JP2006506253A - 嵌入バリヤー層を有しチューブ及び類似なフォイル型包装に用いられる多層積層構造 - Google Patents

Abstract

本発明は、嵌入したバリヤー層と、金属、特にアルミニウムフォイルと、任意に外部構造、特に外部及び／又は封止膜とを有して、チューブ及び同様なフォイル型包装に用いられる多層積層構造に関する。バリヤー層は、ポリアミド（ＰＡ）、特に芳香族及び／又は部分芳香族ポリアミド、或いはこれらの混合物、ＰＡとポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）及び／又はエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）との混合物、又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる。本発明は、更に前記積層構造の製造方法に関する。

Description

本発明は、本願請求項１及び８の従来例部分に基づき、嵌入バリヤー層を有しチューブ及び類似なフォイル型包装に用いられる多層積層構造及びその製造方法に関する。

多層積層構造は、包装業にとって必要とされている。これは、積層構造の厚さにより可撓性を有すると共に、寸法上の安定性を有しており、チューブ、バッグ及び直立状包装に用いられている。特に、嵌入バリヤー層を有する多層積層構造は、腐食性物質及び芳香性物質を包装するには適切であり、その理由は次の事実に基づくものとする。つまり、多層積層構造に阻止層が設けられ、この阻止層により、腐食性物質例えば過酸化物、酸性物質、アルカリ性物質、特に揮発性の溶剤含有物質の漏洩を防止することができる。また、香料や芳香性物質の漏洩も、このような阻止層によって防止される。

上述した阻止層は、通常、積層構造に嵌入された金属フォイルによって構成されている。しかし、このようなフォイルは欠点があり、特に、高い腐食性又は拡散性を有する物質に不適切であり、最悪の場合、包装された物質により金属層（通常、アルミニウムフォイル）が酸化の結果として変性されてしまう。

上述した問題を解決するために、米国特許第５，０９８，７９４号明細書は、金属性阻止層を保護するようにエチレンビニルアルコール共重合体のバリヤー層を使用することを提案している。しかし、この場合の積層構造は、エチレンビニルアルコール共重合体に対して不活性の包装対象物にのみ適切である。

本発明の目的は、上述した欠点の回避及び広範囲の使用が可能となり、腐食性、揮発性及び拡散性の物質に対しより高い耐久性を有する多層積層構造およびその製造方法を提供する。

即ち、上述した問題は、本願請求項１記載の多層積層構造および本願請求項８記載の積層構造の製造方法によって解決されている。

特に、上述した問題は、嵌入バリヤー層、金属フォイル特にアルミニウムフォイル、任意的には外側構造として外側膜及び／又は封止膜を有し、チューブ及び類似なフォイル型包装に用いられる多層積層構造によって解決されている。前記バリヤー層は、次に羅列する材料から選ばれる一種以上の材料、特に混合物の形で構成されている。

− ポリアミド（ＰＡ）、特に芳香族及び／又は部分芳香族ポリアミド、或いはこれらの混合物
− ポリアミド（ＰＡ）、特に芳香族及び／又は部分芳香族ポリアミド、或いはこれらの混合物と、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）及び／又はポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）との混合物
− ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
− ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）

ポリアミド、特に芳香族ポリアミド及び／又は部分芳香族ポリアミド、或いはこれらの混合物、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミドとエチレンビニルアルコール共重合体及び／又はポリアクリロニトリルとの混合物、又はポリアクリロニトリルを使用することによって得られる主要効果は、非常に広い範囲での応用が可能となることである。従って、基本成分及び／又は混合成分を選択することによって、包装対象物に存在する腐食性又は揮発性物質に対して不活性或いは少なくとも実質上不活性のポリアミドを生産することができる。

一方、バリヤー層の材料としてポリアミドの代わりに、ポリエチレンテレフタレートを使用することも可能である。ポリエチレンテレフタレートは、化学品に対して優れた耐久性を有し、更に高度な圧縮性を有するので、特に拡散に対するバリヤー特性を改善することができる。

また、他のバリヤー層の材料としては、ポリアクリロニトリル、特にポリアクリロニトリルとポリアミド及び／又はエチレンビニルアルコール共重合体との混合物を使用することが可能である。このようなバリヤー層の材料を使用することによって非常に効果的であることが判り、特に、ポリアクリロニトリルは、同時に封止層の材料としても用いることが可能である。従って、場合によって、内側封止層の使用を省略することができる。

本発明によれば、バリヤー層は、上述した数種バリヤー材料のうちの一種のみで構成されており、即ち、ポリアミド又はポリアクリロニトリル、任意にポリアミド又はポリアクリロニトリルとエチレンビニルアルコール共重合体との混合物を使用し、或いはポリエチレンテレフタレートを使用する。また、このようなバリヤー層は、２層以上の構成も可能である。このように、例えば、極めて強い腐食性又は高い揮発性の包装対象物に対して長期保存可能な容器を提供することができる。なお、特定のポリアミド、ポリアクリロニトリル、及びポリエチレンテレフタレート層の組合せ及び混合物の性質は、特定の要求によるものである。

ポリアミド（ＰＡ）は、結晶質及び非晶質の形で使用することができる。
なお、強調すべきことは、最も一般的には、ポリアミド、ポリアミドとポリアクリロニトリル及び／又はエチレンビニルアルコール共重合体との混合物、又はポリエチレンテレフタレートで形成された単一層のバリヤーは、金属フォイルの阻止層を包装対象物から保護するには充分である。

一つの実施形態によれば、バリヤー層を、包装構造の内側において内側封止層又は接触層と金属フォイル層との間に、特に内側膜の一部として配置している。

この実施形態によれば、腐食性又は揮発性の包装対象物はまずバリヤー層に接触するが、アルミニウムで形成された金属フォイルは、包装対象物の影響に晒されない。

特別の要求及び層厚みによって、バリヤー層は内側膜の一部として設けられている。この際、内側膜は、特に層厚みが大きい場合、分離して処理され、容器の場合、保護層としてアルミニウム表面に施される。

また、本発明によれば、バリヤー層と金属フォイルとの間に、中心封止層及び／又は押出成形した接続層が設けられている。一方、オレフィン層で形成され、基本的に内側封止層又は接触層に対応している中心封止層によって、層構造が安定され、押出成形の接続層への最適接続が可能となる。この接続層は、アルミニウムフォイルに付着するように形成されている。

更に、本発明によれば、付着促進剤が、バリヤー層を覆う層と層との間に配置され、特に、内側封止層とバリヤー層との間に配置されると共に、外側層とバリヤー層との間に配置される。これらの層によって、前述した内側膜が形成され、これに隣接して押出成形の接続層が形成されて、さらにアルミニウムフォイルが形成される。このアルミニウムフォイルの外側に外側構造例えば押出成形膜が設けられ、これがオレフィンを含有する外側膜又は封止膜として形成されている。

本発明の更なる実施形態によれば、金属フォイル特にアルミニウムフォイルは、クロミューム錯体、特にラッカ類でコーティングされている。このクロミューム錯体コーティングは、好ましくはアルミニウムフォイルに塗布され、アルミニウムフォイルを強い酸化剤例えば過酸化物から保護する。

本発明において可能な層厚み、及び各層に用いられる好ましい材料は、表１及び表２に示されている。

従って、本発明に係る多層積層の基本構造は、次のようである。
内側膜は、次の成分から構成され、これらは：
− ＰＥ、ＰＰ、ＰＡＮ又は変性オレフィン例えばイオノマ、ＥＡＡ、及びこれらの混合物の内側封止／接触層
− ＭＡ、変性オレフィン、及びこれらの混合物の付着促進剤
− ＰＡ、部分的芳香族ＰＡ、芳香族ＰＡ、ＰＡとＰＡＮ及び／又はＥＶＯＨの混合物、ＰＡＮ、ＰＥＴ、及びこれらの混合物からなるバリヤー層
− ＭＡ、変性オレフィン、及びこれらの混合物の付着促進剤
− 中心封止／接触層、封止層としての基本構造（必ずしも封止層と同じでなくてもよい）
− ＥＡＡ、ＥＭＡ、ＭＡ、イオノマ、又は他の変性オレフィンの押出成形の接続層は、ＥＰ又は前記材料のうちの２種類と同時に押出可能である。
− アルミニウムフォイル
− オレフィン組成物の外側及び／又は封止層として形成された押出成形層を有する外部構造

本発明が解決しようとする問題は、チューブ及び類似なフォイル型包装に用いられる多層積層構造の製造方法によって解決されている。前記チューブ及び類似なフォイル型包装は、嵌入バリヤー層、金属フォイル、特にアルミニウムフォイル、任意的に外側構造、特に外側及び／又は封止膜を含む。なお、バリヤー層としては、以下に羅列している一種又は多種の材料、特にこれらの混合物を使用することができる。

− ポリアミド（ＰＡ）、特に芳香性ポリアミド及び／又は部分芳香性ポリアミド、或いはこれらの混合物
− ポリアミド（ＰＡ）、特に芳香族ポリアミド及び／又は部分芳香族ポリアミド、或いはこれらの混合物とエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）及び／又はポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）との混合物
− ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
− ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）

また、本発明の実施形態によれば、少なくとも１層の封止層又は接触層、バリヤー層、及びバリヤー層と封止層又は接触層との間に介在される少なくとも１層の付着促進剤からなる内側層は、共軸押出成形によって形成される。

本発明の更なる実施形態によれば、バリヤー層は、膜の形で形成され、押出積層又は付着積層により、内側封止層又は接触層に付着される。

ここで注意すべきこととして、積層構造の内側に位置されオレフィン層の形で形成された中心封止層は、任意であり、必要であれば省略できる。一方、内側封止層は、本発明により必要である。

従って、本発明の更なる実施形態によれば、内側封止層又は接触層、バリヤー層、任意的に、中心封止層又は接触層は、直接的に金属層に付着され、必要に応じ付着促進剤、特に下塗り剤、好ましくはメタアクリレートを用いる。このように、ポリエチレン／ポリアミド（ポリエチレン）構造は、共軸押出コーティングによりアルミニウムに塗布され、必要に応じて適切な下塗り剤を用いる。これにより、内側オレフィン層は、ブラケットによって表示されるように省略されるとき、ポリアミド層は、アルミニウムフォイルに直接隣接するようになる。

ここで説明しておくべきことは、各層に関して上記の表に羅列した代替材料は、当然使用可能である。

本発明によれば、金属フォイル、特にアルミニウムフォイルを、特にラッカ状物質を含有するクロミューム錯体で塗布することができる。これにより、強い酸化物質に対するアルミニウムフォイルの抵抗性が改善される。

また、本発明の方法によれば、表１及び表２に言及した層厚みが形成され、特別層を形成する材料が使用される。

更に、ここで説明すべきことは、外側構造は着色剤を含む。本発明によれば、後者は、ラベルと、デザイン又は製品標識を形成するのに適切な他の手段とを有する。これらは、層又はフォイルの形での、或いは外側構造の一体構成としてのアルミニウムフォイルに塗布される。そして、アルミニウム層に対して直接に印刷を行うことができる。

本発明の更なる実施形態は、従属クレームに記載されている。
以下、実施例によって図面を参照しながら、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明に係る積層構造を示す説明図である。
以下の説明において、同じ符号は、同じ方式で作用する同じ部分を示す。

包装対象物に直面し、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、変性オレフィン、例えばイオノマ類、エチレンアクリル酸（ＥＡＡ）、又は同様のアクリル化合物、又は前記材料の混合物からなる最も内側の封止層又は接触層１０に隣接しているのは、無水マレイン酸（ＭＡ）、変性オレフィン、特にイオノマ類、又はこれらの混合物の付着促進剤層２０である。最も内側の封止層又は接触層１０は、５μｍの層厚みを有し、付着促進剤２０は、５μｍ〜２５μｍの厚みを有する。付着促進剤２０に隣接しているのは、ポリアミド、部分的芳香族ポリアミド、芳香族ポリアミド、又はこれらの混合物からなるバリヤー層３０であり、３μｍ〜５０μｍの厚みを有する。ポリアミドの代替物は、ポリエチレンテレフタレートである。このバリヤー層３０に隣接して形成されているのは、三つの層であるが、個別的に或いは全部省略してもよく、即ち、前記種類の付着促進剤２０からなる任意層の最も内側の層であり、オレフィン層４０と隣接しており、これは中心封止層４０を代表し、これの構造は、絶対ではないが内側封止層１０に対応している。層厚みにつき、付着促進層２０及び中心封止層４０は、更に内側に位置された前記対応層２０、１０の厚さに対応している。上述した層は、２５μｍ〜３００μｍの層厚みを有する内側膜８０の形で形成される。この内側膜８０は、好ましくは共軸押出成形されたものである。

外向けの方向に向って中心封止層４０に隣接して成形されるのは、好ましくは、エチレンアクリル酸（ＥＡＡ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、エチレンメタアクリレート（ＥＭＡ）、無水マレイン酸、又は変性オレフィン、特にイオノマの押出成形体である。押出接続層５０は、ポリエチレン（ＰＥ）と前記１又は２種の材料との共軸押出成形体である。押出接続層５０の厚みは、５μｍ〜５０μｍである。

外側へ向って押出接続層５０に隣接しているのは、アルミニウムフォイル６０であり、５μｍ〜４０μｍの厚みを有する。

そして、最も外側の層は、押出成形層と外部又は封止層とを有する外部構造であり、主としてオレフィン組成を有する。

本発明に係る多層積層構造の全体厚みは、１５０μｍ〜５００μｍである。
ここで、説明しておくべきことは、前述した各部分は、個別的に或いは組合せで、特に図面に示した詳細部分は、本発明の重要部分としてクレームに記載されている。なお、クレーム記載の発明の変形例は、当業者であれば周知すべきである。

本発明に係る積層構造を示す説明図。

符号の説明

１０ 内側封止又は接触層
２０ 付着促進剤
３０ バリヤー層
４０ 中心封止又は接触層
５０ 接続層
６０ 金属フォイル
７０ 外部構造
８０ 内側膜

Claims (14)

1. 嵌入したバリヤー層（３０）と、金属、特にアルミニウムフォイル（６０）と、任意に外部構造、特に外部及び／又は封止膜（７０）とを有し、チューブ及び類似なフォイル型包装に用いられる多層積層構造であって、
   バリヤー層（３０）は、
   − ポリアミド（ＰＡ）、特に芳香族及び／又は部分芳香族ポリアミド、或いはこれらの混合物
   − ポリアミド（ＰＡ）、特に芳香族及び／又は部分芳香族ポリアミド、或いはこれらの混合物と、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）及び／又はポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）との混合物
   − ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
   − ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）
   から選ばれた一種又は一種以上の材料、特にこれらの混合物で構成されていることを特徴とする多層積層構造。
2. 前記バリヤー層（３０）は、内側封止又は接触層（１０）と金属フォイル又は層（６０）との間に、特に内側膜（８０）の一部として包装構造の内側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の多層積層構造。
3. 前記バリヤー層（３０）と金属フォイル（６０）との間に、中心封止層（４０）及び／又は特別に押出成形した接続層（５０）が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の多層積層構造。
4. 付着促進剤（２０）は、前記バリヤー層（３０）と、該バリヤー層（３０）を取り囲む複数の層との間に、特に内側封止層（１０）と外部層との間に設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載の多層積層構造。
5. 金属、特にアルミニウムフォイル（６０）は、特にラッカ状物質を含むクロミューム錯体で塗布されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項記載の多層積層構造。
6. 前記特定の層は、以下の表に示す厚みを有することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項記載の多層積層構造。
   
   

   
7. 前記特定の層は、以下の表に示す材料を単独或いは組合せて含有することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項記載の多層積層構造。
   
   

   
8. 嵌入したバリヤー層（３０）と、金属、特にアルミニウムフォイル（６０）と、任意的に外部構造、特に外部及び／又は封止膜（７０）とを有し、チューブ及び類似なフォイル型包装に用いられる多層積層構造を製造する方法であって、
   バリヤー層（３０）としては、
   − ポリアミド（ＰＡ）、特に芳香族及び／又は部分芳香族ポリアミド、或いはこれらの混合物
   − ポリアミド（ＰＡ）、特に芳香族及び／又は部分芳香族ポリアミド、或いはこれらの混合物と、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）及び／又はポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）との混合物
   − ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
   − ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）
   を使用することを特徴とする多層積層構造の製造方法。
9. 少なくとも封止又は接触層（１０，４０）と、バリヤー層（３０）と、バリヤー層（３０）と封止又は接触層（１０，４０）との間に配置されている少なくとも１層の付着促進剤（２０）とからなる内側膜（８０）は、共軸押出成形されていることを特徴とする請求項８記載の方法。
10. バリヤー層（３０）は、押出成形積層又は付着積層により、膜の形で作られて内側封止又は接触層（１０）に付着されていることを特徴とする請求項８記載の方法。
11. 内側封止又は接触層（１０）、バリヤー層（３０）、及び任意的に中心封止又は接触層（４０）は、直接に金属層（６０）に付着され、必要に応じて付着促進剤（２０）、特に下塗り剤、好ましくはメタアクリレートを用いることを特徴とする請求項８記載の方法。
12. 金属、特にアルミニウムフォイル（６０）は、特にラッカ状物質を含むクロミューム錯体で塗布されていることを特徴とする請求項８〜１１の何れか一項記載の方法。
13. 前記特定の層は、以下の表に示す厚みを有して作られていることを特徴とする請求項８〜１２の何れか一項記載の方法。
    
    

    
14. 前記特定の層は、以下の表に示す材料で作られていることを特徴とする請求項８〜１３の何れか一項記載の方法。
    
    

    

Images