JP6343845B2 - 同時押出ミクロ層化ポリマーバリアフィルムを含む板紙集合物 - Google Patents

同時押出ミクロ層化ポリマーバリアフィルムを含む板紙集合物 Download PDF

Info

Publication number
JP6343845B2
JP6343845B2 JP2013068781A JP2013068781A JP6343845B2 JP 6343845 B2 JP6343845 B2 JP 6343845B2 JP 2013068781 A JP2013068781 A JP 2013068781A JP 2013068781 A JP2013068781 A JP 2013068781A JP 6343845 B2 JP6343845 B2 JP 6343845B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
paperboard
layer
polymer
barrier film
assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013068781A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013216097A (ja
Inventor
ドウェイン・エム・シアラー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Dynawave Packaging Co
Nippon Dynawave Packaging Co
Original Assignee
Nippon Dynawave Packaging Co
Nippon Dynawave Packaging Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Dynawave Packaging Co, Nippon Dynawave Packaging Co filed Critical Nippon Dynawave Packaging Co
Publication of JP2013216097A publication Critical patent/JP2013216097A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6343845B2 publication Critical patent/JP6343845B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/10Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of paper or cardboard
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/34Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B29/00Layered products comprising a layer of paper or cardboard
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70Other properties
    • B32B2307/724Permeability to gases, adsorption
    • B32B2307/7242Non-permeable
    • B32B2307/7244Oxygen barrier
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70Other properties
    • B32B2307/724Permeability to gases, adsorption
    • B32B2307/7242Non-permeable
    • B32B2307/7246Water vapor barrier
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2439/00Containers; Receptacles
    • B32B2439/40Closed containers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1303Paper containing [e.g., paperboard, cardboard, fiberboard, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264Up to 3 mils
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31725Of polyamide
    • Y10T428/31739Nylon type
    • Y10T428/31743Next to addition polymer from unsaturated monomer[s]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31725Of polyamide
    • Y10T428/3175Next to addition polymer from unsaturated monomer[s]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31786Of polyester [e.g., alkyd, etc.]
    • Y10T428/31797Next to addition polymer from unsaturated monomers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31855Of addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31909Next to second addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31913Monoolefin polymer

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Wrappers (AREA)

Description

本発明は、同時押出ミクロ層化ポリマーバリアフィルム(co-extruded microlayered polymer barrier film)を含む板紙集合物(paperboard assembly)に関する。
板紙容器においては、フラットな板紙素材をそれ自体に対して折り曲げて、断面が正方形もしくは長方形の容器を作製する。容器の側面端部を合わせてシールして最終構造物とする。板紙は、その外面と内面が、接合して容器を形成するヒートシール可能な材料でコーティングされている。一般には、こうしたヒートシール可能な材料は、低密度ポリエチレン(LDPE)、または板紙に損傷を与えずにシールするだけの充分に低い融点を有する他の材料である。
さらなる材料層が板紙の製品側に(板紙と内部シール層との間に)存在する場合がある。これらの層の1つは、通常はガスバリア層である。ガスバリア特性を有するボードを得るには、ガスバリア層を板紙上に積層、押出、または同時押出する。押出または同時押出は、積層よりも速やかで低コストのプロセスである。同時押出を使用すると、ラミネートフィルムや関連処理のコストも避けられる。
板紙パッケージにおけるガスバリアの必要性はよく知られており、板紙集合物を通過するガス移動を抑えるための解決策が多数ある。ガス移動の量と速度は、使用されるバリア層(単数または複数)のタイプに依存する。
特に、酸素バリアの必要性はよく知られている。酸素が製品と接触すると、製品の保存寿命が低下する。酸素移動の量と速度は、使用されるバリア層(単数または複数)のタイプに依存する。酸素バリア特性を有する板紙集合物を得るには、酸素バリア層を板紙上に積層、押出、または同時押出する。酸素はバリアを試験する際のガスであるが、バリアは他のガスに対しても有用であり、したがってバリアは一般に「ガスバリア」と呼ばれる。
酸素透過性の他に、バリア材料を選択する際に考慮すべき他のファクターがある。使用されるバリア材料のタイプとコストにおいて、ならびに必要なバリア特性を得るのに要求される量において、コストがファクターである。層の数や材料のラミネーションは、コストにおけるファクターである。
これまでのところ、最も効果的で且つ最もコストのかかる酸素バリアはアルミニウム箔バリアである。チップス等の食品は、ホイルパウチやプラスチックパウチ中に入れられている。アルミニウム箔は、ジュース容器においても使用されている。ナイロン等のプラスチック材料も、バリア材料として使用されている。バリア材料のコストを低減させるために、他の多くの材料が提唱され、使用されている。これらの材料はそれぞれ、固有の特性と欠点を有する。通常は異なる材料の多くの層が供給され、このときそれぞれの層が固有の機能を有する。これらの機能は、付着が容易であること、特定のガスに対するバリアとなること、含有されている液体中の特定の化学物質に対するバリアとなること、2つの層を合わせて接着する能力があること、および容器をシールする能力があることである。これらの層のそれぞれが、材料コストと製造コストの両面から、容器のコストアップにつながる。
効果的な酸素バリアは、標準温度と標準圧力(STP)および50%相対湿度(%RH)にて、1日当たり1平方メートル当たり40立方センチメートル(cc/m/日)以下の酸素移動速度を有する。水溶性もしくは水分散性の酸素バリア材料(例えばポリビニルアルコール)は、効果的なものとするためには1平方メートル当たり多量の材料を必要とする。これは通常、製造上の問題がない状態でコーティング用途(例えばサイズプレス)において施すことができるよりも多い材料量となる。
酸素透過度をできるだけ低く抑える板紙包装材料が要望されている。
本概要は、下記の詳細な説明において詳述されている概念の選択を単純化された形態で示すようもたらされている。本概要は、特許請求されている主題の重要な特徴を明確にすることを意図しておらず、また特許請求されている主題の範囲を決定する上での補助として使用することを意図していない。
1つの態様では、酸素バリア特性を有する板紙集合物が提供される。1つの実施態様では、板紙集合物は、第1面と該第1面に対向する第2面を有する板紙;および該板紙の第2面に隣接する複合バリアフィルム;を含み、ここで該複合バリアフィルムが、板紙に最も近く配置された第1の封じ込め層(containment layer);板紙から最も遠くに配置された第2の封じ込め層;および、第1の封じ込め層と第2の封じ込め層との中間に位置していて複数のユニット層を含むミクロ層化複合層、ここで各ユニット層は、第1のミクロ層ポリマーの層と第2のミクロ層ポリマーの層とを中間の結合層(tie layer)なしに含み、第1のミクロ層ポリマーは、ポリオレフィンもしくは接着性の向上に関して変性されたポリオレフィンであり、第2のミクロ層ポリマーは、ポリアミド(PA)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、およびこれらのブレンドからなる群から選択される;を含む。
本発明の上記態様と付随する利点の多くは、下記の詳細な説明を参照することでより深く理解できるのと同じように、添付図面と併せて考察すると、より容易に理解できるようになるであろう。
図1は、開示されている実施態様に従った、ガスバリア特性を有する板紙集合物の断面略図である。 図2は、図1の板紙集合物の一部の拡大図である。 図3は、開示されている実施態様に従った、ガスバリア特性を有する板紙集合物の断面略図である。 図4は、開示されている実施態様に従った、ガスバリア特性を有する板紙集合物の断面略図である。 図5は、開示されている実施態様に従った代表的な複合バリアフィルムの断面の顕微鏡写真である。
1つの実施態様では、酸素バリア特性を有する板紙集合物が提供される。1つの実施態様では、板紙集合物は、第1面と該第1面に対向する第2面を有する板紙;および該板紙の第2面に隣接する複合バリアフィルム;を含み、ここで該複合バリアフィルムが、板紙に最も近く配置された第1の封じ込め層;板紙から最も遠くに配置された第2の封じ込め層;および、第1の封じ込め層と第2の封じ込め層との中間に位置していて複数のユニット層を含むミクロ層化複合層、ここで各ユニット層は、第1のミクロ層ポリマーの1層と第2のミクロ層ポリマーの1層とを中間の結合層なしに含み、第1のミクロ層ポリマーは、ポリオレフィンもしくは接着性の向上に関して変性されたポリオレフィンであり、第2のミクロ層ポリマーは、ポリアミド(PA)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、およびこれらのブレンドからなる群から選択される;を含む。
図1は、酸素バリア特性を有する板紙集合物100の断面略図である。本明細書で使用している「酸素」とは、一般には分子状酸素ガス(板紙容器を通して拡散するのを防止しなければならない最も重大なガス)を表わしているが、他の形態の酸素(例えばオゾン)も包含されるのは言うまでもない。
特定の実施態様では、板紙集合物100はさらに、水蒸気バリア特性を有する。
図1を参照すると、板紙集合物100は、第1面と該第1面に対向する第2面を有する板紙105を含む。バリアフィルム110は、板紙105の第2面に隣接している。バリアフィルム110は、少なくとも3つの異なる区域:すなわち、板紙105に最も近く配置された第1の封じ込め層115;板紙105から最も遠く配置された第2の封じ込め層125;および第1の封じ込め層と第2の封じ込め層との中間に位置するミクロ層化複合層120;で構成されている。
図1の円形区域2の拡大図を図2に示す。図2を参照すると、ミクロ層化フィルム120は、第1の封じ込め層115と第2の封じ込め層125との中間に位置する。ミクロ層化フィルム120においては、複数のユニット層123は、第1のミクロ層ポリマー121と第2のミクロ層ポリマー122で構成されている。ユニット層123は、ミクロ層化フィルム120の厚さの全体にわたって繰り返されている。
図1と2の板紙集合物100の成分のそれぞれについて、以下により詳細に説明する。
本明細書において提供されている板紙集合物100は、食品包装と飲料包装における特定の用途、あるいは容器の内部から酸素を排除するのが望ましいという場合の任意の用途を有する。板紙集合物100は、食品パッケージに、容器やカップに、あるいは当業者に公知の他の任意の用途に造り上げることができる。
板紙集合物100の基礎は板紙105それ自体である。板紙105は、当業者に公知の任意のタイプの板紙であってよい。板紙105にバリアフィルム110を施すことによって、板紙集合物100の酸素透過性は、板紙105それ自体の酸素透過性と比較して減少する。例えば、1つの実施態様では、板紙集合物を通る透過速度OTRは、23℃および50%相対湿度(RH)にて30g/m・日以下である。他の実施態様では、OTRは、23℃および50%相対湿度(RH)にて40g/m・日以下である。
図1に示す実施態様では、バリアフィルム110は、板紙集合物100を形成するように板紙105に隣接している。バリアフィルム110は、第1の封じ込め層115、第2の封じ込め層125、およびこれら封じ込め層の中間に位置するミクロ層化複合層120で構成される。バリアフィルムは、バリアフィルム110を形成するよう同時押出される2種以上のポリマーから作製され、次いでこのバリアフィルム110が板紙105に施されて板紙集合物100が作製される。
バリアフィルム110は一体構造をなしている(すなわち、バリアフィルム110が作製されたときに、それが単体のポリマー複合物を形成する、ということを意味している)。これは、バリアフィルム110を構成する多数のポリマー層を逐次的にデポジットさせること(すなわち、第1の封じ込め層115をデポジットさせること、ミクロ層化フィルム120の多くの層をデポジットさせること、そして第2の封じ込め層125をデポジットさせること)によってバリアフィルム110を再現するよう試みることとは区別することができる。バリアフィルム110は、層マルチプライヤーを装備した同時押出ダイ(例えば、Extrusion Dies Industries社やCloeren社から市販されている製品)を使用して一体構造的に製造することができる。
第1の封じ込め層115は、板紙105を、ミクロ層化フィルム120の第1のミクロ層ポリマー121に結合する(「結びつける」)ことのできるポリマーで構成されている。したがって第1の封じ込め層115の組成は、板紙105と第1のミクロ層ポリマー121との間に結合をもたらすように選択しなければならず、このため第1の封じ込め層115の組成は、板紙105と第1のミクロ層ポリマー121の特性に応じて変わってよい。典型的な例においては、第1の封じ込め層115は、ポリオレフィン〔例えば、ポリエチレン[例えば、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、または線状LDPE)]やポリプロピレン(PP)〕、ポリアミド(例えばナイロン)、またはポリアミド/PETブレンドである。さらなる典型的な第1の封じ込め層115のポリマーは、ポリマー中にさらなる部分〔例えば無水マレイン酸(接着性を向上させる)〕を含むよう変性される、上記ポリマーの「変性」体を含む。
第1の封じ込め層115は、その組成に応じて水蒸気バリアであってよい。例えば、PETと非晶質ナイロンのブレンドが使用される場合、第1の封じ込め層115は、PETの量に応じて水蒸気バリアであってよい。
第2の封じ込め層125は、板紙105から最も遠くに配置され、第1の封じ込め層115と同様の仕方でミクロ層化フィルム120の構造的封じ込めをもたらす。第2の封じ込め層125の組成は、第1のミクロ層ポリマー121と第2のミクロ層ポリマー122のどちらが、第2の封じ込め層125に最も近いミクロ層化フィルム120の表面に配置されていようと、結合層なしにそれに接合するような組成である。
第2の封じ込め層125の組成は、第1の封じ込め層115と同一でも異なっていてもよい。図1に示す板紙集合物100の配置構造において、第2の封じ込め層125は、板紙105に施されるバリアフィルム110の最後の層であり、したがって第2の封じ込め層125は、板紙集合物100において、板紙集合物100から形成される容器内に収容される製品にさらされる材料である。このことを考慮すると、典型的な第2の封じ込め層はLDPEであり、LDPEは、板紙容器内に保存される典型的な製品と接触するのに許容しうるポリマー層として当業者に公知である。LDPEはさらに、水蒸気バリア特性をもたらす。しかしながら、当業者には言うまでもないことであるが、板紙集合物100とその中に収容される製品に対する要件が満たされる限り、第2の封じ込め層125に関しては他のポリマーも使用することができる。
第1の封じ込め層115と第2の封じ込め層125は、同じ厚さを有しても、あるいは異なる厚さを有してもよい。それぞれの層は、少なくとも、ミクロ層化フィルム120を支持するだけの充分な厚さを有していなければならず、一般には、封じ込め層115と1251ミクロン以上の最小厚さを必要とする。しかしながら、封じ込め層115と125を形成するポリマーの特性により、これらの層に必要とされる最小厚さが決まるのは言うまでもない。
ミクロ層化フィルム120は酸素バリア特性を有し、そしてさらに、その組成に応じて水蒸気バリア特性も有する。ミクロ層化フィルム120は複数のユニット層123を含み、それぞれのユニット層は、第1のミクロ層ポリマー121と第2のミクロ層ポリマー122で構成されている(間に結合層は存在しない)。すなわち、第1のミクロ層ポリマー121と第2のミクロ層ポリマー122は、ユニット層123において互いに隣接している。同様に、ミクロ層化フィルム120中の隣接しているユニット層123の間に結合層は存在しない。
ユニット層123の数は、板紙集合物100から要求される機械的・酸素輸送特性(mechanical and oxygen transport characteristics)に応じて調整することができる。特定の実施態様では、ミクロ層化フィルム120は10〜100のユニット層123を含む。ミクロ層化フィルム120は、第1のミクロ層ポリマー121と第2のミクロ層ポリマー122のどちらかが、第1の封じ込め層115と第2の封じ込め層125のどちらか又は両方と接触できるように形づくることができる。言うまでもないが、図2に示す配置構成では、第1のミクロ層ポリマー121が第1の封じ込め層115と接触し、第2のミクロ層ポリマー122が第2の封じ込め層125と接触している。これは特定の実施態様であるが、本発明において提供される態様はこのような実施態様に限定されない。
第1のミクロ層ポリマー121と第2のミクロ層ポリマー122の厚さは、同時押出プロセスにしたがって変えることができる。特定の実施態様では、第1のミクロ層ポリマー121と第2のミクロ層ポリマー122は、それぞれ0.1〜0.8ミクロンの厚さを有する。
特定の実施態様では、バリアフィルム110の厚さは0.4ミル〜2.0ミルである。
第1のミクロ層ポリマー121はポリオレフィンである。当業者には周知のように、ポリオレフィンは種々の形態のLDPEやHDPEを含む。1つの実施態様では、ポリオレフィンは、ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、およびこれらの組み合わせ物からなる群から選ばれる。ポリオレフィン121は、ポリマー122に対する接着性が向上するよう変性を施すことができる。ポリオレフィンに無水マレイン酸を加えるということが、改良された接着性を得る1つの方法である。
第2のミクロ層ポリマー122の組成は、ポリアミド(例えばナイロン)、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、およびこれらのブレンドからなる群から選択される。後記の表1に記載の実験的証拠に開示のように、ポリアミドまたはPETを第2のミクロ層ポリマー122として組み込んだミクロ層はどちらも、典型的なバリアフィルム110を横切る酸素透過を大幅に低下させる。
1つの実施態様では、ポリアミドは、ナイロン類、PA6、PA66、非晶質ナイロン(例えば、DuPont Selar 3426やEMS Grivory G21)、芳香環含有ナイロン(例えば、MXD6やMXD6/MXDI)、およびこれらの組み合わせ物からなる群から選択される。
ミクロ層ポリマー121と122の組成と厚さ、ならびにミクロ層化フィルム120の厚さに関して、関与する設計トレードオフには、機械的フレキシビリティの変動、材料の保全、および酸素透過に対する抵抗性が含まれることは言うまでもない。この点で、ユニット層123の数が増えるほど、バリアフィルム110に対する酸素透過性の低下が大きくなる。しかしながらユニット層123の数を増大させると、より多くのポリマー材料を使用する必要が生じる(コストが増大する)。したがって、これらの特性をバランスさせることにより、当業者は、特定の包装要求の設計要件に従って、適切なバリアフィルム110を作製することができる。
図3を参照すると、板紙集合物300の他の実施態様が示されており、図1と2に示す板紙集合物100と比較すると、さらなる結合層130が、板紙105とバリアフィルム110との中間に挿入されている。結合層130は、幾つかの目的を果たすことがあり、1種以上の異なるポリマーの1つ以上の層で構成することができる。結合層130の目的は、バリアフィルム110を板紙105に物理的に結合させることであるが、結合層130はさらに(あるいはその代わりに)、さらなる水蒸気バリア特性及び/又は耐久性をもたらすという目的を果たすこともある。例えば、水蒸気バリアポリマーを結合層130用に使用することができ、これにより、板紙集合物100(結合層130を含まない)と比較すると、板紙集合物300に対してさらなる保護層がもたらされる。結合層130が水蒸気バリアポリマーであるという典型的なケースでは、HDPEとLDPEが、このような用途に対して使用できる代表的な材料である。結合層130が改良された耐久性をもたらすという典型的なケースでは、PPと線状LDPEが、結合層130用に使用できる代表的なポリマーである。
図4を参照すると、板紙集合物400の他の実施態様が示されている。板紙集合物400は、図3の板紙集合物300と類似しているが、板紙105の第1面に隣接するプリント層140を含む。プリント層140は、板紙から造られる容器の「外側」フェースとして当業者に公知の層であり、したがって印刷画像(例えば、パッケージングロゴ、色彩、および文章等)を受け入れて支持するように形づくられている。プリント層140はさらに、板紙105中への水分(例えば、蒸気や凝縮物)の移行に抵抗するバリアとしても作用する。
図4はさらに、本明細書に開示の任意の実施態様中に組み込むことができる任意の製品層(product layer)145を示している(すなわち、この層は、図4に示す配置構成に限定されないで、図1〜3に示す配置構成にも適用可能である)。製品層145は、板紙集合物400が容器に作製されたときに、板紙集合物400が接触するようになる製品に対して相容性のある組成を有する。前述したように、LDPEは、板紙包装において使用される一般的なポリマーであり、したがって本明細書に開示の実施態様における第2の封じ込め層125として有用な代表的な材料である。しかしながら第2の封じ込め層125が、製品に対して相容性のない材料である場合は、板紙集合物400と製品との相容性が向上するように、バリアフィルム110上に製品層145を施すことができる。LDPEが、製品層145として有用な代表的材料であるが、当業者に公知の任意の材料も、記載の実施態様において有用である。製品層145はさらに、水蒸気が板紙105中に移行するのを減らすためのバリアとして作用することもある。
本明細書の実施態様に記載のタイプの幾つかの代表的な板紙集合物に関して実験的試験を行った。表1は、これらの結果の概要を示す。ポリアミド(PA)対照標準サンプルとPET対照標準サンプルを使用し、これらをミクロ層化PAおよびミクロ層化PETと比較した。これらのサンプルは、LDPEからなる第1の封じ込め層115、LDPEからなる第2の封じ込め層125、ならびにPA、PET、ミクロ層化LDPE/PA、およびミクロ層化LDPE/PETの間で変えられるポリマー層を有するバリアフィルム110を含んだ。2つの個別の試験設備を使用して、バリアフィルムを、酸素透過速度(OTR)と水蒸気透過速度(WVTR)に関して試験した。表1のデータからわかるように、酸素透過は、個々の対照標準フィルムと比較して、ミクロ層PAフィルムとミクロ層PETフィルムの双方とも大幅に減少する。したがって、本明細書に開示のバリアフィルムは、酸素バリアとして特に有用である。ミクロ層化フィルムの幾つかの組み合わせも、水蒸気透過を減少させる。
Figure 0006343845
図5は、表1の結果をもたらすように試験されたものと類似のミクロ層PAフィルムの顕微鏡写真である。
本明細書に開示の板紙集合物を製造する方法も提供される。1つの態様では、板紙105を供給する工程;第1の封じ込め層115、第2の封じ込め層125、および中間のミクロ層化複合層120を含むバリアフィルム110を同時押出する工程;およびバリアフィルム110を板紙105に施して板紙集合物100を作製する工程;を含む板紙集合物100の製造方法が提供される。バリアフィルム110の板紙105への接合を容易にするために、一般には板紙105を前処理して、接合のための好ましい表面化学を生成させる。例えば、板紙105の火炎処理またはコロナ処理が代表的な前処理方法である。
板紙集合物100の製造方法はさらに、バリアフィルム110と板紙105との中間に結合層130を供給する工程を含んでよい。製品層145をバリアフィルム110に施すことができる。プリント層140を板紙105に施すことができる。結合層130と製品層145は、バリアフィルム110と共に同時押出することもできるし、あるいはバリアフィルム110の同時押出とは独立して、板紙105またはバリアフィルム110上に積層することもできる。
開示されている実施態様は、ゲーブル・トップ容器を製造するのに有用であり、したがって特定の実施態様では、本明細書に開示の板紙集合物を含むゲーブル・トップ容器が提供される。他のタイプの容器としては、矩形容器、および板紙を使用して製造することができる、当業者に公知の他のあらゆる容器形状物がある。本発明の板紙集合物を使用して容器を製造する方法も提供されている。開示されている板紙集合物のある1種から容器を製造する場合は、第2の封じ込め層125(または製品層145)がそれ自体でシールを、あるいは容器のタイプ(例えば、矩形またはゲーブル・トップ)によってはプリント層140がそれ自体でシールを形成するのが一般的である。
特定の実施態様について図示しつつ説明してきたが、本発明の要旨を逸脱することなく種々の変更を行うことができることは言うまでもない。
(1) 第1面と第1面に対向する第2面とを有する板紙と、該板紙の第2面に隣接する複合バリアフィルムと、を含む、酸素バリア特性を有する板紙集合物であって、
複合バリアフィルムが、板紙に最も近く配置された第1の封じ込め層;板紙から最も遠くに配置された第2の封じ込め層;および、第1の封じ込め層と第2の封じ込め層との中間に位置していて複数のユニット層を含むミクロ層化複合層;を含んでなり、ユニット層のそれぞれは、第1のミクロ層ポリマーの層と第2のミクロ層ポリマーの層を含んでなるが、中間の結合層はなく、
第1のミクロ層ポリマーは、ポリオレフィンもしくは接着性が向上するよう変性されたポリオレフィンであり、第2のミクロ層ポリマーは、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートおよびこれらのブレンドからなる群より選択される、上記板紙集合物。
(2) 複合バリアフィルムの厚さが0.4ミル〜2.0ミルである、(1)に記載の板紙集合物。
(3) 複数のユニット層が10〜100ユニット層を含む、(1)に記載の板紙集合物。
(4) 複合バリアフィルムの第1の封じ込め層が板紙に隣接している、(1)に記載の板紙集合物。
(5) 複合バリアフィルムと板紙との中間に位置する結合層をさらに含む、(1)に記載の板紙集合物。
(6) 結合層が水蒸気の拡散を抑えるポリマーである、(5)に記載の板紙集合物。
(7) 結合層が、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、およびこれらの変性体からなる群から選ばれるポリエチレンを含む、(6)に記載の板紙集合物。
(8) 複合バリアフィルムが、板紙に対して、第1のミクロ層ポリマーが板紙に対向するように配置される、(1)に記載の板紙集合物。
(9) 複合バリアフィルムが、板紙に対して、第2のミクロ層ポリマーが板紙に対向するように配置される、(1)に記載の板紙集合物。
(10) 複合バリア層が、第1のミクロ層ポリマーおよび第2のミクロ層ポリマーから同時押出される、(1)に記載の板紙集合物。
(11) ポリオレフィンもしくは変性ポリオレフィンのポリオレフィンが、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、およびこれらの組み合わせ物からなる群から選ばれる、(1)に記載の板紙集合物。
(12) ポリアミドが、ナイロン類、PA6、PA66、DuPont Selar 3426やEMS Grivory G21等の非晶質ナイロン、MXD6やMXD6/MXDI等の芳香環含有ナイロン、およびこれらの組み合わせ物からなる群から選択される、(1)に記載の板紙集合物。
(13) 各ユニット層が、第1のミクロ層ポリマーの1層と第2のミクロ層ポリマーの1層からなる、(1)に記載の板紙集合物。
(14) 板紙集合物がゲーブル・トップ容器として形づくられる、(1)に記載の板紙集合物。
(15) ミクロ層化フィルムが酸素の拡散を低減させる、(1)に記載の板紙集合物。
(16) 板紙集合物に対する酸素透過速度が、23℃および50%以下の相対湿度にて40g/m・日である、(1)に記載の板紙集合物。
(17) ミクロ層化フィルムが水蒸気の拡散を低減させる、(1)に記載の板紙集合物。
(18) 板紙集合物が水蒸気の拡散を低減させる、(1)に記載の板紙集合物。
100 板紙集合物
105 板紙
110 バリアフィルム
115 第1の封じ込め層
120 ミクロ層化複合層(ミクロ層化フィルム)
121 第1のミクロ層化ポリマー
122 第2のミクロ層化ポリマー
123 ユニット層
125 第2の封じ込め層
130 結合層
140 プリント層
145 製品層
300 板紙集合物
400 板紙集合物

Claims (18)

  1. 第1面と第1面に対向する第2面とを有する板紙と、
    該板紙の第2面に隣接する複合バリアフィルムと、
    を含む、酸素バリア特性を有する板紙集合物であって、
    複合バリアフィルムが、
    板紙に最も近く配置された第1の封じ込め層;
    板紙から最も遠くに配置された第2の封じ込め層;および、
    第1の封じ込め層と第2の封じ込め層との中間に位置する、複数のユニット層を含む複合層;
    を含み、複合バリアフィルムの厚さが0.4ミル〜2.0ミル(10.16〜50.80μm)であり、複数のユニット層が10〜100のユニット層を含んでなり、ユニット層のそれぞれは、第1のポリマーの層と第2のポリマーの層を含んでなるが、中間の結合層はなく、
    第1のポリマーは、ポリオレフィンもしくは接着性が向上するよう変性されたポリオレフィンであり、第2のポリマーは、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートおよびこれらのブレンドからなる群より選択される、上記板紙集合物。
  2. 複合バリアフィルムの第1の封じ込め層が板紙に隣接している、請求項1に記載の板紙集合物。
  3. 複合バリアフィルムと板紙との中間に位置する結合層をさらに含む、請求項1に記載の板紙集合物。
  4. 結合層が水蒸気の拡散を抑えるポリマーである、請求項に記載の板紙集合物。
  5. 結合層が、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、およびこれらの変性体からなる群から選ばれるポリエチレンを含む、請求項に記載の板紙集合物。
  6. 複合バリアフィルムが、板紙に対して、第1のポリマーが板紙に対向するように配置される、請求項1に記載の板紙集合物。
  7. 複合バリアフィルムが、板紙に対して、第2のポリマーが板紙に対向するように配置される、請求項1に記載の板紙集合物。
  8. 前記複合層が、第1のポリマーおよび第2のポリマーから同時押出される、請求項1に記載の板紙集合物。
  9. ポリオレフィンもしくは変性ポリオレフィンのポリオレフィンが、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、およびこれらの組み合わせ物からなる群から選ばれる、請求項1に記載の板紙集合物。
  10. ポリアミドが、ナイロン類である、請求項1に記載の板紙集合物。
  11. 前記ナイロン類が、PA6、PA66、非晶質ナイロン、芳香環含有ナイロン、および、これらの組み合わせ物からなる群より選択される、請求項10に記載の板紙集合物。
  12. 第1のポリマー層および第2のポリマー層が、それぞれ0.1〜0.8μmの厚さである、請求項1〜11のいずれかに記載の板紙集合物。
  13. 各ユニット層が、第1のポリマーの1層と第2のポリマーの1層からなる、請求項1〜12のいずれかに記載の板紙集合物。
  14. 板紙集合物がゲーブル・トップ容器として形づくられる、請求項1〜13のいずれかに記載の板紙集合物。
  15. 前記複合バリアフィルムが酸素の拡散を低減させる、請求項1〜14のいずれかに記載の板紙集合物。
  16. 板紙集合物に対する酸素透過速度が、23℃および50%以下の相対湿度にて40g/m・日である、請求項1〜15のいずれかに記載の板紙集合物。
  17. 前記複合バリアフィルムが水蒸気の拡散を低減させる、請求項1〜16のいずれかに記載の板紙集合物。
  18. 板紙集合物が水蒸気の拡散を低減させる、請求項1〜17のいずれかに記載の板紙集合物。
JP2013068781A 2012-04-05 2013-03-28 同時押出ミクロ層化ポリマーバリアフィルムを含む板紙集合物 Expired - Fee Related JP6343845B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/440,632 2012-04-05
US13/440,632 US9067388B2 (en) 2012-04-05 2012-04-05 Paperboard assembly with co extruded microlayered polymer barrier film

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013216097A JP2013216097A (ja) 2013-10-24
JP6343845B2 true JP6343845B2 (ja) 2018-06-20

Family

ID=47900706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013068781A Expired - Fee Related JP6343845B2 (ja) 2012-04-05 2013-03-28 同時押出ミクロ層化ポリマーバリアフィルムを含む板紙集合物

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9067388B2 (ja)
EP (1) EP2647499A1 (ja)
JP (1) JP6343845B2 (ja)
CN (1) CN103358636B (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE538498C2 (sv) * 2014-02-19 2016-08-09 Stora Enso Oyj Förfarande för framställning av ett förpackningsmaterial
JP6493634B2 (ja) * 2017-03-30 2019-04-03 住友ベークライト株式会社 Ptp包装体用フィルム及び包装体
CN107513257A (zh) * 2017-09-11 2017-12-26 上海博息电子科技有限公司 一种阻隔性高分子复合材料
CN113799286A (zh) * 2020-06-12 2021-12-17 四川大学 一种分散相尺寸和维度可控的聚合物共混物制备方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2794682B1 (fr) * 1999-06-11 2002-06-21 Cebal Materiau barriere a micro-couches extrudees
US6372317B1 (en) 1999-11-30 2002-04-16 Blue Ridge Paper Products Inc. Barrier structure for food
ATE375861T1 (de) * 2000-08-25 2007-11-15 Evergreen Packaging Internat B Mehrschichtige pappverpackungsstruktur enthaltend eine polyolefin/polyamid-schicht
US6720046B2 (en) * 2001-06-14 2004-04-13 Tetra Laval Holdings & Finance, S.A. Low scalping laminate for packaging material
US7276294B2 (en) 2003-05-08 2007-10-02 Brpp, Llc Nylon barrier board structure
JP2005001689A (ja) * 2003-06-10 2005-01-06 Toppan Printing Co Ltd 多層構造物及び多層容器
SE0402197D0 (sv) * 2004-09-10 2004-09-10 Tetra Laval Holdings & Finance A polymer film, a packaging laminate comprising the polymer film, a packaging container formed from the packaging laminate and a process for the production of the polymer film
US20060263615A1 (en) 2005-05-20 2006-11-23 Shearer Dwayne M Gas barrier packaging board
US8088478B2 (en) 2005-06-21 2012-01-03 Weyerhaeuser Nr Company Barrier material
US20070269622A1 (en) 2006-05-19 2007-11-22 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Microlayer low scalping barrier packaging material
FI20060701A (fi) 2006-07-27 2008-01-28 Stora Enso Oyj Polymeeripinnoitteinen kuumasaumautuva pakkausmateriaali sekä siitä muodostettu suljettu tuotepakkaus
US20080038547A1 (en) 2006-08-08 2008-02-14 Tetra Laval Holdings & Finance, S.A. Flat film barrier for packaging material
US20080226852A1 (en) 2007-03-16 2008-09-18 Weyerhaeuser Co. Gas barrier packaging board
US20110076507A1 (en) 2009-09-30 2011-03-31 Weyerhaeuser Nr Company Gas barrier packaging board

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013216097A (ja) 2013-10-24
US9067388B2 (en) 2015-06-30
EP2647499A1 (en) 2013-10-09
CN103358636B (zh) 2016-01-27
US20130266749A1 (en) 2013-10-10
CN103358636A (zh) 2013-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6436547B1 (en) Laminated packaging material, method of manufacturing of said laminated material and packaging containers produced therefrom
US11713172B2 (en) Sheet material container
CN108602334B (zh) 用于容器的铝阻隔层压体和在肩部的阻隔衬里
US10773491B2 (en) Laminate, packaging bag, packaging bag with plug, and packaging bag with plug with hydrogenous-water
JP6343845B2 (ja) 同時押出ミクロ層化ポリマーバリアフィルムを含む板紙集合物
EP1724108A1 (en) Gas barrier packaging board
US20140124404A1 (en) Dual barrier laminate structure
RU2420401C2 (ru) Способ изготовления многослойного слоистого пластика и многослойный слоистый пластик
EP1724109A1 (en) Gas barrier packaging board
JP2005528236A (ja) 光、気体および液体を通さないヒートシール可能なパッケージ用複合材料
JP2012111229A (ja) 包装フィルムおよび包装袋
US20130323488A1 (en) Packaging Film and Method of Manufacture
US20140370212A1 (en) Packaging film with superior seal, barrier, and flex crack resistance
JP2017095106A (ja) 蓋材
US20140370211A1 (en) Carbon dioxide gas permeable packaging film
CN213291636U (zh) 一种聚丙烯耐高温易揭薄膜
WO2021166919A1 (ja) 充填食品用紙容器
JP2024001555A (ja) 積層フィルム及び包装体
JP2024068723A (ja) 多層フィルム及び包装体
JP6651713B2 (ja) 貼付剤包装用シート及び貼付剤包装体
US20080226852A1 (en) Gas barrier packaging board
JP2013071370A (ja) 包装材及びその製造方法
JP2022125979A (ja) 低吸着、且つ耐内容物性積層体、およびその製造方法
JP2012066535A (ja) 非吸着性包装材料およびその製造方法
US20060263617A1 (en) Gas barrier packaging board

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151005

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161004

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20161227

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170316

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170831

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171228

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20180112

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180402

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20180426

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180501

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20180426

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6343845

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees