JP2010510907A - 多層ラミネートの製造方法と多層ラミネート - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つの延伸フィルム（４０）と少なくとも１つの障壁層（３０）を有する多層ラミネートの製造方法で、特に包装の製造方法であり、その方法は、シール可能な２つの外フィルム（４０）で、そのうち少なくとも１つは延伸外フィルム（４０）である外フィルムを提供する工程と、２つの外フィルム（４０）の間に障壁層の素材を含み、少なくとも３層からなり、障壁包含押出し結合層（６０）の形態である押出し物（６０）を押出す工程を含み、更に障壁包含押出し結合層（６０）は、各外フィルム（４０）にそれぞれ直接に貼合される２つの外層（１０）によって挟着されていることを特徴とする。本発明は本方法により製造された多層ラミネートにも関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、多層ラミネートの製造方法と多層ラミネートに関し、特に請求項１と２の前提部分に記載の製造方法と請求項１６と１７の前提部分に記載の多層ラミネートに関する。

多層ラミネートは近年よく知られており、とりわけ包装産業部門において利用されている。可能な使用分野の一例としては、例えば、管状パウチ、円形パウチ、より新しい種類では缶状の包装容器などのフィルム包装の製造があげられる。ラミネートに障壁層を設けることにより、その包装容器は、広い範囲にわたる物理化学的性質をもつ内容物に対応することが可能である。ラミネート中に移動障壁用の障壁層を提供することが可能であり、所望であれば、包装内外の物質に対するラミネートの透過性を必要に応じて調節することが可能である。

上記の多層ラミネートの分野で使用されているものに、延伸フィルムがある。このフィルムは障壁作用の点では比較的効果がないので、障壁作用を持つためには、多層ラミネート中の他の層に接着剤で接着された障壁層が更に必要である。延伸フィルムは通常ラミネートの外側にあり、更にラミネート層に接着剤で同様に接着されており、上記の障壁層をラミネート層に持つこともある。その結果、このような公知のラミネート構造はかなり厚い層になって材料が嵩み、折りたたんだり成形したりする場合や廃棄に関しても数多くの不都合を生ずる。

公知技術のように延伸フィルムを層状の複合物に接着するために接着剤が必要であると、多くの不都合がある。例えば、接着剤を使用すると、上記のように、不都合が生じるほど層の厚さが増加してしまい、ラミネートの柔軟性と物理化学特性を損ねる。フィルムをラミネートに接着するのに接着剤の使用が必要な公知技術では、例えば、剛性、触覚特性だけではなく、印刷適性、加工特性、特に外見において悪影響を及ぼす。

更に、このようにラミネートを製造するために接着剤を使用すると、ラミネートの製造に更に費用がかかる。これは、第一に、例えば、接着剤といった余分な材料がかかること、第二に、接着剤を搬送する容器やラインの設置、溶媒蒸気の除去、とりわけ接着剤を使用した結果、洗浄工程が必要になるといった理由による。その上に、接着剤を含むラミネートは、接着剤を使用することにより材料がより複雑になるため、廃棄する時に問題になる。

本発明が解決しようとする課題は、上述の問題を防ぎ、少なくとも１つの延伸フィルムと少なくとも１つの障壁層を持ち、通常のラミネートと比較してより良い物理化学的性質を持ち、先行技術に比較してラミネートが薄い多層ラミネートを製造できる方法を提供することである。本発明の解決しようとするさらなる課題は、そのようなラミネートを提供することである。

この課題は本願請求項１と２に記載のラミネート製造方法と本願請求項１６と１７に記載のラミネートにより解決される。

特に、上記の課題は少なくとも１つの延伸フィルムと少なくとも１つの障壁層を有する多層ラミネートの製造方法で、特に管状包装の製造方法であり、該方法はシール可能な２つの外フィルムで、そのうち少なくとも１つは延伸外フィルムである外フィルムを提供する工程と、２つの外フィルムの間に障壁層の素材を有し、障壁包含押出し結合層の形態である少なくとも３層の押出し物を押出す工程とからなり、更に該障壁包含押出し結合層は各外フィルムにそれぞれ直接に貼合される２つの外層によって挟着されていることを特徴とする方法によって解決される。

上記の課題は、更に２つの延伸フィルムと少なくとも１つの障壁層を有する多層ラミネートの製造方法で、特に管状包装の製造方法であり、該方法はシール可能な２つの延伸外フィルムを提供する工程と、２つの外フィルムの間に障壁層の素材を有し、障壁包含押出し結合層の形態である少なくとも３層の押出し物を押出す工程とからなり、更に該障壁包含押出し結合層は、各外フィルムにそれぞれ直接に貼合される２つの外層によって挟着されていることを特徴とする方法によって解決される。

図１は、本発明のラミネートの構造の概略図である。

この発明の重要な特徴は、障壁包含押出し結合層が、一回の工程において、即座に直接に２つの外フィルムの間に導入されることであり、この工程は、いわゆる一工程の共押出し工程である。本願によると、２つの外フィルムをそれぞれローラー機の２つの対側から供給し、障壁層の素材をもつ押出し物は、共押出しにより新しく製造され、２つの外フィルムの間に導入され、ひと組のローラーを通過した後両側は外フィルムにより固く接着される。

この発明の重要な特徴は、押出し物は、２００℃から２５０℃の範囲の温度での共押出しによる製造直後はまだ温かい状態であり、特に２つの外フィルムの間に導入されて押し出され、またローラーの圧力と熱により、２つの外フィルムは押出し物に対して接して圧力をかけられる。すなわち、障壁包含押出し結合層の各外層と各外フィルム間で直接に強固な接着が確保される。

更に、この発明の重要な特徴は、第一に、外フィルムとして延伸外フィルムを使用すること、第二に、外フィルムは、好適には共押出しによって構成されるシール可能な表面薄層フィルムの形態をとることである。よって、外フィルムは外側が被膜されている少なくとも１つの中心フィルムからなっており、所望であれば、例えば両面がシール可能な素材である、例えばラップシールの構成にすることもでき、障壁包含押出し結合層の外層の素材に対応しているか、又は、少なくとも外層にシール可能な素材であることが好ましい。

延伸外フィルムは一軸延伸フィルムでも二軸延伸フィルムでもよい。第一実施例によれば、延伸外フィルムは、障壁包含押出し結合層の片面だけに配置され、障壁包含押出し結合層の他方の面は、通常の、すなわち非延伸の外フィルムが配置されている。しかし、所望であれば、本願の第２実施例や他の実施例のように、延伸フィルムが障壁包含押出し結合層の両側に外フィルムとして配置されてもよい。上記のとおり、外フィルムはシール性があるか、又は片方または両方の外側においてシール可能に構成されており、例えば、管状体はフィンシールだけでなくラップシールによっても形成されることが可能で、半加工品の端をもう一方と密着させることにより形成される。

本願の発明によれば、障壁は、障壁包含押出し結合層の２つの外層の間に配置されており、更に接着促進層を、障壁包含押出し結合層の、障壁層と各外層の間に加えることができる。よって、障壁包含押出し結合層は、少なくとも３層、好適には５層の構成である。

障壁包含押出し結合層の外層は複層にすることが可能で、特には２層である。この実施形態によると、障壁包含押出し結合層は少なくとも７層の構成となる。

障壁包含押出し結合層は、最も単純な場合は２つの外層に囲まれた障壁層から成るが、上記のとおり、更に接着促進層が障壁層と外層の間に配置されてもよく、その結果、５層障壁包含押出し結合層となる。更に、２層の外層の場合は、７層の障壁包含押出し結合層を持つことになる。いずれの場合も、障壁包含押出し結合層は対称的に構成され、障壁層の両側に同数の層が障壁層に対して鏡対象に配置されている。

更に、本願の障壁包含押出し結合層は、いかなる場合も、３、５、７、またはそれ以上の層を持つことに係わらず一回の押出し工程で、即ち一回の共押出しで形成される。

２つの外フィルムが障壁包含押出し層と当接されるスピードは、本願の発明によれば、５０ｍ／分と２５０ｍ／分の範囲であり、適用される圧力は４×１０⁴Ｐａ（=０．５バール）から４×１０⁵Ｐａ（＝４バール）の範囲である。

このようなパラメーターを順守することにより、２つの外フィルムと障壁包含押出し結合層を密接に結合することができ、先行技術による公知のラミネートと比べ、個々のラミネートの層の厚さがかなり薄く、よってラミネート全体の厚さがかなり薄いラミネートを製造することが可能である。例えば、公知の障壁包含ラミネートの厚さは２００μｍから４００μｍの範囲であり、本発明によるラミネートは同一又は同程度の触覚特性、障壁特性と剛性を持ち、しかも、かなり改善された成形性と破裂圧力耐性の上に、例えば透明性といった外観も備え、層の厚さは１００μｍから２００μｍの範囲にすぎない。

本願の発明に基づいて製造されたラミネートはその層の厚さがかなり薄いので、本願発明のラミネートから製造した容器はより多様に成形することが可能である。ラミネートは薄いので、折り重なっても半径がより小さくなるからである。更に、例えば密封したときに、公知のラミネートでは形成された継ぎ目がぶ厚くて見栄えが悪いが、本願発明に基づいて製造されたラミネートであれば、薄くて外観もよい。これは、特に円形、筒状、又は管状の容器には非常に効果的である。なぜならば、従来の厚いラミネートを使用すると、円形筒状のパッケージの断面形状は洋ナシのような形状を呈することがあるが、これは本発明により防ぐことができる。本発明によるラミネートを使用すると、半製品のフィルムの端の部分を互いに密着することにより、好ましくはラップシールでシールすると、実質的に歪み無く円い包装用管状体の製造が可能で、更に成形して包装品を製造することができる。

本願発明による層の厚さが薄いラミネートの利点は、先行技術に比べ原材料の消費が少ないこと、物流や輸送のコストがより低く、環境にやさしい廃棄ができることがあげられる。何故なら、ラミネートが薄いほど材料はより少なくて済むし、加工機械をより長い時間稼働させることができるからである。また、ラミネートを加工するロールは、同じ重さと大きさであれば、より長いメーターのラミネートを加工することが可能であり、製造を中断することになるロールの入れ替え回数が減るからである。薄いラミネートであれば、より長いメーターをロールに巻き取ることができるので、ラミネートの製造とロールの巻取能力についても同様のことが言える。

既述したように、外層は用途に応じて複層でも異なる素材からなってもよく、その両方であってもよく、下記の表１に示す通りである。これらは、障壁特性、耐久性及びラミネートの加工特性について用途分野に応じて個別に改良されている。

本発明の更なる実施例によると、追加層は少なくとも１つの外フィルムの上に押出されることが可能であり、他のコーティング素材に加えて、下記のように、例えばポリプロピレンのコーティングが考えられる。この追加層に裏面印刷することも考えられるが、本願発明により製造されたラミネートは前面印刷に特に適していることを強調しておく。

初めの一回の押出し工程で製造された対称ラミネートに対し、例えば直列の押出し機を使った第二の段階で、追加層を加えることができる。

本願発明によると、ラミネートの層は表１に示す１つまたは複数の素材から製造される。

本願発明の方法により、下記の表２の厚さで、好ましくは表３の層の厚さで、ラミネート層を製造することが可能であり、その結果、本願発明により製造された薄いラミネートによる上述の効果がもたらされる。

更に、本願で解決しようとする課題は、少なくとも１つの延伸フィルムと少なくとも１つの障壁層を有する多層ラミネートによって解決される。シール可能な２つの外フィルムの間には、障壁層の素材を含み、障壁包含押出し結合層の形態である押出し物が配置され、この押出し物は、一回の工程で各外フィルムにそれぞれ直接に貼り合わされている２つの外層によって挟着されている。また、少なくとも１つの外フィルムは延伸フィルムである。

シール可能な２つの外フィルムの間には、障壁層の素材を含み、障壁包含押出し結合層の形態である押出し物が配置される。この押出し物は、一度の押出し工程で各外フィルムにそれぞれ直接に貼り合わされている２つの外層によって挟着されている。

本発明の更なる実施形態は従属項に記載される。
本発明について、その実施例に基づき、添付の図を参照して以下に詳細を説明する。

図１は本発明のラミネートの構造の概略図である。
以下、同じ層及び同じ処理に対しては、同じ符号が用いられる。

図１は本発明の方法によるラミネートの概略図であり、ラミネートは合計８層からなる。障壁層包含結合層６０は、接着促進層２０によって障壁層３０にそれぞれ接合されている２つの外層を持つ。２つの外フィルム４０の間に５層の障壁包含押出し結合層６０が押出され、各外層１０が直接に即座に、すなわち接着剤を用いずに外フィルム４０に接合される。更に、ラミネートの片面（図１の上端）に追加層５０がポリプロピレンのコーティングの構成で設けられる。

図１のラミネートの素材は以下の組成からなる。障壁層３０は、エチレンビニルアルコールコポリマー（ＥＶＯＨ）から成り、厚さ１５μｍであって、両側を接着促進層で囲まれている。外層１０と障壁層３０を接着する接着促進層は１０μｍの厚さがある。一方、外層自体はポリプロピレンから成り、厚さは１３μｍである。各外層１０の上に貼り合わされた外フィルムは二軸延伸ポリプロピレンからなり、層の厚さは４８μｍである。延伸ポリプロピレンの層は、障壁包含押出し結合層６０の外層として使用さるポリプロピレンからなる層に直接貼り合わされる。更に、ポリプロピレンから成る追加層５０の厚さは３３μｍであり、その結果ラミネート全体の厚さは１９０μｍになる。

他の実施態様では、延伸ポリプロピレンから成る外フィルム４０は厚さが５０μｍである。障壁包含押出し結合層６０は、ポリプロピレン、接着促進剤、障壁素材としてＥＶＯＨから成り、それぞれの厚さは、ポリプロピレン層が１２．５μｍ、接着促進層が１０μｍ、ＥＶＯＨ層が１５μｍである。第二の外フィルム４０はポリプロピレンからなり、層の厚さは７５μｍである。

この例示の実施態様の詳細は以下のとおりである。

他の実施態様によるラミネートは、２つの延伸外フィルム４０を有し、以下の層構造と以下の層の厚さを持つ。

上述の記載の全ての部分は、単独でまたは組み合わせで考慮され、特に図示された詳細は、本発明に重要であるとして、請求されるものであり、当業者であれば、その変更態様も同様に本願の発明であることを当然理解するであろう。

１０ 外層
２０ 接着促進層
３０ 障壁層
４０ 外フィルム
５０ 追加層
６０ 障壁包含押出し結合層

Claims (26)

1. 少なくとも１つの延伸フィルム（４０）と少なくとも１つの障壁層（３０）を有する、多層ラミネートの製造方法で、特に管状包装の製造方法であって、該方法は
   シール可能な２つの外フィルム（４０）で、そのうち少なくとも１つは延伸外フィルム（４０）である該外フィルムを提供する工程と、
   ２つの該外フィルム（４０）の間に、障壁層の素材を含み、少なくとも３層からなり、障壁包含押出し結合層（６０）の形態である押出し物（６０）を押出す工程とからなり、
   更に、該障壁包含押出し結合層（６０）は、各該外フィルム（４０）にそれぞれ直接に貼合される２つの外層（１０）によって挟着されていることを特徴とする方法。
2. ２つの延伸フィルム（４０）と少なくとも１つの障壁層（３０）を有する、多層ラミネートの製造方法で、特に管状包装の製造方法であって、該方法は
   シール可能な２つの延伸外フィルム（４０）を提供する工程と、
   ２つの外フィルム（４０）の間に、障壁層の素材を含み、少なくとも３層からなり、障壁包含押出し結合層（６０）の形態である押出し物（６０）を押出す工程とからなり、
   更に、該障壁包含押出し結合層（６０）は、各該外フィルム（４０）にそれぞれ直接に貼合される２つの外層（１０）によって挟着されていることを特徴とする方法。
3. 前記延伸フィルム（４０）として、一軸延伸又は二軸延伸フィルム（４０）が使用されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
4. 前記障壁層（３０）は、前記障壁包含押出し結合層（６０）の２つの前記外層（１０）の間に配置されており、更に該外層（１０）と共に共押出しされることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法。
5. 接着促進層（２０）が、少なくとも１つの前記外層（１０）と前記障壁層（３０）の間に配置されており、更に該外層（１０）と該障壁層（３０）と共に共押出しされることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
6. 前記障壁包含押出し結合層（６０）は、押出されて、前記障壁層に対して対称に構成されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法。
7. 前記外層（１０）は複層、特に２層の構造で形成できることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の方法。
8. 障壁包含押出し結合層（６０）は、一回の工程で共押出しされ、共押出しの直後、外フィルム（４０）と当接され、加圧と加熱によって、特に押出し工程で生じる熱によって接合されることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の方法。
9. 前記当接速度は５０ｍ／分と２５０ｍ／分の範囲であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記加圧は５×１０⁴Ｐａ（＝０．５バール）から４×１０⁵Ｐａ（＝４バール）の範囲であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
11. 追加層（５０）が、少なくとも１つの前記外フィルム（４０）の外側に被覆され、更にその上に押出されることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の方法。
12. 前記延伸外フィルム（４０）として、シール可能フィルム、特に共押出しシール可能フィルムを使用することを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の方法。
13. ラミネート（１０、２０、３０、４０、５０、６０）の層は以下の１つまたは複数の素材から製造されることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の方法。
    

    
14. ラミネート（１０、２０、３０、４０、５０、６０）の層は以下の厚さに製造されることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の方法。
    

    
15. ラミネート（１０、２０、３０、４０、５０、６０）の層は以下の厚さに製造されることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の方法。
    

    
16. 少なくとも１つの延伸フィルム（４０）と少なくとも１つの障壁層（３０）を有する薄い多層ラミネートであって、シール可能な２つの外フィルム（４０）の間に、障壁包含結合層（６０）の形態であり障壁層の素材を含む押出し物（６０）を配置し、該押出し物（６０）は、一回の押出し工程により、該各外フィルム（４０）にそれぞれ直接貼合される２つの外層（１０）によって挟着されており、少なくとも１つの外フィルム（４０）は延伸外フィルム（４０）であることを特徴とする多層ラミネート。
17. ２つの延伸シール可能外フィルム（４０）と少なくとも１つの障壁層（３０）を有する薄い多層ラミネートであって、該外フィルム（４０）の間に、障壁包含結合層（６０）の形態であり該障壁層の素材を含む押出し物（６０）が一度の押出し工程により配置され、該各外フィルム（４０）にそれぞれ直接貼合される２つの外層（１０）によって挟着されていることを特徴とする多層ラミネート。
18. 前記延伸フィルム（４０）は一軸延伸又は二軸延伸フィルム（４０）であることを特徴とする請求項１６又は請求項１７に記載の多層ラミネート。
19. 前記障壁層（３０）は前記障壁包含押出し結合層（６０）の２つの前記外層（１０）の間に配置されていることを特徴とする請求項１６乃至１８の何れか１項に記載の多層ラミネート。
20. 接着促進層（２０）が少なくとも１つの前記外層（１０）と前記障壁層（３０）の間に配置されていることを特徴とする請求項１６乃至１９の何れか１項に記載の多層ラミネート。
21. 前記障壁包含押出し結合層（６０）は前記障壁層に対して対称に構成されていることを特徴とする請求項１６乃至２０の何れか１項に記載の多層ラミネート。
22. 前記外層（１０）は複層であり、特には２層であることを特徴とする請求項１６乃至２１の何れか１項に記載の多層ラミネート。
23. 追加層（５０）が少なくともひとつの外フィルム（４０）の外側に被覆されることを特徴とする請求項１６乃至２２の何れか１項に記載の多層ラミネート。
24. 前記延伸外フィルム（４０）は少なくとも１つのシール可能な表面薄層を有する共押出しフィルムであることを特徴とする請求項１６乃至２３の何れか１項に記載の多層ラミネート。
25. ラミネート（１０、２０、３０、４０、５０、６０）の層は以下の１つまたは複数の素材から製造されることを特徴とする請求項１６乃至２４の何れか１項に記載の多層ラミネート。
    

    
26. ラミネート（１０、２０、３０、４０、５０、６０）の層は以下の厚さであることを特徴とする請求項１６乃至２５の何れか１項に記載の多層ラミネート。
    

    

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