JP2017529256A - 異なるc=o基吸収極大を特徴とする接着促進層を有する、特に容器のためのシート状複合体 - Google Patents
異なるc=o基吸収極大を特徴とする接着促進層を有する、特に容器のためのシート状複合体 Download PDFInfo
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Abstract
Description
(a)外側ポリマー層、
(b)該外側ポリマー層に続く支持層、
(c)該支持層に続くバリア層、
(d)該バリア層に続く接着促進層、および
(e)該接着促進層に続く内側ポリマー層
を有し、該接着促進層は、該接着促進層の外側表面および該接着促進層の内側表面を有し、該接着促進層の該外側表面は、
(i)該バリア層に隣接し、かつ
(ii)第1のC=O基吸収極大を特徴とし、
該接着促進層の該内側表面は、
(A)該内側ポリマー層に隣接し、
(B)第2のC=O基吸収極大を特徴とし、かつ
(C)該接着促進層の該外側表面に対して第1の距離を有し、
該第1のC=O基吸収極大は、該第2のC=O基吸収極大よりも大きいものである。
該第2の距離は、好ましくは、該第1の距離の5〜95%であり、
該第3のC=O基吸収極大は、
(a)該第1のC=O基吸収極大より小さく、かつ
(b)該第2のC=O基吸収極大より大きいものである。
(a)該第3のC=O基吸収極大より小さく、かつ
(b)該第2のC=O基吸収極大より大きいものである。
(a)層配列を構成する層として、
(i)外側ポリマー層、
(ii)該外側ポリマー層に続く支持層、および
(iii)該支持層に続くバリア層
を含む、複合体前駆体を用意すること、
(b)該支持層の反対側において該バリア層上に接着促進層を重ねること、および
(c)該バリア層の反対側において該接着促進層上に内側ポリマー層を重ねること
を、製造工程として含む方法であって、
該接着促進層は、該接着促進層の外側表面および該接着促進層の内側表面を含み、
該接着促進層の該外側表面は、
(A)該バリア層に隣接し、かつ
(B)第1のC=O基吸収極大を特徴とし、
該接着促進層の該内側表面は、
(I)該内側ポリマー層に隣接し、
(II)第2のC=O基吸収極大を特徴とし、かつ
(III)該接着促進層の該外側表面に対して第1の距離を有し、
該第1のC=O基吸収極大は、該第2のC=O基吸収極大よりも大きいものである。好ましい外側ポリマー層は、シート状複合体1の実施形態に従って形成もしくは配置され、または形成配置される。好ましい支持層は、シート状複合体1の実施形態に従って形成もしくは配置され、または形成配置される。好ましいバリア層は、シート状複合体1の実施形態に従って形成もしくは配置され、または形成配置される。好ましい接着促進層は、シート状複合体1の実施形態に従って形成もしくは配置され、または形成配置される。好ましい内側ポリマー層は、シート状複合体1の実施形態に従って形成もしくは配置され、または形成配置される。
該第2の距離は、該第1の距離の5〜95%であり、
該第3のC=O基吸収極大は、
(a)該第1のC=O基吸収極大より小さく、かつ
(b)該第2のC=O基吸収極大より大きいものである。
(a)その実施形態1〜18の一つに従うシート状複合体またはその実施形態1に従うシート状複合体2を用意すること、
(b)該シート状複合体を折り曲げて、少なくとも二つの隣接する折り曲げ面とともに折り目を形成すること、および
(c)該少なくとも二つの折り曲げ面の少なくとも一つの部分と他の部分とをそれぞれシーリングにより接合すること
を、製造工程として含む。
(a)その実施形態1に従う容器前駆体1またはその実施形態1に従う容器前駆体2を用意すること、および
(b)閉じ具により該容器前駆体を閉じること
を、製造工程として含む。
層配列を構成する複数の層は互いに接合されている。本明細書で使用されている用語「接合され(た)」または「複合体」は、ファンデルワールス引力を超えて二つの対象が接着していることを意味する。特に規定しない限り、層配列におけるそれらの層は、互いに間接的に(すなわち、一つまたは二つ以上の中間層を介して)続き得るか、または、直接的に(すなわち、中間層を介さず)続き得る。しかし、層または表面が互いに隣接する場合、それらの層または表面の間にはさらなる層は存在しない。シート状複合体の場合、このことは、例えば、バリア層が、接着促進層に直接隣接し、したがって直接接合されていることを意味する。さらに、外側ポリマー層は、支持層に直接接合されていてもよいが、それらの間にさらなる部材が(例えば、さらなるポリマー層の形態で)存在してもよく、そこにおいて、隣接する接合が好ましい。上記で用いた表現「層配列を含む」は、特定された複数の層が、特定された順序で、本発明の複合体において少なくとも存在することを意味する。この表現は、それらの層が直接互いに隣接することを必ずしも意味しない。
次に、用語「ポリマー層」は、外側ポリマー層および内側ポリマー層を指す。外側ポリマー層または内側ポリマー層の好ましいポリマーは、ポリオレフィンである。これらのポリマー層は、さらなる成分を含んでもよい。これらのポリマー層は、押出法によってシート状複合材料に導入または付与されることが好ましい。ポリマー層のさらなる成分は、層として付与する際に、ポリマー溶融物の挙動に悪影響を与えない成分が好ましい。さらなる成分は、例えば、無機化合物(例えば金属塩)または他のプラスチック(例えば他の熱可塑性材料)とすることができる。しかし、さらなる成分を、充填剤または色素、例えばカーボンブラックまたは金属酸化物とすることも考えられる。さらなる成分に適切な熱可塑性材料は、特に、良好な押出挙動を示すため付与することが簡単なものである。そのような物の中で、連鎖重合によって得られるポリマーが適当であり、特に、ポリエステルまたはポリオレフィンが適当であり、環状オレフィン共重合体(COC)、多環状オレフィン共重合体(POC)、特にポリエチレンおよびポリプロピレンが好ましく、ポリエチレンが最も好ましい。ポリエチレン類の中で、HDPE、MDPE、LDPE、LLDPE、VLDPEおよびPE、ならびにそれらの二以上の混合物が好ましい。二以上の熱可塑性材料の混合物も使用できる。適当なポリマー層は、1〜25g/10分の範囲内、好ましくは2〜20g/10分の範囲内、特に好ましくは2.5〜15g/10分の範囲内のメルトフローレート(MFR)を有し、0.890g/cm3〜0.980g/cm3の範囲内、好ましくは0.895g/cm3〜0.975g/cm3の範囲内、より好ましくは0.900g/cm3〜0.970g/cm3の範囲内の密度を有する。ポリマー層は、少なくとも80〜155℃の範囲内の溶融温度を有することが好ましく、90〜145℃の範囲内の溶融温度を有することが好ましく、95〜135℃の範囲内の溶融温度を有することが特に好ましい。バリア層と支持層との間において、シート状複合体は、ポリマー層を含むことが好ましく、ポリオレフィン層を含むことが好ましく、ポリエチレン層を含むことが好ましい。複合体前駆体は、バリア層と支持層との間に、ポリマー層を含むことがより好ましく、ポリオレフィン層を含むことが好ましく、ポリエチレン層を含むことが好ましい。ポリマー層に関する上記仕様は、複合体および複合体前駆体のポリマー層にも当てはまる。
外側ポリマー層には、当業者が適当であると考えるあらゆるポリマーを、シート状複合体のために使用することができる。外側ポリマー層は、通常、5〜25μmの範囲内の層厚みを有するが、特に好ましくは8〜20μmの範囲内の層厚み、最も好ましくは10〜18μm範囲内の層厚みを有し、特に、熱可塑性材料を含む。これに関し、好ましい熱可塑性ポリマーは、特に、80〜155℃の範囲内の溶融温度を有するものであり、90〜145℃の範囲内の溶融温度が好ましく、95〜135℃の範囲内の溶融温度が特に好ましい。
内側ポリマー層は、外側ポリマー層について最初に述べたとおり、熱可塑性ポリマーをベースとするものであり、外側ポリマー層と同様、内側ポリマー層は粒状の無機固体材料を含んでもよい。しかし、好ましくは内側ポリマー層は、その総重量に対して、70重量%以上、好ましくは80重量%以上、特に好ましくは95重量%以上の量で熱可塑性ポリマーを含むべきである。
メタロセン触媒により製造されたポリマーは、メタロセン触媒により製造されたポリオレフィンが好ましく、メタロセン触媒により製造されたポリエチレン(mPE)が好ましい。好ましいmPEはmLLDPEである。
本発明による容器の支持層は、通常、当業者にとって本目的に適していることが明らかでありかつ充填状態の容器がその形を実質的に維持できる程度に容器安定性をもたらすような十分な強度と剛性を有する任意の材料でできたものであり得る。多くのプラスチック類に加え、植物性繊維物質、特にセルロース(好ましくは、サイズ処理セルロース、漂白セルロース、および/または無漂白セルロース)が好ましく、紙およびボール紙が特に好ましい。支持層の1m2あたりの重量は、120〜450g/m2の範囲内が好ましく、130〜400g/m2の範囲内が特に好ましく、150〜380g/m2の範囲内が最も好ましい。好ましいボール紙は通常一層または二層以上からなり、その片面または両面は一以上のトップコートによって被覆することができる。また好ましいボール紙は、その総重量に対して、20重量%未満の残留水分率を有し、好ましくは2〜15重量%、特に好ましくは4〜10重量%の残留水分率を有する。特に好ましいボール紙は数層からなる。さらに好ましくは、ボール紙は、その環境に面した表面に、少なくとも一つの層の最上層を有するが、少なくとも二つの層の最上層を有することが特に好ましく、それらの層は、「コート」として当業者に知られるものである。紙の製造において、「コート」は、主として、無機固体粒子を含む液相、好ましくはチョーク、石膏または粘土を含む溶液をボール紙の表面に塗布したものを指す。好ましいボール紙はまた、100〜360J/m2、好ましくは120〜350J/m2、特に好ましくは135〜310J/m2の範囲内のスコットボンド(Scott Bond)値を有する。上述した領域により、少ない許容誤差で簡単に折り曲げることができる不透過度の高い容器を構成する複合体を提供することができる。
当業者にとって本目的に適していることが明らかであり、特に酸素に対して十分なバリア効果を有する任意の材料をバリア層に用いることができる。バリア層は、以下から選択することが好ましい。
a.プラスチックバリア層
b.金属層
c.金属酸化物層、または
d.a〜cの二以上の組み合わせ。
20〜60モル%、好ましくは25〜45モル%の範囲内のエチレン含有量、
1.0〜1.4g/cm3、好ましくは1.1〜1.3g/cm3の範囲内の密度、
155(超)〜235℃、好ましくは165〜225℃の範囲内の融点、
1〜25g/10分、好ましくは2〜20g/10分の範囲内のMFR値(Ts(EVOH)<230℃の場合210℃/2.16kg、210℃<Ts(EVOH)<230℃の場合230℃/2.16kg)、
0.05〜3.2cm3・20μm/m2・日・atm、好ましくは0.1〜1cm3・20μm/m2・日・atmの範囲内の酸素透過速度。
本発明による容器またはシート状複合体の開封を容易にするため、支持層は一つ以上の孔を有してもよい。特定の実施形態において、少なくともバリア層および少なくとも内側ポリマー層が孔被覆層として孔を覆っている。好ましいシート状複合体において、支持層が少なくとも一つの孔を有し、その孔は、少なくともバリア層および少なくとも内側ポリマー層によって覆われ、さらに接着促進層によって覆われる。ここで、これらの孔被覆層は、孔により形成される表面を介して、少なくとも部分的に互いに30%以上接合されていることが好ましく、70%以上接合されていることが特に好ましく、90%以上接合されていることが特に好ましい。特定の実施形態において、孔は、複合体全体を貫通し、かつ孔封止具または孔開封具によって覆われていることが好ましい。第1の好ましい実施形態に関し、支持層に設けられた孔は、当業者に知られている種々の封止具、飲用ストロー、または開封補助具に適した形態を有することができる。通常、シート状複合体またはシート状複合体を有する容器の開封は、孔を覆う孔被覆層を少なくとも部分的に破壊することによって行われる。この破壊は、切断、容器への加圧、または容器からの引抜きによって行うことができる。この破壊は、開封可能な封止具または飲用ストローを、孔を覆う(通常、孔の上方に配置される)孔被覆層を貫通するよう押し込むことによって、行うことができる。
P1 5〜100kHzの範囲内、好ましくは10〜50kHzの範囲内、特に好ましくは15〜40kHzの範囲内の周波数;
P2 2〜100μmの範囲内、好ましくは5〜70μmの範囲内、特に好ましくは10〜50μmの範囲内の振幅;
P3 50〜1000msの範囲内、好ましくは100〜600msの範囲内、特に好ましくは150〜300msの範囲内の振動周期(ソノトロードやインダクタのような振動体が、振動接触するシート状複合体に作用するときの周期)。
イオン結合、共有結合、またはその両タイプの結合の形成により、適当な官能基による官能化を通じてそれぞれ他の層の表面に強固な結合を形成するのに適したあらゆるプラスチックを、接着剤として考えることができる。そのようなプラスチックとして、官能化ポリオレフィンが好ましい。官能化ポリオレフィンは、主モノマーとして少なくとも一つの不飽和炭化水素、好ましくは少なくとも一つのα−オレフィン、より好ましくはエチレン、プロピレン、1−ブチレン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−ノネン、およびそれらの二以上の組合せからなる群から選択される少なくとも一つのα−オレフィン、特に好ましくはエチレンまたはプロピレン、さらに好ましくはエチレンと、ヘテロ原子を有する少なくとも一つのコモノマー、好ましくはカルボン酸基、カルボン酸基の塩、無水カルボン酸基、およびそれらの二以上の組合せからなる群から選択される少なくとも一つの官能基を有する少なくとも一つのエチレン性不飽和モノマー、特に好ましくはアクリル酸などのアクリル酸類、メタクリル酸、クロトン酸、アクリレート、アクリル酸誘導体、または、無水マレイン酸などの二重結合を有する無水カルボン酸類、およびそれらの二以上の組合せからなる群から選択されるコモノマーとの共重合により、得られる。それらの中で、ポリエチレン−無水マレイン酸−グラフトポリマー(EMAH)、エチレン−アクリル酸共重合体(EAA)またはエチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)が好ましい。それらは、例えば、DuPontからBynel(登録商標)およびNucrel(登録商標)0609HSAの商品名で販売され、またはExxonMobile ChemicalsからEscor(登録商標)6000ExCoの商品名で販売されている。シート状複合体において、接着促進層の層厚みLTaplは、内側ポリマー層の層厚みLTiplより大きいことが好ましい。特に、接着促進層の層厚みLTaplは、内側ポリマー層の層厚みLTiplより1.1倍〜5倍の範囲内で大きいことが好ましく、1.2倍〜4倍の範囲内で大きいことが好ましく、1.3倍〜3.5倍の範囲内で大きいことが好ましい。接着促進層と内側ポリマー層との総厚みは、10〜120μmの範囲内であることが好ましく、15〜80μmの範囲内であることが好ましく、18〜60μmの範囲内であることが特に好ましい。これら二つの層のそれぞれの好ましい層厚みは、上述した因子から導きだされる。
特に規定しない限り(例えば、特定の層同士または表面同士が互いに隣接すると特定しない限り)、本発明の複合体における上述した層の間に、さらなる接着促進層や、他のプラスチックまたはポリマーの層が存在してもよい。さらなるプラスチックまたはポリマーの層の材料は、内側ポリマー層または外側ポリマー層について特定したものと同じものであることが好ましい。さらなる接着促進層は、支持層とバリア層との間に配置されることが好ましい。さらなる接着促進層は、上記接着促進層と同じような構造とすることができ、あるいは、他の材料からなるものとすることができる。さらなる接着促進層の厚みは、上記接着促進層の厚みの好ましくは5〜15分の1、好ましくは7〜13分の1、より好ましくは9〜11分の1である。またその材料は、上記接着促進層について示した材料からなる群から選択されることが好ましい。さらなる接着促進層の材料は、該層の厚みを通じてC=O基吸収極大が一定であることを特徴とすることが好ましい。しかし、さらなる接着促進層は、上述した接着促進層の形態で、支持層とバリア層とにおいてC=O基吸収極大が異なることを特徴としてもよい。さらなる接着促進層は、支持層側よりもバリア層側においてC=O基吸収極大が高いことを特徴とすることが好ましい。加えて、さらなる保護層を、支持層とは反対側の外側ポリマー層側に設けてもよい。この場合、ポリカーボネート層が保護層として好ましい。
第1のC=O基吸収極大、第2のC=O基吸収極大、および第3のC=O基吸収極大について本明細書で特定される数値範囲は、本発明の目的の少なくとも一つの達成に寄与するよう、選択される。さらに、該数値範囲は、第1のC=O基吸収極大、第2のC=O基吸収極大、および第3のC=O基吸収極大を選択する場合に常に第1のC=O基吸収極大が第2のC=O基吸収極大より大きく、第3のC=O基吸収極大が第1のC=O基吸収極大より小さく、かつ第3のC=O基吸収極大が第2のC=O基吸収極大より大きくなるよう選択される。したがって、第1〜第3のC=O基吸収極大の少なくとも一つは、所定の範囲内で任意に選択することができる。他の二つは、上記条件を満たすよう、それぞれの数値範囲から選択されなければならない。このことは、数値範囲の選好レベルすべてにあてはまる。異なる選好レベルを混ぜるべきではない。したがって、C=O基吸収極大の数値は、同じ好ましい数値範囲から常に選択するべきである。
本発明によれば、支持層、外側ポリマー層、内側ポリマー層、またはバリア層の、好ましくはそれらの少なくとも二つの、それぞれ隣接する層に対する接着力は、0.5N/15mm以上であり、好ましくは0.7N/15mm以上であり、特に好ましくは0.8N/15mm以上であることが好ましい。本発明の一実施形態において、外側ポリマー層と支持層との間の接着力は、0.3N/15mm以上、好ましくは0.5N/15mm以上、特に好ましくは0.7N/15mm以上であることが好ましい。バリア層と内側ポリマー層との間の接着力は、0.8N/15mm以上、好ましくは1.0N/15mm以上、特に好ましくは1.4N/15mm以上であることがさらに好ましい。バリア層と接着促進層との間の接着力は、1.8N/15mm以上、好ましくは2.2N/15mm以上、特に好ましくは2.8N/15mm以上であることが好ましい。シート状複合体の特定の実施形態において、個々の層同士の間の接着力は、ボール紙の支持層の場合、接着力試験で支持層が破れるように(いわゆるボール紙繊維の引き裂けが起こるように)強く設定される。本発明によるシート状複合体の製造方法1の一実施形態において、隣接する二つの層の互いに対する接着力をさらに向上させるため、コーティング中、例えばそれらの層に表面処理を施すことが好ましい。特に、火炎処理、プラズマ処理、コロナ処理、またはオゾンによる処理が、表面処理に適した方法として当業者に知られている。しかし、処理層の表面に官能基を形成させる他の方法も考えられる。特定の実施形態において、金属層、特に金属箔の積層に、これらの方法の少なくとも一つが使用される。
好ましいポリオレフィンは、ポリエチレンもしくはポリプロピレンまたはその両方である。好ましいポリエチレンは、LDPE、LLDPEおよびHDPEからなる群から選択される一つ、またはそれらの二以上の組合せである。他の好ましいポリオレフィンは、m−ポリオレフィンである。適当なポリエチレンは、1〜25g/10分の範囲内、好ましくは2〜20g/10分の範囲内、特に好ましくは2.5分〜15g/10分の範囲内のメルトフローレート(MFR)を有し、0.910g/cm3〜0.935g/cm3の範囲内、好ましくは0.912g/cm3〜0.932g/cm3の範囲内、より好ましくは0.915g/cm3〜0.930g/cm3の範囲内の密度を有する。
m−ポリマーは、メタロセン触媒を用いて製造されたポリマーである。メタロセンは、中心金属原子がシクロペンタジエニル配位子などの二つの有機配位子の間に配置された有機金属化合物である。好ましいm−ポリマーは、m−ポリオレフィンであり、好ましくはm−ポリエチレンもしくはm−ポリプロピレンまたはその両方である。好ましいm−ポリエチレンは、mLDPE、mLLDPEおよびmHDPEからなる群から選択される一つ、またはそれらの二以上の組合せである。
押出において、ポリマーは、通常210〜330℃の温度に加熱される。この温度は、押出機ノズル出口の下にある溶融ポリマーフィルムについて測定したものである。押出は、専門家に知られる市販の押出装置、例えば押出機、押出スクリュー、フィードブロックなどによって行うことができる。好ましくは押出機の末端にポリマー溶融物が押出される開口が設けられる。開口は、ポリマー溶融物の押出により複合体の前駆体ができるような任意の形状を有することができる。したがって、開口は、例えば、方形、楕円形、または円形とすることができる。開口は、漏斗のスリットの形状を有することが好ましい。本方法の好ましい実施形態において、塗布は、スリットを介して行われる。スリットは、0.1〜100mの範囲内の長さを有することが好ましく、0.5〜50mの範囲内の長さを有することが好ましく、1〜10mの範囲内の長さを有することが特に好ましい。さらに、スリットは、0.1〜20mmの範囲内の幅を有することが好ましく、0.3〜10mmの範囲内の幅を有することが好ましく、0.5〜5mmの範囲内の幅を有することが特に好ましい。ポリマー溶融物の塗布中、スリットと複合体前駆体とが互いに相対的に移動することが好ましい。したがって、スリットに対して複合体前駆体が移動する方法が好ましい。
b1.吐出速度Vdisで、少なくとも一つの押出機ノズルスリットから、溶融ポリマーを溶融フィルムとして吐出させる;
b2.移動速度Vcpで該少なくとも一つの押出機ノズルスリットに対して移動する複合体前駆体に、該溶融フィルムを塗布する;
ここではVdis<Vcpである。特に、Vcpは、5〜200倍の範囲でVdisより大きいことが好ましく、7〜150倍の範囲でVdisより大きいことが好ましく、10〜50倍の範囲でVdisより大きいことがより好ましく、15〜35倍の範囲でVdisより大きいことが最も好ましい。Vcpは、少なくとも100m/分より大きいことが好ましく、少なくとも200m/分より大きいことがより好ましく、少なくとも350m/分より大きいことが最も好ましいが、1300m/分より大きいことは通常ない。上述した延伸工程により溶融層を複合体前駆体に塗布した後、溶融層は、ヒートセットの目的で放冷され、その冷却は、5〜50℃の範囲内、特に好ましくは10〜30℃の範囲内の温度に維持された表面への接触を介しての冷却によって行われることが好ましい。上述したとおり、ヒートセットの後、ポリマーの配向を解消するため、少なくとも一つの孔の領域において少なくとも、熱処理をシート状複合体に施すことが特に有利となり得る。
容器ブランクを製造するための本発明2による方法において、折り曲げは、10〜50℃の範囲内の温度で行うことが好ましく、15〜45℃の範囲内の温度で行うことが好ましく、20〜40℃の範囲内の温度で行うことが特に好ましい。このことは、シート状複合体の温度が上記範囲内にあれば、達成することができる。折り曲げ機の温度、好ましくは折り曲げ機とシート状複合体の温度が、上記範囲にあることが好ましい。この目的のため、折り曲げ機は加熱作用を有していない。むしろ、折り曲げ機もしくはシート状複合体またはその両方は、冷却されてもよい。さらに、折り曲げは、最高温度が50℃である冷間折り曲げとして行うことが好ましく、また、工程(c)での接合は、50℃を超える、好ましくは80℃を超える、特に好ましくは120℃を超える温度でのヒートシーリングとして行うことが好ましい。また、上述した条件、特に温度は、折り曲げの直近において、例えば、折り曲げ機のハウジングにおいて、適用されることが好ましい。本発明2による方法のさらなる実施形態において、冷間折り曲げまたはヒートシーリングと組み合わせた冷間折り曲げを用いる場合、折り曲げ中に形成される角度μは、100°未満が好ましく、90°未満が好ましく、70°未満が特に好ましく、50°未満が最も好ましい。角度μは、二つの隣接する折り曲げ面によって形成される。
人による消費および動物の餌のための当業者に知られるあらゆる食料品が対象となり得る。好ましい食料品は、5℃を超える液体、例えば、乳製品、スープ類、ソース類、および非炭酸飲料である。容器または容器ブランクは、種々の方法によって充填することができる。一方、充填の前に、食料品と容器または容器ブランクは、別々に、適当な方法により可能なかぎり殺菌することができる。そのような方法には、例えば、容器または容器ブランクをH2O2、UV照射または他の適当な高エネルギー照射、プラズマ処理、またはそれらの二以上の組合せによって処理すること、および食料品を加熱した後それを容器または容器ブランクに充填することがある。この種の充填は、しばしば「無菌充填」と呼ばれ、本発明において好ましい。無菌充填に加えてまたは無菌充填の代わりに普及しているのは、食料品を充填した後、微生物数を減らすため容器または容器ブランクを加熱することである。これは、低温殺菌法または高圧蒸気殺菌法により行うことが好ましい。この方法で、無菌度の低い食料品および容器または容器ブランクを使用することができる。
本発明による容器は、種々の異なる形態をとることができる。しかし、実質的に立方体である構造が好ましい。容器は、完全にシート状複合体から形成され得るか、あるいは、二部構成または多部構成を有してもよい。多部構成の場合、シート状複合体に加えて、プラスチックなどの他の材料を使用することができ、それは、例えば、特に容器の底および容器の上部に使用することができると考えられる。しかし、容器にとって好ましいのは、容器表面の少なくとも50%に渡って、好ましくは容器表面の少なくとも70%に渡って、さらに好ましくは容器表面の少なくとも90%に渡ってシート状複合体から形成されることである。また容器は、その内容物を空にするための手段を有することもできる。そのような手段は、例えば、プラスチックからなることができ、容器の外側に取り付けることができる。そのような手段は、直接射出成型により容器に一体化することも考えられる。好ましい実施形態によれば、本発明による容器は、少なくとも一つのエッジ、好ましくは4〜22以上のエッジ、特に好ましくは7〜12のエッジを有する。本発明において「エッジ」は、表面の折り曲げにより形成される部分を構成するものである。例えば、容器の二つの壁面が接触する細長い領域を「エッジ」と定義することができる。容器において、容器の壁は、エッジによって画定される容器の表面に相当することが好ましい。本発明による容器の内部は食品を収容するものであることが好ましい。
好ましい容器前駆体は、さやもしくは筒の形状、またはそれら両方の形状を有する。他の好ましい容器前駆体は、開いた上部、開いた底部、またはそれら両方を有する。好ましい容器前駆体において、内側ポリマー層は内側に向かっている。
以下の測定方法が本発明において用いられた。特に示さない限り、測定値は、周囲温度25℃、周囲気圧100kPa(0.986atm)、および相対湿度50%で得た。
MFR値は、ISO1133の標準(特に言及しない限り、190℃および2.16kg)に従って測定する。
密度はISO1183−1に従って測定する。
溶融温度は、DSC法ISO11357−1,−5により測定する。測定器の校正は、製造者の取扱説明書に従い以下の測定値を用いて行う:
インジウム温度(開始温度)、
インジウム溶融温度、
亜鉛温度(開始温度)。
PAの粘度数は、標準ISO307に従い95%硫酸中で測定する。
酸素透過速度は、標準ISO14663−2補遺Cに従い20℃および65%相対湿度にて測定する。
ボール紙の水分率は、標準ISO287:2009に従って測定する。
二つの隣接する層の接着力を測定するため、それらを90°剥離試験機(例えばInstronの「German rotating wheel fixture」)の回転ローラーに装着し、測定中、該ローラーを40mm/分で回転させる。試料はあらかじめ15mm幅の小片に切断した。試料の片側において、層を互いに分離し、分離した端部を垂直上方向引張具に取り付ける。引張力を測定するための測定器を引張具に装着する。ローラーの回転時に、層を互いに分離するのに要する力を測定する。この力は、層同士の接着力に相当し、N/15mmで表される。個々の層の分離は、機械的に行ってもよく、また例えば、特定の前処理(例えば、試料を60℃に加熱した30%酢酸に3分間浸漬すること)により行ってもよい。
C=O基吸収極大を測定するため、ATR−赤外分光法により測定を行う。
この目的のため、まず、接着促進層を含むシート状複合体を調製する。該複合体の層配列を貫く断面を形成する。これは、層配列の方向に垂直に行う。これは、ミクロトームでの切断によって行う。
ポリマー粒子の測定のため、平滑な表面が必要であり、それは、ナイフを用いてポリマー粒子を貫く断面を形成することにより得られる。ここで得られる表面は、分光器の測定領域を完全に覆うものとするべきである。試料は、その切断面が測定表面上に配置され、強く測定表面に押し付けられる。種々のポリマー粒子のC=O基極大吸収を測定するため、複数のポリマー粒子から10個のポリマー粒子をランダムに選択し、ここに記載するとおり測定する。10の測定値から平均を求め、それを複数の粒子の結果とする。
切断面を、FT−IR顕微鏡(Thermo Scientific Nicolet(商標)iN(商標)10MX Infrared Imaging Microscope、Thermo Fisher Scientific Inc.製)により分析する。ここで、接着促進層に対する測定の場合、接着促進層の外側表面の位置は、バリア層を特定することにより決められる。あらかじめ特定された位置で2000〜1000cm−1の波数範囲において4cm−1の分解能で測定される試料のATRスペクトルを記録する。図7(以下で詳細に説明する)は、異なる測定結果についてのいくつかのそのようなスペクトルを示す。測定されたスペクトルは、1650〜1750cm−1の波数範囲における測定された吸収/吸光度の第1の極大を含む。この第1の極大はC=O基の振動により生じる。加えて、スペクトルは、1400〜1500cm−1の波長範囲にさらなる極大を含む。このさらなる極大はCH2振動に相当する。C=O基吸収極大は、このさらなる極大に対する第1の極大の比として規定する。したがってC=O振動は、同じスペクトルに由来するCH2振動に対して正規化される。この正規化C=O振動が、求められるべき無次元のC=O基吸収極大である。
101 外側ポリマー層
102 支持層
103 ポリエチレン層
104 バリア層
105 接着促進層
106 内側ポリマー層
107 接着促進層の外側表面
108 接着促進層の内側表面
109 第1の距離
201 第一の層レベル
202 第2の距離
301 さらなる層レベル
302 第3の距離
500 レベル
501 接着促進層の外側表面と接着促進層の内側表面とを結ぶ直線
800 本発明による容器前駆体
801 折り目
802 第1の折り曲げ面
803 第2の折り曲げ面
804 シール部
900 本発明による閉じた容器
901 内部空間
1000 本発明によるシート状複合体の製造方法
1001 シート状複合体の製造方法の製造工程(a)
1002 シート状複合体の製造方法の製造工程(b)
1003 シート状複合体の製造方法の製造工程(c)
1100 本発明による容器前駆体の製造方法
1101 容器前駆体の製造方法の製造工程(a)
1102 容器前駆体の製造方法の製造工程(b)
1103 容器前駆体の製造方法の製造工程(c)
1200 本発明による容器の製造方法
1201 容器の製造方法の製造工程(a)
1202 容器の製造方法の製造工程(b)
1301 食品を充填する製造工程
Claims (35)
- 層配列を構成する層として、
(a)外側ポリマー層(101)、
(b)該外側ポリマー層(101)に続く支持層(102)、
(c)該支持層(102)に続くバリア層(104)、
(d)該バリア層(104)に続く接着促進層(105)、および
(e)該接着促進層(105)に続く内側ポリマー層(106)
を含むシート状複合体(100)であって、
該接着促進層(105)は、該接着促進層の外側表面(107)および該接着促進層の内側表面(108)を有し、
該接着促進層の該外側表面(107)は、
(i)該バリア層(104)に隣接し、かつ
(ii)第1のC=O基吸収極大を特徴とし、
該接着促進層の該内側表面(108)は、
(A)該内側ポリマー層(106)に隣接し、
(B)第2のC=O基吸収極大を特徴とし、かつ
(C)該接着促進層の該外側表面(107)に対して第1の距離(109)を有し、
該第1のC=O基吸収極大は、該第2のC=O基吸収極大よりも大きい、シート状複合体(100)。 - 該接着促進層の該外側表面(107)から第2の距離(202)にある第1の層レベル(201)の接着促進層(105)が、第3のC=O基吸収極大を有し、
該第2の距離(202)は、該第1の距離(109)の5〜95%であり、
該第3のC=O基吸収極大は、
(a)該第1のC=O基吸収極大より小さく、かつ
(b)該第2のC=O基吸収極大より大きい、
請求項1に記載のシート状複合体(100)。 - 該第1のC=O基吸収極大が0.1〜5の範囲内にある、請求項1または2に記載のシート状複合体(100)。
- 該第2のC=O基吸収極大が0を超えて1までの範囲内にある、請求項1〜3のいずれか一項に記載のシート状複合体(100)。
- 該第3のC=O基吸収極大が0.015〜4.5の範囲内にある、請求項2〜4のいずれか一項に記載のシート状複合体(100)。
- 該第2の距離(202)が、該第1の距離(109)の5〜20%であり、
該第3のC=O基吸収極大が0.05〜4.5の範囲内にある、請求項2〜5のいずれか一項に記載のシート状複合体(100)。 - 該第2の距離(202)が、該第1の距離(109)の50〜95%であり、
該第3のC=O基吸収極大が0.015〜1.2の範囲内にある、請求項2〜5のいずれか一項に記載のシート状複合体(100)。 - 該接着促進層の外側表面(107)から第3の距離(302)にある、さらなる層面(301)の接着層(105)が、第4のC=O基吸収極大を有し、
該第3の距離(302)は該第2の距離(202)よりも大きく、
該第4のC=O基吸収極大は、
(a)該第3のC=O基吸収極大より小さく、かつ
(b)該第2のC=O基吸収極大より大きい、
請求項2〜7のいずれか一項に記載のシート状複合体(100)。 - 接着促進層の外側表面(107)と接着促進層の内側表面(108)を結ぶ直線(501)に沿った該接着促進層(105)のC=O基吸収極大が、少なくとも2段階(500)で減少している、請求項1〜8のいずれか一項に記載のシート状複合体(100)。
- 該第1のC=O基吸収極大、該第2のC=O基吸収極大、該第3のC=O基吸収極大、および該第4のC=O基吸収極大からなる群から選択される一つまたはそれらの二以上の組合せが、C=O基の吸収極大であり、
該C=O基は、カルボン酸基、カルボン酸基の塩、無水カルボン酸基からなる群から選択される官能基またはそれらの二以上の組合せを構成する、請求項1〜9のいずれか一項に記載のシート状複合体(100)。 - 該第1のC=O基吸収極大、該第2のC=O基吸収極大、該第3のC=O基吸収極大、および該第4のC=O基吸収極大からなる群から選択される一つまたはそれらの二以上の組合せが、官能基の吸収極大であり、
該官能基は、アクリル酸、アクリル酸の塩、メタクリル酸、メタクリル酸の塩、アクリル酸エステル、マレイン酸、および無水マレイン酸からなる群から選択されるモノマー、またはそれらの二以上の組合せに基づく繰り返し単位である、請求項1〜9のいずれか一項に記載のシート状複合体(100)。 - 該内側ポリマー層(106)は、メタロセン触媒により製造されたポリマーを、該内側ポリマー層(106)の総重量に対して30重量%以上含有する、請求項1〜11のいずれか一項に記載のシート状複合体(100)。
- 該内側ポリマー層(106)は、メタロセン触媒により製造されたポリマーとさらなるポリマーとを含む混合物である、請求項1〜12のいずれか一項に記載のシート状複合体(100)。
- 該支持層(102)は、ボール紙、板紙、および紙からなる群から選択される一つの材料またはそれらの二以上の組合せを含む、請求項1〜13のいずれか一項に記載のシート状複合体(100)。
- 該バリア層(104)は、プラスチック、金属、および金属酸化物からなる群から選択される一つの材料またはそれらの二以上の組合せを含む、請求項1〜14のいずれか一項に記載のシート状複合体(100)。
- 該支持層(102)は少なくとも一つの孔を有し、
少なくとも該バリア層(104)および少なくとも該内側ポリマー層(106)が、孔被覆層として該孔を覆っている、請求項1〜15のいずれか一項に記載のシート状複合体(100)。 - 該第1の距離(109)は、該内側ポリマー層(106)の一層分の厚みより大きい、請求項1〜16のいずれか一項に記載のシート状複合体(100)。
- 該シート状複合体(100)は、巻かれており、該シート状複合体(100)の少なくとも二層による巻物となっている、請求項1〜17のいずれか一項に記載のシート状複合体(100)。
- (a)層配列を構成する層として、
(i)外側ポリマー層(101)、
(ii)該外側ポリマー層(101)に続く支持層(102)、および
(iii)該支持層(102)に続くバリア層(104)を含む複合体前駆体を用意すること、
(b)該支持層(102)の反対側において該バリア層(104)上に接着促進層(105)を重ねること、および
(c)該バリア層(104)の反対側において該接着促進層(105)上に内側ポリマー層(106)を重ねることを、製造工程(1001、1002、1003)として含む製造方法(1000)であって、
該接着促進層(105)は、該接着促進層の外側表面(107)および該接着促進層の内側表面(108)を含み、
該接着促進層の該外側表面(107)は、
(A)該バリア層(104)に隣接し、かつ
(B)第1のC=O基吸収極大を特徴とし、
該接着促進層の該内側表面(108)は、
(I)該内側ポリマー層(106)に隣接し、
(II)第2のC=O基吸収極大を特徴とし、かつ
(III)該接着促進層の該外側表面(107)に対して第1の距離(109)を有し、
該第1のC=O基吸収極大は、該第2のC=O基吸収極大よりも大きい、製造方法(1000)。 - 該接着促進層の該外側表面(107)から第2の距離(202)にある第1の層レベル(201)の該接着促進層(105)が、第3のC=O基吸収極大を有し、
該第2の距離(202)は、該第1の距離(109)の5〜95%であり、
該第3のC=O基吸収極大は、
(a)該第1のC=O基吸収極大より小さく、かつ
(b)該第2のC=O基吸収極大より大きい、
請求項19に記載の製造方法(1000)。 - 製造工程(b)(1002)、製造工程(c)(1003)、またはその両方において、重ねることは押出を含む、請求項19または20に記載の製造方法(1000)。
- 製造工程(b)(1002)における該押出は、少なくとも第1のポリマー溶融物、第2のポリマー溶融物、および第3のポリマー溶融物を共押出することを含み、
製造工程(b)(1002)の前に、第1の複数のポリマー粒子から該第1のポリマー溶融物を製造し、第2の複数のポリマー粒子から該第2のポリマー溶融物を製造し、かつ第3の複数のポリマー粒子から該第3のポリマー溶融物を製造し、
該第1の複数のポリマー粒子のC=O基吸収極大は、該第3の複数のポリマー粒子のC=O基吸収極大よりも大きく、
該第3の複数のポリマー粒子のC=O基吸収極大は、該第2の複数のポリマー粒子のC=O基吸収極大よりも大きい、請求項21に記載の製造方法(1000)。 - 請求項19〜22のいずれか一項に記載の方法(1000)により得られるシート状複合体。
- 請求項1〜17のいずれか一項または請求項23に記載のシート状複合体(100)を含む容器前駆体(800)であって、
該シート状複合体(100)は、少なくとも二つの隣接する折り曲げ面(802、803)とともに少なくとも一つの折り目(801)を有し、
該少なくとも二つの折り曲げ面(802、803)の少なくとも一つの部分(804)が、他の部分(804)とそれぞれシーリングにより接合されている、容器前駆体(800)。 - (a)請求項1〜18のいずれか一項に記載のシート状複合体(100)を用意すること、
(b)該シート状複合体(100)を折り曲げて、少なくとも二つの隣接する折り曲げ面(802、803)とともに折り目(801)を形成すること、および
(c)該少なくとも二つの折り曲げ面(802、803)の少なくとも一つの部分(804)と他の部分(804)とをシーリングにより接合することを、製造工程(1101、1102、1103)として含む製造方法(1100)。 - 折り曲げ中、該シート状複合体(100)の少なくとも一部は、10〜50℃の範囲内の温度を有する、請求項25に記載の製造方法(1100)。
- 該シーリングは、照射、熱固体材との接触、機械的振動の誘発、および熱ガスとの接触からなる群から選択される一つまたはそれらの二以上の組合せにより行う、請求項25または26に記載の製造方法(1100)。
- 製造工程(a)(1101)において、該シート状複合体(100)は一以上の折り目を有し、かつ製造工程(b)(1102)において、折り曲げは該折り目に沿って行われる、請求項25〜27のいずれか一項に記載の製造方法(1100)。
- 請求項24〜27のいずれか一項に記載の製造方法(1100)により得られる容器前駆体。
- 内部空間(901)を囲む閉じた容器(900)であって、請求項1〜17のいずれか一項または請求項23に記載のシート状複合体(100)が折り曲げられたものを含む容器(900)。
- (a)請求項24または29のいずれか一項に記載の容器前駆体(800)を用意すること、および
(b)閉じ具により該容器前駆体(800)を閉じることを、製造工程(1201、1202)として含む製造方法(1200)。 - 閉じる前に食品を該容器前駆体(800)に充填する、請求項30に記載の製造方法(1200)。
- 請求項31または32に記載の製造方法により得られる容器。
- 容器製造のための、請求項1〜18のいずれか一項または請求項23に記載のシート状複合体(100)の使用。
- 該容器(900)に食品を充填するための請求項30または33に記載の容器(900)の使用。
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