JP2005503948A - 包装用ラミネート及びそれから製造した包装容器 - Google Patents

Abstract

２層の剛性の外層の一方が無機充填剤入りポリオレフィンの層（１４）からなる前記２層の剛性の外層（１３、１４）と、前記２層の剛性の外層の間に配置された嵩高層（１１）とを含む剛性化用コアを包含する包装用ラミネート（１０、２０、３０）に関する。本発明によれば、嵩高層（１１）は不織布からなる。本発明はまた、シートまたはウェブ形状の包装用ラミネートの折り目形成およびシーリングによって製造された包装容器、好ましくは液体食品向けの包装容器に関する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は２層の剛性の外層の一方が無機充填剤入りポリオレフィンの層からなる前記２層の剛性の外層と、前記２層の剛性の外層の間に置かれた嵩高層とからなる剛性化用コアを含んでいる包装用ラミネートに関する。本発明はまた、この包装用ラミネートから製造された、食品向きの、好ましくは液体食品向きの、包装容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
当節、液体食品は最も一般的には一回使用の使い捨てタイプの包装容器に詰めて輸送されており、そしてこれらいわゆる使い捨て包装材料の非常に大きな一団は紙または厚紙のコア層と、熱可塑性プラスチック通常はポリエチレンの外側被覆とからなる包装用ラミネートから製造されている。かかる商業的な使い捨て包装材料の周知の例は登録商標テトラブリック(TETRA BRIK)、テトラレックス(TETRA REX)およびテトラトップ(TETRA TOP)の名で販売されているものである。
【０００３】
紙または厚紙とポリエチレンの外側被覆だけからなる包装用ラミネートからつくられた包装用の層は通常の輸送および取扱いにおける外的応力に耐えるようにそれら自体が十分に機械的に強くかつ安定である。しかしながら、多くの場合において、紙または厚紙を高分子材料によって置き換えることが望ましいであろう。たとえば、無機充填剤入りポリオレフィン材料を利用することは、特に液体食品用の包装容器の製造に関係した利益を成す優れた印刷適性や良好な耐湿性や優れた経済性のような技術的および経済的な利益を与えるので、望ましいであろう。しかしながら、コスト単位当りの達成された曲げ剛性の観点からみると、無機充填剤入りポリオレフィン材料は厚紙とは競合できない。この理由から、今日、無機充填剤入りポリオレフィン材料は構造的により剛性でない特性の包装容器にだけ使用されている。しかしながら、構造的に剛性の包装容器の中の厚紙層を、曲げ剛性を保持した無機充填剤入りポリオレフィン材料によって置き換えるだけでは経済的に実行性がないであろう。
【０００４】
ＳＥ０００３３９９−３およびＳＥ０００３４００−９は無機充填剤入りポリオレフィン材料の層と紙または厚紙またはプラスチック材料の層とからなる包装用ラミネートを開示している特許出願の例を成す。
【０００５】
ＳＥ８８０２７７７−６からは、構造的に剛性の包装容器に加工するための材料が知られており、その材料は無機充填剤入り熱可塑性プラスチックの複数コア層からなる剛性化用コアを含んでおり、それら複数コア層は互いに貼り合わされており、そして、一つの態様によれば、発泡ポリプロピレンホモポリマーの介在嵩高層の中間物によって互いに合体されていてもよい。しかしながら、このタイプのラミネートにおいては、発泡層にそれの嵩高性を持ち続けさせることに問題が発生することがあり、その場合、発泡層が全体的に又は部分的に潰れそれによってそれの嵩高性が失われ転じて曲げ剛性を失ったラミネートを生じる。さらに、ＳＥ８８０２７７７−６に記載されているタイプのラミネートには、引張強さのような機械的性質がコア層においては紙または厚紙のコア層と比べて比較的劣るという固有の欠点が存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本明細書の導入部に記載したタイプの改良された包装用ラミネートがなお必要とされており、従って、本発明の一つの目的は、２層の剛性の外層の一方が無機充填剤入りポリオレフィンの層からなる前記２層の剛性の外層と、前記２層の剛性の外層の間に配置された嵩高層とからなる、しかし紙または厚紙の層を用いない、剛性化用コアであって、そのコアが優れた機械的性質を示しそしてそれの嵩高特性がこのような包装用ラミネートの中で安定である前記コアを達成することにおける上記課題を、従来提起された解決策に関連した付随の問題および欠点無しで、如何にして有効かつ容易に解決するかについての指標を提供することである。
【０００７】
また、ラミネートの中の他の層の／それと一緒の被覆および／または貼合せに適する剛性化用コアを呈示する、本明細書の導入部に記載したタイプの包装用ラミネートを提供することも望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
これらの及びその他の目的および利点は、本発明によれば、特許請求の範囲の独立項１の包装用ラミネートによって、及び本発明の包装用ラミネートから製造された独立項１５の包装容器によって、達成されるであろう。本発明の包装用ラミネートの有利な実施の態様は従属項２〜１４に記載された特徴をさらに与える。
【０００９】
（発明の概要）
従って、本発明によれば、２層の剛性の外層の一方が無機充填剤入りポリオレフィンの層からなる前記２層の剛性の外層と、前記２層の剛性の外層の間に配置された嵩高層とからなる剛性化用コアからなり、前記嵩高層が不織布からなる、包装用ラミネートが提供される。
【００１０】
本発明の一つの局面によれば、嵩高不織布層は、層の面重量(surface weight)／厚さとして算出して、１００〜３５０ｋｇ／ｍ^３、好ましくは１５０〜３００ｋｇ／ｍ^３の密度を示すべきである。
【００１１】
不織布層が所期の嵩高効果を与え、それによって所期の低密度を示すためには、不織布の中の繊維間の隙間は実質的に充填されていない、すなわち、それら隙間は実質的に空気からなり、そしてたとえばポリマーまたはその他材料によって充填されていない。不織布のそれを取り囲む層に面する外側表面においてのみ、隙間がグルー(glue)もしくはその他の接着剤または高分子材料（たとえば、隣接層からの）によって充填されることが起こってもよく、その高分子材料は貼合せ過程と組み合わされて融解または軟化して隙間を充填する。
【００１２】
本発明の別の局面によれば、前記不織布は、熱可塑性繊維、たとえば、ポリプロピレン、ポリエチレンまたはポリエチレンテレフタレート、から堆積されることが好ましく、不織布がいわゆるメルトボンドまたはスパンボンド不織布またはそれらの組合せであることが好ましい。しかしながら、その他のタイプの合成連続繊維の不織布を利用して本発明による原理を達成することも十分可能である。
【００１３】
本発明の更に別の局面によれば、無機充填剤入りポリオレフィン層と嵩高層の間の面重量の関係は１：０．５から１：５までであり、好ましくは、１：１から１：３まで、さらにより好ましくは、１：１．５から１：２．５まで、である。
【００１４】
それと共に、嵩高層と無機充填剤入りポリオレフィン層は１００〜３５０ｇ／ｍ^２の、好ましくは、１５０〜３００ｇ／ｍ^２の、坪量(grammage)または面重量(surface weight)を与える。３５０ｍＬの容積の小分け包装向けには、嵩高層と無機充填剤入りポリオレフィン層の総合面重量は適切には１５０〜２５０ｇ／ｍ^２である。約１０００ｍＬの容積のファミリー包装向けには、嵩高層と無機充填剤入りポリオレフィン層の総合面重量は適切には２００〜３００ｇ／ｍ^２である。
【００１５】
全体として、本発明による包装用ラミネートは好ましくは２００〜４５０ｇ／ｍ^２、更により好ましくは２５０〜４００ｇ／ｍ^２の面重量を示す。
【００１６】
本発明による包装用ラミネートのためのコアの中に嵩高層と一緒に使用するための適する無機充填剤入りポリオレフィン層はこの分野の既存の装置を使用して製造するのが容易であり、そして純粋な又は無充填のポリオレフィンの対応層に比べて、有利なことには、より低い透湿速度を有する。また、無機充填剤入りポリオレフィン層はキログラム当りの材料コストが純粋な又は無充填のポリオレフィンの対応層よりも低い。さらには、無機充填剤入りポリオレフィン層はそれ自体が、包装用ラミネートに増大した曲げ剛性を付与することに有利に寄与する確かな材料剛性を有している。
【００１７】
本発明による包装用ラミネートに使用するための適する無機充填剤入りポリオレフィン層は混合された無機質の鉱物粒子を一般的には無機充填剤入りポリオレフィン層の全重量の５〜８５％の範囲の量で有するポリオレフィンのマトリックスを包含する。包装用ラミネートがたとえば特に酸素気体感受性の液体食品たとえばジュースやワインを詰めることを意図されている場合には、又は包装用ラミネートがいわゆる長期の包装寿命を有する液体食品の充填に使用されるべきである場合には、コアの中の第二剛性化用層は適切にはアルミ箔からなる。代わりに、第二剛性化用層は無機充填剤入りポリオレフィンの第二層と気体バリヤー材料たとえばＥＶＯＨの層とから成ってもよい。
【００１８】
本発明に使用するための有効な無機質材料粒子の例は、本質的にドロマイト、タルカム、白亜、雲母、石灰岩、大理石、カオリンおよび珪灰石からなる群から選ばれた粒子である。好ましくは、無機質の鉱物粒子はタルカム粒子とドロマイトまたは石灰岩粒子との混合物であり、ここでは、混合物の全体重量に基づいて計算して、ドロマイトまたは石灰岩粒子の量は５〜９０％であり、そしてタルカム粒子の量は１０〜５０％である。しかしながら、タルカム粒子を１００％まで使用することも可能である。
【００１９】
好ましくは、無機充填剤入りポリオレフィン層のマトリックスはポリプロピレンを基本としたポリオレフィン、たとえば、ポリプロピレンホモポリマーまたはコモノマーエチレンおよび／またはその他のアルケンとのポリプロピレンコポリマー、からなる。好ましくは、ポリプロピレンを基本としたポリオレフィンは、１０未満のＡＳＴＭメルトインデックス（２．１６ｋｇ；２３０℃）を有するポリプロピレンホモポリマー、または０．５〜５のＡＳＴＭメルトインデックス（２．１６ｋｇ；２３０℃）を有するコモノマーエチレンおよび／またはその他のアルケンとのポリプロピレンコポリマーである。
【００２０】
不織布の嵩高層と無機充填剤入りポリオレフィン層との間には、多分、介在ポリマー貼合せ用層、グルーまたはその他の接着剤の使用がなされてもよいが、それは２層がそれらの相互対面表面の実質的に全てを介して直接に互いに合体される事例であってもよい、たとえば、不織布層が、無機充填剤入りポリオレフィンの押し出されたばかりのそしてその後もなお溶融されている／軟質の層と合体される場合におけるように。
【００２１】
コアの、無機充填剤入りポリオレフィン層からなる第一剛性外層が存在する側とは反対の側には、多分、介在ポリマー貼合せ層、グルーまたはその他の接着剤と共に、コアの第二剛性外層が配置されており、それは無機充填剤入りポリオレフィン層および嵩高不織布層と一緒になってコアに剛性化用Ｉ形ビーム(I beam)効果を与える。この第二層は好ましくは、主に気体（酸素−気体）に対するバリヤー層としても作用するアルミ箔の層からなるか、又は、無機充填剤入りポリオレフィンの本発明による層に関係して上に記載したものに従う組成の無機充填剤入りポリオレフィンの第二層から、好ましくは、それと熱可塑性プラスチックたとえばＥＶＯＨの酸素−気体バリヤー層とから、なる。この第二剛性外層は本発明によれば、ＭＤ（縦方向）において２０００ＭＰａより大きいＥ−モジュラスを示す。
【００２２】
包装用ラミネートは好ましくは、コア層の両外側に熱可塑性プラスチックの液密性外側被覆を露呈しており、それら被覆は包装用ラミネートを、包装用ラミネートが包装容器に二次成形されるときに機械的に強くかつ液密性のシーリング接合面または継目を達成するための簡単であるが有効なシーリング法であるいわゆる熱シーリングによってシールできるようにさせる。好ましくは、液密性外側被覆はポリエチレンからなり、ポリエチレンはいわゆるフリーラジカル法によって重合されてもよい：低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）；又は触媒法によって重合されてもよい：高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、非常に低密度のポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、超低密度のポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）またはメタロセン／単一サイト触媒ＰＥ（ｍＰＥ）。
【００２３】
本発明による包装用ラミネートの上記構造の結果、多数の利益が達成されるであろう。無機充填剤入りポリオレフィン層（単数／複数）は技術的および経済的な利益、たとえば、曲げ剛性、優れた印刷適性、耐湿性および低コストをもたらす。嵩高の不織布層は優れた曲げ剛性を与えるＩ形ビーム原理に従ってスペーサー要素として機能する。同時に、不織布の繊維はラミネートの引張強さに寄与する。さらに、本発明による剛性化用コアは包装用ラミネートの中に望まれる他の層の／と一緒の被覆および／または貼合せに適している。実験は、本発明によるコアは包装用ラミネートのより低いコストとより低い総合面重量において保留または改良された曲げ剛性をもって紙または厚紙のコア層の代わりに使用できるということを証明した。
【００２４】
次に、本発明を、非限定的な態様の助けをかりて、そして図面を参照して、より詳細に記述し説明する。
【００２５】
（態様の詳細）
図１は本発明に従う第一の包装用ラミネートの概略断面図を示す。包括的に引用数字１０を付した包装用ラミネートは、本発明に従って、無機充填剤入りポリオレフィンの層１４、不織布（たとえば、ポリプロピレン）の嵩高層１１、および嵩高層の反対側に即ち層１４とは反対の側に配置された第二剛性層１３を含んでいる。この第二剛性層１３は有利には、気体バリヤー層（好ましくはアルミ箔の）または無機充填剤入りポリオレフィンの第二層からなってもよい。コア１４、１１および１３は一緒になって、Ｉ形ビーム原理に従って曲げ剛性を増大させるように作用する構造を形成する。
【００２６】
包装用ラミネートはさらに、上記に従って、熱可塑性プラスチックの液密性の外側被覆１２および１５を含んでいる。ラミネートから折り目形成される包装においては、この外側被覆１５は包装の内容物、通常、液体食品と接触する層を成す。バリヤー層１３と熱可塑性外層１５との間には、適する結合剤／接着剤たとえばエチレンアクリル酸コポリマーまたはＰＥの層１６が配置されている。
【００２７】
図１に示された包装用ラミネートは貼合せプロセスによって製造され、このプロセスにおいては、無機充填剤入りポリオレフィンの前もって製造されたフィルム層（包装用ラミネート１０の層１４）（多分印刷されている）が不織布のウェブ（包装用ラミネート１０の嵩高層１１）の片側に貼り合わされて永久に合体される。前もって製造されたフィルムと嵩高層との間の優れたそして永久的な結合強さは、嵩高層１１と層１４を形成するフィルムとの間に同時に押し出される結合剤層１７を形成する例えばポリプロピレンまたはポリエチレンの適切な結合剤のフィルムによって確実にされる。
【００２８】
こうして形成された、嵩高層を含む多層構造体１４、１７、１１は、同じまたは別の貼合せ工程において、互いに貼り合わされそして永久にバリヤー層１３（すなわち、第二剛性外層）に合体される。優れたそして永久的な結合強さは、嵩高層１１とバリヤー層１３の間に同時に押し出される結合剤層１８を形成する適切な結合剤のフィルムによって確実にされる。
【００２９】
外側の熱可塑性層１２、１５は層１６を含めて、原則的にはどの時点でも、しかし適切には、残りの層が上記に従って互いに接合されてしまえば、適用されることができる。製造中の別の段階で、しかし、熱可塑性層１２が適用される前に、層１４に印刷物を付与することも考えられる。
【００３０】
図２は本発明による第二の包装用ラミネートの概略断面図を示す。包括的に引用数字２０を付した包装用ラミネートは図１の包装用ラミネートと同じ層を含んでいるが、結合剤層１７は排除されている。この理由は、この態様においては、代わりに、直接に、嵩高の不織布層１１の上に無機充填剤入りポリオレフィン層１４が横たえられるからであり、ここでは、不織布のウェブが無機充填剤入りポリオレフィンのフィルム（包装用ラミネート２０の層１４）によって被覆されたのである。
【００３１】
図３は本発明による第三の包装用ラミネートの概略断面図を示す。包括的に引用数字３０を付した包装用ラミネートは、図１および２におけるそれぞれの包装用ラミネート１０および２０と同じように、無機充填剤入りポリオレフィン層１４、不織布の嵩高層１１、バリヤー層１３、および熱可塑性プラスチックの２層の液密性かつ熱シール可能な外層１２、１５を含んでいる。しかしながら、この態様においては、これら異なる層は、グルー層１９好ましくは硬化性グルー層たとえばポリウレタングルーまたは熱可塑性グルー層たとえば無定形ポリα−オレフィンＡＰＡＯすなわち非結晶性コポリマーの助けをかりて、一緒に横たえられ永久的に合体されている。
【００３２】
本発明の包装用ラミネートからは、寸法安定性の包装容器が、包装用ラミネートのウェブから又は前もって製造されたシートから、いわゆる成形／充填／シール技法に従って、最終包装を成形し充填しシールするタイプの現在の充填機の助けをかりて、それ自体既知のやり方で、製造される。
【００３３】
たとえばウェブから包装容器が製造されるが、そこでは、まず、ウェブは、包装用ラミネートをチョーブの内側に向けて対面するように折り返されるコア層のその面について正しい位置に置いて、ウェブの縦の両縁端を液密性オーバーラップシール状態に互いに合体させることによって、チューブ状に形作られる。チューブは関連内容物たとえばジュースを充填され、そして繰り返される横方向シールによって分割されて個々のクッション形状の包装単位にされ、それら包装単位は横方向シーリングゾーンにおける切れ目によって互いに分離される。後続の成形およびシーリング操作によって、クッション形状の包装単位はその後それぞれの最終の幾何学的形状、通常、平行六面体の形状、を与えられる。
【００３４】
本発明による包装用ラミネートから製造された包装容器はジュースやワインや料理用オイルのようなタイプの特に腐敗しやすい食品の信頼性のある長期保存に寄与するために液体および気体の両方に関して十分に良好な液蜜性・気密性の性質を有する。
【００３５】
従って、以上の記述から、本発明は確立した目的を簡単なやり方でそして簡単な手段によって達成することが明らかになったであろう。本発明の詳細な説明は図面と組み合わせて特定の態様に関連してなされているが、本発明は当然、それらに排他的に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定されている通りの本発明の概念から逸脱しないで多数の変形および変更が可能であることは当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による第一の包装用ラミネートの概略断面図である。
【図２】本発明による第二の包装用ラミネートの概略断面図である。
【図３】本発明による第三の包装用ラミネートの概略断面図である。

Claims (15)

1. ２層の剛性の外層の一方が無機充填剤入りポリオレフィンの層（１４）からなる前記２層の剛性の外層（１３、１４）と、前記２層の剛性の外層の間に配置された嵩高層（１１）とを包含する剛性化用コアからなる包装用ラミネート（１０、２０、３０）であって、嵩高層（１１）が不織布からなることを特徴とする包装用ラミネート。
2. 前記嵩高不織布層（１１）が、面重量／厚さとして算出された、１００〜３５０ｋｇ／ｍ³の、好ましくは１５０〜３００ｋｇ／ｍ³の、密度を有することを特徴とする、請求項１の包装用ラミネート。
3. 前記不織布が、熱可塑性繊維、好ましくは、ポリプロピレン、ポリエチレンまたはポリエチレンテレフタレートの熱可塑性繊維、から堆積されており、不織布がいわゆるメルトボンドまたはスパンボンド不織布またはそれらの組合せであることが好ましい、ことを特徴とする、請求項１または２の包装用ラミネート。
4. 無機充填剤入りポリオレフィン層（１４）と嵩高層（１１）の間の面重量の関係が１：０．５から１：５までであり、好ましくは、１：１から１：３まで、さらにより好ましくは、１：１．５から１：２．５まで、であり、嵩高層と無機充填剤入りポリオレフィン層が一緒になって１００〜３５０ｇ／ｍ²、好ましくは１５０〜３００ｇ／ｍ²の面重量を示すことを特徴とする、先行請求項のいずれかの項の包装用ラミネート。
5. 無機充填剤入りポリオレフィン層（１４）がその全重量の５〜８５％、好ましくは５０〜８５％の量で無機質粒子を含んでいることを特徴とする、先行請求項のいずれかの項の包装用ラミネート。
6. 無機質粒子が、本質的にドロマイト、タルカム、白亜、雲母、石灰岩、大理石、カオリンおよび珪灰石を含む群から選ばれ、好ましくはタルカム粒子とドロマイトまたはカルシウム粒子とからなることを特徴とする、先行請求項のいずれかの項の包装用ラミネート。
7. 無機充填剤入りポリオレフィン層（１４）が、本質的にポリプロピレンを基本としたポリオレフィンを含む群から選ばれたポリオレフィンを包含することを特徴とする、先行請求項のいずれかの項の包装用ラミネート。
8. ポリプロピレンを基本としたポリオレフィンがポリプロピレンホモポリマーまたはコモノマーエチレンおよび／またはその他のアルケンとのポリプロピレンコポリマーであることを特徴とする、請求項７の包装用ラミネート。
9. コアの両側に熱シール性プラスチックの外層（１２、１５）を包含しており、この熱シール性プラスチックがポリエチレン、好ましくは、本質的に高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、非常に低密度のポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、超低密度のポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）またはメタロセン／単一サイト触媒ＰＥ（ｍＰＥ）を含む群から選ばれたポリエチレン、を包含することを特徴とする、先行請求項のいずれかの項の包装用ラミネート。
10. 前記２層の剛性の外層の第二層（１３）がその縦方向において２０００ＭＰａより大きいＥ−モジュラスを示すことを特徴とする、先行請求項のいずれかの項の包装用ラミネート。
11. 前記２層の剛性の外層の第二層が、バリヤー層（１３）（好ましくは、アルミ箔の層を包含する）および／または無機充填剤入りポリオレフィンの第二層および／または熱可塑性気体バリヤー材料の層からなることを特徴とする、先行請求項のいずれかの項の包装用ラミネート。
12. 無機充填剤入りポリオレフィンの前記層（１４）が前記嵩高層（１１）の上に被覆されていることを特徴とする、先行請求項のいずれかの項の包装用ラミネート。
13. 無機充填剤入りポリオレフィンの前記層（１４）が介在貼合せ層（１７）によって前記嵩高層（１１）に貼り合わされていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかの項の包装用ラミネート。
14. 無機充填剤入りポリオレフィンの前記層（１４）がグルー層（１９）好ましくは硬化性グルー層または熱可塑性グルー層によって前記嵩高層（１１）と合体されている、請求項１〜１１のいずれかの項の包装用ラミネート。
15. 先行請求項のいずれかの項に請求されている通りのシートまたはウェブ形状の包装用ラミネート（１０、２０、３０）の折り目形成およびシーリングによって製造されたことを特徴とする包装容器、好ましくは、液体食品向けの包装容器。