JP7199376B2 - 包装材料及び包装容器 - Google Patents
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Description
ポリマーフィルム基材を、ロールトゥロールシステムにおける前方移動ウェブ表面として提供する第1のステップと、
PECVDコーティング操作において有機ケイ素ガス前駆体を真空プラズマに供することにより、移動するポリマーフィルム基材上に、一般式SiOxCy(式中、xは1.5から2.2であり、yは0.15から0.8である)を有する酸化ケイ素の第1のコーティング層を堆積させる第2のステップと、
PECVDコーティング操作において炭化水素ガス前駆体を真空プラズマに供することにより、移動するポリマーフィルム基材上の第1のコーティング層上に、非晶質ダイヤモンド様炭素、DLCの第2のコーティング層を更に堆積させる第3のステップと
を含む。
1/OTR=SUMi(1/OTRi)
による単純なラミネート理論によって説明することができず、したがって、各ラミネート層によるOTRの個々の寄与を超えて、全体的なバリアを改善する。2つの材料間の特に首尾よく統合された界面、及びそれにより改善された酸素バリア性をもたらすのは、DLCコーティングとポリオレフィン表面の間の優れた接着であると考えられる。
以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して説明することにする。
12μmの厚さの二軸配向ポリエチレンテレフタレート(三菱社によるBOPET Hostaphan RNK12及びRNK12-2DEF)からのフィルムに、真空条件下におけるプラズマ強化化学蒸着(PECVD)により、ロールトゥロールプラズマ反応器で、種々のコーティングを堆積によりコートした。ダイヤモンド様非晶質の水素化され炭素コーティング、DLCを、幾つかのフィルム試料に、本発明に従ってコートして、一方、他のPECVDバリアコーティングを、他の試料にコートした。比較例の対象の他のPECVDバリアコーティングは、それぞれ、SiOx(式中、xは、1.5と2.2の間で変化する)、SiOxCyコーティング及びSiOxCyNzコーティングであった。これらの他のケイ素含有バリアコーティングは、有機ケイ素前駆体ガス化合物から形成した。本発明によるフィルム試料は、非晶質の水素化されダイヤモンド様コーティングDLCを、純アセチレンガスから形成されたプラズマから堆積させることによりコートされた。
上の例で使用されたものと同様なBOPETフィルムを、Table 2(表2)に記載されたように、片側及び両側に同様な薄いDLCコーティングでコートした。OTRは、上の例と同じ方法により、cc/m2/日/atmとして23℃及び50%RHで測定した。引き続いて、DLCでコートされたフィルムは、15g/m2のLDPEの結合層により、及びフィルムの反対側に、LDPEとmLLDPEのブレンドの25g/m2の内層で更にコートすることにより、LDPEの外層を有する板紙を含む包装材料構造にラミネートされた。OTRは、ラミネートされた包装材料で、前に記載された同じ方法により測定した。
図1aには、本発明のバリアフィルム10aの第1の実施形態が、断面で示されている。ポリマーフィルム基材11は、一般組成式SiOXCy(式中、xは1.5から2.2の範囲であり、yは0.15から0.80、例えば0.39から0.47の範囲である)を有する第1の酸化ケイ素コーティング層13、及びそれに続く非晶質DLCコーティングの第2のコーティング層12でコートされたPET、好ましくはBOPETのフィルム基材であり、両方のコーティング層は、真空プラズマで増強された化学蒸着、PECVDにより適用された。PECVDコーティングは、優れた酸素バリア(低OTR値)を有するフィルムを提供する。第2のDLCコーティング12は、炭素コーティング(C:H)であり、それは、均一に堆積されて透明なコーティング色の褐色を帯びている。第1の及び第2のコーティング層を一緒にした合計厚さは、7から10nm、例えば7から8nmであり、ここで、第1のSiOxCyコーティング層は第2のDLCコーティングより厚い。
10b 耐久性バリアフィルム
11 ポリマーフィルム基材
12 非晶質DLCコーティングの第2のコーティング層
13 第1の酸化ケイ素コーティング層
14 非晶質DLCプレコーティング層
16 接着を強化するDLC16の薄い層
20a 包装ラミネート
20b 包装ラミネート
21 板紙のバルク層
22 ポリオレフィンの外側の液密ヒートシール性層;LDPE
23 最も内部の液密ヒートシール性層
24 ポリマーフィルム基材
25 第1の及び第2のコーティング層
26 結合性熱可塑性ポリマーの中間層
27 接着を強化するプライマー
28a ポリマーフィルム基材24を含む耐久性バリアフィルム
28b 耐久性バリアフィルム
30 包装ラミネート20a又は20bのそれぞれを製造するラミネート方法
31 バルク層
33 耐久性バリアフィルム10a又は10c
34 LDPE
35 押出ステーション
36 ローラーニップ
37-1 ラミネーションニップ
37-2 第2の押出機のフィードブロック
37-3 最も内部のヒートシール性層23
38-1 ラミネーションニップ
38-2 第3の押出機フィードブロック
38-3 LDPE22
39 完成した包装ラミネート
44 フィルム基材
45 マグネトロン電極
46 フィルム輸送ドラム
50 プラズマ
50a 包装容器
50b 代替的包装ラミネート20から製造された代替的包装容器
50c ゲーブルトップパッケージ
50d ボトル様パッケージ
51a 縦のシール
52a 横断するシール
53 開放デバイス
54 スリーブ、管状スリーブ
55 トップ、モールド成型されたトップ
61 管
62 ウェブの縦の端部
63 重なり合う継ぎ目
64 液体食品製品で満たされた管
65 管の横断するシール
66 パッケージ
Claims (13)
- 液体食品製品のためのラミネートされた包装材料であって、
バリアフィルム(28)と、
第1の最も外側の液密ヒートシール性ポリオレフィン層(22)と、
第2の最も内部の液密ヒートシール性ポリオレフィン層(23)と、
を含み、
前記バリアフィルム(28)は、ポリマーフィルム基材、並びに前記ポリマーフィルム基材の第1の側の上に、真空方法でプラズマ強化化学蒸着(PECVD)によりコートされた、一般組成式SiOxCy(式中、xは1.5から2.2であり、yは0.15から0.8である)を有する酸化ケイ素の第1のコーティング層、及び前記第1のコーティング層に直接隣接して接触し、前記ポリマーフィルム基材に直接隣接せずに接触しない、非晶質ダイヤモンド様炭素(DLC)の第2のコーティング層を含み、前記第1のコーティング層及び前記第2のコーティング層の合計厚さが7から10nmである、包装材料。 - xが1.7から2.1であり、yが0.39から0.47である、請求項1に記載の包装材料。
- 前記ポリマーフィルム基材が、ポリエステル、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、一軸若しくは二軸配向のPET(OPET、BOPET)、非配向若しくは一軸若しくは二軸配向のポリエチレンフラノエート(PEF)、配向若しくは非配向ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタネート(PEN)、ポリアミド、例えば、非配向若しくは配向ポリアミド(PA、OPA、BOPA)、エチレンビニルアルコールコポリマー(EVOH)、ポリオレフィン、例えば、ポリプロピレン、一軸若しくは二軸配向ポリプロピレン(PP、OPP、BOPP)、ポリエチレン、例えば、配向若しくは非配向高密度ポリエチレン(HDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)及びシクロオレフィンコポリマー(COC)、並びに任意の前記ポリマーのブレンドをベースとするフィルム、又は任意の前記ポリマー若しくはそれらのブレンドを含む表面層を有する多層フィルムからなる群から選択される、請求項1又は2に記載の包装材料。
- 前記ポリマーフィルム基材が、ポリエチレンテレフタレート(PET)、一軸若しくは二軸配向のPET(OPET、BOPET)、配向若しくは非配向ポリブチレンテレフタレート(PBT)、非配向若しくは一軸若しくは二軸配向ポリエチレンフラノエート(PEF)、ポリエチレンナフタネート(PEN)、非配向ポリアミド若しくは配向ポリアミド(PA、OPA、BOPA)又は前記ポリマーの2種若しくはそれ以上のブレンドをベースとするフィルム、及びそのようなポリマー又はそれらのブレンドを含む表面層を有する多層フィルムからなる群から選択されるフィルムである、請求項1から3のいずれか一項に記載の包装材料。
- 非晶質DLCのプレコーティング層が最初に、前記ポリマーフィルム基材の表面に直接隣接して直接接触して適用され、その空いている側に前記第1のコーティング層が更にコートされている、請求項1から4のいずれか一項に記載の包装材料。
- 前記ポリマーフィルム基材が、その他のコートされていない側に、接着を強化するプライマーコーティングを有する、請求項1から5のいずれか一項に記載の包装材料。
- 前記第1のコーティング層の厚さが4から8nmであり、第2のコーティング層の厚さが2から4nmである、請求項1から6のいずれか一項に記載の包装材料。
- 接着を強化するプライマーコーティングが、DLCの第4のコーティング層である、請求項1から7のいずれか一項に記載の包装材料。
- 紙又は板紙又は他のセルロースをベースとする材料のバルク層、第1の最も外側の液密ヒートシール性ポリオレフィン層、第2の最も内部の液密ヒートシール性ポリオレフィン層、及び前記バルク層と最も内部の層との間で、紙又は板紙の前記バルク層の内側に配置された前記バリアフィルムを更に含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の包装材料。
- DLCの第2のバリアコーティング層の表面を前記バルク層に結合させる中間の熱可塑性ポリマー結合層により、前記バリアフィルムが前記バルク層に結合されている、請求項9に記載の包装材料。
- 前記バリアフィルムの前記ポリマーフィルム基材が、第1の及び第2のバリアコーティング層でコートされた側の反対の他の側に、接着を強化するプライマーコーティングを有し、前記バリアフィルムが、前記第2の最も内部の液密ヒートシール性ポリオレフィン層に、前記接着を強化するプライマーコーティングにより結合されている、請求項10に記載の包装材料。
- 請求項1から11のいずれか一項に記載の包装材料を含む包装容器。
- 液体食品用の包装材料であって、
第1の最も外側の液密ヒートシール性ポリオレフィン層と、
紙又は板紙又は他のセルロースをベースとする材料のバルク層と、
バリアフィルムと、
第2の最も内部の液密ヒートシール性ポリオレフィン層と、
を含み、
前記包装材料は、前記第2の最も内部の液密ヒートシール性ポリオレフィン層、前記バリアフィルム、前記バルク層、前記第1の最も外側の液密ヒートシール性ポリオレフィン層の順に積層され、
前記バリアフィルムは、
ポリマーフィルム基材と、
前記ポリマーフィルム基材の第1の側に設けられ、真空方法でプラズマ強化化学蒸着(PECVD)によりコートされた、一般組成式SiOxCy(式中、xは1.5から2.2であり、yは0.15から0.8である)を有する酸化ケイ素の第1のコーティング層と、
前記第1のコーティング層上に設けられた非晶質ダイヤモンド様炭素(DLC)の第2のコーティング層と、を含み、
前記バリアフィルムは、前記ポリマーフィルム基材、前記第1のコーティング層、前記第2のコーティング層の順に積層され、前記第1のコーティング層の厚さが4から8nmであり、第2のコーティング層の厚さが2から4nmである、
包装材料。
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