KR20200074967A - 시트 라미네이트, 블리스터 패키지 및 제조 방법 - Google Patents

시트 라미네이트, 블리스터 패키지 및 제조 방법 Download PDF

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KR20200074967A
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laminate
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토르벤 포그트만
피터 요한센
라르스 크리스틴슨
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다나팍 플렉시블스 에이/에스
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Abstract

본 발명은 블리스터 패키지(blister package)를 위한 천공 가능한 상부 웹(puncturable top web)으로서 사용하기 위한 시트 라미네이트(sheet laminate)에 관한 것으로, 이 시트 라미네이트는: 알루미늄 베이스 시트 층; 폴리올레핀으로 이루어지거나, 이를 포함하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 또는 이를 기반으로 하는 적어도 하나의 타이 층(tie layer); 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌으로 이루어지거나, 이를 포함하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 또는 이를 기반으로 하는 용접 층(welding layer)을 포함하고; 여기에서, 용접 층과 타이 층은 적어도 하나의 타이 층이 베이스 시트 층과 용접 층 사이에 배치되도록 베이스 시트 층 위에 공압출 코팅되어, 용접 층이 적어도 하나의 타이 층에 의해 베이스 시트 층에 부착된다. 본 발명은 블리스터 패키지에 관한 것으로, 여기에서 시트 라미네이트는 제품 공동을 갖는 하부 웹에 부착된다. 본 발명은 시트 라미네이트와 블리스터 패키지의 제조 방법에 관한 것으로, 여기에서 블리스터 패키지를 제조하는 공압출 코팅 단계는 종이 층의 압출 라미네이션(extrusion lamination)과 동시에 수행된다.

Description

시트 라미네이트, 블리스터 패키지 및 제조 방법
본 발명은 블리스터 패키지(blister package)를 위한 천공 가능한 상부 웹으로서 사용하기 위한, 알루미늄 베이스 시트 층을 포함하는 시트 라미네이트에 관한 것이다.
전형적인 종래 기술의 블리스터 패키지는 서로 용접되거나 점착되는 상부 웹(top web)과 하부 웹(bottom web)을 포함한다. 하부 웹은 다수의 공동(cavity) 또는 포켓(pockets)을 포함하며, 각각은 사용자가 소비하기 위한 포장된 제품을 보유한다. 이 제품은 전형적으로 화장, 의약, 약학, 영양 또는 기타 용도와 같은 알약 또는 정제의 형태이다. 하부 웹 공동은 전형적으로 냉간(cold) 또는 열 변형, 즉 냉간 또는 열 프레싱에 의해 제조된다.
박리 가능한(peelable) 블리스터 패키지에서, 상부 웹은 제품에 접근하기 위해 사용자에 의해 하부 웹으로부터 박리된다. 이 경우, 상부 웹은 전형적으로 상부 웹이 박리될 수 있도록 하기 위해 점착제(adhesive) 또는 접착제(glue)를 사용하여 하부 웹에 밀봉된다. 대안적으로, 점착제 또는 접착제는 상부 웹의 내부 층으로서 포함되고, 상부 웹의 하부의 용접 층(welding layer)은 하부 웹에 용접되며, 이 경우 상부 웹은 용접 영역에서만 점착 층에서 박리된다. 이러한 유형의 블리스터 패키지는 제품이 상부 웹에 구멍을 내어 제품을 밀어낼 수 있게 하는 기계적 특성을 갖지 않는 경우에 종종 적용된다.
천공 가능한 블리스터 패키지에서, 상부 웹은 상부 웹의 하부 용접 층을 사용하여 하부 웹에 용접된다. 이 경우, 제품은 공동에 담겨있는 제품이 상부 웹 부분의 천공된 개구 또는 파열을 통해 밀려 나오도록, 이 상부 웹 부분을 천공하기에 충분한 힘으로 공동 위에 위치한 상부 웹 부분에 대해 공동의 하부 표면을, 예를 들어 손가락으로, 밀어줌으로써 공동으로부터 추출된다.
종래 기술에서, 후자의 블리스터 패키지의 상부 웹은 종종 전형적으로 약 20 ㎛ 두께의 어닐링되지 않은 알루미늄 베이스 시트 층을 포함한다. 밀봉 래커(sealing lacquer)가 용접 층으로 적용된다. 프린트 층은 때때로 사용자에 면하도록 베이스 시트 층의 반대쪽 면 위에 제공된다.
점착제에 의해 종이 층이 그 상부 표면에 점착되고 밀봉 층이 용접 층으로서 적용된 전형적으로 9 또는 12 ㎛의 알루미늄 필름을 포함하는 시트 라미네이트 상부 웹이 또한 알려져 있다. 때때로 종이 층(paper layer)의 외부 표면 위에 프린트(print)가 제공된다.
다른 상부 웹은 종이 층이 또한 제공될 수 있는 베이스 시트 층으로서 플라스틱 필름을 적용한다. 이들은 박리 가능한 상부 웹에 종종 사용된다.
WO 2009/129955 A1은 알루미늄 또는 플라스틱 베이스 시트 층을 갖는 시트 라미네이트로 이루어지는 블리스터 패키지를 위한 어린이 보호용(child-proof) 상부 웹을 개시하고 있으며, 상부 표면 위에는 점착제에 의해 커버 층이 라미네이트되고, 하부 표면에는 열 밀봉 층을 포함한다. 사용자는 어린이 보호성(child-proofness)을 제공하기 위해, 베이스 시트 층을 통해 제품을 밀어낼 수 있는 커버층을 먼저 벗겨내서 들어있는 제품에 접근할 수 있다.
천공 가능한 상부 웹을 적용하는 블리스터 패키지의 경우에, 상부 웹과 하부 웹 사이의 점착성은, 상부 웹이 하부 웹으로부터 박리되지 않으면서, 제품이 공동 으로부터 밀려날 때 상부 웹의 적절한 부분이 천공될 수 있도록 충분한 기계적 특성을 갖는 것이 중요하다. 그렇지 않으면, 상부 웹은 상부 웹의 파열 전에 하부 웹으로부터 분리되고, 이는 패키지로부터 제품을 추출하기 어렵게 할 수 있다.
천공 가능한 블리스터 패키지에서는, 이에 따라 전형적으로 10 ㎛를 초과하는 다소 두꺼운, 어닐링되지 않은 알루미늄 베이스 시트 층을 적용하는 것이 일반적이다. 어닐링되지 않은 알루미늄은 부서지기 쉽고, 탄성이 적으며, 두꺼운 베이스 시트 층의 경우에도 파열이 생기게 한다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은 천공 가능한 블리스터 패키지 상부 웹으로서 사용하기에 적합한 기계적 특성을 갖는 시트 라미네이트를 제공하는 것이다.
이러한 목적과 추가 목적은 본 발명에 따른 시트 라미네이트에 의해 달성될 수 있으며, 시트 라미네이트는 블리스터 패키지를 위한 천공 가능한 상부 웹으로서 사용하기 위한 것으로,
알루미늄 베이스 시트 층;
폴리올레핀으로 이루어지거나, 이를 포함하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 또는 이를 기반으로 하는 적어도 하나의 타이 층;
폴리에스테르 또는 폴리프로필렌으로 이루어지거나, 이를 포함하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 또는 이를 기반으로 하는 용접 층
을 포함하며;
여기에서, 용접 층과 적어도 하나의 타이 층은 적어도 하나의 타이 층이 베이스 시트 층과 용접 층 사이에 배치되도록 베이스 시트 층 위에 공압출(coextrusion) 코팅되어, 용접 층은 적어도 하나의 타이 층에 의해 베이스 시트 층에 부착된다.
놀랍게도, 압출 코팅에 의해 제조되는 이러한 시트 라미네이트에는 얇은 알루미늄 베이스 시트 층 및/또는 얇은 타이 및/또는 용접 층이 제공될 수 있고, 천공 가능한 블리스터 패키지 상부 웹으로서 사용하기에 적합한 기계적 특성이 제공될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 보다 구체적으로, 적절한 하부 웹에 대한 라미네이트의 내천공성(puncture resistance) 및 용접 강도(welding strength)와 같은 기계적 특성은 그 하부 웹에 시트 라미네이트가 용접되어 있는, 블리스터 패키지 하부 웹 공동에 들어 있는 제품이 위에 기술된 바와 같이 라미네이트의 천공에 의해서 라미네이트를 통해 공동 밖으로 밀려 나올 수 있게할 수 있다. 공압출 코팅된 라미네이트는 일반적으로 탄성이 있으며 높은 기계적 특성을 가지기 때문에, 공압출 코팅된 용접 층에 의해서 이를 달성할 수 있다는 점은 놀라운 일이다. 또한, 블리스터 패키지 상부 웹으로서 사용하기 위한 본 발명에 따른 라미네이트의 충분한 장벽 특성이 제공된다.
공압출 코팅의 단계로 인해, 시트 라미네이트는 용접 래커가 제공되는 베이스 시트 층을 갖는 상응하는 시트 라미네이트보다 더 강할 것이며, 이에 따라 베이스 시트 층과 용접 층의 두께가 감소될 수 있다. 놀랍게도, 얇은 층이 본 발명에 따른 시트 라미네이트에 적용될 수 있으며, 이는 중량 및 재료의 상당한 절약을 가져올 수 있는 것으로 밝혀졌다. 또한, 본 발명에 따른 방법으로, 적합한 장벽 특성을 갖는 시트 라미네이트가 놀랍게도 저렴한 비용으로 제조될 수 있다.
베이스 시트 층은, 일반적으로, 대안적으로 기판 층으로 표시될 수 있다.
폴리에스테르 용접 층이 적용되는 경우, 적용되는 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 잠재적으로 비정질인 PET(APET)(APET에 밀봉 가능함), 폴리염화비닐(PVC) 또는 폴리염화비닐리덴(PVDC)일 수 있다. 폴리프로필렌(PP) 또는 PP/폴리에틸렌(PP/PE) 혼합물 용접 층이 적용되는 경우, 라미네이트는 PP에 밀봉 가능하다.
용접 층은 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌(PP)으로 이루어지거나, 이를 기반으로 하거나, 이를 포함하거나, 또는 이로 필수적으로 이루어질 수 있고, 후자의 경우 잠재적으로 PP와 PE의 공중합체일 수 있다. 모든 경우에, 용접 층은 공중합체로 이루어지거나, 이를 기반으로 하거나, 이를 포함하거나, 또는 이로 필수적으로 이루어질 수 있다. 폴리에스테르 용접 층은 폴리에스테르, PET, APET 및/또는 PVDC의, 또는 이를 기반으로 하거나, 이를 포함하거나, 또는 이로 필수적으로 이루어지는 하부 웹 용접 표면에 밀봉될 수 있다. PP 또는 PP/PE 혼합물 용접 층은 PP의, 또는 PP를 기반으로 하거나, PP를 포함하거나, 또는 PP로 필수적으로 이루어지는 하부 웹 용접 표면에 밀봉될 수 있다.
본 발명에 적용되는 바와 같은 압출 코팅은 캐리어 호일(carrier foil) 또는 베이스 시트 층이 각각 두 개의 롤러인 냉각 롤러(cooling roller)와 카운터 롤러(counter roller) 사이에서 이동되는 공지의 공정이다. 추가의 층, 특히 열가소성 중합체 용융물(melt)이 연속 공정에서 호일과 냉각 롤러 사이에 적용된다. 냉각 롤러와 접촉할 때 용융물은 고형화되며, 캐리어 호일과 접촉할 때 열가소성 용융물은 캐리어 호일에 점착된다. 결과적으로, 열가소성 재료의 얇은 층으로 코팅된 캐리어 호일이 생성된다. 공압출은 압출물(extrudate)이 칠링(chilling) 또는 ??칭(quenching) 전에 합쳐져서 층상 구조(laminar structure)로 용접되도록, 압출기(extruder)의 단일 다이를 통해 둘 이상의 재료를 압출하는 공정이다. 공압출은 필름 블로잉(film blowing), 프리 필름 압출(free film extrusion), 압출 라미네이션(extrusion lamination)("공압출 라미네이션") 및 압출 코팅("공압출 코팅") 공정에 사용될 수 있다.
본 발명에 적용되는 바와 같은 압출 라미네이션은 압출 라미네이션 층 용융물 서로 부착될 두 장의 시트가 압연되는 두 개의 롤러 사이에 적용되는 공지의 공정이다. 압출 코팅에서와 같이, 추가의 층, 특히 열가소성 중합체 용융물이 연속 공정에서 두 장의 시트 사이에 적용된다. 유사하게는, 용융물은 고형화되며, 두 장의 호일 또는 시트는 서로 점착된다. 점착성(adherence)을 개선하기 위해, 용융물이 적용되기 전에 프라이머(primer)가 한쪽 또는 양쪽 시트에 적용될 수 있다.
공압출 코팅에서, 둘 이상의 공압출된 용융물은 하나의 공통 다이로부터 함께 압출되고, 공압출된 추가의 층이 베이스 시트 층에 점착되도록, 여전히 냉각되지 않은 채로 베이스 시트 층 또는 캐리어 호일 위에 코팅된다. 점착성을 개선하기 위해, 공압출된 용융물이 적용되기 전에 프라이머가 베이스 시트 층에 적용될 수 있다.
베이스 시트 층과 공압출된 코팅 층을 포함하는 시트 라미네이트로부터, 적어도 하나의 타이 층과 용접 층이 그 경우에 두 개의 층 사이에 별도의 점착 층이 제공되지 않으면서 베이스 시트 층에 점착할 것이기 때문에, 코팅된 층은 베이스 시트 층 위에 공압출 코팅된 것으로 결정될 수 있다. 따라서, "공압출 코팅된"은 대안적으로 또는 추가적으로 추가 시트 층과 베이스 시트 층 사이에 존재하는, 경화제 또는 경화 작용제/성분을 포함하는 별도의 점착 층(adhesive layer) 또는 접착제 층(glue layer)이 없는 것으로서 정의될 수 있다. 경화제 또는 경화 작용제/성분을 포함하는 점착 층 또는 접착제 층은 예를 들어, Henkel AG, Coim Spa 또는 Dow Chemical로부터 입수 가능한 폴리우레탄(PU)계 점착제(adhesive)/접착제(glue)와 같은 2-성분 점착제 또는 2-성분 접착제를 포함하거나 또는 이들로 필수적으로 이루어지는 층으로서 정의될 수 있다.
유사하게는, 압출 라미네이션 층에 의해 서로 점착되는 두 장의 시트는 그 경우에 압출 라미네이션 층과 시트 사이에 별도의 점착 층이 제공되지 않으면서 시트에 점착할 것이기 때문에, 압출 라미네이트된 것으로 시트 라미네이트로부터 결정될 수 있다. 따라서, "압출 라미네이트된"은 대안적으로 또는 추가적으로 시트 사이에 존재하는, 경화제 또는 경화 작용제/성분을 포함하는 별도의 점착 층 또는 접착제 층이 없는 것으로서 정의될 수 있다.
본 발명에서, 베이스 시트 층과 타이 층 사이에 추가 층이 포함되지 않을 수 있다. 추가적으로 또는 보충적으로, 타이 층(또는, 둘 이상의 타이 층이 존재하는 경우에는 타이 층들)과 용접 층 사이에 추가 층이 포함되지 않을 수 있다. 여러 개의 타이 층이 적용되는 경우, 타이 층 사이에 추가 층이 포함되지 않을 수 있다.
또한, 프라이머는 타이 층에 면하는 베이스 시트 층의 표면 위에 존재하거나, 또는 베이스 시트 층 위에 타이 층을 적용하기 전에 베이스 시트 층에 적용되었을 수 있다. 따라서, 압출 프라이머는, 특히 코팅 단계 전에, 베이스 시트 층과 타이 층 사이에 베이스 시트 층에 적용될 수 있다. 프라이머는 공압출 코팅 단계 직전에, 즉 0 내지 20초, 1 내지 10초 또는 2 내지 7초 전에, 베이스 시트 층에 적용될 수 있다. 일부 구현예에서, 프라이머는 존재하지 않는다. 층의 적절한 조성을 선택함으로써, 시트 라미네이트는 프라이머 층과 같은 추가 층을 필요로하지 않으면서 층 사이에 충분한 점착(adhesion)으로 제조될 수 있다. 제조하는 동안, 프라이머 층은 상기 제1 주 표면 위에 직접 적용될 수 있고, 코팅된 층은 그 뒤에 프라이머 위에 직접 코팅된다. 프라이머는 물에서 불용성이도록 용매계(solvent-based)이거나, 또는 수성(water-based)일 수 있다.
타이 층 및/또는 용접 층의 출발 재료 중 하나 또는 이의 전부는 알갱이(granulate) 또는 과립(granule)의 형태이거나 또는 이를 포함할 수 있다.
종이 층(paper layer)은 타이 층에 면하는 이의 표면의 반대편에 위치한 베이스 시트 층의 표면 위에 포함될 수 있다. 종이 층은 15-40, 15-30 또는 20-25 g/m2의 분포를 가질 수 있다. 프린트 및/또는 잉크는 베이스 시트 층으로부터 반대로 향하는(facing away) 종이 층의 주 표면 위에 제공될 수 있다.
모든 층은 시트 라미네이트의 실질적으로 전체 평면 범위에 걸쳐 실질적으로 균일한 두께 또는 평면 중량을 갖도록 분포될 수 있다.
시트 라미네이트의 베이스 시트 층은 타이 층에 면하는 제1 주 표면 및 반대편의 제2 주 표면을 가지며, 여기에서 제2 주 표면은 환경 또는 종이 층에 면하기 위한 외부 주 표면일 수 있다. 베이스 시트 층은 베이스 시트 층의 부분을 형성하는 장벽 코팅 및/또는 보호 층과 같은 추가 층을 포함할 수 있다는 것에 유의한다. 이들 층은 베이스 시트 층의 두 개의 주 표면 중 어느 하나에 제공될 수 있다. 베이스 시트 층은 시트 라미네이트의 타이 층과 용접 층이 공압출 코팅되기 전에 제1의 별도의 공정(예컨대, 압출 공정)으로 제조될 수 있다.
베이스 시트 층은 알루미늄을 포함하거나, 알루미늄으로 이루어지거나, 또는 알루미늄으로 필수적으로 이루어질 수 있다.
이 명세서에서는, 일반적으로, "두께"(㎛ 단위로 측정됨) 및 "분포"(g/m2 단위로 측정됨)와 같은 용어가 사용되는 경우, 달리 표시되지 않는 한, 해당 층은 언급된 값에 따라 층 또는 시트 라미네이트의 평면 범위에 걸쳐 실질적으로 또는 본질적으로 균일한 두께를 갖는 것으로 이해되어야 한다.
용접 층 및/또는 타이 층의 두께 또는 분포(또는, 여러 개의 타이 층의 경우, 타이 층의 누적된 분포 또는 두께)는 10 ㎛ 또는 g/m2 이하일 수 있고, 바람직하게는 9, 8, 7, 6, 5 또는 4 ㎛ 또는 g/m2 이하일 수 있다. 적어도 하나의 타이 층 및/또는 용접 층의 두께 또는 분포는 바람직하게는 0.5, 1, 2.5 또는 3 ㎛ 또는 g/m2 이상이다. 이 두께 또는 분포는 바람직하게는 0.5-10, 1-8, 1-7, 1-6, 1-5 또는 2-4 ㎛ 또는 g/m2이다.
베이스 시트 층 상부 주 표면 위에는 추가 층이 제공될 필요가 없다. 용접 층 아래, 즉 용접 층의 하부 표면 위에는 추가 층이 제공될 필요가 없다. 일부 구현예에서, 베이스 시트 층, 적어도 하나의 타이 층 및 용접 층 외에 추가 층이 시트 라미네이트에 포함되지 않고, 일부 구현예에서 적어도 하나의 타이 층은 적어도 하나의 타이 층, 예컨대 하나 또는 두 개의 타이 층만을 포함하고/포함하거나 용접 층은 단일 층만을 포함한다. 일부 구현예에서, 타이 층 또는 각각의 타이 층 및/또는 용접 층은 각각 단지 하나의 단일 층이며, 즉 이들은 하위 층(sublayer)을 포함하지 않는다. 다른 층이 존재할 수 있으며, 이러한 층은 잠재적으로 타이 층 및 용접 층과 함께 공압출 코팅된다. 일부 구현예에서, 개선된 점착을 제공하기 위한 재료만이 시트 라미네이트의 베이스 시트 층과 용접 층 사이에 제공된다.
타이 층은 적어도 50 중량%의 폴리올레핀, 바람직하게는 적어도 60, 70, 80, 90 또는 95 중량% 또는 실질적으로 100 중량%의 폴리올레핀을 포함할 수 있다. 폴리올레핀은 단량체로서 단순한 올레핀(일반식 CnH2n을 갖는 알켄으로도 불림)으로부터 생산된 중합체의 종류로서 정의될 수 있다. 예를 들어, 폴리에틸렌(PE)은 올레핀 에틸렌을 중합하여 생산된 폴리올레핀이다. 폴리프로필렌(PP)은 올레핀 프로필렌으로 만들어진 다른 일반적인 폴리올레핀이다. 폴리올레핀은 열가소성 폴리올레핀 및/또는 폴리-α-올레핀이거나, 이를 포함하거나, 또는 실질적으로 이로 이루어질 수 있다. 폴리올레핀의 결정화도(degree of crystallinity)는 60%, 70%, 80% 또는 90%를 초과할 수 있다. 폴리올레핀은 PE이거나, PE를 포함하거나, 또는 실질적으로 PE로 이루어질 수 있거나, 또는 대안적으로 또는 추가적으로, PP이거나, PP를 포함하거나, 또는 PP로 이루어질 수 있다. 예를 들어, PE 및/또는 PP를 포함하는 폴리올레핀은 폴리올레핀의 동종 중합체(homo-polymer) 또는 공중합체의 형태일 수 있다.
적어도 하나의 타이 층은 산 성분을 포함할 수 있고, PE 함유 아크릴레이트, 아크릴레이트산, 메틸 아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트산, 아크릴산, 에틸렌 아크릴산(EAA), 잠재적으로 EAA 공중합체, 에틸렌 메타크릴산(EMAA), 말레산 무수물(MAH), 잠재적으로 MAH 함유 공중합체 또는 삼량체, 및/또는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 잠재적으로 EVA 공중합체의 잠재적으로 공중합체 또는 삼량체일 수 있고/있거나, PE 함유 아크릴레이트, 아크릴레이트산, 메틸 아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트산, 아크릴산, 에틸렌 아크릴산(EAA), 잠재적으로 EAA 공중합체, 에틸렌 메타크릴산(EMAA), 말레산 무수물(MAH), 잠재적으로 MAH 함유 공중합체 또는 삼량체, 및/또는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 잠재적으로 EVA 공중합체이거나, 이들을 포함하거나, 이들로 이루어지거나, 이들로 필수적으로 이루어지거나, 또는 이들을 기반으로 할 수 있다. 이들 성분 중 하나 이상의 잠재적인 함량은 5, 10, 15, 또는 20 중량% 이상일 수 있다. 타이 층은, 추가적으로 또는 대안적으로, PE 함유 무수물 또는 말레산 무수물이거나, 이를 포함하거나, 또는 이로 이루어질 수 있다. 무수물 또는 말레산 무수물 함량은 0.1, 0.2 또는 0.3 중량% 이상일 수 있다. 적어도 하나의 타이 층은 에틸렌, 아크릴산 에스테르 및/또는 말레산 무수물의 삼량체이거나, 이를 포함하거나, 또는 이로 이루어질 수 있다. 타이 층 재료의 용융 지수(melt index, MI)(190°/2.16 kg)는, 대안적으로 또는 추가적으로, 표준 ISO 1133/ASTM 1238에 따라 측정된 5 내지 10 g/10분일 수 있다. 타이 층은 2015년 1월 Arkema에 의해 시판된 바와 같은 Lotader 4503(고압 오토클레이브 공정에 의해 중합된, 에틸렌, 아크릴산 에스테르 및 말레산 무수물의 무작위 삼량체) 및/또는 2015년 1월 ExxonMobil에 의해 시판된 바와 같은 Escor 5110(에틸렌 아크릴산 공중합체 수지)이거나, 이들을 포함하거나, 또는 이들로 이루어질 수 있다. 타이 층은 모두 잠재적으로 PE를 함유하는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 및/또는 에틸렌 아크릴산(EAA) 및/또는 에틸렌 메타크릴산(EMAA) 및/또는 이러한 재료를 기반으로 하는 공중합체 또는 공중합체 수지이거나, 이를 포함하거나, 또는 이로 이루어질 수 있다. 타이 층은 상기 예의 혼합물일 수 있다.
두 개의 타이 층이 존재하고 폴리에스테르 용접 층의 경우, 용접 층에 인접한 타이 층은 2015년 1월 Arkema에 의해 시판된 Lotader 4503과 같은 에틸렌과 메타크릴산의 공중합체를 포함하거나 또는 이로 필수적으로 이루어질 수 있다. 베이스 시트 층에 인접한 타이 층은 2015년 1월 ExxonMobil에 의해 시판된 Escor 5110과 같은 EAA 공중합체 수지를 포함하거나 또는 이로 필수적으로 이루어질 수 있다.
두 개의 타이 층이 존재하고 PP 용접 층의 경우, 베이스 시트 층에 인접한 타이 층은 2014년 9월 24일자로 DuPont에 의해 시판된 Nucrel 0609HSA와 같은, 잠재적으로 5-10 중량%의 메타크릴산 공단량체 함량을 갖는 에틸렌과 메타크릴산의 공중합체를 포함하거나 또는 이로 필수적으로 이루어질 수 있다. 용접 층에 인접한 타이 층은 바로 위 폴리에스테르 구현예의 설명에서와 같은 재료로 이루어질 수 있다.
용접 층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), PP, 또는 PP와 PE의 혼합물 또는 공중합체, 잠재적으로 이러한 재료의 압출 가능한 버전(version)이거나, 이를 포함하거나, 이로 이루어지거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 또는 이를 기반으로 할 수 있다. 용접 층은 이들 재료 중 하나를 적어도 50 중량%, 바람직하게는 적어도 60, 70, 80, 90 또는 95 중량% 또는 실질적으로 100 중량% 포함할 수 있다. PE는 HDPE 또는 LDPE 또는 이들의 혼합물일 수 있다. PET는 SK Chemicals에 의해 시판된 바와 같은 PET 등급의 압출 가능한 폴리에스테르인 Skygreen PN100일 수 있다. PP는 890-950, 890-930 또는 900-920 kg/m2의 밀도를 가질 수 있고/있거나 23-27 g/m2의 MI를 가질 수 있다. 적합한 PP는 2015년 7월 7일자로 Borealis에 의해 시판된 바와 같은 WG341C(Ed 1)이다.
세 개 이상의 타이 층이 본 발명에 따른 시트 라미네이트에 포함될 수 있다.
상이한 층의 조성, 두께 등에 관한 상기 옵션 중 임의의 옵션 및 모든 옵션은 조합될 수 있다. 아래 기술된 본 발명의 구현예에 대해서도 마찬가지이다.
일반적으로, 이 명세서에서, "타이 층 재료(tie layer material)" 및 "용접 층 재료(welding layer material)"와 같은 용어가 사용되는 경우, 이러한 용어는 시트 라미네이트를 제조하기 위한 방법으로부터 생기는 시트 라미네이트에서의 각각의 층을 최종적으로 또는 궁극적으로 형성할 재료를 나타내는 것으로 의도된다. 따라서, 예를 들어, 용접 층 재료는 압출기 내로 공급되고, 압출기를 통해 유동하며, 최종적으로 그 결과 생긴 시트 라미네이트의 용접 층으로서 적용되는 초기 재료이다. 이러한 층 재료는 압출기 내부의 상이한 연속 구역(sequential zone)에서, 공급되기 전에, 공급하는 동안, 및 베이스 시트 층 상의 타이 층과 함께 다이로부터 코팅될 때의 온도를 갖는다. 이러한 온도는 공압출 코팅 단계의 순서 동안 변할 수 있고, 상이한 재료의 온도는 다르게 변할 수 있으며, 압출 코팅 단계 동안 연속적인 단계 및/또는 압출기 구역에서 서로 상이할 수 있다. 이러한 재료의 온도는, 특히 상한의 범위가 정의되는 경우, 재료의 임의의 부분 또는 모든 부분 또는 실질적으로 임의의 또는 모든 부분의 최대 온도이거나, 또는 특히 하한 범위가 정의되는 경우, 재료의 임의의 또는 모든 부분 또는 실질적으로 임의의 또는 모든 부분의 최저 온도일 수 있다. 층 재료의 국부 온도 변화가 발생할 수 있다. 단일 온도가 정의되는 경우에, 이러한 온도는 재료의 모든 부분의 평균(mean) 또는 평균(average) 온도일 수 있다.
본 발명에 따르면, 타이 층을 생기게 하는 타이 층 재료는 압출기의 공급 블록(feed block) 내로 개별적으로 공급될 수 있다. 둘 이상의 타이 층이 적용되는 경우, 각 타이 층의 타이 층 재료는 서로 및/또는 용접 층 재료로부터 개별적으로 공급될 수 있다.
용접 층 재료의 온도는 바람직하게는 공압출 코팅이 압출되는 압출기의 공급 구역에서 타이 층 재료의 온도보다 높은 것이 바람직하다.
폴리에스테르 용접 층의 경우, 바람직하게는 이 온도는 타이 층 재료의 온도보다 80, 75, 70 또는 65℃ 이하이고/이거나, 바람직하게는 타이 층 재료의 온도보다 40, 45, 50 또는 55℃ 이상의 온도이다. 두 개의 타이 층이 사용되는 경우, 베이스 시트 층에 인접한 타이 층에 대한 이 온도는 용접 층에 인접한 타이 층의 재료의 온도보다 20, 15 또는 10℃ 이하이고/이거나, 바람직하게는 용접 층에 인접한 타이 층 재료의 온도보다 2, 5 또는 8℃ 이상의 온도이다.
유사하게는, PP 용접 층의 경우, 바람직하게는 이 온도는 타이 층 재료의 온도보다 90, 80, 75 또는 70℃ 이하이고/이거나, 바람직하게는 타이 층 재료의 온도보다 45, 50, 55 또는 60℃ 이상의 온도이다. 두 개의 타이 층이 사용되는 경우, 베이스 시트 층에 인접한 타이 층에 대한 이 온도는 용접 층에 인접한 타이 층의 재료의 온도보다 30, 25 또는 20℃ 이하이고/이거나, 바람직하게는 용접 층에 인접한 타이 층 재료의 온도보다 5, 10 또는 12℃ 이상의 온도이다.
다른 또는 추가 구현예에서, 공압출 코팅 단계는 공급 구역을 포함하는 압출기에서 수행된다. 폴리에스테르 용접 층의 경우, 이 공급 구역에서, 용접 층에 인접한 타이 층의 타이 층 재료의 온도는 100 내지 120, 바람직하게는 105 내지 115℃이고/이거나, 용접 층 재료의 온도는 170 내지 190℃, 바람직하게는 175 내지 185℃이다. PP 용접 층의 경우, 이 공급 구역에서, 용접 층에 인접한 타이 층의 타이 층 재료의 온도는 125 내지 145, 바람직하게는 130 내지 140℃이고/이거나, 용접 층 재료의 온도는 190 내지 210℃, 바람직하게는 195 내지 205℃이다.
다른 또는 추가 구현예에서, 공압출 코팅 단계는 전이 구역(transition zone)을 포함하는 압출기에서 수행된다. 폴리에스테르 용접 층의 경우, 전이 구역에서, 용접 층에 인접한 타이 층의 타이 층 재료의 온도는 160 내지 190, 바람직하게는 160 내지 185 또는 160 내지 180 또는 165 내지 175℃이고/이거나, 용접 층 재료의 온도는 260 내지 290℃, 바람직하게는 270 내지 280℃이다. PP 용접 층의 경우, 전이 구역에서, 용접 층에 인접한 타이 층의 타이 층 재료의 온도는 185 내지 205, 바람직하게는 190 내지 200℃이고/이거나, 용접 층 재료의 온도는 255 내지 275℃, 바람직하게는 260 내지 270℃이다.
다른 또는 추가 구현예에서, 공압출 코팅 단계는 계량(metering)/혼합 구역을 포함하는 압출기에서 수행된다. 폴리에스테르 용접 층의 경우, 계량/혼합 구역에서, 용접 층에 인접한 타이 층의 타이 층 재료의 온도는 270 내지 300, 바람직하게는 275 내지 295 또는 280 내지 290℃이고/이거나, 용접 층 재료의 온도는 260 내지 290℃, 바람직하게는 265 내지 285 또는 270 내지 280℃이다. PP 용접 층의 경우, 계량/혼합 구역에서, 용접 층에 인접한 타이 층의 타이 층 재료의 온도는 250 내지 315℃, 바람직하게는 255 내지 310℃이고/이거나, 용접 층 재료의 온도는 295 내지 325℃, 바람직하게는 300 내지 320℃이다.
다른 또는 추가 구현예에서, 공압출 코팅 단계는 공급 블록 구역을 갖는 공급 블록을 포함하는 압출기에서 수행된다. 폴리에스테르 용접 층의 경우, 공급 블록 구역에서, 모든 층 재료의 온도는 260 내지 290℃, 바람직하게는 265 내지 285 또는 270 내지 280℃이다. PP 용접 층의 경우, 공급 블록 구역에서, 모든 층 재료의 온도는 300 내지 320℃, 바람직하게는 305 내지 315℃이다.
언급된 온도에서 공압출 코팅되기에 적합한 타이 층 재료는 그/각각의 타이 층에 대한 온도에 맞도록 선택되어야 한다.
제2 타이 층이 존재하는 경우, 제2 타이 층은 베이스 시트 층에 인접하고, 대안적으로 또는 추가적으로 폴리에스테르 용접 층의 경우에 다음이 적용될 수 있다:
공급 구역에서, 제2 타이 층의 타이 층 재료의 온도는 110 내지 130℃이고/이거나;
전이 구역에서, 제2 타이 층의 타이 층 재료의 온도는 240 내지 260℃이고/이거나;
계량/혼합 구역에서, 제2 타이 층의 타이 층 재료의 온도는 255 내지 285℃이다.
제2 타이 층이 존재하는 경우, 제2 타이 층은 베이스 시트 층에 인접하고, 대안적으로 또는 추가적으로 PP 용접 층의 경우에 다음이 적용될 수 있다:
공급 구역에서, 제2 타이 층의 타이 층 재료의 온도는 130 내지 150℃이고/이거나;
전이 구역에서, 제2 타이 층의 타이 층 재료의 온도는 190 내지 210℃이고/이거나;
계량/혼합 구역에서, 제2 타이 층의 타이 층 재료의 온도는 155 내지 310℃이다.
타이 층 재료와 용접 층 재료 각각은 압출기에서 용융되어 각각의 재료의 용융물이 된다. 재료의 온도는 재료가 공급될 때 또는 용융될 때, 용융물인 재료의 온도로서 본원에 일반적으로 정의된다. 그러나, 이는 대안적으로 용융물이 유동하는 구역을 둘러싸는 장치의 내부 표면에서 측정될 수 있거나, 또는 압출기 장치의 온도 구역에 대해 설정된 설정 온도(set temperature)일 수 있다.
타이 층 재료와 용접 층 재료 각각은 본 발명에 따른 방법을 사용하여 일반적으로 각각의 개별 공급기(feeder)를 통해 공급 블록 안으로 공급될 수 있고, 이는 재료를 공급기를 통해 공급 블록 안으로 수송하기 위한 웜(worm) 또는 다른 수단을 포함할 수 있다. 압출기 또는 공압출기, 즉 열가소성 중합체 재료를 포함하는 시트 라미네이트를 압출하기 위한 장치에서 공통적인 바와 같이, 각각의 공급기는 초기 공급 구역, 이어서 전이 구역, 이어서 계량/혼합 구역, 이어서 어댑터와 용융 파이프 구역(melt pipe zone)을 포함할 수 있으며, 이는 공급 블록으로 이어진다. 각각의 구역은 하나 이상의 하위 구역(subzone)을 포함할 수 있고, 이는 또한 본원에서 "구역(zone)"으로 지칭될 수 있다. 공급 구역에서, 공급기 안으로 공급되는 출발 재료는 연화되고(softened) 거의 녹는점까지 가열된다. 전이 구역에서, 재료는 재료의 용융물을 형성하도록 용융되고, 압력이 형성된다. 계량/혼합 구역에서는 균일한 용융물이 생성된다. 어댑터/용융 파이프 구역에서는 재료가 공급 블록으로 이동한다. 공급 블록 상부 구역과 공급 블록 하부 구역에서, 공압출될 추가의 층에 구조가 형성된다. 그 다음에, 압출기의 하나의 단일 공통 다이로부터 두 개의 용융물이 공압출된다. 공급기, 공급 블록, 어댑터/용융 파이프 및/또는 다이는 하나 이상의 조절기(regulator)에 의해 조절될 수 있는 하나 이상의 가열기(heater) 또는 가열 요소(및 잠재적으로 냉각기(cooler))를 포함할 수 있다. 가열기는 압출기 내의 재료를 각각의 구역에서 주어진 온도로 가열하도록 설정될 수 있다. 가열기 중 하나 이상은 예를 들어, 외부 관(outer tube)으로서, 구역을 둘러싸거나 또는 감싸는 맨틀(mantle) 또는 케이싱(casing)의 형태일 수 있다. 압출기 내, 그리고 특히 공급기 내의 마찰로 인해 열 에너지가 또한 생성될 수 있다. 이와 관련하여 구역 내 온도를 언급할 때, 설정 온도, 구역에서의 재료 또는 용융물의 평균 온도, 구역에서의 재료 또는 용융물의 최대 온도, 구역에서의 재료 또는 용융물의 최저 온도, 구역의 재료 또는 용융물 내의 한 지점에서 또는 구역의 재료 또는 용융물에서 측정된 온도, 가열 요소의 온도, 및 각각의 구역에서 압출기의 내부 표면 위에서 또는 내부 표면에서 측정된 온도 중 하나 이상이 언급된다. 일반적으로, 이들 온도는, 국부적으로 온도가 몇 ℃ 달라질 수 있지만, 서로 비슷할 것이다. 공급 블록은 언급된 바와 같이 상부 및 하부 구역을 포함할 수 있고, 상부 구역은 어댑터와 용융 파이프 다음에 위치하고, 하부 구역은 공압출된 용융물이 압출되는 다이 안으로 이어진다. 다이는 횡 방향으로 세 개의 내부 구역을 포함할 수 있고, 각각은 전형적으로 상기 횡 방향으로 두 개 또는 세 개의 하위 구역을 갖는다. 다이 내에서 용융물 또는 압출물은 칠링 또는 ??칭 전에 베이스 시트 층 위에 적용되는 공압출 코팅된 층을 형성하도록 합쳐져서 층류 구조로 용접된다. 칠링 또는 켄칭은 공압출 코팅 공정의 이후에 수행되는 코팅 단계에서 코팅된 층 또는 시트 라미네이트를 냉각 롤러 위에 적용함으로써 수행된다. 코팅 단계에서, 공압출된 층이 베이스 시트 층에 점착되도록, 둘 이상의 공압출된 용융물이 베이스 시트 층 위로 압출된다. 코팅된 층과 베이스 시트 층은 냉각 롤러와 반대쪽의 압력 롤러 사이의 닙(nip)을 통해 안내되고, 두 롤러 사이에 압력이 가해질 수 있다. 용접 층은 바람직하게는 냉각 롤러에 면하고, 베이스 시트 층은 바람직하게는 가압 롤러에 면한다. 언급된 바와 같이, 프라이머 등은 공압출된 용융물이 그 위에 적용되기 전에 베이스 시트 층에 적용될 수 있다. 코팅된 층이 위에 공압출 코팅되기 직전에, 즉 60, 30, 15, 5, 4, 3, 2 또는 1초 전에, 베이스 시트 층이 압출되고/되거나 잠재적인 프라이머가 적용될 수 있다.
압출기가 공급 구역, 전이 구역 및 계량/혼합 구역을 갖는 공급기를 포함하는 경우, 공압출될 두 가지(또는 그 이상) 재료의 온도는 이러한 일련의 구역 동안에 증가될 수 있다.
타이 층 재료는 공급 구역과 전이 구역 양쪽 모두를 통해 가열되어 계량/혼합 구역에서 또는 그 내에서 최대 온도를 나타낼 수 있다. 그러면, 타이 층 재료의 온도는 공급 블록, 잠재적으로 공급 블록 상부 구역 안으로 들어갈 때 또는 그 내에서, 예를 들어 5 내지 15℃ 또는 8 내지 12℃를 갖는 폴리에스테르 용접 층의 경우, 및 2 내지 10℃ 또는 3 내지 7℃를 갖는 PP 용접 층의 경우에, 약간 낮아질 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 측면에서, 타이 층 재료와 용접 층 재료의 온도는 바람직하게는 압출기의 공급 구역에서 서로 다르다.
공압출될 두 가지(또는 그 이상) 재료는 각각의 공급기의 각각의 웜, 스크류 또는 엔들리스 스크류(endless screw)를 사용하여 공급기를 통해 운반될 수 있다. 각각의 재료는 각각의 공급기 및/또는 공통의 공급 블록 및/또는 공통의 다이에 개별적으로 공급될 수 있다.
두 개의 타이 층이 적용되고, 용접 층이 폴리에스테르인 경우, 압출기에서 각각의 재료를 운반하는 동안, 즉 공압출 코팅 단계의 진행 동안, 각각의 재료는 상기 언급된 압출기의 상이한 구역에서 ℃ 단위의 다음 온도를 가질 수 있다. 각각의 구역에서의 온도 간격은 하나 이상의 다른 구역에서의 온도 간격과 조합될 수 있지만, 온도 간격의 바람직한 조합은 여기에 제공된다:
Figure pct00001
Figure pct00002
타이 층(1)은 베이스 시트 층에 인접한 타이 층인 반면, 타이 층(2)은 용접 층에 인접한 타이 층이다.
타이 층(1)이 존재하지 않는, 즉 존재하는 유일한 타이 층이 타이 층(2)인 구현예에서, 바람직한 온도는 타이 층(2)과 용접 층에 대한 위의 온도와 동일하다.
℃ 단위의 바람직한 특정 근사 온도는 다음과 같다:
Figure pct00003
Figure pct00004
유사하게는, 두 개의 타이 층이 적용되고, 용접 층이 PP인 경우, 압출기에서 각각의 재료를 운반하는 동안, 상기 각각의 재료는 상기 언급된 압출기의 상이한 구역에서 ℃ 단위의 다음 온도를 가질 수 있다. 각 구역에서의 온도 간격은 하나 이상의 다른 구역에서의 온도 간격과 조합될 수 있지만, 온도 간격의 바람직한 조합은 여기에 제공된다:
Figure pct00005
Figure pct00006
타이 층(1)이 존재하지 않는, 즉 존재하는 유일한 타이 층이 타이 층(2)인 구현예에서, 바람직한 온도는 타이 층(2)과 용접 층에 대한 위의 온도와 동일하다.
℃ 단위의 바람직한 특정 근사 온도는 다음과 같다:
Figure pct00007
Figure pct00008
본 발명에 따른 시트 라미네이트의 일 구현예에서, 용접 층의 두께는 6 ㎛ 미만이다.
본 발명의 이점의 위의 설명을 계속하면, 상부 웹이 적절하게 천공될 수 있도록 블리스터 패키지 하부 웹에 대한 충분한 점착성을 여전히 달성하면서도, 놀랍게도 얇은 용접 층이 적용될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 따라서, 본 구현예에 따른 얇은 용접 층은 상부 웹의 내천공성을 낮추지만, 여전히 하부 웹에 적합한 점착성을 허용한다. 놀랍게도, 이에 따라, 이들 두 개의 파라미터 사이에 균형이 이루어질 수 있어서, 블리스터 패키지의 공동 내의 제품이 상부 웹의 파열을 통해 패키지로부터 추출될 수 있도록 허용한다. 놀랍게도, 시험에 따르면, 이러한 라미네이트는 상부 웹을 통해 제품을 밀어낼 수 있도록 내천공성이 충분히 낮고, 상부 웹과 하부 웹 사이에 점착 강도가 충분히 높은 것으로 나타났다.
용접 층 두께는 유리하게는 5.5, 5, 4.5, 4 또는 3.5 ㎛ 미만 및/또는 1, 1.5, 2 또는 2.5 ㎛ 초과일 수 있다. 적합한 두께 간격은 1-6, 1.5-5.5, 2-5, 2-4.5, 2-4, 2.5-3.5, 가장 바람직하게는 약 3 ㎛인 것으로 밝혀졌다. g/m2 단위로 측정된 용접 층의 분포에 대해서 유사한 수치가 바람직하다.
일 구현예에서, 적어도 하나의 타이 층과 용접 층의 누적된 분포는 16 g/m2 이하이다. 바람직하게는, 이 분포는 15, 14, 13, 12, 11, 10, 8, 7, 6 또는 5 g/m2 이하이다. 이 분포는 바람직하게는 3, 4, 5, 6, 7 or 8 g/m2 이상이다. 바람직한 간격은 3-15, 4-15, 4-12, 4-10, 4-9, 4-8, 4-7, 4-6, 4-15, 5-12, 5-10, 5-9, 5-8, 5-7 및 5-6 g/m2를 포함한다.
일 구현예에서, 시트 라미네이트는:
종이 층; 및
베이스 시트 층과 종이 층 사이에 제공되는 적어도 하나의 압출 라미네이션 층을 추가로 포함하고;
여기에서, 적어도 하나의 압출 라미네이션 층은 적어도 하나의 타이 층이 제공되는 베이스 시트 층의 주 표면으로부터 반대편에 위치한 베이스 시트 층의 주 표면 위에 제공되고;
이에 의해, 종이 층과 베이스 시트 층은 적어도 하나의 압출 라미네이션 층에 의해 서로 압출 라미네이트된다.
이 구현예는 압출 코팅된 층과 종이 층을 베이스 시트 층에 동시에, 즉 한 번의 단일 수행으로 부착하는 것을 제조 가능하게 할 수 있다. 따라서, 압출 코팅과 압출 라미네이션은 탠덤 압출기(tandem extruder)에서 동시에 또는 실질적으로 동시에 수행될 수 있다. 이에 의해, 하나의 압출 공정을 먼저 수행하고 그 뒤에 다른 압출기에서 다른 압출 공정을 수행할 필요가 없고, 이것이 제조를 단순화시킨다.
놀랍게도, 제품을 밀어낼 수 있도록 하기 위해 본 발명에 따른 라미네이트의 내천공성과 블리스터 패키지의 하부 웹에 대한 용접 층의 점착성 사이의 균형은 본 구현예에 따른 종이 층의 부착으로 달성될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 이는 특히 용접 층의 두께에 관한 후자 구현예와 조합하여 달성될 수 있다.
압출 라미네이션 층은 PE이거나, PE를 기반으로 하거나, PE를 포함하거나, 또는 PE로 필수적으로 이루어질 수 있다.
적어도 하나의 압출 라미네이션 층의 누적된 분포는 유리하게는 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6 또는 5 g/m2 이하이다. 이 분포는 유리하게는 5, 6, 7, 8, 9 또는 10 g/m2를 초과할 수 있다. 이 분포의 유리한 간격은 2-15, 3-15, 4-15, 5-15, 6-14, 7-13, 8-13, 8-12 또는 9-11 g/m2를 포함한다.
본 구현예에 대한 대안에서, 종이 층과 베이스 시트 층은 압출 라미네이션 층 대신에, 잠재적으로 2-성분, 즉 점착제와 경화제를 포함하는 용매계일 수 있는 점착제에 의해 서로 점착되거나 또는 점착 라미네이트된다. 따라서, 본 발명에 따른 시트 라미네이트는:
종이 층; 및
베이스 시트 층과 종이 층 사이에 제공되는 적어도 하나의 점착 라미네이션 층(adhesive lamination layer)을 추가로 포함하고;
여기에서, 적어도 하나의 점착 라미네이션 층은 적어도 하나의 타이 층이 제공되는 베이스 시트 층의 주 표면으로부터 반대편에 위치한 베이스 시트 층의 주 표면 위에 제공되고;
이에 의해, 종이 층과 베이스 시트 층은 적어도 하나의 점착 라미네이션 층에 의해 서로 점착 라미네이트된다.
점착제는 1-4 또는 2-3, 잠재적으로 2.74 g/m2의 분포로 적용될 수 있고, 경화제는 0.1-0.4 또는 0.2-0.3, 잠재적으로 0.26 g/m2의 분포로 적용될 수 있다. 적합한 용매계인, 2-성분 점착제/경화제는 2013년 5월 LOCTITE에 의해 시판되는 바와 같이 에틸 아세테이트로 희석된 LIOFOL LA 3644 / LA 6055이다.
일 구현예에서, 적어도 하나의 압출 라미네이션 층은 둘 이상의 압출 라미네이션 층을 포함하고, 이에 의해 종이 층은 둘 이상의 라미네이션 층에 의해 베이스 시트 층에 공압출 라미네이트된다.
각각의 압출 라미네이션 층의 분포는 1-10, 2-8, 3-7 또는 4-6 g/m2일 수 있다.
본 구현예의 개발에서, 적어도 두 개의 층은 서로 다른 용융 지수를 갖고, 여기에서 종이 층에 점착하는 압출 라미네이션 층은 베이스 시트 층에 점착하는 것보다 더 높은 용융 지수를 가질 수 있으며, 이는 종이와 베이스 시트 층에 대한 점착성 및/또는 압출 라미네이션 층 사이의 점착성을 개선할 수 있다.
두 개의 압출 라미네이션 층이 PE로 이루어지거나, PE를 기반으로 하거나, PE를 포함하거나, 또는 PE로 필수적으로 이루어지는 경우, 시험에 따르면, 잠재적으로 각각의 용융 지수 MI8과 ME4를 갖는 LDPE가 적합한 것으로 나타났다. 적합한 MI4 LDPE는 2014년 1월 현재 INEOS에 의해 시판되는 바와 같은 23L430B이고; 적합한 MI8 LDPE는 2007년 11월 현재 INEOS에 의해 시판되는 바와 같은 19N430B이다.
일 구현예에서, 적어도 하나의 압출 라미네이션 층은 폴리에틸렌이거나, 폴리에틸렌을 포함하거나, 폴리에틸렌으로 필수적으로 이루어지거나, 또는 폴리에틸렌을 기반으로 한다.
일 구현예에서, 알루미늄 베이스 시트 층은 어닐링되거나 또는 어닐링되었다.
어닐링(annealing)은 재료의 물리적 및 때로는 화학적 특성을 변화시켜 그 연성(ductility)을 증가시키고 그 경도를 감소시키는 열처리를 포함하는 잘 알려진 공정이다. 이는 일반적으로 재료를 그 재결정화 온도를 초과하여 가열하는 단계, 적절한 온도를 유지하는 단계, 및 그 다음에 냉각하는 단계를 수반한다.
본 발명에 따른 베이스 시트 층에 적합한 알루미늄 호일과 같은 알루미늄 호일의 어닐링은 또한 잘 알려진 공정이다. 이 공정은 압출된 층의 점착성을 방해할 수 있는 오일 또는 잔류물을 제거할 수 있다. 따라서, 타이 층과, 베이스 시트 층에 점착하는 잠재적인 압출 라미네이션 층 사이의 점착성이 향상될 수 있고, 이는 블리스터 패키지의 상부 웹으로서 사용되는 본 발명에 따른 라미네이트에서 파열을 통해 밀어냄으로써 블리스터 패키지에서 제품을 추출하는 가능성을 이루는 라미네이트의 기계적 특성을 확립하는 데 기여한다.
어닐링된 알루미늄 호일은 어닐링되지 않은 호일보다 더 부드럽기 때문에, 베이스 시트 층의 증가된 탄성 또는 탄력성은 내천공성을 증가시킬 수 있어서 내천공성을 낮추기 위해 더 얇은 알루미늄 층이 바람직할 수 있다.
놀랍게도, 본 발명에 따른 라미네이트의 적합한 기계적 특성(상기 고려사항 참조)은 베이스 시트 층의 두께가 20 ㎛ 미만인 다음 구현예에 따른 베이스 시트 층의 두께로 달성될 수 있는 것으로 밝혀졌다.
이 두께는 바람직하게는 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 6 또는 7 ㎛ 미만 및/또는 1, 2, 3, 4, 5 또는 6 ㎛ 초과이고, 더 바람직하게는 1-20, 2-15, 3-10, 4-8, 5-7 또는 6-7 ㎛ 사이이다. 현재 바람직한 두께는 6.35 ㎛이다.
일 구현예에서, 용접 층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어지거나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 기반으로 하거나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하거나, 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 필수적으로 이루어진다.
폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)는 비정질(APET) 및/또는 글리콜 변형된 PET 또는 PETG일 수 있다.
일 구현예에서, 적어도 하나의 타이 층은 둘 이상의 타이 층을 포함한다.
둘 이상의 타이 층 또는 각각의 타이 층은 공압출 코팅 공정에서 형성될 수 있고, 여기에서 베이스 시트 층에 인접하는 층은 베이스 시트 층에 점착성을 제공하고, 용접 층에 인접하는 층은 용접 층에 점착성을 제공한다. 유사하게는, 두 개의 타이 층은 서로 점착성을 제공할 수 있다. 타이 층의 재료는 이들 목적을 이루도록 선택될 수 있다.
따라서, 두 개의 타이 층이 존재하는 경우, 용접 층에 인접한 타이 층은 2015년 1월에 Arkema에 의해 시판된 Lotader 4503과 같은 MAH 함유 공중합체 또는 삼량체, PE 아크릴레이트계 공중합체 또는 EVA, 구체적으로 EVA 공중합체이거나, 이들을 포함하거나, 이들로 이루어지거나, 또는 이들을 기반으로 하고, 베이스 시트 층에 인접한 타이 층은 EAA, 구체적으로는 2015년 1월에 ExxonMobil에 의해 시판된 바와 같은 상표명 Escor™ 5110으로 ExxonMobil에 의해 시판된 것과 같은 EAA 또는 EMAA 공중합체 수지이거나, 이들을 포함하거나, 이들로 이루어지거나, 또는 이들을 기반으로 하는 것이 바람직하다. EVA를 포함하는 타이 층 또는 이러한 타이 층의 EVA의 비닐 아세테이트 함량은 20 내지 40 또는 25 내지 30 중량%일 수 있고, 에틸렌 함량은 잠재적으로 재료의 실질적으로 나머지 부분, 즉 60 내지 80 또는 70 내지 85 중량%를 구성한다. EAA를 포함하는 타이 층 또는 이러한 타이 층의 EAA의 아크릴산 함량은 5 내지 15 또는 9 내지 13 중량%일 수 있다. 이는 각각의 층의 서로에 대한 충분한 점착을 제공할 수 있다.
두 개의 타이 층 및/또는 용접 층 중 하나 또는 양쪽 모두의 두께 또는 분포는 바람직하게는 0.5, 1, 2.5 또는 3 ㎛ 또는 g/m2 이상이다. 이 두께 또는 분포는 바람직하게는 0.5-10, 1-8, 1-7, 1-6, 1-5 또는 2-4 ㎛ 또는 g/m2이다. 두 개의 타이 층이 존재하는 경우, 타이 층의 두께 또는 분포는 바람직하게는 서로 3, 2 또는 1 ㎛ 또는 g/m2 미만이다.
일 구현예에서, 표준 ASTM F1306-90(1994)에 따라 측정되었지만, 샘플 시험 직경이 표준에서 제안된 34.9 mm 대신에 48 mm가 되도록 조정된 시트 라미네이트의 내천공성은 8 N 이하, 바람직하게는 7.5, 7.0, 7, 6.8, 6.6, 6.5, 6.4, 6.3, 6.2, 6.1, 6.0, 6, 5.9, 5.8, 5.7 또는 5.6 N 이하, 가장 바람직하게는 5.5 N 이하이다.
본 발명은 또한 블리스터 패키지를 포함하며, 블리스터 패키지는
블리스터 패키지의 상부 웹으로서 제공되는 이전 청구항 중 어느 한 항에 따른 시트 라미네이트;
공동을 포함하는 블리스터 패키지 하부 웹;
상기 공동 중 하나 이상에 배치된 소비를 위한 하나 이상의 제품을 포함하고;
여기에서, 상부 웹은 용접 층의 하부 표면이 하부 웹의 용접 표면에 면하고 용접되도록 배열되고, 상기 용접 표면은 상기 공동을 둘러싸고 있다.
하부 웹 또는 이의 용접 표면은 폴리에스테르, PET, PP 또는 PP/PE 혼합물, PVC 및/또는 PVDC로 제조될 수 있거나, 또는 이들 재료 중 하나 또는 용접 층을 용접하는 데 적합한 다른 재료를 포함하는 외부 용접 층을 포함할 수 있다.
하부 웹 또는 이의 용접 표면은 시트 라미네이트 또는 상부 웹의 용접 층의 것과 동일할 수 있다.
다른 양상에서, 본 발명은 상기 구현예 중 어느 하나에 따른 시트 라미네이트를 제조하기 위한 방법을 포함하며, 이 방법은:
알루미늄 베이스 시트 층을 제공하는 단계; 및
타이 층이 베이스 시트 층과 용접 층 사이에 배치되도록 상기 적어도 하나의 타이 층과 상기 용접 층을 상기 베이스 시트 층 위에 공압출 코팅하여, 용접 층이 타이 층에 의해서 베이스 시트 층에 부착되는 단계를 포함한다.
본 양상의 개발에서, 방법은 블리스터 패키지의 제조를 포함하며, 상기 방법은
블리스터 패키지의 상부 웹으로서 상기 구현예 중 어느 하나에 따른 시트 라미네이트를 제공하는 단계;
공동과 상기 공동을 둘러싸는 용접 표면을 포함하는 블리스터 패키지 하부 웹을 제공하는 단계;
상기 공동 중 하나 이상에 소비를 위한 하나 이상의 제품을 배치하는 단계;
용접 층의 하부 표면이 하부 웹의 용접 표면에 면하도록 상부 웹을 배열하는 단계; 및
시트 라미네이트를 하부 웹의 용접 표면에 용접하는 단계를 포함한다.
상부 웹은 하부 웹에 용접되기 전 또는 후에 블리스터 패키지의 크기로 절단되거나 또는 천공될 수 있다.
그 뒤에, 블리스터 패키지의 공동은 공동에 들어있는 제품이 상부 웹 부분의 천공된 개구를 통해 밀려나올 수 있도록, 이 상부 웹 부분을 천공하기에 충분한 힘으로 공동 위의 상부 웹 부분에 대해 공동의 하부 표면을 예를 들어, 손가락으로 밀어줌으로써 개방될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 일 구현예에서, 방법은:
베이스 시트 층과 종이 층 사이에 적어도 하나의 압출 라미네이션 층을 압출함으로써 압출 라미네이션에 의해 종이 층을 베이스 시트 층에 부착하는 단계를 추가로 포함하고;
여기에서, 종이 층과 압출 코팅된 층을 베이스 시트 층에 부착하는 단계는 동시에 또는 한 번의 단일 수행으로 수행된다.
후자의 단계는 유리하게는 탠덤 압출기에 의해 수행될 수 있고, 이는 압출 라미네이션 단계와 압출 코팅 단계를 베이스 시트 층의 두 개의 각각의 주 표면 위에서 동시에 또는 한 번의 단일 실행으로 수행할 수 있도록 하는 압출기 유형이다.
본 발명의 구현예는 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명에서 기술될 것이다.
도 1은 블리스터 패키지를 형성하기 위해 하부 웹에 부착된 본 발명에 따른 시트 라미네이트의 일 구현예의 개략적인 측단면도이다.
도 2는 블리스터 패키지를 형성하기 위해 하부 웹에 부착된 본 발명에 따른 시트 라미네이트의 다른 구현예의 도 1과 유사한 도면이다.
도 3은 블리스터 패키지를 형성하기 위해 하부 웹에 부착된 본 발명에 따른 시트 라미네이트의 다른 구현예의 도 1과 유사한 도면이다.
도 4는 블리스터 패키지를 형성하기 위해 하부 웹에 부착된 본 발명에 따른 시트 라미네이트의 다른 구현예의 도 1과 유사한 도면이다.
도 5는 도 4에 따른 라미네이트의 샘플에서 공압출 코팅된 층의 분포 함수로서 내천공성을 예시하는 곡선을 도시한다.
도 6은 상이한 라미네이트 샘플의 내천공성의 컬럼 다이어그램을 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 시트 라미네이트의 일 구현예를 도시하고, 이 시트 라미네이트는 블리스터 패키지를 위한 천공 가능한 상부 웹으로서 사용된다. 라미네이트는 어닐링된 알루미늄 베이스 시트 층(1), 폴리올레핀, 특히 PE를 기반으로 하는 타이 층(2), 및 폴리에스테르를 기반으로 하는 용접 층(3)을 포함한다. 대안적으로, 용접 층(3)은 PP 또는 PP/PE 혼합물을 기반으로 할 수 있다.
용접 층(3)과 타이 층(2)은 타이 층(2)이 베이스 시트 층(1)과 용접 층(3) 사이에 배치되도록 베이스 시트 층(1) 위에 공압출 코팅되어, 용접 층(3)은 타이 층(2)에 의해 베이스 시트 층(1)에 부착된다.
폴리에스테르 용접 층은 PET, APET, GPET, PVC 및 PVDC의 하부 웹 또는 이의 용접 표면에 밀봉될 수 있는 APET 및/또는 PETG로 이루어진다. 폴리프로필렌(PP) 또는 PP/폴리에틸렌(PP/PE) 혼합물 용접 층이 적용되는 경우, 라미네이트는 PP에 밀봉 가능하다.
시트 라미네이트는 APET의 하부 웹(4)의 하부 웹 용접 표면에 밀봉되거나 또는 용접된다.
베이스 시트 층(1)은 타이 층(2)에 면하는 제1 주 표면과 환경에 면하는 외부 주 표면인 반대편의 제2 주 표면을 갖는다. 베이스 시트 층(1)은 타이 층(2)과 용접 층(3)이 위에 공압출 코팅되기 전에 제1의 별도의 공정(예컨대, 압출 공정)에서 제조된다(아래 추가 참조).
일반적으로, 도면을 참조하여 기술된 바와 같은 시트 라미네이트의 변형의 모든 층은 각각 시트의 실질적으로 전체 평면 범위에 걸쳐 실질적으로 균일한 두께 또는 평면 중량을 갖도록 분포된다.
용접 층(3)의 분포는 3 g/m2이고, 타이 층(2)의 분포는 3.5 g/m2이다. 용접 층의 두께는 3 ㎛이다. 베이스 시트 층의 두께는 6.35 ㎛이다.
타이 층(2)은 2015년 1월에 Arkema에 의해 시판된 바와 같은 Lotader 4503이다. 용접 층(3)은 SK Chemicals에 의해 시판된 바와 같은 Skygreen PN100이다.
도 1에 도시된 층(1, 2, 3, 4)으로부터 생긴 블리스터 패키지는 블리스터 패키지의 상부 웹으로서 제공되고 하부 웹(4)에 용접되는 시트 라미네이트를 포함한다. 하부 웹(4)은 다수의 공동(7)을 포함하는 통상적인 하부 웹으로서, 각각은 공동(7) 내에 위치한, 의약용 알약(medicinal pill)과 같은, 소비를 위한 제품(8)을 함유하고 있다.
시트 라미네이트 또는 상부 웹은 용접 층(3)의 하부 표면이 하부 웹(4)의 상부 용접 표면에 면하고 용접되도록 배열되고, 상기 용접 표면은 모든 면에서 상기 공동(7)을 둘러싸고 있다.
도 1의 시트 라미네이트는 본 발명에 따른 제조 방법의 일 구현예에 의해 제조되고, 상기 방법은 순서대로:
압출되고, 어닐링된 알루미늄 호일의 롤로부터 알루미늄 베이스 시트 층(1)을 제공하는 단계; 및
타이 층(2)과 용접 층(3)을 베이스 시트 층(1) 위에 공압출 코팅하여, 용접 층(3)이 타이 층(2)에 의해서 베이스 시트 층(1)에 부착되는 단계를 포함한다.
압출 코팅 단계는 본 발명의 위의 일반적인 설명에 따라 통상적인 압출기에서 수행된다. 압출기는 공압출 코팅된 층(2, 3)의 압출을 위한 다이를 포함한다. 압출기는, 이 기술분야 내에서 통상적인 바와 같이, 공급 구역, 전이 구역, 계량/혼합 구역 및 공급 블록 구역을 갖는 공급 블록을 포함한다.
그 다음에, 도 1에 도시된 블리스터 패키지는:
블리스터 패키지의 상부 웹으로서 시트 라미네이트를 롤(roll)로부터 언롤링(unrolling)하는 단계;
블리스터 패키지 하부 웹(4)을 롤로부터 언롤링하는 단계;
각각의 공동(7) 안에 소비를 위한 개별 제품(8)을 배치하는 단계;
용접 층(3)의 그 하부 표면이 하부 웹(4)의 상부 용접 표면에 면하도록 시트 라미네이트 또는 상부 웹을 배열하는 단계;
시트 라미네이트를 하부 웹(4)의 용접 표면에 용접하는 단계;
함께 용접된 웹으로부터 적절한 크기의 블리스터 패키지를 절단하거나 또는 천공하는 단계
의 후속 단계에 의해 제조된다.
이들 단계는 통상적인 방식으로 수행된다.
도 2는 종이 층(5)이 포함되는 것을 제외하고는, 도 1과 동일한 다른 구현예를 도시한다. 프린트 및/또는 잉크는 베이스 시트 층(1)으로부터 반대로 향하는 종이 층(5)의 주 표면 위에 제공될 수 있다. 종이 층(5)은 용매계 점착 라미네이션 층(6)에 의해 베이스 시트 층(1)에 부착된다. 이 점착 라미네이션 층(6)은 2013년 5월 현재 LOCTITE에 의해 시판되는 바와 같은 에틸 아세테이트로 희석된 점착제/경화제인 LIOFOL LA 3644/LA 6055이다. 점착제는 2.74 g/m2의 분포로 적용되고, 경화제는 0.26 g/m2의 분포로 적용된다. 시트 라미네이트의 제조 동안, 층(2와 3)의 공압출 코팅과 종이 층(5)에 대한 베이스 시트 층(1)의 점착은 별도의 단계로 수행된다. 점착은 먼저 통상적인 방식으로 수행된다. 공압출 코팅과 점착 단계 사이에서, 두 개의 단계 중 다른 단계를 수행할 수 있도록 건조 또는 경화 시간이 적용된다.
도 2에 도시된 블리스터 패키지의 구현예는 도 1과 유사한 방식으로 제조된다. 그러나 도 1에 도시된 시트 라미네이트의 제조 후에, 그리고 블리스터 패키지의 제조 전에, 도 1의 시트 라미네이트는 통상적인 방식으로 점착 라미네이션 층(6)의 적용에 의해서 종이 층(5)을 베이스 시트 층(1)에 점착하기 위해 롤로부터 언롤링된다.
도 3은 다음의 차이를 제외하면 도 2와 동일한 또 다른 구현예를 도시한다: 도 2의 하나의 타이 층(2) 대신에 두 개의 타이 층(2a와 2b)이 공압출 코팅에 적용되고, 종이 층(5)은 두 개의 압출 라미네이션 층(6a, 6b)에 의해서 압출 라미네이션에 의해 베이스 시트 층에 압출 라미네이트된다.
타이 층(2b)은 2015년 1월에 Arkema에 의해 시판된 바와 같은 Lotader 4503으로 이루어진다. 타이 층(2a)은 2015년 1월에 ExxonMobil에 의해 시판된 바와 같은 Escor™ 5110으로 이루어진다. 타이 층(2b)의 분포는 2 g/m2이고, 타이 층(2a)의 분포는 1.5 g/m2이다.
압출 라미네이션 층(6a, 6b)은 각각 PE MI 8과 PE MI 4로 이루어진다. 각각의 층(6a, 6b)의 두께는 5 g/m2이다.
도 3에 도시된 블리스터 패키지의 구현예는 도 1과 유사한 방식으로 제조된다. 그러나, 시트 라미네이트의 제조 동안, 압출 라미네이션 단계와 압출 코팅 단계는 본 발명의 상기 일반적인 설명에 따라 통상적인 탠덤 압출기에서 한 번의 단일 실행으로 수행된다. 탠덤 압출기는 공압출 코팅된 층(2a, 2b, 3)의 압출을 위한 다이를 포함하는 압출기와, 압출 라미네이션 층(6a, 6b)의 압출을 위한 다른 압출기의, 두 개의 압출기를 포함한다. 각 압출기는, 당해 기술분야에서 통상적인 바와 같이, 공급 구역, 전이 구역, 계량/혼합 구역 및 공급 블록 구역을 갖는 공급 블록을 포함한다. 압출 라미네이션이 먼저 수행되고, 압출 코팅은 그 뒤에 수행된다.
공압출 코팅 압출기에서 각각의 재료를 운반하는 동안, 즉 공압출 코팅 단계의 진행 동안, 각각의 재료는 상기 언급된 압출기의 상이한 구역에서 ℃ 단위의 다음 온도를 유지한다.
Figure pct00009
Figure pct00010
단일 타이 층(2)만이 존재하는 도 1과 2의 구현예에서, 타이 층(2)에 대한 압출 온도는 위의 타이 층(2b)과 동일하다. 용접 층(3)에 대한 온도도 동일하다.
도 3의 구현예에 대한 구현예 대안에서, PET 용접 층(3)은 PP 용접 층(3)으로 대체된다. 이 대안적 구현예와 이의 제조는 다음의 차이를 제외하면 도 3의 것과 유사하다. 개략적인 층 구조는 동일하지만 층 재료가 다르기 때문에, 도 3을 참조한다.
도 3의 구현예에서와 같이, 종이 층(5)은 두 개의 압출 라미네이션 층(6a, 6b)을 사용하는 압출 라미네이션에 의해 베이스 시트 층(1)에 압출 라미네이트된다.
두 개의 타이 층(2a와 2b)이 공압출 코팅에 적용된다. 타이 층(2a)은, 용접 층(3)이 압출되는 더 높은 온도로 인해 선택되는 EMAA를 포함하는 PE 공중합체인 Nucrel 0609로 이루어지도록 대체된다(아래 참조). 타이 층(2b)의 재료는 상기 기술된 바와 같이 도 3의 구현예에서의 타이 층(2b)의 재료와 동일하다. 타이 층(2a, 2b)의 분포는 도 3의 구현예와 동일하다.
압출 라미네이션 층(6a, 6b)은 각각 PE MI 8과 PE MI 4로 이루어진다. 각 층(6a, 6b)의 두께는 5 g/m2이다.
블리스터 패키지의 본 대안적인 구현예는 도 3과 유사한 방식으로 제조된다.
공압출 코팅 압출기에서 각각의 재료를 운반하는 동안, 즉 공압출 코팅 단계의 진행 동안, 각각의 재료는 상기 언급된 압출기의 상이한 구역에서 ℃ 단위의 다음 온도를 유지한다.
Figure pct00011
Figure pct00012
도 4는 다음의 차이를 제외하면 도 3과 동일한 또 다른 구현예를 도시한다: PE MI 8의 단일 압출 라미네이션 층(6)만이 포함되고, 분포는 10 g/m2이다.
도 3의 구현예에서와 같이, 타이 층(2b)은 2015년 1월에 Arkema에 의해 시판된 바와 같은 Lotader 4503으로 이루어진다. 타이 층(2a)은 2015년 1월에 ExxonMobil에 의해 시판된 바와 같은 Escor™ 5110으로 이루어진다. 타이 층(2b)의 분포는 2 g/m2이고, 타이 층(2a)의 분포는 1.5 g/m2이다.
본 구현예에서, 라미네이트는 도 3과 유사한 방식으로 제조되고, 즉 층(5와 1)이 제1 공정에서 서로 라미네이트되고, 그 뒤에 층(2a, 2b, 및 3)이 별도의 제2 공정에서 층(1) 위에 공압출 코팅된다. 제2 공정은 도 1의 구현예와 관련해서 상기 기술된 것과 유사하다.
도 1의 구현예에 비교할 만한 도 3의 구현예에 대한 미도시된 대안에서, 층(5, 6a, 및 6b)은 라미네이트에 포함되지 않는다.
유사하게는, 도 1의 구현예에 비교할 만한 도 4의 구현예에 대한 미도시된 대안에서, 층(5와 6)은 라미네이트에 포함되지 않는다.
실시예
도 3에 따른 시트 라미네이트의 샘플 번호 1-7을 제조하였다. 그 다음에, 각 샘플의 내천공성의 분석을 수행하였다. 비교 샘플 번호 8-10에서 유사한 분석을 또한 수행하였다.
처음에, 도 3의 층(1, 5, 6a, 및 6b)으로 이루어지는 라미네이트는 상기 설명에 따라 제조하였으며, 즉 층(1과 5)은 층(6a, 6b)에 의해서 서로 압출 라미네이트되었다. 층(5)은 LENK Paper에 의해 시판된 2012년 6월 22일의 개정 02(revision 02)인 종이 유형 LB 002의 층(분포 23 g/m2)으로, 이는 다음에서 "Pap23"으로 지칭된다. 층(6a)은 2014년 1월 현재 INEOS에 의해 시판된 바와 같은 23L430B로 이루어지고, 층(6b)은 2007년 11월 현재 INEOS에 의해 시판된 바와 같은 19N430B로 이루어졌으며, 각각의 분포는 5 g/m2이다. 층(1)은 6.35 ㎛의 두께를 갖는 어닐링된 Al 층이었다. 이 라미네이트는 다음에서 "Pap23/PE10/AL6.35"로 지칭된다.
라미네이트 Pap23/PE10/AL6.35 위에 도 3의 구현예에 따른 공압출 코팅된 층(2a, 2b, 및 3)의 상이한 분포로 샘플 1-7을 제조하였다. 상기 도 3의 구현예와 관련하여 기술된 바와 같이, 타이 층(2b)은 2015년 1월에 Arkema에 의해 시판된 바와 같은 Lotader 4503으로 이루어졌다. 타이 층(2a)은 2015년 1월에 ExxonMobil에 의해 시판된 바와 같은 Escor™ 5110으로 이루어졌다. 용접 층(3)은 Skygreen PN100으로 이루어졌다. 공압출 코팅된 층(2a, 2b, 3)은 다음에서 "CoexPET"으로 표시된다.
모든 샘플 번호 도 1-7과 10에서, 층(5, 6a, 6b, 및 1)의 라미네이트를 제조하기 위해 제1 압출 공정에서 압출 라미네이션을 수행하였다. 그 다음에, 이어서 층(2a, 2b, 3, 및 4)의 공압출 코팅을 수행하였다.
샘플 1-7에서 CoexPET의 분포를 아래에 나타내었다.
Figure pct00013
제조된 라미네이트의 내천공성을 결정하기 위해 적용된 분석 방법은 1994년 재승인된 표준 ASTM F1306 - 90에 따르지만, 샘플 시험 직경이 표준의 조항 5.4.1에 제안된 34.9 mm 대신에 48 mm가 되도록 조정하였다. 따라서, 내천공성(파단력(force to break))은 뉴턴(Newton, N) 단위로 측정되었다.
비교를 위해, 샘플 번호 8에서, CoexPET가 없는 라미네이트 Pap23/PE10/AL6.35에 대해서 내천공성을 측정하고; 샘플 번호 9에서, 다른 층이 포함되지 않은 20 ㎛ 경질의(어닐링되지 않음) Al에 대해서 내천공성을 측정하였다.
샘플 번호 1-7과 유사한 라미네이트, 즉 CoexPET를 포함하는 라미네이트인 샘플 번호 10에 대해서 내천공성을 또한 측정하였다. 그러나, 샘플 번호 10에서, Pap23/PE10/AL6.35는 상기 도 2의 구현예에 따라 제조된 층(5, 6, 및 1)의 라미네이트, 즉 용매계 점착제/경화제, 특히 2013년 5월 현재 LOCTITE에 의해 시판되는 바와 같은 에틸 아세테이트로 희석된 LIOFOL LA 3644 / LA 6055의 점착 라미네이션 층(6)을 포함하는 라미네이트로 대체하였다. CoexPET의 층(3)(PET 용접 층)의 분포는 샘플 번호 10에서 3 g/m2인 것으로 선택하였다. 이 라미네이트는 다음에서 "Pap23/Al6.35/CoexPET6.5""로 표시된다.
타이 층(2a : 2b : 3)의 분포 사이의 비는 모든 샘플 1-7과 10에서 약 1.5 : 2 : 3이었고, 따라서 층(2a)의 분포는 약 1.5/6.5 × CoexPET의 전체 분포이고, 층(2b)의 분포는 약 2/6.5 × CoexPET의 전체 분포이고, 층(3)의 분포는 약 3/6.5 × CoexPET의 전체 분포였다. 예를 들어, 샘플 1에서, CoexPET의 전체 분포는 약 59.21 g/m2이고, 층(2a)의 전체 분포는 약 13.71 g/m2이고, 층(2b)의 전체 분포는 약 18.27 g/m2이고, 층(3)의 전체 분포는 약 27.24 g/m2였다.
샘플 번호 1-7과 10의 라미네이트 조각을 도 3의 구현예의 웹(4)과 유사한 블리스터 팩 APET(제조업체 Skylight의 APET 유형 Sky 125) 하부 웹에 상부 웹으로서 용접하여, 블리스터 팩 하부 웹(4)의 각 공동(7)에 하나의 추잉껌 정제(8)를 포함하는, 도 3에 도시된 바와 같은 블리스터 팩을 제조하였다. 용접 파라미터는 1.6초 동안 160℃, 3.7 bar였다.
그 다음에, 정제(8)가 손의 손가락에 의해서 시트 라미네이트 상부 웹을 통해 만족스럽게 밀려나올 수 있는지 시험하였다. 최대 약 7.5 N의 내천공성이 허용 가능한 것으로 평가되었지만, 라미네이트의 만족스러운 내천공성은 6 N 이하인 것으로 밝혀졌다.
약 5.5 내지 6 N의 내천공성이 최적인 것으로 평가되었다. 샘플 번호 1-7과 10 모두에서, 층(4)에 대한 층(3)의 점착성은 용접 강도가 낮아져서 정제(8)를 밀어 낼 가능성에 부정적인 영향을 미치지 않도록 하기에 충분하였다.
실험 결과는 아래 나타내었다.
Figure pct00014
Figure pct00015
도 5는 샘플 번호 1-7에서 측정된 내천공성을 CoexPET의 누적된 분포의 함수로서 도시한다.
도 6은 샘플 번호 1-10 각각의 측정된 내천공성을 도시한다.
이 시험은 CoexPET의 분포가 대략 16 g/m2 이하인 경우, 라미네이트의 내천공성은 약 6 N 이하임을 보여준다. CoexPET의 분포가 약 10 g/m2 이하인 경우, 라미네이트의 내천공성은 6 N 미만이다. 이에 비해, 샘플 번호 8의 내천공성은 5.2 N으로 측정되었다.
따라서, 놀랍게도, 공압출 코팅된 PET 용접 층이 블리스터 패키지를 위한 상부 웹으로서 사용되기 위해 시트 라미네이트에 포함될 수 있고, 만족스럽게 낮은 내천공성을 달성할 수 있음을 보여주었다. 또한, 놀랍게도, 공압출 코팅된 용접 층의 포함은 용접 층이 비교적 낮은 분포를 갖는 한, 즉 비교적 얇은 한, 라미네이트의 내천공성을 현저하게 증가시키지 않는 것으로 나타났다. 제조를 위해 사용된 장비는 더 얇은 용접 층을 적용할 수 있게 하지는 않았지만, 하부 웹에 여전히 충분한 용접 점착성을 허용하면서 용접 층 분포는 더욱 감소될 수 있음을 예상할 수 있다. 또한, 내천공성은 라미네이트의 수동 파열을 강제함으로써 공동 내에 들어 있는 정제를 만족스럽게 수동으로 추출할 수 있게 할 정도로 충분히 낮았다.
샘플 번호 10의 내천공성은 유사한 CoexPET 분포를 갖는 샘플 번호 1-7에 따른 라미네이트에서 측정될 것보다 다소 높은 것으로 측정되었다. 그럼에도, 도 2의 구현예에 따른 용매계 점착제를 사용하여 적절한 내천공성이 또한 이루어질 수 있는 것으로 나타났다.
실험에서의 CoexPET 분포의 변화에 기초하여, 도 3의 압출 라미네이션 층(6a, 6b)의 누적된 분포는 그 결과 생성된 시트 라미네이트의 원하는 내천공성을 유지하면서 약 15 g/m2로 증가될 수 있는 것으로 예상된다.
추가 샘플 번호 11-17은 도 3의 구현예에 대한 대안으로서 기술된 상기 구현예에 따라, 즉 PET 용접 층(3)이 PP 용접 층(3), 특히 2015년 7월 7일 현재 Borealis에 의해 시판된 바와 같은 WG341C(Ed 1)의 PP 용접 층(3)으로 대체된, 상기 구현예에 따라 제조되었다. 그렇지 않으면, 상기 샘플 번호 1-10과 동일하게 샘플을 제조하고 시험을 수행하였다. 그 결과 생성된 공압출된 층(2a, 2b, 3)은 다음에서 "CoexPP"로 표시된다.
실험 결과는 아래 나타내었다.
Figure pct00016
이 시험은 CoexPP의 분포가 대략 14 g/m2 이하인 경우, 라미네이트의 내천공성이 약 6 N 이하임을 보여준다. CoexPP의 분포가 약 5 g/m2 이하인 경우, 라미네이트의 내천공성은 6 N 미만이다.
따라서, 놀랍게도, 공압출 코팅된 PET 용접 층이 블리스터 패키지를 위한 상부 웹으로서 사용되기 위해 시트 라미네이트에 포함될 수 있고, 만족스럽게 낮은 내천공성을 달성할 수 있음을 보여주었다. 또한, 놀랍게도, 공압출 코팅된 용접 층의 포함은 용접 층이 비교적 낮은 분포를 갖는 한, 즉 비교적 얇은 한, 라미네이트의 내천공성을 현저하게 증가시키지 않는 것으로 나타났다. 제조를 위해 사용된 장비는 더 얇은 용접 층을 적용할 수 있게 하지는 않았지만, 하부 웹에 여전히 충분한 용접 점착성을 허용하면서 용접 층 분포는 더욱 감소될 수 있음을 예상할 수 있다. 또한, 내천공성은 라미네이트의 수동 파열을 강제함으로써 공동 내에 들어 있는 정제를 만족스럽게 수동으로 추출할 수 있게 할 정도로 충분히 낮았다.
따라서, 제품을 밀어낼 수 있도록 하기 위해 본 발명에 따라 제조된 라미네이트의 내천공성과 블리스터 패키지의 하부 웹에 대한 PET와 PP 용접 층의 점착성 사이의 균형은, 본 발명에 따른 시트 라미네이트로 이루어질 수 있다.

Claims (16)

  1. 블리스터 패키지(blister package)를 위한 천공 가능한 상부 웹(puncturable top web)으로서 사용하기 위한 시트 라미네이트(sheet laminate)로서,
    알루미늄 베이스 시트 층;
    폴리올레핀으로 이루어지거나, 이를 포함하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 또는 이를 기반으로 하는 적어도 하나의 타이 층(tie layer);
    폴리에스테르 또는 폴리프로필렌으로 이루어지거나, 이를 포함하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 또는 이를 기반으로 하는 용접 층(welding layer)
    을 포함하며;
    여기에서 용접 층과 타이 층은 적어도 하나의 타이 층이 베이스 시트 층과 용접 층 사이에 배치되도록 베이스 시트 층 위에 공압출(coextrusion) 코팅되어, 용접 층이 적어도 하나의 타이 층에 의해 베이스 시트 층에 부착되는, 시트 라미네이트.
  2. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 타이 층과 용접 층의 누적된 분포는 16 g/m2 이하인 것인, 시트 라미네이트.
  3. 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 타이 층과 용접 층의 누적된 분포는 10 g/m2 이하인 것인, 시트 라미네이트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    종이 층(paper layer); 및
    베이스 시트 층과 종이 층 사이에 제공되는 적어도 하나의 압출 라미네이션 층(extrusion lamination layer)
    을 추가로 포함하며;
    여기에서 적어도 하나의 압출 라미네이션 층은 적어도 하나의 타이 층이 제공되는 베이스 시트 층의 주 표면(major surface)으로부터 반대편에 위치한 베이스 시트 층의 주 표면 위에 제공되고;
    이에 의해 종이 층과 베이스 시트 층은 적어도 하나의 압출 라미네이션 층에 의해 서로 압출 라미네이트되는 것인, 시트 라미네이트.
  5. 제4항에 있어서,
    적어도 하나의 압출 라미네이션 층은 둘 이상의 압출 라미네이션 층을 포함하며, 이에 의해 종이 층은 둘 이상의 라미네이션 층에 의해 베이스 시트 층에 공압출 라미네이트되는 것인, 시트 라미네이트.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    적어도 하나의 압출 라미네이션 층은 폴리에틸렌이거나, 이를 포함하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 또는 이를 기반으로 하는 것인, 시트 라미네이트.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    종이 층; 및
    베이스 시트 층과 종이 층 사이에 제공되는 적어도 하나의 점착 라미네이션 층(adhesive lamination layer)
    을 추가로 포함하며;
    여기에서 적어도 하나의 점착 라미네이션 층은 적어도 하나의 타이 층이 제공되는 베이스 시트 층의 주 표면으로부터 반대편에 위치한 베이스 시트 층의 주 표면 위에 제공되고;
    이에 의해 종이 층과 베이스 시트 층은 적어도 하나의 점착 라미네이션 층에 의해 서로 점착 라미네이트되는 것인, 시트 라미네이트.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    알루미늄 베이스 시트 층은 어닐링되거나 또는 어닐링되었던 것인, 시트 라미네이트.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    베이스 시트 층의 두께는 20 ㎛ 미만인 것인, 시트 라미네이트.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    용접 층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어지거나, 이를 기반으로 하거나, 이를 포함하거나, 또는 이로 필수적으로 이루어지는 것인, 시트 라미네이트.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 타이 층은 둘 이상의 타이 층을 포함하는 것인, 시트 라미네이트.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    표준 ASTM F1306-90(1994)에 따라 측정되었지만, 샘플 시험 직경이 표준에서 제안된 34.9 mm 대신에 48 mm가 되도록 조정된 시트 라미네이트의 내천공성(puncture resistance)은 8 N 이하인 것인, 시트 라미네이트.
  13. 블리스터 패키지로서,
    블리스터 패키지의 상부 웹으로서 제공되는 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 시트 라미네이트;
    공동(cavity)을 포함하는 블리스터 패키지 하부 웹;
    상기 공동 중 하나 이상에 배치된 소비를 위한 하나 이상의 제품
    을 포함하며;
    여기에서 상부 웹은 용접 층의 하부 표면이 하부 웹의 용접 표면에 면하고 용접되도록 배열되고, 상기 용접 표면은 상기 공동을 둘러싸고 있는, 블리스터 패키지.
  14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 시트 라미네이트를 제조하기 위한 방법으로서, 상기 방법은
    상기 알루미늄 베이스 시트 층을 제공하는 단계; 및
    타이 층이 베이스 시트 층과 용접 층 사이에 배치되어 용접 층이 타이 층에 의해서 베이스 시트 층에 부착되도록, 상기 적어도 하나의 타이 층과 상기 용접 층을 상기 베이스 시트 층 위에 공압출 코팅하는 단계
    를 포함하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    베이스 시트 층과 종이 층 사이에 적어도 하나의 압출 라미네이션 층을 압출함으로써 압출 라미네이션에 의해 종이 층을 베이스 시트 층에 부착하는 단계를 추가로 포함하며;
    여기에서 종이 층과 압출 코팅된 층을 베이스 시트 층에 부착하는 단계는 동시에(simultaneously) 또는 한 번의 단일 실행(one single run)으로 수행되는 것인, 방법.
  16. 블리스터 패키지를 위한 천공 가능한 상부 웹으로서의, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 시트 라미네이트의 용도.
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