの融点ピークは、通常、どちらかというと曲線上の「ショルダー」又は若干の曲がりのように示されるが、純粋なＬＤＰＥについての相当する曲線と比較すると、相違は極めて明白である。そのような曲線から、当業者には２種のポリマーが存在することが理解され、状況から、一方がＬＤＰＥタイプのものであり、もう一方がｍ−ＬＬＤＰＥタイプのものである見込みが高いことが理解される。更なるミクロトームによる試料採取及びＤＳＣ分析を行って、既知の純粋なポリマーの検量線と比較して確認することができる。これは、後の図９に関して更に説明する。ＬＤＰＥとのブレンドで分析された特定のｍＬＬＤＰＥについては、ｍＬＬＤＰＥの対応する各融解ピークは、よってＬＤＰＥの融解ピーク曲線の両側にショルダー又は追加された勾配として示される。
【００９９】
ラミネート部分の個々の層の成分を分析するのに、同様のアプローチを取ることができる。
【０１００】
包装材料又は包装上に押出コーティングされたポリマー又はブレンドから試料を採取したとき、融点及び融解曲線が、顆粒又は小粒からのポリマーと比較して０．５℃から最大２℃まで高い値にずれる可能性がある。
【０１０１】
ＬＬＤＰＥポリマーがメタロセン触媒によるＬＬＤＰＥ、すなわちｍ−ＬＬＤＰＥであることは、偏光Ｘ線照射を使用してメタロセン触媒残留物の存在を検出する分光写真法によって、例えばＡｍｅｔｅｋ社製Ｓｐｅｃｔｒｏ  ＸＥＰＯＳ（登録商標）ＥＤＰＸＲＦ装置を使用することによって確認することができる。
【０１０２】
最後に、個々の層の厚さは、当業者に公知の、十分に確立されたミクロトーム及び光学顕微鏡法によって測定することができる。
【０１０３】
ある実施形態では、ｍＬＬＤＰＥポリマーは、ブテン、ヘキセン、又はオクテンから選択される、アルファ−オレフィンを有するエチレンコポリマーである。
【０１０４】
ラミネート層部分の中心層におけるものと同じｍＬＬＤＰＥが最内層に使用されてもよい。そのような選択によって、生産効率及び原料の物流制御の向上が可能になると見込まれる。更に、同じ１種のｍＬＬＤＰＥポリマーがラミネートの両方の部分に使用されると、内層部分とラミネート層部分との間の特性のバランスを取るのが容易になる。
【０１０５】
ラミネート性の効率及び予測性を更に上げるために、内側のＬＤＰＥポリマーは、ラミネート層部分の支持層に使用されるものと同じである。
【０１０６】
更に、外側層に使用される熱可塑性ポリマーは、内側層のものと同じＬＤＰＥであってもよく、それによって生産効率及び設計効率が可能な限り大きくなり、異なる包装仕様間の唯一の変化が、包装用ラミネートが異なる層の厚さを有することになり、異なるポリマーグレードが最小数まで低減することになり、層の順序が同じになる。
【０１０７】
ある実施形態によれば、今日の現況技術の液体カートン包装材料に合わせて、バリア層部分はアルミニウム箔である。アルミニウム箔は、典型的には、５〜１０μｍ、例えば５〜９μｍの厚さを有する。そのような金属アルミニウムの厚い箔は、移動する物質、例えば、ガス、例えば酸素ガス及び水蒸気、香り、臭気に対してほとんど完全なバリア性をもたらすことができ、光バリア性ももたらす。食料製品の長期保存には良好なバリア性が必要である。食料製品の種類に応じて、何らかのバリア性が他より重要である。牛乳及び乳製品は、例えば、特に包装内への光の透過に敏感で、よって長い保存寿命を可能にするためにアルミニウム箔又は同様の遮光材料を必要とする。
【０１０８】
特に、バリア層がアルミニウム箔のとき、内側層部分の層をバリア層の内側に十分に接着させるために接着性ポリマーが必要である。そのような接着性ポリマーは、ポリオレフィンポリマーをベースにし（すなわち、ポリオレフィンモノマー単位、例えばエチレンから大部分構築される）、１９０℃、２．１６ｋｇで４〜１２ｇ／１０分のメルトフローインデックス（ＩＳＯ１１３３）を有するべきであり、最適な溶融加工性並びに接着性のために３〜１０質量％のカルボン酸官能基含有量を有する。好ましくは、上記のような接着性ポリマーは、エチレンアクリル（又はメタクリル）酸コポリマー又はグラフトコポリマー、例えば、ＥＡＡ又はＥＭＡＡである。
【０１０９】
一般に、内側ポリマー層の総厚、すなわち、内層部分と接着性ポリマー層との厚さの合計の、ラミネート層部分の厚さに対する厚さ比は、ほとんどの包装仕様に関して１より大きいべきであると結論付けられている。
【０１１０】
好ましい実施形態では、小さい開口部、例えばミシン目の開口部若しくはストロー穴又は同様のものを有する１リットルまでの容量のポーションパック及びファミリーパックの場合、ラミネート層部分の中心層は４〜８μｍの厚さを有し、全ラミネート層部分の総厚の４０％以下を構成し、全ラミネート層部分は２５μｍ以下の総厚を有し、最内層の厚さは６〜１５μｍであり、内側ポリマー層の総厚の５０％以下を構成し、内側ポリマー層の総厚は４０μｍ以下である。
【０１１１】
好ましくは、小さい開口部、例えばミシン目の開口部若しくはストロー穴又は同様のものを有する１リットルまでの容量のポーションパック及びファミリーパックの場合、内側ポリマー層の総厚のラミネート層部分の厚さに対する比率は、１．２より大きく、例えば１．５より大きく、ポーションパックの場合、それは、好ましくは１．６より大きく、例えば２．０より大きい。
【０１１２】
実験及び更なる大規模な一連のデータシミュレーションにおいて、ｍＬＬＤＰＥの中心層を有するラミネーション層部分を薄く作製するほど、包装の折り目の周囲のアルミニウム箔の良好な密閉性及びバリアが得られることが分かり、そしてバリア箔においてこれらの場所で生じるおそれのある歪みによる亀裂のリスクが減少することが分かった。更なる調査から、何よりまず、低減されたのは亀裂の数よりむしろ亀裂の大きさであったことが示された。
【０１１３】
分かった別の効果は、薄いラミネート層部分を一定に保ち、内側層部分の厚さを増加させると、折り目の周囲のバリア性が更に向上することであった。よって、ラミネート層の厚さを予想以上に減少させ、代わりに内層部分を更に増加させると、その中のｍＬＬＤＰＥポリマーの一部を除去したにもかかわらず、それによってヒートシール強度及び堅牢性を更に向上させることが可能であった。同時に、開封特性とのバランスを問題なく良好に取ることができた、すなわち、向上させることができた。
【０１１４】
よって、少なくとも小さい方の包装サイズ並びにミシン目及びストローで開けるタイプの包装に関して、内側ポリマー層の総厚のラミネート層部分の厚さに対する比率が少なくとも１．３、多くの場合、１．５を上回るか、又は更に２．０を上回ると、該材料から作製された包装の極めて良好な包装の完全性及び酸素ガスバリア性並びに開封特性がもたらされることが分かった。
【０１１５】
これは、ラミネート層部分の中にｍＬＬＤＰＥの薄層が含まれることによってラミネートされた材料を折り畳む間にアルミニウム箔に及ぼされる塑性歪みが小さくなるという理論を裏付ける。
【０１１６】
バルク層は、５０〜４５０ｇ／ｍ２、例えば１００〜４００ｇ／ｍ２、例えば１００〜３５０ｇ／ｍ２、例えば１００〜２５０ｇ／ｍ２の表面質量（ｓｕｒｆａｃｅ  ｗｅｉｇｈｔ）を有する板紙であってもよい。
【０１１７】
通常、板紙は、それらが０〜４７５ｍＮ、例えば８０〜２６０ｍＮの曲げ剛性を有するように選択される。単一の板紙の厚さは、それに応じて５０〜６００μｍまで変動してもよい。
【０１１８】
本発明の第２の態様によれば、液体カートン包装用ラミネートを製造するための方法は、ｍＬＬＤＰＥの中心層を少なくとも１層のＬＤＰＥの支持層と一緒に、バルク層のウェブとバリア層のウェブとの間に溶融共押出し、ローラーニップ内で溶融ポリマーを一緒にプレスしながら固化させることによって、バルク層のウェブをバリア層部分のウェブに押出ラミネートする工程、及びｍＬＬＤＰＥの最内層を少なくともＬＤＰＥの中間層と一緒に、バリア層部分を含むウェブ表面上に溶融共押出コーティングする更なる工程を含む。２つの主要なラミネーションステップは、ラミネーション生産ラインの構成に応じて任意の順序で実施されてもよい。
【０１１９】
ラミネート層部分の全てのポリマー層が、１回の溶融押出操作で一緒に共押出されると有利である。そのような共押出構成によって、薄いｍＬＬＤＰＥの中心層の両側のＬＤＰＥの２つの支持層が、それらの塊でｍＬＬＤＰＥを支持することができ、それらのポリマー塊中に熱が含有されることによって、ｍＬＬＤＰＥが、溶融フィルムカーテン中で容易に流動するようになり、押出機のフィードブロック及びダイにおける加熱周りの状況、並びにプレスローラーのラミネーションニップでの冷却に適合するようになる。
【０１２０】
同様に、同じ理由で、バリア層部分の内側の全ての内側ポリマー層を一回の溶融押出操作で一緒に共押出させると有利である。これは、典型的には３００ｍ／分を上回る、例えば４００ｍ／分を上回る、更には５００ｍ／分を上回る、例えば６００ｍ／分以上の高ラミネーション速度を可能にすることからも、内側ポリマー層を施す最も経済的で合理的な方式である。
【０１２１】
本発明の第３の態様によれば、本発明のラミネートされた包装材料を含む、液状、半液状、又は粘性食品用包装容器が提供される。該包装容器は、シート若しくはウェブ状のブランクを折り畳み形成して直方体若しくは他の折り畳まれた形状の包装にするか、又は単にパウチ包装にすることによって、ラミネートされた包装材料から完全に作製することができる。或いは、包装材料のスリーブとして使用して、プラスチック製ボトルトップ等と組み合わせてもよい。
【０１２２】
本発明の包装容器は、包装の完全性及びバリア性に関して向上した又は少なくとも維持された性能を有しており、幾つかの側面、例えば、使用する原料が少ないこと、並びにラミネーション及び包装用ラミネートの製造効率並びに包装容器の生産効率が向上したこと等から費用効率が高い。ポリマー層の厚さ、ラミネーションプロセス、及びポリマー原料の消費を最適化できることによって、結果的にラミネートされた包装材料製品、並びにそれから作製されて得られた包装の全体的なカーボンフットプリントを合わせて低減することができる。
【０１２３】
ヒートシール性最内層の熱可塑性ポリマーは、メタロセン触媒による直鎖低密度ポリエチレン（ｍ−ＬＬＤＰＥ）から実質的になる。それは、少量の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を、例えば最大１５ｗｔ％、例えば１０ｗｔ％含んでもよいが、それでも本発明の利点を維持する。
【実施例】
【０１２４】
図１には、本発明のラミネートされた包装材料１０の第１の実施形態がこのように断面図で示される。それは、約２００ｇ／ｍ２の坪量、及び２６０ｍＮの曲げ剛性を有する、板紙のバルク層１１を含む。
【０１２５】
板紙の層１１の内側に、ラミネートされた材料はバリア層部分１２を含み、この場合は６．３μｍ厚のアルミニウム箔である。
【０１２６】
バリア層１２は、ラミネート層部分１３によってバルク層１１にラミネートされ、ラミネート層部分１３は、隣接するＬＤＰＥの支持層１５、１６を両側に有するｍＬＬＤＰＥの中心層１４からなる。支持層１５は中心層１４をバルク層１１に結合する一方で、支持層１６は中心層１４をバリア層部分１２に結合する。
【０１２７】
ヒートシール性で液密な熱可塑性ポリマー層の内層部分１７は、バリア層１２の内側に施される。内層部分は、ｍＬＬＤＰＥの最内層１８及びＬＤＰＥの中間層１９からなる。
【０１２８】
バリア層部分１２がアルミニウム箔である場合、内層部分１７は、接着性ポリマーの介在層２０でアルミニウム箔１２に接合される。
【０１２９】
板紙のバルク層１１の外側は、ヒートシール性及び包装用ラミネートから作製された包装の外側からの液密性のために、ＬＤＰＥを含む外側層２１で覆われる。
【０１３０】
この例では、ラミネート層部分１３の中心層１４中と同じｍＬＬＤＰＥポリマーが最内層１８中に使用される。この特定の例に使用されるｍＬＬＤＰＥは、Ｄｏｗ社製、すなわちＥｌｉｔｅ（登録商標）５８６０である。
【０１３１】
更に、ラミネート層部分１３の支持層１５、１６中と同じＬＤＰＥポリマーが、内層部分１７の中間層１９中に使用される。使用されるＬＤＰＥは、Ｉｎｅｏｓ社製の１９Ｎ７３０である。
【０１３２】
更に、同じＬＤＰＥを最外部の外側層２１に使用した。
【０１３３】
図２ａには、図１に記載される通りの板紙のバルク層１１のウェブが、どのようにリール２１から送り出され、リール２２から送り出されたアルミニウム箔のバリア層１２のウェブに押出ラミネートされるかが概略的に図示される。中心層１４並びにその両側の支持層１５及び１６のラミネート層部分１３の溶融ポリマーカーテン２３が、バルク層１１とバリア層１２の間でラミネーションニップ２５中に押出２４されて、一緒にプレスされ、冷却されて溶融ポリマーが固化され、このようにしてバルク層部分とバリア層部分とが互いに恒久的に接着されて予備ラミネート２６を生成する。得られた予備ラミネートは、この場合は図２ｂに関して更に記載されるような、ラミネーションプロセスの次の操作に送り出される。
【０１３４】
図２ｂには、図２ａで生成されたバルク層及びバリア層の予備ラミネート２６のウェブが、どのようにラミネーションローラーニップ２７に送り出されるかが概略的に図示される。ローラーニップ２７で、３つの内側ポリマー層、すなわち、接着性ポリマー層２０及び最内層１８と中間層１９との内層部分１７の溶融カーテン２８が、下方に共押出２９されてラミネーションローラーニップ２７中に入り、冷却されて、ポリマー層１８、１９、２０をアルミニウム箔のウェブの表面にプレスして固化させることによって、多層フィルムコーティングとしてバリア層部分１２の反対側、すなわちアルミニウム箔の内側にコーティングされる。得られたラミネート３０を送り出して、バルク層の外側にＬＤＰＥの外側層を更にラミネートしてもよいし、又は既に済んでいたら、包装用ラミネートをリール上で更に輸送及び貯蔵するために、巻き取りステーションに送り出してもよい。
【０１３５】
図３ａは、本発明による包装用ラミネート１０から生成された包装容器３０ａの実施形態を示す。該包装容器は、飲料、ソース、スープ等に特に適している。典型的には、そのような包装の容量は約１００〜１０００ｍｌである。それはいかなる構成であってもよいが、好ましくはレンガ状であり、それは縦方向及び横方向の封緘、それぞれ３１ａ及び３２ａを有し、任意選択により開口具３３を有する。別の実施形態では（図示せず）、包装容器は楔のような形状であってもよい。そのような「楔形」を得るために、包装の底部分だけを、底部の横方向の熱封緘部が三角形のコーナーフラップの下に隠れるように折り畳み形成し、コーナーフラップを折り畳んで包装の底部に対して封緘する。頂部セクションの横方向の封緘は折り畳まないままにする。このようにして半分折り畳まれた包装容器は、食料品店の棚の上又は机の上等に置かれたときでも、取り扱いが容易であり、寸法的に安定である。
【０１３６】
図３ｂは、本発明による代替的な包装用ラミネートから生成された包装容器３０ｂの代替的な好ましい例を示す。代替的な包装用ラミネートは、より薄いセルロースのバルク層１１を有することによってより薄くなっており、そのために、直方体、平行六面体、又は楔状の包装容器を形成するには十分に寸法的に安定ではなく、横方向の封緘３２ｂの後に折り畳み形成されない。よって、それは枕状のパウチ型容器のままとなり、この形態で配送され、販売されることとなる。
【０１３７】
図３ｃは、ゲーブルトップ包装３０ｃを示しており、これは、本発明の板紙のバルク層及び耐久性のあるバリアフィルムを含むラミネートされた包装材料からの、予め切断されたシート又はブランクから折り畳み形成されたものである。フラットトップ包装も、同様の材料のブランクから形成することができる。
【０１３８】
図３ｄは、ボトル型包装３０ｄを示しており、これは、本発明のラミネートされた包装材料の予め切断されたブランクから形成されたスリーブ３４と、射出成型プラスチックをねじ栓等の開口具と組み合わせて形成された頂部３５とを組み合わせたものである。このタイプの包装は、例えば、Ｔｅｔｒａ  Ｔｏｐ（登録商標）及びＴｅｔｒａ  Ｅｖｅｒｏ（登録商標）という商品名で市販されている。これらの特定の包装は、閉位置に取り付けられた開口具を有する成型された頂部３５をラミネートされた包装材料の管状スリーブ３４に取り付け、このように形成されたボトルトップカプセルを滅菌し、それに食料製品を充填し、最終的に包装の底部を折り畳み形成し、それを封緘することによって形成される。
【０１３９】
図４は、本出願の導入部に記載した通りの原理を示す。すなわち、包装材料のウェブが、ウェブの縦方向の端部４２を重なり合う接合部４３で互いに一体化させることによって、管状物４１に形成される。該管状物は、意図される液状食料製品で充填され４４、管状物内に充填された含有物のレベルより下で互いから所定の距離をおいて管状物の横方向の封緘４５を繰り返すことによって、個々の包装に分割される。包装４６は、横方向の封緘部で切開することによって分離され、材料中に準備された折り線に沿って折り畳み形成することによって所望の幾何学的構成が与えられる。
【０１４０】
図５における図は、参照材料構造及び本発明による材料構造、並びに混成材料構造から作製された、Ｔｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）Ｓｌｉｍ型の１リットルファミリーパックのミシン目の開口部を破いて開けるのに要した開封力を示す。
【０１４１】
Ｘ軸は、該材料で測定された歪みを表し、一方、Ｙ軸は、標準的なミシン目の切り取り線に沿ってそれらを開けるのに要した力の測定値である。
【０１４２】
３つの比較対象のラミネート構造は、Ｔａｂｌｅ  １（表１）に示す通りである。
【０１４３】
参照用のラミネートされた包装材料は、現況技術のｍＬＬＤＰＥとＬＤＰＥとのブレンドを有する内側の２層、及びＬＤＰＥのラミネート層を有する。
【０１４４】
ラミネートされた包装材料、５２１０番は、参照と同じ内側層構成を有するが、本発明によるラミネート層部分を有する。
【０１４５】
比較対象のラミネートされた包装材料、５２１１番は、本発明による。
【０１４６】
【表１】
2020521656.tif 000003
【０１４７】
３つの比較対象のラミネート構造の全てにおいて、板紙のバルク層５１は同じであり、アルミニウム箔のバリア層５２は同じであり、ＬＤＰＥのヒートシール性最外層５３は同じであり、且つ同じ厚さ、すなわち１３．０μｍ（１２ｇ／ｍ２）である。また、３つの構造は全て、内部のヒートシール性層（複数可）をアルミニウム箔の内側に接合する、６．４μｍ（６ｇ／ｍ２）の厚さのＥＡＡの結合層５４を有する。
【０１４８】
参照試料の材料構造ａ）は、Ｔａｂｌｅ  １（表１）に示す通りの構造を有する。すなわち、それは、単一の２１．７μｍ（２０ｇ／ｍ２）のＬＤＰＥのラミネート層５５、及び２０．９μｍ（１９ｇ／ｍ２）の厚さの、７０ｗｔ％のｍＬＬＤＰＥ（Ｄｏｗ  Ｅｌｉｔｅ  ５８６０）と３０ｗｔ％のＬＤＰＥ（７７０Ｇ）とのブレンドの最内層５６を有する。
【０１４９】
５２１０と番号付けられた異なる比較対象の材料構造ｂ）は、参照試料と同じ内側層構造を有するが、異なるラミネート層部分を有しており、それは、本発明によるラミネート層の通りであり、４．４μｍ（４ｇ／ｍ２）のｍＬＬＤＰＥの中心層、及びその両側に５．４μｍ（５ｇ／ｍ２）のＬＤＰＥの支持層を有する。
【０１５０】
本発明によるラミネート材料構造は、５２１１と番号付けられ、構造ｂ）と同様のラミネート層部分を有するが、それにおいて中心層及び支持層はそれぞれ６．５μｍの厚さを有する。内側層部分は、２層のヒートシール性層、すなわち、６．６μｍ（６ｇ／ｍ２）のｍＬＬＤＰＥの最内層、及び接着性ポリマー層と最内層との間の１３．０μｍ（１２ｇ／ｍ２）のＬＤＰＥの中間層を有する。よって、最内層は、この場合、ＬＤＰＥを含有せず、相当により薄い層であるが、代わりに、隣接する中間層であるＬＤＰＥのより厚い層を有する。
【０１５１】
よって、図５の図から、参照試料の材料の方がミシン目の開口部を開けるのに高い初期力を必要とし、他の２つの試料より高いレベルで開封抵抗が継続することが明白に示される。開け始めてからミシン目が完全に破いて開けられるまでの開封抵抗を表す曲線は、互いに似ているが、異なるレベルの力が必要とされ、加えられていることも分かる。
【０１５２】
更に、本発明による材料構造、５２１１は、３つ全ての試料のうち必要とされる開封力が一番少ない。
【０１５３】
参照試料と内側層構成が同じであるがラミネート層部分が異なる試料５２１０は、参照試料より少ない開封力を必要とする。これはおそらく、ラミネート層が合計で１５．２μｍ（１４ｇ／ｍ２）しかなく、相当に薄くなっているが、その代わりに中心層としてｍＬＬＤＰＥを有しており、しかしこれはわずか４．４μｍ（４ｇ／ｍ２）という薄い厚さであることに起因する。
【０１５４】
本発明による材料構造は、内側層のｍＬＬＤＰＥとＬＤＰＥのブレンドの代わりに、より薄いｍＬＬＤＰＥだけの層を有することによって、かくして必要とされる開封力を更に低下させた。以前には、開封するのに強過ぎないように、また加工が困難になり過ぎないようにするために、液体カートン包装用ラミネート用にはｍＬＬＤＰＥをブレンドするのが必要であると考えられていたことを考慮すると、これは驚くべき啓発的な効果である。
【０１５５】
測定された開封力に加え、試験開封者の第三者委員会は、材料構造５２１１から作製された試料包装が、開封に対してより「堅牢」であることを見出した。これはすなわち、包装を開けた結果として開いたラミネート端部に生じるプラスチック残渣がより少なかったことを意味している。
【０１５６】
飲用のために開けてアクセスされるようにストローによって突き通されるストロー穴を有する包装をベースにする３種の材料構造に関して、同様の試験及び知見が為された。そのとき開けようとしたストロー穴は、上記のバルク層を除いたラミネートの全ての層を含んでいた。
【０１５７】
本発明のラミネートされた材料構造の様々な層厚構成の一連の試験において、折り畳む間のアルミニウム箔におけるピーク塑性歪みを模擬実験によって推定し、図６ａ、６ｂ、及び６ｃにポリマーの層厚の関数として視覚化した。材料の層構造は、Ｔａｂｌｅ  ２（表２）及びＴａｂｌｅ  ３（表３）に記載しており、表中、最内層部分の中間層及びラミネート層部分に使用したＬＤＰＥは、Ｉｎｅｏｓ社製のＮｏｖｅｘ（登録商標）１９Ｎ７３０であった。使用したｍＬＬＤＰＥは、Ｄｏｗ社製のＥｌｉｔｅ（登録商標）５８６０であった。ｍＬＬＤＰＥを最内層部分でブレンドしたとき、それをＤｏｗ社製のＬＤＰＥ  ７７０Ｇとブレンドした。外側層でも、使用したＬＤＰＥは、Ｉｎｅｏｓ社製のＮｏｖｅｘ（登録商標）１９Ｎ７３０であった。
【０１５８】
全ての実施例で使用した接着性ポリマーは、Ｄｏｗ社製のＰｒｉｍａｃｏｒ（登録商標）３５４０であった。
【０１５９】
塑性歪みとは、応力を除去した後に金属がその当初の形状に戻らない降伏点を上回る塑性域で得られる歪みである。塑性歪みが高くなるということは、箔の亀裂のリスクが高くなることを意味している。よって、ピーク塑性歪みの推定は、行うべき包装の折り畳み形成時のアルミニウムバリア箔における亀裂の開始に影響を及ぼす歪みのリスクの尺度である。箔の亀裂の開始は、アルミニウム箔バリア及びラミネートされた包装材料を通る酸素透過（ＯＴＲ）の増大につながることが観察されている。よって、バリア材におけるピーク塑性歪みが少なくなると、包装を折り畳み形成するときに、バリア材層を含むラミネートされた包装材料の酸素バリア性が向上し得る。
【０１６０】
図６ａの図は、テストラン２、４、３、及び５からアルミニウム箔において得られたピーク塑性歪みを示す。模擬実験は、ラミネートされた包装材料を折り畳んで、一回の折り畳みで最大の歪みをアルミニウム箔に引き起こすというシナリオに基づいて行った。すなわち、材料の外側をそれ自体に対して折り畳むように、ラミネートを折り畳んで行った（アルミニウム箔は厚いバルク層の内側に位置する）。歪みは、１００度の折り曲げ角で試験した。
【０１６１】
ラン２、３、４、５をそれぞれ比較することによって、ラミネート層部分の厚さが大きくなると、アルミニウム箔におけるピーク塑性歪みが大きくなり、それによってラミネートを通る酸素の移動又は浸透も多くなる可能性があることが分かる。
【０１６２】
同様に、現況技術の層構造からのアルミニウム箔におけるピーク塑性歪み（ラン２）は、ラミネート層部分及びアルミニウム箔の内側のポリマー層の総厚がそれぞれ同じである、本発明による対応する層構造（ラン４）より大きい。これは、ラン３とラン５との比較からの結論でもある。
【０１６３】
図６ｂの図は、本発明によって構造化されたラミネート層部分の総厚の関数としてのアルミニウム箔におけるピーク塑性歪みを示す（ラン８〜１３）。この図から、ラミネート層部分の総厚を２０μｍから９μｍに下げると、アルミニウム箔のピーク塑性歪みも２２％から１５％に減少したと結論付けることができる（変形後の試料の長さを開始時の試料の長さで除した比率として表される）。×型記号は、ｍＬＬＤＰＥとＬＤＰＥとのブレンドの単一の最内層、２７．４μｍ（２５ｇ／ｍ２）厚の全内側層、及び約２１．８μｍ（２０ｇ／ｍ２）の比較的厚いＬＤＰＥのラミネート層部分を有する、参照試料（ラン７）を表す。
【０１６４】
図６ｃの図は、内側ポリマー層の総厚の関数としてのアルミニウム箔における塑性歪みを示す。この図から、内側ポリマー層の総厚を増加させると、アルミニウム箔における塑性歪みが更に減少したと結論付けることができる。左の四角い点は、２２μｍ、すなわち２０ｇ／ｍ２のラミネートの厚さを有する、本発明によらない参照試料を表す。参照試料の内側層の厚さを増加させると、右上の四角い点が得られた。すなわち、塑性歪みが増大した。しかし、その代わりに本発明によるラミネート層構成を使用すると、右下の点が得られた。すなわち、塑性歪みは変化しないままであった。薄くしたラミネート層部分を有する本発明の更なる試料では、その代わりに、内側層の厚さを増加させると塑性歪みが減少した。
【０１６５】
２０ｇ／ｍ２のラミネート層部分の試料は、表中のラン２、４、及び７から取ったものである。１５ｇ／ｍ２の試料は、表中のラン９及び１０から、一方、１２ｇ／ｍ２の試料は、ラン１１及び１２から取ったものである。
【０１６６】
図６ｂ及び図６ｃを得た模擬実験のテストランについて、Ｔａｂｌｅ  ２（表２）及びＴａｂｌｅ  ３（表３）に更に記載する。
【０１６７】
【表２】
2020521656.tif 000004
【０１６８】
【表３Ａ】
2020521656.tif 000005
【０１６９】
【表３Ｂ】
2020521656.tif 000006
【０１７０】
よって、ラン２〜１３から、ラミネート層部分中のポリマー層が厚くなると、概してアルミニウム箔におけるピーク塑性歪みが高くなることが結論付けられる。ラン４〜６から、薄くしたラミネート層部分と厚くした全内側（すなわち、厚くした最内層部分）とを組み合わせると、アルミニウム箔における歪みを最も少なくすることができることが示される。ラン２〜５からも、本発明によるラミネート層部分の構造、すなわち、特定の比率の厚さでｍＬＬＤＰＥの中心層を含むラミネート層部分の構造によって、ＬＤＰＥを用いるランより歪みを少なくすることができることが分かる。
【０１７１】
更に、テストラン７〜１３から、本発明によってラミネート層部分を薄くして全内側層を厚くする（最内層部分を厚くする）と、アルミニウム箔における歪みを少なくすることができ、したがって向上したガスバリア性が得ることができるはずであると結論付けることができる。
【０１７２】
図７ａの図は、直方体の包装容器に折り畳み形成したときに、本発明のラミネートされた材料構造中及び参照試料の材料構造中のアルミニウム箔バリアのＫ−折り畳み領域で測定された、実際に検出された亀裂の幅を示す。包装材料は、直方体状、例えば、レンガ状、平行六面体状の包装容器への折り畳み形成から、Ｋ−折り畳み領域で大きい歪みに曝される。下記の特徴以外は同じである３種の試料のラミネート層構造について、形成された亀裂の幅を測定し、その値をプロットした。
【０１７３】
一般構造は、
／（１２ｇ／ｍ２）１３．０μｍのＬＤＰＥ／２６０ｍＮの板紙／（１２ｇ／ｍ２）約１３μｍのラミネート層／６μｍのＡｌ箔／２５ｇ／ｍ２の全内側層／
【０１７４】
参照試料７４６５番：
（１２ｇ／ｍ２）１３．０μｍのＬＤＰＥのラミネート層、及び（１９ｇ／ｍ２）２０．９μｍのブレンドのヒートシール性層と（６ｇ／ｍ２）６．４μｍの接着層との最内層部分。ブレンドは７０ｗｔ％のｍＬＬＤＰＥ及び３０ｗｔ％のＬＤＰＥである。
【０１７５】
参照試料７４６６：
（１２ｇ／ｍ２）１３．０μｍのＬＤＰＥのラミネート層、（２５ｇ／ｍ２）２７．２μｍの全内側封緘層（しかし、純粋なｍＬＬＤＰＥ最内層を含む）。内側層構造は、（６ｇ／ｍ２）６．４μｍの接着性ポリマー、（１０ｇｍ２）１０．９μｍのＬＤＰＥ中間層、及び（９ｇ／ｍ２）９．９μｍのｍＬＬＤＰＥである。
【０１７６】
本発明による試料７４６７：
（４ｇ／ｍ２）４．４μｍの厚さのｍＬＬＤＰＥの中心層と、中心層の両側にあるそれぞれ（４ｇ／ｍ２）４．４μｍの厚さのＬＤＰＥの結合及び支持層とを有し、全ラミネート層部分が（１２ｇ／ｍ２）１３．２μｍ厚である本発明によるラミネート層部分、及び純粋なｍＬＬＤＰＥの最内層を含む（２５ｇ／ｍ２）２７．２μｍの全内側封緘層。内側層構造は、（６ｇ／ｍ２）６．４μｍの接着性ポリマー、（１０ｇ／ｍ２）１０．９μｍのＬＤＰＥ、及び（９ｇ／ｍ２）９．９μｍのｍＬＬＤＰＥである。
【０１７７】
バリア層のＫ−折り畳み領域に出現する初期の亀裂の幅が大きいほど、包装の取り扱い及び配送によって後でバリア材に大きい亀裂が形成されるリスクが高くなり、それによって、隣接層に破裂及び欠陥が形成されるようになることがあり、更に悪化すれば、包装された製品の内容物の漏れ又は包装内部の充填された製品中への細菌の侵入が引き起こされるようになることもある。バリア材のＫ−折り畳み領域内に亀裂があると、充填された包装容器内に移動する酸素の量の増加によって、保存寿命が損失するおそれがある。よって、負担がかかる取り扱い及び配送の後での包装の完全性又は性能の問題のリスクを回避する又は低減するために、直方体の包装に折り畳み形成されることによって形成される初期のＫ−折り畳み領域の亀裂の幅を可能な限り小さく保つことが重要である。
【０１７８】
Ｋ−折り畳み領域でアルミニウム箔バリア層に形成された亀裂の幅の有意な減少が、試料７４６７、すなわち本発明のラミネート層構造によって得られることが明白に示される。よって、そのようなラミネート構造は、Ｋ−折り畳み領域の観点から、向上した包装性能ももたらすはずである。
【０１７９】
図７ｂは、相当するラミネートされた材料構造を有するが、１．５〜２リットル等のより多い量の液状食料製品に適するように、より厚く、より強くしたより大きい包装容器に関する、同じ関連性及び結論を示す。
【０１８０】
ラミネートされた包装材料の試料は下記の通りであり、１．５リットルの同じ平行六面体状（「Ｓｌｉｍ」）の直方体の包装に折り畳み形成した。一般構造は、
／（１６ｇ／ｍ２）１７．４μｍのＬＤＰＥの外側／３７０ｍＮの板紙／（２０ｇ／ｍ２）のＬＤＰＥ（又は／７／６／７／ｇ／ｍ２）／６μｍのＡｌ箔／（１４ｇ／ｍ２）１５．２μｍのＬＤＰＥ／（１５ｇ／ｍ２）のｍＬＤＰＥ＋ＬＤＰＥブレンド（７０＋３０ｗｔ％）／（又は／６／２３／６／ｇ／ｍ２）である。
【０１８１】
参照試料６９０８番：
（３０ｇ／ｍ２）３２．６μｍのＬＤＰＥのラミネート層、及び（１９ｇ／ｍ２）２０．９μｍのブレンドのヒートシール性層と、（６ｇ／ｍ２）６．４μｍの接着層と、（２０ｇ／ｍ２）２１．７μｍのＬＤＰＥの中間層との最内層部分。すなわち、全内側層の厚さは４９．０μｍであり、最内層のブレンドは７０ｗｔ％のｍＬＬＤＰＥと３０ｗｔ％のＬＤＰＥとのブレンドである。
【０１８２】
参照試料６９０９：
（２０ｇ／ｍ２）２１．７μｍのＬＤＰＥのラミネート層、及び（１５ｇ／ｍ２）１６．５μｍのブレンドのヒートシール性層と、（６ｇ／ｍ２）６．４μｍの接着層と、（１４ｇ／ｍ２）１５．２μｍのＬＤＰＥの中間層との最内層部分。すなわち、全内側層の厚さは（３５ｇ／ｍ２）３８．１μｍであり、ブレンドは７０ｗｔ％のｍＬＬＤＰＥ及び３０ｗｔ％のＬＤＰＥである。
【０１８３】
本発明による試料６９１３：
（６ｇ／ｍ２）６．６μｍ厚のｍＬＬＤＰＥの中心層と、中心層の両側にあるそれぞれ（７ｇ／ｍ２）７．６μｍ厚のＬＤＰＥの結合及び支持層とを有し、全ラミネート層部分が（２０ｇ／ｍ２）２１．８μｍ厚である本発明によるラミネート層部分、及び純粋なｍＬＬＤＰＥ最内層を有する（３９ｇ／ｍ２）μｍの全内側封緘層。内側層構造は、（６ｇ／ｍ２）６．４μｍの接着性ポリマー層、（２７ｇ／ｍ２）２９．３μｍの中間ＬＤＰＥ層、及び（７ｇ／ｍ２）７．７μｍのｍＬＬＤＰＥの最内層である。
【０１８４】
やはり、試料６９１３、すなわち本発明のラミネート層構造によって、Ｋ−折り畳み領域でアルミニウム箔バリア層に形成された亀裂の幅の有意な減少が得られた。よって、そのようなラミネート構造は、Ｋ−折り畳み領域の観点から、向上した酸素バリア性及び包装の完全性を有することができる。
【０１８５】
図７ａにおける７４６７及び図７ｂにおける６９１３の例によって示されるように、本発明の構造は、バルク層及びバリア層の繊維及び不均等な表面によって引き起こされるラミネート層部分での貫入又は破れにも向上した耐性を有する。
【０１８６】
図８は、様々な材料構造のヒートシールの、様々な電力設定でのリグ試験の結果を示す。このようにして、本発明のラミネートされた材料構造によって、ｍＬＬＤＰＥとＬＤＰＥとをブレンドした最内層を有する参照構造と比較してヒートシールウィンドウ（ｈｅａｔ  ｓｅａｌｉｎｇ  ｗｉｎｄｏｗ）が広げられたことも結論付けることができる。ヒートシールウィンドウが広くなると、有益である。何故なら、封緘操作をより低い温度で開始することができ、封緘ポリマーのポリマー鎖が解かれて、互いに封緘しようとする２つのポリマー表面（ｕｓｒｆａｃｅ）の境界面を横切って再び絡まるための時間をポリマー鎖により長く与えることができるからである。
凡例：
Ｘ：阻止された封緘
Ｏ：密封
試料６３２２：９７℃の融点及び９０７ｋｇ／ｍ３の密度を有する、最内封緘層としてのｍＬＬＤＰＥ；Ｄｏｗ社製Ｅｌｉｔｅ  ５８６０
外側から内側への材料構造（ｇ／ｍ２）：／／１６  ＬＤＰＥ／ｐｐｒ  ２６０ｍＮ／９  ＬＤＰＥ／１０  ｍＬＬＤＰＥ／９  ＬＤＰＥ／Ａｌ箔  ６．３／６  ＥＡＡ／１８  ＬＤＰＥ／１０  ｍＬＬＤＰＥ／／
６４２４：最内封緘層としてのｍＬＬＤＰＥ／ＬＤＰＥブレンド；ｍＬＬＤＰＥ：Ｄｏｗ社製Ｅｌｉｔｅ  ５８６０、及びＬＤＰＥ：Ｉｎｅｏｓ社製７７０Ｇ
外側から内側への材料構造（ｇ／ｍ２）：／／１６  ＬＤＰＥ／ｐｐｒ  ２６０ｍＮ／３０  ＬＤＰＥ／Ａｌ箔  ６．３／６  ＥＡＡ／１７  ＬＤＰＥ／１２  ｍＬＬＤＰＥ／／
６４２５：１０６℃の融点及び９１８ｋｇ／ｍ３の密度を有する、封緘層としてのｍＬＬＤＰＥ；Ｅｘｘｏｎ  Ｍｏｂｉｌ社製Ｅｘｃｅｅｄ  ００１９ＸＣ
外側から内側への材料構造（ｇ／ｍ２）：／／１６  ＬＤＰＥ／ｐｐｒ  ２６０  ｍＮ／９  ＬＤＰＥ／１０  ｍＬＬＤＰＥ／９  ＬＤＰＥ／Ａｌ箔  ６．３／６  ＥＡＡ／１８  ＬＤＰＥ／１０  ｍＬＬＤＰＥ／／。
【０１８７】
よって、図９は、ＡＳＴＭＤ３４１８に従ってＤＳＣを用いて、最内層部分の二層（すなわち、ＬＤＰＥの一層及びｍＬＬＤＰＥの一層）を一緒に１０℃／分の２回目の加熱で分析することから予想される融解図の例を示す。ｍＬＬＤＰＥの融点ピークは、ＬＤＰＥの融解曲線９３には「はっきりと表れる」。何故なら、それらはかなり近くにあり、融解エネルギー領域が互いに重なり合うからである。ｍＬＬＤＰＥ層のある融点は、図９中の９２にＬＤＰＥ曲線の勾配の「ショルダー」として見え、別のｍＬＬＤＰＥの融点は、融解過程の終わりに、ＬＤＰＥ曲線の弱くなった勾配９１に存在する。このようにＤＳＣ曲線で見ることができるように融点ピークを「分離する」ためには、１０℃／分の走査ランプ速度、場合によってはより低いランプ速度が必要である。
【０１８８】
結論付けると、上の実施形態及び評価から、特許請求の範囲によって規定される本発明によって、向上した開封特性と向上した包装の完全性特性とを両方有するだけでなく、向上したガスバリア性も有する液体カートン包装を生成することが可能になることが示される。本発明の包装材料は、高速ラミネーションプロセスに適しているだけでなく、高速充填及び封緘プロセスに増大した堅牢性を呈する。本発明によって、関与するポリマー原料の総量を低減することも可能になり、それによって資源効率の高い包装材料を提供することが可能になる。
【０１８９】
本発明は、上に示し、説明した実施形態によって限定されるものではなく、特許請求の範囲内で変わり得るものである。概論として、層の厚さ間の割合、層間の距離の割合、並びに他の特徴物の大きさ及び互いに比較した相対的な大きさは、図に示される通りとして受け取るべきではない。これらは、互いに関連する層の順序及び種類、及び文章での明細書に記載される通りの理解すべき他の全ての特徴物を単に説明するに過ぎない。
【符号の説明】
【０１９０】
１０  包装材料、包装用ラミネート
１１  バルク層
１２  バリア層部分
１３  ラミネート層部分、ラミネーション層部分
１３ａ  内側ポリマー層
１４  中心層
１５  支持層
１６  支持層
１７  内層部分、最内層部分
１８  最内層
１９  中間層
２０  接着性ポリマーの介在層、接着性ポリマーの層、接着性ポリマー
２１  外側層、最外層
２１  リール
２２  リール
２３  溶融ポリマーカーテン
２４  押出
２５  ラミネーションニップ
２６  予備ラミネート
２７  ローラーニップ
２８  溶融カーテン
２９  共押出
３０  ラミネート
３０ａ  包装容器
３０ｂ  包装容器
３０ｃ  ゲーブルトップ包装
３０ｄ  ボトル型包装
３１ａ  縦方向の封緘
３１ｂ  縦方向の封緘
３２ａ  横方向の封緘
３２ｂ  横方向の封緘
３３  開口具
３４  スリーブ
３５  頂部
４１  管状物
４２  縦方向の端部
４２’  縦方向の端部
４３  接合部
４４  充填
４５  横方向の封緘
４６  包装
５１  バルク層
５２  バリア層
５３  ヒートシール性最外層
５４  結合層
５５  ラミネート層
５６  最内層
９１  勾配
９２  ショルダー
９３  融解曲線
【図１】
2020521656.tif 000007
【図２ａ】
2020521656.tif 000008
【図２ｂ】
2020521656.tif 000009
【図３ａ】
2020521656.tif 000010
【図３ｂ】
2020521656.tif 000011
【図３ｃ】
2020521656.tif 000012
【図３ｄ】
2020521656.tif 000013
【図４】
2020521656.tif 000014
【図５】
2020521656.tif 000015
【図６ａ】
2020521656.tif 000016
【図６ｂ】
2020521656.tif 000017
【図６ｃ】
2020521656.tif 000018
【図７ａ】
2020521656.tif 000019
【図７ｂ】
2020521656.tif 000020
【図８】
2020521656.tif 000021
【図９】
2020521656.tif 000022
【国際調査報告】
2020521656.tif 000023
2020521656.tif 000024
2020521656.tif 000025