KR20140063626A - 다층 장벽 필름, 이 필름을 포함하여 구성되는 포장 라미네이트, 이 포장 라미네이트로부터 형성된 포장 용기 및, 필름의 생산을 위한 방법 - Google Patents

다층 장벽 필름, 이 필름을 포함하여 구성되는 포장 라미네이트, 이 포장 라미네이트로부터 형성된 포장 용기 및, 필름의 생산을 위한 방법 Download PDF

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세사레 로렌제티
리사 레이
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테트라 라발 홀딩스 앤드 피낭스 소시에떼아노님
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Abstract

본 발명은 2축으로 배향된 다층 폴리머 장벽 필름에 관한 것으로, 가스 장벽 성질을 갖고, 폴리머 층으로 이루어지며, 폴리올레핀 코어 층 및 코어 층의 제1측면 상에 에틸렌 비닐 알코올(EVOH)의 장벽 표면 층을 포함하여 구성된다. 또한, 본 발명은, 증기 증착 코팅된 필름, 특히 금속화된 이러한 필름에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 필름 또는 증기 증착 코팅된 폴리머 필름을 포함하여 구성되는 포장 라미네이트 및 이러한 포장 라미네이트로부터 생산된 포장 용기에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은, 장벽 필름의 생산을 위한 방법에 관한 것이다.

Description

다층 장벽 필름, 이 필름을 포함하여 구성되는 포장 라미네이트, 이 포장 라미네이트로부터 형성된 포장 용기 및, 필름의 생산을 위한 방법{A MULTILAYER BARRIER FILM, A PACKAGING LAMINATE COMPRISING THE FILM, A PACKAGING CONTAINER FORMED FROM THE PACKAGING LAMINATE AND A METHOD FOR THE PRODUCTION OF THE FILM}
본 발명은 2축으로 배향된 다층 폴리머 장벽 필름에 관한 것으로, 가스 장벽 성질을 갖고, 폴리머 층만으로 이루어지며, 폴리올레핀 코어 층 및 코어 층의 제1측면 상에 에틸렌 비닐 알코올(EVOH: ethylene vinyl alcohol)의 장벽 표면 층을 포함하여 구성된다. 또한, 본 발명은, 장벽 재료로, 특히 증기 증착된 장벽 코팅으로 더 코팅되는 기재 필름에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은, 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름 또는 또 다른 장벽 코팅된 이러한 필름을 포함하여 구성되는 라미네이트된(적층된) 포장 재료 및 이러한 라미네이트된 포장 재료로부터 생산된 포장 용기에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 2축으로 배향된 다층 폴리머, 장벽 필름 및 이러한 또 다른 장벽 코팅된 필름의 생산을 위한 방법에 관한 것이다.
액체 식품에 대한 단일 사용 일회용 타입의 포장 용기는, 흔히 페이퍼보드(paperboard) 또는 카튼(carton)에 기반한 포장 라미네이트로부터 생산된다. 하나의 이러한 일반적으로 존재하는 포장 용기는, 상표 Tetra Brik Aseptic®으로 시장에서 판매되고, 장기간 상온 저장을 위해 광고되고 판매되는, 원리적으로 밀크, 과일 주스 등과 같은 액체 식품의 무균 포장을 위해 채용된다. 이 공지된 포장 용기에서의 포장 재료는, 전형적으로 페이퍼 또는 페이퍼보드의 벌크 층 및 외부, 열가소성 수지의 방수 층을 포함하여 구성되는 라미네이트이다. 포장 용기에 가스-타이트(기밀: gas tight), 특히 산소 가스-타이트를 부여하기 위해서, 예를 들어 밀크 또는 과일 주스의 무균 포장 및 포장을 위해서, 이들 포장 용기 내의 라미네이트는, 정상적으로는 적어도 하나의 부가적인 이러한 가스 장벽 층인, 가장 일반적으로는 알루미늄 호일을 포함하여 구성된다.
라미네이트의 내측, 예를 들어 라미네이트로부터 생산된 용기의 충전된 식품 내용물과 대면하도록 되는 측면 상에는, 알루미늄 호일 상에 적용된 가장 내측의 층이 있으며, 이 가장 내측인 내측 층은 가열 밀봉가능한 접착성 폴리머 및/또는 폴리올레핀을 포함하여 구성되는, 하나 또는 다수의 부분 층으로 구성될 수 있다. 또한, 페이퍼 또는 페이퍼보드 벌크 층의 외측 상에는, 가장 외부의 가열 밀봉가능한 폴리머 층이 있게 된다. 가열-밀봉가능한 폴리머 층은, 바람직하게는 저밀도의 폴리에틸렌에 기반한다.
포장 용기는, 일반적으로, 예를 들어 Tetra Brik Aseptic®-타입 포장 머신인, 웹으로부터 또는 포장 재료의 사전 조립된 블랭크(blank)로부터의 패키지를 연속적으로 형성, 충전 및 밀봉하기 위한 근래의 고속 포장 머신으로 생산된다. 따라서, 포장 용기는, 내부- 및 가장 외부의 가열 밀봉가능한 열가소성 수지 폴리머 층을 함께 용착시킴으로써, 오버랩 조인트 내에서 서로 통합된 웹의 양쪽 길이방향 에지에 의해, 라미네이트된 포장 재료의 웹을 튜브로 재성형하는 단계를 기본적으로 포함하는, 소위 형성-충전-밀봉(form-fill-seal) 기술로 생산될 수 있다. 튜브는, 의도된 액체 식품 생산물로 충전되고, 그 다음 튜브 내에 충전된 내용물의 아래에서 서로로부터 사전에 결정된 거리에서 튜브의 반복된 횡단 밀봉에 의해, 개별 패키지로 분할된다. 패키지는, 횡단 밀봉을 따른 절개에 의해 튜브로부터 분리되고, 포장 재료 내의 준비된 접음 선을 따른 형태 접기에 의해, 정상적으로는 평행 육면체인 원하는 기하학적인 구성이 주어진다.
이 연속적인 튜브-형성, 충전 및 밀봉 포장 방법 개념의 중요한 장점은, 웹이 튜브-형성 바로 전에 연속적으로 살균될 수 있으므로, 무균 포장 방법, 예를 들어 충전되는 액체 내용물만 아니라 포장 재료 자체가 박테리아로부터 감소되고, 충전된 포장 용기가 깨끗한 환경 하에서 생산되어, 충전된 패키지가 대기 온도에도, 충전된 생산물 내에서의 미생물 성장의 위험 없이, 장기간 동안 저장될 수 있도록 된 방법의 가능성을 제공하는 것이다. Tetra Brik®-타입 포장 방법의 다른 중요한 장점은, 상기된 바와 같이, 비용 효율에 상당한 영향을 주는, 연속적인 고속 포장에 대한 가능성이다.
포장 라미네이트 내의 알루미늄 호일의 층은, 대부분의 폴리머 장벽 재료에 대해서 대단히 월등한 장벽 성질을 제공한다. 액체 식품 무균 포장을 위한 통상적인 알루미늄-호일 기반의 포장 라미네이트는, 현재 시장에서 이용가능한, 그 성능 레벨에서, 가장 비용 효율적인 포장 재료이다. 비교를 위한 소정의 다른 재료는, 원자재에 관해서 더 비용 효율적이고, 상당한 식품 보존 성질을 가지며, 최종 포장 라미네이트로 변환하는데 있어서 상당히 낮은 복잡성을 가져야 한다.
지금까지, 시장에서 이용가능한 상기된 종류의 장기간 상온 저장을 위한 소정의 무균 페이퍼- 또는 페이퍼보드-기반 패키지는, 예를 들어 3개월 이상과 같은, 장기간 저장을 위한 신뢰할 수 있는 레벨의 장벽 성질(예를 들어, 산소 장벽, 수증기 장벽 등) 및 식품 보존 성질을 갖는 알루미늄-호일 라미네이트와 비교해서, 비용 효율적인, 호일이 아닌 포장 라미네이트로부터는, 어렵다.
더 비용 효율적인 포장 재료 및 포장 재료를 개발하고 포장 재료의 제작을 위해 필요로 되는 원자재의 양을 최소화하는 노력 중에서, 알루미늄-호일을 대체 또는 보충할 수 있는, 다중 장벽 기능성을 갖는 사전-제작된 필름의 개발을 향하는 것이 일반적으로 장려된다. 이전에 공지된 이러한 예들은, 다중 층을 결합하는 필름인데, 이들 각각은, 동일한 기재 필름 상에 코팅된 증기 증착된 장벽 층 및 또 다른 폴리머-기반의 장벽 층 모두를 갖는, 예를 들어 필름들과 같은, 최종 필름에 대한 장벽 성질을 보완하는데 기여한다. 그러데, 다른 코팅 방법으로 적어도 2회 코팅되는 이러한 필름은, 매우 고가로 되고, 열 저항 및 내구성의 핸들링과 같은 기재 필름의 품질에 대한 매우 높은 요구를 수반한다.
한편, 포장 라미네이트, 이의 생산 및 이로부터 제작된 포장 용기를 최적화하기 위해서, 원자재 비용을 낮추는 것에 추가해서, 포장 라미네이트의 구조를 단순화하고, 필요로 되는 전환 단계의 수를 감소하며, 충분한 장벽 및 식품 보존 성질을 갖는 포장 라미네이트를 제공하는 것이 장려된다.
많은, 소위 장벽 필름이 오늘날 상업적으로 제공된다. 대부분의 이러한 필름의 공통 분모는, 이들이 이전의 장벽 재료의, 비교적 두꺼운 층, 대안적으로 또는 부가적으로 다수의 층을 요구하므로, 흔히 너무 고가가 되고/되거나, 카튼 포장 라미네이트 내에 통합하기 위해 요구된 장벽 성질 및 기계적인 성질의 면에서 충분히 양호하지 않으며, 이 카튼 포장 라미네이트로부터 접어서 형성된, 살균된, 충전된 및 밀봉된 패키지(형성-충전-밀봉)가 생산되는 것이다. 예를 들어, 높은 장벽 성질을 목적으로 하는 에틸렌 비닐 알코올(EVOH) 또는 폴리아미드와 같은 장벽 폴리머의 단일 층 장벽 층은 너무 고가이다.
한 타입의 이러한 장벽 필름은, SiOx 코팅 또는 금속화 코팅과 같은 세라믹, 유기물 또는 금속의 증기 증착 코팅을 갖는 후속의 또 다른 장벽 코팅을 위한, 소위 높은 표면 에너지(HSE: high surface energy) 필름이다. 폴리프로필렌 또는 유사한 폴리올레핀 필름에 대부분 기반한, 필름의 높은 표면 에너지는, 예를 들어 폴리아미드 또는 에틸렌 비닐 알코올의 얇은 표면 층에 의해 제공된다.
1991년 최초 출원된 EP-B-541273에는 장벽 필름이 개시되는데, 여기서 폴리비닐알코올 및 접착 증진, 코-폴리머 또는 개질된 폴리머를 포함하여 구성되는 수성 코팅 분산이 폴리프로필렌 기재 필름 상에 코팅되어, 제1방향으로 배향된다. PVOH-기반 코팅의 코팅 및 건조 동작 후, 필름은, PVOH-기반의 표면 상에 후속하는 또 다른 금속화를 위해 적합한 표면을 갖는, 2축으로 배향된 필름을 생산하기 위해서, 후속해서 제2방향으로 배향된다. 그런데, 이러한 필름의 비용은, 이들이 다른 종류의 2개의 코팅 단계, 제1의, 후속해서 건조되는 습식 분산 코팅 및, 그 다음의 또 다른 증기 증착 코팅 동작과 이들 2개의 코팅 동작 간의 배향 동작을 수반하므로, 매우 높게 된다. 일회용 포장 용기를 위해 라미네이트된 재료 내로 이러한 필름을 포함시키는 경제적인 장점은 거의 없다.
US-A-5153074(1991년 최초 출원됨)에서는, EVOH의 높은 에너지 표면을 갖는 금속화를 위한 필름이 개시된다. 폴리프로필렌의 베이스 층은 2개의 층 사이에서 말레산 무수물(maleic acid anhydride) 개질된 폴리프로필렌 호모폴리머의 본딩 층을 갖는 EVOH 표면 층과 함께 공압출된다.
상기 예에 따라서, 이렇게 획득된 필름은, 그 다음, 그 원래 길이를 처음 3배, 머신 방향으로, 그 다음 횡단 방향으로 8배 연속해서 배향된다. 예에서 채용된 EVOH는 48의 에틸렌 몰 퍼센트(mole percentage)를 갖는다. 최종 필름의 총 두께는 80-100 게이지 유닛인 한편, EVOH 층의 두께는 단지 3 게이지 유닛이었다. 예의 금속화된 필름에 따라서, 산소 투과는 0% RH 및 23℃에서 2.6 내지 5.4cm3/m2/day/atm이었다.
명백하게, 이 필름 내의 EVOH의 매우 얇은 층은, 금속-수취 층으로만 사용되고, 실제로 산소 장벽 층으로서 사용되지 않는다. 특히, 채용된 EVOH는 높은 함량의 에틸렌 모노머 유닛을 가지므로, 더 낮은 고유 가스 장벽 성질을 갖는다.
본 발명의 적용에 의한 테스트에서, US-A-5153074에 기재된 바와 같이 높은-표면 에너지 코팅되지 않은 기재 필름은, 23℃ 50% RH에서, 70 내지 110cm3/m2/day/atm과 같은 높은 산소 투과율을 제공한다.
US-A-2009/0053513(2005년 최초 출원된 WO2006/117034에 대응)에 있어서는, SiOx, AlOx 또는 금속화된 코팅을 갖는 후속하는 코팅에 대해서, 폴리아미드의 높은 표면 에너지 층을 갖는 유사한(US-A-5153074에 대해서) BOPP-기반의 필름이 개시되어, 이전의 구조와 비교해서, 그 장벽 코팅된 상태에서 놀랍게 개선된 산소 장벽 성질을 제공하게 된다. 개선은 동시의 2축 배향의 방법(LISIM®)과 관련되어 설명되며, 여기서 폴리머 필름의 연신은, 6-7배 이상의 적어도 연신율로 필름 재료의 원래 길이 및 폭에 대해서 동시에 MD 및 TD로 수행된다. 이러한 또 다른 장벽 코팅된 필름에 의해 획득된 산소 투과 값은, 23℃ 75% RH에서, 0.20 내지 0.50cm3/m2/day/atm보다 낮게 청구된다. 또한, 그런데, 이 경우, 획득된 산소 장벽은 HSE-타입 기재 필름 자체보다는, 후속의 장벽 코팅과 관련된다.
일반적으로, EVOH 코폴리머로부터의 필름이 배향 및 연신하기 어려운 것이 공지되고 있다. 이는, EVOH의 분자 내의 대다수의 수산기(hydroxyl group)에 기인해서, 배향되지 않은 필름의 형성 동안 수소 결합(hydogen bond)이 용이하게 형성되는 것에 기인하는 것으로 믿어진다.
US-A-2009/0208717(2005년 최초 출원된 WO2006/128589에 대응)에 있어서는, 동시의 2축 배향의 방법(LISIM®)이, 대칭적인 구성 및 내부 EVOH 가스 장벽 층을 갖는 필름을 연신하기 위해 사용된다. 여기서는 EVOH 층 장벽 성질의 명확한 개선이 보인다. EVOH 장벽 성질은, 동일 층 및 층 두께를 갖는 유사한 배향되지 않은 필름과 비교해서 2회-접는(2중) 것으로 증가하였다. 또한, 이 공개에 의해, 유사한 필름의 연속적인 2축 배향에 의해서, EVOH 폴리머의 에틸렌 함량이 45mole-%보다 높게 되어야 하고, 또한, 40mole-%보다 낮은 에틸렌 함량을 갖는 내부 EVOH 층을 갖는 필름의 동시의 2축 배향이 불가능했던 것으로 초기에 고려된 것을 교시되었다. 그런데, US-A-2009/0208717에 개시된 바와 같은 발명에 따르면, 중앙의 EVOH 층을 갖는 필름의 동시의 2축 배향은, 또한 40mole-% 이하의 에틸렌 함량에서, 상태의 소정 온도 및 연신 상태가 가능한 것을 발견했다. US-A-2009/0208717는, 일반적인 구조 B/C/D/C/B의 필름을 동시에 연신하는 것이 가능하며, 여기서 2개의 B 층이 폴리프로필렌 호모폴리머에 기반하고, 2개의 C 층이 말레 무수물에 의해 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 개질되며, 층 D가 위에서 명기된 중앙의 EVOH 층인 것을 개시한다. EVOH 층의 두께는, 일반적으로, 1 내지 10㎛, 바람직하게는, 1 내지 6㎛.이 된다. 더욱이, EVOH 층이, 그들의 장벽 층이 대기 수분의 침투에 의해 손상됨에 따라, 환경으로부터 보호되어야 하는 것은, 널리 공지되고, US-A-2009/0208717에 의해 교시된다. 따라서, EVOH 층은 다중-층 필름(B/C/D/C/B)의 코어에 배열된다. 더욱이, 또한, 소위 "버블" 또는 "2중-버블" 방법과 같은 필름 블로윙(blowing)이 동시의 배향 방법의 범위 내에 포함되는 것이, US-A-2009/0208717에 의해 교시된다.
본 발명의 목적은, 상기 논의된 단점 및 문제점을 회피하고, 적어도 몇몇, 바람직하게는 이들 중 모두의 상기 필요조건을 수행하는, 양호한 가스 장벽 성질 및 기계적인 성질을 갖고, 장벽 재료 층으로 더 코팅하기 적합하며, 포장 라미네이트 및 이로부터 제작된 카튼-기반의 액체 포장 용기에서 사용하기 적합한, 비용 효율적인 폴리올레핀-기반의 필름을 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은, 개선된 가스 장벽 성질, 또한 높은 습도 상태를 갖는 비용 효율적인 폴리머 필름를 제공하는 것이다.
또 다른 목적은, 높은 습도에서만 아니라 필름의 스트레이닝(straining)에서, 개선된 가스 장벽 성질을 갖는 코팅 기재로서, 개선된 폴리머 필름에 기반한 증기 증착 코팅된 장벽 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 개선된 포장 라미네이트가 제공되는데, 이는 유지된 가스 장벽 성질을 갖는 접을 수 있고 포장 용기로 재성형될 수 있다. 따라서, 장기간 저장에서 그리고 높은 습도 상태에서도, 개선된 가스 장벽 성질을 갖는, 포장 라미네이트로부터 제작된 개선된 포장 용기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 목적은, 폴리머 장벽 필름을 포함하여 구성되는 포장 라미네이트를 제공하는 것으로, 이는 또한 인성(toughness) 및 굽힘 강도(bending stiffness)를 포함하는 양호한 기계적인 성질을 갖고, 페이퍼- 또는 페이퍼보드-기반의 포장 재료 웹으로 라미네이트될 때, 연속적인 튜브-형성에 의해 액체 식품의, 연속적인, 고속 무균 포장에 적합하게 된다.
더욱이, 본 발명은, 고체, 반고체 또는 액체 식품 또는 음료로 충전되고, 장벽 필름을 포함하여 구성되는 포장 라미네이트로부터 생산된 포장 용기를 지향한다.
이들 및 그 밖의 목적은, 첨부된 청구항에서 규정된 바와 같이, 그리고 본 명세서에 기재된 바와 같이, 2축으로 배향된 다층 폴리머 장벽 필름에 의해 달성되는데, 이 장벽 필름은 또 다른 장벽 재료 층으로 코팅되고, 포장 라미네이트 및 포장 용기는 상기 필름 또는 코팅된 필름을 포함하여 구성되며, 또한 본 발명에 따른 2축으로 배향된 다층 폴리머 장벽 필름의 생산을 위한 방법에 의해 달성된다.
다층 필름의 다양한 층의 주어진 두께는, 중간의, 라미네이트된, 다층 필름의 배향을 위한 연신 후 획득된 두께이다.
따라서, 본 발명은, 2축으로 배향된 다층 폴리머 장벽 필름(10a)을 제공하는데, 가스 장벽 성질을 갖고, 폴리올레핀 코어 층 및 코어 층의 적어도 한 측면 상의 에틸렌 비닐 알코올(EVOH)의 적어도 하나의 장벽 표면 층을 포함하여 구성되고, EVOH의 장벽 층은 5㎛ 두께 미만이고, 36mole-% 또는 미만의 에틸렌 함량을 갖고; 필름은 10cm3/m2/1day/1atm, 24h, 23℃, 50% RH보다 낮은 산소 투과(OTR)를 갖는다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 폴리머 장벽 필름의 OTR은 5cm3/m2/1day/1atm, 24h, 23℃, 50% RH보다 낮으며, 예를 들어 EVOH 장벽 표면 층의 두께가 대략 0.6㎛ 및 EVOH의 에틸렌 함량이 32mole-%일 때와 같이 된다. 그 다음, 90% RH에서 측정된 OTR은 25cm3/m2/1day/1atm, 24h, 23℃ 또는 미만보다 낮다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, OTR는, EVOH 장벽 표면 층의 두께가 대략 0.6㎛이고, EVOH의 에틸렌 함량이 27mole-%일 때와 같이, 1cm3/m2/1day/1atm, 24h, 23℃, 50% RH보다 낮게 된다. 그 다음, 90% RH에서 측정된 OTR은 25cm3/m2/1day/1atm, 24h, 23℃보다 낮게 되는데, 특히 22cm3/m2/1day/1atm, 24h, 23℃ 또는 미만이다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 폴리올레핀 코어 층은, LLDPE, MDPE 및 HDPE 폴리머를 포함하는, 0.930보다 높은, 바람직하게는 0.940(압축된 샘플을 사용해서 ISO1183D에 따라 결정된 바와 같이)보다 높은 밀도를 갖는 프로필렌-에틸렌-부틸렌 터-폴리머 및 폴리에틸렌 호모- 및 코폴리머를 포함하는, 다른 알파-올레핀을 갖는 폴리프로필렌 호모폴리머, 프로필렌-에틸렌 코폴리머, 프로필렌 코폴리머로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 2축으로 배향된 폴리올레핀 및 2개 이상의 상기 폴리올레핀의 블렌드를 포함하여 구성된다.
따라서, 2축으로 배향된 장벽 표면 층에 적합한 EVOH는, 36mole-% 또는 미만의 에틸렌 함량을 갖는다. 36mole-% 이상에서, EVOH 층의 가스 장벽 성질의 개선은 달성되기 어렵다. 일반적으로, 에틸렌 함량이 낮을수록, 더 높은 장벽 개선이 층의 동시의 배향에 의해 달성될 수 있다. 바람직하게는, EVOH 코폴리머는 적어도 96%, 더 바람직하게는 98 내지 99%의 가수분해도를 갖고, 동시의 배향을 위해 적합한 EVOH 코폴리머의 용융 점은, 일반적으로 150℃ 이상이다. 장벽 표면 층은, 에틸렌 비닐 알코올(EVOH)의 장벽 표면 층이 외부 또는 외부 표면이 되는 것을 의미한다. 베이스 필름은 코팅이 제공될 수 있는데, 이 코팅은 그 다음 EVOH의 장벽 표면 층의 자유 표면 상에 적용된다(따라서 폴리올레핀 코어 층을 향하는 하나의 표면과 코팅을 향하는 하나의 표면을 갖는다). 상기 코팅은, 예를 들어 화학적인 증기 증착 코팅, 물리적인 증기 증착 코팅인 증기 증착 코팅과 같은 증착 코팅이다.
본 발명의 실시형태에 따르면, EVOH 층의 두께는, 0.4 내지 1.0㎛, 더 바람직하게는, 0.5 내지 0.7㎛이다. EVOH의 두께는 1.5㎛보나 낮게 되어야 한다. 1.5㎛ 이상의 결과적인 두께에서, 낮은 에틸렌 등급 EVOH에 대한 비용은 매우 높게 되는 한편, 1㎛ 또는 미만의 두께에서가 포장 목적에 대해서 경제적으로 더 실현 가능하다. 한편, 0.4㎛ 이하의 두께는 균일한 EVOH 층을 보장할 수 없고, 이에 의해 필름을 통한 균일하고 신뢰할 수 있는 가스 장벽 성질을 보장할 수 없다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, EVOH의 장벽 표면 층의 에틸렌 함량은 32mole-% 또는 미만, 바람직하게는 27mole-% 또는 미만이다. 일반적으로, 에틸렌 함량이 낮을수록 더 높은 장벽 개선이 층의 동시의 배향에 의해 달성된다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 필름의 총 두께는 20㎛까지, 바람직하게는 12 내지 18㎛이다. 20㎛ 이상의 총 두께에서, 원자재 면에서 비용-효율성은 감소하는 한편, 8㎛ 이하에서, 필름의 기계적인 성질은 상당히 감소될 수 있고, 포장 라미네이트의 기계적인 성질에 크게 기여하지 않게 된다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 필름은, 폴리올레핀 코어 층과 EVOH 장벽 표면 층 사이에, 상표명 Admer 및 Bynel 또는 그 블렌드로 사장에서 판매되는 개질된 폴리올레핀의 2축으로 배향된 타이 층을 더 포함하여 구성된다. 따라서, 타이 층은 폴리올레핀 코어 층과 장벽 표면 층을 서로 결합시킨다. 적합한 이러한 개질된 폴리올레핀의 잘 기능하는 예는, 말레 무수물-그래프트된 폴리프로필렌(MAH-PP:maleic anhydride-grafted polypropylene)이다. 결합시키는 층은, 배향된 필름의 나머지와 동일 방향으로 그리고 동일 범위로 2축으로 배향된다. 대안적으로, 상기 결합시키는 층은 그래프트- 또는 중합화에 의해 개질된 폴리에틸렌 기반의 폴리머로 이루어진다. 결합시키는 층은, 적합하게는 0.5 내지 2㎛의 두께를 가질 수 있다.
결합시키는 층을 위한 개질된 폴리올레핀의 또 다른 예는, 아크릴의 모노머 또는 말레 무수물(MAH) 모노머와 같은 카르복실 또는 글리시딜 또는 다른 에폭시-관능기를 포함하여 구성되는 모노머를 갖는 폴리올레핀-기반의 코폴리머 또는 그래프트 코폴리머인, 예를 들어 에틸렌 아크릴 산 코폴리머(EAA) 또는 에틸렌 메타아크릴 산 코폴리머(EMAA), 에틸렌-글리시딜(메타)아크릴레이트 코폴리머(EG(M)A) 또는 MAH-그래프트된 폴리에틸렌(MAH-g-PE)이다
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 필름은 머신 방향, MD로 5 내지 8의 비율로 그리고, 횡단 방향, TD로 5 내지 8의 비율로 배향된다.
EVOH 층의 증가된 가스 장벽 성질의 효과는, 머신 및 횡단 방향의 동시의 배향에 의해, 특히 더 높은 연신율, 바람직하게는 각각의 방향으로 5 내지 8의 연신율을 나타낸다. 효과는, 각 방향으로의 4 또는 미만과 같은 더 낮은 연신율에서, 낮게 되거나 없게 된다. 한편, 8 이상의 연신율에서, EVOH 층 내에서의 파괴 및 찢어짐에 관한 문제점이 나타나고, 재료 층의 가스 장벽 성질은 악화된다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 2축으로 배향된 다층 폴리머 장벽 필름을 위한 산소 투과율은, 대략 10cm3/m2/1day/1atm, 24h, 23℃, 50% RH 이하, 5cm3/m2/1day/1atm, 24h, 23℃, 50% RH 이하, 1cm3/m2/1day/1atm, 24h, 23℃, 50% RH 이하가 된다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 필름은, 폴리올레핀 코어 층의 다른, 대향하는 측면 상에도 EVOH의 제2장벽 표면 층을 갖는다. 또한, EVOH의 제2장벽 층은, 바람직하게는 1.5㎛ 두께 미만이고, 36mole-% 또는 미만의 에틸렌 함량을 갖는다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 폴리머 장벽 필름은 EVOH 장벽 층의 외부의 표면 상에 장벽 재료로 더 코팅된다. 따라서, 본 발명에 따라 획득된 바와 같은 EVOH 장벽 표면 층을 갖는 필름은, 단독으로 사용될 수 있거나 또는, 기재 필름으로서 사용되는 필름 상에 코팅되거나, 라미네이트된 재료 내에 필름에 대해 라미네이트된, 또 다른 장벽 재료 층과의 조합으로 사용될 수 있다. 필름이 각각의 측면 상에 하나의 EVOH 장벽 표면 층을 가질 때, 필름의 양쪽 측면은, 물론 장벽 재료로 더 코팅될 수 있다.
이러한 또 다른 장벽 재료 층의 예는, 압출-코팅된 폴리머 층 또는 폴리머의 분산 코팅에 의해 후속해서 적용된 폴리머 층이다. 이러한 폴리머 층의 예는, 폴리아미드 또는 폴리비닐알코올 또는 다른 용융 압출-코팅 가능한 또는 분산-코팅 가능한 폴리머 각각이다. 기재 자체는 양호한 장벽 성질을 가지므로, 최종으로 획득된 장벽 필름 또는 라미네이트는 자연스럽게 더 증가된 장벽 성질을 획득하게 된다.
또 다른 장벽 재료 층의 다른 예는, EVOH 장벽 층의 외부(자유) 표면 상에 증기 증착 코팅으로 획득된다. 이러한 더 증기 증착된 장벽 재료 층의 특정 예는, 얇은 금속 또는 금속 산화물의 층, 특히 금속화된 층, 바람직하게는 증기 증착된 알루미늄 또는 알루미늄 산화물 또는 DLC 코팅의 층이다. 이러한 증기 증착된 층 또는 금속화된 층은 본성이 잘 부서지고(brittle) 탄력이 없으며, 기재 필름의 탄력적인 성질 에 기인해서, 가요성 폴리머 기재 필름이 스트레인되고 신장됨에 따라, 정상적으로는 균열이 발생하게 된다. 결국, 증기 증착된 장벽 층으로 코팅된 본 발명에 따른 필름은, 특히 스트레인(예를 들어, 5% 이상의 필름의 신장)에서, 기재 필름 자체의 상당한 가스 장벽 성질을 갖지 않는 다른 증기 증착된 필름과 비교해서, 필름 포장(film wrapping)으로서 또는 패키지로의 접는-성형을 위해 사용될 때, 상당히 개선된 가스 장벽 성질을 갖는다. 대략 15%까지의 스트레인에서(필름의 신장 면에서), 본 발명의 증기 증착 코팅된 필름의 산소 투과(OTR)는 스트레인되지 않은 필름과 비교해서 상당한 범위로 악화되지 않는다. 비교에 있어서, 종래 기술의 상업적인 증기 증착 코팅된 필름은 이미 3% 스트레인에서 상당한 OTR 증가를 나타낸다.
바람직하게는, 금속화된 층은, 2.0 내지 3.0, 바람직하게는 2.2 내지 2.9의 광학 밀도(OD)를 갖는다. 2.0보다 낮은 광학 밀도에서, 금속화된 필름의 장벽 성질은 매우 낮게 된다. 한편, 3.0 이상에서, 금속화 층은 너무 잘 부서지게 되고, 금속화 프로세스 동안 열 안정성은, 더 긴 시간 동안 기재 필름을 금속화할 때, 더 높은 가열 부하에 기인해서 너무 낮게 된다. 그러면, 코팅 품질 및 접착은 확실히 나쁜 영향을 받는다. 따라서, 이들 값들, 바람직하게는 2.2와 2.9 사이에서 최적의 결과가 얻어진다.
일반적으로, 폴리머 기재 필름 상의 장벽 층의 증기 증착 코팅은, 물리적인 또는 화학적인 증기 증착의 연속적인 방법으로 수행된다. 세라믹 또는 금속 콤포지션의 다양한 코팅이 이 타입의 방법에 의해 적용될 수 있다. 일반적으로, 이러한 증기 증착된 코팅의 두께는 5와 200nm 사이에서 변화될 수 있다. 5nm 이하에서, 장벽 성질은 너무 낮아 유용하게 되지 않을 수 있고, 200nm 이상에서 코팅은 덜 가요성이 되며, 따라서 가요성 기재에 적용될 때 균열이 발생하기 쉽게 된다.
금속 또는 금속 산화물을 포함하여 구성되는 얇은 코팅으로 이루어지는 금속화 층 또는 세라믹 층은, 바람직하게는 진공 증착에 의해 적용되지만, 덜 바람직하게는 전기 도금 또는 스퍼터링과 같은, 낮은 생산성을 갖는 본 기술 분야에서 일반적으로 공지된 다른 방법에 의해서도 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 바람직한 금속은 알루미늄이지만, 진공 증착, 전기 도금 또는 스퍼터링될 수 있는 소정의 다른 금속이 본 발명에 따라서 사용될 수 있다. 따라서, Au, Ag, Cr, Zn, Ti 또는 Cu와 같은 덜 바람직하고 덜 일반적인 금속이 또한 고려될 수 있다. 일반적으로, 순수 금속 또는 금속 및 금속 산화물의 혼합물의 얇은 코팅이 수증기에 대항하는 장벽 성질을 제공하여, 원하는 기능이 수증기가 다층 필름 또는 포장 라미네이트 내로 이동 및 통과하는 것을 방지하려 할 때, 사용된다. 그런데, 또한, 가스 장벽 성질이 달성된다. 가장 바람직하게는, 금속화 코팅 내의 금속은 알루미늄(Al)이다.
본 발명에 따른 기능적인 코팅으로서 적합한 세라믹 코팅의 바람직한 예는, 그들의 화학식 내에 카본을 포함하는 SiOx 코팅이고, AlOx 코팅, MgOx 코팅이 또한 고려될 수 있다. 이 타입의 코팅은 코팅된 다층 필름에 대한 가스 장벽 성질만 아니라 어느 정도의 수증기 장벽 성질을 제공하고, 몇몇 경우에서 바람직하게 이용될 수 있는 투명 코팅이다.
하나의 바람직한 코팅은, 화학식 AlOx를 갖는 알루미늄 산화물의 코팅인데, 여기서 x는 Al의 1.0 내지 1.5배로 변화하고, 바람직하게는 Al2O3인 알루미늄 산화물의 코팅이다. 이러한 코팅의 두께는 5 내지 100nm, 바람직하게는 5 내지 30nm이다.
바람직하게는, 이들 세라믹 코팅은 물리적인 증기 증착(PVD) 또는 반응 증발 증착에 의해 적용되고, 또는 플라즈마 강화된 화학적인 증기 증착 방법(PECVD)에 의해 적용되는데, 여기서 금속 또는 실리콘 증기가 산화 환경 하에서 기판 상에 증착되어, 아몰퍼스 금속 산화물 또는 산화물 층을 형성한다.
다른 바람직한 산화물-기반의 코팅은, SiOxCy 및 SiOxCyNz 코팅이다. 이러한 코팅은, 흔히 양호한 가스 장벽 성질 및 몇몇 경우에 있어서는 또한 수증기 장벽 성질을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 2축으로 배향된 폴리머 필름을 포함하는 라미네이트된 포장 재료가 제공된다.
특히, 페이퍼 또는 페이퍼보드 벌크 층을 더 포함하여 구성되는 이러한 라미네이트된 포장 재료가 제공된다. 페이퍼 또는 페이퍼보드 벌크 층은 라미네이트의 굽힘 강도에 대한 최대의 기여를 제공하도록 배열된다.
그런데, 또한, 대신, 포장 라미네이트의 벌크 층은, 예를 들어 에틸렌-프로필렌, 에틸렌-부텐, 에틸렌-헥산, 에틸렌-알킬(메타)-아크릴레이트 또는 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머와 같은, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 에틸렌 또는 프로필렌의 코폴리머로, 예를 들어 만든 폴리올레핀 벌크 층인 것으로 고려될 수 있다. 이러한 폴리올레핀 벌크 층을 위한 재료의 선택은, 예를 들어 식품을 위한 투명한 파우치에서 사용되는 투명 포장 라미네이트를 위해서 제공될 수 있다.
라미네이트된 포장 재료는, 압출 라미네이션, 건조 접착 라미네이션, 가열-가압 라미네이션과 같은 층들을 함께 라미네이트하는 다양한 방법으로 획득되며, 다양한 코팅 방법을 포함할 수도 있다. 상기된 바와 같이, 이러한 포장 재료의 가스 장벽은, 증기 증착된 장벽 층이 재료의 스트레인에서 균열을 나타낼 수 있고, 이에 의해 증가된 비율의 가스 침투를 허용하지만, 폴리머 기재 필름 내에 이미 제공된 가요성 가스 장벽 층에 기인해서, 포장 용기로의 접는-성형 및 재성형에서, 개선된다.
결론적으로, 가스 장벽 성질에 관해서 개선된 포장 용기가, 이러한 가요성 가스 장벽을 포함하지 않는 증기 증착된 필름을 포함하는 라미네이트로부터 만든 유사한 포장 용기와 비교해서, 본 발명의 포장 라미네이트로부터 형성될 때, 제공된다.
본 발명에 따른 포장 라미네이트로부터 형성된 포장 용기는, 소정의 공지된 형상으로 될 수 있다. 바람직하게는, 이것은, 실질적으로 브릭(brick)- 또는 쐐기-형상 용기인데, 높은 품질의 포장 라미네이트에 기인해서 장기간 저장 동안 핸들링 및 분배에 내구성이 있고, 습기 및 산소 가스에 저항하며, 차례로 높은 밀봉 품질 및 월등한 가스 장벽 성질을 제공한다. 본 발명에 따른 포장 라미네이트로부터 생산된 포장 용기의 또 다른 중요한 장점은, 이들이 마이크로파 요리 또는 해동에 대해서 내구성을 가질 수 있는 것이다. 대안적으로, 포장 용기는, 상표 Tetra Fino®로 공지된 포장 용기와 같은 베개-형상 파이버 파우치 타입이 될 수 있다. 액체 포장을 위한 또 다른 타입의 페이퍼보드-기반의 패키지는, 소위 Tetra Brik® Edge, Tetra Top® 및 Tetra Evero® 패키지 또는 다른 종류의 병-유사 패키지인데, 페이퍼보드-기반의 포장 라미네이트의 슬리브, 그 접는-성형된 바닥 및, 플라스틱 모울드-형상 재료의 상부 및 스크류 캡을 포함하여 구성된다.
따라서, 본 발명은, 부가적으로, 본 발명의 2축으로 배향된 필름을 포함하여 구성되는 포장 라미네이트를 접어 형성함으로써 형성된 포장 용기에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, Tetra Brik® Asepitic(1리터의 표준 체적) 패키지에 대한 산소 투과율은 0.1cc/package*0.21 atm*24h 미만, 0.04cc/package*0.21 atm*24h 이하, 0.03cc/package*0.21 atm*24h 미만이 된다.
본 발명에 따라서 그리고, 특히 본 발명에 따른 폴리머 장벽 필름과 관련해서, OTR마다, 측정은 대략 12㎛의 총 두께를 갖는 필름에 대해서 언급된다. 부가적으로, 표면 장벽 층은 대략 0.6㎛이다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 2축으로 배향된 다층 폴리머 필름의 제작 방법이 제공되는데, 가스 장벽 성질을 갖고, 여기서 방법은, 코어 층의 제1측면 상에 에틸렌 비닐 알코올(EVOH)의 가요성 표면 장벽 층과 함께 폴리올레핀 코어 층을 공-압출하는 단계로서, 장벽 표면 층이 최대 36mole-%의 에틸렌 함량을 갖는, 단계와, 공-압출된 필름을, 축으로 머신 방향(MD)으로 4보다 높은 연신율만 아니라 축으로 횡단 방향(TD)으로 4보다 높은 연신율로, 동시에, 2축으로 배향하는 한편, 최소 레벨과 코어 층의 폴리올레핀 재료의 용융 온도 간의 연신 동작 동안 필름의 온도를 유지하고, 최소 레벨이 필름의 코어 층 폴리올레핀 재료에 의존하며, 적어도 105℃인, 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 연신율은 머신 방향(MD)으로 5 내지 8, 더 바람직하게는 6 내지 8이고, 횡단 방향(TD)으로 5 내지 8, 더 바람직하게는 6 내지 8이다. 일반적으로, EVOH 장벽 표면 층의 연신율이 높을수록, 동시의 배향 방법의 높은 연신율에서, 그 가스 장벽 성질의 결정도(crystallinity) 및 개선의 정도가 더 높게 된다. 양쪽 방향으로의 4 이상의 이러한 연신율은 텐터-프레임 타입 연신 방법으로 달성될 수 있다. 따라서, 일반적인 필름 블로윙 방법(버블, 2중-버블, 3중-버블 방법)에 의한 소정의 동시 연신은, 사실상 배제된다.
본 발명의 방법의 일 실시형태에 따르면, 개질된 폴리올레핀 타이 층이 폴리올레핀 코어 층과 EVOH 장벽 표면 층 사이에서 함께 공압출된다. 층들을 함께 공-압출함으로써, 재료가 가열되어 용융된 상태로부터 함께 융합되고, 서로 부착될 뿐 아니라 재료의 고유 성질이 허용된다. 바람직하게는, 말레 무수물 그룹과 같은 개질하는 관능기는, 그렇지 않으면 덜 호환가능한 EVOH 및 PP의 폴리머를 호환 가능하도록 돕는다.
본 발명의 방법의 일 실시형태에 따르면, 필름의 폴리올레핀 코어 층은, 폴리프로필렌 호모- 또는 코-폴리머를 주로 포함하여 구성되고, 연신 동작 동안 필름의 온도는 135℃로부터 165℃ 이하까지이다. 주로 포함하여 구성되고는, 70 내지 100중량-%의 폴리올레핀이 프로필렌 폴리머인 것을 의미한다.
본 발명의 방법의 일 실시형태에 따르면, 필름의 폴리올레핀 코어 층은, 0.930보다 높은 밀도를 갖는 폴리에틸렌 호모- 또는 코-폴리머를 주로 포함하여 구성되고, 연신 동작 동안 필름의 온도는 110℃로부터 135℃ 이하까지이다. 주로 포함하여 구성되고는, 70 내지 100중량-%의 폴리올레핀이 에틸렌 폴리머인 것을 의미한다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 정상적으로, 텐터-프레임 타입 동시의 연신 프로세스의 경우에서와 같이, 다층 폴리머 필름의 동시 연신에서의 연신율은 초당 200%보다 높고 또는, 바람직하게는 초당 300%보다 높다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 필름은, EVOH 장벽 표면 층에 대향하는 폴리올레핀 코어 층의 측면 상에 라미네이션 층을 더 포함하여 구성된다. 바람직하게는, 라미네이션 층은, 프로필렌 모노머를 갖는 에틸렌 호모-폴리머 또는 에틸렌 코-폴리머 또는 2개 이상의 이러한 폴리머의 블렌드로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 가열 밀봉가능한 폴리올레핀 콤포지션을 주로 포함하여 구성되고, 폴리올레핀 콤포지션은 0.930보다 높은, 바람직하게는 0,940보다 높은 밀도를 갖는다. 주로 포함하여 구성되고는, 70 내지 100중량-%의 폴리올레핀이 에틸렌 폴리머인 것을 의미한다.
본 발명의 방법의 또 다른 실시형태에 따르면, 또 다른 장벽 코팅, 바람직하게는 증기 증착 코팅을 갖는 EVOH 장벽 표면 층(상기된 바와 같이)을 코팅하는 단계를 더 포함하여 구성된다. EVOH 장벽 표면 층은, 이 층이 증기 증착 코팅, 예를 들어 금속화된 코팅 또는 DLC 코팅을 수취할 수 있도록 제공된다. 이 표면의 하나의 장점은, 이 표면이 고유하게 충분한 습윤 장력을 가지기 때문에, 금속화에 의한 진공 증착에 앞서서, EVOH 장벽 표면 층을 처리할 필요가 없는 것이다. EVOH 표면 층은 극성이 있고, 표면 처리의 사용 없는 기재에 대한 접착으로 귀결된다. 따라서, EVOH는 증기 증착 코팅을 획득하기 위해서 충분한 표면 에너지를 갖는다.
따라서, 부가적으로, 본 발명은, EVOH의 장벽 표면 층 상에 증착 코팅을 갖는 선행하는 청구항 중 소정의 하나에 따른 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름을 포함하여 구성되는, 코팅된 2축으로 배향된 필름에 관한 것으로, 상기 코팅된 2축으로 배향된 필름은 5-30㎛, 7-20㎛, 8-15㎛의 두께 및 0.1보다 낮은, 0.09보다 낮은, 0.05cm3/m2/1day/1atm, 24h, 23℃, 50% RH보다 낮은 산소 투과(OTR)를 갖는다.
증기 증착 코팅은, 폴리머 기재 필름 상에 대한 물리적인 증기 증착(PVD) 또는 화학적인 증기 증착(CVD), 예를 들어 플라즈마 강화된 화학적인 증기 증착(PECVD)에 의해 적용된다.
증기 증착 코팅은 정상적으로 더 얇은 증기 증착된 층이고, 본 발명에 따라서 나노미터-두께를 갖는데, 예를 들어 이들은 나노미터로 가장 적합하게 계수되는 두께를 가지며, 예를 들어 5 내지 500nm(50 내지 5000Å), 바람직하게는 5 내지 200nm, 더 바람직하게는 5 내지 100nm 및, 가장 바람직하게는 5 내지 50nm의 두께를 갖는다.
일반적으로, 5nm 이하에서, 장벽 성질은 너무 낮아서 유용하지 않고, 200nm 이상에서 코팅이 덜 가요성이 되며, 따라서 가요성 기재 상에 적용될 때, 균열이 더 발생하기 쉽게 된다.
본 발명에서 유용하고 장벽 성질을 갖는 증기 증착 코팅은, 전형적으로는, 금속 산화물 또는 유기 산화물로 만들어진다. 일례의 적합한 방법이 CH97471에서 개시되는데, 여기서 특정한 상세가 발명의 상세한 설명의 예시 부분에 주어진다. 또한, 카본-기반의 증기 증착 코팅과 같은 유기 증기 증착된 장벽 코팅, 예를 들어 아몰퍼스 카본 층 또는, 소위 다이아몬드-유사 카본 코팅(DLC)이 있다. DLC는, 바람직하게는, 본 발명의 다층 폴리머 장벽 필름에 적용될 수 있다. 이러한 DLC 코팅된 다층 폴리머 장벽 필름은 본 발명에 따른 포장 라미네이트 및 포장 용기에 대해서 사용될 수 있다. 유사하게, 금속 또는 유기 금속 증기 증착 코팅이 본 발명의 다층 폴리머 장벽 필름 상에 적용될 수 있고, 예를 들어 본 발명에 따른 포장 라미네이트 및 포장 용기에 대해서 사용된다. 상기 포장 라미네이트 및 포장 용기는 액체 식품과 같은 식품 저장을 위해 적합하다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 증기 증착된 층은 실질적으로 알루미늄 금속으로 이루어진다. 바람직하게는, 이러한 금속의 얇은 증기 증착된 층은, 5 내지 50nm, 더 바람직하게는 5-30nm의 두께를 갖는데, 이는, 예를 들어 6.3㎛인 통상적인 두께의 알루미늄 포일 내에 존재하는 알루미늄 금속 재료의 1% 미만에 대응한다.
몇몇 경우에 있어서는, 기재 필름(다층 폴리머 장벽 필름)의 표면 처리의 단계는 증기 증착 코팅 전에, 특히 기재 필름을 금속화 하기 전에, 기재 필름에 대한 코팅의 충분한 접착을 보장하기 위해서, 수행될 수 있다.
바람직하게는, 금속화된 층은 1.8 내지 3.0, 바람직하게는 2.0 내지 2.7의 광학 밀도(OD)를 갖는다. 1.8보다 낮은 광학 밀도에서, 금속화된 필름의 장벽 성질은 너무 낮게 될 수 있다. 한편, 3.0 이상에서, 금속화 층은 잘 부서지고, 더 긴 시간 동안 기재 필름을 금속화할 때, 부하를 더 높게 가열하는 것에 기인해서, 금속화 프로세스 동안 열 안정성은 너무 낮게 된다. 그러면, 코팅 품질 및 접착은 명확하게 나쁜 영향을 받는다. 따라서, 이들 값들, 바람직하게는 2.2와 2.7 사이에서 최적의 결과가 얻어진다.
또 다른 실시형태는 알루미늄 산화물의 코팅이다. 알루미늄 산화물은 일반적인 화학식 AlOx을 갖는데, 여기서 x는 Al의 1.0 내지 1.5배로 변화하고, 바람직하게는 Al2O3이다. 바람직하게는, 이러한 코팅의 두께는 5 내지 300nm, 더 바람직하게는 5 내지 100nm 및 가장 바람직하게는, 5 내지 50nm이다.
정상적으로, 알루미늄 금속화된 층은, 본질적으로, 금속화 코팅 프로세스의 본성에 기인해서, 알루미늄 산화물로 이루어지는 얇은 표면 부분을 갖는다.
얇은 코팅 금속화 층 또는 유기 금속 화합물의 층은, 바람직하게는 진공 증기 증착으로 적용되지만, 덜 바람직하게는 전기 도금 또는 스퍼터링과 같은 더 낮은 생산성을 갖는 본 기술 분야에서 일반적으로 공지된 다른 방법에 의해서 적용될 수도 있다. 본 발명에 따른 바람직한 금속은 알루미늄이지만, 진공 증착, 전기 도금 또는 스퍼터링될 수 있는 소정의 다른 금속이 본 발명에 따라서 사용될 수 있다. 따라서, Au, Ag, Cr, Zn, Ti 또는 Cu와 같은 덜 바람직하고 덜 일반적인 금속이 또한 고려될 수 있다. 일반적으로, 금속 또는 금속 및 금속 산화물의 혼합물의 얇은 코팅이 수증기에 대항하는 장벽 성질을 제공하여, 원하는 기능이 수증기가 다층 필름 또는 포장 라미네이트 내로 이동 및 통과하는 것을 방지하려 할 때, 사용된다. 그런데, 또한, 가스 장벽 성질이 달성된다. 가장 바람직하게는, 금속화 또는 유기 금속 코팅 내의 금속은 알루미늄(Al)이다. 또 다른 알루미늄 유기 화합물의 예는, 알루미늄 산화물, 질화물 및 알루미늄 탄화물, 이들의 혼합물이다.
또한, 다른 증기 증착된 유기 금속 화합물 층이 본 발명을 수행하는데 적합할 수 있다. 또한, 실리콘과 같은 반쪽 금속(half-metal)으로부터의 유사한 화합물이 본 발명에 대해서 적합할 수 있고, 이들이 비용 효율적이고, 적어도 어느 정도 낮은 레벨의 산소 장벽 성질을 가지면, 유기 금속 화합물로 포함된다.
소정의 이들 유기 코팅은 플라즈마 강화된 화학적인 증기 증착 방법(PECVD)으로 적용될 수 있는데, 여기서 금속 또는 금속 화합물 증기가 거의 산화 환경 하에서 기재 상에 증착된다. 실리콘 산화물 코팅은, 예를 들어 PECVD 프로세스에 의해 적용될 수 있다. 적합한 PECVD 프로세스는, 예를 들어 CH697471에 개시된다.
본 발명에 따른 하나의 실시형태에 있어서, 증기 증착 코팅은 카본-기반의 장벽 층일 수 있다. 이러한 카본-기반의 층은 플라즈마 코팅 프로세스에 의해 코팅될 수 있으므로, 흔히 아몰퍼스 카본 또는 다이아몬드-유사 카본(DLC) 코팅으로 언급되는 하이드로카본 폴리머 코팅으로 귀결된다. 일반적으로, 이러한 프로세스는, 하이드로카본 가스로부터의 플라즈마 생성 및 하이드로카본 가스로부터의 가스 플라즈마의 이온의 제어하는, 불활성 가스 플라즈마로, 코팅이 적용되는 표면의 처리를 수반한다. 더 상세한 설명을 위해서, US 4,756,964의 예시적인 부분의 더 상세한 설명이 언급된다.
다층 폴리머 장벽 필름은, 핸들링 및 분배에 있어서, 양호한 장벽 성질 및 완전성 성질을 갖는 포장 용기를 위해서 제공됨에 따라, 소정의 두께로 될 수 있다. 그런데, 기재 필름의 선택은, 결과적인 포장 재료 및 포장 용기의 비용에 큰 영향을 준다. 본 발명에 따르면, 적합한 폴리올레핀은 0.930보다 높은 밀도를 갖는 프로필렌-에틸렌-부틸렌 터-폴리머 및 폴리에틸렌 호모- 및 코폴리머를 포함하는, 다른 알파-올레핀을 갖는 폴리프로필렌 호모폴리머, 프로필렌-에틸렌 코폴리머, 프로필렌 코폴리머로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 2축으로 배향된 폴리올레핀 및 2개 이상의 상기 폴리올레핀의 블렌드이다.
본 발명에 따른 코팅된 2축으로 배향된 필름은 EVOH의 장벽 표면 층 상에 증기 증착 코팅을 갖는 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름을 포함하여 구성되고, 상기 코팅된 2축으로 배향된 필름은 5-30㎛, 7-20㎛, 8-15㎛의 두께 및 0.1보다 낮은, 0.09보다 낮은, 0.05cm3/m2/1day/1atm, 24h, 23℃, 50% RH보다 낮은 산소 투과(OTR)이 제공된다. 본 발명에 따른 다층 폴리머 장벽 필름은 포장 라미네이트로서 사용되고, 포장 라미네이트 내로 라미네이팅할 때, 압출 코팅에 의해 일반적으로 적용되는, 하나의 측면(포장 용기의 가장 내측의 층을 형성)에 적용되는 가열 밀봉 층을 갖게 된다. 따라서, 본 발명은, 부가적으로, 하나의 측면 상에 외부 가열 밀봉가능한 폴리올레핀 층 및 자체의 다른 측면 상에 본 발명에 따른 옵션으로 코팅된 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름을 갖는, 페이퍼 또는 페이퍼보드의 벌크 층을 포함하여 구성되는, 라미네이트된 포장 재료에 관한 것이고, 상기 장벽 필름은 벌크 층에 대향하는측면 상에 가열 밀봉가능한 폴리올레핀 층을 갖는다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 증기 증착 코팅된 장벽 층은 상기 가장 내측 가열 밀봉가능한 폴리머 층을 포함하는 기재 폴리머 필름 상에 적용된다.
기재 폴리머 필름은 2축으로 배향된 폴리올레핀이다. 바람직하게는, 가장 내측 가열 밀봉가능한 폴리머 층은 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 예를 들어 메탈로센 촉매 선형 저밀도 폴리에틸렌(mLLDPE)과 같은 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)으로 주로 이루어진다.
포장 라미네이트로의 필름의 통합과 관련해서, 이전에 논의된 바와 같이, 하나 이상의 부가적인 가열 밀봉가능한 층이 필름 상에, 그리고 존재한다면 필름의 라미네이션 층 상에 적용될 수 있다. 가열 밀봉가능한 폴리올레핀 폴리머의 가장 내측의 층은 용기의 내측을 향해 지향되는 층으로서 적용되고, 또한 직접 식품과 접촉하도록 의도된다. 바람직하게는, 이러한 부가적인 가열 밀봉 층은 필름의 라미네이션 층 상에 적용된다. 바람직하게는, 가장 내측의 층을 위한 가열 밀봉가능한 층은 LDPE, LLDPE 또는 m-LLDPE 및 이들의 2개 이상의 블렌드로부터 선택된 더 낮은 밀도 타입의 폴리에틸렌 폴리머이다. 그런데, 포장 재료로부터 생산된 포장 용기의 타입에 의존해서, 또한 폴리프로필렌 또는 프로필렌 코- 또는 터-폴리머의 가열 밀봉가능한 가장 내측의 층이 본 발명의 범위 내에서 고려될 수 있다.
더욱이, 포장 라미네이트는 벌크 층의 대향하는 측면 상에 배열된 하나 이상의 가장 외부의 가열 밀봉가능한 폴리올레핀 층(들)을 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 외부 가열 밀봉가능한 폴리올레핀 층(들)은 결과적인 포장 용기의 주변 환경과 직접 대면하게 된다.
포장 라미네이트는, 하나의 실시형태에 있어서, 하나의 측면 상의 본 발명에 따른 장벽 필름과, 예를 들어 충전된 및 밀봉된 결과적인 포장 용기의 외부 측면이 되는, 대향하는 측면 상의 하나의 가열 밀봉가능한 폴리올레핀 층을 갖는 페이퍼보드의 벌크 층을 포함하여 구성된다. 벌크 층의 측면, 예를 들어 폐쇄 및 밀봉된 포장 용기의 외부 측면이 되는 페이퍼보드는, 적어도 가열 밀봉가능한 폴리올레핀 층에 의해 옵션으로 덮이는, 프린트를 포함할 수 있다. 충전된 및 밀봉된 포장 용기의 내측의 층이 되는 가열 밀봉가능한 폴리올레핀 층이 필름 상에 적용된다. 필름이, 기재된 바와 같이, 페이퍼보드와 액체 식품 생산물과 같은 생산물 사이의 포장 용기의 내측 상에서 사용될 때, 부가적으로 액체 식품으로부터 페이퍼보드를 보호하는 증기 장벽을 제공한다. 본 발명의 실시형태의 상세한 설명이 실시형태의 상세한 설명과 연관해서 개시된다.
예
예 1a
필름이 폴리머 층의 주조 공-압출로 생산되었으며, 폴리프로필렌(LyondellBasell로부터의 Moplen HP422H)의 베이스 층 또는 코어 층, 베이스 층의 제1측면에 인접한 말레 무수물 그래프트된 폴리프로필렌(Mitsui로부터의 Mitsui AT1179E)의 호환할 수 있는 타이 층, 상기 타이 층(에틸렌 함량 32mole-%를 갖는 EVAL F171B)에 인접한 EVOH의 외부의 표면 층, 베이스 층의 제2측면 상의 90중량-%의 폴리프로필렌(Moplen HP422H) 및 에틸렌 프로필렌 플라스토머(Dow Chemicals로부터의 Versify 3300)의 10중량-%의 블렌드로 만든 또 다른 층을 포함하여 구성된다. 제2측면 폴리프로필렌 층에 인접해서, 밀봉 또는 라미네이션 층은, 터폴리머 캐리어(AG Schulman으로부터의 AB PP 05 SC) 내의 94중량-%의 중간 밀도 폴리에틸렌(Dow로부터의 Dowlex 2740G)와 6중량-%의 안티블록 마스터배치의 블렌드로 만든다.
배향 전의 시트 층의 두께는:
25마이크론의 EVOH F171B
55마이크론의 Mitsui AT1179E
340마이크론의 Moplen HP422H
55마이크론의 Moplen HP422H, Versify 3300 블렌드
34마이크론의 Dowlex 2740G, AB PP 05 블렌드
이렇게 획득된 필름은, 그 다음 LISIM 텐터 프레임에서, 그 원래의 길이를 머신 방향(MD)으로 5.5배, 그리고 그 원래의 폭을 횡단 방향(TD)으로 7.6배 동시에 연신하는 한편, 필름의 온도를 135℃ 이상으로 유지한다. 연신 후, 폴리프로필렌(PP) 베이스 층 및 제2측면 PP 층의 두께는 함께 11.5㎛인 한편, 배향된 EVOH 층의 두께는 0.6㎛이었다. 타이 층의 두께는 1.5㎛였다.
결과적인 배향된 필름의 산소 투과는 4.0cm3/m2/day/atm, 23℃ 65% RH로서 측정되고 보고되었다.
예 1b
또 다른 필름은, 6배, 그 원래의 길이를 머신 방향(MD)으로, 그리고 7.8배 그 원래의 폭을 횡단 방향(TD)으로 동시에 연신하는 한편, 필름의 온도를 135℃ 이상으로 유지한 것을 제외하고, 예 1a에 기재된 바와 같이 생산되었다. 연신 후, 폴리프로필렌(PP) 베이스 층 및 제2측면 PP 층의 두께는 함께 9.3㎛인 한편, 배향된 EVOH 층의 두께는 0.6㎛이었다. 타이 층의 두께는 1.3㎛였다.
결과적인 배향된 필름의 산소 투과는 2.39cm3/m2/day/atm, 23℃ 50% RH(예를 들어, 밀봉 층 측면에서 0% 상대 습도 및 EVOH 층의 측면에서 50% 상대 습도)로서 측정되고 보고되었다.
결과적인 배향된 필름의 산소 투과는 20.8cm3/m2/day/atm, 23℃ 90%/90% RH(예를 들어, 배향된 필름의 양쪽 외측 측면에서 90% 상대 습도)로서 측정되고 보고되었다.
예 2
또 다른 필름은, 채용된 EVOH(EVAL L171B)이 대신 에틸렌 함량 27mole-%를 갖는 것을 제외하고, 예 1에 기재된 바와 같이, 생산된다.
결과적인 배향된 필름의 산소 투과는, 0.6cm3/m2/day/atm, 23℃ 65% RH로서 측정되고 보고되었다.
예 3
필름이 폴리머 층의 주조 공-압출로 생산되었으며, 폴리프로필렌(LyondellBasell로부터의 Moplen HP422H)의 베이스 층 또는 코어 층, 베이스 층의 제1측면에 인접한 Bynel 50중량% Bynel CXA50E739 및 50중량% Admer AT1179E의 블렌드인 호환할 수 있는 타이 층, 상기 타이 층(에틸렌 함량 27mole-%를 갖는 EVAL F171B)에 인접한 EVOH의 외부의 표면 층, 베이스 층의 제2측면 상의 폴리프로필렌(Moplen HP422H)의 90중량-% 및 에틸렌 프로필렌 플라스토머(Dow Chemicals로부터의 Versify 3300)의 10중량-%의 블렌드로 만든 또 다른 층을 포함하여 구성된다. 제2측면 폴리프로필렌 층에 인접해서, 밀봉 또는 라미네이션 층이, 터폴리머 캐리어(AG Schulman으로부터의 AB PP 05 SC) 내의 94중량-%의 중간 밀도 폴리에틸렌(Dow로부터의 Dowlex 2740G)와 6중량-%의 안티블록 마스터배치의 블렌드로 만들었다.
이렇게 획득된 필름은, 그 다음 LISIM 텐터 프레임에서, 5.5배, 그 원래의 길이를 머신 방향(MD)으로, 그리고 7.6배 그 원래의 폭을 횡단 방향(TD)으로 동시에 연신하는 한편, 필름의 온도를 135℃ 이상으로 유지한다. 연신 후, 폴리프로필렌(PP) 베이스 층 및 제2측면 PP 층의 두께는 함께 대략 9.3㎛인 한편, 배향된 EVOH 층의 두께는 0.6㎛이었다. 타이 층의 두께는 대략 1.3㎛였다.
결과적인 배향된 필름의 산소 투과는 0.5cm3/m2/day/atm, 23℃ 50% RH(예를 들어, EvOH 측면에서 0% 상대 습도 및 밀봉 층의 측면에서 50% 상대 습도)로서 측정되고 보고되었다.
결과적인 배향된 필름의 산소 투과는 20.5cm3/m2/day/atm, 23℃ 90%/90% RH(예를 들어, 배향된 필름의 양쪽 외측 측면에서 90% 상대 습도)로서 측정되고 보고되었다.
예 4
예 1b에 따라 배향된 필름은 금속화된 코팅이 제공되었다. 코팅은 코팅을 위한 수취 층으로 작용하는 EVOH 층에 적용되었다. 그런데, 사용된 금속화 상태가 전형적으로 고려될 수 있는데, 예의 적합한 상태는:
선형 속도: 대략 300m/min;
광학 밀도 설정 포인트 대략 2.0;
알루미늄 와이어 속도: 대략 72cm/min; 및
플라즈마 파워(아르곤): 3kW.
결과적인 금속화된 배향된 필름의 산소 투과는, 0.04cm3/m2/day/atm, 23℃ 0/50% RH로서 측정되고 보고되었다.
예 5A의 또 다른 필름은, 예 3으로부터의 배향된 필름이 금속화된 이외는, 예 4에 기재된 바와 같이, 생산되었다.
결과적인 금속화된 배향된 필름의 산소 투과는, 0.03cm3/m2/day/atm, 23℃ 0/50% RH로서 측정되고 보고되었다.
예 6
예 1b에 따라 배향된 필름은 아몰퍼스 카본 코팅이 제공된다. 코팅은 코팅을 위한 수취 층으로 작용하는 EVOH 층에 적용되었다. 코팅은 PTP-500 Labline으로 적용되었고, 필름은 아르곤으로 사전-처리되었다. 1slm(standard litres per minute: 분 당 표준 리터)에서의 C2H2 가스가 2kW 파워 및 0.04mbar 압력에서 사용되었다. 냉각 드럼은 -15℃의 온도를 갖고, 웹 장력은 대략 40N이었다.
결과적인 카본 코팅된 배향된 필름의 산소 투과는 대략 0.08cm3/m2/day/atm, 23℃ 05/50% RH로서 측정되고 보고되었다.
예 7
또 다른 필름은, 예 3으로부터의 배향된 필름이 아몰퍼스 카본 코팅으로 코팅된 것을 제외하고 예 6에 기재된 바와 같이 생산되었다.
결과적인 카본 코팅된 배향된 필름의 산소 투과는, 0.04cm3/m2/day/atm, 23℃ 05/50% RH로서 측정되고 보고되었다.
예 8-11; 패키지의 준비
예 4(예 1b로부터의 금속화된 코팅 및 배향된 필름), 5(예 3으로부터의 금속화된 코팅 및 배향된 필름), 6(예 1b로부터의 DLC 코팅 및 배향된 필름) 및 7(예 3으로부터의 DLC 코팅 및 배향된 필름)에 따른 코팅 및 배향된 필름이 TBA/8 머신 내의 Tetra Brik® Asepitic(TBA) 타입의 포장으로, 형성된, 충전된 및 밀봉된 포장 라미네이트를 준비하는데 사용되었다. 즉, 예 4가 예 8의 패키지를 준비하는데 사용되고, 예 5가 예 9의 패키지를 준비하는데 사용되며, 예 6이 예 10의 패키지를 준비하는데 사용되고, 예 7이 예 11의 패키지를 준비하는데 사용되었다. 준비된 포장 라미네이트는, 일반 구조 데코 층/페이퍼보드/접착성/코팅 및 배향된 필름/가열 밀봉 층을 포함하여 구성되었다.
특정 예의 LDPE, 예를 들어 19N730이 데코 층으로서, 그리고 접착성 층으로서 사용되었다. 코팅된 코어 층이 금속화된 배향된 필름(예 8 및 9)이었을 때, 부가적인 접착성이 금속화와 LDPE 사이에서 사용되었다. 부가적인 접착제는, Dupont으로부터의 상표명 Nucrel로 시장에서 판매되는 것과 같은 에틸렌 메타아크릴 산 코폴리머(EMAA)였다. 가열 밀봉 층은, 옵션으로 LDPE와의 블렌드된 일반적으로 메탈로센 촉매 선형 저밀도 폴리에틸렌(mLDPE)이다. 적합한 mLDPE는, ExxonMobile Chemiclal에 의한 상표명 Exceed, LyondellBasell로부터의 Starflex, Dow Chemiclal Company에 의한 Exact 또는 Elite, Borealis로부터의 Borecene, Ineos로부터의 Eltex로 시장에서 판매된다. 예 8-11에 있어서는 Elite 5800 G(Dow Chemiclal Company)가 사용되었다. 사용된 페이퍼보드는 Frovi로부터의 320mN CLC/C 페이퍼보드이다. 따라서, 예 8-11에서 사용된 포장 라미네이트는 LDPE/페이퍼보드/LDPE/코팅 및 배향된 필름/LDPE/mLLDPE이었다.
그 다음, 포장 라미네이트는 TBA/8 머신에서 1000ml TBA 패키지로 변환되었다.
패키지에 대한 결과적인 산소 투과는 표 3에 나타낸다.
비교 예 1
또 다른 필름은, 채용된 EVOH가 에틸렌 함량 48mole-%(EVAL G156B)을 갖고 2축 배향이 연속해서 수행되는, 예를 들어 먼저 필름이 5.2배 MD로 배향되고, 후속해서 이것이 9배 TD로 배향된 이외는, 예 1a에 기재된 바와 같이 생산되었다.
결과적인 배향된 필름의 산소 투과는, 110cm3/m2/day/atm, 23℃ 65% RH로 측정되고 보고되었다.
비교 예 2
또 다른 필름은, 폴리프로필렌(LyondellBasell로부터의 Moplen HP 525 J)의 베이스 층 또는 코어 층, 베이스 층의 제1측면에 인접한 Admer AT1179E인 타이 층, 상기 타이 층에 인접한 에틸렌 함량 48mole-%를 갖는 EVOH의 외부의 표면 층 및 베이스 층의 제2측면 상의 폴리프로필렌(Moplen HP 525 J)로 만든 또 다른 층을 제외하고, 비교 예 1과 유사하게 제작되었다.
결과적인 배향된 필름의 산소 투과는 73cm3/m2/day/atm, 23℃ 50% RH; 및 257cm3/m2/day/atm, 23℃ 90%/90% RH로 측정되고 보고되었다.
비교 예 3A의 또 다른 필름은, 비교 예 2로부터의 필름이 금속화된 것을 제외하고, 예 4에 기재된 바와 같이 제작되었다.
결과적인 금속화된 필름의 산소 투과는, 0.08cm3/m2/day/atm, 23℃ 50% RH로 측정되고 보고되었다.
비교 예 4
또 다른 필름은, 비교 예 2로부터의 필름이 아몰퍼스 카본 코팅으로 코팅된 것을 제외하고, 예 6에 기재된 바와 같이 제작되었다.
결과적인 카본 코팅된 배향된 필름의 산소 투과는, 0.07cm3/m2/day/atm, 23℃ 50% RH로 측정되고 보고되었다.
비교 예 5 및 6; 패키지의 준비
패키지는, 비교 예 3 및 4가 배향된 필름으로서 각각 사용되는 것을 제외하고, 예 8-11에 기재된 바와 같이 생산된다. 따라서, 비교 예 5는 금속화된 배향된 필름을 사용하는 것에 대응한다.
EVOH 층의 다른 에틸렌 함량 간의 장벽 성질의 비교 결과를 표 1에서 볼 수 있다.
48mole% 에틸렌을 갖는 EVOH는 배향에 따라 그 장벽 성질을 개선하지 못했다. 32mole-% 에틸렌을 갖는 EVOH는 배향 효과에 기인해서 3.5배 더 낮은 OTR을 나타낸다. 27mole-% 에틸렌을 갖는 EVOH는 배향되지 않은 것보다 12배 더 낮은 OTR을 나타낸다.
*10㎛ BOPP 층에 걸쳐서, 필름은 MD 및 TD가 각각 6 및 7.8인 연신율로 동시 배향됨으로써 획득되었다.
배향되지 않은 배향되지 않은 배향된 배향에
20마이크론 0.6마이크론 필름 0.6마이크론 기인한
필름 ** 에서 계산 필름 상에서 개선 팩터
*** 측정*
에틸렌% *** 등급 OTR OTR OTR 비율
48 G156B
비교예 1		 3.2 110 110 1.0
32 F171B
예 1a		 0.4 14 4.0 3.5
32 F171B
예 1b		 0.4 14 2.39 5.9
27 F171B
예 2		 0.2 7 0.6 12.0
27 F171B
예 3		 0.2 7 0.7 10
*cm3/m2/day/atm, 23℃ 50% RH
**20℃, 65% RH에서 보고서로부터 얻은 데이터(ISO14663-2)
***이하의 등식에 기반해서 계산된 20마이크론 필름에 대한 값으로부터 외삽되고
Figure pct00001
, S. E. Solovyof에 의한 등식 8로서, 다층 구조의 투과성; e-Ploymers 2006, no. 023으로 공지됨. LT는 총 필름 두께이고 TRn은 각각의 단일 층의 투과율이다. 따라서, 이에 기반해서, TR이 다른 두께에서 추정될 수 있다.
**** EVOH 내의 에틸렌 함량에 대해서 언급하는 에틸렌%
따라서, 동시에 배향된 EVOH 층이 장벽 재료를 갖는 소정의 또 다른 코팅 없이, HSE-필름 자체 상에, 이미 소정의 이전에 보고된 것보다 상당히 개선된 산소 장벽 성질을 갖는 것을 볼 수 있다. 이는, 낮은 에틸렌 함량(36mole-%와 같거나 낮은, 바람직하게는 32mole-%와 같거나 낮은)을 갖는 EVOH 등급을 갖고, EVOH가 필름을 연신하는 한편 필름 표면에 위치되는, 동시의 텐터 프레임 프로세스를 사용해서 달성된, 높은 비율 및 높은 비율 동시 배향의 조합의 효과로 믿어진다.
예 1, 2 및 3의 필름의 장벽 및 기계적인 성질은 표 2에 리스트되고, 2개의 다른 필름과 비교된다. 성질은 ASTM D882 of 2009에 따라서 획득되었다.
가장 먼저 리스트된, Treofan®로부터의 비교 필름(CF1) BFC19은, 정상적으로는 후속의 금속화의 목적을 위해서, 폴리비닐알코올(PVOH)의 폴리머 분산 코팅으로 코팅된, 연속해서 2축으로 배향된 BOPP 필름이다. 필름의 총 두께는 19.6㎛이고, OTR은 5.5cm3/m2/day/atm, 23℃ 및 50% RH로 측정된다. 그런데, 90%/90% RH로 상승된 습도에서, PVOH는 자연적으로 악화되어, 사실상 산소 장벽을 전혀 제공하지 않게 된다. 결론적으로, 이러한 필름은, 냉장의 또는 액체 식품 포장을 위한 허용가능하고 및 신뢰할 수 있는 산소 장벽을 제공하기 위해서, 장벽 재료로 더 코팅되어, 라미네이트된 구조로 보호되어야 한다. 더욱이, 상기된 바와 같이, 이 타입의 필름은 2개의 코팅 동작과 관련해서 비용 효율적이지 않게 된다.
제2비교 필름(CF2, 비교 예 2)은, 상기 요약된 특허 US-A-5153074에 기재된, 폴리프로필렌의 베이스 층 및 EVOH의 높은 표면 에너지 층으로부터, 연속적인 텐터 프레임 배향으로 획득된, 2축으로 배향된 HSE 필름이며, 필름 두께 18.4 및 90%/90% RH에서 257로 증가하는 대략 73cm3/m2/day/atm, 23℃ 및 50% RH의 측정된 OTR 값을 갖는다. 상기 설명된 바와 같이, 이러한 필름은, 연속적인 배향에 적합한 EVOH 등급이 더 높은 에틸렌 함량 및 그러므로 초기에 더 낮은 장벽 성질을 가지므로, 충분한 산소 장벽 성질을 갖지 않는다. 산소 장벽 성질이 필름의 이 타입 내의 HSE-필름 자체에 의해 제공되었다면, EVOH의 상당히 더 두께운 층이 필요로 되고, 이에 의해 총 필름 비용은 증가한다.

CF1
19um*		 CF
18um**		 예 1a 예 1b 예 2 예 3
BoPP-
PVOH		 BoPP-
EVOH		 BoPP-
EVOH32-		 BoPP-
EVOH32-		 BoPP-
EVOH27-		 BoPP-
EVOH27-
총 필름 두께(um) 평균 TD 19.6 18.4 11.6 12 11.9 12
E 모듈로
(MPa)		 평균 MD
평균 TD		 2306
4496		 2547
4713		 2616
3041		 2720
3032		 2720
3032		 2404
2775
파괴 강도(MPa) 평균 MD
평균 TD		 147
269		 147
217		 192
239		 187
232		 187
232		 174
232
파괴 신장(%) 평균 MD
평균 TD		 161
41		 198
41		 73
55		 69
53		 69
53		 83
63
WVTR(g/m2*day) 38℃/90% RH 6.5±0.7 ND** 13.7±2.8 ND** 10.2±1.9 ND**
OTR(cm3/(m2.1atm.day) RH=65%
RH=90%/90%		 5.5±0.13
>1000
 68.7±11.13
257.0±14.1		 4.0±0.8
9.4±0.0		 2.39±0.1*
20.8±14		 0.6±0.1
20.5±0.9		 0.5±0.1*
20.5±0.9
*cm3/m2/day/atm, 23℃ 50% RH
** ND 결정되지 않음을 의미한다.
코팅 타입 OTR
패키지(cc/package*0.21atm*24h)(Tetra Brik Asepitic 표준 1리터 체적)
예 8 금속화 0.0143
예 9 금속화 0.0123
예 10 DLC 0.0207
예 11 DLC 0.018
비교 예 5 금속화 0.049
비교 예 6 DLC 0.061
표 3은 1리터 체적의 표준 Tetra Brik® Asepitic에 대해서 획득된 OTR 값을 개시한다. 패키지는, 36mole-% 이하의 EVOH 함량을 갖는 EVOH 표면 장벽 층을 갖는 본 발명의 2축으로 배향된 폴리올레핀 필름 및 대략 48mole-%의 EVOH 함량을 갖는 EVOH 표면 장벽 층을 갖는 폴리올레핀을 사용해서 준비된 패키지를 비교하는 비교 산소 투과 결과들 획득하기 위해서, TBA/8 충전 머신에 의해 획득되었다. 표 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 폴리올레핀 필름으로 준비된 패키지는 개선된 산소 투과율을 갖는다. 높은 EVOH 함량은 더 잘 부서지는(brittle) 포장 라미네이트로 귀결된다. 예를 들어, 형성-충전-밀봉 기술에 의한 패키지의 형성에 따라서, 필름은, 가능하게는 코팅 내의 크랙의 형성에 의해, 절충되어, 더 높은 산소 투과율로 귀결되는 절충된 완전성을 갖는 패키지의 부분을 이끌어 내는 것으로 보인다.
산소 투과는, 20% 산소에서 Mocon 2/20으로 테스트되었고, 100% 산소(배향된 필름과 코팅 및 배향된 필름에 대해서)에 대해서 팩터 5로 교정되었다.
산소 투과는, 50%(주변 습도)에서 Mocon Oxtran 1000으로 테스트되었다.
OTR을 결정하기 위한 방법은, 규정된 온도, 주어진 대기 압력 및 선택된 구동력에서, 재료를 통과할 때의 표면 및 시간 단위당 산소 량을 식별한다.
수증기 투과율(WVTR) 측정은, Lyssy instrument(표준: 상대 습도 검출 및 WVTR 측정에 대한 변조 적외선 센서(modulated infrared sensor)를 사용하는 ASTM F1249-01)에 의해 38℃ 및 90% 구동력에서 수행되었다. 이 테스트 방법은, 필름의 WVTR(Water Vapor Transmission Rate) 성질을 측정하도록 전념한다. 이 과정은 상대 습도 검출 및 WVTR 측정에 대해서 변조 적외선 센서를 사용하는 ASTM F1249-01에 따라서 수행된다.
이 테스트 방법은, 규정된 온도 및 구동력에서, 재료를 통과하는 표면 및 시간 단위당 수증기의 량을 식별한다(샘플의 2개의 측면 상의 상대 습도 차이). WVTR(Water Vapor Transmission Rate)을 표현하는데 사용된 SI 단위는 [g/m2.day]이다.
이 목적을 위해서, 샘플은 2부분 타이트 셀의 중간에 밀봉된다(한 습도가 있는 부분 및 한 건조한 부분). 상태 조정 후, 재료를 통과하는 물 분자에 기인해서 건조 부분 내의 증가하는 습도 레벨은, 다수의 사이클로, 변조된 자외선 습도 센서에 의해 측정되고, 투과율로서 다시 계산된다.
표 3에 나타낸 바와 같이, 패키지의 OTR은 본 발명을 사용해서 개선된다.
본 발명의 또 다른 장점 및 선호되는 특징적인 형태가 첨부된 도면을 참조로, 이하의 상세한 설명으로부터 명백해지는데:
도 1a는 본 발명에 따른 바람직한 2축으로 배향된, 장벽 폴리머 필름의 단면도이고,
도 1b는 본 발명에 따른 증기 증착 코팅된 장벽 폴리머 필름의 단면도이며,
도 2는 도 1b와 연관해서 개시된 본 발명에 따른 높은-표면 에너지 장벽 폴리머 필름을 포함하는, 본 발명에 따른 라미네이트된 포장 재료의 단면도이고,
도 3은 본 발명의 장벽 필름의 동시의 연신을 위한 플랜트의 개략적인 도면이며,
도 4는 도 1b에서 생산된 폴리머 기재 필름의 금속 또는 금속 산화물 코팅을 위한 플랜트의 개략적인 도면이고,
도 5a는 본 발명에 따른 포장 라미네이트로부터 생산된 일례의 포장 용기를 나타낸 도면이며,
도 5b는 본 발명에 따른 포장 라미네이트로부터 생산된 제2예의 포장 용기를 나타낸 도면이고,
도 6은 연속적인 형성, 충전 및 밀봉 프로세스로, 이러한 포장 용기가 포장 라미네이트로부터 제작되는 원리를 나타내는 도면이다.
도 1a는 본 발명에 따른 바람직한 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름(10a)의 단면을 나타낸다. 배향된 필름의 베이스 또는 코어 층(11)은 폴리프로필렌 호모-폴리머인데, 이는 말레 무수물-그래프트된 폴리프로필렌 폴리머의 타이 층(12: tie layer)에 의해, EVOH(13)의 외부의, 높은-표면 에너지, 가요성 장벽 층에 라미네이트된다. 필름은, 옵션으로, EVOH 장벽 층(13)에 대향하는 필름의 측면 상에 라미네이션 층(15)을 더 포함하여 구성된다. 라미네이션은, 0.930 이상의 밀도를 갖는 중간 밀도 폴리에틸렌을 포함하여 구성되는 가열 밀봉가능한 폴리올레핀 콤포지션으로 이루어진다. 층들 사이에는, 동시의 2축 배향 프로세스를 통해 유지되는 충분한 접착 및 완전성이 있다. 폴리프로필렌 베이스 층의 두께는 8 내지 12, 바람직하게는 10㎛이고, 타이 층(12)의 두께는 대략 1.5㎛이다. EVOH 장벽 층의 두께는 대략 0.6㎛이다. 옵션의 라미네이션 또는 가열 밀봉가능한 층의 두께 대략 0.6㎛이다. EVOH는 32mole-% 또는 미만의, 바람직하게는 27mole-% 또는 미만의 에틸렌 함량을 갖는다.
도 1b는 본 발명에 따른 바람직한 장벽-코팅된 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름(10b)을 나타낸다. 필름은 도 1a에 기재된 것과 같은 필름(10a)을 포함하여 구성되며, 높은-표면 에너지 층(13) 상에 또 다른 가스 장벽 층(14)으로 증기 증착 코팅된다. 증기 증착 층은, 바람직하게는, 대략 200nm 두께로 적용된 다이아몬드-유사 카본 코팅, SiOx(실리콘 산화물 기반 코팅) 또는 AlOx(알루미늄 산화물 기반 코팅) 층 또는 금속화된 층이다.
도 2는 본 발명에 따른 바람직한 포장 라미네이트의 단면을 나타낸다. 장벽 필름(10b; 21)은 저밀도 폴리에틸렌(23)의 중간의 본딩 층에 의해 페이퍼보드 층(22)에 라미네이트(적층)되는데, 이 라미네이트는 페이퍼보드(22), 장벽 필름(21) 및 폴리에틸렌의 압출된 용융 층을 수반하는 압출 라미네이션 프로세스에 의해 적용된다. 물론, 다른 본딩 층이, 특히 개질된 또는 그래프트된 폴리에틸렌-기반의 폴리머로, 본 발명의 범위 내에서 또한 실현 가능하다. 이렇게 획득된 라미네이트된 생산물의 각각의 외부 측면 상에서, 가열-밀봉가능한 폴리에틸렌-기반의 층이, 압출 코팅으로 적용된다. 포장 라미네이트로부터 생산된 패키지의 내측을 향해 지향되는 외부 층, 예를 들어 가장 내측의 층(24)은, 밀봉된 포장 용기의 탄탄한 가열 밀봉 동작 및 강한 밀봉을 제공하기 위해서, 메탈로센 촉매(metallocene-catalysed)의 폴리에틸렌의 저밀도 타입 또는 단일 사이트 타입(m-LLDPE)을 포함하여 구성된다.
라미네이트 내의 가장 두꺼운 층은 벌크 페이퍼 또는 페이퍼보드 층(22)이다. 액체 카튼-기반의 포장에 적합한 소정의 페이퍼 또는 페이퍼보드가 벌크 층(22)을 위해 채용될 수 있다. 장벽 필름(21)의 두께가 페이퍼 코어 층(22)보다 상당히 얇은 사실을 도 2의 라미네이트 층이 반영하지 않는 것을 주목해야 한다.
포장 라미네이트로부터 생산된 포장 용기의 외측 벽을 구성하게 되는, 페이퍼 또는 페이퍼보드 층(22)의 외측 상에, 가열-밀봉가능한 폴리올레핀의 가장 외부의 층(25), 바람직하게는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)이 적용되는데, 이는 또한, 소위 메탈로센 촉매의 LLDPE(m-LLDPE), 예를 들어 단일 사이트 촉매에 의해 촉매 작용된 LLDPE 폴리머를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 필름의 동시의 연신을 위한 바람직한 플랜트의 개략적인 도면이다. 이러한 플랜트는 본 기술 분야에서 널리 공지되고, 예를 들어 Bruckner GmbH에 의한 상표명 LISIM®으로 시장에서 널리 광고된다. 이것은, 선형-모터-구동 텐터 프레임 장비(30)에 의해 구동되는데, 그 선형-모터-구동 텐터-클립 캐리지가 순환하는 트랙 상에서 전진하고, 쉽게 제어되는 보다 가요성의 연신 동작을 가능하게 하는 속도로 구동 및 제어될 수 있다. 2개의 텐터-클립 순환 트랙(32)은 텐터-클립 캐리지(도시 생략)를 안내하는데, 이는 화살표 방향으로 순환하고, 텐터 클립을 수반하며, 플라스틱(31)의 필름을 파지하고 이송하기 위해 사용된다. 플라스틱의 필름은, 칠 롤(chill roll)을 통해 슬롯 다이(slot die)로부터 인입하고, 진입 지역(33)에 대한 이송 설비의 입력 측면 상에 공급되며, 여기서 플라스틱(31)의 필름은 텐터-클립에 의해 파지되어, 예열이 발생한다. 진입 지역(33) 다음에, 플라스틱(31)의 필름은 연신 지역(34)에서 길이방향 및 횡 방향으로 동시에 연신한다. 그 다음, 플라스틱(31)의 필름은 동일 온도에서 소정 잔류 시간 동안, 소위 버퍼 지역(35) 내에서 유지된 후, 가열-설정 지역(36)에서 상대적으로 높은 온도에서, 잠시 동안 가열-설정된다. 다음의 이완 지역(37)에서, 그 다음, 플라스틱(31)의 필름은 양쪽 축으로 약간 이완된다. 이는, 텐터-클립 순환 트랙(32)의 약간 수렴하는 레일 위치에 의해 달성되는데, 텐터-클립 간의 거리가 동시에 감소된다. 그 다음, 필름(31)은 냉각 지역(38)에서 냉기 스트림 내에서 냉각된다. 그 다음, 퇴출 단부(39)에서, 플라스틱(31)의 연신된 필름이 텐터 클립에 의해 방출되고, 소정의 또 다른 프로세스동안 롤에 의해 인계된다. 진입 지역(33)으로부터 들어오는 텐터-클립 캐리지의 진진 및 가속은, 상기된 지역 34 내지 38에서 선형 모터에 의해 발생한다. 선형-모터 구동의 동시 배향 방법의 원리가 상기되며, 다양한 기계적인 및 제어 장치와 결합될 수 있어, 텐터-클립 캐리지의 매끄러운 구동, 이송 및 제동을 보장하고, 이에 의해 플라스틱의 연신된 필름의 동시 연신 속도만 아니라 연신율의 매끄러운 진행 및 맞춤형 제어를 보장한다.
도 4는 도 1a에서 생산된 폴리머 필름의 증기 증착 코팅을 위한 일례의 플랜트의 개략적인 도면이다. 도 1a로부터의 배향된 필름은, 코팅 수취 측면 상에서, 가능하게는 알루미늄 산화물의 혼합물인 알루미늄의 금속화된 층의, 연속적인 증발 증착(40)에 종속되며, 코팅은 5-100nm, 바람직하게는 5-50nm의 두께로 주어지므로, 본 발명의 코팅된 필름(10a)이 형성된다. 알루미늄 증기는 고체 피스(piece) 증발 소스(41)로부터 들어온다.
도 5a는 본 발명에 따른 포장 라미네이트(20)로부터 생산된 바람직한 예의 포장 용기(50)를 나타낸다. 특히, 포장 용기는 음료, 소스, 스프 등에 적합하다. 전형적으로, 이러한 패키지는 대략 100 내지 1000ml의 체적을 갖는다. 이 패키지는 소정의 구성으로 될 수 있지만, 예를 들어 브릭(brick)-형상으로, 길이방향 및 횡단 밀봉(51 및 52)을 각각 갖고, 옵션으로 개구 장치(53)를 갖는다. 도시 생략된 다른 실시형태에 있어서는, 포장 용기가 쐐기(wedge)와 같이 성형될 수 있다. 이러한 "쐐기-형상"을 얻기 위해서, 패키지의 바닥 부분만이 접힘 형성되어, 바닥의 횡단 가열 밀봉이 삼각형 코너 플랩 아래에 감춰지도록 되는데, 이 코너 플랩은 패키지의 바닥에 대항해서 접히고 밀봉된다. 상부 섹션 횡단 밀봉은 접히지 않고 남겨진다. 이 방법으로, 반-접힌 포장 용기는, 식품 저장 시 선반, 테이블 등에 놓일 때, 더 쉽게 핸들링하고 크기적으로 안정적이 된다.
도 5b는 본 발명에 따른 포장 라미네이트(10b)로부터 생산된 포장 용기(50b)의 대안적인 예를 나타낸다. 포장 라미네이트(20b)가 더 얇은 코어 층을 가짐으로써 대안적으로 더 얇게 될 수 있으므로, 평행육면체 또는 쐐기-형상 포장 용기를 형성하기 위해서 충분히 안정적이 되지 않고, 횡단 밀봉(52b) 후 접힘 형성되지 않는다. 따라서, 베개-형상의 파우치(pouch)-유사 용기가 만들어지며, 이 형상으로 분배 및 판매된다.
도 6은 본 출원의 도입부에서 기재된 바와 같은 원리를 나타내는데, 예를 들어 포장 재료의 웹이 오버랩 가열 밀봉된 조인트(63) 내에서 서로 통합되는 웹의 길이방향 에지(62, 62')에 의해 튜브(61)로 형성된다. 튜브는 의도된 액체 식품 생산물로 충전(64)되고, 튜브 내에 충전된 내용물의 레벨 이하에서 서로로부터 사전-결정된 거리에서, 튜브의 반복된 횡단 밀봉(65)에 의해 개별 패키지로 분할된다. 패키지(66)는 절개에 의해 횡단 밀봉으로 분리되고, 재료 내의 준비된 접음 선을 따른 형태 접기에 의해 원하는 기하학적인 구성이 주어진다.
마지막으로, 특히 첨부 도면을 참조해서 상기된 본 발명은, 예로서 개시된 그리고 배타적으로 나타낸 이들 실시형태에 제한되지 않고, 그 변형 및 변경이 본 기술 분야의 당업자에게는 첨부된 청구항 내에 개시된 본 발명의 개념으로부터 벗어남이 없이 가능한 것으로 이해되어야 한다.
10, 21 - 장벽 필름,
11 - 베이스 또는 코어 층,
12 - 타이 층,
13 - EVOH 장벽 층,
15 - 라미네이션 층,
20 - 포장 라미네이트,
21 - 장벽 필름,
22- 페이퍼보드
24 - 가장 내측의 층,
50 - 포장 용기.

Claims (30)

  1. 이축으로 배향된 다층 폴리머 장벽 필름으로서,
    가스 장벽 성질을 갖고,
    폴리올레핀 코어 층 및 코어 층의 적어도 한 측면 상의 에틸렌 비닐 알코올(EVOH)의 적어도 하나의 장벽 표면 층을 포함하여 구성되고,
    EVOH의 장벽 층은 15㎛ 두께 미만이고, 36mole-% 또는 미만의 에틸렌 함량을 가지며; 필름은 10cm3/m2/1day/1atm, 24h, 23℃, 50% RH보다 낮은 산소 투과(OTR)를 갖는 것을 특징으로 하는 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    5cm3/m2/1day/1atm, 24h, 23℃, 50% RH보다 낮은 산소 투과(OTR)를 갖는 것을 특징으로 하는 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    1cm3/m2/1day/1atm, 24h, 23℃, 50% RH보다 낮은 산소 투과(OTR)를 갖는 것을 특징으로 하는 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    높은 습도에서 25cm3/m2/1day/1atm, 24h, 23℃, 90% RH보다 낮은 산소 투과(OTR)를 갖는 것을 특징으로 하는 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    필름은 축 방향(머신 방향, MD)으로 4보다 높은 연신율로 그리고, 횡단 방향(TD)으로 4보다 높은 연실율로 배향되는 것을 특징으로 하는 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    코어 층은, 0.930보다 높은 밀도를 갖는 프로필렌-에틸렌-부틸렌 터-폴리머 및 폴리에틸렌 호모- 및 코폴리머를 포함하는, 다른 알파-올레핀을 갖는 폴리프로필렌 호모폴리머, 프로필렌-에틸렌 코폴리머, 프로필렌 코폴리머로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 2축으로 배향된 폴리올레핀 및 2개 이상의 상기 폴리올레핀의 블렌드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름.
  7. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
    EVOH 층의 두께가 0.4 내지 1.0㎛, 더 바람직하게는, 0.5 내지 0.7㎛인 것을 특징으로 하는 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름.
  8. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
    EVOH 외부의 장벽 층의 에틸렌 함량은 32mole-% 또는 미만, 바람직하게는 27mole-% 또는 미만인 것을 특징으로 하는 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름.
  9. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
    필름은, 코어 층과 EVOH 장벽 표면 층 사이에 개질된 폴리올레핀의 2축으로 배향된 타이 층을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름.
  10. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
    머신 방향, MD로 5 내지 8의 비율로 그리고, 횡단 방향, TD로 5 내지 8의 비율로 배향되는 것을 특징으로 하는 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름.
  11. 제9항에 있어서,
    타이 층이 말레 무수물 그래프트된 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌, 개질된 에틸렌 비닐 아세테이트 폴리머 또는 이들의 블렌드로부터 선택된 것을 특징으로 하는 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름.
  12. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
    필름은 코어 층의 각각의 측면 상에 EVOH의 적어도 하나의 장벽 표면 층을 갖는 것을 특징으로 하는 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    필름은 코어 층의 하나의 측면 상에만 EVOH의 하나의 장벽 표면 층을 갖는 것을 특징으로 하는 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름.
  14. 코팅된 2축으로 배향된 필름으로서,
    EVOH의 장벽 표면 층 상에 증착 코팅을 갖는 상기 항 중 어느 한 항에 따른 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름을 포함하여 구성되고,
    상기 코팅된 2축으로 배향된 필름이 5-30㎛, 7-20㎛, 8-15㎛의 두께를 갖고, 산소 투과(OTR)가 0.1보다 낮은, 0.09 보다 낮은, 0.05cm3/m2/1day/1atm, 24h, 23℃, 50% RH보다 낮은 것을 특징으로 하는 코팅된 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 증착 코팅이 물리적인 증기 증착(PVD) 코팅, 플라즈마 강화된 CVD 코팅과 같은 화학적인 증기 증착(CVD) 코팅으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 코팅된 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 증착 코팅이 금속화, 실리콘 산화물 코팅 또는 아몰퍼스 카본 코팅(DLC)인 것을 특징으로 하는 코팅된 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름.
  17. 라미네이트된 포장 재료로서,
    하나의 측면 상의 외부 가열 밀봉가능한 폴리올레핀 층과, 외부 가열 밀봉가능한 폴리올레핀 층에 대향하는 측면 상의 청구항 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름 또는 청구항 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 코팅된 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름을 갖는 페이퍼 또는 페이퍼보드의 벌크 층을 포함하여 구성되고,
    상기 장벽 필름이 벌크 층의 대향하는 측면 상에 가열 밀봉가능한 폴리올레핀 층을 갖는 것을 특징으로 하는 라미네이트된 포장 재료.
  18. 제17항에 있어서,
    페이퍼 또는 페이퍼보드의 벌크 층과 장벽 필름 사이에 접착성 층을 갖는 것을 특징으로 하는 라미네이트된 포장 재료.
  19. 포장 용기로서,
    청구항 제17항 또는 제18항에 따른 라미네이트된 포장 재료를 형태 접기(form folding)함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 포장 용기.
  20. 제19항에 있어서,
    포장 라미네이트가, 하나의 측면 상의 외부 가열 밀봉가능한 폴리올레핀 층과, 외부 가열 밀봉가능한 폴리올레핀 층에 대향하는 측면 상에 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름 또는 코팅된 2축으로 배향된 폴리머 장벽 필름을 갖는 페이퍼 또는 페이퍼보드의 벌크 층을 포함하여 구성되고,
    상기 장벽 필름이 벌크 층의 대향하는 측면 상에, 포장 용기의 내측의 층을 형성하는, 가열 밀봉가능한 폴리올레핀 층을 갖는 것을 특징으로 하는 포장 용기.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    용기에 대한 산소 투과율이 0.1cc/package*0.21 atm*24h 이하인, 0.04cc/package*0.21 atm*24h 미만, 0.03cc/package*0.21 atm*24h 미만인 것을 특징으로 하는 포장 용기.
  22. 이축으로 배향된 다층 폴리머 장벽 필름의 제작 방법으로서,
    가스 장벽 성질을 갖고,
    a) 코어 층의 제1측면 상에 에틸렌 비닐 알코올(EVOH)의 표면 장벽 층과 함께 폴리올레핀 코어 층을 공-압출하는 단계로서, 표면 장벽 층이 최대 36mole-%의 에틸렌 함량을 갖는, 단계와,
    b) 획득된 공-압출된 필름을, 동시에, 2축으로 배향하는 한편, 최소 레벨과 코어 층의 폴리올레핀의 용융 온도 간의 연신 동작 동안 필름의 온도를 유지하고, 최소 레벨이 필름의 코어 층 폴리올레핀 재료에 의존하며, 적어도 105℃인, 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    동시에, 2축으로 배향하는 연신율은 축 방향(MD)으로 4보다 높을 뿐만 아니라 횡단 방향(TD)으로 4보다 높은 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서,
    연신율은 머신 방향(MD)으로 5 내지 8이고, 횡단 방향(TD)으로 5 내지 8인 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    개질된 폴리올레핀 타이 층이 폴리올레핀 코어 층과 EVOH 장벽 표면 층 사이에서 이와 함께 공압출되는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    폴리올레핀 코어 층이, 폴리프로필렌 호모- 또는 코폴리머를 주로 포함하여 구성되고, 연신 동작 동안 필름의 온도가 135℃로부터 165℃ 이하까지인 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    폴리올레핀 코어 층이, 0.930보다 높은 밀도를 갖는 호모- 또는 코폴리머를 주로 포함하여 구성되고, 연신 동작 동안 필름의 온도가 105℃로부터 135℃ 이하까지인 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제22항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    c) 또 다른 장벽 코팅으로 EVOH 장벽 표면 층을 코팅하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    또 다른 장벽 코팅이 물리적인 증기 증착(PVD) 코팅과 같은 증착 코팅 및 플라즈마 강화된 CVD 코팅과 같은 화학적인 증기 증착(CVD) 코팅인 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 증착 코팅이 금속화, 실리콘 산화물 코팅 또는 아몰퍼스 카본 코팅인 것을 특징으로 하는 방법.
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