JP7431956B2 - オーバーモールド透明構造体 - Google Patents

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Description

本発明は、射出オーバーモールド構造体、および上記オーバーモールド構造体を製造するためのプロセスに関する。より具体的には、本発明は、射出オーバーモールド透明構造体に封入された植物、樹木、またはそれらの一部(葉、花、花弁、種子、および果実など)の本物の植物性物質を有する射出オーバーモールド透明構造体、およびオーバーモールド構造体に封入された本物の植物性物質を有する射出オーバーモールド透明構造体を作製するための射出オーバーモールドプロセスに関する。
射出オーバーモールドプロセスを使用することにより、装飾用の合成、人工、もしくは模造の葉または花を透明構造体に封入することが一般的である。米国特許第5,662.970号に記載されているように、花が実質的に確実に乾燥した状態にあり、空気および水分がない状態にある、低融点を有するフィルムを使用して、ドライフラワーおよび押し花を完全に密封するために射出成形プロセスを使用することも知られている。米国特許第5,662.970号の既知の射出成形プロセスを使用して、花が長期間変色または退色しないように、ドライフラワーおよび押し花の密封された透明な飾りを取得することが可能である。
他の射出成形プロセスは、例えば、(1)基材材料、オーバーモールド材料、またはこれらの両方としてナトリウム/亜鉛アイオノマー組成物を使用して、オーバーモールドプロセスによって作成された射出成形物品を開示する米国特許第8,334,033号、(2)IMD層を完全に封入し、気密密封するオーバーモールドプロセスを使用して、インモールド装飾(「IMD」)を作成することを開示する米国特許第9,987,778号、ならびに(3)装飾用フィルムを備えた射出成形ツール内に位置付けられる拡散バリアフィルムによって被覆される容器壁および基部領域を開示するEP1504872A1に開示されている。
上記の先行技術参考文献のいずれにも開示されておらず、これまで、射出オーバーモールドプロセスを使用することによって、本物の新鮮な木の葉、花、花弁、または他の植物性材料を透明構造体にうまく封入するためのプロセスは開発されていなかった。ほとんどの既知のプロセスは、本物の植物性材料に損傷を与える高温(例えば、>180℃)などのプロセス条件下で実施される。したがって、射出オーバーモールドプロセス、および射出オーバーモールドプロセスを使用することにより、木の葉、花、もしくは花弁などの本物の新鮮な植物性物質、材料、アイテム、または物品を封入するための射出オーバーモールドプロセスを使用して作製されたオーバーモールド構造体を提供することが望ましい。
本発明の一実施形態は、本物の植物性物質を封入する透明射出オーバーモールド構造体であって、(a)少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材であって、少なくとも1つの第1の透明多層バリアフィルム部材が、(i)植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、(ii)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに(iii)内層と外層との間に挿入された少なくとも1つのコアバリア層、を含む、少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材と、(b)少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材であって、少なくとも1つの第2の透明多層バリアフィルム部材が、(i)植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、(ii)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに(iii)内層と外層との間に挿入された少なくとも1つのコアバリア層、を含む、少なくとも1つの第2の透明多層バリアフィルム部材と、(c)一体型透明多層状封入構造体を形成する、第1の透明多層フィルム部材の表面と第2の透明多層フィルム部材の表面との間に配設および挟装された本物の植物性物質と、(d)構成要素(c)の透明多層状封入構造体を受け入れ、それに取り付けるための基部部材と、(e)成形品の内部に本物の植物性物質を封入するオーバーモールド透明成形品を形成するために、構成要素(d)の基部部材および構成要素(c)の透明多層状封入構造体と一体であり、それらを覆う射出オーバーモールド透明プラスチック部材と、を含む、オーバーモールド構造体に関する。
本発明の別の実施形態は、本物の植物性物質を封入する上記の透明射出オーバーモールド構造体を調製するための射出オーバーモールドプロセスであって、(A)少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材を提供するステップであって、少なくとも1つの第1の透明多層バリアフィルム部材が、(i)植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、(ii)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに(iii)内層と外層との間に挿入された少なくとも1つのコアバリア層、を含む、提供するステップと、(B)少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材を提供するステップであって、少なくとも1つの第2の透明多層バリアフィルム部材が、(i)植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、(ii)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに(iii)内層と外層との間に挿入された少なくとも1つのコアバリア層、を含む、提供するステップと、(C)本物の植物性物質を提供するステップと、(D)一体型透明多層状封入構造体を形成する、第1の透明多層フィルム部材の表面と、第2の透明多層フィルム部材の表面との間に本物の植物性物質を挿入および封入するステップと、(E)ステップ(D)の透明多層状封入構造体を受け入れ、それに取り付けるための基部部材を提供するステップと、(F)ステップ(D)の透明多層状封入構造体をステップ(E)の基部部材の表面上に取り付けるステップと、(G)ステップ(F)の基部部材の表面に取り付けられた透明多層状封入構造体の組み合わせを射出成形金型の中に位置付けるステップと、(H)射出成形により、ステップ(G)の射出成形金型内に位置決めされた基部部材の表面に取り付けられた透明多層状封入構造体の組み合わせ上に透明プラスチック部材をオーバーモールドして、成形品の内部に本物の植物性物質を封入するオーバーモールド透明成形品を形成するステップと、を含む、プロセスに関する。
好ましい実施形態において、本発明は、本物の木の葉、花、もしくは花弁などの本物の植物性物質、アイテム、材料、または物品を封入する射出オーバーモールド構造体または成形品を含み、オーバーモールド構造体が、上記の射出オーバーモールドプロセスによって作成される。
別の好ましい実施形態において、本発明は、本物の木の葉、花、もしくは花弁などの本物の植物性物質、アイテム、材料、または物品を封入するための射出オーバーモールドプロセスを含む。
本発明のプロセスは、例えば、新規の装飾製品、ならびにそのような製品、および/またはそのような製品用のパッケージを製造するためのプロセスを含む。例えば、写真、ラベル、塗装/印刷、またはホットスタンプ印を本発明の射出オーバーモールドおよび封入プロセスで使用することができる。そして、本発明の特有のプロセスは、合成の葉または花の写真などの装飾用の合成物品を封入するための既知の射出オーバーモールドプロセスと比較して、いくつかの利点を有する。例えば、本物の新鮮な葉または花を封入するプロセスにおいて、装飾用の合成の葉または花の写真を封入するプロセスにおけるラッカーおよびインクの使用量を削減することができる。本物の新鮮な葉または花を封入するための本発明の特有かつ新規の装飾プロセスを使用する他の利点としては、例えば、本プロセスが(1)健康かつ安全な製品、(2)環境に優しいプロセス、および(3)極めて優れた製品イメージを提供することも挙げられる。
透明オーバーモールド構造体に封入された本物の木の葉を有する透明オーバーモールド構造体の斜視図であり、本構造は、射出オーバーモールドプロセスを使用することによって作製される。 射出オーバーモールド透明プラスチック部材を含まない、一体型透明多層状封入構造体と、透明多層状封入構造体に封入された本物の木の葉を有する基部部材との組み合わせ構造体の斜視図である。 図2の組み合わせ構造体の斜視(部分分解)図である。 図3の一体型透明多層状封入構造体30の側断面(部分分解)図である。 第1の透明多層フィルム部材、第2の透明多層フィルム部材、および図4の葉のフィルム構造体を示す図4の一体型透明多層状封入構造体30の側断面分解図である。 図1の直線6-6に沿って取られた透明オーバーモールド構造体に封入された本物の木の葉を有する透明オーバーモールド構造体の側断面図である。 図6の透明オーバーモールド構造体に封入された本物の木の葉を有する透明オーバーモールド構造体を製作するための射出オーバーモールドプロセスの概略プロセスフローチャートである。
本明細書を通じて使用されるように、以下に与えられる略語は、文脈が別段明確に指示しない限り、以下の意味を有する:「=」は、「等しい」を意味し、@は、「で」を意味し、g=グラム、mg=ミリグラム、kg=キログラム、kg/m3=立方メートル当たりのキログラム、L=リットル、mL=ミリリットル、g/L=リットル当たりのグラム、rpm=分当たりの回転数、Mw=分子量、m=メートル、μm=ミクロン、μL=マイクロリットル、mm=ミリメートル、cm=センチメートル、cc=cm3、g/cc=立方センチメートル当たりのグラム、min=分、s=秒、hr=時間、℃=摂氏度、mPa.s=ミリパスカル-秒、kPa=キロパスカル、Pa.s/m2=平方メートル当たりのパスカル-秒、mgKOH/g=ポリオールのグラム当たりの水酸化カリウムのミリグラム単位でのヒドロキシル価、気泡/mm2は、平方ミリメートル当たりの気泡数単位での細孔密度値であり、%=パーセント、体積%=体積パーセント、重量%=重量パーセント。
本明細書に記載されたすべてのパーセンテージは、別段指示されない限り、重量パーセンテージ(重量%)である。
別段明記されない限り、温度は摂氏度(℃)にあり、「周囲温度」は20℃~25℃を意味する。
「植物性物質」は、本明細書では、農業、花系、園芸、植物相、植物、植生、ハーブ、野菜、他の植物系物質、およびそれらの任意の部分を指し、それらを含むための広い範囲で使用される。
本発明の1つの広い実施形態は、透明射出オーバーモールド構造体に封入された本物の植物性物質を有する透明射出オーバーモールド構造体を含む。成形構造体としては、例えば、(a)少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材、(b)少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材であって、第1および第2の透明多層フィルム層が、酸素および/または水分バリア機能を有する、少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材、(c)一体型透明多層状構造体を形成する、第1の透明多層フィルム部材の表面と、透明な第2の多層フィルム部材の表面との間に配設、挟装、および封入された本物の植物性物質、(d)構成要素(c)の透明多層状構造体を受け入れるための基部部材、ならびに(e)構成要素(d)の基部部材および構成要素(c)の透明多層状構造体の両方と一体であり、それらを覆う射出オーバーモールド透明プラスチック部材が挙げられる。得られた射出成形構造体は、オーバーモールド透明プラスチック部材の内部に封入された本物の植物性物質を形成する。
例えば、図1~7を参照すると、一般に射出オーバーモールド透明プラスチック部材20でオーバーモールドされた参照番号10で指示された組み合わせ構造体を含む、一般に本物の植物性物質を封入するための参照番号100(例えば、図1、6、および7に示されるように)で指示された透明射出オーバーモールド構造体が示されている。図2および3に示される組み合わせ構造体10は、一般に参照番号30で指示された一体型透明多層状封入構造体、および一般に構造体30と一体の参照番号40で指示された基部部材を含む。図4を参照すると、透明多層状封入構造体30は、一般に参照番号50で指示された第1の透明多層フィルム部材、一般に参照番号60で指示された第2の透明多層フィルム部材、および本物の木の葉など、一般に参照番号70で指示された植物性物質を含み、本物の木の葉は、第1のフィルム部材50と第2のフィルム部材60との間にそれぞれ挟装および封入されて、一体型透明多層状封入構造体30を形成する。本物の植物性物質71は、第1の透明多層フィルム層50の表面の少なくとも一部分と、透明な第2の多層フィルム層60の表面の少なくとも一部分との間に配設、挟装、および封入される。
図1~7に示され、本明細書に記載される植物性物質70は、例示のみを目的とした木の葉71であり、それによって限定されるものではない。本明細書に記載されるように、植物性物質70は、一実施形態において、図1~7に示される単一の木の葉などの1つの本物の植物系アイテムを含み得るか、または植物性物質70は、別の実施形態において、木の葉、花ペダル(flower pedal)、および植物の葉(図示せず)の組み合わせなど、2つ以上の本物の植物系アイテムを含み得る。基部部材40は、図2および3に示されるように、透明材料のおよび任意の所望の厚さの1つの単一層41を含み得るか、または基部部材40は、透明材料のおよび任意の所望の厚さの2つ以上の層(図示せず)を含み得る。
図5を参照すると、一実施形態において、単一層(図示せず)、または別の実施形態において、図5に示されるように、2つ以上の層で構成することができるフィルム部材50を含む一体型透明多層状封入構造体30の一体型透明多層状封入構造体30 第1の透明多層フィルム部材50;第1のフィルム部材50と同一であっても異なっていてもよく、一実施形態において、単一層(図示せず)、または別の実施形態において、図5に示されるように、2つ以上の層で構成することができる一体型透明多層状封入構造体30の第2の透明多層フィルム部材60が示されている。フィルム部材50およびフィルム部材60は各々、図5に示されるように、例えば、少なくとも3つの層を含む。図5に示される好ましい実施形態において、第1の透明多層フィルム部材50は、例えば、(i)植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層51を含む第1の層、(ii)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層52を含む第2の層、ならびに(iii)内層と外層との間に挿入された少なくとも1つのコアバリア層53を含む第3の層を含み、それによって限定されるものではない。第2のフィルム部材60は、一実施形態において、図5に示されるように、第1のフィルム部材50と同一であり得る。例えば、フィルム部材60は、少なくとも3つの層を含む。図5に示される好ましい実施形態において、第2の透明多層フィルム部材60は、例えば、(i)植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層61を含む第1の層、(ii)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層62を含む第2の層、ならびに(iii)内層と外層との間に挿入された少なくとも1つのコアバリア層63を含む第3の層を含み、それによって限定されるものではない。図5には、フィルム部材50と60との間に挿入された葉71などの植物性物質70も示されている。
図6を参照すると、本物の植物性物質を封入するための透明射出オーバーモールド構造体100の完全なアセンブリの断面図が示されており、構造100は、射出オーバーモールド透明プラスチック部材20でオーバーモールドされた組み合わせ構造体10を含む。図1~7に示される実施形態において、基部部材40と組み合わせて構造体30を形成する2つの部材間に挟装された葉を有する第1および第2の多層フィルム部材50および60は、透明プラスチック部材20でオーバーモールドされる。透明構成要素10~60の完全なアセンブリは、互いに取り付けられ、一体となって、その中に封入された本物の植物性物質70を含有する透明射出成形構造体100を構成する。いくつかの実施形態において、傷つきにくい植物性物質70が構成要素71として使用される場合、このとき、バリア層、フィルム部材50および60の構成要素53ならびに63は、それぞれ任意選択であり得る。一体型透明多層状封入構造体30(本物の植物性物質の構成要素71を封入する)は、基部部材40に取り付けられて、組み合わせ構造体10を形成し、これは、次に、組み合わせ構造体10を一体的に覆うように透明プラスチック部材20によってオーバーモールドされて、この成形品の内部に本物の植物性物質71を封入する射出オーバーモールド透明成形品を形成する。
本発明において有用な第1の透明フィルム部材は、1つの層または任意の数の層を含み得る。例えば、第1の透明フィルム部材を含む1つ以上の層は、シール層、バリア層、タイ層、外層、またはそれらの組み合わせを含み得る。好ましい実施形態において、第1のフィルム部材は、多層フィルムであり、例えば、内層、コア層、および外層を含む少なくとも3つの層を含む。他の実施形態において、第1の多層フィルム部材は、一実施形態において3つ以上の層、別の実施形態において3つの層~7つの層、なお別の実施形態において3つの層~6つの層、さらに別の実施形態において3つの層~5つの層を含み得る。
好ましい実施形態において、第1の透明多層フィルム部材は、例えば、(i)植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、(ii)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに(iii)内層と外層との間に挿入された少なくとも1つのコアバリア層を含む。別の実施形態において、任意選択のタイ層または接着剤層をコアバリア層の各側面の表面に追加して、少なくとも5つの層の第1の透明多層フィルム部材を形成する3つの層(i)~(iii)を一緒に結合することができる。
なお別の好ましい実施形態において、第1の透明多層フィルム部材を構成する層は、酸素バリア層および別個の水分バリア層を含み、2つの異なるバリア層、内層、および外層は、例えば、少なくとも7つの層の第1の透明多層フィルム部材を形成する上述の4つの層の各々の間に配設されたタイ層と一緒に結合される。例えば、第1の透明多層フィルム部材の7層構造は、(i)植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、(ii)少なくとも1つの酸素バリア層、(iii)少なくとも1つの低密封開始温度内層と少なくとも1つの酸素バリア層との間に挿入された少なくとも第1のタイ層、(iv)少なくとも1つの水分バリア層、(v)少なくとも1つの酸素バリア層と少なくとも1つの水分バリア層との間に挿入された少なくとも第2のタイ層、(vi)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに(vii)少なくとも1つの水分バリア層と少なくとも1つの外側結合層との間に挿入された少なくとも第3のタイ層を含む。
シール層または「低密封開始温度」内層、第1の透明多層フィルム部材の構成要素(i)は、典型的には、可撓性包装で使用される高性能シーラント層である。低密封開始温度内層は、例えば、エチレン系ポリマー、エチレンアルファ-オレフィン、エチレンと(メタ)アクリル酸とのコポリマー、変性エチレンアクリレート、および様々なエチレンアルファ-オレフィンの混合物から作製される。
いくつかの実施形態において、透明フィルムは、1つ以上のシール層を含み得る。理論に束縛されるものではないが、1つ以上のシール層は、多層フィルムの構造体が(1)ヒートシール可能であり、(2)製品を含有し、(3)1つ以上のバリア層を保護することを可能にすることができる。一般に、一実施形態において、シール層は、150℃未満の密封開始温度を有していなければならない。他の実施形態において、内層の低密封開始温度は、一実施形態において60℃~120℃、別の実施形態において60℃~100℃、およびなお別の実施形態において60℃~90℃である。
なお別の実施形態において、エチレンα-オレフィンコポリマーは、本発明において有用である。エチレンα-オレフィンコポリマーは、均一に分岐したコポリマーであり、線状または実質的に線状である。実質的に線状のエチレン/αーオレフィンインターポリマーは長鎖分岐を有する。長鎖分岐はポリマー主鎖と同じコモノマー分布を有し、そしてポリマー主鎖の長さとほぼ同じ長さを有することができる。「実質的に線状」という用語は、ポリマーを参照して、平均して、「1,000個の炭素当たり0.01個の長鎖分岐」~「1,000個の炭素当たり3個の長鎖分岐」で置換されているポリマーを意味する。長鎖分岐の長さは、ポリマー骨格への1つのコモノマーの組み込みから形成された短鎖分岐の炭素長よりも長い。
1つの一般の実施形態において、いくつかのポリマーは、1,000個の総炭素当たり0.01個の長鎖分岐~1,000個の総炭素当たり3個の長鎖分岐、別の実施形態において1,000個の総炭素当たり0.05個の長鎖分岐~1,000個の総炭素当たり2個の長鎖分岐、およびなお別の実施形態において、1,000個の総炭素当たり0.3個の長鎖分岐~1,000個の総炭素当たり1個の長鎖分岐で置換され得る。
本発明において有用なエチレンα-オレフィンコポリマーは、エチレンに由来する単位の重量で50モルパーセントを超えるものを含む。エチレンα-オレフィンコポリマーは、1つ以上のα-オレフィンコモノマーに由来する単位の重量で5モルパーセント~重量で20モルパーセントを含む。そのようなα-オレフィンコモノマーは、典型的には、20個以下の炭素原子を有する。例えば、α-オレフィンコモノマーは、一実施形態において3~10個の炭素原子、および別の実施形態において3~8個の炭素原子を有し得る。本発明において有用な例示的なα-オレフィンコモノマーとしては、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、4-メチル-1-ペンテン、およびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。1つ以上のα-オレフィンコモノマーは、例えば、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンからなる群から、または代替形態では、1-ヘキセンおよび1-オクテンからなる群から選択することができる。
様々な商業的実施形態が、本発明で使用される1つ以上のシール層に好適であると考えられている。好ましい実施形態において、例えば、低密封開始温度内層の材料は、ポリオレフィンプラストマー(POP)であるAFFINITY(商標)またはエチレン系ポリマーであるELITE(商標)(AFFINITY(商標)およびELITE(商標)の両方がThe Dow Chemical Companyから市販されている)、およびエチレン-(メタ)アクリル酸コポリマー樹脂であるNUCREL(商標)(The Dow Chemical Companyから市販されている)、ならびにそれらの混合物などの市販の化合物を含み得る。AFFINITY(商標)などの低密封開始温度内層は、ヒートシール層であり、この低ヒートシール温度グレードの製品は、ヒートシールプロセス中に封入されるべき葉などの植物性物質への損傷を回避するために使用される。別の好ましい実施形態において、好適なシール層は、AFFINITY(商標)および/またはELITE(商標)を含む。
本発明において有用な実質的に線状のエチレン/α-オレフィンインターポリマーの均一に分岐したコポリマーはまた、例えば、米国特許第5,272,236号、同第5,278,272号、同第6,054,544号、同第6,335,410号、および同第6,723,810号に記載されている。
第1の透明多層フィルム部材の構成要素(ii)である酸素バリア層はまた、透明フィルムであり、1つ以上の酸素バリア層を含み得る。いくつかの実施形態において、酸素バリア層は、極性ポリマーもしくは非極性層、またはそれらの組み合わせを含み得る。好ましい実施形態において、水分バリア層は、極性ポリマーである。本明細書で使用されるとき、「極性ポリマー」という用語は、少なくとも1つのヘテロ原子を含む少なくとも1つのモノマーから形成されたポリマーを指す。ヘテロ原子のいくつかの例としては、Ο、N、P、およびSが挙げられる。様々な実施形態において、極性ポリマーは、一実施形態において0.1g/10分~40g/10分のメルトインデックス(I2)(2.16kg、190℃)、別の実施形態において0.2g/10分~20g/10分、およびなお別の実施形態において0.5g/10分~10g/10分を有する。様々な実施形態において、極性ポリマーは、一実施形態において0.80g/cc~1.30g/cc、および別の実施形態において1.00g/cc~1.20g/ccの密度を有する。
いくつかの実施形態において、1つ以上の酸素バリア層は、例えば、エチレンとビニルアルコールとのコポリマーであるエチレンビニルアルコール(EVOH)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリアミド(PA)、ならびにそれらの混合物の1つ以上の層を含み得る。好ましい実施形態において、酸素バリア層は、例えば、25 Eval H171B(Kurarayから入手可能)などのEVOH、またはナイロン6、ナイロン66、およびナイロン6/66(DuPontから入手可能)からなる群から選択されるナイロンなどのポリアミド(PA)、ならびにそれらの組み合わせから選択される極性ポリマーである。別の好ましい実施形態において、極性バリア層は、EVOHの少なくとも1つの層を含む。
一般に、酸素バリア層の酸素透過率(OTR)は、一実施形態において0.002cc-mm/[m2-日]~2cc-mm/[m2-日]、
なお別の実施形態において0.002cc-mm/[m2-日]~0.2cc-mm/[m2-日]、およびさらに別の実施形態において0.002cc-mm/[m2-日]~0.02cc-mm/[m2-日]である。OTRが0.02cc-mm/[m2-日]を下回る場合、植物性物質はより酸化しにくく、OTRが2cc-mm/[m2-日]を上回る場合、植物性物質はより酸化しやすい。酸素バリア層のOTRは、MOCON OX-TRAN(登録商標)2/21(MOCON Inc.から入手可能)などの試験機器を使用して、ならびに以下の試験パラメータ:温度=23.0℃、湿度=0%RH、試験領域=50cm2、サイクル数=4を使用して、ASTM D3985-02に記載された試験手順に従って測定される。
第1の透明多層フィルム部材の構成要素(iv)である水分バリア層はまた、透明フィルムであり、1つ以上の水分バリア層を含み得る。いくつかの実施形態において、1つ以上の水分バリア層は、例えば、ポリアミド(PA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリアミド(PE)、ならびにそれらの混合物の1つ以上の層を含み得る。
他の実施形態において、水分バリア層のポリマー材料は、市販の化合物を含み得る。1つ以上の水分バリア層に好適であると考えられる様々な商業的実施形態は、例えば、ULTRAMID(BASFから入手可能)、EVAL(Kurarayから入手可能)、SARAN(SK Chemicalsから入手可能)、およびELITE(商標)強化ポリエチレン(The Dow Chemical Companyから入手可能)を含む。好ましい実施形態において、水分バリア層は、例えば、ELITE(商標)強化ポリエチレン樹脂である。ELITE(商標)などの水分バリア層は、典型的には、可撓性プラスチック包装に使用され、ELITE(商標)樹脂は、高い衝撃強度、高い伸縮性、高い耐破壊性、高い剛性、および良好な密封性などのいくつかの良好な特性を呈する。
一般に、水分バリア層の水分透過率(MTR)は、一実施形態において0.1gm-mm/[m2-日]~10gm-mm/[m2-日]、
なお別の実施形態において0.1gm-mm/[m2-日]~5gm-mm/[m2-日]、およびさらに別の実施形態において0.1gm-mm/[m2-日]~0.5gm-mm/[m2-日]である。MTRが10gm-mm/[m2-日]を下回る場合、封入された植物性物質はより枯れにくく、MTRが10gm-mm/[m2-日]を上回る場合、封入された植物性物質はより枯れやすい。水分バリア層のMTRは、以下の試験パラメータ:37.8℃および湿度100%RHを使用して、ASTM F1249に記載された試験手順に従って測定される。
水分および酸素バリア層に加えて、任意選択で、1つ以上の他のバリア層を本発明で使用することができる。例えば、耐化学性を提供する際に役立つか、または光透過を阻止することができるバリア層を本発明で使用することができる。
第1の透明多層フィルム部材の構成要素(vi)である外側結合層はまた、透明であり、オーバーモールドアイオノマー材料と結合するために使用される結合層である。典型的には、外側結合層を可撓性包装で使用して、良好なフィルム光学系、パッケージの外観、および製品の可視性を提供する。いくつかの実施形態において、透明外側結合フィルム層は、1つ以上の外層を含み得る。理論に束縛されるものではないが、外層は、オーバーモールドのために使用されるアイオノマーに接着する。
一般の実施形態において、本発明で使用される外側結合層は、酸コポリマー樹脂(ACR)を含み得る。本発明のACRは、エチレンと少なくとも1つの不飽和カルボン酸モノマーとのコポリマー、またはエステル誘導体などのそれらの好適な誘導体である。
例えば、本発明での使用に好適なACRは、エチレン カルボン酸のコポリマー、例えば、アクリル酸(AA)またはメタクリル酸(MAA)のいずれか;無水マレイン酸のモノエチルエステル(MAME)を含む無水マレイン酸のハーフエステル;変性エチレンアクリレート;およびそれらの混合物を含み得る。本発明の目的のために、本明細書で使用されるとき、「(メタ)アクリル酸」という用語は、これらの酸のいずれかが単独でまたは組み合わせて使用することができることを表すための略記法である。
好ましい実施形態において、外側結合層の材料は、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体樹脂であるNUCREL(商標)(The Dow Chemical Companyから市販されている);PRIMACOR(SK Chemicalsから入手可能);無水物で変性された線状低密度ポリエチレン(LLDPE)樹脂であるBYNEL(商標)(The Dow Chemical Companyから市販されている);変性エチレンアクリレート樹脂;無水物変性エチレン酢酸ビニルポリマー;無水物で変性されたもの;高密度ポリエチレン樹脂;無水物変性ポリプロピレン樹脂;酸/アクリレート変性エチレン酢酸ビニルポリマー;エチレン酢酸ビニルポリマー;およびそれらの混合物などの市販の化合物を含み得る。
本発明で使用されるACRの濃度は、ポリマーの総重量に基づいて、例えば、一実施形態において10重量%以下、別の実施形態において10重量%~20重量%、およびなお別の実施形態において20重量%~30重量%を含む。本明細書における実際の例は、特定の酸、または酸の特定の組み合わせを指すであろう。例えば、本発明のACRは、一実施形態において5重量%~10重量%の(メタ)アクリル酸、および別の実施形態において10重量%~20重量%の(メタ)アクリル酸を含む。
オーバーモールド成形品が室温で1ヶ月間保管された後、外側結合層と射出オーバーモールド透明プラスチック部材との間に層間剥離を呈しない場合、外側結合バリア層の結合強度は適切である。
前述の第1、第2、および第3のタイ層である第1の透明多層フィルム部材のそれぞれの構成要素(iii)、(v)、および(vii)は同じであり得るか、またはタイ層の各々は異なり得る。好ましい実施形態において、使用される同じタイ層は、構成要素(i)、(ii)、(iv)、および(vi)である他の4つの層と互換性があるので、第1、第2、および第3のタイ層は同一である。
タイ層は、ポリオレフィン系フィルムおよび1つ以上のバリア層に接着する。タイ層の各々は、以下のポリマー化合物:一実施形態において無水物で変性された線状低密度ポリエチレン(LLDPE)樹脂、エチレン-(メタ)アクリル酸コポリマー樹脂、変性エチレンアクリレート樹脂、無水物変性エチレン酢酸ビニルポリマー、無水物で変性された高密度ポリエチレン樹脂、無水物変性ポリプロピレン樹脂、酸/アクリレート変性エチレン酢酸ビニルポリマー、および様々な無水物変性LLDPE樹脂の混合物のうちのいずれか1つ以上から作製することができる。
別の一般の実施形態において、タイ層は、無水マレイン酸(MAH)グラフト化官能基を有するポリマーを含み得る。さらなる実施形態において、MAHグラフトレベルは、MAHグラフト化ポリマーの重量に基づいて、0.05重量%~1.20重量%である。さらなる実施形態において、MAHグラフトレベルは、MAHグラフト化ポリマーの重量に基づいて、0.07重量%~1.00重量%である。さらなる実施形態において、MAHグラフトレベルは、MAHグラフト化ポリマーの重量に基づいて、0.10重量%~0.60重量%である。
一実施形態において、タイ層は、MAH-グラフト化エチレン系ポリマーである。さらなる実施形態において、MAHグラフト化エチレン系ポリマーは、一実施形態において0.5g/10分~10g/10分、および別の実施形態において1g/10分~6g/10分のメルトインデックス(I2)を有する。
別の実施形態において、官能化MAH-グラフト化エチレン系ポリマーは、以下の:
無水物、およびそれらの組み合わせから選択される少なくとも1つの官能基を含み、式中、上記の化学構造中のRは、水素またはアルキルであり、R’は、水素またはアルキルである。
さらなる実施形態において、上記の化学構造のRおよびR’である各アルキル基は、独立して、メチル、エチル、プロピル、またはブチルである。一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、官能化エチレンホモポリマーまたは官能化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーから選択される。さらなる実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、官能化エチレンホモポリマーである。別の実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、官能化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーであり、なお別の実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、官能化エチレン/アルファ-オレフィンコポリマーである。アルファ-オレフィンは、好ましい実施形態において、3個の炭素原子~8個の炭素原子(C3~C8)のアルファ-オレフィンを含み得る。例えば、アルファオレフィンは、さらなるプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテン、およびそれらの混合物を含む。
好ましい実施形態において、タイ層の材料は、例えば、NUCREL(商標)、エチレン酢酸ビニル(EVA)ポリマー、BYNEL(商標)、変性エチレンアクリレート樹脂、無水物変性エチレン酢酸ビニルポリマー、無水物で変性された高密度ポリエチレン樹脂、無水物変性ポリプロピレン樹脂;酸/アクリレート変性エチレン酢酸ビニルポリマー(The Dow Chemical Companyから入手可能)、AMPLIFY(商標)TY(The Dow Chemical Companyから入手可能)、およびそれらの混合物などの市販の化合物を含み得る。BYNEL(商標)樹脂は、EVOH、ポリアミド、PE、アイオノマー、およびエチレンコポリマーなどの種々の材料に接着する。特に、BYNEL(商標)41E687は、アイオノマーへの極めて優れた接着性を提供する。
構成要素(i)~(vii)である層のための上述のすべての材料は、良好な透明性を有する。例えば、層は実質的に透明であり、一般に、一実施形態において60%~95%、別の実施形態において70%~95%、およびなお別の実施形態において80%~95%の透明性特性を有する。層の透明性特性は、ASTM D-1003に記載された手順に従って測定される。
前述のように、本発明において有用な第1の透明多層フィルム部材は、任意の数の層を含むことができ、1つ以上の構成要素(i)~(vii)の層の任意の所望の組み合わせで組み立てることができる。一実施形態において、第1の透明多層フィルム部材は、例えば、上述の市販製品を使用する以下の5層構造:AFFINITY(商標)PL 1880G/BYNEL(商標)41E687/EVOH E171B/BYNEL(商標)41E687/NUCREL(商標)0903HCを含み得る。
別の実施形態において、第1の透明多層フィルム部材は、例えば、上述の市販製品を使用する以下の6層構造:AFFINITY(商標)PL 1880G/BYNEL(商標)41E687/EVOH E171B/BYNEL(商標)41E687/ELITE(商標)AT 6101/NUCREL(商標)0903HCを含み得る。
なお別の実施形態において、第1の透明多層フィルム部材は、例えば、上述の市販製品を使用する以下の7層構造:AFFINITY(商標)PL 1880G/BYNEL(商標)41E687/EVOH E171B/BYNEL(商標)41E687/ELITE(商標)AT 6101/BYNEL(商標)41E687/NUCREL(商標)0903HCを含み得る。
本発明で使用される第1の透明フィルム層の厚さは、一般に、一実施形態において50μm~200μm、別の実施形態において70μm~150μm、およびなお別の実施形態において90μm~120μmであり得る。厚さの大部分は、処理および外観に関連し、性能にはそれほど重要ではない。
本発明において有用な第2の透明多層フィルム部材は、任意の数の層を含むことができ、第2の透明多層フィルム部材の層の数は、第1の透明多層フィルム部材を作製するために使用される層と同一であっても異なっていてもよい。例えば、一般の実施形態において、第2の多層フィルム部材は、内層、コア層、および外層を含む少なくとも3つの層を含む。他の実施形態において、第2の多層フィルム部材は、一実施形態において3つ以上の層、別の実施形態において3つの層~11個の層、なお別の実施形態において3つの層~7つの層、さらに別の実施形態において3つの層~6つの層、およびさらになお別の実施形態において3つの層~5つの層を含み得る。
加えて、第2の透明多層フィルム部材の構成要素(i)~(vii)であるフィルム基材は、第1の透明多層フィルム部材の層と同一であっても異なっていてもよい。例えば、本発明において有用な第2の透明フィルム部材は、第1の透明多層フィルム部材を参照して記載されたフィルム層のうちの1つ以上から選択されるフィルム層を含み得る。例えば、好ましい実施形態において、第2の透明多層フィルム部材は、(i)植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、(ii)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに(iii)内層と外層との間に挿入された少なくとも1つのコアバリア層を含み得る。別の実施形態において、任意選択のタイ層または接着剤層をコアバリア層の各側表面に追加して、少なくとも5つの層の第2の透明多層フィルム部材を形成する3つの層(i)~(iii)を一緒に結合することができる。
なお別の好ましい実施形態において、第2の透明多層フィルム部材を構成する層は、酸素バリア層および別個の水分バリア層を含み、2つの異なるバリア層、内層、および外層は、例えば、少なくとも7つの層の第2の透明多層フィルム部材を形成する上述の4つの層の各々の間に配設されたタイ層と一緒に結合される。例えば、第2の透明多層フィルム部材の7層構造は、(i)植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、(ii)少なくとも1つの酸素バリア層、(iii)少なくとも1つの低密封開始温度内層と少なくとも1つの酸素バリア層との間に挿入された少なくとも第1のタイ層、(iv)少なくとも1つの水分バリア層、(v)少なくとも1つの酸素バリア層と少なくとも1つの水分バリア層との間に挿入された少なくとも第2のタイ層、(vi)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに(vii)少なくとも1つの水分バリア層と少なくとも1つの外側結合層との間に挿入された少なくとも第3のタイ層を含む。
本発明で使用される植物性物質は、本物である。「本物」という用語は、植物性物質を参照して、植物性物質が合成材料、人工材料、模造材料、または人工のアイテムもしくは物品ではないが、植物性物質が植物、樹木、または花などの生きている植物性物質から供給されていることを意味する。加えて、植物性物質は、新鮮である。「新鮮」という用語は、植物性物質を参照して、植物性物質が乾燥、枯れ、腐敗、または崩壊していないことを意味する。本物かつ新鮮な植物性物質(または植物系のアイテムまたは材料)は、典型的には、約80重量%以上の水分含有量を有する。
封入される本発明で使用される本物かつ新鮮な植物性物質としては、例えば、植物、花、樹木、木の葉、小枝、花の葉、花ペダル(flower pedals)、果実、ナッツ、種子、野菜、低木、草、つる植物、他の成長する植物生命体、およびそれらの混合物が挙げられる。
植物性物質が透明射出オーバーモールド構造体に封入されると、封入された植物性物質は、延長された貯蔵寿命を呈する。「貯蔵寿命」という用語は、植物性物質を参照して、一般の一実施形態において少なくとも30日、別の実施形態において少なくとも30日~2年、なお別の実施形態において少なくとも30日~1年、およびさらに別の実施形態において少なくとも30日~6ヶ月の期間後に、植物系材料が変色(退色)または乾燥を示さない、すなわち、著しい色の変化を示さないことを意味する。封入された植物性物質の貯蔵寿命は、空気にさらされた植物系材料と比較して、封入された植物性物質の目視観察によって決定される。
本発明において有用な基部部材の例としては、例えば、以下の基材:プラスチック、ポリマー、金属、木材、ガラス、およびそれらの混合物のうちの1つ以上が挙げられる。好ましい実施形態において、基部部材としては、例えば、透明基部部材ポリマーアイオノマーで作製された基部部材が挙げられる。別の好ましい実施形態において、基部部材の材料は、メタクリル酸、ポリエチレン、およびそれらの混合物などの基材を含み得る。
本発明で使用される基部部材の厚さは、所望の任意のサイズおよび厚さであり得る。一般に、基部部材の厚さは、一実施形態において(≧)2mm以上、別の実施形態において2mm~30mm、およびなお別の実施形態において5mm~30mmである。基部部材の厚さが2mm未満である場合、植物性物質は、損傷を受けやすい。
好ましい実施形態において、基部部材と射出オーバーモールド透明プラスチック部材との間の化学的結合強度は、基部部材と射出オーバーモールド部材との間の潜在的な層間剥離を阻止するために可能な限り強くなければならない。一般に、オーバーモールド成形品が室温で1ヶ月間保管された後、基部部材とオーバーモールド部材との間に層間剥離を呈しない場合、外側結合バリア層の結合強度は適切である。
射出オーバーモールド透明プラスチック部材は、例えば、以下の基材:アイオノマー、ポリオレフィン、コポリエステル、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリカーボネート、およびそれらの混合物のうちの1つ以上で作製されたオーバーモールド部材を含み得る。
有利なことに、射出オーバーモールド透明プラスチック部材は、実質的に透明であり、一実施形態において70%~95%、および別の実施形態において85%~95%の透明性特性を有する。射出オーバーモールド透明プラスチック部材の透明性特性は、ASTM D-1003に記載された手順で測定される。
射出オーバーモールド透明プラスチック部材のメルトインデックスは、一般に、一実施形態において1g/10分~50g/10分、および別の実施形態において10g/10分~50g/10分である。射出オーバーモールド透明プラスチック部材のメルトインデックス特性は、2,160gを使用するASTM 1238に記載された手順で測定され、190℃の温度で測定される。
本発明で使用される射出オーバーモールド透明プラスチック部材の厚さは、1つの一般の実施形態において1mm~15mm、別の実施形態において1mm~10mm、およびなお別の実施形態において2mm~4mmであり得る。射出オーバーモールド透明プラスチック部材の厚さが1mmを下回る場合、オーバーモールド部材が損傷しやすく(例えば、オーバーモールド部材が折れたり、しわが寄ったりする場合がある)、引っかき/圧迫によって植物性物質が損傷しやすい。そして、厚さ 射出オーバーモールド透明プラスチック部材が15mmを上回る場合、植物性物質を過熱することによって植物性物質が損傷しやすくなる(例えば、植物性物質が変色する場合がある)。
透明射出オーバーモールド構造体に封入された本物の植物性物質を有する透明射出オーバーモールド構造体はまた、構成要素(a)である第1の透明多層フィルム部材、および構成要素(c)である植物性物質を構成要素(d)である基部部材上に結合もしくは固定するための接着剤または糊材料などの他の任意選択の構成要素を含み得る。
任意選択の構成要素(f)である接着剤または糊は、構成要素(a)である第1の透明多層フィルム部材、および構成要素(c)である植物性物質を構成要素(d)である基部部材と結合するために使用される。接着剤または糊は、例えば、ポリ(塩化ビニリデン)、アクリル酸、シアノアクリレート接着剤、およびそれらの混合物から作製される。
ほんの少しの適切な強度が、構成要素(a)である第1の透明多層フィルム部材および構成要素(c)である植物性物質を構成要素(d)である基部部材に固定するのに必要であり、本明細書に記載されたオーバーモールド処理を行うのに十分であるため、接着剤または糊の接着強度は重要ではない。もう一方では、例えば>70%の良好な透明性が、良好な外観を有する透明射出オーバーモールド構造体を提供するために重要である。
別の広い実施形態において、本発明は、本物の植物性物質を封入するための透明射出オーバーモールド構造体を作製するための射出オーバーモールドプロセスを提供し、このプロセスは、一般に、
ステップ(1)少なくとも第1の透明多層フィルム部材および少なくとも第2の透明多層フィルム部材を提供するステップであって、第1および第2の多層フィルム部材が、酸素および/または水分バリア機能を有する、提供するステップと、
ステップ(2)第1のフィルム部材と第2のフィルム部材との間の空気の閉じ込めを回避するために真空封入を使用することにより、第1の透明多層フィルム部材の表面と第2の透明多層フィルム部材の表面との間に本物の植物性物質を封入するステップと、
ステップ(3)ステップ(2)からの封入された本物の植物性物質を基部部材の表面上に固定するステップと、
ステップ(4)ステップ(3)からの本物の植物性物質を有する基部を射出成形金型の中に位置付けるステップと、
ステップ(5)ステップ(4)からの基部上に透明プラスチックを射出オーバーモールドして、得られた成形成形品の内部に本物の植物性物質を封入するステップと、を含む。
好ましい実施形態において、第1および第2のフィルム部材は、射出オーバーモールドするステップ(5)中の潜在的な熱/引っかき損傷を受ける本物の植物性物質を最小限に抑える。別の好ましい実施形態において、射出成形ステップ(5)は、1つの一般の実施形態において170℃~240℃、別の実施形態において170℃~230℃、およびなお別の実施形態において200℃~220℃の温度で実施される。他の実施形態において、上記の固定ステップ(3)は、ホットスタンププロセスまたは糊プロセスであり得る。
本発明の別の好ましい実施形態において、封入された製品を作製するためのプロセスは、例えば、以下のステップ:
ステップ(1)少なくとも第1の透明多層フィルム部材および少なくとも第2の透明多層フィルム部材を提供するステップであって、第1および第2の多層フィルム部材が、酸素および/または水分バリア機能を有する、提供するステップと、
ステップ(2)第1の透明多層フィルム部材と第2の透明多層フィルム部材との2つの間に本物の植物性物質を封入するステップと、
ステップ(3)ステップ(2)からの封入された本物の植物性物質を基部部材の表面上に固定するステップと、
ステップ(4)ステップ(3)からの封入された本物の植物性物質を有する基部を射出成形金型の中に位置付けるステップと、
ステップ(5)ステップ(4)からの封入された本物の植物性物質を有する基部上に透明プラスチックをオーバーモールドして、封入された本物の植物性物質を有する基部を封入するステップと、を含む。
所望する場合、以下の任意選択のステップを使用して、封入された製品を作製することができる:例えば、1つの任意選択のステップとしては、オーバーモールドステップ(5)中の植物性物質上での空気の閉じ込めを回避するために、型穴を真空にするプロセスステップ(6)が挙げられる。
図7を参照すると、本発明の本物の植物性物質を封入するための、一般に参照番号80で指示された射出オーバーモールドプロセスのなお別の好ましい実施形態が、例えば、
ステップ(A):葉などの本物の植物性物質を提供するステップと、
ステップ(B):少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材を提供するステップであって、少なくとも1つの第1の透明多層バリアフィルム部材が、
(i)植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、
(ii)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに
(iii)内層と外層との間に挿入された少なくとも1つのコアバリア層、を含む、提供するステップと、
少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材を提供するステップであって、少なくとも1つの第2の透明多層バリアフィルム部材が、
(i)植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、
(ii)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに
(iii)内層と外層との間に挿入された少なくとも1つのコアバリア層、を含む、提供するステップと、
(D)第1の透明多層フィルム部材と第2の透明多層フィルム部材との間に挟装された本物の植物性物質が封入されて、一体型透明多層状封入構造体を形成するように、第1の透明多層フィルム部材の少なくとも1つの低密封開始温度内層の表面と、第2の透明多層フィルム部材の少なくとも1つの低密封開始温度内層の表面との間に本物の植物性物質を挿入、挟装、および封入するステップと、
(E)ステップ(D)の透明多層状封入構造体を受け入れ、それに取り付けるための基部部材を提供し、ステップ(D)の透明多層状封入構造体をステップ(E)の基部部材の表面上に取り付けるステップと、
(F)成形品の内部に本物の植物性物質を封入するオーバーモールド透明成形品が形成されるように、ステップ(E)の基部部材の表面に取り付けられた透明多層状封入構造体を射出成形金型の中に位置付け、射出成形によって、射出成形金型内に位置決めされたステップ(E)の基部部材の表面に取り付けられた透明多層状封入構造体上に透明プラスチック部材をオーバーモールドするステップと、を含むことが示されている。
本発明のプロセスは、少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材および/または少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材の少なくとも1つのコアバリア層が酸素バリア層、水分バリア層、または酸素バリア層および水分バリア層の両方であることを含み得る。
別の実施形態において、本プロセスは、少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材および/または少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材の少なくとも1つのコアバリア層が0.002cc-mm/[m2-日]~2cc-mm/[m2-日]の酸素透過率という点で酸素バリア特性を有する酸素バリア層であることを含み得る。
なお別の実施形態において、本プロセスは、少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材および/または少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材の少なくとも1つのコアバリア層が0.1gm-mm/[m2-日]~10gm-mm/[m2-日]の水分透過率という点で水分バリア特性を有する水分バリア層であることを含み得る。
本発明のプロセスは、少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材および/または少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材との間に少なくとも1つのタイ層をさらに含み得る。
本発明のプロセスは、射出オーバーモールド透明プラスチック部材がアイオノマー、ポリ(メチルメタクリレート)、コポリエステル、スチレン-アクリロニトリル、ポリスチレン、およびそれらの混合物で作製されることを含み得る。
別の実施形態において、本プロセスは、本物の植物、樹木、葉、花、ペドル(peddle)、種子、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される本物の植物性物質を含み得る。
本プロセスは、少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材および/または少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材を構築するために、少なくとも3つの層~少なくとも7つの層を含み得る。
好ましい実施形態において、本発明のプロセスは、少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材および/または少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材であって、以下のような少なくとも7つの層:(i)植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、(ii)少なくとも1つの酸素バリア層、(iii)少なくとも1つの低密封開始温度内層と少なくとも1つの酸素バリア層との間に挿入された少なくとも第1のタイ層、(iv)少なくとも1つの水分バリア層、(v)少なくとも1つの酸素バリア層と少なくとも1つの水分バリア層との間に挿入された少なくとも第2のタイ層、(vi)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに(vii)少なくとも1つの水分バリア層と少なくとも1つの外側結合層との間に挿入された少なくとも第3のタイ層を含む、透明多層フィルム部材、を含む。
本発明はまた、本発明の上記のプロセスによって作成された本物の植物性物質を封入する射出成形構造体を含み得る。
本発明のプロセスを実施する好ましい例示において、およびそれによって限定されるものではないが、本物の木の葉または花は、プラスチック射出オーバーモールドプロセスを使用することによって封入される。第一に、本物の葉および花は、酸素および水分バリア機能を有する2つのフィルムの中央に封入される。バリアフィルムは、新鮮な葉/花が短時間で枯れることを回避し、製品および製品のパッケージの貯蔵寿命期間を延長することができる。そして、フィルムは、射出オーバーモールド処理中の新鮮な葉/花の潜在的な熱/引っかき損傷を削減することができる。
第二に、封入された本物の木の葉または花は、ホットスタンプもしくは糊、または他の処理を使用することによって基部の表面上に固定される。基部は、成形もしくは機械加工、または他の処理を使用することによる、プラスチック、金属、木材、または他の材料であり得る。
次いで、図1~7に示されるように、基部を装飾した本物の木の葉、花を射出成形金型の中に位置付け、基部上に固定された封入された本物の木の葉または花を有する基部上にオーバーモールド透明プラスチックを射出し、封入された本物の木の葉または花を含む得られた透明構造体は、透明成形品の内部にあり、これが飾り製品であり得る。
本物の葉/花の封入は、2つの多層フィルム間に本物の葉/花を押圧することを含む。本プロセスで使用される多層フィルムの各々は、低溶融温度内層(一般に、葉/花に最も近い層およびそれらと接触する層)、バリア層(例えば、EVOH)、およびオーバーモールド構造体と結合することができる層を有する。オーバーモールド構造体は、例えば、得られた構造体に高い透明度を提供する樹脂であるSURLYN(商標)樹脂(The Dow Chemical Companyから入手可能)から作製される。
本発明の射出オーバーモールドプロセスを使用して、封入された本物の植物性製品を有する得られた透明射出オーバーモールド構造体を作製する利点または利益のいくつか、および本発明の上述のプロセスに従って作成された透明射出オーバーモールド構造体内に封入された本物の植物性物質を有する得られた透明射出オーバーモールド構造体によって示された有利/有益な特性は、例えば、本プロセスを使用して、(1)偽物または合成の葉または花弁とは対照的に、葉または花弁などの天然の本物の植物性物質の特有の透明装飾であり;(2)インク/塗料を使用せずに環境に優しいインク/塗料装飾を回避し、かつ(3)自然であり、そのような自然な効果を人工装飾で模倣することは非常に困難である、得られた製品を提供することを含み得る。
本発明の透明射出オーバーモールド構造体に封入された本物の植物性物質を有する得られた透明射出オーバーモールド構造体は、本物の植物性物質を封入する以外に、例えば、包装用途、および装飾用成形品を製造するための用途にも使用することができる。
以下の実施例は、本発明をさらに詳細に説明するために提示されるが、特許請求の範囲の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。他に指示がない限り、すべての部およびパーセンテージは重量による。
以下の発明例(Inv.Ex.)および比較例(Comp.Ex.)で使用される様々な用語および呼称を、以下で説明する。
「OTR」は、酸素透過率(oxygen transmittance rate)の略である。
「MTR」は、水分透過率(moisture transmittance rate)の略である。
続く発明例および比較例で使用される様々な配合成分、成分、添加剤、または原材料は、本明細書における以下の表Iで説明される。
実施例1~3および比較例A-フィルム部材の作成
フィルム部材を作製するための材料
1~3と番号付けされ、表IIに記載された第1および第2の多層フィルム部材を作成するために使用された材料は、以下の通りであった:
AFFINITY(商標)は、低い溶融温度を有する低密封開始温度内層である。EVOHは、酸素バリア層である。ELITE(商標)AT PEは、水分バリア層である。NUCREL(商標)は、オーバーモールド材料(例えば、SURLYN(商標))に結合するため、および他の層を一緒に結合するためのタイ層である。
フィルム部材を作成するための一般手順
表IIに記載された「フィルム1」、「フィルム2」、および「フィルム3」(発明例1~3)とラベル付けされたフィルム部材は、当技術分野で知られている7つの層のインフレーションフィルム処理機を使用することによって作成した。そして、表IIに記載されるように、「フィルム0」とラベル付けされたフィルム部材は、バリアフィルム層を含んでいなかった。
フィルム部材を試験するための一般手順
表IIで上述されたバリアフィルムとして使用される透明射出オーバーモールド構造体は、以下の通りに試験した:
OTR試験測定値は、ASTM D3985-02に記載された試験手順を使用して取得した。OTR測定については、使用した試験機器は、MOCON OX-TRAN(商標)2/21であった。OTR試験についてのパラメータは、以下の通りである:温度=23.0℃、試験領域=50cm2、湿度100%RH、およびサイクル数=4。
MTR試験測定値は、ASTM F1249に記載された試験手順を使用して取得した。MTR試験についてのパラメータは、以下の通りであった:温度=37.8℃および湿度=100%RH。
OTR試験条件は以下の通りであった:使用した機器はMOCON OX-TRAN(商標)2/21であった;パラメータは以下の通りであった:温度は23℃であり、試験領域は50cm2であり、サイクル数は4サイクルであった。
フィルム部材の試験結果
表IIIは、発明例および比較例のOTRおよびMTRの結果を記載している。
表IIIに記載した結果は、フィルム1~3(発明例1~3)のOTRおよびMTR性能がフィルム0(比較例A)よりも良好であることを示している。フィルム0は追加のフィルム層を含まないため、OTRおよびMTRについてのデータを記載していない。
実施例4~6および比較例B-射出オーバーモールド構造体の作成
オーバーモールド構造体を作製するための材料
透明射出オーバーモールド構造体(本明細書では「オーバーモールド構造体」)に封入された本物の植物性物質を有する透明射出オーバーモールド構造体を作成するために使用した材料は、以下の通りであった:
1~3と番号付けした第1および第2の多層フィルム部材は発明例4~6で使用し、比較例Bは、発明例1~3および比較例A、ならびに表IIに記載している。
これらの実施例で使用されたオーバーモールド材料は、SURLYN(商標)である。
射出オーバーモールド構造体を調製するための一般手順
試験用に作成した射出オーバーモールド構造体は、以下の通りに調製した:
ステップ(1)第1および第2の透明多層フィルム部材用の透明多層フィルムAFFINITY(商標)PL 1880G 10μm/BYNEL(商標)41E687 10μm/EVOH 10μm/BYNEL(商標)41E687 10μm/ELITE(商標)AT 6101 30μm/NUCREL(商標)0903HC 20μmを作成し、多層フィルム部材が、酸素および水分バリア機能を有する、
ステップ(2)2つの透明多層フィルム部材間にブーゲンビリアの花弁、アスパラガスの葉、およびナンテンの葉などの本物の植物性物質を封入する、
ステップ(3)透明アクリル酸糊を使用することにより、ステップ(2)からの封入された本物の植物性物質をSURLYN(商標)PC2000基部部材の表面上に固定する、
ステップ(4)ステップ(3)からの封入された本物の植物性物質を有する基部を射出成形金型の中に位置付ける、ならびに
ステップ(5)ステップ(4)からの封入された本物の植物性物質を有する基部上にSURLYN(商標)PC2200をオーバーモールドして、封入された本物の植物性物質を有する基部を封入する。
試料は、100トンの型締力および28mmのねじを備えたFanuc Roboshot S-2000i100BH射出成形機を使用して成形した。上記のオーバーモールドステップ(5)の処理パラメータを表IVに記載する。
射出オーバーモールド構造体を試験するための一般手順
最終的なオーバーモールド構造体に対してエージング試験を実行して、オーバーモールド外層と植物性物質との積層を評価し、エージング前後の植物性物質の変色および枯れを比較し、使用したエージング条件は、55℃で4時間、23℃で4時間、および-23℃で4時間であり、その後、エージング条件を合計48時間継続した。
オーバーモールド構造体の試験結果
射出オーバーモールド構造体の上記エージング試験の結果は、(1)特定の外層を結合層に選択した場合、オーバーモールド外層と植物性物質との間に層間剥離は発生しない、(2)バリアフィルム保護を有するフィルムを使用した場合、植物性物質は変色または枯れの兆候を示さない、および(3)バリアフィルム保護のない植物性物質は、変色および枯れの問題を有することを示した。

以下に、本願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 本物の植物性物質を封入する透明射出オーバーモールド構造体であって、
(a)少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材であって、少なくとも1つの第1の透明多層バリアフィルム部材が、
(i)植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、
(ii)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに
(iii)前記内層と外層との間に挿入された少なくとも1つのコアバリア層、を含む、少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材と、
(b)少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材であって、少なくとも1つの第2の透明多層バリアフィルム部材が、
(i)植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、
(ii)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに
(iii)内側インレイヤーと外層との間に挿入された少なくとも1つのコアバリア層、を含む、少なくとも1つの第2の透明多層バリアフィルム部材と、
(c)一体型透明多層状封入構造体を形成する、前記第1の透明多層フィルム部材の前記少なくとも1つの低密封開始温度内層の表面と前記第2の透明多層フィルム部材の前記少なくとも1つの低密封開始温度内層の表面との間に配設および挟装された本物の植物性物質と、
(d)構成要素(c)の前記透明多層状封入構造体を受け入れ、それに取り付けるための基部部材と、
(e)成形品の内部に本物の植物性物質を封入するオーバーモールド透明成形品を形成するために、構成要素(d)の前記基部部材および構成要素(c)の前記透明多層状封入構造体と一体であり、それらを覆う射出オーバーモールド透明プラスチック部材と、を含む、オーバーモールド構造体。
[2] 前記少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材の前記少なくとも1つのコアバリア層、および/または前記少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材の前記少なくとも1つのコアバリア層が、酸素バリア層、水分バリア層、または酸素バリア層および水分バリア層の両方である、[1]に記載のオーバーモールド構造体。
[3] 前記少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材の前記少なくとも1つのコアバリア層、および/または前記少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材の前記少なくとも1つのコアバリア層が、0.002cc-mm/[m 2 -日]~2cc-mm/[m 2 -日]の酸素透過率という点で酸素バリア特性を有する酸素バリア層である、[1]に記載のオーバーモールド構造体。
[4] 前記少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材の前記少なくとも1つのコアバリア層、および/または前記少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材の前記少なくとも1つのコアバリア層が、0.1gm-mm/[m 2 -日]~10gm-mm/[m 2 -日]の水分透過率という点で水分バリア特性を有する水分バリア層である、[1]に記載のオーバーモールド構造体。
[5] 前記少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材および/または前記少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材が、少なくとも1つのタイ層をさらに含む、[1]に記載のオーバーモールド構造体。
[6] 前記射出オーバーモールド透明プラスチック部材が、アイオノマー、ポリ(メチルメタクリレート)、コポリエステル、スチレン-アクリロニトリル、ポリスチレン、およびそれらの混合物で作製される、[1]に記載のオーバーモールド構造体。
[7] 前記本物の植物性物質が、本物の植物、樹木、葉、花、ペドル(peddle)、種子、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、[1]に記載のオーバーモールド構造体。
[8] 前記少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材および/または前記少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材が、少なくとも3つの層~少なくとも7つの層を含む、[1]に記載のオーバーモールド構造体。
[9] 前記少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材および/または前記少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材が、少なくとも7つの層を含み、前記少なくとも7つの層が、
(i)植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、
(ii)少なくとも1つの酸素バリア層、
(iii)前記少なくとも1つの低密封開始温度内層と前記少なくとも1つの酸素バリア層との間に挿入された少なくとも第1のタイ層、
(iv)少なくとも1つの水分バリア層、
(v)前記少なくとも1つの酸素バリア層と前記少なくとも1つの水分バリア層との間に挿入された少なくとも第2のタイ層、
(vi)前記射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに
(vii)前記少なくとも1つの水分バリア層と前記少なくとも1つの外側結合層との間に挿入された少なくとも第3のタイ層、を含む、[1]に記載のオーバーモールド構造体。
[10] 植物性物質を封入するための射出オーバーモールドプロセスであって、
(A)本物の植物物質を提供するステップと、
(B)少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材を提供するステップであって、少なくとも1つの第1の透明多層バリアフィルム部材が、
(i)前記植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、
(ii)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに
(iii)前記内層と外層との間に挿入された少なくとも1つのコアバリア層、を含む、提供するステップと、
(C)少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材を提供するステップであって、少なくとも1つの第2の透明多層バリアフィルム部材が、
(i)前記植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、
(ii)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに
(iii)前記内層と外層との間に挿入された少なくとも1つのコアバリア層、を含む、提供するステップと、
(D)前記第1の透明多層フィルム部材の前記少なくとも1つの低密封開始温度内層の表面と、前記第2の透明多層フィルム部材の前記少なくとも1つの低密封開始温度内層の表面との間に前記本物の植物性物質を挿入および挟装するステップと、
(E)一体型透明多層状封入構造体を形成する、挟装された前記本物の植物性物質を前記第1の透明多層フィルム部材と前記第2の透明多層フィルム部材との間に封入するステップと、
(F)ステップ(E)の前記透明多層状封入構造体を受け取り、それに取り付けるための基部部材を提供するステップと、
(G)ステップ(E)の前記透明多層状封入構造体をステップ(F)の前記基部部材の前記表面上に取り付けるステップと、
(H)ステップ(G)の前記基部部材の前記表面に取り付けられた前記透明多層状封入構造体の組み合わせを射出成形金型の中に位置付けるステップと、
(I)射出成形により、前記基部部材と、ステップ(H)の射出成形金型内に位置決めされた前記基部部材の前記表面に取り付けられた透明多層状封入構造体との組み合わせ上に透明プラスチック部材をオーバーモールドして、成形品の内部に本物の植物性物質を封入するオーバーモールド透明成形品を形成するステップと、を含む、プロセス。
[11] [10]に記載のプロセスによって作成された本物の植物性物質を封入する射出成形構造体。

Claims (9)

  1. 本物の植物性物質を封入する透明射出オーバーモールド構造体であって、
    (a)少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材であって、少なくとも1つの第1の透明多層バリアフィルム部材が、
    (i)植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、
    (ii)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに
    (iii)前記内層と外層との間に挿入された少なくとも1つのコアバリア層、を含む、少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材と、
    (b)少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材であって、少なくとも1つの第2の透明多層バリアフィルム部材が、
    (i)植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、
    (ii)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに
    (iii)内側インレイヤーと外層との間に挿入された少なくとも1つのコアバリア層、を含む、少なくとも1つの第2の透明多層バリアフィルム部材と、
    (c)一体型透明多層状封入構造体を形成する、前記第1の透明多層フィルム部材の前記少なくとも1つの低密封開始温度内層の表面と前記第2の透明多層フィルム部材の前記少なくとも1つの低密封開始温度内層の表面との間に配設および挟装された本物の植物性物質と、
    (d)構成要素(c)の前記透明多層状封入構造体を受け入れ、それに取り付けるための基部部材と、
    (e)成形品の内部に本物の植物性物質を封入するオーバーモールド透明成形品を形成するために、構成要素(d)の前記基部部材および構成要素(c)の前記透明多層状封入構造体と一体であり、それらを覆う射出オーバーモールド透明プラスチック部材と、を含む、オーバーモールド構造体。
  2. 前記少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材の前記少なくとも1つのコアバリア層、および/または前記少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材の前記少なくとも1つのコアバリア層が、酸素バリア層、水分バリア層、または酸素バリア層および水分バリア層の両方である、請求項1に記載のオーバーモールド構造体。
  3. 前記少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材の前記少なくとも1つのコアバリア層、および/または前記少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材の前記少なくとも1つのコアバリア層が、0.002cc-mm/[m-日]~2cc-mm/[m-日]の酸素透過率という点で酸素バリア特性を有する酸素バリア層である、請求項1に記載のオーバーモールド構造体。
  4. 前記少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材の前記少なくとも1つのコアバリア層、および/または前記少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材の前記少なくとも1つのコアバリア層が、0.1gm-mm/[m-日]~10gm-mm/[m-日]の水分透過率という点で水分バリア特性を有する水分バリア層である、請求項1に記載のオーバーモールド構造体。
  5. 前記少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材および/または前記少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材が、少なくとも1つのタイ層をさらに含む、請求項1に記載のオーバーモールド構造体。
  6. 前記射出オーバーモールド透明プラスチック部材が、アイオノマー、ポリ(メチルメタクリレート)、コポリエステル、スチレン-アクリロニトリル、ポリスチレン、およびそれらの混合物で作製される、請求項1に記載のオーバーモールド構造体。
  7. 前記少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材および/または前記少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材が、少なくとも3つの層~少なくとも7つの層を含む、請求項1に記載のオーバーモールド構造体。
  8. 前記少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材および/または前記少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材が、少なくとも7つの層を含み、前記少なくとも7つの層が、
    (i)植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、
    (ii)少なくとも1つの酸素バリア層、
    (iii)前記少なくとも1つの低密封開始温度内層と前記少なくとも1つの酸素バリア層との間に挿入された少なくとも第1のタイ層、
    (iv)少なくとも1つの水分バリア層、
    (v)前記少なくとも1つの酸素バリア層と前記少なくとも1つの水分バリア層との間に挿入された少なくとも第2のタイ層、
    (vi)前記射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに
    (vii)前記少なくとも1つの水分バリア層と前記少なくとも1つの外側結合層との間に挿入された少なくとも第3のタイ層、を含む、請求項1に記載のオーバーモールド構造体。
  9. 植物性物質を封入するための射出オーバーモールドプロセスであって、
    (A)本物の植物物質を提供するステップと、
    (B)少なくとも1つの第1の透明多層フィルム部材を提供するステップであって、少なくとも1つの第1の透明多層バリアフィルム部材が、
    (i)前記植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、
    (ii)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに
    (iii)前記内層と外層との間に挟入された少なくとも1つのコアバリア層、を含む、提供するステップと、
    (C)少なくとも1つの第2の透明多層フィルム部材を提供するステップであって、少なくとも1つの第2の透明多層バリアフィルム部材が、
    (i)前記植物性物質と接触するための少なくとも1つの低密封開始温度内層、
    (ii)射出オーバーモールド透明プラスチック部材と接触および結合するための少なくとも1つの外側結合層、ならびに
    (iii)前記内層と外層との間に挟入された少なくとも1つのコアバリア層、を含む、提供するステップと、
    (D)前記第1の透明多層フィルム部材の前記少なくとも1つの低密封開始温度内層の表面と、前記第2の透明多層フィルム部材の前記少なくとも1つの低密封開始温度内層の表面との間に前記本物の植物性物質を挿入および挟装するステップと、
    (E)一体型透明多層状封入構造体を形成する、挟装された前記本物の植物性物質を前記第1の透明多層フィルム部材と前記第2の透明多層フィルム部材との間に封入するステップと、
    (F)ステップ(E)の前記透明多層状封入構造体を受け取り、それに取り付けるための基部部材を提供するステップと、
    (G)ステップ(E)の前記透明多層状封入構造体をステップ(F)の前記基部部材の前記表面上に取り付けるステップと、
    (H)ステップ(G)の前記基部部材の前記表面に取り付けられた前記透明多層状封入構造体の組み合わせを射出成形金型の中に位置付けるステップと、
    (I)射出成形により、前記基部部材と、ステップ(H)の射出成形金型内に位置決めされた前記基部部材の前記表面に取り付けられた透明多層状封入構造体との組み合わせ上に透明プラスチック部材をオーバーモールドして、成形品の内部に本物の植物性物質を封入するオーバーモールド透明成形品を形成するステップと、を含む、プロセス。
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