KR890000854B1

KR890000854B1 - 다층 쉬트 구조물

Info

Publication number: KR890000854B1
Application number: KR8205102A
Authority: KR
Inventors: 피.엑스타인 존
Original assignee: 로버트 에이 스텐젤; 아메리칸 내쇼날 캔 캄파니
Priority date: 1982-11-11
Filing date: 1982-11-11
Publication date: 1989-04-11
Also published as: KR840002297A

Abstract

내용 없음.

Description

다층 쉬트 구조물

제1도는 본 발명의 다층 쉬트 구조물의 단면도이다.

제2도는 본 발명의 다층 쉬트 구조물의 다른 단면도이다.

제3도는 본 발명의 다층 쉬트 구조물의 또 다른 단면도이다.

제4도는 선행 기술의 쉬트 구조물의 단면도이다.

제5도는 본 발명의 러트 구조물로 제조된, 제품-함유 튜브의 부분 절단도이다.

본 발명은 가요성 다층 쉬트 구조물(multiple layer flexible sheet structures ) 및 통상 페이스트형 제품을 포장하는데 사용되는 형태의 가요성 튜브에 있어서 상기 쉬트 구조물의 용도에 관한 것이다.

단일층으로서 두꺼운 금속 호일(foil)이 페이스트형 제품을 보존하고 분배하는데 오랫동안 사용되어 왔다. 그러나 금속 튜브는 명백한 결점이 있다. 다른 튜브 구조물과 비교하여, 금속 튜브는 매우 비싸고 쉽게 패이며 적당히 구부렸을 때 균열되는 경향이 있다.

최근, 다층의 폴리머 층을 함유한 가요성 쉬트 물질이 많이 시판되고 있다. 대표적인 튜브는 내부열 밀봉성층(heat sealable layer), 외부열 밀봉성층 및 이 두층 사이에 삽되된 장벽층(barrier layer)을 갖는다. 다른 성질 또는 특성을 얻기 위해 추가의 층을 통상의 구조물에 사용할 수 있다.

비-폴리머 특성을 지닌 층, 예를 들어 페이퍼(paper) 및 얇은 금속 호일을, 특수한 작용 성능을 얻기 위해 이런 쉬트 물질에 사용할 수도 있다.

예를 들어, 얇은 알루미늄 호일층을 고품질 장벽층으로 사용하는 것이 공지되어 있다. 호일을 사용할 경우 이를 인접층에 접착시키기 위해 고접착성 폴리머를 통상 사용한다.

치수 안정성과 미관상 만족감과 깨끗한 백색 바탕을 얻기 위해 페이퍼층을 사용하는 것도 공지되어 있다.

공지의 구조물이 성공적으로 시판되어 왔지만 선행 튜브 구조물은 결점이 있으며, 어떤 제품은 너무 딱딱하여 폴리머성 튜브 구조물을 이런 제품을 포장하는데 사용할 수 없었다.

튜브 결점의 특정한 문제는 선적시 거칠게 취급함으로써 생기는 튜브의 결점인데 이때 튜브 측면이 분열되어 내용물이 흘러나오게 된다.

다른 문제점은 알루미늄 호일층을 함유한 튜브내에 담겨진 제품의 화학적 활성과 관련된다. 호일과 제품 사이의 폴리머는 함유된 제품의 화학적 공격으로 인해 약간의 균열[응력균열(stress crack)로 알려짐]이 일어날수 있다. 따라서, 이 응력 균열로 인해 제품이 폴리머에 침투함으로써, 호일을 공격하여 호일과 인접층 사이의 접착력을 감손시키거나, 제품이 폴리머층 사이의 계면결합(interfacial bond)을 공격하여 이 폴리머층들 사이의 접착력을 감손시킨다. 어느 경우에서나, 결합력 부족으로 인해 튜브가 조기 파괴(premature failure)된다.

응력 균열 문제점을 극복하기 위해, 제품 접촉면으로서 두꺼운 에틸렌 아크릴산 (EAA)층을 사용하는 것이 공지되어 있다. EAA는 실질적인 응력 균열 저항성을 갖는 반면 비교적 비싸기 때문에 더 값싼 대용품을 요구하게 되었다. 더우기, EAA의 작은 입자는 튜브 가공시 가공장치에 의해 표면이 벗겨진다. 폴리더스트(Plydust)로 알려진 이 입자는 때때로 튜브에 의해 픽 업(Pick up)되며 튜브내에 보유될 수 있다. 위생성 제품과의 접촉에 사용되는 물질은 제품과의 접촉은 바람직할지라도 어떤 형태의 오염물도 제품에 함유되지 않도록 하여야 한다.

따라서, 우수한 응력 균열 저항성을 가지며 가공장치내에 폴리더스트를 발생시키지 않는 물질의 필요성이 대두되게 되었다.

거칠게 취급될 때 이를 견디는 튜브의 능력은 낙하시험[이하에서는 튜브 낙하시험(tube drop test)으로 칭함]에 견디는 능력을 말하는데 여기서 튜브 낙하시험이란 제품으로 충진된 튜브를 튜브가 파손될 때까지 반복하여 낙하시키는 시험이다. 상업상 선적된 모든 튜브는 그 속에 들어 있는 제품에 관계없이 거칠게 취급될 것이므로, 튜브 낙하시험에서 예시된 바와 같이 취급응력을 받게 된다. 따라서 낙하시험을 통과할 수 있는 견고한 튜브의 경제적 구성이 문제가 되게 되었다.

튜브 구성에 있어, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 포장산업에서 여러가지 시도가 있었다. 즉 개선된 응력 균열 저항성을 가진 어떤 폴리머, 특히 폴리에틸렌이 포장산업 분야에 제시되었으나 응력 균열 저항성 및 튜브 측면강도는 여전히 해결되지 못하였다. 이제 우리는 여러가지 구조물을 광범위하게 시험한 후 개선된 쉬트 구조물을 설계하고 이로부터 튜브를 제조함으로써 상기 문제점들을 해결하고자 한다.

본 발명은, 순서대로 열밀봉성층(heat sealable layer), 제1접착층, 장벽층, 제2접착층, 배향된 폴리프로필렌(OPP, oriented polypropylene)층 및 폴리에틸렌층으로 이루어지며 각 층이 서로 단단하게 접착되어 단일구조를 형성하는 다층 쉬트 구조물에 관한 것이며, 여기에서 놀라운 개선점이 발견되었다.

OPP층의 두께는 0.65mil 이상이며 바람직하게는 약 0.9 내지 2.0mil이고, 폴리에틸렌층의 두께는 약 0.7내지 3.0mil이다. 쉬트 구조물은 폴리에틸렌층상(上)에 추가로 페이퍼층, 제2폴리에틸렌층 및 외부층(esterior layer)을 함유할 수 있으며, 여기서 외부층은 우수한 접착력으로 제2폴리에틸렌층에 결합되며, 열밀봉성층(예를 들면, LLDPE)에 대한 열밀봉성을 갖는다. 본 명세서에 사용되는 LLDPE는 선형 저밀도 폴리에틸렌(linear low density polyethylene;호모폴리머 및 코폴리머 둘 다 포함)을 말한다.

바람직하기로는, LLDPE층의 두께는 0.7 내지 3.0mil이고, 호일의 두께는 0.35 내지 0.7mil이며, 배향층의 두께는 0.9 내지 2.0mil이고, 제1폴리에틸렌 층의 두께는 0.7 내지 3.0mil이며, 제2폴리에틸렌층과 외부층과의 두께의 합은 약 2.0 내지 5.0mil이다.

바람직한 쉬트 구조물에서, LLDPE층의 두께는 약 1.2mil이고 호일의 두께는 0.35mi1이며 OPP층의 두께는 약 1mil이다. 더욱 바람직한 구조물에서, LLDPE층과 제1접착층과의 두께의 합은 2.0 내지 5.0mil이다.

다른 바람직한 구조물은 층이, 순서대로 LLDPE층, 제1접착층, 금속 호일층, 제2접착층 및 폴리에틸렌층으로 이루어진 구조물이다.

제1 및 제2접착층은 호일을 폴리에틸렌 및 LLDPE층과 결합시키는데 유효하며, 층두께는 전술한 구조물에서 기술된 것과 유사하다. 어떤 태양에 있어서, 제2접착층 및 제1폴리에틸렌층은 혼합 성분으로서 에틸렌 메틴 아크릴레이트 코폴리머(EMA)를 함유한다.

또한, 본 발명은 순서대로 제1열 밀봉성 폴리머층, 제1접착층, 금속 호일층. 제2접착층, OPP층, 제3접착층, 페이퍼층 및 제2열밀봉성 폴리머층으로 이루어지며 각 층이 서로 단단하게 접착되어 단일구조를 형성하는 다층 쉬트 구조물로 제조된 가요성 분배(floxible dispensing) 튜브로 바람직하게 예시된다. 제1열밀봉성 폴리머층은 LLD PE가 바람직하다.

바람직한 구조물에서는, 제2열밀봉성 폴리머층상에 폴리에틸렌 외부층이 있으며 페이퍼층 및 제2열밀봉성층 사이에 추가의 폴리머층이 있다. 바람직한 층 구조물은 다음과 같은 것을 포함한다 : 0.7내지 3.0mil두께의 LLDPE층, 0.35 내지 0.7mil 두께의 호일, 0.9 내지 2.0mil 두께의 배향층, 제3접착층, 약 0.7 내지 2.0mil 두께의 폴리에틸렌층, 제2열밀봉성층과 추가층의 두께의 합이 약 2.0 내지 5.0mil. 또한, LLDPE층과 제1접착층의 두께의 합은 2.0 내지 5.0mil이다.

제1도에 있어서, 10은 전체 다층 쉬트 구조물 단면도이다. 층 12, 14, 18 및 32는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)이고, 층 16은 페이퍼이고, 층 22는 OPP이고, 층 26및 30은 EAA이고, 층 28은 알루미늄 호일이고, 층 20 및 24는 폴리에틸렌이민프라이머 (polyethylene imine primer, PEI)이다.

구조물 10의 표면에서부터 시작하여, 제1층 12는 LDPE이다 제2층 14는 착색 안료와 혼합된 LDPE이다. 제 3층 16은 페이퍼이다. 제 4층 18은 후에 접착층으로 사용될 LDPE이다. 층 18은 PEI 프라이며 코팅층 20의 사용을 통해 층 22(OPP층)에 효과적으로 접착된다. 층 22는 PEI 프라이머 코팅층 24의 사용을 통해 이웃한 접착층 26(EAA 코플리머층)에 효과적으로 접착된다. 접착충 26은 층 22를 이웃한 층 28(금속 호일, 바람직하기는 알루미늄 호일)에 접착시킨다. 층 30은 EAA이며, 층 32(LDPE층) 및 호일과 효과적으로 접착되어 있다.

결합된 층 12 및 14는 튜브 측면상에 접합부(joint)를 형성함에 있어서 열밀봉성층으로 작용하는데 층 12의 표면 일부는 층 32의 표면 일부와 봉합되어 랩밀봉(lap seal)을 형성한다. 유사하게 층 30은 층 30및 32가 함께 작용하여 필요한 경우, 열밀봉(heat seal)을 형성하도록 쉬트 구조물의 측면상에 열밀봉의 일부로서 효과적으로 사용된다. 또한 층 30은 호일층 28과 제품 37 사이에 장벽층으로 작용하여 제품의 화학적 공격으로부터 호일을 보호한다. 페이퍼층 16은 구조물에 치수 안정성을 제공하는 작용을 한다. 알루미늄 호일층 28은 개스투과와 층 14 및 16을 투과할 수 있는 빛에 대한 장벽층으로서 작용한다. 또한 알루미늄 호일은 페이퍼층 16과 함께 구조물에 치수 안정성을 추가로 제공하는 작용을 한다.

층 22는 배향된 폴리프로필렌으로서 호모플리머 또는 코폴리머(이하에서는 OP P로 칭함)가 포함되며, PEI프라이머층 20 및 24를 통해 인접한 접착층 18(LDPE) 및 26(EAA)과 각기 접착된다. 설명하기 위해 분리하여 나타내었지만, 물론 PEI 프라이머는 접착층 18 및 26의 일부로 간주될 수 있다. OPP층은 단일층이거나, 기술된 바와 같은 작용성을 갖는 예시된 층 22를 함유하는 다층으로 구성될 수 있다. OPP층은 쉬트 구조물 10으로부터 제조된 튜브 34가 제4도에 나타낸 선행기술 구조물과 같은 공지의 구조물 보다 물리적 충격 폐해를 더 잘 견딜 수 있도록 쉬트 구조물을 강화시키는 작용을 한다. OPP층 22가 그의 충격 저항 기능을 수행하게 하기 위하여서는 그 구조내에 두가지 특수 기준을 갖춘 것이어야 한다. 첫째로, OPP층은, 구조물이 충분한 강도를 나타내도록 하기 위하여 두께가 최소한 0.65mi1이어야 한다. 0.65mi1의 두께도 강도 개선점을 나타내지만, 0.9 내지 1.0mil이 바람직하다. 둘째로, OPP는 인접층 18 및 26에 단단히 접착되어야 한다. 예를 들어, 제1도의 구조물 10과 유사하나 프라이머층 20 및 24가 없는 구조물은 제4도의 선행기술 구조물 보다 어떤 충격하중에 대한 저항성이 낮음을 알 수 있다. 분석결과, OPP와 인접층 LDPE 및 EAA 사이에 약 30g의 접착력이 있음을 알았다[참조 : 표 1의 구조물 A-1]. 접착력 시험에서 1인치 스트립(strip)의 구조물을 적합한 층 계면에서 분당 10인치의 고차 속도로 인스트론 장력 시험기(매사츄세츠 캔톤 소재의 인스트론코포레이션 제품)상에서 벗긴다. 본 발명의 개선된 구조물은 일반적으로 인치당 100g의 접착치(adhension value)를 가지며 구조물은 인치당 200 내지 400g의 접착치를 나타내고 약간의 구조물은 그 이상도 나타낸다. 본 발명의 튜브를 사용하여 시험한 결과 접착치는 인치당 54g으로 낮았다. OPP와 인접층들 사이의 접착력은 인치을 약 54g 이상, 바람직하게는 100g 이상이어야 한다.

제2도에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 다른 태양에 있어서는, 제1도의 층 18 및 26에 상응하는 접착층 118 및 126을 PEI 프라이머부재하에 사용하는데 이 층들은 OPP층 122를 인접층들에 결합시키는데 효과적으로 작용한다. 층 118 및 126은 20 내지 100%의 에틸렌메틸아크릴에이트코폴리머(EMA)를 혼합함으로써 제1도의 층 18 및 26으로부터 변형시킨 것이다(100% 혼합물은 순수한 EMA이며 혼합물의 설명에 포함되어 있다). EMA 혼합물은 OPP와 인접층들 사이에 유효한 접착성을 부여한다.

본 발명 튜브의 충격 저항성을 추가로 시험함에 있어서, 선행기술의 어떤 구조물은 3.0mil 또는 그 이상까지의 알루미늄 호일을 예를 들어 층 28에 혼합함으로써 성공적으로 한정된 정도를 달성한 예가 있다. 이런 구조물은 원하는 충격 저항성을 나타내지만 다른 문제점을 나타낸다. 예를 들어, 3mil의 호일은 실질적으로 0.35mi1 보다 더 비싸며 어쨌든 호일은 구조물의 비싼 성분중 하나이다. 구조물을 튜브로 가공처리하고 사이드 심(side seam)을 형성함에 있어서, 2 또는 3mi1의 두꺼운 호일을 가진 구조물은 사이드-심 조작동안 호일 실버(foil si1ver)를 형성하는 경향이 있다. 더우기, 이런 튜브는 제조시 만족스러운 성질을 나타내나 사용시 이 성질이 훼손될 수 있다. 즉, 튜브를 말고 다시 펼 때 층들이 부분적으로 분리될 수 있다.

제1도 및 제2도에 나타난 바와 같은 본 발명의 구조들은 통상적 장치 및 통상의 방법으로 충진 및 밀봉된 튜브로 쉽게 만들 수 있다. 후술한 시험 데이타로 알 수 있는 바와 같이, 제1도의 구조물에서 11.0mil의 두께는 두께가 13.0mil이며 표 1의 선행기술 구조물 A로 추가로 나타낸 제4도의 선행기술 구조물과 비교하여 개선된 충격 안정성을 나타낸다. 가공처리시, 호일의 양은 0.35mi1로, LDPE는 0.35mi1로 그리고 EAA는 2.3mil로 감소되는 것이 유리하다. 따라서 층물질 축적은 중요하다.

본 발명에 의해 얻어진 개선점에 있어서 제1도의 층 32와 이와 상응하는 제2도의 층 132는 LDPE보다는 LLDPE로 구성된다. 이 개선점은 호일층 28의 보호, 층 30과의 계면에서의 호일 28의 접착력 및 층 30과 32사이의 계면 접착력의 보호에 관계된다.

제4도의 선행 기술에서와 같이, 통상 2.0mil의 EAA와 1.2mil의 LDPE를 제공하였는데, 이런 구조물은 튜브내에 함유될 어떤 화학제품에 의해 공격받기 쉬우며 제품이 응력 균열성을 갖게 된다 : 즉, 물리적 응력과 어떤 화학제품의 존재하에 LDPE층은 약간 균열된다. 이 균열은 화학제품으로 하여금 LDPE층을 침투하게 하며 또한 EAA층도 침투할 수 있다. 제품이 EAA층을 침투하게 되면 EAA와 호일 사이의 내부층 접착에 대한 공격이 용이하게 된다. 결과로서, 호일과 EAA의 게면에서의 접착력이 손실되어 때때로 호일층이 눈에 띄게 부식된다. 일단 접착력이 손실되면 다층 구조물의 단일성이 파괴되며 구조물은 그의 기능을 적합하게 수행할 수 없게 된다.

개선된 응력 균열 저항성을 얻기 위한 시도에서, 선행기술에서는 층 32로서 LDPE 대신에 EAA를 사용하였다. 이 대치는 부분적으로는 성공적이었으나 비싼 EAA가 추가됨으로써 비용이 실질상 증가되었다. 또한, 기능상, EAA 표면은 손상되기 쉬워 매우 조심스럽게 취급하여야 하기 때문에 상업적 제조 조작에 바람직하지 못하였다. 놀랍게도 LDPE대신 저렴한 LLDPE를 사용함으로써 적어도 EAA를 사용하였을 때와 같은 정도로 실질상 개선된 응력 균열 저항성을 얻을 수 있다는 것을 발견하였다.

우수한 응력 균열 저항성을 필요로 하나 최대 충격 저항성을 반드시 필요로 하지는 않는 튜브에 사용하기 위해서는, OPP층 22 및 프리머층 20 및 24는 생략할 수 있으며 이는 제3도에 나타낸 구조물이다. 여기서 제1도의 층에 상응하는 유사한 층들은 200대의 유사한 숫자로 나타내었다.

튜브의 외부층(예를 들어 제1도의 층 12 및 14)은 층 30 및 32와 병용할 수 있는 물질로부터 선택할 수 있다. 이런 물질에는 LDPE, LLDPE, EAA, EMA, 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 및 에틸렌비닐아세테이트(EVA)가 있다.

[실시예 1]

본 발명의 다층 쉬트 구조물을 제조하기 위하여, 2mil의 착색된 LDPE를 1.6mil의 페이퍼에 압출 코팅한다. 1mil의 OPP 쉬트의 한쪽 표면을 PEI 프라이머로 코팅하고 코딩물을 건조시킨다.

OPP의 프라이머 표면을 0.7mil LDPE 라미넌트(laminant)를 사용하여 코팅되지 않은 페이퍼 표면에 압출라미네이트시키고 코팅된 페이퍼면을 1.15mi1 LDPE의 압출 코팅물로 다시 코팅한다. 노출된 OPP 표면을 PEI 프라이머로 코팅하고 프라이머를 건조시킨다. 프라이머 표면을, 라미넌트로서 1.0mil의 EAA를 사용하여 0.35mi1 알루미늄 호일의 제1표면에 압출 라미네이트시킨다. 최종적으로 호일의 제2표면을 2.0mil의 EAA와 1.2mil의 LDPE로 공압출(coextrusion) 코팅하는데 EAA를 호일에 인접하게 한다. 생성된 다층 구조물은 두께가 11.0mil이며 제1도와 같다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일하게 수행하되, 단 OPP의 양쪽 표면중 하나를 PEI프라이머로 코팅하지 않는다. 제2도의 118및 126과 같이 압출 라미넌트는 EMA를 함유한다. 층 118은 100% EMA이다. 층 126은 75% EMA와 25% EAA와의 혼합물이다. 제1도의 층 32와 같이, 1.2mil의 표면층은 LLDPE이다.

[실시예 3]

2mil의 착색된 LDPE를 1.6mil의 페이퍼에 압출코팅한다. 코팅되지 않은 페이퍼 표면을 0.7mil의 LDPE로 코팅하고 착색된 LDPE로 코팅된 페이퍼 표면을 1.5mil의 LDPE로 그 위에 압축 코팅한다. 0.7mil의 알루미늄 호일을 3.3mil의 EAA를 사용하여 0.7mil의 LDPE에 압출 라미네이트시킨다.

최종적으로 2.0mil의 EAA와 1.2mil의 LLDPE를 노출된 호일 표면상에 공압출 코팅하는데, 이때 EAA를 호일에 인접하게 한다. 생성된 쉬트 구조물은 두께가 13.0mil이다.

[실시예 1-9]

여러 가진 구조물을 다음 표 1에 열거하였다.

[표 1]

실시예에 기술된 쉬트 물질은 공지의 방법에 따라 분배 튜브로 만들 수 있다. 즉 열밀봉 기술로 세로의 랩심(lap seam)을 형성한 후 직경이 1내지 11/32인치인 튜브를 만든다. 이어서 이 튜브를 길이로 잘라 앞쪽(head)을 한쪽 끝으로 사출 성형 (통상의 인서트(insert)사용 포함)하여 캡화(capped)한다. 튜브를 제품으로 충진시키고 밀봉한다. 이어서 충진된 튜브를 시험하여 즉시, 및 예정시간 경과후의 그의 강도를 평가한다.

[낙하시험 ]

치약으로 충진된 튜브를 사용하여 두가지 낙하시험을 수행하였다. 두부 낙하시험(head drop test)에서는 튜브를 캡화된 두부를 밑으로 하여 4피트 높이에서 딱딱한 표면에 낙하시킨다. 동일한 튜브를 3개의 튜브가 파손될 때까지, 튜브당 최대 11번, 반복 낙하시킨다.

측면 낙하시험(side drop test)에서는, 튜브를 측면으로 하여 4피트 높이에서 딱딱한 표면에 낙하시킨다. 동일한 튜브를 3개의 튜브가 파손될 때까지, 튜브당 최대 11번, 반복 낙하시킨다.

낙하 시험에 따라 튜브를 평가함에 있어서, 각 낙하를 1점으로 계산한다. 각 튜브를 최대 11점으로 나타낼 수 있는데 실시예당 총 6개의 튜브를 사용하므로 각 실시예의 최대 가능 스코어는 66점이다. 6개 이상의 튜브를 시험할 경우에도 표 2의 데이타는 6개의 튜브 결과로써 나타낸 것이다.

낙하시험은 충진후 즉시, 그리고 가속 숙성(accelerated aging) 시킨후 수행한다. 충진후 즉시 행한 시험은 포장품의 수명 주기동안 기대할 수 있는 최대 결과를 나타낸다. 한편 가속 숙성시키면 제품의 유동성이 현저히 증가되므로 페이스트라기 보다는 농밀한 유액이 된다. 따라서 숙성후의 낙하시험은 튜브에 매우 강한 수압 충격을 주어 수행하여 극심한 물리적 폐해(abuse)를 나타낸다.

표 2의 데이타로써, 본 발명의 구조물로부터 조된 튜브는 선행기술 ″A″구조물로부터 제조된 튜브 보다 실질상 강함을 알 수 있다. 실시예 5는 OPP층 두께의 임계성을 나타낸다. 0.5mil의 OPP를 함유한 실시예 5구조물은 두부 낙하 시험결과 선행기술 ″A″구조물 보다 우수하지 못한 반면, 0.75mi1 및 0.65mil의 OPP를 각각 함유한 실시예 6 및 7은 숙성된 구조물의 극심한 시험 조건하에서도 약간의 개선점을 나타내었고, 0.9mil 이상의 OPP를 함유한 구조물은 우수한 결과를 나타내었다.

기술한 시험 과정하에서, 3 스코어는, 3개의 튜브를 한번 낙하였을 때 3개 튜브 모두가 파손된 경우를 의미한다. 따라서, 선행기술 ″A″구조물은 어떤 두부 낙하시험에서도 보존되지 못하였고 심지어는 충진후에도 보존되지 못하였다. 실시예 5의 구조물은 어떤 낙하시험에서도 보존되지 못하였으나 본 발명 구조물은 보존되었다.

[표 2]

낙하시험

75℉에서 1달간 숙성, N/D=데이타 없음.

[응력 균열시험 ]

응력균열 저항성을 평가함에 있어서, 시험 구조물을 선행기술 A구조물 및 다음과 같은 새로운 선행기술 구조물 B및 C와 비교하였다.

한 응력 균열 시험에서, 실시예 3의 구조물로부터 제조된 튜브와 선행기술 구조물 A로부터 제조된 튜브를 무기주정(mineral spirits)으로 충전시킨다. 샘플 2세트씩을 120℉ 및 140℉에서 각각 2개의 시험기에 저장한다. 응력 균열은 5일후 2세트의 ″A″튜브모두에 나타난 반면 실시예 3의 튜브에는 1달후에도 나타나지 않았다.

다른 응력 균열 시험에서는, 실시예 3의 구조물로부터 제조된 튜브와 선행기술구조물 ″A″로부터 제조된 튜브를 치약으로 충진시킨후 120℉에서 저장한다. 1달후, 튜브를 압착시켜 밀봉 보존성(seal integrity)을 비교하였다 : 선행기술 튜브는 실시예 3의 튜브 보다 낮은 압축 압력에서 파손되었다.

또 다른 응력 균열 시험에서는, 실시예 3의 구조물로부터 제조된 튜브와 선행기술 구조물 A, B 및 C로부터 제조된 튜브를 무기주정으로 충진시키고 플랫(flat)에 저장한다. 각 샘플 2세트씩을 120℉및 140℉에서 각각 2개의 시험기에 저장한다. 응력 균열이 튜브 A 및 C에는 1주일이내에 나타난 반면 튜브 B 및 실시예 3의 튜브에는 나타나지 않았다. 나머지 샘플을 압착시험한 결과 실시예 3의 튜브 및 튜브 C는 동일한 결과를 나타내었으며, 튜브 B는 더 우수하였고 튜브 A는 가장 열등하였다.

가공처리 시험에 있어서, 폴리더스트형성 가능성을 알기 위해, 튜브 B와 실시예 3의 튜브를 상업적 사이드 심 장치상에서 정상 하강 압력 보다 높게 가압한다. 폴리더스트는 튜브 B의 경우 축적되어 폴리더스트 문제를 야기시켰다. 그러나 실시예 3의 튜브를 사용한 대조 실시예의 경우 폴리더스트는 관찰되지 않았다.

선행기술의 튜브에 대한 실시예 3튜브의 상기 시험 결과로부터, 밀봉층(sealant layer)으로서 LLDPE를 사용하면 LDPE를 사용한 경우(A튜브의 경우) 보다 개선된 응력 균열 저항성을 나타내고, EAA를 사용한 경우(B 및 C튜브의 경우)와 동일한 응력 균열 저항성을 나타내며, EAA를 사용한 경우(B튜브의 경우)와 같이 가공장치에 의한 플리더스트 형성이 발생되지 않음을 알수 있다.

OPP가 혼입됨으로써 부여된 개선된 충격 저항성을 갖는 튜브 구조물에서, 밀봉층은, 함유될 제품을 고려하여 응력 균열 저항성이 임계인자가 아닌한, 열밀봉성 물질의 선택에 따라 선택될 수 있다. 따라서, 실시예 1에서는 LDPE를 사용하였다. 밀봉에 사용할 수 있는 다른 적합한물질에는 MDPE, HDPE, EVA, 수를린(surlyn), 에틸렌 메타아크릴산등이 있다. 물론 이 물질들은 튜브 랩 밀봉(lap seal)을 형성하기 위해 다른 표면층과 양립될 수 있어야 한다.

따라서 본 발명은 선행기술 구조물 보다 개선된 응력 균열 저항성을 갖는 다층 쉬트 구조물과 선행기술 구조물과 동등한 응력 균열 저항성을 가지며 폴리더스트 형성에 대한 저항성이 다른 것 보다 우수한 다층 쉬트 구조물 및 이들로부터 제조된 튜브를 제공한다. 일부 태양에서, 본 발명은 개선된 충격 폐해 저항성(shock abuse resist ance도 제공한다.

Claims

외부 열밀봉성층(exterior heat sealable layer), 제1접착층, 장벽층(barrier layer), 제2접착층, OPP(oriented polypropylene)층, 및 폴리에틸렌층이 순서대로 서로 단단하게 접착되어 단일 구조를 이루며, 제2접착층과 폴리에틸렌층은 접착능을 집약적으로 유효하게 하여 OPP층이 우수한 접착력으로 구조물에 결합되도록 하는 역할을 하는 다층 쉬트 구조물.
제1항에 있어서, OPP층의 두께가 약 0.65내지 2.0mil이고, 폴리에틸렌층의 두께가 약 0.7내지 3.0mil인 다층 취트 구조물.
LLDPE층, 제1접착층, 금속호일층, 제2접착층, 및 폴리에틸렌층이 순서대로 서로 단단하게 접착되어 단일 구조를 이루는 다층 쉬트 구조물.
제3항에 있어서, 폴리에틸렌층의 두께가 0.7내지 3.0mil이고, LLDPE층의 두께가 0.7내지 3.0mil인 다층 쉬트 구조물.
제1항에 있어서, 열밀봉성층의 주성분이 LLDPE인 다층 쉬트구조물.
제5항에 있어서, 폴리에틸렌층상에 추가층으로서, 페이퍼층, 제2폴리에틸렌층, 및 외부층을 순서대로 포함하며, 상기 외부층이 우수한 접착력으로 제2폴리에틸렌층에 결합된 쉬트 구조물.
제6항에 있어서, LLDPE층의 두께가 0.7내지 3.0mil이고, 장벽층이 0.35내지 0.7mil두께의 금속호일이고, OPP층의 두께가 0.75 내지 2.0mi이고, 제1폴리에틸렌층의 두께가 0.7 낸지 3.0mil이며, 제2폴리에틸렌층과 제2외부층의 두께의 합이 약 2.0내지 5.0mil인 쉬트 구조물.
제7항에 있어서, LLDPE층의 두께가 약 1.2mil이고, 호일의 두께가 0.35mil이며, OPP층의 두께가 약 1mil인 쉬트 구조물.
제8항에 있어서, LLDPE층과 제1접착층의 두께의 합이 2.0내지 5.0mil인 쉬트 구조물.
제2, 5또는 6항에 있어서, OPP층의 두께가 약 1mil인 쉬트 구조물.
제10항에 있어서, 장벽층이 약 0.35mil두께의 금속호일인 쉬트 구조물.
제11항에 있어서, LLDPE층의 두께가 약 1.2mil인 쉬트 구조물.
제5 또는6항에 있어서, LLDPE층의 두께가 약 1.2mil인 쉬트 구조물.
제13항에 있어서, 장벽층이 약 0.35mil두께의 금속호일인 쉬트 구조물.
제13항에 있어서, OPP층의 두께가 약 1mil인 쉬트 구조물.
제14항에 있어서, OPP층의 두께가 약 1mil인 쉬트 구조물.
제5 또는 6항에 있어서, LLDPE층의 두께가 약 1.2mil이고, OPP층의 두께가 약 1mil인 쉬트 구조물.
제1 또는 5항에 있어서, 제2접착층 및 폴리에틸렌층이 각각 혼합 성분으로서 100% 이하의 EMA 코폴리머를 함유하는 쉬트 구조물.
제1 또는 5항에 있어서, OPP층과 인접층들 사이의 접착력이 인치당 54g이상인 쉬트 구조물.
제18항에 있어서, OPP층과 인접층들 사이의 접착력이 인치당 54g이상인 쉬트 구조물.
제19항에 있어서, 접착력이 인치당 167g이상인 쉬트 구조물.
제1열밀봉성 폴리머층, 제1접착층, 금속 호일층, 제2접착층, OPP층, 제3접착층, 페이퍼층, 및 제2열밀봉성 폴리머층이 순서대로 서로 단단하게 접착되어 단일 구조를 이루는 다층 쉬트 물질로 제조된 가요성 분배(dispensing) 튜브.
제 22항에 있어서, 제1열밀봉성 폴리머층이 LLDPE인 튜브.
제22항에 있어서, 제1열밀봉성 폴리머층이 EAA인 튜브.
제22, 23또는 24항에 있어서, 제2열밀봉성층이 폴리에틸렌이고, 페이퍼층과 제2열밀봉성층 사이에 추가의 폴리머층이 포함된 튜브.
제25항에 있어서, LLDPE층의 두께가 0.7 내지 3.0mil이고, 호일의 두께가 0.35내지 2.0mil이고, OPP층의 두께가 0.65내지 2.0mil이고, 제3접착층이 약 0.7내지 3.0mil두께의 폴리에틸렌층이며, 제2열밀봉성층과 추가층의 두께의 합이 약 2.0내지 5.0mil인 튜브.
제26항에 있어서, LLDPE층의 두께가 약 1.2mil이고, 호일의 두께가 0.35mil이며, OPP층의 두께가 약 1mil인 튜브.
제23항에 있어서, OPP층의 두께가 약 1mil인 튜브.
제28항에 있어서, 금속 호일의 두께가 약 0.35mil인 튜브.
제28또는 29항에 있어서, LLDPE층의 두께가 약 1.2mil인 튜브.
제29항에 있어서, LLDPE층의 두께가 약 1.2mil이고, 금속 호일의 두께가 약 0.7mil이며, OPP층의 두께가 약 1mil인 튜브.
제31항에 있어서, LLDPE층과 제1접착층의 두께의 합이 2.0내지 5.0mil인 튜브.
제22, 28또는 31항에 있어서, 제2접착층 및 제3접착층이 각각 혼합 성분으로서 100% 이하의 에틸렌 메틸 아크릴레이트 코폴리머를 함유하는 튜브.
제33항에 있어서, OPP층과 인접층들 사이의 접착력이 인치당 54g이상인 튜브.
제22항에 있어서, OPP충과 인접층들 사이의 접착력이 인치당 54g이상인 튜브.
제22항에 있어서, OPP층과 인접층들 사이의 접착력이 인치당 167g이상인 튜브.
제3항에 있어서, LLDPE층의 두께가 약 1.2mil인 쉬트 구조물.
제37항에 있어서, 금속 호일층이 약 0.35mil 두께의 금속 호일인 쉬트 구조물.