JP2003508272A - シール性シートに適する多層シート - Google Patents
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Abstract
Description
意図する剥離−シール層の間に結合層を備えるシール性シートに適する多層シー
トに関する。このようなシール性シートは特に閉鎖食品容器またはブリスタ用の
蓋として用いられる。
性の蓋および剥離性の蓋は、特にPPブリスタなどの密閉薬剤パッケージまたは
例えばGB 1,536,428に開示されるような食品容器の包装技術分野で
知られている。これら剥離性の蓋のシールまたは剥離−シール層は容器の端部に
、フラットシールにより、または特に剥離−シール層では溝付きシールによりシ
ールされる。基材層はAl、oPET、またはグルー含浸紙または板紙である。
。
かし、凝集剥離−シール層の場合には、その破断強度を低下させるために何らか
の化合物またはフィラーがポリマーに加えられる。
常20μm未満、好ましくは10μm未満の厚さの非常に薄いラッカー層により
形成されている。これらの薄いシールまたは剥離−シール層は薬品および食品包
装の分野にたいへん適している。しかし、ラッカー層の欠点は基材層に塗布され
たあと製造ライン内で除去されねばならない有機溶剤に起因する。乾燥機内の有
機溶剤の除去には時間がかかるので、生産スピードが速いと、このような製造ラ
イン内でのコーティングプロセスには非常に大きな設備を必要とする。より速い
生産速度は包装産業に見られる一般的傾向であるため、シールまたは剥離−シー
ル層の残留溶剤を法的要請未満に押さえるために、溶剤除去により長い乾燥機が
必要とされる。さらに、有機溶剤の回収にも大きな費用がかかる。
、接着層およびシール層を有する蓋を得ることが、すでに米国特許第5,145
,737号で提案されている。この技術により、1工程で全3層を集積すること
、および製造中に接着剤および/またはラッカーを、従ってまた有機溶剤を使用
する必要をなくすことが可能となる。接着層は厚さが2から約20μmのポリプ
ロピレン層で、それにはマレイン酸がグラフトされており、またシール層は15
から50重量%の不活性フィラーを含み、厚さが20から約100μmのポリプ
ロピレンの厚い層である。カバーと容器は強くシールして接合されるので、容器
からカバーを剥がそうとすると不活性フィラーを含むシール層が内部破壊をおこ
す。
り2から20μmのような薄い層をそれ自体で形成することはできないであろう
。このような薄い接着層を形成することができたのは、ただかなり厚いシール層
と共押出されるためであるにすぎない。このような剥離層は、湿式ラッカーコー
ティングプロセスにより得られるものとは全く似ていない。
ある。容器から剥離−シール性の蓋を剥がすとき、剥離−シール層のポリマーか
らフィラメントが形成される。例えば閉鎖薬剤パッケージ用シールシートでは、
シールより破断強度の小さいシートを破壊するこよにより開封できる。この場合
、このような閉鎖シートを破壊するときに、いかなるフィラメントも形成されな
いということもまた求められている。
する従来技術のポリマー材料のいくつの化合物は、オイルなどの食品に溶解する
ことがあるので、ある量のこれらの化合物が、法的要請より多く、包装された食
品に溶出する。
るシール性または剥離性シートに適する多層シートは、基材層およびシールまた
は剥離−シール層の間に結合層を備え、結合層は酸または無水物グラフト化ある
いは共重合化ポリオレフィンを含み、前記結合層の厚さは1〜7g/m2に相当
し、シールまたは剥離−シール層はポリオレフィンを含み、さらに結合層および
シールまたは剥離−シール層の組合せの全厚さは3〜20g/m2、好ましくは
6〜14g/m2に相当し、また前記組合せのドロー可能限界は、300m/分
のラインスピードで12g/m2、好ましくは8g/m2以下であるとして定義さ
れる。
45,737号による前記のシールカバーとは異なり、本発明の好ましい一実施
形態によれば、結合層は1〜7g/m2に相当する厚さを有し、驚くべきことに
全厚さが3〜20g/m2、好ましくは6〜14g/m2に相当するいずれも薄い
2層のドロー可能限界を定める。さらに、この結合層のドロー可能限界は、30
0m/分のラインスピードで8、好ましくは6g/m2以下であり、通常200
から600m/分の速いラインスピードが可能である。
またはポリエステルフィルムの少なくとも1種を含む。
またはエチレンメタクリル酸コポリマーあるいはそれらのイオノマーから選択さ
れる。
ー化ポリオレフィンを含む結合層を含む。
チル、アクリル酸エチルおよびアクリル酸ブチルの少なくとも1種のエチレンコ
ポリマーを含む。
チレンあるいは酢酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ブチルの少なくとも1種とのエチレンコポリマー、あるいはアクリル酸またはメ
タクリル酸とのエチレンイオノマーまたはポリブチレンを含む。
ル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチルおよびアクリル酸ブチルの少なくとも
1種のエチレンコポリマー、および5から30重量%のフィラーを含む。
コーティングにより調製される。
コーティング/ラミネート加工のドロー性の要求を満たすように選択されてきた
。キャストフィルムまたは押出コーティング/ラミネート加工をシミュレートす
る、スロットダイとチルロールの間の伸長流に関する研究が最近公表された。ド
ロー比は引取速度とダイリップ間の押出速度の比として定義される。ドロー比が
ある臨界値を超えて増加すると、フィルムが不安定になることがある。ドローレ
ゾナンスは、一定の速度および引取速度にもかかわらず発生する、フィルム厚さ
の持続的周期変動により特徴づけられる。エッジの揺動はフラットダイで観察さ
れる別の不安定性である。
ナンスの線形安定性解析は、臨界ドロー比が20であることを予測する。あるL
DPEはドロー比40で生産に用いられている。好ましくは、本発明で結合層と
して用いられるポリマーは、デュポンがSURLYN(登録商標)AD2として
市販する350の臨界ドロー比を有するイオノマー樹脂である。
は図1に与えられている。それは、L/D=30の8.9cm(3.5インチ)
押出機で、バレル温度180℃、210℃、240℃、270℃、290℃で測
定された。外部ディッケルを有するT−スロットダイは幅700mmおよびギャ
ップ0.7mmに設定された。エアギャップは150mmであった。
ラインスピードを1分当たり200m/分の一定割合で増加させた。最初の不安
定性の兆候は、層の厚さ4.2g/m2に対応する600m/分で片方のエッジ
で観察された。曲線の他の2点を得るために10g/m2および5g/m2で開始
して、試験を繰返した。こうして300m/分のラインスピードで結合層に対し
て8g/m2、好ましくは6g/m2、また結合層およびシール層の組合せで12
g/m2、好ましくは8g/m2の上方ドロー可能限界を定めることが可能であっ
た。
樹脂SURLYN(登録商標)AD2の独特の特徴である。それはイオン結合に
より与えられる大きな溶融強度により説明される。伸長粘度は温度の減少と共に
急速に増加する。溶融カーテンの厚さが局所的に減少したとしても、より薄い層
の冷却によりそこでの変形は少なくなるであろう。これが溶融カーテンを安定化
する。
様々なタイプの自動または手動ダイ、例えば内部ディッケル付きT−スロット、
コートハンガダイなどをもつ多くの生産ラインで認められた。
また、既存の押出コーティング/ラミネートラインで厚さを薄くして押出加工で
きるための欠かせない要素である。このイオノマーは、15.2cm(6インチ
)押出機を10rpmで回転させて、すなわち比較的長い滞留時間で、310℃
までうまく押出せた。
よびSURLYN(登録商標)1652の40μmAl箔への25g/m2コー
ティングの接着力を比較する。
るので、感覚器官に対する刺激を改善する必要があるならば、それを260℃と
いう低さの溶融温度で押出すことが可能である。
554として市販するエチレンの酢酸ビニルコポリマー系であることが可能で、
それはまた、デュポンがBYNEL(登録商標)2014として市販するエチレ
ンのアクリル酸メチルコポリマー、あるいはそれ自体への剥離性を持たせるため
にポリブチレンとブレンドされたポリエチレン系であることも可能である。5〜
30wt%の炭酸またはケイ酸カルシウムで充填されたPPを用いることもやは
り可能である。
/で分けられている。
商標)11R704 この例は、共押出コーティングによる、Al//SURLYN(登録商標)A
D2/BYNEL(登録商標)11R704の蓋の調製およびPSおよびPPに
適用された場合の剥離性蓋としての性質を記載する。
リル酸コポリマーから製造されるZn系のイオノマーである。それを、直径D=
6.4cm(2.5インチ)でL/D=30の押出機Aに投入した。スクリュの
溝深さは、フィードゾーンで10.03mm、計量ゾーンで2.28mmであっ
た。それぞれのゾーンの長さは、フィードゾーンが5D、圧縮ゾーンが3D、計
量ゾーンが10D、混合ゾーンが2D、第2計量ゾーンが10Dであった。バレ
ル温度を、160℃、190℃、220℃、250℃、270℃に設定した。フ
ィードブロックは260℃であった。
コポリマー系剥離性樹脂である。それを、直径D=8.9cm(3.5インチ)
でL/D=30の押出機Bに投入した。スクリュの溝深さは、フィードゾーンで
11.25mm、計量ゾーンで3.0mmであった。それぞれのゾーンの長さは
、フィードゾーンが5D、圧縮ゾーンが3D、計量ゾーンが10D、混合ゾーン
が2D、第2計量ゾーンが10Dであった。バレル温度を、160℃、190℃
、220℃、240℃、250℃に設定した。
℃、デュポンイオノマー樹脂SURLYN(登録商標)の側で270℃に設定し
た。
ギャップ0.7mmで、外部ディッケルをもつ非自動式T−スロットダイを通し
て共押出した。押出機、フィードブロックおよびダイシリーズ36MはEgan
製であった。
アギャップは150mmであった。セミマット仕上げの冷却ロールを10℃に設
定した。
)11R704、20//7/7ミクロン 実施例2:Al//SURLYN(登録商標)AD2/BYNEL(登録商標
)11R704、20//5/5ミクロン 実施例3:Al//SURLYN(登録商標)AD2/BYNEL(登録商標
)11R704、20//3/3ミクロン
内径60mmのPSおよびPPカップにシールした。我々はFordsヒートシ
ーラ(HS 18953型、Bedford UK)を以下の条件、すなわち圧
力3バール、温度220℃およびシール時間0.8秒で使用した。
00mm/分で、シール面に対して45度で引張ることにより開封した。距離に
対して記録された力は第1の極大値、次いで平坦部、最後に第2の極大値を示す
。我々はこれらの力を、空のシールカップ、ならびに水とヨーグルトを充填して
開封前2週間逆さにしたままのシールカップについて測定した。
に対して表3に記す。
全く見られなかった。シールされたカップを開封したとき、シールの近くにフィ
ラメントは全く見られなかった。
12月19日付けのEEC規定85/572、1990年2月23日付けの90
/128および1993年3月13日付けの93/8に従って全移行試験をおこ
なった。この試験は、構造体を40℃で10日間オイルに接触させたままにする
ということからなっていた。これらの条件で3試料の平均移行量は10mg/d
mである。このことから、この蓋を脂肪食物製品と直接接触させて使用すること
が可能である。
商標)11E554またはBYNEL(登録商標)2014 デュポン樹脂BYNEL(登録商標)11E554は、MIが8dg/分(A
STM D1238)、密度が930kg/m3(ASTM D1505)およ
び溶融温度が94℃(ASTM D3418)であるように製造されたエチレン
の酢酸ビニルコポリマー系剥離−シール樹脂である。我々は、やはりデュポン・
デゥ・ヌムール製のスリップ剤、Conpol(登録商標)20S2を2%加え
た。
kgで7.9dg/分、密度が939kg/m3、および溶融温度が86℃であ
るように製造されたエチレンのアクリル酸メチル系コポリマー系剥離樹脂である
。
、実施例1から3に記載のものと同じ設備で共押出コーティングにより製造した
。実施例4は実施例1から3に与えられたものと同じ加工条件下で製造された。
実施例5はより高い温度、すなわち両押出機のバレル温度が160℃、200℃
、240℃、280℃、290℃、アダプタ、結合管、フィードブロックおよび
ダイの温度が290℃で製造された。
、剥離性蓋は以下のような構造であった。
録商標)11E554+2%CONPOL(登録商標)20S2、35//7/
10μm 実施例5:Al//SURLYN(登録商標)AD2/98%BYNEL(登
録商標)2014、35//7/10μm これらの構造体を15mmの短冊形にカットし、次に同じ幅のPS、PP、P
VCおよびPETシートにシールした。Sentinel(登録商標)(Pac
kaging Industry、マサチューセッツ州、12AS型)ヒートシ
ーラを用い、圧力0.3MPaおよびシール時間1秒で加熱バーをAl箔と接触
させシールをおこなった。
を用いて100mm/分および剥離角180度で測定した。N/15mmで表し
た熱シール強度を以下の表4に、シールバー温度の関数として記す。
係数を表5に記す。
商標)3200−2 これらの実施例は、PVCまたはPPブリスタのカバー材としてのAl基材、
デュポンイオノマー樹脂SURLYN(登録商標)AD2およびデュポン樹脂E
LVAX(登録商標)3200の構造体の性質を記載する。ELVAX(登録商
標)は、MIが32dg/分および溶融温度が71℃のワックス変性エチレン−
酢酸ビニルコポリマーである。
することによりカバー材を製造した。
たものと類似していた。これらの条件で我々は以下のカバー材を製造した。 実施例6:硬質Al//SURLYN(登録商標)AD2/ELVAX(登録
商標)3200−2、20//3/5μm 実施例7:硬質Al//SURLYN(登録商標)AD2/ELVAX(登録
商標)3200−2、20//3/7μm 実施例8:硬質Al//SURLYN(登録商標)AD2/ELVAX(登録
商標)3200−2、20//3/9μm これらのシートを180℃でPVCおよびPPブリスタにシールした。カバー
材を壊したときに、薄いポリマー層の伸長は全く見られなかった。
0609HSA/PE+ポリブチレン この例はPEまたはそれ自体に対して剥離性の構造体を記載する。
チレンコポリマーで押出コートできる2軸延伸PETフィルムである。
のエチレンのメタクリル酸(6重量%)コポリマーである。
cal Corporationのポリブチレンは、それ自体またはポリエチレ
ン上で剥離性を持たせるためにシール層で通常用いられている。MIが4.0d
g/分のポリブチレン 0300を、DSM製のStamylan 2304と
タンブラーミキサでドライブレンドした。
した。押出機温度を両押出機では160℃、200℃、240℃、280℃、3
00℃に、アダプタ、結合管、フィードブロックおよびダイでは300℃に設定
した。
)0609HSA/85%Stamylan2304+20%ポリブチレン03
00、12//5/10ミクロン この構造体を2つの加熱バーをもつKoppシーラを用い、圧力0.3MPa
およびシール時間1秒でそれ自体にシールした。幅15mmの短冊形について1
00m/分でZwick 1425引張試験機を用い測定された剥離/シール強
度を以下の表6に加熱シールバー温度の関数として記す。
性の蓋を記載する。
酸を含むポリプロピレンと共押出できる接着剤である。単層としてそのドロー可
能限界は100m/分で15g/m2である。
あるWG341と共押出した。
用いる両押出機で加工温度を180℃、210℃、250℃、270℃、280
℃、アダプタ、結合管、フィードブロックおよびダイを280℃として、実施例
1から3で記載のものと同じ設備を使用した。我々は180m/分で以下の構造
体を製造した。
//6/12ミクロン この蓋は、水を入れたトレイAl/PP(110/40ミクロン)にシールさ
れた場合、127℃で半時間レトルトできる。200℃でこのようにシールされ
たトレイは開封が容易である。
Claims (19)
- 【請求項1】 基材層とシール層の間に結合層を備える多層シートであって
、結合層が酸または酸無水物でグラフト化または共重合化されたポリオレフィン
を含み、前記結合層の厚さは1〜7g/m2に相当し、シール層はポリオレフィ
ンを含み、さらに結合層およびシール層の組合せの全厚さは3〜20g/m2に
相当し、また前記組合せのドロー可能限界が300m/分のラインスピードで1
2g/m2以下であることを特徴とする多層シート。 - 【請求項2】 前記シール層が剥離−シール層であることを特徴とする請求
項1に記載の多層シート。 - 【請求項3】 前記結合層のドロー可能限界が300m/分のラインスピー
ドで7g/m2以下であることを特徴とする請求項1に記載の多層シート。 - 【請求項4】 基材層が、アルミニウム箔、2軸延伸ポリプロピレン、ポリ
アミドまたはポリエステルフィルムからなる群から選択される少なくとも1種を
含むことを特徴とする請求項1に記載の多層シート。 - 【請求項5】 結合層のポリオレフィンがアクリル酸、メタクリル酸、無水
マレイン酸、またはマレイン酸からなる群から選択される少なくとも1種とのエ
チレンコポリマーまたはこれらとのエレンイオノマーであることを特徴とする請
求項1に記載の多層シート。 - 【請求項6】 結合層が亜鉛イオノマーを含むことを特徴とする請求項1に
記載の多層シート。 - 【請求項7】 結合層がマレイン酸グラフト化ポリオレフィンおよび無水マ
レイン酸グラフト化ポリオレフィンの少なくとも1種を含むことを特徴とする請
求項1に記載の多層シート。 - 【請求項8】 シール層が酢酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ルおよびアクリル酸ブチルの少なくとも1種とのエチレンコポリマーを含むこと
を特徴とする請求項1に記載の多層シート。 - 【請求項9】 前記剥離−シール層がポリエチレンまたは酢酸ビニル、アク
リル酸メチル、アクリル酸エチルおよびアクリル酸ブチルの少なくとも1種との
エチレンコポリマー、ならびにアクリル酸、メタクリル酸の少なくとも1種との
エチレンコポリマーまたはこれらとのエチレンイオノマー、またはポリプロピレ
ンまたはポリブチレンを含むことを特徴とする請求項2に記載の多層シート。 - 【請求項10】 前記剥離−シール層がポリプロピレンまたはポリエチレン
または酢酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチルおよびアクリル酸ブチ
ルの少なくとも1種とのエチレンコポリマー、ならびに5から50重量%のフィ
ラーを含むことを特徴とする請求項2に記載の多層シート。 - 【請求項11】 押出または押出コーティングで調製されることを特徴とす
る請求項1に記載の多層シート。 - 【請求項12】 押出または押出コーティングで調製されることを特徴とす
る請求項2に記載の多層シート。 - 【請求項13】 前記結合層のドロー可能限界が300m/分のラインスピ
ードで7g/m2以下であることを特徴とする請求項2に記載の多層シート。 - 【請求項14】 基材層が、アルミニウム箔、2軸延伸ポリプロピレン、ポ
リアミドまたはポリエステルフィルムの少なくとも1種を含むことを特徴とする
請求項2に記載の多層シート。 - 【請求項15】 結合層のポリオレフィンがエチレンアクリル酸コポリマー
、エチレンメタクリル酸コポリマーまたはエチレンマレイン酸コポリマーから選
択されるエチレンコポリマーあるいはこれらのエチレンイオノマーであることを
特徴とする請求項2に記載の多層シート。 - 【請求項16】 結合層が亜鉛イオノマーを含むことを特徴とする請求項2
に記載の多層シート。 - 【請求項17】 結合層がマレイン酸グラフト化ポリオレフィンおよび無水
マレイン酸グラフト化ポリオレフィンの少なくとも1種を含むことを特徴とする
請求項2に記載の多層シート。 - 【請求項18】 結合層およびシール層の組合せの全厚さが6〜14g/m 2 に相当することを特徴とする請求項1に記載の多層シート。
- 【請求項19】 前記組合せのドロー可能限界が300m/分のラインスピ
ードで8g/m2以下であることを特徴とする請求項1に記載の多層シート。
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