JPS5981168A - 包装用多層はり合せ柔軟構造物 - Google Patents

包装用多層はり合せ柔軟構造物

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JPS5981168A
JPS5981168A JP58141999A JP14199983A JPS5981168A JP S5981168 A JPS5981168 A JP S5981168A JP 58141999 A JP58141999 A JP 58141999A JP 14199983 A JP14199983 A JP 14199983A JP S5981168 A JPS5981168 A JP S5981168A
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ロナルド・シ−・クリステンセン
ロジヤ−・ピ−・ジエンスケ
デニス・イ−・ケスタ−
ウイリアム・エフ・オシアン
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 現在、柔軟シート材料から作られるヒートシールバウグ
°は無菌状態で保存されるある種の製品を包装するため
に使用されている。このようにして包装され使用される
代表的製品はある種の食品と回位用品である。こりよう
に使用される包装は一般にし）　／Ｉ／ｌ−パウチと吋
ばれている。
矛１阻代りレトルトパウチにいろいろな層をはり合わせ
るのに使用されるある種の接着剤を含んでいた。この接
着剤は完全に硬化したあとでもある程度の残留モノマー
成分を有していた。これらの構造物は、有毒モノマーが
包装食品内に移動する可能性が認められたために、本数
府当局によって認可され１よがった。
最近では、技術の進歩により、レトルトパウチ構造物は
、いくつかの押出し法のうち一つ以上のものによって層
を互いに接着するという％種の方法を用い″′Ｃ製造さ
れＣいる。これらの方法の例としては、米国特許矛４，
１９０，４７７号明細書に記載され℃いる方法がある。
該明細書に述べである方法では、まず二軸延伸ポリエス
テルを、包装容器の外側と１．Ｃるべき金属箔面上に接
着剤により接着させる。このような接着剤の使用は許容
されると思われる。なぜならば、金属箔は接着剤から出
る残留上ツマ−の包装容器内側への移動に対して効果的
な障壁とし℃働くからである。ポリエチレンペースυノ
ヒートシール層は別に押出し成形される。ポリエステル
と反対側の箔面にはプライマーを塗布する。最後に、押
出しグレードのポリプロピレンベースポリマーを押出し
はり合せ剤に用いて、シーツント層と下塗りした箔とを
押出しはり合ぜして一体にする。
レトルトパウチ包装の必要条件に共通なものは１、パウ
チに製品を装入しシールしてから、この装入・シール包
装容器を比較的に高温の殺菌条件にさらす必要があると
いうことである。典型的な殺菌条件は温度が約１３５℃
（約２７５Ｆ）までの範囲で、該温度における滞留時間
が３σ分以上にもわたるというものである。そのような
条件にｊ６いては、包装容器に大きな応力が加わる。多
くの包装用構造物は、これほど厳しくない条件において
は、包装内容物に１″ぐれた保詮を与える。例えば、沸
騰水（例えば１００℃（２１２Ｆ）における）に耐える
能力が要求される包装のための比較的簡単な包装用構造
物は、幾社かの供給者から容易に入手することができる
。しかしながら、殺菌条件の適用か必要と１よる場合に
は、これらの包装用構造物の殆んどはその工程に耐える
ことができない。
一般に、パウチの周縁部におけるヒートシールの過度の
弱化もしくは損傷によって問題が生じる。
また、多層シート構造物においては層間にある程度の弱
い部分もしくは分離が発生し５る。
ある種の殺菌包装使用においては、製品を目視検査でき
るのが望ましく・。このような場合、透明な包装用フィ
ルムがきわめて望ましく、したがって金属箔をベースと
するフィルムはあまり望ましくない。
他の包装使用においては、包装用構造物から特に金属箔
を排除して、例えば包装容器内に含まれる食品を料理す
るためＫ、完成包装容器内にマイ　−クロ波のエネルギ
ーを送りこめるようにすることがきわめて重要である。
殺菌工程に耐えうる包装用構造物において、殆んどすべ
ての場合、パウチのシーラントもしくは内側層は、ポリ
プロピレンをベースとするモＣ）であると思われ、いく
つかの場合については、プロピレンコポリマーをベース
とするものであると思われう−１Ａ　　　・　　　　　
　”　・プロピレンをベースとするポリマーで作ったパ
ウ゛ヂは殺菌工程に耐えうる能力を有するが、これらり
ポリマーのシー１・構造物は比較的に脆くて硬い。
そのため、パウチは、手荒な扱いを受けた場合に、ある
程度亀裂やひび割れを生じる傾向がある。また、あまり
大ぎい問題ではないが、層間接着力の弱化に門する問題
もある。一旦層間接着力が弱まると、もちろんパウチは
、非弱化パウチならば通常耐えうるある程度の手荒な取
扱いによってもさらに損傷を受けることになる。
既知のシート構造物で作ったパウチはある程度の成功な
おさめているが、普通の殺菌工程には影響を受り“ない
で耐えうる改良シート構造物を提供することが望ましい
。特に望ましいのは、改良シーラント層＋１９造を有す
るシート構造物を提供することである。場合によっては
、このシー）　’Ｂｌｊ造物は透ｖ］であるのが望まし
い。また、場合によっては、このシート構造物が大量の
金属成分を含んでいないということが特に重要である。
改良シーラント層措造物の特性のうちには、該構造物が
プロピレンベースのシーラントよリモ脆くてはならない
ということが含まれる。また、この構造物はパウチ周縁
部が十分なヒートシール強度を持った状態で殺菌工程を
通過しなければｌＬらない。さらに、層間接着力は、特
に殺菌工程のあとで、〜・くつかの層が全体として完全
でそのままでありかつ応力下でお互いに支えあうのに十
分な強さを残すものでなければならない。
〔要約〕
ここでの発見によれば、これらの目的および関連する目
的は、本明細書で開示する新しい包装用多層柔軟フィル
ム構造物によって達成される。各層は対面接触によりし
っかりと互いに接着される。
コ０）ｔｉ　遺物ハ、順に、低密度線状ボリエテレ７ｒ
ｙ）矛１の層および低密度線状ポリエチレンの矛２の層
と下記の各層とを備えている。λ・２の層を低密度線状
ポリエチレンと中密度ポリエチレンとのブレンドとする
ことは随意である。矛３の層は無水物改質中密度ポリエ
チレンである。牙４．矛５および１・６の層はそれぞれ
ナイロン、エチレンビニルアルコールコポリマーおよび
ナイロンである。
本発明の一つの変形においては、牙２の層と牙３の層と
の間に低密度線状ポリエチレンの付加層が配置される。
好ましい実施型において、牙２の層はＯ〜８０％中密度
ポリエチレンと２０〜１００％低密夏線状ポリエチレン
とから成るブレンドとすることができる。前述の変形実
施型において、付加層はＯ〜８０％中密度ポリエチレン
と２０〜１００％低密度録状ポリエチレンとを含むこと
ができる。
本発明のシート構造物を製造する好ましい方法において
は、まず牙１および２・２の層を除くすべての層を含む
副集成体を、好ましくは同時押出し法によって作る。そ
れから、矛２の層を押出しはり合せ剤どして使用して矛
１の層を構造物の残′９゛の部分に押出しはり合せする
。
〔好ましい実施態様の詳細な説明〕
以下、添付の図面を用いて本発明の詳細な説明する。
剖・１図は本発明で目的とする包装用構造物であるパウ
チを示す。このパウチの部分断面図を矛２図に示す。こ
のパウチを作るのに使用したシート材料を矛３図に示す
。牙２図と矛３図との比較かられかるように、矛２図の
構造物は、】・３図の構造物から成る二枚のシート要素
から成っている。
これらの要素は対面関係にあり、＄１２はヒートシール
によって一端で接合し℃ある。このパウチは、二枚のシ
ート要素を対面関係に配置して共通の周縁部に沿ってヒ
ートシール１９を形成させることによって作る。また、
このパウチは一枚のシート要素を折り重ねて周縁部に沿
ってヒートシールを形成さ°せることによっても作るこ
とができる。
いずれの方法でも、作られるパウチは矛１図罠示すよう
な外観を呈する。
、？２および３図において、層１２は低密度線状ポリエ
チレンから成るヒートシール可能な層である。層１４は
低密度線状ポリエチレンをベースとする接着剤もしくは
つなぎ剤層である。層１６も接着剤もしくはつなぎ剤層
であるが、無水物改質中密度ポリエチレンである。層１
８および２２はナイロンである。層２０はエチレンビニ
ルアルコールコポリマーである。したがって、成形され
たパウチ４′１ｑ造物は低密度線状ポリエチレンの内側
ヒートシール層とナイロンの外側表面とを有する。
中間層は、オｉ４造物に強度とある程度の障壁としての
性質を与え、かつ構造物を結合して一体にするｆ！ｌＩ
ぎを有する。
このように成形されるパウチは、包装してシールしてか
ら殺菌工程を通す製品の包装を意図１−るものである。
普通の殺菌法はオートクレーブ法もしくはＬ／トルト法
として知られている。この方法に１６いては、閉じてシ
ールした包装を圧力容器に入れる。次に、蒸気と水とを
、約１３５℃（約２７５Ｆ）の温度と所望の温度を維持
するのに十分な高圧とで、該容器内に導入する。この温
度と圧力は通常約３０分間維持する。最後に、圧力容器
を冷却するが、このとぎ圧力は包装が内部まで冷却−３
−るよでしばらくそのままに保たれる。
それから、圧力を下げて処理済みの包装をとりだす。
このパウチ構造物においては、ヒートシール層１２が該
パウチの物理的性質にかなりの影響を与える。とい５の
は、物理的に他のどの単一層よりも層１２に多くの物質
が存在するからである。Ｍ１２の組成物は低密度線状ポ
リエチレンとして知られているポリマーもしくはコポリ
マーのいずれであっても良い。これらのポリマーは、元
来比較的に延伸性と弾性とを有するので、物理的衝撃の
吸収に関しである程度のレジリエンスをパウチに与える
。
層１４は低密度線状ポリエチレンをベースとする組成を
有し、８０％までの中密度ポリエチレンを含むことがで
きる。この中密度ポリエチレンは無水物改質剤例えば無
水マレイン酸を含むことができる。層１４の組成物は層
１２を構造物の残りの部分に接合するつなぎ剤層として
働く。
Ｍ　ｌａは無水物改質中密度ポリエチレンである。
そのような物質のうち好ましいものの一つは、無水マレ
イン酸で改質したもので、日本の三井からＡｄｍｅｒ　
ＮＦ３００として市販されている。
ＪＪ　ｌ　ｇおよび２２のナイロンは通常同じ組成であ
るが、使用者は満足のゆくように異なるナイロンポリマ
ーを選択使用することができる。
好ましいナイロン組成物はナイロン６、およびナイロン
６とナイロン１２とのブレンドである。このブレンドに
おいては、ナイロン１２は５０％以下でＩＪ：ければな
らない。とい５のは、これよりも太き（・袋度の場合に
は、パウチがレトルト法殺菌後の衝撃試験において破損
しヤすくなるからである。
Ｊ曽１８および２２は、牙ｌの機能として衝撃抵抗を与
える。ナイロンポリマーは衝撃を大址に吸１１にするこ
とができるので、これは）くウチ構造物のもつと物理的
に敏感な層を保護する。層２２は、竹に薄くて、脆くて
、弱い、エチレンビニルアルコールの層２０を保護する
ものである。層１８および２２０組合せは押出し工程の
間に層２０を封入するように働き、したがっである程度
熱に対する保護物の役目を果す。
エチレンビニルアルコールコポリマーｆ）層２０は酸素
のパウチ構造物通過に対する障壁となる。
少（とも９０％のエステルがアルコールの形に加水分解
されている限り、任意のエチレンビニルアルコールを使
用することができる。ある種のエチレンビニルアルコー
ルコポリマーは９０％ニ満りない加水分解の場合でも適
白な障壁を与えうるが、これは一般には正しくない。層
２０の組成は必要な障壁が得られるように選択すべきで
ある。ビニルアルコールは非常に脆いので、層２０に可
塑剤を含ませるのが望ましい場合もある。これは、酸素
障壁として適当な性質が保存される限り、完全に許容し
５ることである。
、ＩＦ４図は本発明の代替シート構造物の断面図である
。矛４図の構造物は矛３図の構造物と同じであるが、層
１４と１６との間に低密度線状ポリエチレンの付加層２
４を含んでいる点が異なる。層２４は、随意に、０〜８
０％中密度ポリエチレン、２０〜１００％低密度線状ポ
リエチレンのプレンド組成とすることができる。ツ・４
図の構造物において、層１４の組成物は高い割合（一般
に５０重量％よりも犬）の低密度線状ポリエチレンを有
するのが好ましい。
層１４と２４の両方を使用する構造物において、それぞ
れの相の組成は同じにすることもできるが普通は同じに
はしない。例えば、まず二つの構造物側集成体を同時押
出しするのが便利である。牙１の副集成体は層１６，１
Ｂ、２０．２２および２４を含む。、１−２の副集成体
は層１２である。したがって、構造物は、層１４の組成
物を押出しを工り合せ剤として用いて、押出しはり合せ
法により層１２と２４とを接合することによって完成す
る。
したがって、同時押出しに関する、層２４への工程要求
条件（工、押出しはり合せに関する、層１４への］工程
要求条件とは大ぎく異なり５る。これらの工程の相違に
合わせるために、それぞれ異なるポリマーを選択するこ
とができる。明らかに、本発明の意図を逸脱することな
く、構造物において、この複雑で小さい調節を行うこと
ができる。
層１４と２４は、それぞれの構造物の組成を該構造物が
最大の性能を発揮できるようなものにするために、可能
なブレンド組成の範囲を故意に広くとっである。二つの
成分は配合したとぎ相溶性ポリマー泪合物を形成しなけ
ればならないが、考慮すべき矛１の重要パラメータはそ
れが形成されるかどうかということである。２・２に、
各ブレンド成分は、類似のポリマー組成を有する吋接層
との十分な結合の形成に寄与しなければならな（・。
例えば、ブレンドの中密度ポリエチレン成分は、才３図
の構造物の層１４と層１６との間の結合形成能力の大部
分に寄与する。同様に、ブレンドの低密反線状ポリエチ
レンは、層１４と低密度線状ポリエチレンから成る層１
２との間の結合形成能力 Ｖ）大部分に寄与する。
一般に、層１４の好ましい組成は、４０〜６０％中密度
ポリエチし・ン、６０〜４０％低密度線状ポリエチレン
である。実際、本発明の各種の構造物において十分満足
すべき組成は、５０％中密度ポリエチレン、５０％低密
度線状ポリエチレンである。
】・４図の構造物に対しても同様のことが適用される。
層１４に対しては、低密度線状ポリエチレンを高濃度に
含むブレンドを使用し、一方層２４に対しては、中密度
ポリエチレンを高濃度に含むブレンドを使用する。これ
は、層１４と２４のそれぞれがそれぞれの隣接層１２お
よび１６に結合するよりにするためである。どの層のブ
レンド組成も、ブレンド比の調節、低密度線状ポリエテ
レンもしくは中密度ポリエチレンの代替ポリマー成分の
選択、またはこれらの方法の同時使用のいずれかによつ
℃、最大効果か裂られるように調節することができる。
例えば１．Ｍ−３ＩＩに示す普通の構造物を使用すると
ぎ、層１４と１６との間の結合が望みのものよりも弱い
場合には、層１４の組成を調節することかでざる。
一つり代替法は層１４の組成物にお（・て中密度ポリエ
チレンの割合を大ぎくすることである。もう一つの代替
法は、該ブレンド組成物の中密度ポリエチレン成分とじ
℃使用するため罠、別のポリマーを選択することである
。
ブレンド層組成の調節に関する前述の方法は、本発明の
最善の実施を可能にし、本発明の包装容器で最大の効果
を得るのに重要である。
て、本発明の基本的な実施に関して（工臨界的で台嶌な
い。本発明はブレンド層組成の広い範囲にわたつ℃満足
がゆくように実施することができる。
考察すべきもう一つの基本的５Ｉ！素は、層１４と２４
０）ｌＪ１成を、層粗成物が共通の界面において物理的
かつ化学的に十分な相溶性を有するように選択するとい
うことに関する。これは、それぞれの組成の層の間で密
接な接触と結合とが発達するようにするだめのものであ
る。
一般に、本発明のシート構造物は約１２７〜約３８１μ
ｍ（約５ミル〜約１５ミル）の厚さの範囲にある。最も
厚い層は通常シーラント層であり、最も薄い層は通常つ
なぎ剤層とエチレンビニルアルコール層である。
本発明のシート構造物は、周知の方法およびその組合せ
によって製造することができる。方法とその順序は使用
できる装置とポリマーとに応じて選択できる。選択する
特定の構造と層１４および付加層２４の組成とは、少く
とも一部は、方法とそのＩＩ序に依存する。
Ａ・３図の構造物の場合、層１６．１８．２０および２
２は４層フィルムとして同時押出しされる。
この構造物は、層１６上に層１４と１２を押出し被覆も
しくは同時押出し被覆することによって完成する。
この方法を使用する場合には、層１４の組成にある種の
制限が諜される。構造物を完成するにあたっては層１４
を層１６に接合しなければならないが、本方法において
課される基本的な要請は、層１２および特に層１４の組
成を、該特定方法の要求に応じて、作業温度と溶融液流
の性質とが押出し被覆、同時押出しおよび同時押出し被
覆に適合するように選択しなければならないということ
である。特に層１４に関し′Ｃは、同時押出しおよび押
出し被覆工程に適合させるために、本発明の範囲内にお
いてではあるが、組成に関し又ある種の妥協（例えば層
１４と１６との結合強さに関して〕をしなければならな
いと思われる。
１−３図の構造物を製造するためのもう一つの方法にお
いては、層１２を独立のフィルムとして押出す。押出し
はり合せ工程において、層１２と層１６．１８．２０お
よび２２０組合せとをニップを通して同時に引張り、か
つ層１４を該ニップを通して層１２と１６とにはさんで
押出す。
矛３図の構造物を製造するためのさらにも５　一つの方
法においては、層１２と１４を同時押出ししてから、層
１２および１４０組合せと層１６゜１８．２０および２
２の組合せとを対向する側から供給しながらホットニッ
プを通して引張る。
このとき、層１４と１６の結合形成を達成するために、
適当な組合せの熱と圧力を加える。
、１−３図の構造物を製造する方法の代表的なものをい
くつか説明したが、当朶者には、明らかなように、矛４
図の構造物も類似の方法および方法の組合せによって同
Ｌ２に製造しつる。
【図面の簡単な説明】
矛１図は木兄り」のシート構造物で作った三辺をシール
したパウチ、 矛２図は１１図のパウチの２−２線に？８５ＵＴ面図、 矛３図は矛ｌおよび２図のパウチを作るのに使用するシ
ート朴１造物の断面図、 矛４図は牙１図のパウチを作るのに使用できる本発明の
シート構造物の代替実施屋である。 図中、１２は低密度線状ポリエチレンの矛１０層、１４
は低密度紐状ポリエチレンの４・２０層、１６は焦水物
改質中密度ボＩＪ　、ｌ−チレンのλ・３の層、１８．
２２はナイロンの４／４および矛６の層、２０はエチレ
ンビニルアルコールの矛５の；ｙ４．２ｒｎｓ低密度腺
状ポリエチレンの付加層。 代理人弁理士　秋　沢　政　光 外１名 第１頁の続き ０発　明　者　デニス・イー・ケスターアメリカ合衆国
ライスコンシン ５４９５６二−ナー・ウェストウッ ドドライブ１４２０ ＠発明者　　ウィリアム・エフ・オシアンアメリカ合衆
国ライスコンシン ５４９１１アプルトン・イー・タフ トストリート９１２ 特許庁１何　　殿 １、事件の表示 仔キ　願昭ダｇ−第７！−／′？７７　　号３、補正を
する者 事件との関係　出斥虜人 ４、代　理　人

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）各層が対面接触によりお互いにしっかりと接着し
    ている包装用多層はり合せ柔軟構造物であって、順に、 （ａ）低密度線状ポリエチレンの矛１０層、（ｂ）低密
    度線状ポリエチレンの；ｖ−２の層、（Ｃ）無水物改質
    中密度ポリエチレ／の矛３の層、ｔｄ）　ツレツレナイ
    ロン、エチレンビニルアルコールおよびナイロンの矛４
    ．矛５および矛６の層 から成ることを特徴とする構造物。
  2. （２）前記子２の層と矛３の層との間に並置される低密
    度線状ポリエチレンの付加層を含む特許請求の範四矛１
    項に記載のはり合せ構造物。
  3. （３）前記１・２０層が、０〜８０％中密度ポリエチレ
    ン、２０〜１００％低密度線状ポリエチレンのブレンド
    組成を有する特許請求の範囲才１項に記載のはり合せ構
    造物。
  4. （４）　　前記付加層が、θ〜８０％中密度ポリエチレ
    ン、２０〜１００％低密度綜状ポリエチレンのブレンド
    組成を有する特許請求の範囲矛２項に記載のはり合せ構
    造物。
  5. （５）　　Ｍ記載２の層を押出しはり合せ剤として使用
    し、前記子１の層を前記構造物の残りの部分に押出しな
    工９合せする方法によって製造する特許請求の範囲矛１
    　ｔ　２　＋　３または４項に記載のはり合せ構造物。
  6. （６）％層が対面接触によりお互いにしっかりと接着し
    ている包装用多層はり合せ柔軟構造物であって、順に、 （ａ）低密度線状ポリエチレンの矛１の層、（ｂ）低密
    度線状ポリエチレンの矛２の層、（Ｃ）無水物改質中密
    度ポリエチレンの、ｉ−３の層、（ｄ）ツレツレナイロ
    ン、エチレンビニルアルコールおよびナイロンの矛４　
    、３１５および矛６の層 から成るはり合せ構造物で作られているパッチ。
  7. （７）　　前記載２の層と；１−３の層との間に並置さ
    れる低密反線状ポリエチレンの付加店を含む特許請求の
    範四矛６項に記載のはり合せ構造物で作られたパウチ。
  8. （８）前記；”ｌ−２の層が、０〜８０％中密度ポリエ
    チレン、２０〜１００％低密度線状ポリエチレンのブレ
    ンド組成を有する特許請求の範囲矛６項に記載のはり合
    せ構造物で作られているパウチ。
  9. （９）前記刊加層が、θ〜８０％中密度ポリエチレン、
    ２０＼１００％低密度線状ポリエチレンのブレンド組成
    を有する特許請求の範囲牙７項に記載のはり合せ構造物
    で作られているパウチ。
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