KR20060134907A - 비-호일 장벽 적층물 - Google Patents

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KR20060134907A
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Abstract

열충전 또는 냉충전될 수 있고 산소 침투에 효과적인 장벽을 제공하여, 향미 및 방향을 유지하고 산소 투과성 감소에 기인한 비타민 C의 손실을 막는, 연장된 긴 수명의 쥬스, 펀치 또는 음료 용기용 비-호일 적층물이 제공된다. 적층물은 폴리아미드/EVOH/폴리아미드 샌드위치 내부 장벽층, 적층물의 매트측 (내부) 및 광택측 (외부) 모두의 폴리올레핀층, 및 폴리아미드/EVOH/폴리아미드 샌드위치 또는 적층물의 매트측 (내부)상의 폴리올레핀층과 접촉하지 않는, 제품 접촉 표면과 더 가까운 제2 EVOH 장벽층을 포함한다.
장벽 적층물, 저장 수명, EVOH, 음료 용기

Description

비-호일 장벽 적층물{NON-FOIL BARRIER LAMINATES}
관련 출원
본 출원은 2002년 3월 25일에 출원된 출원번호 10/105,713호 출원의 부분계속 출원인 출원번호 10/288,841호에 관한 것이다.
본 발명은 판지 적층물에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 과일 및 감귤 쥬스 및 다른 음료수, 및 비-액체 건조 제품 등의 제품용 용기를 제조하는 데 유용한 비-호일 판지 적층물에 관한 것이며, 여기서 적층물은 과일 및 감귤 쥬스, 및 용기에 포장되는 다른 음료수의 비타민 C, 방향 (aroma)/향미 (flavor) 성분 및 다른 성분의 손실을 일으키는 산소 전달을 막는 능력을 포함한 양호한 장벽 특징을 가진다. 적층물은 또한 산소 투과성 감소에 의한 미생물 성장을 최소화하는 데 유용하다. 보다 구체적으로, 본 발명은 과일 쥬스 또는 펀치 등의 통상 열충전되는 (hot filled) 제품에 사용되는, 동업계에 '삼각 지붕 (gable top) 모양' 용기로 알려진 용기 또는 다른 카톤 (carton)의 제조를 위한, 이러한 비-호일 장벽 적층물에 관한 것이다. 이러한 충전된 카톤은 제품의 질이 손상되기까지 3 내지 6개월의 저장 기간 동안 대기 조건하에서 저장된다.
저밀도 폴리에틸렌 (LDPE)으로 코팅된 판지는 음료 용기의 제조에 사용되어 왔으나, 과일 쥬스 등의 몇몇 제품에 허용 가능한 용기를 제공하는 데는 부족하였다. 특별하게는, LDPE로 코팅된 판지는 산소에 대해 비교적 높은 투과성을 가지므로, 저장 중 산화를 통한 향미 성분 및 비타민의 손실이 발생할 수 있다. 향미 손실은 또한 향미 성분이 LDPE 층으로 이동 또는 흡수되는 결과를 발생시킬 수 있는데, 이러한 과정을 "스캘핑 (scalping)"이라 한다.
비타민, 특히 비타민 C의 산화 손실은 용기의 내부를 따라 금속 호일을 함유하는 적층물을 산소 장벽 라이너로 사용하여 실질적으로 감소시킬 수 있다. 그러나, 금속 호일을 사용하는 것과 관련된 경제적 문제가, 종종 유용성을 제한하는 가격 할증을 요구하기도 한다. 또한, 금속 호일 적층물은 작은 구멍을 발생시키기 쉬운데, 이는 액체를 보관하는 능력에 심각한 영향을 미친다. 호일의 경제적인 대용품을 조사한 결과, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드 (PVdC) 및 에틸렌 비닐 알콜 공중합체 (EVOH) 등의 공압출 중합체 물질, 특별하게는 EVOH를 (산소의 전달을 막고 감귤 쥬스의 아스코르브산 및 d-리모넨의 유지를 돕기 위해서) 장벽 물질로 이용하는 적층물 구조의 개발에 이르렀다.
호일-함유 구조물보다 덜 값비싼 것 이외에도, 이러한 장벽 물질을 함유하는 판지 적층물은 LDPE를 제품 접촉 층으로서 낮은 수준으로 사용함으로써 우수한 향미 유지 성질을 나타낼 수 있다. 오늘날 향미 및 비타민 손실을 막기 위해, 쥬스, 펀치 및 유사 제품용 판지 카톤을 위한 많은 통상적인 상업 구조물이 산소 장벽으로서 에틸렌 비닐 알콜 공중합체를 함유하는 적층물을 사용하고 있다.
나일론 또한 판지 용기내 장벽 중합체로 제안되었고 상업적으로 사용되어 왔다. 나일론은 산소에 대한 효과적인 장벽을 제공하는 것 뿐 아니라, 내열성, 기계적 강도 및 내구성을 제공하는 것으로 알려졌다. 그 자체로서, 나일론은 적층물 구성에 있어 오용 방지층 (abuse-resistant)으로 작용한다.
고습도 또는 저습도 조건 하에서의 저장, 배달 및 소매 판매 중, 적절하거나 연장된 저장 기간을 보장하기 위하여, 즉 습기 존재로 특히 EVOH의 장벽 성질이 저하되기 쉬운, 비교적 높은 습도 조건에서도 양호한 산소 장벽 성질을 나타내는 적층물을 제공하기 위하여 나일론과 EVOH의 조합이 제안되었는데, 이는 나일론이 높은 습도 조건에서도 양호한 장벽 성질을 갖기 때문이다. 나일론 단독으로는 허용 될 수 없는 장벽 성질만이 제공되지만, EVOH와 조합하면 적층물의 개선된 장벽 특성이 달성된다.
평가할 만할 정도로, 쥬스, 펀치 또는 다른 음료 카톤을 위한 장벽 적층물의 최고의 층 구조를 찾는 데 상당한 노력이 기울여져 왔다. 그러므로, 산소 전달 방지를 위해 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 에틸렌 비닐 알콜 및 다른 중합체성 물질 등의 공압출 중합체 물질을 장벽 물질로 사용하는 다른 적층 구조물 또한 제안되었다.
본 발명의 목적은 감귤 및 다른 쥬스 및 펀치의 향미/향기 (odor) 성분을 투과시키지 않으며, 실질적인 산소 장벽으로 작용하며, 비타민 C, 향미 및 방향의 손실을 실질적으로 감소시키며, 미생물 성장을 최소화하며, 통상적으로 사용되는 중합체 장벽 적층물과 동등하거나 그 이상의 성능을 가지며, 치명적인 경제적 문제 없이도 제조상의 난점을 감소 또는 제거하는, 음료 카톤용 개선된 열-밀봉성 적층 물질을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가적인 목적은 카톤 내로의 산소 침투 및 향미 및 비타민 성분, 특히 비타민 C의 산소 분해를 막고, 음료의 향미 및 방향 성분의 이동 (즉, 스캘핑)을 막기에 적당한 적층물로 구성된 음료 카톤을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 일정 온도 범위 내에서 (냉충전 또는 열충전), 실온 및 냉동 저장 조건 모두에서, 저습도 및 고습도 조건 모두에서 충전 중 낮은 산소 투과성을 갖는 열-밀봉성 적층물을 제공하는 것이다.
발명의 요약
본 발명의 일실시태양에 따르면, 산소의 침투 및 향미의 이동을 막고 비타민 C, 향미 및 방향을 유지하는 효과적인 장벽을 제공하는, 과일 또는 감귤 쥬스, 펀치 및 다른 음료 등을 위한 개선된 열-밀봉성 비-호일 적층물이 제공되며, 이는 판지 표면에서부터 적층물로부터 가공되는 카톤의 내용물에 접촉하는 내부 표면까지, 내부 및 외부 표면을 가지는 판지 기판, 기판의 외부 표면 상에 코팅된 제1 폴리올레핀층, 기판의 내부 표면 상에 도포된 제1 폴리아미드층, 제1 폴리아미드층 상에 직접 도포된 제1 EVOH 산소 장벽층, 상기 제1 EVOH층 상에 직접 도포된 제2 폴리아미드층, 폴리아미드층 상에 직접 도포된 제1 연결층, 제1 연결층 상에 직접 도포된 제2 EVOH 산소 장벽층, 제2 EVOH층 상에 직접 도포되는 제2 연결층 및 용기의 내용물과 접촉하는 폴리올레핀 최내부층을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시태양에서, 상기 기재된 성질을 갖는 판지 카톤 또는 용기를 위한 적층 구조물은 폴리올레핀 외부층으로 코팅된 판지, 판지의 내부 표면 상에 제공되는 제1 폴리아미드층, 제1 폴리아미드층 상에 직접 도포되는 제1 EVOH층, 제1 EVOH층 상에 직접 도포되는 제2 폴리아미드층, 제2 폴리아미드층 상에 직접 도포되는 제1 연결층, 제1 연결층 상에 직접 도포되는 폴리올레핀층, 폴리올레핀층 상에 직접 도포되는 제2 연결층, 제2 연결층 상에 직접 도포되는 제2 EVOH층, 제2 EVOH층 상에 직접 도포되는 제3 연결층 및 제3 연결층 상에 직접 도포되는 폴리올레핀 최내부층을 포함하며, 폴리올레핀 최내부층은 카톤의 내용물과의 접촉층으로 기능한다. 본 실시태양의 최종 구조물은 상기 기재된 실시태양들의 것과 본질적으로 동일하나, 제2 폴리아미드층과 제2 EVOH층간에 추가의 연결층 및 올레핀층이 포함된다.
폴리아미드층은 적층물이 카톤으로 전환되는 동안 및 사용되는 동안, 제1 EVOH 산소 장벽층 주변에 강도, 내열성 및 기계적 인성을 제공한다. 쥬스, 펀치 또는 다른 음료 제품과 접촉하는 표면에 더 가까운 적층물로 혼입되는 제2 EVOH층은, 향미 및 방향의 이동 또는 스캘핑을 제한하면서 총 산소 장벽 성질을 강화한다.
카톤은 본 발명의 적층물로부터 쉽게 구성될 수 있고, 액체 및 건조 제품의 탁월한 기체-장벽 보호, 상당한 향미 유지 및 내부에 함유된 쥬스 및 펀치로부터 비타민 C의 손실 방지를 제공하여, 이러한 제품의 저장 기간의 연장을 가능하게 한다. 또한, 본 발명의 적층물로부터 제조되는 카톤 반제품 (blank)은 호일 장벽층을 갖는 적층물을 포함하는 카톤 반제품에 비해, 카톤 반제품을 접는데 사용되는 장비의 더 나은 활용성을 보여, 제조 공정을 더욱 용이하게 한다.
도 1은 본 발명에 따르는 장벽-판 적층물을 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따르는 또 다른 형태의 장벽-판 적층물을 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 오렌지 쥬스로 냉충전되어 64일 동안 38℉에서 저장된 카톤에 대한, 유지되는 비타민 C (%) 대 충전후 경과일수의 그래프이다.
도 4는 오렌지 쥬스로 냉충전되어 64일 동안 73℉에서 저장된 카톤에 대한, 유지되는 비타민 C (%) 대 충전후 경과일수의 그래프이다.
도 1의 적층물은 판지 (100 내지 300 파운드 (lbs.)/림 (ream), 림 사이즈 = 3,000 제곱피트)의 캐리어층 또는 기판 (12)를 포함하며, 이의 한쪽 면에는 LDPE, HDPE, LLDPE, 메탈로센 등의 폴리올레핀 중합체층 (11)의 압출 코팅이 9 내지 20 파운드, 바람직하게는 약 12 내지 15 파운드의 코팅 중량으로 도포되어, 적층물의 외부 표면을 제공한다. 층 (11)은 외부 "광택" 층이다.
기판 (12)의 내부 면에는, 제1 폴리아미드층 (13)이 1 내지 15 파운드, 바람직하게는 약 5 내지 10 파운드의 코팅 중량으로 도포된다. 폴리아미드층은 나일론 6, 나일론 66, 나일론 10, 나일론 6-10, 나일론 12, 무정형 나일론, MXD-6, 나일론 나노복합체 및 다른 적합한 폴리아미드일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 폴리아미드층 (13)의 내부 표면에는, 코팅 중량 1 내지 10 파운드, 바람직하게는 3 내지 6 파운드를 갖는 EVOH 공중합체의 제1 산소 장벽층 (14)가 도포된다. EVOH 공중합체는 26 내지 44 몰%의 에틸렌을 함유할 수 있다. 층 (14)는 또한 산소를 포획하는 EVOH 물질, EVOH 나노복합체, 또는 EVOH와, 저밀도 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀과의 블렌드일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 층 (15)는 폴리아미드의 제2층이며 1 내지 15 파운드, 바람직하게는 약 5 내지 10 파운드의 양으로 제1 EVOH 층의 하면에 도포된다. 층 (13)용으로 기재되는 모든 물질이 층 (15)에도 사용될 수 있다.
연결층 (16)은 1 내지 15 파운드, 바람직하게는 5 내지 10 파운드의 양으로 제2 폴리아미드층 (15)의 내부 면 상에 도포된다. 연결층은 바람직하게는 플렉사(Plexar) 및 바이넬 (Bynel) 등 말레산 무수물 관능기로 변형된 에틸렌계 공중합체에 기반하나, 이에 한정되지 않는데, 누크렐 (Nucrel), 프리마코어 (Primacor) 및 서얼린 (Surlyn) 등 다른 일반적인 연결 수지를 포함할 수도 있다. 플렉사 5125가 바람직한 연결 물질이다. 그 뒤 연결층 (16)의 하면에 폴리올레핀층 (17)이 도포된다. 폴리올레핀층 (17)은 1 내지 20 파운드, 바람직하게는 4 내지 10 파운드의 양으로 도포된다. 폴리올레핀은 바람직하게는 폴리에틸렌이며, 가장 바람직하게는 저밀도 폴리에틸렌이다. 제2 연결층 (18)은 폴리올레핀층 (17)의 하면에 1 내지 15 파운드의 양으로 도포된다. 제2 EVOH 산소 장벽층 (19)는 1 내지 10 파운드, 바람직하게는 약 3 내지 6 파운드의 양으로 제2 연결층 (18) 상에 도포된다. 층 (19)는 (26 내지 44 몰%의 에틸렌을 함유하는) 에틸렌 비닐 알콜 공중합체, 산소 포획 EVOH 물질, EVOH 나노복합체, 무기 충전제 (탤크 또는 카올린 등)와 조합된 EVOH, 또는 EVOH와 다른 중합체와의 블렌드 (EVOH가 연속상을 유지할 정도로); 폴리비닐 알콜 (PVOH); 나일론 6, 나일론 66, 나일론 6/9, 나일론 10, 나일론 6-10, 나일론 11, 나일론 12, 무정형 나일론, MXD-6, 나일론 나노복합체, 무기 충전제 (탤크 또는 카올린 등)와 조합된 나일론, 및 나일론과 다른 중합체와의 블렌드 (나일론이 연속상을 유지할 정도로); 글리콜-변형 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 산-변형 폴리에틸렌 테레프탈레이트, PET 나노복합체, 다른 무기 충전제 (탤크 또는 카올린 등)와 조합된 PET, 및 PET와 다른 중합체와의 블렌드 (PET가 연속상을 유지할 정도로)를 비롯한 폴리에틸렌 테레프탈레이트; PEN; 비닐리덴 클로라이드 공중합체; 폴리비닐 클로라이드 중합체; 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클릭 올레핀 공중합체 및 이들의 블렌드를 포함하나 이에 한정되지 않는 폴리올레핀; 폴리카르보네이트; 및 액정 중합체일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 건조제, 분자체 등이 층 (19)에 첨가되어 층의 수증기 장벽 특징을 개선할 수 있으며; 분자체, 시클로덱스트린 등은 개선된 향미/방향 장벽을 위해 동일한 층에 첨가될 수 있다. 제3 연결층 (20)이 1 내지 5 파운드의 양으로 제2 EVOH 층 (19)와, 1 내지 20 파운드의 양, 바람직하게는 약 4 내지 10 파운드의 양으로 도포되는 폴리올레핀층의 최내부층 (21) 사이에 도포된다. 폴리올레핀층 (17) 및 (21)은 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클릭 올레핀 공중합체 및 이들의 블렌드일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 또 다른 실시태양인 도 2을 관찰하면, 구조물이 판지 기판 (32) (100 내지 300 파운드)을 가지며, 이의 한쪽 면에는 LDPE, HDPE, LLDPE, 메탈로센 또는 이들의 블렌드 등의 폴리올레핀 (31) 코팅이 9 내지 20 파운드, 바람직하게는 약 12 파운드의 양으로 도포된다. 층 (31)은 대기와 접촉하는 "광택" 층이다. 폴리아미드의 층 (33)은 기판 (32)의 하면 또는 내부 부위에 1 내지 15 파운드, 바람직하게는 약 5 내지 10 파운드의 코팅 중량으로 도포된다. 폴리아미드층은 나일론 6, 나일론 66, 나일론 10, 나일론 6-10, 나일론 12, 무정형 나일론, MXD-6, 나일론 나노복합체 및 다른 적합한 폴리아미드일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 폴리아미드층 (33)의 하면 또는 내부는 1 내지 10 파운드, 바람직하게는 약 3 내지 6 파운드의 두께로 코팅된 EVOH 층 (34)를 가진다. EVOH 층은 26 내지 44 몰%의 에틸렌을 함유하는 EVOH, EVOH 나노복합체, 산소 포획 EVOH, 또는 EVOH와 저밀도 폴리에틸렌 등 폴리올레핀과의 블렌드일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. EVOH 층 (34)는 또 다른, 또는 제2 폴리아미드층 (35)를 그의 하면 또는 내부에 가지는데, 이는 1 내지 15 파운드, 바람직하게는 약 5 내지 10 파운드의 코팅 중량을 가진다. 층 (33)용으로 기재된 모든 물질이 층 (35)에도 사용될 수 있다. 코팅 중량 1 내지 10 파운드, 바람직하게는 약 4 내지 7 파운드를 갖는 제1 연결층 (36)은 폴리아미드층 (35)의 하면 상에 배치된다. 제2 EVOH층 (37)은 제1 연결층 (36)의 하면 상에 도포되며, 1 내지 10 파운드, 바람직하게는 3 내지 6 파운드의 코팅 중량을 가진다. 제2 EVOH 층은 (26 내지 44 몰%의 에틸렌을 함유하는) 에틸렌 비닐 알콜 공중합체, 산소 포획 EVOH 물질, EVOH 나노복합체, 무기 충전제 (탤크 또는 카올린 등)와 조합된 EVOH, 또는 EVOH와 다른 중합체와의 블렌드 (EVOH가 연속상을 유지할 정도로); 또는 폴리비닐 알콜 (PVOH)의 블렌드; 나일론 6, 나일론 66, 나일론 6/9, 나일론 10, 나일론 6-10, 나일론 11, 나일론 12, 무정형 나일론, MXD-6, 나일론 나노복합체, 무기 충전제 (탤크 또는 카올린 등)와 조합된 나일론, 및 나일론과 다른 중합체와의 블렌드 (나일론이 연속상을 유지할 정도로); 글리콜-변형 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 산-변형 폴리에틸렌 테레프탈레이트, PET 나노복합체, 다른 무기 충전제 (탤크 또는 카올린 등)와 조합된 PET, 및 PET와 다른 중합체와의 블렌드 (나일론이 연속상을 유지할 정도로)를 비롯한 폴리에틸렌 테레프탈레이트; 폴리에틸렌 나프탈레이트 PEN; 비닐리덴 클로라이드 공중합체; 폴리비닐 클로라이드 중합체; 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클릭 올레핀 공중합체 및 이들의 블렌드를 포함하나 이에 한정되지 않는 폴리올레핀; 폴리카르보네이트; 및 액정 중합체일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 건조제, 분자체 등이 층 (37)에 첨가되어 층의 수증기 장벽 특징을 개선할 수 있으며; 분자체, 시클로덱스트린 등은 개선된 향미/방향 장벽을 위해 동일한 층에 첨가될 수 있다. 제2 EVOH 층 (37)은 또 다른, 또는 제2 연결층 (38)을 그의 하면 또는 내부에 가지는데, 이는 1 내지 10 파운드, 바람직하게는 약 4 내지 7 파운드의 코팅 중량을 가진다. 마지막으로, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클릭 올레핀 공중합체 또는 이들의 블렌드 등의 폴리올레핀 중합체층 (39)이 제2 연결층 (38)의 하면의 제품 측에 배치된다. 제품측 폴리올레핀층 (39)는 1 내지 40 파운드, 바람직하게는 8 내지 22 파운드의 코팅 중량을 가진다.
도 1의 실시태양은 다음과 같이 제조될 수 있다. 먼저 폴리올레핀층 (11)이 기판 (12)의 외부 표면에 압출 코팅되고, 그 뒤 폴리아미드(13)/EVOH(14)/폴리아미드(15)/연결층(16)의 4층-샌드위치 (sandwich)가 기판의 내부 표면 상에 공압출된다. 폴리올레핀(17)/연결층(18)/EVOH(19)/연결층(20)/폴리올레핀(21)의 5층 샌드위치가 4층 샌드위치의 내부 표면 상에 공압출된다.
도 2에 도시되는 본 발명의 제2 실시태양에서, 폴리올레핀층 (31)이 판지 기판 (32) 상에 압출 코팅되어 적층물의 외부 표면을 제공한다. 폴리아미드(33)/EVOH(34)/폴리아미드(35)의 3층 샌드위치가 판지 기판 (32)의 내부 표면 상에 직접 공압출된다. 두 연결층 (36) 및 (38)로 둘러싸인 EVOH (37)의 3층 샌드위치가 폴리아미드/EVOH/폴리아미드 공압출물의 폴리아미드층 (35) 상에 공압출된다. 마지막으로, 폴리올레핀의 제품 접촉층(39)이 공압출물의 연결층 (38)의 내부 표면 상에 압출된다.
본 발명에의 사용에 적합한 올레핀 중합체는 열-밀봉성이며, 폴리프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 및 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 이들의 조합을 포함한다. 저밀도 폴리에틸렌이 가장 바람직하다. 임의의 상업적 압출 코팅 등급 폴리올레핀이 본원에의 사용에 적합하다. 올레핀 중합체는 원하는 유동성, 접착성, 또는 열-밀봉성 특징을 제공하기 위해 첨가제를 포함할 수 있다.
본 발명에 사용되는 판지는 적합하게는 고등급 판지 원료, 예를 들면 우유 카톤 원료를 포함한다. 판은 약 100 내지 300 파운드/림, 바람직하게는 150 내지 약 200 파운드/림의 기본 중량을 가질 수 있다. 판지 표면의 한쪽 또는 양쪽 모두는 열 또는 코로나 처리되고 (처리되거나) 애벌칠 (prime)되어 후속적인 중합체층의 접착을 용이하게 할 수 있다. 사용될 수 있는 프라이머는 폴리에틸렌 이민 (PEI) 또는 에틸렌 비닐 아세테이트를 포함한다.
본 발명에 사용되는 나일론은 판지 기판상의 공압출 코팅에 적합하여야 한다. 본원에 사용되는 나일론의 예는 나일론 6, 나일론 6,12 (헥사메틸렌 디아민과 12-탄소 이염기산의 축중합 산물); 나일론 12 (중합체 사슬내 -NH-CO- 연결기 사이에 11-메틸렌 단위를 수반하는, 라우르산 락탐 또는 시클로도데카락탐의 축중합 산물); 나일론 11 (단량체 11-아미노운데칸산의 축중합 산물); 나일론 6,10 (폴리헥사메틸렌 세바카미드) 및 무정형 나일론 등의 폴리아미드 또는 코폴리아미드를 포함한다.
본 발명에 따르는 나일론과 함께 공압출하기에 적합한 연결층 수지는 나일론과 폴리올레핀 모두에 양호한 접착성을 가지는 수지를 포함한다. 적합한 접착 성질을 가지는 바람직한 연결층 수지는 무수물-변형 공중합체, 특별하게는 무수물 변형 에틸렌 공중합체를 포함한다. 무수물 변형 선형 저/저 밀도 에틸렌 공중합체가 가장 바람직하다. 본 발명에서 연결층 물질로 사용하기에 특히 적합한 무수물 변형 선형 저/저 밀도 에틸렌 공중합체는 미국의 듀폰 주식회사 (duPont Corporation)의 바이넬 E388이다. 또 다른 듀폰 제품인 무수물 변형 에틸렌 아세테이트 공중합체 (바이넬 E369) 또한 연결층 물질로 사용될 수 있다. 다른 적합한 연결층 물질들은 모두 본원에 참조로 포함된 미국 특허 제4,087,587호 및 제4,087,588호에 기재된 것들이다. 상기에 기재된 유형의 물질들은 '플렉사(Plexar)'라는 상표명으로 시판되고 있다.
본 발명의 적층물은 그것을 통한 기체, 특히 산소의 전달을 막고, 또한 향미 성분의 탈출 또는 미생물학적 오염 물질의 진입을 막는, 연장된 긴 수명, 낮은 산소 투과성이며 새지 않는 용기 적층 구조물, 예컨대 판지 포장 또는 카톤을 제조하며, 또한 포장당 가격 기준으로 경제적이며, 현존하는 전환 기계와 본질적으로 상용적이며, 형성, 냉충전 또는 열충전될 수 있고 통상적인 포장 기계의 온도, 압력 및 체류 시간을 이용하여 경제적으로 고속 밀봉될 수 있는 포장을 제조한다.
하기 실시예가 본 발명의 추가적인 예시를 제공할 것이다.
실시예 1:
도 1에 도시된 구조와 일치하는 비-호일 장벽 적층물을 5 파운드/림의 나일론 6을 층 (13)에, 6 파운드/림의 EVOH를 층 (14)에, 5 파운드/림의 나일론 6을 층 (15)에, 3 파운드/림의 EVOH를 층 (19)에 사용하여 제조하였다. 이 적층물을, 저밀도 폴리에틸렌층이 도포되어 적층물의 외부 표면을 제공하는 판지 기판, 기판의 내부 표면 상에 도포되는 폴리아미드 중합체, 폴리아미드 중합체층의 하면에 도포되는 에틸렌 비닐 알콜 공중합체층, 에틸렌 비닐 알콜 공중합체층의 하면에 도포되는 제1 연결층, 제1 연결층의 하면에 도포되는 폴리올레핀층, 폴리올레핀층 상에 도포되는 제2 연결층, 제2 연결층의 하면에 도포되는 제2 에틸렌 비닐 알콜 공중합체층, 제2 에틸렌 비닐 알콜 공중합체층의 하면에 도포되는 제3 연결층 및 제품 접 촉층을 형성하는 폴리올레핀 중합체층을 포함하는, 출원번호 10/288,841호 출원(본원은 상기 출원의 일부계속 출원임)의 도 1에서 정의된 적층물 (비교 시료 1)과 비교하였고, 또한 이 적층물을 킨제이 (Kinsey)의 미국 특허 제6,110,548호에 기재된 적층물 (비교 시료 2)과 비교하였는데, 이는 저밀도 폴리에틸렌의 외부층을 갖는 판지 기판, 기판의 내부측상의 폴리아미드층, 폴리아미드층의 하면에 도포된 연결층, 연결층의 하면에 도포된 제1 폴리올레핀 중합체층, 제1 폴리올레핀 중합체층의 하면에 도포된 제2 폴리올레핀 중합체층, 제2 폴리올레핀 중합체층의 하면 상에 배치된 제2 연결층, 제2 연결층의 내부에 배치된 에틸렌 비닐 알콜 공중합체층, 에틸렌 비닐 알콜 공중합체층의 하면에 도포된 제3 연결층 및 제3 연결층의 하면에 배치된 폴리올레핀 중합체 최종층을 포함한다.
얇게 자른 리터들이 삼각 지붕 모양 카톤을 신선하고 농축액이 아닌 오렌지 쥬스로 냉충전하고, 냉장 온도 (38℉) 및 상온 (73℉)에서 64일에 걸친 저장 기간 시험 동안 저장하였다. 쥬스의 비타민 C 함량을 충전 중 및 충전 후 제8, 21, 35, 51 및 64일에 측정하였다. 냉장 및 상온 저장 결과를 도 3 및 도 4에 각각 도시하였다. 본 발명의 포장재는 두 저장 조건 모두에서 비교 시료 1 물질에 상당하며, 비교 시료 2 구조보다는 더 나은 성능을 보였다.

Claims (25)

  1. a) 제1 표면 및 제2 표면을 가지며, 제2 표면이 제1 표면의 반대에 위치하는 판지 기판,
    b) 판지 기판의 제2 표면 상에 직접 도포되는 폴리올레핀층,
    c) 판지 기판의 제1 표면 상에 직접 도포되는 제1 폴리아미드층,
    d) 제1 폴리아미드층 상에 직접 도포되는 제1 EVOH 산소 장벽층,
    e) 제1 EVOH 산소 장벽층 상에 직접 도포되는 제2 폴리아미드층,
    f) 제2 폴리아미드층 상에 직접 도포되는 제1 연결층,
    g) EVOH, 폴리비닐 알콜, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리올레핀, 시클릭 올레핀 공중합체, 폴리카르보네이트, 액정 중합체 및 이들의 블렌드로 이루어지는 군 및, 상기 군의 임의의 구성요소와, 건조제, 분자체 및 시클로덱스트린으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 구성요소와의 블렌드로부터 선택되며, 상기 제1 연결층 상에 직접 도포되는 제2 산소 장벽층,
    h) 상기 제2 산소 장벽층 상에 직접 도포되는 제2 연결층, 및
    i) 상기 제2 연결층 상에 최내부 및 제품 접촉층으로서 도포되는 폴리올레핀층
    을 포함하는 장벽 적층물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 판지 기판의 제2 표면 상에 도포되는 상기 폴리올레핀 층이 폴리에틸렌인 장벽 적층물.
  3. 제1항에 있어서, 제2 연결층 상에 도포되어 제품 접촉층을 형성하는 상기 폴리올레핀이 폴리에틸렌인 장벽 적층물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 폴리아미드층이 각각 나일론 6, 나일론 66, 나일론 10, 나일론 6-10, 나일론 11, 나일론 12, 무정형 나일론, MXD-6 및 나일론 나노복합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 구성 요소를 포함하는 장벽 적층물.
  5. 제1항에 있어서, 제2 산소 장벽층이 EVOH인 장벽 적층물.
  6. 제1항에 있어서, 연결층이 각각 말레산 무수물 관능기로 변형된 에틸렌계 공중합체인 장벽 적층물.
  7. 제6항에 있어서, 연결층이 각각 플렉사 (Plexar)인 장벽 적층물.
  8. 제5항에 있어서, EVOH가 26 내지 44 몰%의 에틸렌을 함유하는 장벽 적층물.
  9. 제1항에 있어서, 제2 산소 장벽층이 제1 연결층 상에 직접 코팅된 폴리올레 핀층과 폴리올레핀층 상에 직접 코팅된 제3 연결층에 의해 제1 연결층으로부터 분리된 장벽 적층물.
  10. a) 제1 표면 및 제2 표면을 가지며, 제2 표면이 제1 표면의 반대에 위치하는 판지 기판,
    b) 판지 기판의 제2 표면 상에 직접 도포되는 폴리올레핀층,
    c) 판지 기판의 제1 표면 상에 직접 도포되는 제1 폴리아미드층,
    d) 제1 폴리아미드층 상에 직접 도포되는 제1 EVOH 산소 장벽층,
    e) 제1 EVOH 산소 장벽층 상에 직접 도포되는 제2 폴리아미드층,
    f) 제2 폴리아미드층 상에 직접 도포되는 제1 연결층,
    g) 상기 제1 연결층 상에 직접 도포되는 폴리올레핀층,
    h) 상기 폴리올레핀층 상에 직접 도포되는 제2 연결층,
    i) EVOH, 폴리비닐 알콜, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리올레핀, 시클릭 올레핀 공중합체, 폴리카르보네이트, 액정 중합체 및 이들의 블렌드로 이루어지는 군 및, 상기 군의 임의의 구성요소와, 건조제, 분자체 및 시클로덱스트린으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 구성요소와의 블렌드로부터 선택되며, 상기 제1 연결층 상에 직접 도포되는 제2 산소 장벽층,
    j) 상기 제2 산소 장벽층 상에 직접 도포되는 제3 연결층, 및
    k) 상기 제3 연결층 상에 최내부 및 제품 접촉층으로서 도포되는 폴리올레핀층
    을 포함하는 고도 산소 장벽 적층물.
  11. 제10항에 있어서, 제2 산소 장벽층이 EVOH을 포함하는 고도 산소 장벽 적층물.
  12. 용기가 제1항에 따르는 적층물로 형성되는, 판지 용기 내에 저장되는 과일 및 감귤 쥬스를 비롯한 음료의 저장 기간을 연장하는 방법.
  13. 용기가 제10항에 따르는 적층물로 형성되는, 판지 용기 내에 저장되는 과일 및 감귤 쥬스를 비롯한 음료의 저장 기간을 연장하는 방법.
  14. 용기가 제1항에 따르는 적층물로 구성되고, 제품이 용기 내로 열충전되며, 상기 제품은 식품 내의 본질적으로 모든 미생물을 죽이기에 충분한 온도로 가열되었고, 제품의 저장 안정성을 보장하기 위해 용기를 밀봉하고 용기 내의 제품을 냉각시킨, 밀봉된 용기 및 그 내부에 함유된 부패 가능 제품.
  15. 용기가 제10항에 따르는 적층물로 구성되고, 제품이 용기 내로 열충전되며, 상기 제품은 식품 내의 본질적으로 모든 미생물을 죽이기에 충분한 온도로 가열되었고, 제품의 저장 안정성을 보장하기 위해 용기를 밀봉하고 용기 내의 제품을 냉각시킨, 밀봉된 용기 및 그 내부에 함유된 부패 가능 제품.
  16. 제10항에 따르는 적층물로 구성되고, 제품이 용기 내로 냉충전되는, 밀봉된 용기 및 그 내부에 함유된 부패 가능 제품.
  17. 제1항에 따르는 적층물로부터 구성되는 용기 반제품.
  18. 제10항에 따르는 적층물로부터 구성되는 용기 반제품.
  19. 제11항에 따르는 적층물로부터 구성되는 용기 반제품.
  20. 특히 액체 식품의 열-밀봉, 열충전, 실온 저장을 위한, 제1항에 따르는 장벽 적층물을 포함하는 적층 포장재.
  21. 특히 액체 식품의 열-밀봉, 열충전, 실온 저장을 위한, 제10항에 따르는 장벽 적층물을 포함하는 적층 포장재.
  22. 특히 액체 식품의 열-밀봉, 냉충전, 실온 저장을 위한, 제1항에 따르는 장벽 적층물을 포함하는 적층 포장재.
  23. 특히 액체 식품의 열-밀봉, 냉충전, 실온 저장을 위한, 제10항에 따르는 장 벽 적층물을 포함하는 적층 포장재.
  24. 제1항에 따르는 장벽 적층물을 포함하는 판지 용기 내에 저장되는, 과일 및 감귤 쥬스를 비롯한 음료의 저장 기간을 연장하는 방법.
  25. 제10항에 따르는 장벽 적층물을 포함하는 판지 용기 내에 저장되는, 과일 및 감귤 쥬스를 비롯한 음료의 저장 기간을 연장하는 방법.
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