JP2016520948A - Low crystallinity susceptor film - Google Patents

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Abstract

マイクロ波エネルギー相互作用構造体は、マイクロ波エネルギーに曝露される前に約1%〜約50%の(密度測定から誘導される)結晶化度を有するポリマーフィルムと、前記ポリマーフィルム上のマイクロ波エネルギー相互作用材料の層とを含む。マイクロ波エネルギー相互作用材料の層は、入射するマイクロ波エネルギーの少なくとも一部を熱エネルギーに変換するために有効である。The microwave energy interactive structure includes a polymer film having a crystallinity (derived from density measurements) of about 1% to about 50% before being exposed to microwave energy, and a microwave on the polymer film. And a layer of energy interactive material. The layer of microwave energy interactive material is effective to convert at least a portion of the incident microwave energy into thermal energy.

Description

関連出願への相互参照
本出願は、2009年2月23日に出願された米国仮出願第61/208379号、2009年7月30日に出願された米国仮出願第61/273090号および2009年8月26日に出願された米国仮出願第61/236925号の利益を主張する2010年2月22日に出願された米国特許出願第12/709628号の一部継続出願である2010年7月29日に出願された米国特許出願第12/846159号の一部継続出願である。上記出願のそれぞれは、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application is filed in US provisional application 61/208379 filed February 23, 2009, US provisional application 61/273090 filed July 30, 2009, and 2009. July 2010, a continuation-in-part of US patent application Ser. No. 12 / 709,628, filed Feb. 22, 2010, claiming the benefit of US provisional application No. 61 / 369,925, filed Aug. 26 This is a continuation-in-part of US patent application Ser. No. 12 / 84,159 filed on the 29th. Each of the above applications is incorporated herein by reference in its entirety.

マイクロ波加熱包装物において隣接する食品の褐色化および/またはパリパリ感の向上のためにサセプタを用いることが知られている。1つの実施形態においては、サセプタは、入射するマイクロ波エネルギーの少なくとも一部を吸収し、マイクロ波エネルギー相互作用材料の層における抵抗損失によってこれを熱エネルギー(即ち熱)に変換する傾向にあるマイクロ波エネルギー相互作用材料の薄い層である。マイクロ波エネルギーの残りはサセプタによって反射されるか、または透過される。典型的なサセプタは一般に約500オングストローム未満の厚み、たとえば約60〜約100オングストロームの厚みを有するアルミニウムを含み、約0.15〜約0.35、たとえば約0.17〜約0.28の光学密度を有する。   It is known to use susceptors to improve browning and / or crispness of adjacent foods in microwave heated packages. In one embodiment, the susceptor absorbs at least a portion of incident microwave energy and converts it into thermal energy (ie, heat) due to resistive losses in the layer of microwave energy interactive material. A thin layer of wave energy interactive material. The remainder of the microwave energy is reflected or transmitted by the susceptor. A typical susceptor generally includes aluminum having a thickness of less than about 500 angstroms, such as about 60 to about 100 angstroms, and has an optical thickness of about 0.15 to about 0.35, such as about 0.17 to about 0.28. Has a density.

図1に模式的に示すように、マイクロ波エネルギー相互作用材料(即ちサセプタ)102の層は、典型的にはポリマーフィルム104の上に支持され、サセプタフィルム106を画定している。従来の大部分のサセプタフィルムにおいては、ポリマーフィルムは二軸配向し、熱処理されたポリエチレンテレフタレートを含むが、他のフィルムも適している。サセプタフィルムは典型的にはサセプタフィルムに寸法安定性を付与し、また金属層が損傷を受けることから保護するために、接着剤を用いて、またはその他の方法で、支持層108、たとえば紙または板紙に接合(たとえばラミネート)されている。その結果としての構造体110は、「サセプタ構造体」と称される。   As schematically shown in FIG. 1, a layer of microwave energy interactive material (ie, susceptor) 102 is typically supported on a polymer film 104 and defines a susceptor film 106. In most conventional susceptor films, the polymer film comprises biaxially oriented and heat treated polyethylene terephthalate, although other films are suitable. The susceptor film typically provides dimensional stability to the susceptor film and uses an adhesive or otherwise to protect the metal layer from damage, such as a support layer 108, such as paper or Bonded (eg, laminated) to the paperboard. The resulting structure 110 is referred to as a “susceptor structure”.

最初に商品化されたマイクロ波サセプタフィルム、および続いて導入され、商品として用いられたサセプタ包装材は、ポリエチレンテレフタレートポリマー、即ちPETから製造された、高度に配向し高度に結晶化した、二軸配向し熱固定されたフィルムの使用に依存しいていた(本明細書においては他に指定しない限り、PETはそのような二軸配向フィルムを意味する)。典型的には、そのようなフィルムは高度に配向しており、即ち配向プロセスの間の延伸倍率は機械方向(MD)で約3.5:1〜約4:1、横方向(CD)で約3.5:1〜約4:1である。このポリマーから作られた二軸配向PETフィルムは、透明性、光沢、平滑性、水蒸気および酸素のバリア性の良好な組合せ、良好な機械的強度ならびに適度の熱寸法安定性のいくつかまたは全ての組合せが有用な、広範な包装用途および非包装用途に普遍的に用いられている。標準的なサセプタ構造体において用いられる市販のフィルムは、典型的にはこの一般的な説明にあてはまるフィルムを含み、その特性は一般にマイクロ波サセプタにおける使用以外の大量使用に最適化されてきた。   The first commercialized microwave susceptor film, and subsequently introduced and used as a commercial susceptor packaging, is a highly oriented, highly crystallized, biaxially made from polyethylene terephthalate polymer, ie PET. Relied on the use of oriented and heat-set films (PET means such a biaxially oriented film unless otherwise specified herein). Typically, such films are highly oriented, that is, the draw ratio during the orientation process is about 3.5: 1 to about 4: 1 in the machine direction (MD) and in the cross direction (CD). About 3.5: 1 to about 4: 1. Biaxially oriented PET films made from this polymer can have some or all of a good combination of transparency, gloss, smoothness, water vapor and oxygen barrier properties, good mechanical strength and moderate thermal dimensional stability. It is universally used for a wide range of packaging and non-wrapping applications where combinations are useful. Commercially available films used in standard susceptor structures typically include films that fit this general description, and their properties have generally been optimized for high volume use other than use in microwave susceptors.

この標準的な構成には、これらのフィルムの、したがってマイクロ波サセプタ包装材、包装部品または複合サセプタおよび電磁場の改変または遮蔽用包装材もしくは部品の加熱性能を制限する可能性のある、いくつかの重要な要素がある。マイクロ波サセプタ包装物を製造する当業者には、加熱を自己制限する現象についての広い理解があり、その視覚的証拠は一般にクレージングと称されている。サセプタ材料と電磁気的マイクロ波エネルギーの電気的成分または磁気的成分のいずれかまたは両方との相互作用に起因するサセプタ層それ自体に誘導される加熱の間、サセプタ基材フィルムの温度は上昇する。理論に縛られることを望むものではないが、この議論のため、蒸発した金属蒸気が二軸配向フィルム上に堆積し(真空金属化)、主としてマイクロ波エネルギーの電気的成分と相互作用する例を用いると、サセプタ基材フィルムにおける残存収縮力がサセプタ基材フィルムをもとの望ましい寸法配置(特にフィルムの幅および長さ方向に平行な面における)に保持する接着剤/支持基材の能力を上回れば、サセプタ基材フィルムにクラックが現われ、マイクロ波相互作用サセプタ材料に不連続性を引き起こし、これが金属層における電流の流れを阻害すると考えられる。クレージングが進行し、クラックが互に交差するとともに、交差する線のネットワークがサセプタの平面を分割して電導アイランドを徐々に小さくしていく。結果として、サセプタの全反射率が減少し、サセプタの全透過率が増加し、サセプタによって顕熱に変換されるエネルギー量が減少する。   This standard configuration includes several of these films, and thus may limit the heating performance of microwave susceptor packaging, packaging parts or composite susceptors and electromagnetic field modification or shielding packaging or parts. There are important elements. Those skilled in the art of producing microwave susceptor packages have a broad understanding of the phenomenon of self-limiting heating, the visual evidence of which is commonly referred to as crazing. During the heating induced in the susceptor layer itself due to the interaction of the susceptor material with either or both of the electrical and / or magnetic components of electromagnetic microwave energy, the temperature of the susceptor substrate film increases. Without wishing to be bound by theory, for the purposes of this discussion, an example where evaporated metal vapor deposits on a biaxially oriented film (vacuum metallization) and interacts primarily with the electrical component of microwave energy. When used, the residual shrinkage force in the susceptor substrate film allows the adhesive / support substrate ability to hold the susceptor substrate film in its original desired dimensional configuration (especially in a plane parallel to the width and length of the film). Above this, cracks appear in the susceptor substrate film, causing discontinuities in the microwave interactive susceptor material, which is thought to inhibit current flow in the metal layer. As crazing progresses, cracks intersect each other, and a network of intersecting lines divides the plane of the susceptor and gradually reduces the conductive islands. As a result, the total reflectance of the susceptor decreases, the total transmittance of the susceptor increases, and the amount of energy converted to sensible heat by the susceptor decreases.

この自己制限的作用があまりに早期に(即ち加熱サイクルにおいてあまりに早く)起こると、サセプタは特定の食品加熱用途のために必要な熱量を発生することができない。ある例では対照的に、そうでなければサセプタの暴走した(即ち制御できない)加熱が付近の食品および/またはいずれかの支持構造体もしくは基材、たとえば紙もしくは板紙の過度の炭化または焼け焦げを引き起こす可能性がある場合には、この自己制限的作用は有利であろう。したがって、それぞれの用途のため、十分な加熱への必要性は望ましくない過熱を防止するという要求と均衡しなければならない。残念ながら従来の高配向PETサセプタにおいては、クレージングが起こる温度は、たとえば金属層の厚み、接着剤の種類および量、ならびに接着剤の塗布の均一性を変更することによって僅かに制御できるのみである。   If this self-limiting action occurs too early (ie too early in the heating cycle), the susceptor is unable to generate the amount of heat necessary for a particular food heating application. In some instances, in contrast, runaway (ie, uncontrollable) heating of the susceptor causes excessive charring or scorching of nearby food and / or any support structure or substrate, such as paper or paperboard This self-limiting action may be advantageous where possible. Thus, for each application, the need for sufficient heating must be balanced with the requirement to prevent unwanted overheating. Unfortunately, in conventional highly oriented PET susceptors, the temperature at which crazing occurs can only be slightly controlled by changing the thickness of the metal layer, the type and amount of adhesive, and the uniformity of adhesive application, for example. .

サセプタ構造体においてクレージングの発生を遅らせることは著しい努力の主題であったが、従来の思考では殆どまたは全く、意味のある改善は得られていなかった。しかし、本発明において、使用するベースポリマー材料および/またはこれらをフィルムに加工する方法に顕著で従来予想されなかった変更を加えることにより、クレージングの発生をより高温にし、または遅らせること、および制御可能な高いマイクロ波加熱の可能性がもたらされることが示される。   Although delaying the occurrence of crazing in susceptor structures has been a subject of significant effort, little or no meaningful improvement has been obtained with conventional thinking. However, in the present invention, by making significant and previously unforeseen changes to the base polymer materials used and / or the method of processing them into films, the occurrence of crazing can be increased or delayed and controlled. It is shown that there is a high possibility of microwave heating.

本開示において採用した解決策の独自性を理解するため、これらのフィルムを製造する方法に対する改良を通して改善された加熱サセプタフィルムを創出する従来の試みを最初に概説することが有益である。フィルムの特性解析についての議論も、本発明の態様の独自性を支持する新たな理解を明らかにする。   In order to understand the uniqueness of the solutions employed in this disclosure, it is useful to first review previous attempts to create improved heated susceptor films through improvements to the methods of manufacturing these films. The discussion of film characterization also reveals a new understanding that supports the uniqueness of aspects of the present invention.

標準のPETサセプタ基材フィルムを作製するために用いられる二軸配向ハードウェアによって、高度に配向したフィルムを制御された温度で熱によって条件付け、または熱固定することが可能であるので、高温における寸法安定性が向上したフィルムを得るために熱固定温度およびドウェルタイムを増大させることが、研究者らの目的であった。たとえば、同一出願人による米国特許第4851632号、第4993526号、第5003142号、および第5177332号ならびに米国特許出願公開第2007/0084860Al号は、「熱安定化PET」フィルムの使用を開示しており、これは米国特許第5177632号において「150℃に30分加熱されたときの収縮率が約2%未満、好ましくは、そのように加熱されたときの収縮率が約1.5%または1%未満、最も好ましくは約0.6%以下となるように処理されたPET」と定義されている。米国特許第5177132号によれば、「熱安定化PETは、一連の熱処理および緩和ステップを含む安定化プロセスによって通常のグレードのPETフィルムから作られ、当業者には公知である。PETの熱安定化プロセスはE.I.Du Pont de Nemours and Companyの紀要E−50542、「Thermal Stabilization of Mylar(登録商標)」に、より詳細に記載されている」。この紀要は検討のために公的に入手することはできないが、その記載の文脈から、特に米国特許第5177332号において、熱安定化プロセスには「標準的な食品包装用PETフィルム」の製造において通常提供される熱処理の他に補助的な熱処理が含まれること、および全ての場合においてPETまたはPETフィルムは二軸配向したフィルムを指すことが明らかである。   Dimension at high temperature, because biaxially oriented hardware used to make standard PET susceptor substrate films allows highly oriented films to be conditioned or heat-set at controlled temperatures by heat It was the goal of researchers to increase the heat setting temperature and dwell time to obtain films with improved stability. For example, commonly assigned US Pat. Nos. 4,851,632, 4,993,526, 5,003,142, and 5,177,332 and US Patent Application Publication No. 2007/0084860 Al disclose the use of “thermally stabilized PET” films. In US Pat. No. 5,177,632, “the shrinkage when heated to 150 ° C. for 30 minutes is less than about 2%, preferably the shrinkage when heated so is about 1.5% or 1%. Less than, most preferably PET treated to about 0.6% or less. According to US Pat. No. 5,177,132, “thermally stabilized PET is made from conventional grade PET film by a stabilization process that includes a series of heat treatment and relaxation steps and is known to those skilled in the art. Thermal stability of PET. The process is described in more detail in Bulletin E-50542, “Thermal Stabilization of Mylar®” of EI Du Pont de Nemours and Company ”. This bulletin is not publicly available for review, but in the context of its description, particularly in US Pat. No. 5,177,332, the thermal stabilization process involves the production of “standard PET film for food packaging”. It is clear that an auxiliary heat treatment is included in addition to the heat treatment normally provided, and in all cases PET or PET film refers to a biaxially oriented film.

他の研究者らは、より高い加熱性能を達成するためにより高い融点(即ち溶融温度)のポリマーを用いることを試みてきた(たとえば約260℃〜300℃の範囲で溶融を開始する二軸配向サセプタ基材フィルムの使用を教示する米国特許第5571627号、または500℃を超える融点を有するPCTAコポリエステルから作られたフィルムの使用を教示する米国特許第5126519号を参照されたい)。本質的により高い融点を有するポリエチレンナフタレートおよびポリシクロヘキシレン−ジメチレンテレフタレート(PCDMT)等のある種のコポリエステルも開示されている(たとえば米国特許第5527413号および第5571627号を参照されたい)。加熱性能が改善されたという主張にも関わらず、これらのフィルムを用いるサセプタは商品として適していると証明されてはいないと考えられる。遭遇する困難なこととしては、追加的コストが過剰なこと、製造上の問題、および加熱が制御できず、食品、包装物もしくは包装部品またはその両方の許容できない焼け焦げまたは燃焼をもたらすことなどがある。たとえば、米国特許第5527413号は、PCDMTは高温になりすぎて、そのためサセプタ構造体中の紙を燃焼もしくは炭化させ、またはサセプタと接触する食品を燃焼させる可能性があることを開示している。したがって、高融点のコポリエステルを用いることが商業的に有用なサセプタフィルムを創出するために十分であるとの証明はされていないと考えられる。   Other researchers have attempted to use higher melting point (ie, melting temperature) polymers to achieve higher heating performance (eg, biaxial orientation that initiates melting in the range of about 260 ° C to 300 ° C). See US Pat. No. 5,571,627, which teaches the use of susceptor-based films, or US Pat. No. 5,126,519, which teaches the use of films made from PCTA copolyesters having melting points above 500 ° C.). Certain copolyesters are also disclosed, such as polyethylene naphthalate and polycyclohexylene-dimethylene terephthalate (PCDMT), which have inherently higher melting points (see, for example, US Pat. Nos. 5,527,413 and 5,571,627). Despite the claim that the heating performance has been improved, susceptors using these films are not believed to have proved suitable for commercial use. Difficulties encountered include excessive additional costs, manufacturing problems, and uncontrollable heating, resulting in unacceptable scorching or burning of food, packaging and / or packaging parts. . For example, US Pat. No. 5,527,413 discloses that PCDMT can become too hot, thus burning or carbonizing the paper in the susceptor structure or burning food that comes into contact with the susceptor. Therefore, it appears that using a high melting point copolyester has not been proven to be sufficient to create a commercially useful susceptor film.

したがって、従来のサセプタ構造体よりも大きな熱流束および/または高い温度を制御可能に達成でき、それにより過剰に炭化させる危険を伴うことなく食品をより良く褐色化させ、および/またはパリパリ感を向上させることができるサセプタ構造体への需要がある。   Thus, a higher heat flux and / or higher temperature can be controllably achieved than conventional susceptor structures, thereby browning the food better and / or improving the crispness without the risk of excessive carbonization There is a need for a susceptor structure that can be made.

関連する米国特許出願第12/709628号(米国特許出願第2010/0213191A1号)において、無配向フィルム、たとえば概してまたは本質的に非晶質のポリエチレンテレフタレート(APET)フィルム(たとえば結晶化度約1〜約25%)が、従来の二軸配向PETフィルムサセプタよりも優れた加熱特性を有するサセプタフィルムにおいて用い得るということが認められた。しかし、APETフィルムは加工のために十分な強度を有していないことも認められた。したがって、本発明者らはAPETフィルムの強度を増大させる種々の手段を提案した。それにも関わらず、代替のサセプタベースフィルムおよびそれから作られるサセプタ構造体に対する需要が存在する。   In related US patent application Ser. No. 12 / 709,628 (U.S. Patent Application No. 2010 / 0213191A1), an unoriented film, such as a generally or essentially amorphous polyethylene terephthalate (APET) film (eg, having a crystallinity of about 1 to It was found that about 25%) can be used in susceptor films that have better heating characteristics than conventional biaxially oriented PET film susceptors. However, it has also been observed that the APET film does not have sufficient strength for processing. Therefore, the present inventors have proposed various means for increasing the strength of the APET film. Nevertheless, there is a need for alternative susceptor base films and susceptor structures made therefrom.

米国特許第4851632号U.S. Pat. No. 4,851,632 米国特許第4993526号U.S. Pat. No. 4,993,526 米国特許第5003142号U.S. Pat. No. 5,031,142 米国特許第5177332号US Pat. No. 5,177,332 米国特許出願公開2007/0084860A1号US Patent Application Publication No. 2007 / 0084860A1 米国特許第5177632号US Pat. No. 5,177,632 米国特許第5177132号US Pat. No. 5,177,132 米国特許第5571627号US Pat. No. 5,571,627 米国特許第5126519号US Pat. No. 5,126,519 米国特許第5527413号US Pat. No. 5,527,413 米国特許出願第12/709628号(米国特許出願第2010/0213191A1号)US Patent Application No. 12/709628 (US Patent Application No. 2010 / 0213191A1) 米国特許第4943456号U.S. Pat. No. 4,943,456 米国特許第5002826号U.S. Pat. No. 5,0028,226 米国特許第5118747号US Pat. No. 5,118,747 米国特許第5410135号US Pat. No. 5,410,135 米国特許第4283427号U.S. Pat. No. 4,283,427 米国特許出願公開第2010/0213192A1号US Patent Application Publication No. 2010 / 0213192A1 米国特許出願第13/804673号US Patent Application No. 13/804673 米国特許第6204492号US Pat. No. 6,204,492 米国特許第6433322号US Pat. No. 6,433,322 米国特許第6552315号US Pat. No. 6,552,315 米国特許第6677563号US Pat. No. 6,677,563 米国特許第7019271号U.S. Pat. No. 7,019,271 米国特許第7351942号US Pat. No. 7,351,942 米国特許出願公開第2008/0078759A1号US Patent Application Publication No. 2008 / 0078759A1 米国特許第5412187号US Pat. No. 5,421,187 米国特許第5530231号US Pat. No. 5,530,231 米国特許出願公開第2008/0035634A1号US Patent Application Publication No. 2008 / 0035634A1 国際公開第WO2007/127371号International Publication No. WO2007 / 127371

紀要E−50542、「Thermal Stabilization of Mylar(登録商標)」E.I.Du Pont de Nemours and CompanyBulletin E-50542, “Thermal Stabilization of Mylar (registered trademark)” I. Du Pont de Nemours and Company J.Brandrup,E.H.Immergut,E.A.Grulke編、Polymer Handbook,第4版,John Wiley & Sons(1999),p.V/113J. et al. Brandrup, E .; H. Immergut, E .; A. Edited by Grulk, Polymer Handbook, 4th edition, John Wiley & Sons (1999), p. V / 113 Polymer Handbook,J.Brandrup,E.H.Immergut,E.A.Grulke,第4版,John Wiley & Sons,Inc.,1999,ISBN 0−471−16628−6Polymer Handbook, J. et al. Brandrup, E .; H. Immergut, E .; A. Grulk, 4th edition, John Wiley & Sons, Inc. 1999, ISBN 0-471-16628-6. 「Polymer Chemistry,An Introduction 第3版」,Malcolm Stevens,1999年,Oxford University Press出版,344頁"Polymer Chemistry, An Introduction 3rd Edition", Malcol Stevens, 1999, Oxford University Press, page 344.

本開示は概して、サセプタフィルムにおけるベースフィルムまたは基材として使用するためのポリマーフィルム(またはフィルム)、そのようなポリマーフィルムを作製する方法、およびポリマーフィルムを含むサセプタフィルムを対象としている。サセプタフィルムは支持層と接合されてサセプタ構造体を形成する。サセプタフィルムおよび/またはサセプタ構造体は、数多くのマイクロ波エネルギー相互作用構造体、マイクロ波加熱包装物、またはその他のマイクロ波エネルギー相互作用構造物を形成するために用いることができる。   The present disclosure is generally directed to polymer films (or films) for use as a base film or substrate in a susceptor film, methods of making such polymer films, and susceptor films including polymer films. The susceptor film is bonded to the support layer to form a susceptor structure. The susceptor film and / or susceptor structure can be used to form a number of microwave energy interactive structures, microwave heated packages, or other microwave energy interactive structures.

サセプタ構造体は一般に、従来の二軸配向PETフィルムから作られたサセプタ構造体の褐色化反応速度を上回る褐色化反応速度を有し得る。したがって、本発明のサセプタ構造体は、サセプタ構造体を用いて加熱した食品の褐色化および/またはパリパリ感の向上において顕著な改善を提供し得る。   The susceptor structure may generally have a browning reaction rate that exceeds the browning reaction rate of a susceptor structure made from a conventional biaxially oriented PET film. Accordingly, the susceptor structure of the present invention can provide a significant improvement in browning and / or enhancing the crispyness of food heated with the susceptor structure.

ポリマーフィルムは無配向でも、種々の程度に配向していてもよい。フィルムが配向している場合には、配向および熱固定の条件は、望ましい結晶化度のレベル、残存配向、したがってサセプタフィルムの特定の用途のための望ましい加熱性能が得られるようにカスタマイズすることができる。フィルムは以下の、即ち約1.64未満の屈折率(n)、約0.15未満の複屈折(n−n)、および約50%未満の結晶化度(本明細書において全ての結晶化度の値は以下に述べるように密度の測定から導出される)の1つまたは複数を有するという特徴がある。しかし、ある場合には、他の結晶化度、屈折率、複屈折、およびそれぞれの範囲が好適である。比較として、サセプタとして典型的に用いられる市販の二軸配向ホモポリマーフィルムは、約1.6447〜約1.6639の屈折率(n)、および約0.1500〜約0.1700の複屈折(n−n)を有し得る。 The polymer film may be non-oriented or oriented to various degrees. If the film is oriented, the orientation and heat setting conditions can be customized to achieve the desired level of crystallinity, residual orientation, and thus the desired heating performance for the particular application of the susceptor film. it can. The film of less, that the refractive index of less than about 1.64 (n z), the birefringence of less than about 0.15 (n z -n x), and less than about 50% crystallinity (all herein The crystallinity value is characterized by having one or more of (derived from density measurements as described below). However, in some cases, other crystallinity, refractive index, birefringence, and respective ranges are preferred. By way of comparison, commercially available biaxially oriented homopolymer films typically used as susceptors have a refractive index (n z ) of about 1.6447 to about 1.6639, and birefringence of about 0.1500 to about 0.1700. It may have (n z -n x).

比較的低い結晶化度、配向、および/または残存収縮力を有するポリマーフィルムはサセプタフィルムおよびサセプタ構造体に用いることができ、従来のサセプタ構造体よりも大きな熱流束および/または高い温度を達成できることが見出された。さらに本発明者らは、種々のベース材料、プロセス条件、および得られるフィルムの結晶化度の間に関連があるという認識を得た。結果として、ベースフィルムおよび得られるサセプタ構造体の設計の自由度が大幅に増大した。   Polymer films having relatively low crystallinity, orientation, and / or residual shrinkage can be used for susceptor films and susceptor structures and can achieve greater heat flux and / or higher temperatures than conventional susceptor structures. Was found. Furthermore, the inventors have recognized that there is a relationship between the various base materials, process conditions, and crystallinity of the resulting film. As a result, the design flexibility of the base film and the resulting susceptor structure has been greatly increased.

いくつかの例示的な実施形態においては、ポリマーフィルムは、非晶質ポリエチレンテレフタレート(APET)、非晶質ナイロン、種々のコポリエステル、またはそれらの任意の組合せを含み得る。ポリマーフィルム製造の当業者には理解されるように、これらのフィルムの1つ以上を記述するために非晶質という語を用いる場合、これはその形態の大部分が非晶質部分で占められるような方法で作られたフィルムを意味し、この種のフィルムは典型的には約1%〜約25%の結晶化度を有することになる。これらは溶融物から急速に冷却して作製され、したがって認識される程度の結晶化が生じることが妨げられているフィルムである。コポリエステルは一般に標準的なPETポリマーの溶融温度と同程度またはそれより低い、たとえば約250℃〜260℃未満の溶融温度を有し得る。しかし多くの他のポリマーも考えられる。   In some exemplary embodiments, the polymer film may include amorphous polyethylene terephthalate (APET), amorphous nylon, various copolyesters, or any combination thereof. As will be appreciated by those skilled in the art of polymer film manufacture, when the term amorphous is used to describe one or more of these films, this is largely due to the amorphous portion of the form. A film made in such a manner, and this type of film will typically have a crystallinity of from about 1% to about 25%. These are films that are made by rapid cooling from the melt and thus prevent the appreciable degree of crystallization from occurring. The copolyester may generally have a melting temperature that is comparable to or lower than the melting temperature of standard PET polymers, such as from about 250 ° C. to less than 260 ° C. However, many other polymers are also conceivable.

所望であれば、ポリマーフィルムの強度および/または加工性を向上させるために1種以上の添加剤(即ちポリマー)をポリマーフィルムに組み込んでもよい。それに加えて、またはその代替として、ポリマーフィルムの強度および/または加工性は多層ポリマーフィルムを用いることによって向上させてもよく、その場合にはそのような層の1つ以上が、ポリマーフィルムに望ましい程度の頑丈さを与える。したがって、多層フィルムの特徴は引き裂き強度の増大、靱性、および寸法耐性の改善であり、それによりフィルムを高速転換操作によって加工(たとえば金属化、化学的エッチング、ラミネート、および/または印刷)し、種々のサセプタ構造体および/または包装材に転換することができる。   If desired, one or more additives (ie, polymers) may be incorporated into the polymer film to improve the strength and / or processability of the polymer film. In addition, or as an alternative, the strength and / or processability of the polymer film may be improved by using a multilayer polymer film, in which case one or more of such layers are desirable for the polymer film. Gives a degree of robustness. Thus, multilayer films are characterized by increased tear strength, improved toughness, and improved dimensional resistance so that the film can be processed (eg, metallized, chemically etched, laminated, and / or printed) by a fast conversion operation, and various Susceptor structure and / or packaging material.

所望であれば、所望の特性を有するポリマーを選択することによって、多層フィルムに追加の機能的特徴を付与することができる。たとえば、多層フィルムは、ポリマーフィルムを、たとえば保存期間を延長させる必要のある冷蔵されたマイクロ波処理可能な食品の包装材などの多くの用途に適するようにできるバリア特性を有し得る。   If desired, additional functional characteristics can be imparted to the multilayer film by selecting a polymer having the desired properties. For example, a multilayer film can have barrier properties that can make the polymer film suitable for many applications, such as refrigerated microwave-processable food packaging that requires extended shelf life.

本発明のその他の特徴、態様、および実施形態は、以下の記述により明らかになる。   Other features, aspects, and embodiments of the invention will be apparent from the description below.

例示的なマイクロ波エネルギー相互作用構造体の模式的な断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an exemplary microwave energy interaction structure. FIG. 種々の例示的なサセプタベースフィルムおよびサセプタ構造体についての屈折率(n)および温度上昇(ΔT、℃)を表わす図である。FIG. 6 is a diagram representing refractive index (n z ) and temperature rise (ΔT, ° C.) for various exemplary susceptor base films and susceptor structures. 種々の例示的なサセプタ構造体についての相対褐色化反応速度およびピザの褐色化ピクセルカウントを表わす図である。FIG. 5 represents the relative browning kinetics and pizza browning pixel counts for various exemplary susceptor structures. 種々の例示的なサセプタベースフィルムおよびサセプタ構造体についての屈折率(n)および温度上昇(ΔT、℃)を表わす図である。FIG. 6 is a diagram representing refractive index (n z ) and temperature rise (ΔT, ° C.) for various exemplary susceptor base films and susceptor structures. 種々の例示的なサセプタ構造体についての相対褐色化反応速度およびピザの褐色化ピクセルカウントを表わす図である。FIG. 5 represents the relative browning kinetics and pizza browning pixel counts for various exemplary susceptor structures. サセプタベースフィルム6−2についての動的な寸法の温度応答を表わす図である。It is a figure showing the temperature response of the dynamic dimension about susceptor base film 6-2. サセプタベースフィルム1−6についての動的な寸法の温度応答を表わす図である。It is a figure showing the temperature response of the dynamic dimension about susceptor base film 1-6. サセプタベースフィルム7−1についての動的な寸法の温度応答を表わす図である。It is a figure showing the temperature response of the dynamic dimension about susceptor base film 7-1. サセプタベースフィルム6−9についての動的な寸法の温度応答を表わす図である。It is a figure showing the temperature response of the dynamic dimension about susceptor base film 6-9. サセプタベースフィルム6−11についての動的な寸法の温度応答を表わす図である。It is a figure showing the temperature response of the dynamic dimension about susceptor base film 6-11. サセプタベースフィルム7−8についての動的な寸法の温度応答を表わす図である。FIG. 9 is a diagram representing a dynamic dimensional temperature response for a susceptor base film 7-8.

本開示は概して、サセプタフィルムにおけるベースフィルムまたは基材としての使用のためのポリマーフィルム(またはフィルム)、そのようなポリマーフィルムを作製する方法、ならびにポリマーフィルムを含むサセプタフィルムおよび構造体を対象としている。   The present disclosure is generally directed to polymer films (or films) for use as base films or substrates in susceptor films, methods of making such polymer films, and susceptor films and structures comprising polymer films. .

1つの態様においては、ベースフィルムは一般に、フィルムをマイクロ波エネルギーに曝露される前に0%を超えて約50%まで、たとえば約1%〜約50%の結晶化度を有し得る。いくつかの実施例においては、結晶化度は、フィルムをマイクロ波エネルギーに曝露される前に約1%〜約49%、約1%〜約48%、約1%〜約47%、約1%〜約46%、約1%〜約45%、約1%〜約44%、約1%〜約43%、約1%〜約42%、約1%〜約41%、約1%〜約40%、約1%〜約39%、約1%〜約38%、約1%〜約37%、約1%〜約36%、約1%〜約35%、約1%〜約34%、約1%〜約33%、約1%〜約32%、約1%〜約31%、約1%〜約30%、約1%〜約29%、約1%〜約28%、約1%〜約27%、約1%〜約26%、約1%〜約25%、約1%〜約24%、約1%〜約23%、約1%〜約22%、約1%〜約21%、約1%〜約20%、約1%〜約19%、約1%〜約18%、約1%〜約17%、約1%〜約16%、約1%〜約15%、約1%〜約14%、約1%〜約13%、約1%〜約12%、約1%〜約11%、約1%〜約10%、約1%〜約9%、約1%〜約8%、約1%〜約7%、約1%〜約6%、約1%〜約5%、約1%〜約4%、約1%〜約3%、約1%〜約2%であってよい。上記の範囲に含まれ、および/またはそれと重複する他の結晶化度の範囲、たとえば約4%〜約35%、約10%〜約40%、約37%〜約50%等も考えられる。   In one embodiment, the base film can generally have a crystallinity of greater than 0% to about 50%, such as from about 1% to about 50%, before the film is exposed to microwave energy. In some embodiments, the degree of crystallinity is about 1% to about 49%, about 1% to about 48%, about 1% to about 47%, about 1% before the film is exposed to microwave energy. % To about 46%, about 1% to about 45%, about 1% to about 44%, about 1% to about 43%, about 1% to about 42%, about 1% to about 41%, about 1% to About 40%, about 1% to about 39%, about 1% to about 38%, about 1% to about 37%, about 1% to about 36%, about 1% to about 35%, about 1% to about 34 %, About 1% to about 33%, about 1% to about 32%, about 1% to about 31%, about 1% to about 30%, about 1% to about 29%, about 1% to about 28%, About 1% to about 27%, about 1% to about 26%, about 1% to about 25%, about 1% to about 24%, about 1% to about 23%, about 1% to about 22%, about 1 % To about 21%, about 1% to about 20%, about 1% to about 19%, about 1% to about 18%, about 1 About 17%, about 1% to about 16%, about 1% to about 15%, about 1% to about 14%, about 1% to about 13%, about 1% to about 12%, about 1% to about 11%, about 1% to about 10%, about 1% to about 9%, about 1% to about 8%, about 1% to about 7%, about 1% to about 6%, about 1% to about 5% About 1% to about 4%, about 1% to about 3%, about 1% to about 2%. Other crystallinity ranges within and / or overlapping with the above ranges are also contemplated, such as about 4% to about 35%, about 10% to about 40%, about 37% to about 50%, and the like.

本発明者らは、種々の方法で作られた低結晶化度のフィルムが、その高結晶化度の対応物と比較して優れたベースフィルムであり得ることを確認した。具体的には、ベースフィルムが従来のベースフィルムと同様の高い絶対配向レベルを有している場合でさえも、低い結晶化度および低い残存配向レベルが、得られるサセプタフィルムおよび/またはサセプタ構造体における高い加熱能力と一般に対応していることが見出された。このことは、従来使用されていた高配向、高結晶化度のサセプタフィルムとは顕著に相違する。サセプタの自己制限的作用を理解すべく、いくつかの試みが行なわれてきたが、マイクロ波サセプタフィルムに用いられる配向したフィルムの結晶化度および動的な寸法の温度応答特性と得られるサセプタ性能との関係は、一般に他者によって検討または認識されていないと考えられる。   The inventors have determined that low crystallinity films made by various methods can be superior base films compared to their high crystallinity counterparts. Specifically, low crystallinity and low residual orientation levels result in a susceptor film and / or susceptor structure, even when the base film has a high absolute orientation level similar to conventional base films. It was found that it generally corresponds to the high heating capacity in This is significantly different from the conventionally used susceptor film having high orientation and high crystallinity. Several attempts have been made to understand the self-limiting action of susceptors, but the crystallinity and dynamic dimensional temperature response characteristics of oriented films used in microwave susceptor films and the resulting susceptor performance. The relationship is generally not considered or recognized by others.

上述のように、本明細書において開示する結晶化度の値は、他に注記しない限り、密度測定から導かれる。当業者には理解されるように、ポリマーフィルムの結晶化度パーセントを決定するためには種々の手法があり、異なる方法で試験した同一試料は異なる結晶化度の結果を示すことになる。いくつかの方法(たとえば密度または示差走査熱量測定(DSC))は、結晶化度の値を得るための計算に物理定数を用いるので間接法と考えられる一方、他の方法(たとえばX線回折または同様の手法)は、そのような定数に頼らないので直接法と考えられる。したがって、それぞれの試験方法によって、同一の方法で測定した相対値を比較するために適切な手段が得られるが、異なる試験方法の間で結晶化度パーセントの絶対値を比較することは容易ではない。   As noted above, the crystallinity values disclosed herein are derived from density measurements unless otherwise noted. As will be appreciated by those skilled in the art, there are various ways to determine the percent crystallinity of a polymer film, and the same sample tested in different ways will show different crystallinity results. Some methods (eg, density or differential scanning calorimetry (DSC)) are considered indirect methods because they use physical constants in calculations to obtain crystallinity values, while others (eg, X-ray diffraction or A similar method) is considered a direct method because it does not rely on such constants. Thus, each test method provides a suitable means to compare relative values measured by the same method, but it is not easy to compare absolute values of percent crystallinity between different test methods. .

具体的には、本明細書において提示する結晶化度のパーセント値は式(1)を用いて計算した。   Specifically, the percent value of crystallinity presented in this specification was calculated using equation (1).

Figure 2016520948
ここで、ρは試料の実測密度、ρは結晶化度0%の材料の密度、ρは結晶化度100%の材料の密度である。
Figure 2016520948
Here, ρ s is the measured density of the sample, ρ a is the density of the material with a crystallinity of 0%, and ρ c is the density of the material with a crystallinity of 100%.

ρおよびρとして、それぞれ1.333および1.455g/cmを選択(J.Brandrup,E.H.Immergut,E.A.Grulke編、Polymer Handbook,4版,John Wiley & Sons(1999),p.V/113に発表されているように)し、式(1.1)を得た。 As ρ a and ρ c , 1.333 and 1.455 g / cm 3 were selected, respectively (J. Brandrup, E. H. Immergut, EA Grulke, edited by Polymer Handbook, 4th edition, John Wiley & Sons (1999). ), P.V / 113) to obtain equation (1.1).

Figure 2016520948
Figure 2016520948

別の態様においては、多くの場合においてポリマーフィルムの屈折率および/または複屈折は従来技術において説明された基準よりもよく性能を示していることも見出された。材料の屈折率は、真空中の光の速度と当該材料中の光の速度との比である。材料の特定の方向に光を偏光させることによって、その方向の屈折率を測定することができる。分子配列のない非晶質材料については、その材料を光学的に定義するために単一の値を用いることができる。半結晶性ポリマー等の分子配向の可能な材料については、屈折率の絶対値は結晶化度および配向の増大とともに増加し、異なる方向において測定される屈折率の異なる値は、フィルム等の構造体の異方性を特徴付けるために用いることができる。ポリマーフィルムの2つの方向における屈折率の差は、これら2つの方向の間の複屈折と定義され、これらの方向の間の配向の相違を理解するために用いることができる。複屈折は2つの方向の間の屈折率の値の差と定義されるので、特定の試料の形態および屈折率のために選択した方向によって、複屈折は正または負の数となり得る。複屈折の絶対値が大きいということは、これら2つの方向における配向の差が大きいということに関連していると、広く認められている。   In another aspect, it has also been found that in many cases the refractive index and / or birefringence of the polymer film performs better than the criteria described in the prior art. The refractive index of a material is the ratio of the speed of light in vacuum to the speed of light in the material. By polarizing light in a particular direction of the material, the refractive index in that direction can be measured. For amorphous materials without molecular alignment, a single value can be used to optically define the material. For materials capable of molecular orientation, such as semi-crystalline polymers, the absolute value of the refractive index increases with increasing crystallinity and orientation, and different values of refractive index measured in different directions may result in structures such as films. Can be used to characterize the anisotropy of The difference in refractive index in two directions of the polymer film is defined as birefringence between these two directions and can be used to understand the orientation difference between these directions. Since birefringence is defined as the difference in the value of the refractive index between the two directions, birefringence can be a positive or negative number depending on the particular sample morphology and the direction chosen for the refractive index. It is widely accepted that the large absolute value of birefringence is related to the large difference in orientation in these two directions.

本開示によるサセプタ構造体を形成するために有用ないくつかのポリマーフィルムは、約1.64未満、たとえば約1.57〜約1.62の屈折率(n)(ここでnはフィルムの機械方向の屈折率を意味する)を有し得る。種々の独立した実施例のそれぞれにおいて、ポリマーフィルムは約1.63未満、約1.62未満、約1.61未満、約1.60未満、約1.59未満、または約1.58未満の屈折率(n)を有し得る。追加的にまたは代替として、ポリマーフィルムは一般に約0.15未満(負の複屈折値を含む)の複屈折(n−n)(ここでnはフィルムの厚みにおける屈折率を意味する)を有する。種々の独立した実施例のそれぞれにおいて、複屈折(n−n)は約0.14未満、約0.13未満、約0.12未満、約0.11未満、約0.10未満、約0.090未満、約0.080未満、約0.070未満、約0.060未満、約0.050未満、約0.040未満、約0.030未満、約0.020未満、約0.015未満、約0.010未満、または約0.0050未満であり得る。しかし、その他の好適な屈折率、複屈折値、およびそれらの範囲も考えられる。 Some polymer films useful for forming susceptor structures according to the present disclosure are less than about 1.64, such as about 1.57 to about 1.62 refractive index ( nz ), where nz is the film The refractive index in the machine direction). In each of the various independent embodiments, the polymer film is less than about 1.63, less than about 1.62, less than about 1.61, less than about 1.60, less than about 1.59, or less than about 1.58. It may have a refractive index (n z ). Additionally or alternatively, the polymer film generally less than about 0.15 birefringence (n z -n x) (where n x of (negative including birefringence values) means the refractive index in the thickness of the film ). In each of the various independent examples, birefringence (n z -n x) is less than about 0.14, less than about 0.13, less than about 0.12, less than about 0.11, less than about 0.10, Less than about 0.090, less than about 0.080, less than about 0.070, less than about 0.060, less than about 0.050, less than about 0.040, less than about 0.030, less than about 0.020, about 0 Less than about .015, less than about 0.010, or less than about 0.0050. However, other suitable refractive indices, birefringence values, and ranges thereof are also contemplated.

上で議論したように、従来技術のフィルムは典型的にはその静的収縮特性に基づいて特徴付けられてきた(たとえば「150℃、30分で1%の収縮」)。しかし本発明者らは、この従来の性能の定義は不適切で誤った結論に導くものであること、ならびに材料およびプロセスの選択のための一次基準としてこの定義を用いてサセプタ基材フィルムを特定し製造することが、性能の優れたマイクロ波サセプタ基材フィルム、サセプタ部品、サセプタ包装材およびサセプタ包装材/電磁場の改変または遮蔽用包装材および部品の開発を制限してきた可能性があることを確認した。   As discussed above, prior art films have typically been characterized based on their static shrink properties (eg, “1% shrinkage at 150 ° C. for 30 minutes”). However, the inventors have determined that this conventional performance definition leads to inadequate and erroneous conclusions and uses this definition as a primary criterion for material and process selection to identify susceptor substrate films. Manufacturing may have limited the performance of microwave susceptor substrate films, susceptor components, susceptor packaging and susceptor packaging / electromagnetic field modification or the development of shielding packaging materials and components. confirmed.

本発明者らは、サセプタ構造体のマイクロ波加熱作用を現実的に特徴付けるためには、サセプタ構造体を用いるマイクロ波加熱の際に曝露される実際の条件をよりよく表わす、動的な温度への曝露に対するサセプタ基材フィルムの寸法応答を理解しなければならないことを見出した。この理解は、食品用途またはその他の工業用途のための優れたサセプタ基材フィルムおよび有用なマイクロ波加熱構造体を設計するために特に有用であることが見出された。   In order to realistically characterize the microwave heating action of a susceptor structure, the inventors have developed a dynamic temperature that better represents the actual conditions exposed during microwave heating using the susceptor structure. It has been found that the dimensional response of the susceptor substrate film to exposure to This understanding has been found to be particularly useful for designing superior susceptor substrate films and useful microwave heating structures for food applications or other industrial applications.

食物の加熱のために、これは非常に重要であり得る。それは、これらのサセプタ包装材の中でマイクロ波加熱される食品における褐色化およびパリパリ感の変化は消費者にとって極めて望ましい品質パラメータであり、自然で訴求性のある表面の変色ならびに芳香および風味の発現を達成するためにMaillard褐色化反応に依存すること、またパリパリした触感と口当たりを達成するために表面の水分率の変化に依存することが多いからである。Maillard反応の進行は、調理の開始時に通常存在するよりも低い食品中の水の活動度にも関連している。Maillard反応の動力学は155℃より高い温度でサセプタ包装物について対象の時間枠で褐色化を達成するために有用な反応速度に達し始め、またマイクロ波オーブン中での望ましい短い調理時間のために温度を上昇させるとともにべき関数として増大するので、温度を上昇させることはMaillard反応、水の活動度の低下および反応速度の増大の両方の態様に極めて有益である。   This can be very important for the heating of food. In these susceptor packaging materials, browning and crispy changes in microwave-heated foods are highly desirable quality parameters for consumers, natural and appealing surface discoloration and the development of aroma and flavor This is because it often relies on the Maillard browning reaction to achieve the above, and it often relies on changes in the moisture content of the surface to achieve a crisp feel and mouthfeel. The progress of the Maillard reaction is also associated with a lower water activity in the food than is normally present at the start of cooking. The kinetics of the Maillard reaction begin to reach a useful reaction rate to achieve browning in the time frame of interest for susceptor packaging at temperatures above 155 ° C, and also because of the desired short cooking time in the microwave oven Raising the temperature is very beneficial for both aspects of the Maillard reaction, decreasing water activity and increasing reaction rate, since it increases as a function of power with increasing temperature.

特に、実施例に関連してさらに議論するように、従来技術において優れている(たとえば米国特許第5177132号における「熱安定化PET」の定義に合致している)と述べられているフィルムの多くは、標準の二軸配向PETフィルムを用いる標準のサセプタ構造体に対して、もしあったとしても僅かな改善しか示しておらず、本開示のベースフィルムから作られたサセプタ構造体の性能の方が上回っている。たとえば、150℃、30分で1%程度の収縮を示すフィルムからは、典型的な熱の制限およびクレージング挙動を示すサセプタフィルムが得られ、これは本発明のフィルムによって克服される。本発明者らは、サセプタ性能の改善を提供すると主張する「熱安定化PET」から製造したサセプタ構造体の例について動的な寸法の温度応答を測定し、これが有用なマイクロ波加熱条件での安定性において本開示のサセプタ構造体と比べて劣っていることを示す。したがって、マイクロ波サセプタ加熱の対象である温度域のせいぜい下限である温度に長時間曝露することによって加熱能力を特徴付ける典型的な方法は、対象である実際の事象、即ちサセプタ包装材の部品が150℃という典型的な静的試験条件を顕著に上回る温度に達することがしばしば望まれる動的プロセスであるマイクロ波オーブン中でのマイクロ波による食品の加熱において達成される実際の加熱性能の理解を進めることと矛盾する。   In particular, many of the films described as superior in the prior art (eg, consistent with the definition of “thermally stabilized PET” in US Pat. No. 5,177,132), as discussed further in connection with the examples. Shows a slight improvement, if any, over the standard susceptor structure using standard biaxially oriented PET film and the performance of the susceptor structure made from the base film of the present disclosure. Is over. For example, a film that exhibits shrinkage on the order of 1% at 150 ° C. for 30 minutes yields a susceptor film that exhibits typical thermal limiting and crazing behavior, which is overcome by the film of the present invention. We measured the dynamic dimensional temperature response of an example of a susceptor structure made from “thermally stabilized PET” that claims to provide improved susceptor performance, which is useful in microwave heating conditions. It shows that it is inferior in stability to the susceptor structure of the present disclosure. Thus, a typical method for characterizing heating capacity by prolonged exposure to temperatures that are at most the lower limit of the temperature range subject to microwave susceptor heating is that the actual event of interest, i.e. the part of the susceptor packaging material, is 150 Advance understanding of the actual heating performance achieved in microwave food heating in a microwave oven, a dynamic process often desired to reach temperatures significantly above typical static test conditions of ℃ Contradict that.

上記の発見に鑑み、本発明者らは、マイクロ波加熱条件下において優れた加熱性能をもたらす特性を有するサセプタベースフィルムを形成するために多数の材料およびプロセスを用いることができることを確認した。たとえば、ベースフィルムから形成されたサセプタ構造体は一般に、従来の二軸配向PETフィルムから作られたサセプタ構造体の褐色化反応速度を上回る褐色化反応速度を有し、たとえば、そのため食品の褐色化および/またはパリパリ感の向上において顕著な相違が観察され得る。   In view of the above findings, the inventors have determined that a number of materials and processes can be used to form a susceptor base film having properties that provide excellent heating performance under microwave heating conditions. For example, a susceptor structure formed from a base film generally has a browning reaction rate that exceeds the browning reaction rate of a susceptor structure made from a conventional biaxially oriented PET film; Significant differences can be observed in and / or improved crispy.

1つの態様においては、サセプタフィルムは最低限配向したフィルムを含み得る。最低限配向したフィルムは、無配向(即ち非配向)でも、僅かに配向(即ち以下に議論するように0%を超え約20%までの配向)していてもよい。無配向ポリマーフィルムは、ポリマーの融点未満の温度で機械方向(MD)および横断方向(CD)のいずれかまたは両方に延伸されていないフィルムである。無配向ポリマーフィルムは急冷することができ、それによりたとえば約25%未満の低い結晶化度が得られる。これは一般に溶融物を所望の最終フィルム厚みにドローダウンすることに伴う残存溶融配向に帰せられ得る。対照的に、従来のサセプタフィルムおよび構造体において用いられる種類の高度に配向したフィルムは、高いレベルの配向および/または歪みによる結晶化度を有し、高いレベルの残存収縮力を有する。   In one embodiment, the susceptor film can include a minimally oriented film. A minimally oriented film may be non-oriented (ie non-oriented) or slightly oriented (ie greater than 0% and up to about 20% oriented as discussed below). An unoriented polymer film is a film that has not been stretched in either or both the machine direction (MD) and the transverse direction (CD) at temperatures below the melting point of the polymer. Non-oriented polymer films can be quenched, resulting in a low crystallinity of, for example, less than about 25%. This can generally be attributed to the residual melt orientation associated with drawing the melt down to the desired final film thickness. In contrast, highly oriented films of the kind used in conventional susceptor films and structures have a high level of orientation and / or crystallinity due to strain and a high level of residual shrinkage.

種々の実施例のそれぞれにおいて、本開示の最低限配向したフィルムは、以下の1または複数を有するという特徴がある。
約1.59未満、たとえば約1.57〜約1.58、または約1.5727〜約1.58、たとえば約1.575(たとえばPolymer Handbook,J.Brandrup,E.H.Immergut,E.A.Grulke,第4版,John Wiley & Sons,Inc.,1999,ISBN 0−471−16628−6参照)、または約1.5723〜約1.5727、たとえば約1.5725の屈折率(n)、
約0.005未満、約0.004未満、約0.0035未満、または約0.0028未満、たとえば約0.0012〜約0.0022、たとえば約0.0016の複屈折(n−n)、
0%より大きく、たとえば少なくとも約1%より大きく、かつ約25%未満、約22%未満、約20%未満、約18%未満、約15%未満、約12%未満、約10%未満、約7%未満、約5%未満の結晶化度。特定の1つの実施形態においては、フィルムは約4%の結晶化度を有し得る。しかし、他の結晶化度、屈折率、複屈折、およびそれぞれの範囲が好適な場合もある。
In each of the various embodiments, the minimally oriented film of the present disclosure is characterized by having one or more of the following.
Less than about 1.59, such as from about 1.57 to about 1.58, or from about 1.5727 to about 1.58, such as about 1.575 (eg, Polymer Handbook, J. Brandrup, E. H. Immergut, E .; A. Grulke, 4th edition, John Wiley & Sons, Inc., 1999, ISBN 0-471-16628-6), or a refractive index of about 1.5723 to about 1.5727, for example about 1.5725 (n z ),
Less than about 0.005, less than about 0.004, less than about 0.0035, or less than about 0.0028, for example from about 0.0012~ about 0.0022, for example from about 0.0016 birefringence (n z -n x ),
Greater than 0%, such as at least greater than about 1% and less than about 25%, less than about 22%, less than about 20%, less than about 18%, less than about 15%, less than about 12%, less than about 10%, about Less than 7%, less than about 5% crystallinity. In one particular embodiment, the film may have a crystallinity of about 4%. However, other crystallinity, refractive index, birefringence, and respective ranges may be preferred.

サセプタベースフィルムまたは基材を形成するために任意の好適なポリマーを用いることができる。1つの実施例においては、フィルムは非晶質PET(APET)、たとえばPure−Stat Technologies,Inc.(Lewiston,Maine)から市販されているAPETフィルムを含んでよい。しかし、他の好適なAPETフィルムおよび/または他のポリマーフィルムも用いられる。   Any suitable polymer can be used to form the susceptor base film or substrate. In one embodiment, the film is amorphous PET (APET), such as Pure-Stat Technologies, Inc. (APIST film commercially available from Lewiston, Maine) may be included. However, other suitable APET films and / or other polymer films are also used.

本発明者らは、配向のレベルが低いサセプタフィルムが、従来の高配向、高結晶化度の二軸配向PETフィルムよりも、クレージングに大きく抵抗する傾向があることを見出した。理論に縛られることを望むものではないが、サセプタ構造体のクレージングの発生および伝播において、大きな残存収縮力が顕著な役割を有していると考えられる。低配向のフィルムが高配向のフィルムよりもずっと低い熱誘導寸法収縮力を示すことから、最低限配向したフィルムは高配向のポリマーフィルムよりもクレージングに抵抗する傾向があると考えられる。したがって、本質的に低い、もしくは極めて低い収縮力を有し、または収縮力を有しない、最低限配向したフィルム、たとえばAPETは、本質的に高い収縮力を有する従来の高配向フィルム、たとえば高配向PETよりも、クレージングに大きく抵抗する傾向がある。このことは、当技術において教示される、サセプタフィルムを設計する従来のやり方とは明確に相違していると考えられる。   The present inventors have found that a susceptor film having a low level of orientation tends to resist crazing more greatly than a conventional highly oriented, high crystallinity biaxially oriented PET film. While not wishing to be bound by theory, it is believed that the large residual contraction force has a prominent role in the generation and propagation of crazing of the susceptor structure. It is believed that minimally oriented films tend to resist crazing more than highly oriented polymer films because low oriented films exhibit much lower heat-induced dimensional shrinkage than highly oriented films. Thus, minimally oriented films, such as APET, that have inherently low or very low shrinkage force or no shrinkage force, such as APET, are conventional highly oriented films that have inherently high shrinkage force, such as high orientation. There is a tendency to resist crazing more than PET. This is believed to be clearly different from the conventional way of designing susceptor films taught in the art.

代替として、または追加的に、また理論に縛られることを望むものではないが、最低限配向したポリマーフィルムの結晶化度は加熱サイクルの間に増大し、それによりポリマーの耐熱性を増大させ、したがって熱安定性を増大させるということも考えられる。結果として、サセプタフィルムの安定性は加熱サイクルの間に増大するであろう。   Alternatively or additionally, and not wishing to be bound by theory, the crystallinity of the minimally oriented polymer film increases during the heating cycle, thereby increasing the heat resistance of the polymer, Therefore, it is conceivable to increase the thermal stability. As a result, the stability of the susceptor film will increase during the heating cycle.

別の態様においては、サセプタフィルムは中程度に配向したポリマーフィルム、即ちフィルムの少なくとも1つの寸法を20%〜約200%、たとえば約20%〜約150%、たとえば約30%〜約70%、たとえば約50%増大させる配向プロセスに供されたポリマーフィルムを含んでよい。これは約1.2:1〜約3:1、たとえば約1.2:1〜約2.5:1、たとえば約1.3:1〜約1.7:1、たとえば約1.5:1の、それぞれの延伸倍率に対応する(ここで延伸倍率は延伸パーセントを100で割って1を加えたものに等しい)。そのような配向プロセスは、無配向フィルムが特定の用途に十分な強度を有しない場合に有用である。   In another embodiment, the susceptor film is a moderately oriented polymer film, i.e., at least one dimension of the film is 20% to about 200%, such as about 20% to about 150%, such as about 30% to about 70%, For example, it may include a polymer film that has been subjected to an orientation process that increases by about 50%. This is about 1.2: 1 to about 3: 1, such as about 1.2: 1 to about 2.5: 1, such as about 1.3: 1 to about 1.7: 1, such as about 1.5: 1 corresponds to each draw ratio (where the draw ratio is equal to the draw percentage divided by 100 plus 1). Such an alignment process is useful when the unoriented film does not have sufficient strength for a particular application.

種々の実施例のそれぞれにおいて、本開示の中程度に配向したフィルムは、以下の1または複数を有するという特徴がある。
約1.62未満、約1.61未満、約1.60未満、または約1.59未満、たとえば約1.57〜約1.59、たとえば約1.5733〜約1.5848、たとえば約1.5791の屈折率(n)、
約0.05未満、約0.035未満、約0.01未満、または約0.0024未満、たとえば約−0.013〜約0.0024、たとえば約−0.0029の複屈折(n−n)、および
0%より大きく、たとえば少なくとも約1%、かつ約50%未満、約48%未満、約45%未満、約42%未満、約40%未満、約38%未満、約37%未満、約36%未満、約35%未満、約34%未満、約30%未満、約25%未満、約20%未満、約17%未満、約15%未満、約12%未満、約10%未満、約7%未満、または約5%未満の結晶化度。特定の1つの実施例においては、フィルムの結晶化度は約4%であってよい。しかし、他の結晶化度、屈折率、複屈折、およびそれぞれの範囲が好適な場合もある。
In each of the various embodiments, the moderately oriented film of the present disclosure is characterized by having one or more of the following.
Less than about 1.62, less than about 1.61, less than about 1.60, or less than about 1.59, such as about 1.57 to about 1.59, such as about 1.5733 to about 1.5848, such as about 1 .5791 refractive index (n z ),
Birefringence (n z − of less than about 0.05, less than about 0.035, less than about 0.01, or less than about 0.0024, such as about −0.013 to about 0.0024, such as about −0.0029. n x ), and greater than 0%, such as at least about 1% and less than about 50%, less than about 48%, less than about 45%, less than about 42%, less than about 40%, less than about 38%, about 37% Less than about 36%, less than about 35%, less than about 34%, less than about 30%, less than about 25%, less than about 20%, less than about 17%, less than about 15%, less than about 12%, about 10% Less than, less than about 7%, or less than about 5% crystallinity. In one particular embodiment, the crystallinity of the film may be about 4%. However, other crystallinity, refractive index, birefringence, and respective ranges may be preferred.

配向は二軸または二方向性(即ち機械方向(MD)および機械横断方向(CD)の両方)でもよく、または一軸または一方向性(即ちMDまたはCDのいずれか)でもよい。驚くべきことに、本発明者らは、あるプロセス条件下においては、結晶化度のレベルを従来の二軸配向PETにおいて観察されたレベルに近づけることなしに、フィルムに強度を付与できることを確認した。具体的には、条件を選択して、通常の配向プロセスに一般に伴う歪みによる結晶化および熱による結晶化を最小にすることができる。したがって、配向プロセスの条件をカスタマイズして、望ましい結晶化度のレベル、したがってサセプタフィルムの特定の用途のための望ましい加熱性能を提供することができる。   The orientation may be biaxial or bi-directional (ie both machine direction (MD) and cross machine direction (CD)), or uniaxial or unidirectional (ie either MD or CD). Surprisingly, the inventors have determined that under certain process conditions, the film can be given strength without bringing the level of crystallinity close to that observed in conventional biaxially oriented PET. . Specifically, conditions can be selected to minimize crystallization due to strain and crystallization due to heat typically associated with normal orientation processes. Thus, the orientation process conditions can be customized to provide the desired level of crystallinity and thus the desired heating performance for a particular application of the susceptor film.

配向プロセスに詳しい者には理解されるように、他の全てが同等であれば、Tg(ポリエチレンテレフタレートについては約80℃)付近での延伸は、所与の延伸倍率を得るためにより大きな力を必要とし、ポリマーにはより大きな応力が加わる。これは標準的な高度に二軸配向したPETポリマーフィルムについて高い結晶化度、高い残存配向および高い機械的強度特性を発現させるために追求された典型的な道筋である。得られるフィルムは50%を超える結晶化度を有することが多い。しかし本発明者らは、高いレベルの結晶化度および残存配向を追求する従来の慣行を離れることが有用かも知れないということを見出した。その代わりに、本開示のフィルムは一般に、歪みによる結晶化を最小にするために、Tgよりもずっと高い温度で延伸される。例として、実験室での試験において、少なくとも約105℃の温度で延伸され、少なくとも約170℃の温度でアニールされたフィルムは、無配向フィルムの加熱性能を犠牲にすることなしに、強度の顕著な改善を達成した。これについては実施例と関連してさらに以下で議論する。これらの温度は例示的なものに過ぎず、実験室スケールの設備で得られたものであって(実施例参照)、そのような温度は所与のポリマーシステムについての商業的スケールの設備には適用できるかも知れず、適用できないかも知れないことが留意される。   As will be appreciated by those familiar with the orientation process, stretching all around Tg (about 80 ° C. for polyethylene terephthalate), if all else is equal, will give more force to obtain a given draw ratio. And requires greater stress on the polymer. This is a typical path sought to develop high crystallinity, high residual orientation and high mechanical strength properties for a standard highly biaxially oriented PET polymer film. The resulting film often has a crystallinity greater than 50%. However, the inventors have found that it may be useful to leave the conventional practice of pursuing high levels of crystallinity and residual orientation. Instead, the films of the present disclosure are generally stretched at temperatures much higher than Tg to minimize crystallization due to strain. As an example, in a laboratory test, a film stretched at a temperature of at least about 105 ° C. and annealed at a temperature of at least about 170 ° C. exhibits significant strength without sacrificing the heating performance of the unoriented film. Achieved an improvement. This is discussed further below in connection with the examples. These temperatures are exemplary only and were obtained with laboratory scale equipment (see the Examples), and such temperatures are for commercial scale equipment for a given polymer system. It is noted that it may or may not be applicable.

別の態様においては、本発明者らは、ポリマーが正しく選択されれば、高いレベルの配向でも比較的低い結晶化度をもたらし得ること、したがって従来のフィルムよりも高い加熱能力を有するサセプタフィルムを製造することができることも見出した。例として、標準的なPETホモポリマーと同じまたはそれより低い融点を有するコポリエステルから、優れた加熱特性を有するサセプタフィルムを製造し得ることが見出された。理論に縛られることを望むものではないが、本開示における対象のコポリエステルの立体障害の考慮は結晶化度の発現を遅らせ、これらの材料から作られた高度に配向したフィルムでも典型的にはPETホモポリマーで一般に達成される絶対結晶化度レベルに到達できないと考えられる。これらのフィルムは加工の間に可能な最大の配向結晶化度に近くなるとしても、コポリマーはホモポリマーで可能な絶対結晶化度のレベルには到達し得ない。したがって、本明細書において開示する種類のコポリエステルから製造されたフィルムは、無配向、僅かに配向、中程度に配向、または高度に配向のいずれであっても、二軸延伸された標準のPETフィルムおよび熱安定化された標準のPETフィルムに典型的な値よりも低い屈折率および複屈折値を有する。   In another aspect, we have developed a susceptor film that can provide relatively low crystallinity even at high levels of orientation if the polymer is correctly selected, and thus has a higher heating capacity than conventional films. It has also been found that it can be manufactured. By way of example, it has been found that susceptor films with excellent heating properties can be made from copolyesters having the same or lower melting point as standard PET homopolymers. While not wishing to be bound by theory, consideration of the steric hindrance of the subject copolyesters in this disclosure slows the onset of crystallinity and typically even highly oriented films made from these materials. It is believed that the absolute crystallinity level commonly achieved with PET homopolymers cannot be reached. Even though these films approach the maximum orientation crystallinity possible during processing, the copolymers cannot reach the level of absolute crystallinity possible with homopolymers. Thus, films made from the types of copolyesters disclosed herein are biaxially oriented standard PET, whether unoriented, slightly oriented, moderately oriented, or highly oriented. It has refractive index and birefringence values lower than those typical for films and heat stabilized standard PET films.

より詳細には、種々の実施例のそれぞれにおいて、本開示の高度に配向したフィルムは、以下の1または複数を有するという特徴がある。
約1.64未満、たとえば約1.56〜約1.63、たとえば約1.58〜約1.61、たとえば約1.5769〜約1.6124、たとえば約1.5920の屈折率(n)、
約0.15未満、約0.14未満、約0.125未満、または約0.11未満、たとえば約0.0030〜約0.10、たとえば約0.0029〜約0.1022、たとえば約0.0437の複屈折(n−n)、および
0%より大きく、たとえば少なくとも約1%、かつ約50%未満、約48%未満、約45%未満、約40%未満、約38%未満、約37%未満、約36%未満、約35%未満、約33%未満、約30%未満、約28%未満、約26%未満、約25%未満、約22%未満、約20%未満、約17%未満、約15%未満、約12%未満、または約10%未満の結晶化度。特定の1つの実施例においては、結晶化度は約7%であってよい。しかし、他の結晶化度、屈折率、複屈折、およびそれぞれの範囲が好適な場合もある。これらの値は、配向プロセスの間、歪みによって、または熱によってフィルムに誘導される著しい量の結晶化度を回避することを反映している。したがって、コポリエステルを含むベースフィルムを含む高度に配向したサセプタフィルムおよび構造体は、上述の無配向の、僅かに配向した、および/または中程度に配向したベースフィルムに匹敵する優れた加熱特性を有することが示された。
More particularly, in each of the various embodiments, the highly oriented film of the present disclosure is characterized by having one or more of the following:
Less than about 1.64, for example about 1.56~ about 1.63, for example about 1.58~ about 1.61, for example about 1.5769~ about 1.6124, for example from about 1.5920 refractive index of (n z ),
Less than about 0.15, less than about 0.14, less than about 0.125, or less than about 0.11, such as from about 0.0030 to about 0.10, such as from about 0.0029 to about 0.1022, such as about 0 birefringence of .0437 (n z -n x), and greater than 0%, such as at least about 1%, and less than about 50%, less than about 48%, less than about 45%, less than about 40%, less than about 38% Less than about 37%, less than about 36%, less than about 35%, less than about 33%, less than about 30%, less than about 28%, less than about 26%, less than about 25%, less than about 22%, less than about 20% A crystallinity of less than about 17%, less than about 15%, less than about 12%, or less than about 10%. In one particular embodiment, the crystallinity may be about 7%. However, other crystallinity, refractive index, birefringence, and respective ranges may be preferred. These values reflect avoidance of a significant amount of crystallinity induced in the film by strain or by heat during the orientation process. Accordingly, highly oriented susceptor films and structures comprising a base film comprising a copolyester have superior heating characteristics comparable to the non-oriented, slightly oriented and / or moderately oriented base films described above. It was shown to have.

これらの結果は予期されないものであり、大きな耐温度性を創出する試みにおいてホモポリマーPETよりも高い融点を有するコポリエステルが用いられた従来技術と鋭い対照をなしている。二軸配向したフィルムを高い温度で長時間、熱固定することによって、加熱能力の高いサセプタベースフィルムを創出する試みもあった。これらの試み結果は様々であった。本発明者らは、高度に配向したホモポリマーPETフィルムに存在する著しい収縮力の解放が始まる温度を僅かに上昇させても、クレージングに対する耐性の増大は僅かで、加熱における性能の低下および限られた発熱能力がもたらされることを見出した。しかし、本発明者らは、高度に配向したフィルムにおいても、結晶化度および残存配向を最小にすることによって、従来用いられたサセプタフィルムよりも優れた加熱性能を有する、機械的強度の高い薄いフィルムを創出することができることを見出した。   These results are unexpected and in sharp contrast to the prior art where copolyesters with higher melting points than homopolymer PET were used in an attempt to create greater temperature resistance. There has also been an attempt to create a susceptor base film having a high heating capability by heat-fixing a biaxially oriented film at a high temperature for a long time. The results of these attempts varied. The inventors have shown a slight increase in resistance to crazing with a slight increase in the temperature at which the release of the significant shrinkage forces present in highly oriented homopolymer PET films begins, with reduced performance and limited heating. It was found that the heat generation ability was brought about. However, we have a thin, high mechanical strength, even in highly oriented films that have better heating performance than conventionally used susceptor films by minimizing crystallinity and residual orientation. We found that we can create a film.

任意の好適なコポリエステルを用いることができる。コポリエステルは一般に、約260℃未満、たとえば約200℃〜約260℃、たとえば約220℃〜約260℃の融点を有し得る。いくつかの例においては、コポリエステルは約250℃未満、たとえば約200℃〜約250℃、たとえば約220℃〜約250℃の融点を有し得る。融点は標準のPETポリマーの融点と同様、またはこれより低くてもよい。標準のPETポリマーは、第2のDSC加熱によって測定したとき、250℃〜260℃の範囲にピーク結晶融点を有するが、いくつかの文献はPETホモポリマーの融点が265℃と高いことを報告している(「Polymer Chemistry,An Introduction 第3版」,Malcolm Stevens,1999年,Oxford University Press出版,344頁参照)。   Any suitable copolyester can be used. The copolyester may generally have a melting point of less than about 260 ° C, such as from about 200 ° C to about 260 ° C, such as from about 220 ° C to about 260 ° C. In some examples, the copolyester may have a melting point of less than about 250 ° C, such as from about 200 ° C to about 250 ° C, such as from about 220 ° C to about 250 ° C. The melting point may be similar to or lower than the melting point of standard PET polymer. Standard PET polymers have peak crystal melting points in the range of 250 ° C. to 260 ° C. as measured by second DSC heating, but some literature reports that the melting point of PET homopolymers is as high as 265 ° C. ("Polymer Chemistry, An Introduction 3rd Edition", Malcol Stevens, 1999, Oxford University Press, page 344).

コポリエステルはまた一般に、標準の二軸配向PETまたは熱安定化PETフィルムに一般に付随する極めて高いレベル(>50%)の結晶化度の進行に耐え得る。いくつかの例においては、ベースフィルムは(二軸延伸された標準のまたは熱安定化されたPETポリマーフィルムに共通な延伸倍率と同様)高度の二軸配向を受けたにも関わらず、約37%未満の結晶化度を有し得る。コポリエステルから製造された無配向の、僅かに配向した、または中程度に配向したフィルムについて、同様に低い、またはさらに低い結晶化度の値が観察されることが予想される。   Copolyesters can also generally withstand the very high level (> 50%) crystallinity progression typically associated with standard biaxially oriented PET or heat stabilized PET films. In some examples, the base film has a high biaxial orientation (similar to the stretch ratio common to biaxially stretched standard or heat stabilized PET polymer films) despite being subjected to a high biaxial orientation. It can have a crystallinity of less than%. It is expected that similarly low or even lower crystallinity values will be observed for unoriented, slightly oriented or moderately oriented films made from copolyesters.

サセプタベースフィルムにおける使用に好適なコポリマーの1つの具体例はSKYPET−BR(SK Chemicals,Seoul,Korea)である。これは、CAS登録番号25640−14−6の、CAインデックス名1,4−ベンゼンジカルボン酸ジメチルエステルと1,4−シクロヘキサンジメタノールおよび1,2−エタンジオールとのポリマーによって表わされる物質の広い分類に包含される。SKYPET−BRは、標準のPETポリマーの典型的な融点よりずっと低い236±2℃の融点を有する。同様の特性を有する代替のポリマーは、Eastman Chemical Company,Kingsport,TNによって製造されるEastman PET 9921である。これらの材料は、1,4−シクロヘキサンジメタノール(一般にCHDMと略称される)系のコポリエステル材料の幅広い種類の一部であり、ポリ(エチレンテレフタレート)の1,4−シクロヘキサンジメタノールによる改質またはポリ(1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート)のエチレングリコールまたはイソフタル酸による改質によって形成され得る。   One specific example of a copolymer suitable for use in a susceptor base film is SKYPET-BR (SK Chemicals, Seoul, Korea). This is a broad classification of materials represented by polymers of CAS index number 25640-14-6, CA index name 1,4-benzenedicarboxylic acid dimethyl ester, 1,4-cyclohexanedimethanol and 1,2-ethanediol. Is included. SKYPET-BR has a melting point of 236 ± 2 ° C. which is much lower than the typical melting point of standard PET polymer. An alternative polymer with similar properties is Eastman PET 9921 manufactured by Eastman Chemical Company, Kingsport, TN. These materials are part of a wide variety of 1,4-cyclohexanedimethanol (commonly abbreviated as CHDM) based copolyester materials, and poly (ethylene terephthalate) is modified by 1,4-cyclohexanedimethanol. Alternatively, it can be formed by modification of poly (1,4-cyclohexylenedimethylene terephthalate) with ethylene glycol or isophthalic acid.

その他の可能性のある好適な材料としては、ジメチルテレフタレートまたはテレフタル酸およびエチレングリコールと以下、ジメチルイソフタレート、イソフタル酸、およびジエチレングリコールの1つまたは複数との縮合によって調製される(ジエチレングリコール−イソフタレートで改質された)ポリエチレンテレフタレートコポリエステルが挙げられる。得られるポリマーは改質または共重合のレベルに関して様々であって、これにより種々の特性が得られ、この特性はこれらのポリマーから製造される基材サセプタフィルムの性能を改変する際に利用することができる。   Other possible suitable materials are prepared by condensation of dimethyl terephthalate or terephthalic acid and ethylene glycol with one or more of dimethyl isophthalate, isophthalic acid, and diethylene glycol (diethylene glycol-isophthalate). Modified polyethylene terephthalate copolyester. The resulting polymers vary with respect to the level of modification or copolymerization, resulting in a variety of properties that can be used in modifying the performance of substrate susceptor films made from these polymers. Can do.

本明細書においていくつかの実施例が提供されるが、本開示の日より後に開発されるコポリエステルを含む数えきれない他の可能性およびその組合せが考えられることが認識される。   While several examples are provided herein, it is recognized that numerous other possibilities and combinations thereof are possible, including copolyesters developed after the date of this disclosure.

さらに別の態様においては、本発明者らは、高い配向温度は(その他は全て同様として)高い加熱能力をもたらし得ることを見出した。理論に縛られることを望むものではないが、これは高温におけるポリマー鎖の高い易動度およびそれによって配向中に鎖が相互に滑りやすくなることの結果であると考えられる。これは所与の延伸度を達成するために必要な応力を低減し、その最小化が有利であると考えられる歪みによる結晶化を低減するように作用することができる。ポリエステルには2つの回転異性体、ゴーシュおよびトランスが存在する。ゴーシュ異性体は一般に緩和状態にあるという特徴があり、一方トランス異性体は伸長した高エネルギー状態にある。特筆すべきことに、ゴーシュ異性体は構造体の非晶質ドメインまたは領域にのみ見られ、一方トランスは結晶領域および非晶領域の両方に存在し得る。トランスのみが結晶領域に存在する。   In yet another aspect, the inventors have found that a high orientation temperature (all the same as well) can result in a high heating capability. Without wishing to be bound by theory, it is believed that this is a result of the high mobility of the polymer chains at high temperatures and thereby making the chains slippery during orientation. This can act to reduce the stress required to achieve a given degree of stretching and to reduce crystallization due to strain that minimization may be advantageous. There are two rotamers in polyester, Gauche and Trans. Gauche isomers are generally characterized by being in a relaxed state, while trans isomers are in an extended high energy state. Notably, the Gauche isomer is found only in the amorphous domain or region of the structure, while the trans may be present in both the crystalline and amorphous regions. Only trans is present in the crystalline region.

歪みによる結晶化の間、ゴーシュ異性体含量の一部は非晶質領域においてトランスに転化され、全体の結晶化度ならびに残存配向を増大させると理解される。いくつかのプロセス状況、たとえばさらなる結晶化を誘起しない熱固定においては、転化のいくらかを逆転させ、結果として可能性のある有利な方法で結晶化度を低下させることも可能であろう。理論に縛られることを望むものではないが、ゴーシュ−トランス転化を最小化する(またはいくらか逆転させる)ことは、本開示のサセプタフィルムおよび構造体の性能に寄与すると考えられ、本開示のフィルムの非晶ドメインおよび結晶ドメインにおけるゴーシュおよびトランスの含量は直接測定されてはいないが、本明細書に開示する材料およびプロセスの選択によって、過去の慣行を代表する標準的な熱安定化されたフィルムの特徴である典型的には50%を超える結晶化度のレベルと比較して、得られるサセプタ基材フィルムの全体の結晶化度のレベルを最小化することができることから、推論することができる。本開示のフィルムにおけるゴーシュ異性体含量が高いことはまた、本明細書で報告する屈折率および複屈折の値が低いことと一致する。   During strain crystallization, it is understood that some of the Gauche isomer content is converted to trans in the amorphous region, increasing the overall crystallinity as well as the residual orientation. In some process situations, such as heat setting without inducing further crystallization, it may be possible to reverse some of the conversion and consequently reduce the crystallinity in a possible advantageous way. While not wishing to be bound by theory, it is believed that minimizing (or somewhat reversing) Gauche-trans conversion contributes to the performance of the disclosed susceptor films and structures, Although the content of Gauche and trans in the amorphous and crystalline domains has not been directly measured, the choice of materials and processes disclosed herein can lead to standard heat-stabilized films that are representative of past practice. It can be inferred that the overall crystallinity level of the resulting susceptor substrate film can be minimized compared to a characteristic level of crystallinity typically exceeding 50%. The high Gauche isomer content in the films of the present disclosure is also consistent with the low refractive index and birefringence values reported herein.

さらに別の態様においては、実施例と関連して議論するように、フィルムにもよるが、高温でアニールすることによって、ホモポリマーフィルムによって達成されるものを超えてさらなる加熱能力が得られることも有利である。   In yet another aspect, as discussed in connection with the examples, depending on the film, annealing at higher temperatures may provide additional heating capability beyond that achieved by the homopolymer film. It is advantageous.

上述のコポリエステルは同様に、無配向フィルム、僅かに配向したフィルム、および中程度に配向したフィルムを製造するために用いられることが認識される。その場合のいずれにおいても、また高度に配向したフィルムについても、コポリエステルは、コポリマーのみから作られた均一な構造体のフィルムにおいて、またはコポリマーおよびホモポリマーの別々の層を組み合わせた共押出しにおいて、用いることができる。コポリマーおよびホモポリマーのポリエステルのブレンドはまた、100%のホモポリマーの構造体に比べて有利に用いることができる。コポリエステルの組み込みは、ホモポリマーが存在する場合でさえも、サセプタベースフィルムとして100%ホモポリマーを含むベースフィルムより優れた特性を有するフィルムをもたらす。中程度に配向したフィルムにおいてコポリエステルを用いる場合、単独であっても他の1つまたは複数のポリマーと組み合わせても、PETホモポリマーのみを含むサセプタベースフィルムと比較して、結晶化度のレベルを50%超にすることなく、より大きな配向を用いることができることが注目される。種々の実施例のそれぞれにおいて、コポリエステルおよびPETホモポリマーを含むフィルムは、以下の1または複数を有するという特徴がある。
約1.64未満、たとえば約1.60〜約1.63、または約1.5975〜約1.6280、たとえば約1.6123の屈折率(n)、
約0.15未満、約0.14未満、約0.125未満、または約0.11未満、たとえば約0.065〜約0.14、たとえば約0.0654〜約0.1355、たとえば約0.1031の複屈折(n−n)、および
0%より大きく、たとえば少なくとも約1%より大きく、かつ約50%未満、約48%未満、約45%未満、約42%未満、約40%未満、約38%未満、約37%未満、約36%未満、約35%未満、約34%未満、約30%未満、約25%未満、約20%未満、約17%未満、約15%未満、約12%未満、または約10%未満の結晶化度。しかし、他の結晶化度、屈折率、複屈折、およびそれぞれの範囲が好適な場合もある。本発明のベースフィルムと関連して本明細書で述べる特性を有する種々のサセプタベースフィルムを形成するため、他のポリマーが単独で、または任意の組合せで用いられることも考えられる。
It will be appreciated that the above-described copolyesters can also be used to produce unoriented films, slightly oriented films, and moderately oriented films. In either case, and for highly oriented films, the copolyester is either in a film of uniform structure made only from copolymer or in coextrusion combining separate layers of copolymer and homopolymer. Can be used. Blends of copolymer and homopolymer polyesters can also be used advantageously compared to 100% homopolymer structures. The incorporation of the copolyester results in a film having properties superior to a base film that includes 100% homopolymer as the susceptor base film, even in the presence of the homopolymer. When using a copolyester in a moderately oriented film, the level of crystallinity, either alone or in combination with one or more other polymers, compared to a susceptor base film containing only PET homopolymer It is noted that larger orientations can be used without exceeding 50%. In each of the various examples, the film comprising the copolyester and PET homopolymer is characterized by having one or more of the following:
A refractive index (n z ) of less than about 1.64, such as about 1.60 to about 1.63, or about 1.5975 to about 1.6280, such as about 1.6123,
Less than about 0.15, less than about 0.14, less than about 0.125, or less than about 0.11, such as about 0.065 to about 0.14, such as about 0.0654 to about 0.1355, such as about 0 birefringence of .1031 (n z -n x), and greater than 0%, for example greater than at least about 1%, and less than about 50%, less than about 48%, less than about 45%, less than about 42%, about 40 %, Less than about 38%, less than about 37%, less than about 36%, less than about 35%, less than about 34%, less than about 30%, less than about 25%, less than about 20%, less than about 17%, about 15% %, Less than about 12%, or less than about 10% crystallinity. However, other crystallinity, refractive index, birefringence, and respective ranges may be preferred. It is contemplated that other polymers may be used alone or in any combination to form various susceptor base films having the properties described herein in connection with the base film of the present invention.

本明細書で述べる、またはここで考えられるサセプタベースフィルムのいずれについても、ポリマーフィルムの結晶化の動力学を操作して加熱サイクルの種々の点で所望のレベルの結晶化度を達成することができ、時間、温度、および核剤の使用が、所望のサセプタフィルムの性能を得るために必要に応じて調整できる変数である。さらに、種々の食品は最適な調製のために種々の加熱サイクルを必要とするので、当初の結晶化度のレベルの制御に付随する追加的な自由度および加熱中のさらなる結晶化度の増大の動力学によって、カスタム化の能力を拡大することが可能になることが期待され、それによって本明細書で述べるサセプタフィルムの有用性および独自性がさらに強化される。   For any of the susceptor base films described herein or contemplated herein, the crystallization kinetics of the polymer film can be manipulated to achieve the desired level of crystallinity at various points in the heating cycle. Time, temperature, and use of nucleating agents are variables that can be adjusted as needed to obtain the desired susceptor film performance. In addition, because different food products require different heating cycles for optimal preparation, additional degrees of freedom associated with controlling the initial level of crystallinity and further increase in crystallinity during heating. Dynamics are expected to allow for greater customization capabilities, which further enhances the usefulness and uniqueness of the susceptor films described herein.

ある場合には、サセプタフィルムは2回以上用いることを意図することも考えられる。その場合には、ポリマーフィルムの結晶化度は、2回目の使用およびその後のいずれの使用においても高くなる。   In some cases, the susceptor film may be intended to be used more than once. In that case, the degree of crystallinity of the polymer film will be high for the second use and any subsequent use.

ポリマーフィルムは任意の適切な方法で形成できる。1つの例においては、ポリマーフィルム基材は水冷したフィルム、キャストフィルム、または急冷プロセスを用いて形成される任意の他の種類のポリマーフィルムであってよい。しかし、他の多数のプロセスおよびシステムが用いられる。そのようなフィルムが従来の押出し後の配向プロセスを受けない場合、ある場合にはフィルムは取扱いおよび/またはサセプタ構造体への転換が困難なことがあることが認識される。したがって、フィルムの加工性を改善するため、フィルムを僅かに(たとえば20%まで、たとえば約5%〜20%)配向させる(即ち延伸する)最低限の配向プロセスに供することが考えられる。そのような配向は、それぞれの方向に約350〜450%延伸される標準の高配向フィルムに比べると比較的小さいので、そのような僅かに配向したフィルムは本明細書においては実質的に無配向とみなされる。   The polymer film can be formed by any suitable method. In one example, the polymer film substrate may be a water cooled film, cast film, or any other type of polymer film formed using a quench process. However, many other processes and systems are used. It will be appreciated that if such a film does not undergo a conventional post-extrusion orientation process, in some cases the film may be difficult to handle and / or convert to a susceptor structure. Thus, to improve the processability of the film, it is conceivable to subject it to a minimal orientation process in which the film is oriented (ie, stretched) slightly (eg up to 20%, eg about 5% to 20%). Since such orientation is relatively small compared to a standard highly oriented film stretched about 350-450% in each direction, such a slightly oriented film is substantially non-oriented herein. Is considered.

所望であれば、最低限配向したフィルムの結晶化度は、押出し後の熱処理またはコンディショニングによって制御下に増大させることができる。上述のように、結晶化動力学を改善する添加剤を用いることもできる。   If desired, the crystallinity of the minimally oriented film can be increased under control by heat treatment or conditioning after extrusion. As noted above, additives that improve crystallization kinetics can also be used.

追加的にまたは代替として、フィルムに添加剤を組み込んでその特性を改善して、加工を促進し、またはより強固なマイクロ波加熱性能を提供することができる。例として、そのままであればやや脆弱な薄いキャストAPETフィルムをより強固にするために強化用添加剤(たとえばポリマー)を用いることができる。好適な添加剤の例としては、エチレンメチルアクリレートコポリマー、エチレン−オクテンコポリマー、またはポリマーフィルムの強度および/または加工性を改善する任意の他の好適なポリマーまたは材料が挙げられる。種々の機能または利点を提供する他の添加剤も用いられる。そのような添加剤のいずれも任意の適切な量で、たとえばポリマーフィルムの約15重量%まで、ポリマーフィルムの約10重量%まで、ポリマーフィルムの約5重量%まで、または任意の他の好適な量で添加できる。他の例においては、添加剤はポリマーフィルムの重量の約1%〜約10%、約2%〜約8%、または約3%〜約5%の量で、または任意の好適な量もしくは量の範囲で用いることができる。   Additionally or alternatively, an additive can be incorporated into the film to improve its properties to facilitate processing or provide a more robust microwave heating performance. As an example, a reinforcing additive (eg, a polymer) can be used to make a slightly more fragile thin cast APET film stronger. Examples of suitable additives include ethylene methyl acrylate copolymers, ethylene-octene copolymers, or any other suitable polymer or material that improves the strength and / or processability of the polymer film. Other additives that provide various functions or advantages are also used. Any of such additives in any suitable amount, for example, up to about 15% by weight of the polymer film, up to about 10% by weight of the polymer film, up to about 5% by weight of the polymer film, or any other suitable Can be added in an amount. In other examples, the additive is in an amount of about 1% to about 10%, about 2% to about 8%, or about 3% to about 5% of the weight of the polymer film, or any suitable amount or amount. It can be used in the range.

サセプタベースフィルムのいずれも、少なくとも2つの別の層を含む多層フィルムを含んでよく、そのそれぞれは1つまたは複数のポリマーおよび任意に1つまたは複数の添加剤を含んでよい。層は共押出ししてもよく、または別に形成して、接着剤、タイ層、熱接着を用いて、またはその他の任意の適切な手法によって、相互に接合してもよい。他の適切な手法としては、押出しコーティングおよび共押出しコーティングが挙げられる。   Any of the susceptor base films may comprise a multilayer film comprising at least two separate layers, each of which may comprise one or more polymers and optionally one or more additives. The layers may be coextruded or formed separately and bonded together using adhesives, tie layers, thermal bonding, or any other suitable technique. Other suitable techniques include extrusion coating and coextrusion coating.

所望であれば、多層フィルムの各層は、急冷フィルム、即ちポリマー溶融物が押出しダイの開口部を出た後に極めて急速に凍結される条件下で形成されたフィルムであってよい。固化したポリマーフィルムをこのように急速に凍結し、さらに降温することによって、結晶のミクロまたはマクロ構造の進行を最小化することができる。上述のように、サセプタフィルムを形成するために低結晶化度のフィルムを用いる場合には、サセプタフィルムは、二軸配向したポリエチレンテレフタレートから作られた従来のサセプタに比べて、マイクロ波加熱中の高い温度および大きな熱流束を達成することができる。   If desired, each layer of the multilayer film may be a quenched film, i.e. a film formed under conditions where the polymer melt is frozen very rapidly after exiting the extrusion die opening. By rapidly freezing and further cooling the solidified polymer film in this way, the progress of the micro or macro structure of the crystal can be minimized. As noted above, when using a low crystallinity film to form a susceptor film, the susceptor film is more susceptible to microwave heating during microwave heating compared to conventional susceptors made from biaxially oriented polyethylene terephthalate. High temperatures and large heat fluxes can be achieved.

所望であれば、所望の特性を有するポリマーを選択することによって、追加の機能特性を多層フィルムに付与することができる。たとえば、酸素バリア性を付与するためにエチレンビニルアルコール(EVOH)を用いることができる。水蒸気バリア特性を付与するためにポリプロピレン(PP)を用いることができる。そのような特性により、フィルムは、制御されたまたは改善された雰囲気下の包装のため、特に冷凍食品よりも高い酸素および水蒸気バリア性が通常要求されるチルド食品または常温保存食品のために有用となる。他の多くの可能性も考えられる。   If desired, additional functional properties can be imparted to the multilayer film by selecting a polymer having the desired properties. For example, ethylene vinyl alcohol (EVOH) can be used to provide oxygen barrier properties. Polypropylene (PP) can be used to provide water vapor barrier properties. Such properties make the film useful for controlled or improved atmosphere packaging, especially for chilled or cold-stored foods that typically require higher oxygen and water vapor barrier properties than frozen foods. Become. Many other possibilities are possible.

本開示によって多くの多層フィルムが考えられる。説明のためであって限定するものではないが、いくつかの例示的な構造体としては、(a)APET/オレフィン、(b)APET/タイ層/オレフィン、(c)APET/タイ層/オレフィン/タイ層/APET、(d)APET/タイ層/PP/タイ層/APET、(e)APET/タイ層/PP/タイ層/非晶質ナイロン6またはナイロン6,6、(f)APET/タイ層/APET、(g)APET/タイ層/EVOH/タイ層/APET、(h)APET/タイ層、(i)APET/タイ層/全ての層の粉砕再生材料/タイ層/EVOH/タイ層/APET、(j)APET/タイ層/EVOH/タイ層/非晶質ナイロン6またはナイロン6,6、(k)APET/タイ層/オレフィン/タイ層/EVOH/タイ層/APET、(l)APET/タイ層/オレフィン/タイ層/EVOH/タイ層/ナイロン6,6、(m)PETホモポリマー/コポリエステル/PETホモポリマー、および(n)コポリエステル/PETホモポリマー/コポリエステルが挙げられる。   Many multilayer films are contemplated by the present disclosure. For purposes of illustration and not limitation, some exemplary structures include (a) APET / olefin, (b) APET / tie layer / olefin, (c) APET / tie layer / olefin. / Tie layer / APET, (d) APET / tie layer / PP / tie layer / APET, (e) APET / tie layer / PP / tie layer / amorphous nylon 6 or nylon 6,6, (f) APET / Tie layer / APET, (g) APET / tie layer / EVOH / tie layer / APET, (h) APET / tie layer, (i) APET / tie layer / all layers of reclaimed material / tie layer / EVOH / tie Layer / APET, (j) APET / tie layer / EVOH / tie layer / amorphous nylon 6 or nylon 6,6, (k) APET / tie layer / olefin / tie layer / EVOH / tie layer / APET, ( ) APET / tie layer / olefin / tie layer / EVOH / tie layer / nylon 6,6, (m) PET homopolymer / copolyester / PET homopolymer, and (n) copolyester / PET homopolymer / copolyester. It is done.

例a〜cおよびk〜l、ならびに本開示において考えられる他の任意の多層フィルムにおいて、オレフィン層は任意の好適なポリオレフィン、たとえば低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレン(PP)、それらの任意のポリマーのコポリマー、および/またはこれらのポリマーまたはコポリマーのメタロセン触媒によるものを含んでよい。   In Examples ac and kl, and any other multilayer film contemplated in this disclosure, the olefin layer may be any suitable polyolefin, such as low density polyethylene (LDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), Medium density polyethylene (MDPE), high density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), copolymers of any of these polymers, and / or metallocene catalyzed of these polymers or copolymers.

例iおよび本開示において考えられる他の任意の多層フィルムにおいて、粉砕再生材料層は、フィルム端スクラップおよび従来の慣行による他の任意のリサイクル可能な材料を含んでよい。他の種々の例(例a〜hまたはj〜l)のいずれも、または本開示において考えられる他のフィルムは、そのような粉砕再生材料層を含んでよい。ある場合には、粉砕再生材料層にはこれらを隣接するフィルム層に良好に接着させるためにタイ層が必要なことがある。   In Example i and any other multilayer film contemplated in this disclosure, the reclaimed material layer may include film edge scrap and any other recyclable material according to conventional practice. Any of the various other examples (eg ah or jl), or other films contemplated in this disclosure, may include such a regrind layer. In some cases, the pulverized recycled material layer may require a tie layer to better adhere them to adjacent film layers.

例b〜jおよび本開示において考えられる他の任意の多層フィルムにおいて、タイ層は、隣接する層の間に所望の接着レベルを提供するために好適な任意の材料を含んでよい。いくつかの例示的な実施形態においては、タイ層はDuPontのBynel(登録商標)、EquistarのPlexar(登録商標)、Basell社のLyondell、またはExxonのExxlor(商標)を含んでよい。タイ層の的確な選択は、それを接合させようとする隣接ポリマーおよび共押出しプロセスにおける均一な層の分布を保証するレオロジー特性による。たとえばDuPontのBynel 21E781は、PET、ナイロン、EVOH、ポリエチレン(PE)、PP、およびエチレンコポリマーに接着させるために最もしばしば用いられる無水物改質エチレンアクリレートレジンのBynel 2100シリーズの一部である。Plexar(登録商標)PX1007は、上述のBynelレジンと同様の範囲の材料を接着させるために用いることができるエチレンビニルアセテートコポリマーの1種である。Exxlor(登録商標)グレードは、種々のナイロンポリマーの耐衝撃性能を向上させるために用いることができる。さらに、タイ層および他のレジンは、食品中へのレジン抽出物を最小にしなければならないレトルトパウチ等の用途のための高温フィルムにおける従来認可された使用のために選択され得る。   In examples bj and any other multilayer film contemplated in this disclosure, the tie layer may comprise any material suitable for providing the desired level of adhesion between adjacent layers. In some exemplary embodiments, the tie layer may include DuPont's Bynel®, Equistar's Plexar®, Basell's Lyondell, or Exxon's Exxlor ™. The exact choice of the tie layer depends on the rheological properties that ensure a uniform layer distribution in the adjacent polymer and coextrusion process in which it is to be joined. For example, DuPont's Bynel 21E781 is part of the Bynel 2100 series of anhydride-modified ethylene acrylate resins most often used to adhere to PET, nylon, EVOH, polyethylene (PE), PP, and ethylene copolymers. Plexar® PX1007 is one type of ethylene vinyl acetate copolymer that can be used to adhere a similar range of materials to the above-mentioned Bynel resin. The Exxlor® grade can be used to improve the impact resistance performance of various nylon polymers. In addition, tie layers and other resins can be selected for conventionally approved use in high temperature films for applications such as retort pouches that must minimize resin extract in foods.

非晶質ナイロン6またはナイロン6,6は、上記の多層フィルム構造体のいずれにおいても、または本開示の範囲内の他の任意の構造体においても、APETと置きかえることができる。他の多くの構造体も考えられる。   Amorphous nylon 6 or nylon 6,6 can replace APET in any of the multilayer film structures described above, or in any other structure within the scope of this disclosure. Many other structures are also possible.

多層フィルムを形成するために多くの手法が用いられる。フィルムキャスティングは広く用いられる急冷フィルム製造手法であるが、空冷ブローフィルムプロセスの適合によっても、本開示の多層フィルムの作製に適した冷却速度を創出することができる。ブローフィルムの「バブル」の外側に冷却空気を適用することにより、バブルの外表面にのみ向けられた室温の空気の使用と比べて、冷却速度を増大させることができる。さらに、内部バブル冷却のために冷却空気を交換することにより、生産速度を増大させることができる。バブルの内部と接触する水冷したマンドレルを用いることによって冷却速度を増大させることができるが、このプロセスは製造できるフィルムの幅に関しては比較的自由度が少ない。それは、冷却速度の増大はポリマーバブルとマンドレルの間の緊密な接触からのみ達成できるので、異なる幅のフィルムを製造するには異なるマンドレルが必要だからである。   Many techniques are used to form a multilayer film. Film casting is a widely used rapid film manufacturing technique, but adaptation of the air-cooled blown film process can also create a cooling rate suitable for making the multilayer film of the present disclosure. By applying cooling air outside the “bubbles” of the blown film, the cooling rate can be increased compared to the use of room temperature air directed only at the outer surface of the bubble. Furthermore, the production rate can be increased by replacing the cooling air for cooling the internal bubbles. Although the cooling rate can be increased by using a water-cooled mandrel in contact with the inside of the bubble, this process is relatively less flexible with respect to the width of the film that can be produced. This is because increasing the cooling rate can only be achieved from intimate contact between the polymer bubble and the mandrel, so that different mandrels are required to produce films of different widths.

チューブ状フィルムブロープロセスのための別のやり方としては、チューブ状水冷プロセス(TWQ)がある。TWQは冷却水とポリマーバブルの外部との直接接触を伴い、それにより極めて大きい伝熱速度および押し出されたポリマーフィルムの極めて急速な冷却がもたらされる。いくつかのTWQプロセスはバブルの外部と水との直接接触と、支持およびさらなる冷却のための内部マンドレルとを組み合わせたものである。別のTWQプロセスはバブルの外表面における水との直接接触のみを用いるが、時にはバブルの内部における冷却空気の交換によって補助することもある。ある状況においては、後者のTWQプロセスがより有利に用いられることがある。それは、内部マンドレルのない装置は製造および操作のコストが低く、フィルム幅の変更の自由度が大きいからである。そのようなTWQ押出しラインは、たとえばカナダのBrampton EngineeringからAquaFrost(登録商標)システムとして入手可能である。しかし、他の多くのプロセスおよびシステムも用いられる。   Another way for the tubular film blowing process is the tubular water cooling process (TWQ). TWQ involves direct contact between the cooling water and the outside of the polymer bubbles, which results in a very high heat transfer rate and very rapid cooling of the extruded polymer film. Some TWQ processes combine direct contact between the outside of the bubble and water and an internal mandrel for support and further cooling. Another TWQ process uses only direct contact with water on the outer surface of the bubble, but sometimes it is aided by the exchange of cooling air inside the bubble. In some situations, the latter TWQ process may be used more advantageously. This is because a device without an internal mandrel has low manufacturing and operating costs and a large degree of freedom in changing the film width. Such a TWQ extrusion line is available, for example, as an AquaFrost® system from Brampton Engineering, Canada. However, many other processes and systems are also used.

ポリマーフィルムの坪量および/または厚みは、単層であろうと多層であろうと、それぞれの用途によって異なってよい。いくつかの実施形態においては、フィルムの厚みは約12〜約50ミクロン、たとえば約12〜約35ミクロン、たとえば約12〜20ミクロンであってよい。しかし、他の厚みも考えられる。   The basis weight and / or thickness of the polymer film, whether single layer or multilayer, may vary depending on the respective application. In some embodiments, the thickness of the film can be about 12 to about 50 microns, such as about 12 to about 35 microns, such as about 12 to 20 microns. However, other thicknesses are possible.

サセプタフィルムを形成させるため、マイクロ波エネルギー相互作用材料(即ち、サセプタまたはマイクロ波感受性コーティング)の層は、ポリマーフィルムの片面または両面に配置される。マイクロ波エネルギー相互作用材料は、電導性または半導性材料、たとえば真空堆積金属もしくは金属合金、または金属インク、有機インク、無機インク、金属ペースト、有機ペースト、無機ペースト、またはそれらの任意の組合せを含んでよい。好適と思われる金属および金属合金の例としては、これだけに限らないが、アルミニウム、クロム、銅、インコネル合金(ニオブ入りのニッケル−クロム−モリブデン合金)、鉄、マグネシウム、ニッケル、ステンレススチール、スズ、チタン、タングステン、およびそれらの任意の組合せまたは合金が挙げられる。   To form a susceptor film, a layer of microwave energy interactive material (ie, a susceptor or microwave sensitive coating) is disposed on one or both sides of the polymer film. The microwave energy interactive material may be a conductive or semiconductive material, such as a vacuum deposited metal or metal alloy, or a metal ink, organic ink, inorganic ink, metal paste, organic paste, inorganic paste, or any combination thereof. May include. Examples of metals and metal alloys that may be suitable include, but are not limited to, aluminum, chromium, copper, inconel alloys (nickel-chromium-molybdenum alloys with niobium), iron, magnesium, nickel, stainless steel, tin, Titanium, tungsten, and any combination or alloy thereof.

あるいは、マイクロ波エネルギー相互作用材料は、任意選択で電導性材料と併用される金属酸化物、たとえばアルミニウム、鉄およびスズの酸化物を含んでよい。好適と思われる別の金属酸化物は、酸化インジウムスズ(ITO)である。ITOはより均一な結晶構造を有しており、したがって大部分のコーティング厚みにおいて透明である。   Alternatively, the microwave energy interactive material may include metal oxides, such as aluminum, iron and tin oxides, optionally in combination with a conductive material. Another metal oxide that may be suitable is indium tin oxide (ITO). ITO has a more uniform crystal structure and is therefore transparent at most coating thicknesses.

あるいはまた、マイクロ波エネルギー相互作用材料は、好適な電導性、半導性、または非電導性の人工誘電体または強誘電体を含んでよい。人工誘電体はポリマーまたは他の好適なマトリックスもしくはバインダー中に電導性の再分割された材料を含み、電導性金属、たとえばアルミニウムのフレークを含んでよい。   Alternatively, the microwave energy interactive material may comprise a suitable conductive, semiconductive, or nonconductive artificial dielectric or ferroelectric. The artificial dielectric includes a conductive subdivided material in a polymer or other suitable matrix or binder and may include conductive metal, such as aluminum flakes.

他の実施形態においては、マイクロ波エネルギー相互作用材料は、たとえば米国特許第4943456号、第5002826号、第5118747号、および第5410135号に開示されているように、炭素系であってもよい。   In other embodiments, the microwave energy interactive material may be carbon-based, as disclosed, for example, in US Pat. Nos. 4,943,456, 5,002826, 5,118,747, and 5,410,135.

さらに他の実施形態においては、マイクロ波エネルギー相互作用材料は、マイクロ波オーブン中の電磁エネルギーの磁気部分と相互作用してもよい。正しく選択されたこの種の材料は、材料がキュリー温度に達したときに相互作用の喪失に基づいて自己制限することができる。そのような相互作用コーティングの例は、米国特許第4283427号に記載されている。   In yet other embodiments, the microwave energy interactive material may interact with the magnetic portion of the electromagnetic energy in the microwave oven. A correctly selected material of this kind can self-limit based on the loss of interaction when the material reaches the Curie temperature. An example of such an interactive coating is described in US Pat. No. 4,283,427.

本発明のフィルムと組み合わせてマイクロ波サセプタ構造体を創出することができる他のマイクロ波エネルギー相互作用材料は、本発明の他の実施形態を表わす。   Other microwave energy interactive materials that can be combined with the film of the present invention to create a microwave susceptor structure represent another embodiment of the present invention.

サセプタフィルムは次いで別の材料とラミネートまたは他の方法で接合されて、サセプタ構造体または包装材が製造される。1つの例においては、サセプタフィルムは紙または板紙にラミネートまたは他の方法で接合されて、従来の紙または板紙系のサセプタ構造体よりも大きな熱流束アウトプットを有するサセプタ構造体が作製される。紙は約15〜約60ポンド/リーム(ポンド/3000平方フィート)、たとえば約20〜約40ポンド/リーム、たとえば約25ポンド/リームの坪量を有し得る。板紙は約60〜約330ポンド/リーム、たとえば約80〜約140ポンド/リームの坪量を有し得る。板紙は一般に、約6〜約30ミル、たとえば約12〜約28ミルの厚みを有し得る。1つの特定の例においては、板紙は約14ミル(0.014インチ)の厚みを有する。任意の好適な板紙、たとえば固体漂白硫酸塩ボード、たとえばInternational Paper Company,Memphis,TNから購入可能なFortress(登録商標)ボード、またはGraphic Pakaging Internationalから購入可能なSUS(登録商標)ボード等の固体非漂白硫酸塩ボードを用いることができる。   The susceptor film is then laminated or otherwise bonded with another material to produce a susceptor structure or packaging material. In one example, the susceptor film is laminated or otherwise bonded to paper or paperboard to create a susceptor structure having a greater heat flux output than conventional paper or paperboard based susceptor structures. The paper may have a basis weight of from about 15 to about 60 pounds / ream (pounds / 3000 square feet), such as from about 20 to about 40 pounds / ream, such as about 25 pounds / ream. The paperboard may have a basis weight of about 60 to about 330 pounds / ream, such as about 80 to about 140 pounds / ream. The paperboard generally can have a thickness of about 6 to about 30 mils, such as about 12 to about 28 mils. In one particular example, the paperboard has a thickness of about 14 mils (0.014 inch). Any suitable paperboard, such as a solid bleached sulfate board, such as a Fortless® board available from International Paper Company, Memphis, TN or a SUS® board available from Graphic Packaging International. Bleached sulfate board can be used.

あるいは、サセプタフィルムは別のポリマーフィルムとラミネートまたは他の方法で接合してもよい。ポリマーフィルムはそれに対応するベースフィルムと同様に殆ど、または全く収縮しないと考えられ、そのためサセプタフィルムの性能属性は悪い影響を受けない。そのようなポリマーフィルムは特定の用途において必要に応じて、透明、半透明、または不透明であってよいことも考えられる。ラミネートされた(または他の方法で接合された)構造体は、熱成形が可能であることがさらに考えられる。浅絞り形状によって、熱成形の間、最大延伸範囲を除く全ての範囲においてサセプタの機能性が保たれることが期待され、サセプタの機能性の程度をカスタマイズするために、ダイおよび/またはプラグのデザインを有利に用いて局所的な延伸倍率を調整することができる。高結晶化度の材料は特にインライン方式の製袋充填シール包装機において容易には成形されないのに対し、本開示のフィルムの結晶化度は本質的に低いので、フィルムの成形性が有利になる。成形した構造体を当業者には普遍的な方法で、後で結晶化させてもよい。   Alternatively, the susceptor film may be laminated or otherwise joined with another polymer film. The polymer film is considered to shrink little or not at all, as does the corresponding base film, so that the performance attributes of the susceptor film are not adversely affected. It is contemplated that such polymer films may be transparent, translucent, or opaque as required for a particular application. It is further contemplated that the laminated (or otherwise joined) structure can be thermoformed. The shallow drawn shape is expected to maintain the functionality of the susceptor in all ranges except the maximum stretch range during thermoforming, and to customize the degree of susceptor functionality, The design can be advantageously used to adjust the local draw ratio. High crystallinity materials are not easily molded, especially in in-line bag-fill-fill-seal packaging machines, whereas the film crystallinity of the present disclosure is inherently low, which makes film formability advantageous. . The shaped structure may later be crystallized by methods common to those skilled in the art.

所望であれば、サセプタベースフィルムを、ポリマーフィルムの上にマイクロ波エネルギー相互作用材料を配置する前に、表面を改質するための1つまたは複数の処理に供してもよい。例としてであって限定するものではないが、ポリマーフィルムの表面粗度を改質するためにポリマーフィルムをプラズマ処理に供してもよい。理論に縛られることを望むものではないが、そのような表面処理はマイクロ波エネルギー相互作用材料を受容するためのより均一な表面を提供し、それにより、得られるサセプタ構造体の熱流束および最高温度が上昇すると考えられる。そのような処理は、2013年3月14日に出願された米国特許出願公開第2010/0213192A1号および米国特許出願第13/804673号において議論されており、この両方は参照により全体として本明細書に組み込まれる。   If desired, the susceptor base film may be subjected to one or more treatments to modify the surface prior to placing the microwave energy interactive material on the polymer film. By way of example and not limitation, the polymer film may be subjected to a plasma treatment to modify the surface roughness of the polymer film. While not wishing to be bound by theory, such a surface treatment provides a more uniform surface for receiving microwave energy interactive materials, thereby increasing the heat flux and maximum of the resulting susceptor structure. The temperature is thought to rise. Such processing is discussed in US Patent Application Publication No. 2010 / 0213192A1 and US Patent Application No. 13/804673 filed March 14, 2013, both of which are hereby incorporated by reference in their entirety. Incorporated into.

また所望であれば、サセプタフィルムは他のマイクロ波エネルギー相互作用要素および/または構造体と併用してもよい。多層サセプタを含む構造体も考えられる。本発明のサセプタフィルムおよび/または構造体をそのような要素および/または構造体と共に用いることによって、従来のサセプタと比べて向上した結果が得られることが認識される。   If desired, the susceptor film may also be used in combination with other microwave energy interactive elements and / or structures. A structure including a multilayer susceptor is also conceivable. It will be appreciated that the use of the susceptor film and / or structure of the present invention with such elements and / or structures provides improved results compared to conventional susceptors.

例として、サセプタフィルムを、入射するマイクロ波エネルギーの大部分を反射するのに十分な厚みを有するフォイルまたは光学密度が高い蒸着材料と併用してもよい。そのような要素は、典型的には電導性で反射性の金属または金属合金、たとえば一般に約0.000285インチ〜約0.005インチ、たとえば約0.0003インチ〜約0.003インチの厚みを有する固体パッチの形態のアルミニウム、銅、またはステンレススチールから形成される。そのような他の要素は、約0.00035インチ〜約0.002インチ、たとえば0.0016インチの厚みを有し得る。   As an example, the susceptor film may be used in combination with a foil having a sufficient thickness to reflect most of the incident microwave energy or a high optical density deposition material. Such elements are typically conductive and reflective metals or metal alloys, such as generally having a thickness of about 0.000285 inches to about 0.005 inches, such as about 0.0003 inches to about 0.003 inches. Formed from aluminum, copper, or stainless steel in the form of a solid patch having. Such other elements may have a thickness of about 0.00035 inches to about 0.002 inches, such as 0.0016 inches.

ある場合には、マイクロ波エネルギー反射(または反射性)要素は、加熱の間に食品が焦げたり乾燥したりする傾向がある場合に遮蔽要素として用いてもよい。他の場合には、マイクロ波エネルギーの強度を拡散し、または弱めるために、より小さなマイクロ波エネルギー反射要素を用いてもよい。そのようなマイクロ波エネルギー反射要素を用いる材料の1つの例は、Graphic Packaging International,Inc.(Marietta, GA)からMicroRite(登録商標)包装材料という商品名で購入可能である。他の例においては、マイクロ波エネルギーを食品の特定の範囲に導くために、複数のマイクロ波エネルギー反射要素を配列して、マイクロ波エネルギー分配要素を形成してもよい。所望であれば、ループをマイクロ波エネルギーの共鳴を引き起こす長さにし、それにより分配効果を向上させてもよい。マイクロ波エネルギー分配要素の例は、米国特許第6204492号、第6433322号、第6552315号、および第6677563号に記載されており、そのそれぞれは参照により全体として本明細書に組み込まれる。   In some cases, a microwave energy reflective (or reflective) element may be used as a shielding element when the food tends to burn or dry during heating. In other cases, smaller microwave energy reflecting elements may be used to diffuse or weaken the intensity of the microwave energy. One example of a material that uses such a microwave energy reflecting element is Graphic Packaging International, Inc. (Marietta, GA) can be purchased under the trade name MicroRite® packaging material. In other examples, a plurality of microwave energy reflecting elements may be arranged to form a microwave energy distribution element to direct microwave energy to a specific area of the food product. If desired, the loop may be made long enough to cause microwave energy resonance, thereby improving the distribution effect. Examples of microwave energy distribution elements are described in US Pat. Nos. 6,204,492, 6,433,322, 6,552,315, and 6,677,563, each of which is incorporated herein by reference in its entirety.

さらに別の例においては、サセプタフィルムおよび/または構造体は、マイクロ波エネルギー相互作用絶縁材料とともに、またはこれを形成するために、用いてもよい。そのような材料の例は、米国特許第7019271号、第7351942号、および2008年4月3日に公開された米国特許出願公開第2008/0078759A1号に提供されており、そのそれぞれは参照により全体として本明細書に組み込まれる。   In yet another example, the susceptor film and / or structure may be used with or to form a microwave energy interactive insulating material. Examples of such materials are provided in US Pat. Nos. 7,019,271, 7,351,942, and US Patent Application Publication No. 2008 / 0078759A1, published April 3, 2008, each of which is incorporated by reference in its entirety. As incorporated herein.

所望であれば、本明細書に記載した、またはここで考えられる多くのマイクロ波エネルギー相互作用要素のいずれも、実質的に連続的で、即ち実質的な切れ目または割込みがなくてもよく、またはたとえばマイクロ波を通過させる1つまたは複数の切れ目または開口を含ませることによって不連続であってもよい。切れ目または開口は構造体全体に延在してもよく、1つまたは複数の層のみを通してもよい。そのような切れ目または開口の数、形状、寸法、および位置は、形成される構造物の種類、その中でまたはその上で加熱される食品、加熱、褐色化、および/もしくはパリパリ感の望ましい程度、食品を均一に加熱するためにマイクロ波エネルギーへの直接の曝露が必要かまたは望ましいか、直接加熱による食品の温度変化を調節する必要性、ならびに換気の必要性があるか、またどの程度あるかに応じて、特定の用途によって変化し得る。   If desired, any of the many microwave energy interactive elements described herein or contemplated herein may be substantially continuous, i.e., without substantial breaks or interruptions, or For example, it may be discontinuous by including one or more cuts or openings through which microwaves pass. The cut or opening may extend through the entire structure or may only pass through one or more layers. The number, shape, size, and location of such cuts or openings is dependent on the type of structure being formed, the food being heated in or on it, the desired degree of heat, browning, and / or crispy Whether or not direct exposure to microwave energy is necessary or desirable to uniformly heat the food, the need to adjust the temperature change of the food due to direct heating, and the need for ventilation Depending on the situation, it can vary depending on the particular application.

例として、マイクロ波エネルギー相互作用要素は、食品の誘電加熱の効率を上げるために1つまたは複数の透明領域を含み得る。しかし、マイクロ波エネルギー相互作用要素がサセプタを含む場合には、そのような開口は全体のマイクロ波エネルギー相互作用領域を減少させ、したがって食品の加熱、褐色化、および/または表面のパリパリ感の向上に利用できるマイクロ波エネルギー相互作用材料の量を減少させる。したがって、特定の食品について望ましい全体としての加熱特性を得るためには、マイクロ波エネルギー相互作用領域およびマイクロ波エネルギー透明領域の相対量はバランスしなければならない。   By way of example, the microwave energy interactive element may include one or more transparent regions to increase the efficiency of dielectric heating of the food product. However, if the microwave energy interaction element includes a susceptor, such openings reduce the overall microwave energy interaction area and thus improve food heating, browning, and / or surface crispness. Reduce the amount of microwave energy interactive material available. Thus, in order to obtain the desired overall heating characteristics for a particular food product, the relative amounts of the microwave energy interaction region and the microwave energy transparent region must be balanced.

別の例として、褐色化および/またはパリパリ感の向上を意図していない食品の部分に、または周囲環境を加熱するために失われるよりも、加熱、褐色化、および/またはパリパリ感を向上すべき領域にマイクロ波エネルギーを効率的に集中することを保証するために、サセプタの1つまたは複数の部分は、マイクロ波エネルギー不活性になるように設計され得る。追加的にまたは代替として、食品および/またはサセプタを含む構造物の過熱または炭化を防ぐために、1つまたは複数の不連続部または不活性領域を設けることが有利である。   As another example, heating, browning, and / or crispiness are improved rather than being lost to heating food or portions of food that are not intended to browning and / or crispiness In order to ensure that microwave energy is efficiently concentrated in the power region, one or more portions of the susceptor may be designed to be microwave energy inactive. Additionally or alternatively, it may be advantageous to provide one or more discontinuities or inert areas to prevent overheating or charring of structures containing food and / or susceptors.

さらに別の例として、食品への伝熱が少なく、サセプタが高温になりすぎる傾向があるサセプタの領域において、サセプタにおける亀裂の伝播を制限し、それによって過熱を制御する1つまたは複数の「ヒューズ」要素をサセプタに組み込んでもよい。ヒューズの寸法および形状は、必要に応じて変化し得る。そのようなヒューズを含むサセプタの例は、たとえば米国特許第5412187号、第5530231号、2008年2月14日に公開された米国特許出願公開第2008/0035634A1号、および2007年11月8日に公開された国際公開第WO2007/127371号に提供されており、そのそれぞれは参照により全体として本明細書に組み込まれる。   As yet another example, one or more “fuses” that limit the propagation of cracks in the susceptor and thereby control overheating in areas of the susceptor where heat transfer to food is low and the susceptor tends to be too hot. Element may be incorporated into the susceptor. The size and shape of the fuse can vary as needed. Examples of susceptors including such fuses include, for example, U.S. Pat. Nos. 5,421,187, 5,530,231, U.S. Patent Application Publication No. 2008 / 0035634A1, published Feb. 14, 2008, and Nov. 8, 2007. Published International Publication No. WO 2007/127371, each of which is incorporated herein by reference in its entirety.

サセプタ中のそのような不連続部または開口のいずれも、構造体または構造物を形成するために用いられる1つまたは複数の層または材料の中に物理的な開口または空隙を含んでもよく、または非物理的な「開口」でもよいことが留意される。非物理的な開口は、構造体を通して切断された実際の空隙または孔なしに構造体を通してマイクロ波エネルギーを通過させる、マイクロ波エネルギーに透明な領域である。そのような領域は、特定の領域に単にマイクロ波エネルギー相互作用材料を適用しないことによって、特定の領域からマイクロ波エネルギー相互作用材料を除去することによって、または特定の領域を機械的に不活性化する(その領域を電気的に不連続にする)ことによって形成することができる。あるいは、特定の領域においてマイクロ波エネルギー相互作用材料を化学的に不活性化し、それにより、その領域内のマイクロ波エネルギー相互作用材料をマイクロ波エネルギーに透明な物質に変換する(即ち、マイクロ波エネルギーに透明なまたは不活性な領域が、不活性化された条件でマイクロ波エネルギー相互作用材料を含むようにする)ことによって、領域を形成することができる。物理的および非物理的な開口の両方により、マイクロ波エネルギーによって食品を直接加熱することができるが、物理的な開口は、食品から放出される水蒸気もしくは他の蒸気または液体を食品から運び去るという換気性能をも提供する。   Any such discontinuities or openings in the susceptor may include physical openings or voids in one or more layers or materials used to form the structure or structure, or It is noted that non-physical “openings” may be used. A non-physical aperture is a region that is transparent to microwave energy that allows microwave energy to pass through the structure without actual voids or holes cut through the structure. Such regions can be simply deactivated by removing microwave energy interactive material from a specific region or by mechanically deactivating a specific region by not applying the microwave energy interactive material to a specific region. (The region is electrically discontinuous). Alternatively, the microwave energy interactive material is chemically deactivated in a specific region, thereby converting the microwave energy interactive material in that region into a material transparent to microwave energy (ie, microwave energy). A transparent or inactive region containing the microwave energy interactive material in a deactivated condition). Both physical and non-physical apertures allow food to be directly heated by microwave energy, but physical apertures carry away water vapor or other vapors or liquids released from food Also provides ventilation performance.

本発明は、いかなる様式においても限定することを意図しない以下の実施例によってさらに理解される。提供される情報の全ては、他に特定しない限り、近似値を表わす。   The invention will be further understood by the following examples which are not intended to be limiting in any manner. All information provided represents approximate values unless specified otherwise.

種々のサセプタ構造体によって産生される熱流束および到達する最高温度を決定するために、熱量測定を行なった。表1に示すように、サセプタ構造体を形成するために種々のポリマーフィルムを用いた。ポリマーフィルムは、DuPont Mylar(登録商標)800C二軸配向PET(DuPont Teijin Films(商標),Hopewell,VA)、Pure−Stat APET(Pure−Stat Technologies,Inc.,Lewiston,Maine)、DuPont HS2二軸配向PET(DuPont Teijin Films(商標),Hopewell,VA)、およびToray Lumirror(登録商標)F65二軸配向PET(Toray Films USA,Kingstown,RJ)を含んでいた。未処理フィルムの物性(そのいくつかは製造元のデータシートから得た)を表1に示す。   Calorimetry was performed to determine the heat flux produced by the various susceptor structures and the maximum temperature reached. As shown in Table 1, various polymer films were used to form susceptor structures. The polymer films are DuPont Mylar® 800C biaxially oriented PET (DuPont Teijin Films ™, Hopewell, Va.), Pure-Stat APET (Pure-Stat Technologies, Inc., Lewiston H Oriented PET (DuPont Teijin Films ™, Hopewell, VA) and Toray Lumirror® F65 biaxially oriented PET (Toray Films USA, Kingstown, RJ). The physical properties of the untreated film (some of which were obtained from the manufacturer's data sheet) are shown in Table 1.

Figure 2016520948
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対照フィルム(試料1−1、1−6、および1−7)は結晶化度52〜55%を有していることが測定され、これは表2に示すように、サセプタフィルムを形成するために一般に用いられるBOPETフィルムの製造元から提供される情報と一致している。   The control films (Samples 1-1, 1-6, and 1-7) were measured to have a crystallinity of 52-55%, as shown in Table 2, to form a susceptor film This is consistent with the information provided by the manufacturer of the BOPET film that is generally used.

Figure 2016520948
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約1.5〜約2.0ポンド/リームの以下の接着剤:Royal 20469 (Royal Adhesives & Sealants,South Bend,IN)、Royal 20123(Royal Adhesives & Sealants,South Bend,IN)、またはHenkel 5T−5380M5(Henkel Adhesives,Elgin,IL)の1つを用いてサセプタフィルムを板紙支持層に接合することによって、それぞれのサセプタ構造体を作製した。しかし、他の好適な接着剤を用いてもよい。   About 1.5 to about 2.0 pounds / ream of the following adhesives: Royal 20469 (Royal Adhesives & Searants, South Bend, IN), Royal 20123 (Royal Adhesives & Sealants, South Bend, IN), South Bend, IN Each susceptor structure was made by bonding the susceptor film to the paperboard support layer using one of 5380M5 (Henkel Adhesives, Elgin, IL). However, other suitable adhesives may be used.

屈折率測定は、Metricon 2010 Prism Coupler (Metricon Corporation,Pennington,NJ)を用いて633nmで行なった。フィルムについての結果は、(n)(機械方向、MD)、(n)(横または横断方向、CD)、および(n)(厚み)方向としてまとめた。複屈折(n−n)は屈折率から計算し、本明細書を通してフィルムのMDおよび厚みにおける屈折率の差を表わす。これらのフィルムは全て着色剤または顔料の添加がなく、したがって透明であった。 Refractive index measurements were made at 633 nm using a Metricon 2010 Prism Coupler (Metricon Corporation, Pennington, NJ). The results for the film were summarized as (n z ) (machine direction, MD), (n y ) (lateral or transverse direction, CD), and (n x ) (thickness) directions. Birefringence (n z -n x) is calculated from the refractive index represents the refractive index difference in MD and the thickness of the film throughout the specification. All of these films were transparent without the addition of colorants or pigments.

市販の標準的な熱安定化PETホモポリマーフィルムを用いて作製した試料1−1および1−6は、それぞれ、従来技術の高配向、高結晶性のフィルムに特徴的なMDおよびCDの両方において高い屈折率(それぞれnおよびn)を示した。優れた性能を示すキャストフィルム系構造体の試料1−3および1−4は、実際上、非晶質ホモポリマーPETポリマーについて報告された値に極めて近い、ずっと低い(n)および(n)値を示す。このデータと、試料1−1および1−6についての50%を超える結晶化度および試料1−3および1−4についての僅か約5%の結晶化度とを組み合わせることにより、これらの試料が、存在するとしても僅かな残存配向しか有しない、主として非晶質のフィルムを代表していることが確認できる。試料1−1および1−6における(n)および(n)値の相違は、MDおよびCD配向または熱固定の僅かな差を表わしている。しかしこれらは適度にバランスが取れたMD/CD配向を有するフィルムについてみられることが予想される範囲内である。 Samples 1-1 and 1-6 made using commercially available standard heat-stabilized PET homopolymer films, respectively, in both MD and CD characteristic of prior art highly oriented, highly crystalline films A high refractive index (n z and n y, respectively) was exhibited. Samples 1-3 and 1-4 of the cast film system structure shown good performance, in practice, very close to the values reported for amorphous homopolymer PET polymer, much lower (n z) and (n y ) Indicates the value. Combining this data with more than 50% crystallinity for samples 1-1 and 1-6 and only about 5% crystallinity for samples 1-3 and 1-4, It can be confirmed that the film mainly represents an amorphous film having a slight residual orientation even if it exists. The difference in (n z ) and (n y ) values in Samples 1-1 and 1-6 represents a slight difference in MD and CD orientation or heat setting. However, these are within the expected range for films having a moderately balanced MD / CD orientation.

熱量測定データは、パナソニックの1300ワット消費者用マイクロ波オーブン型式NN−S760WAに取り付けた8チャンネルのFISO MWSマイクロ波ワークステーション光学繊維温度センシングデバイス(FISO,Quebec,Canada)を用いて収集した。直径約5インチの試料を、それぞれ約0.25インチの厚みと約5インチの直径を有する2枚の円形Pyrex(登録商標)プレートの間に取り付けた。厚み約1インチの延伸ポリスチレン絶縁シートの上に載せたプラスチックボウルの中の約250gの水を負荷としてプレートにかけた(水から放射される熱がプレートに影響しないように)。3個の実質的に三角形のセラミックスタンドを用いて、底プレートをガラスターンテーブルの上約1インチのところに上げた。プレートの表面温度を測定するため、上のプレートの上表面に熱光学プローブを取り付けた。約1300Wのマイクロ波オーブン中で約5分間、フルパワーで試料を加熱した後、上プレートの表面の、最初の周囲温度からの平均最高温度上昇を摂氏℃で記録した。(熱量測定法の有限要素解析モデルにより、平均最高温度上昇はサセプタ構造体によって産生された熱流束に比例することが示されている。)熱量測定を行なう前に、Delcom 717電導度計(Delcom Instruments,Inc.,Prescott,WI)を用いて各試料の電導度σ(mmho/sq)を測定し、5個のデータ点を収集して平均した。結果を表3に示す。ここでΔTは試料の温度上昇、ΔΔTは試料の温度上昇と対照試料(構造体1−1、標準の二軸配向、熱固定PETフィルム)の温度上昇との差である。マイクロ波調理に曝露させた後のサセプタ表面のクレージングの程度の目視評価を行ない、記録する。全ての試料の初期温度は約22℃(周囲温度)であったので、各試料が到達した絶対温度は報告されたΔTより約22℃高いことが留意される。   Calorimetric data was collected using an 8-channel FISO MWS microwave workstation optical fiber temperature sensing device (FISO, Quebec, Canada) attached to a Panasonic 1300 watt consumer microwave oven model NN-S760WA. A sample about 5 inches in diameter was mounted between two circular Pyrex® plates each having a thickness of about 0.25 inches and a diameter of about 5 inches. The plate was loaded with about 250 g of water in a plastic bowl placed on a stretched polystyrene insulation sheet about 1 inch thick (so that the heat radiated from the water did not affect the plate). The bottom plate was raised approximately 1 inch above the glass turntable using three substantially triangular ceramic stands. In order to measure the surface temperature of the plate, a thermo-optic probe was attached to the upper surface of the upper plate. After heating the sample at full power for about 5 minutes in a microwave oven at about 1300 W, the average maximum temperature rise from the initial ambient temperature on the surface of the top plate was recorded in degrees Celsius. (The calorimetric finite element analysis model shows that the average maximum temperature rise is proportional to the heat flux produced by the susceptor structure.) Before performing calorimetry, the Delcom 717 conductivity meter (Delcom Instruments, Inc., Prescott, WI) were used to measure the conductivity σ (mmho / sq) of each sample, and five data points were collected and averaged. The results are shown in Table 3. Here, ΔT is the temperature rise of the sample, and ΔΔT is the difference between the temperature rise of the sample and the temperature rise of the control sample (structure 1-1, standard biaxial orientation, heat-fixed PET film). Visually evaluate and record the degree of crazing of the susceptor surface after exposure to microwave cooking. It is noted that the absolute temperature reached by each sample was about 22 ° C. higher than the reported ΔT since the initial temperature of all samples was about 22 ° C. (ambient temperature).

一般に、サセプタ構造体1−3および1−4は最大の加熱力を提供し、目視できるクレージングは明白ではなかった。一方、構造体1−1は構造体1−3および1−4より低い加熱力を示し、標準の市販サセプタについて予想される量のクレージングを示した。構造体1−6は構造体1−1よりもクレージングがやや少なく、中程度の加熱力を提供した。構造体1−7は加熱力およびクレージングの両方において1−1と1−6の中間であった。   In general, susceptor structures 1-3 and 1-4 provided maximum heating power and no visible crazing was evident. On the other hand, structure 1-1 showed lower heating power than structures 1-3 and 1-4, and showed the amount of crazing expected for a standard commercial susceptor. The structure 1-6 had slightly less crazing than the structure 1-1 and provided moderate heating power. Structures 1-7 were intermediate between 1-1 and 1-6 in both heating power and crazing.

特に、既にいったん加熱された構造体1−5は、構造体1−1よりも大きな出力を示した。目視できるクレージングは見られなかったが、試料はまだ、ある程度の自己制限的作用(ΔTmaxによって証明される)を示した。理論に縛られることを望むものではないが、この自己制限的作用は、少なくとも部分的にマイクロ波加熱サイクルの間のポリマーフィルムの密度の変化の結果であると考えられる。具体的には、ポリマーフィルムの密度はポリマーフィルムが加熱されるとともに低下することが知られている。しかし、ポリマーフィルムが加熱されるとともに、結晶化度の増大およびそれに伴う密度の増大もある。この密度の増大の大きさは最初の密度減少の大きさを凌駕し、それにより加熱サイクルの間、全体として密度の増大があると考えられる。この密度の増大はサセプタ構造体の崩壊または微小クレージングを引き起こし、それが原子スケールの電気的不連続性を生じると、さらに考えられる。   In particular, the structure 1-5 that had already been heated showed a larger output than the structure 1-1. Although no visible crazing was seen, the sample still showed some self-limiting action (proven by ΔTmax). Without wishing to be bound by theory, it is believed that this self-limiting action is at least partly the result of changes in the density of the polymer film during the microwave heating cycle. Specifically, it is known that the density of the polymer film decreases as the polymer film is heated. However, as the polymer film is heated, there is also an increase in crystallinity and a concomitant increase in density. It is believed that the magnitude of this density increase exceeds the magnitude of the initial density reduction, so that there is an overall density increase during the heating cycle. It is further believed that this increase in density causes the susceptor structure to collapse or microcrazing, which results in atomic-scale electrical discontinuities.

Figure 2016520948
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実施例1に記載した熱量測定により、種々の加熱時間において、従来のサセプタ構造体(構造体1−1)のマイクロ波反射、吸収、および透過(RAT)特性を、実験的なサセプタ構造体(構造体1−3)と比較した。低出力RATについて評価した各試料を、HP8753Aネットワークアナライザにセットした。出力を用いて試料の反射(R)、吸収(A)、および透過(T)(まとめて「RAT」)特性を計算する。各加熱時間においてメリット係数も計算した。ここで
メリット係数=吸光度(A)/(1−反射(R))
である。メリット係数は良好な褐色化性能を損なう高透過性分画の進行に抗するマイクロ波サセプタ構造体の能力の有用な尺度である。調理サイクルの間に高いメリット係数が維持されることは、マイクロ波エネルギーを顕熱に変換して効果的な表面の褐色化を生じる能力およびエネルギーを反射して食品内部の過度の直接マイクロ波加熱を回避する能力をサセプタが保持していることを示す。
According to the calorimetric measurement described in Example 1, the microwave reflection, absorption, and transmission (RAT) characteristics of the conventional susceptor structure (structure 1-1) at various heating times are compared with the experimental susceptor structure ( Comparison with structure 1-3). Each sample evaluated for low power RAT was set on a HP8753A network analyzer. The output is used to calculate the reflection (R), absorption (A), and transmission (T) (collectively “RAT”) characteristics of the sample. The merit factor was also calculated at each heating time. Where merit factor = absorbance (A) / (1-reflection (R))
It is. The merit factor is a useful measure of the ability of the microwave susceptor structure to resist the progression of high permeability fractions that impair good browning performance. Maintaining a high merit factor during the cooking cycle is the ability to convert microwave energy into sensible heat to produce effective surface browning and energy to reflect excessive direct microwave heating inside the food It shows that the susceptor holds the ability to avoid

さらに、構造体1−1のいくつかの加熱時間について、クレージングの周辺長を領域面積で除した新規なパラメータ(P/A、mm/mm)を測定した。画像解析により拡大下に各試料のそれぞれのクレージングの周辺長を測定して加熱後の各試料を検討した。全クレージング周辺長を領域面積で除してP/Aを得た。結果を表4および表5に示す。 Furthermore, for several heating times of the structure 1-1, a new parameter (P / A, mm / mm 2 ) obtained by dividing the peripheral length of the crazing by the area of the region was measured. Each sample after heating was examined by measuring the peripheral length of each crazing of each sample under magnification by image analysis. P / A was obtained by dividing the total length of the crazing by the area of the region. The results are shown in Table 4 and Table 5.

特に、加熱時間が長くなると、構造体1−3は構造体1−1よりも大きな加熱を示した。メリット係数が大きいサセプタ構造体は、食品の直接マイクロ波加熱の量を制限する一方、サセプタ吸収を最大化するので、一般に食品表面のより大きな褐色化およびパリパリ感の向上を示す。したがって実際上、低結晶化度のポリマーフィルムを用いた構造体は、有利なことに食品の誘導加熱を最小化する一方、高いレベルの表面の褐色化および/またはパリパリ感の向上をもたらすことができる。   In particular, when the heating time was increased, the structure 1-3 exhibited greater heating than the structure 1-1. A susceptor structure with a high merit factor limits the amount of direct microwave heating of the food while maximizing susceptor absorption, thus generally showing greater browning of the food surface and improved crispy. Thus, in practice, structures using low crystallinity polymer films advantageously provide high levels of surface browning and / or improved crispness while advantageously minimizing induction heating of food. it can.

Figure 2016520948
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種々のサセプタ構造体を用いた食品の褐色化の程度を測定するため、画像解析を行なった。それぞれの例において、1000Wのマイクロ波オーブン中で約2.5分間、サセプタ構造体上でStoufferのマイクロ波処理可能なフラットブレッド溶融物を加熱した。加熱サイクルが完了すれば、食品を裏返し、サセプタの近傍で加熱された食品の側面を写真撮影した。Adobe Photoshopを用いて画像を評価した。この褐色化レベルの評価のため、用いた解析手法には、試験するサセプタ構造体によって褐色化されたときにこの食品が発現した色相を最もよく代表するものとしてのR=79、G=30、B=13のRGB色相設定点の選択を伴っていた。しかし、この色相の単一の明度/暗度の値では、経験を積んだ観察者によって定性的に評価されるように褐色化を正確に特徴付けすることはできず、そのため3つの重要な明度の型に対応する、33、82〜85、および109の3つの明度の平均値を選択し、これらの値のそれぞれにおいて個別のピクセル計数を行なった。ここで平均明度値が高いことは、調理の間の選択した色相の進行が遅いことに対応する。3つの平均明度値を用いたので、各明度値について20%というかなり厳しいピクセル選択許容度を設けた。結果を表6に示す。   Image analysis was performed to measure the degree of browning of foods using various susceptor structures. In each example, a Stouffer microwaveable flatbread melt was heated on a susceptor structure in a 1000 W microwave oven for about 2.5 minutes. When the heating cycle was completed, the food was turned over and the side of the food heated near the susceptor was photographed. Images were evaluated using Adobe Photoshop. For the assessment of this browning level, the analytical procedure used included R = 79, G = 30, as best representative of the hue that this food developed when browned by the susceptor structure being tested. It was accompanied by selection of RGB hue set points of B = 13. However, a single lightness / darkness value of this hue cannot accurately characterize browning as assessed qualitatively by an experienced observer, and so three important lightness values Three brightness averages of 33, 82-85, and 109, corresponding to the types of, were selected and individual pixel counts were performed on each of these values. Here, a high average brightness value corresponds to a slow progress of the selected hue during cooking. Since three average brightness values were used, a fairly tight pixel selection tolerance of 20% was provided for each brightness value. The results are shown in Table 6.

両方の構造体によってある程度の褐色化および/またはパリパリ感の向上が得られたが、暗色領域に対応する明度値についてのピクセル数が顕著に高く、構造体1−3が食品またはサセプタ構造体を燃焼させることなく最大程度の褐色化およびパリパリ感の向上をもたらすことが明らかに示された。構造体1−3について試験を繰り返すことにより、この構造体の優れた褐色化性能が確認された。   Both structures provided some browning and / or improved crispness, but the number of pixels for the lightness values corresponding to the dark areas was significantly higher, and structures 1-3 replaced the food or susceptor structure. It was clearly shown to provide the greatest degree of browning and crispness without burning. By repeating the test on the structure 1-3, the excellent browning performance of the structure was confirmed.

Figure 2016520948
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評価のために種々のフィルムおよびサセプタ構造体を調製した。APETフィルムを調製するために2社のフィルム製造元:SML Maschinengesellschaft mbH(Lenzing,Austria)(「SML」)(試料5−3)およびPure−Stat Technologies,Inc.(Lewiston,ME)(「Pure−Stat」)(試料5−4〜5−15)を用いた。さらに、Dartek(登録商標)N201ナイロン6,6(Liqui−box Canada,Whitby,Ontario,Canada)を評価した(試料5−2)。対照材料としてMylar(登録商標)800二軸配向PET(「BOPET」)(DuPont Teijan(商標)Films,Hopewell,VA)(試料5−1)を評価した。種々のサセプタ構造体を形成するため、次いでフィルムをアルミニウムで金属化し、(必要に応じ)約1〜約2ポンド/リームのRoyal Hydra Fast−en(登録商標)20123接着剤(Royal Adhesives,South Bend,IN)の実質的に連続な層を用いて14pt(厚み0.014インチ)のFortress(登録商標)板紙(International Paper Company,Memphis,TN)に接合した。   Various films and susceptor structures were prepared for evaluation. Two film manufacturers for preparing APET films: SML Machinesellschaft mbH (Lenzing, Austria) (“SML”) (Sample 5-3) and Pure-Stat Technologies, Inc. (Lewiston, ME) ("Pure-Stat") (Samples 5-4 to 5-15) were used. Furthermore, Dartek (registered trademark) N201 nylon 6,6 (Liqui-box Canada, Whitby, Ontario, Canada) was evaluated (Sample 5-2). Mylar® 800 biaxially oriented PET (“BOPET”) (DuPont Teijan ™ Films, Hopewell, Va.) (Sample 5-1) was evaluated as a control material. To form the various susceptor structures, the film was then metallized with aluminum and (optionally) about 1 to about 2 pounds / ream of Royal Hydra Fast-en® 20123 adhesive (Royal Adhesives, South Bend). , IN) was bonded to 14 pt (0.014 inch thick) Fortless® paperboard (International Paper Company, Memphis, TN).

Optema(商標)TC120およびOptema(商標)TC220 ExCo(エチレンメチルアクリレートコポリマーレジン、ExxonMobil Chemical)、Sukano im F535(エチレンメチルアクリレートコポリマーレジン、Sukano Polymers Corporation,Duncan,SC)、Engage(商標)8401(エチレン−オクテンコポリマー、Dow Plastics)、およびAmerichem 60461−CD1(組成不明)(Americhem Cuyahoga Falls,OH)等の種々の強化用添加剤も評価した。   Optema (TM) TC120 and Optema (TM) TC220 ExCo (ethylene methyl acrylate copolymer resin, ExxonMobil Chemical), Sukanim F535 (ethylene methyl acrylate copolymer resin, Sukan Polymers Corporation, Duncan, SC), 84 trademark, Eng. Various reinforcing additives such as octene copolymers, Dow Plastics), and Americem 60461-CD1 (composition unknown) (Americem Cuyahoga Falls, OH) were also evaluated.

Pure−Stat Technologies,Inc.によって用いられたAPETフィルムを形成するプロセスは下記の通りであった。Traytuf(登録商標)9506PETレジンペレット(M&G Polymers USA,LLC,Houston,TX)を乾燥剤で乾燥し、キャストフィルムライン押出機のホッパに輸送した。添加剤ペレットを押出機のスロート部に計量して入れ、乾燥PETペレットと合わせて溶融し、混合し、スロットダイから押し出して平坦な溶融フィルムを形成した。溶融フィルムを冷却ドラム上にキャストし、急冷して主として非晶質の固体状態とし、ローラを経由して輸送し、さらなる加工のためにフィルムをロールに巻き取った。フィルムの厚みは約0.0008インチまたは約80ゲージであった。押出機の吐出量および冷却ドラムの表面速度を変化させることによって、より厚いまたはより薄いフィルムを製造できることが留意される。SML Maschinengesellschaft mbHを用いるプロセスも同様であった。   Pure-Stat Technologies, Inc. The process of forming the APET film used by was as follows. Traytuf® 9506 PET resin pellets (M & G Polymers USA, LLC, Houston, TX) were dried with a desiccant and transported to the hopper of a cast film line extruder. The additive pellets were weighed into the throat section of the extruder, melted together with the dried PET pellets, mixed and extruded from a slot die to form a flat molten film. The molten film was cast on a cooling drum, quenched to a primarily amorphous solid state, transported via a roller, and the film was wound on a roll for further processing. The film thickness was about 0.0008 inch or about 80 gauge. It is noted that thicker or thinner films can be produced by varying the discharge rate of the extruder and the surface speed of the cooling drum. The process using SML Machinesellschaft mbH was similar.

試料をPerkin−Elmer示差走査熱量計(DSC−7)(Perkin−Elmer,Inc.,Waltham,MA)で、劣化を防ぐために窒素パージして10℃/分で加熱することによって、各フィルム試料のDSCデータを得た。300℃に加熱し、40℃に冷却した試料について値を測定した。結果を表7に示す。DSCデータは試験試料の最初の加熱から取ったことに留意することが重要である。したがって、値は、押出し後の何らかの配向の影響および試料の結晶化度に対して各試料が加工によって受けた特定の熱履歴を反映している。結晶化に伴う負のエンタルピー変化は、試料中に存在する非晶性ポリマーの量に比例している。溶融に伴う正のエンタルピー変化は、DSC測定の間に試料が受けた結晶化の程度の尺度である。これらのエンタルピー値の絶対値がより近ければ、試料はより非晶性である。したがって、高配向フィルムである試料5−1は極めて高いレベルの配向および結晶化度を有しており、キャストAPETフィルムの5−3〜5−15のフィルムは低いレベルの結晶化度を有していることが値によって確認される。試料5−6〜5−15について注目されるやや大きなエンタルピーの相違は、存在する非PET強化用添加剤の影響を反映しているが、これらのフィルムの結晶化度のレベルが低いことをも示している。   Samples were sampled with a Perkin-Elmer Differential Scanning Calorimeter (DSC-7) (Perkin-Elmer, Inc., Waltham, Mass.) By purging with nitrogen to prevent degradation and heating at 10 ° C./min. DSC data was obtained. Values were measured for samples heated to 300 ° C. and cooled to 40 ° C. The results are shown in Table 7. It is important to note that the DSC data was taken from the initial heating of the test sample. Thus, the values reflect the specific thermal history that each sample has undergone during processing relative to the effect of any orientation after extrusion and the crystallinity of the sample. The negative enthalpy change with crystallization is proportional to the amount of amorphous polymer present in the sample. The positive enthalpy change with melting is a measure of the degree of crystallization experienced by the sample during the DSC measurement. If the absolute values of these enthalpy values are closer, the sample is more amorphous. Therefore, Sample 5-1 which is a highly oriented film has a very high level of orientation and crystallinity, and the cast APET film 5-3-5-15 has a low level of crystallinity. It is confirmed by the value. The slightly larger enthalpy differences noted for Samples 5-6 to 5-15 reflect the impact of existing non-PET reinforcing additives, but also the low crystallinity levels of these films. Show.

処理の前後で各フィルムの見掛けの表面粗度(PEL)を評価した。フルスケールを0〜100nmとした原子間力顕微鏡(AFM)により、フィルム表面の画像を取得した。Integrated Paper Services (IPS),Appleton,WIによって開発された画像解析システムを用いて、0〜256ユニットフルスケールの明暗グレイスケールにより、グレイレベルヒストグラムを生成した。グレイスケール120で二値画像を作製した。これは120/256*100nm=46.9nm、即ち469オングストロームの高さでAFM画像のZ方向と交差する平面と等価である。検出した領域の周辺長を測定し、画像の直線寸法によって正規化して、無次元比、即ち周辺長/縁部長さ、即ちPELを求めた。PEL値が大きいことは表面粗度が大きいことを示す。概してPELデータは、PELレベルが低い(フィルム表面がより平滑である)ことは熱量測定および褐色化の結果が大きいことを伴うことを示している。   The apparent surface roughness (PEL) of each film was evaluated before and after treatment. An image of the film surface was obtained by an atomic force microscope (AFM) with a full scale of 0 to 100 nm. Using an image analysis system developed by Integrated Paper Services (IPS), Appleton, WI, gray level histograms were generated with 0-256 unit full scale light and dark gray scales. A binary image was produced with a gray scale 120. This is equivalent to a plane intersecting the Z direction of the AFM image at a height of 120/256 * 100 nm = 46.9 nm, ie 469 angstroms. The perimeter of the detected area was measured and normalized by the linear dimension of the image to determine the dimensionless ratio, ie perimeter / edge length, ie PEL. A large PEL value indicates a large surface roughness. In general, PEL data indicates that lower PEL levels (smooth film surface) are associated with greater calorimetric and browning results.

TAPPI T−494 om−01に従って破断前ピーク負荷を測定した。値は、試料5−6〜5−15における強化用添加剤によってフィルムの強度を増大させることができたことを示している。このことは、強化用添加剤で改質されたフィルムが困難さなしに加工できる市販の製造装置における試験において確認された。一方、試料5−3〜5−5で表わされる種類の非改質フィルムは転換操作においてより脆弱であり、張力等の正常なプロセスパラメータへの調節を必要とし、転換効率が低かった。   The peak load before break was measured according to TAPPI T-494 om-01. The value shows that the strength of the film could be increased by the reinforcing additive in Samples 5-6 to 5-15. This has been confirmed in tests on commercial production equipment where films modified with reinforcing additives can be processed without difficulty. On the other hand, the non-modified film of the type represented by Samples 5-3 to 5-5 was more fragile in the conversion operation, required adjustment to normal process parameters such as tension, and the conversion efficiency was low.

BYK Gardner Haze−Gard plus 4725ヘーズメータ(BYK−Gardner,USA,Columbia,MD)を用いて、ASTM D1003に従って各ポリマーフィルムのヘーズを測定した。全ての場合において、強化用添加剤の組み込みによってフィルムのヘーズが増大した。いくつかの例において、最も好ましい添加剤は、低いヘーズレベルを示す一方で、加工のための強度の望ましい増大を提供し、サセプタフィルムおよび構造体を製造したときに有利に増大した加熱性能をもたらすものである。   The haze of each polymer film was measured according to ASTM D1003 using a BYK Gardner Haze-Gard plus 4725 haze meter (BYK-Gardner, USA, Columbia, MD). In all cases, the incorporation of reinforcing additives increased the haze of the film. In some examples, the most preferred additives are those that exhibit a low haze level while providing a desirable increase in strength for processing and advantageously resulting in increased heating performance when manufacturing susceptor films and structures. It is.

次に実施例1に記載した熱量試験によって各サセプタ構造体を評価した。結果を表7に示す。ここでΔTは試料の温度上昇であり、ΔΔTは試料の温度上昇と対照試料(構造体5−1、標準の二軸配向、熱固定PETフィルム)の温度上昇との差である。   Next, each susceptor structure was evaluated by the calorimetric test described in Example 1. The results are shown in Table 7. Here, ΔT is the temperature rise of the sample, and ΔΔT is the difference between the temperature rise of the sample and the temperature rise of the control sample (structure 5-1, standard biaxial orientation, heat-fixed PET film).

さらに、RGB(赤/緑/青)セットポイントとして104を用いた(RGB=104/60/25、これは一般に褐色化したパリパリ感のあるピザクラストに伴う褐色の色相に目視的に対応する)こと以外は実施例1に記載した食品褐色化試験によって、各構造体を評価した。ピザクラストについて経験ある観察者によって行なわれた目視による褐色化評価を最もよく表わすものとして最大ピクセル選択許容度を選択した。この場合、試験変数の褐色化性能を正確に識別できる方法で褐色化を定量するために、このRGB色相セットポイントの明度値の多数平均レベルを用いることは(実施例1でのように)必要ないことが判断された。さらに、Kraft DiGiornoのマイクロ波処理可能ピザを用いた。その色相を有するピクセルの数を記録し、それによりピクセル数が多いことは褐色化が多いことが示された。   In addition, 104 was used as the RGB (red / green / blue) setpoint (RGB = 104/60/25, which visually corresponds to the brown hue associated with generally browned crispy pizza crust). Except for the above, each structure was evaluated by the food browning test described in Example 1. The maximum pixel selection tolerance was selected as the best representation of the visual browning assessment performed by an experienced observer on the pizza crust. In this case, it is necessary (as in Example 1) to use the multiple average levels of the brightness values of this RGB hue setpoint to quantify browning in a way that can accurately identify the browning performance of the test variable. It was determined that there was no. In addition, Kraft DiGiorno microwaveable pizza was used. The number of pixels with that hue was recorded, thereby indicating that a large number of pixels was more browning.

構造体5−1(対照)を評価する前に、未加熱のピザクラストを測定してRGB値104/60/25と関連する色を有するベースラインピクセル数である24313ピクセルを決定したことが留意される。表7に示す結果を計算するために、このベースライン値を用いた。ここで
ΔUBは所与の試料から褐色化していないクラストのベースライン値(24313)を差し引いたピクセル数であり、
Δ%Impは対照試料(構造体5−1)について得られた結果に対する改善率である。
It is noted that before evaluating structure 5-1 (control), the unheated pizza crust was measured to determine 24313 pixels, which is the number of baseline pixels with colors associated with RGB values of 104/60/25. The This baseline value was used to calculate the results shown in Table 7. Where ΔUB is the number of pixels minus the unbrown crust baseline value (24313) from a given sample,
Δ% Imp is the rate of improvement relative to the result obtained for the control sample (structure 5-1).

熱量測定の結果およびピザの褐色化の結果は、添加剤の組み込みの有無に関わらず、両方とも全ての無配向、低結晶化度のフィルムについて、対照と比べて顕著な増大を示す。調理したピザクラストの目視観察により、高度に二軸配向した高結晶化度のフィルムから作られた標準の対照試料において得られたものよりもずっと高い所望の褐色化のレベルが確認された。したがって、強化用添加剤をマイクロ波サセプタフィルムおよび構造体に組み込むことによって、性能の劣化なしにフィルムの堅牢性を改善することができる。   The calorimetric results and the pizza browning results both show a marked increase compared to the control for all unoriented, low crystallinity films, with or without the incorporation of additives. Visual observation of the cooked pizza crust confirmed the desired level of browning much higher than that obtained in a standard control sample made from highly biaxially oriented high crystallinity films. Thus, the incorporation of reinforcing additives into microwave susceptor films and structures can improve film robustness without performance degradation.

次いで、10℃の温度上昇ごとに褐色化反応速度をおおまかに2倍するという褐色化の動力学についての単純化されたアレニウス式の関係を用いて、相対褐色化反応速度(RBRR)を以下のように計算した。
相対褐色化反応速度=2(ΔT10)
Then, using the simplified Arrhenius relationship for the browning kinetics of roughly doubling the browning reaction rate for each 10 ° C. temperature increase, the relative browning reaction rate (RBRR) is As calculated.
Relative browning reaction rate = 2 (ΔT10)

Figure 2016520948
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種々のPure−Statベースフィルムを一軸配向させ、評価のためのサセプタ構造体を調製するために用いた。対照材料としてMylar(登録商標)800二軸配向PET(DuPont Teijan(商標)Films,Hopewell,VA)も評価した。   Various Pure-Stat base films were uniaxially oriented and used to prepare susceptor structures for evaluation. Mylar® 800 biaxially oriented PET (DuPont Teijan ™ Films, Hopewell, Va.) Was also evaluated as a control material.

構造体6−1は、実施例4に記載したように板紙にラミネートした、前の段落に記載した市販用に金属化された48ゲージの標準の二軸配向PETフィルムを含む市販用に製造されたサセプタ構造体であった。構造体6−2は手でラミネートしたことを除いて構造体6−1と同じであった。   Structure 6-1 was manufactured for commercial use, including the commercially available metallized 48 gauge standard biaxially oriented PET film described in the previous paragraph, laminated to paperboard as described in Example 4. Was a susceptor structure. Structure 6-2 was the same as Structure 6-1 except that it was laminated by hand.

試料6−3〜6−17は、Bruckner Karo IV Laboratory Stretching Machine(実験室用延伸機)(Bruckner Maschinenbau GmbH & Co.KG.Siegsdorf,Germany)を用いて、表8に説明した配向温度および熱固定温度、ならびに延伸倍率約1.5:1で、機械方向に一軸配向した。次いで配向したフィルムを表8に示すように種々の特性について評価した。白色顔料を添加したフィルムは顔料が含まれているために密度または屈折率もしくは複屈折によって結晶化度を測定することができないが、白色試料6−7および6−10と透明試料6−9との結晶化発熱および溶融吸熱のΔH値の比較により、透明試料6−9と同一条件で配向および熱固定された白色試料6−10は同様のレベルの結晶化度および残存配向を有していることが示される。   Samples 6-3 to 6-17 were subjected to fixing using a Bruckner Karo IV Laboratory Stretching Machine (laboratory stretcher) (Bruckner Machinechinbau GmbH & Co. KG. Siegsdorf, Germany) with the temperature fixed in Table 8 Uniaxially oriented in the machine direction at a temperature and a draw ratio of about 1.5: 1. The oriented films were then evaluated for various properties as shown in Table 8. Since the film containing the white pigment contains the pigment, the crystallinity cannot be measured by density, refractive index or birefringence, but the white samples 6-7 and 6-10 and the transparent sample 6-9 Comparison of ΔH values of crystallization exotherm and melt endotherm of white sample 6-10 oriented and heat-fixed under the same conditions as transparent sample 6-9 has the same level of crystallinity and residual orientation Is shown.

図2に示すように、中程度の一軸配向により、対照のサセプタフィルムと比較して改善されたサセプタ加熱性能を有するフィルムを作製することができた。これらの試料の屈折率値(n)は、これらが中程度の配向の後でさえも、事実上、主として非晶性であり、いくつかの試料については中程度の結晶化度の増大を伴うことを示している。対照についての(n)のずっと高い値は、高度の残存配向を伴う高結晶性フィルムと符合している。 As shown in FIG. 2, a moderate uniaxial orientation could produce a film with improved susceptor heating performance compared to the control susceptor film. The refractive index values (n z ) of these samples are essentially amorphous in nature, even after they are moderately oriented, with moderate crystallinity increases for some samples. It shows that it accompanies. The much higher value of ( nz ) for the control is consistent with a highly crystalline film with a high degree of residual orientation.

次いで実施例4に関連して記載したように、フィルムを金属化し、14ptの板紙に手でラミネートして、種々のサセプタ構造体を形成した。   The film was then metallized and manually laminated to 14 pt paperboard as described in connection with Example 4 to form various susceptor structures.

次いで実験室用延伸機で配向した試料のシートを48ゲージの標準の二軸配向PETのフルサイズのロールにテープで貼りつけ、市販用の条件(ターゲット光学密度=0.20とした正常パラメータ範囲内)でアルミニウムメタライザーを通してロールを運転することによって、フィルムを金属化した。金属化したシート試料を取り出し、次いで手でラミネートしてサセプタ構造体を形成した。手でラミネートしたフィルム試料は、Royal Hydra Fast−en Bond−Plus 20123接着剤(Royal Adhesives and Sealants,South Bend,IN)を塗布するためにNo.10Mayerロッドを用いて、0.014インチの未コートSBS板紙(International Paper,Memphis,TN)にラミネートし、ニップ負荷50psi、速度4に設定したCheminstruments Laboratory Laminator(Cheminstruments,Inc.,Fairfield,OH)を用いてラミネートした。   The sample sheet oriented with a laboratory stretching machine was then taped to a 48 gauge standard biaxially oriented PET full size roll, and the commercial parameters (target optical density = 0.20 normal parameter range). The film was metallized by running the roll through an aluminum metallizer in the inner). The metallized sheet sample was removed and then laminated by hand to form a susceptor structure. Hand laminated film samples were prepared using a No. 5 to apply Royal Hydra Fast-en Bond-Plus 20123 adhesive (Royal Adhesives and Sealants, South Bend, IN). A Chemistry Laboratories Laminator (Chemimments, Inc., Fair), laminated to 0.014 inch uncoated SBS paperboard (International Paper, Memphis, TN) using a 10 Mayer rod and set to a nip load of 50 psi and a speed of 4. And laminated.

次いで実施例1に記載した熱量測定によって各サセプタ構造体を評価した。結果を表8に示す。ここでΔTは試料の温度上昇、ΔΔTは試料の温度上昇と対照試料(構造体6−2、標準の二軸配向、熱固定PETフィルム)の温度上昇との差である。   Each susceptor structure was then evaluated by calorimetry as described in Example 1. The results are shown in Table 8. Here, ΔT is the temperature rise of the sample, and ΔΔT is the difference between the temperature rise of the sample and the temperature rise of the control sample (structure 6-2, standard biaxial orientation, heat-fixed PET film).

構造体6−2は、市販の対照構造体6−1と極めて類似の温度上昇を示した。したがって、構造体6−2は購入可能なサセプタ構造体の正当な代表であると考えられる。いくつかの一軸配向したラミネートサセプタ試料(6−13および6−15)は、対照試料と比較して低い加熱性能を示した。表8において注目されるように、これらの試料は最低温度で配向しているため延伸応力が最大で、曝露されるアニール温度が最低であり、その歪みの緩和が最小である。対応する試料6−14および6−16は、それぞれ6−13および6−15と同じ温度で配向されているが、より高いアニール温度に曝露されており、対照試料と比較して顕著に増大した加熱能力を示した。試料6−5、6−10および6−11は最大の到達したΔTおよびRBRRを示し、配向応力を緩和するために中程度の配向と熱固定を組み合わせるという本発明の有用性を補強している。これらの比較は、本開示により広範囲の材料および加工の方式から優れたサセプタ構造体を創出できる可能性が明らかに示されているが、全ての組合せから同様に機能する構造体が得られるわけではなく、特定のプロセス条件を選択する際にやはり注意が必要であることを示している。本実施形態の利点は、一軸配向についての配向条件の比較的単純な改変によって、得られるサセプタ構造体の加熱能力を調整できる可能性である。   Structure 6-2 showed a temperature rise very similar to the commercial control structure 6-1. Thus, structure 6-2 is considered a legitimate representative of a commercially available susceptor structure. Some uniaxially oriented laminate susceptor samples (6-13 and 6-15) showed poor heating performance compared to the control sample. As noted in Table 8, these samples are oriented at the lowest temperature so that they have the highest stretch stress, the lowest exposed annealing temperature, and the least strain relaxation. Corresponding samples 6-14 and 6-16 were oriented at the same temperature as 6-13 and 6-15, respectively, but were exposed to higher annealing temperatures and increased significantly compared to the control sample The heating ability was shown. Samples 6-5, 6-10 and 6-11 show the maximum reached ΔT and RBRR, reinforcing the utility of the present invention to combine moderate orientation and heat setting to mitigate orientation stress. . These comparisons clearly show that the present disclosure can create excellent susceptor structures from a wide range of materials and processing methods, but not all combinations yield structures that function similarly. It also indicates that care must be taken when selecting specific process conditions. The advantage of this embodiment is the possibility to adjust the heating capacity of the resulting susceptor structure by a relatively simple modification of the orientation conditions for uniaxial orientation.

上述(実施例1)のように、全ての試料は約22℃の初期温度を有していたので、各試料が到達する絶対温度は報告されたΔTよりも約22℃高かった。特に、試料のそれぞれは(比較的性能が劣ったものでも)、フィルムとして一般に用いられる150℃の収縮性能規格を超える絶対温度への温度上昇を示した。さらに、150℃という温度は、マイクロ波処理可能な食品を加熱するための対象となる速度でMaillard褐色化反応が起こることが正当に予想される温度よりも低いことが注目される。このことは、サセプタベースフィルムとして用いるフィルムを特徴付ける従来の手段が不適切であることをさらに強調するものである。   As described above (Example 1), all samples had an initial temperature of about 22 ° C., so the absolute temperature reached by each sample was about 22 ° C. higher than the reported ΔT. In particular, each of the samples (even those with relatively poor performance) exhibited a temperature increase to an absolute temperature exceeding the 150 ° C. shrinkage performance standard commonly used as a film. Furthermore, it is noted that a temperature of 150 ° C. is lower than the temperature at which the Maillard browning reaction is reasonably expected to occur at the rate of interest for heating microwave treatable foods. This further emphasizes that conventional means of characterizing films used as susceptor base films are inadequate.

次いで、実施例4に記載したように、相対褐色化反応速度(RBRR)を計算した。さらに、実施例4に記載したピザの褐色化試験によって各構造体を評価した。褐色化試験結果を図3に示す。ピザの処方の変動およびその結果である異なる温度上昇の動力学を前提として、対照材料のΔTに対して正規化したΔΔT熱量測定に基づく相対褐色化速度によって、褐色化ピクセル数の正当な予測が可能であり、ピザの目視検討によって確認された。   The relative browning reaction rate (RBRR) was then calculated as described in Example 4. Furthermore, each structure was evaluated by the browning test of pizza described in Example 4. The browning test results are shown in FIG. Given the pizza recipe variation and the resulting different temperature rise kinetics, the relative browning rate based on ΔΔT calorimetry normalized to the ΔT of the control material provides a reasonable prediction of the number of browned pixels. Yes, and confirmed by visual inspection of pizza.

Figure 2016520948
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種々のフィルムを二軸配向し、評価のためのサセプタ構造体を調製するために用いた。ホモポリマー(HP)フィルム、コポリマー(CP)フィルム、および共押出し(CX)フィルムを評価した。配向するためのフィルムはPacur(PACUR,Oshkosh,WI)により、標準のシート押出し装置を用いて製造した。ホモポリマーフィルムはPolyquest(Polyquest,Inc.,Wilmington,NC)によって供給されたPQB 15−093ホモポリマーPETレジンから製造した。コポリマーフィルムはSKYPET−BR 8040コポリエステル(SKC Chemicals,Seoul,South Korea)から製造した。共押出しフィルムは、上述のレジンを用いて、70%のホモポリマーコア(B)層を2〜15%のコポリエステルスキン(A)層で包み込んだA/B/A三層共押出し構造体であった。   Various films were biaxially oriented and used to prepare susceptor structures for evaluation. Homopolymer (HP) films, copolymer (CP) films, and coextruded (CX) films were evaluated. Films for orientation were produced by Pacur (PACUR, Oshkosh, WI) using a standard sheet extrusion apparatus. Homopolymer films were made from PQB 15-093 homopolymer PET resin supplied by Polyquest (Polyquest, Inc., Wilmington, NC). The copolymer film was made from SKYPET-BR 8040 copolyester (SKC Chemicals, Seoul, South Korea). The co-extruded film is an A / B / A three-layer co-extruded structure in which 70% homopolymer core (B) layer is wrapped with 2-15% copolyester skin (A) layer using the above-mentioned resin. there were.

表9で説明した条件でKaroシリーズの実験室用延伸機を用いて、フィルムを配向させた。次いで実験室用延伸機で配向した試料のシートを48ゲージの標準の二軸配向PETのフルサイズのロールにテープで貼りつけ、市販用の条件(ターゲット光学密度=0.20とした正常パラメータ範囲内)でアルミニウムメタライザーを通してロールを運転することによって、フィルムを金属化した。金属化したシート試料を取り出し、次いで手でラミネートしてサセプタ構造体を形成した。手でラミネートしたフィルム試料は、Royal Hydra Fast−en Bond−Plus 20123接着剤(Royal Adhesives and Sealants,South Bend,IN)を塗布するためにNo.10Mayerロッドを用いて、0.012インチの未コートSBS板紙(International Paper,Memphis,TN)にラミネートし、ニップ負荷50psi、速度4に設定したCheminstruments Laboratory Laminator(Cheminstruments,Inc.,Fairfield,OH)を用いてラミネートした。   The film was oriented using a Karo series laboratory stretcher under the conditions described in Table 9. The sample sheet oriented with a laboratory stretching machine was then taped to a 48 gauge standard biaxially oriented PET full size roll, and the commercial parameters (target optical density = 0.20 normal parameter range). The film was metallized by running the roll through an aluminum metallizer in the inner). The metallized sheet sample was removed and then laminated by hand to form a susceptor structure. Hand laminated film samples were prepared using a No. 5 to apply Royal Hydra Fast-en Bond-Plus 20123 adhesive (Royal Adhesives and Sealants, South Bend, IN). Using a 10 Mayer rod, a Chemistry Laboratories Laminator (Chemimments, Inc., Fai), laminated to 0.012 inch uncoated SBS paperboard (International Paper, Memphis, TN) and set to a nip load of 50 psi and a speed of 4. And laminated.

種々の試料について屈折率および複屈折を得た。図4に示すように、残存配向および結晶化度が低いことにより、市販の標準的な高配向ホモポリマーPETフィルムと比較して新規で優れたサセプタ加熱方式を得ることができる。   Refractive index and birefringence were obtained for various samples. As shown in FIG. 4, since the residual orientation and crystallinity are low, a novel and superior susceptor heating method can be obtained as compared with a commercially available standard highly oriented homopolymer PET film.

実施例1に記載した熱量測定試験および実施例4に記載したピザの褐色化試験により、各サセプタ構造体を評価し、実施例5に記載したように相対褐色化反応速度(RBRR)を計算した。結果を表9および図5に示す。これらの中で試料/サセプタ構造体6−1および6−2(実施例6より)は比較のために含まれている。   Each susceptor structure was evaluated by the calorimetric test described in Example 1 and the pizza browning test described in Example 4, and the relative browning reaction rate (RBRR) was calculated as described in Example 5. . The results are shown in Table 9 and FIG. Among these, sample / susceptor structures 6-1 and 6-2 (from Example 6) are included for comparison.

構造体6−2(実施例6の手でラミネートした市販の対照品)は、146.7℃の温度上昇を示した。これは、145.5℃の温度上昇を示した構造体7−1(これは実験室スケールの延伸機によって配向したものである)と密接に対応している。したがって、この議論の目的のため、構造体7−1は市販のサセプタフィルム材料の正当な近似を表わしている。(配向レベルが3.8×3.8であったことを除いて)構造体7−1と同様の構造体7−2は、僅か134.7℃の温度上昇しか示さなかった。したがって、この実験室で延伸したホモポリマーPETフィルム系のサセプタについては、低配向レベルにおける性能の低下があった。   Structure 6-2 (commercially available control laminated by hand of Example 6) showed a temperature increase of 146.7 ° C. This closely corresponds to structure 7-1 which showed a temperature increase of 145.5 ° C. (which was oriented by a laboratory scale stretcher). Therefore, for the purposes of this discussion, structure 7-1 represents a reasonable approximation of commercially available susceptor film material. Structure 7-2, similar to structure 7-1 (except that the orientation level was 3.8 × 3.8) showed only a 134.7 ° C. temperature increase. Therefore, the homopolymer PET film-based susceptor stretched in this laboratory had a decrease in performance at a low orientation level.

低融点コポリエステル(その他全ての条件は構造体7−2と同じ)を含む構造体7−17は、154.9℃の温度上昇を示し、これは市販対照品(構造体6−2)を含むホモポリマーベースフィルムから作られた構造体のいずれよりも高かった。配向度が高い構造体7−18は、158.8℃の温度上昇を示した。対照的に、配向温度が低く、配向度が低い構造体7−21は、僅か125.4℃の温度上昇を示した。この性能は大部分のマイクロ波加熱用途には許容できないが、低い加熱能力が望ましい他の用途があることが注目される。最後に、構造体7−21よりも高いアニール(即ち熱固定)温度で作製された構造体7−19においては、温度上昇は144.2℃であった。同じ条件で作製されたホモポリマーサセプタベースフィルムについての対応する値は138.2℃であった(構造体7−6)。   Structure 7-17, which includes a low melting copolyester (all other conditions are the same as structure 7-2), shows a temperature increase of 154.9 ° C., which is a commercial control (structure 6-2). Higher than any of the structures made from the containing homopolymer base film. The structure 7-18 having a high degree of orientation exhibited a temperature increase of 158.8 ° C. In contrast, Structure 7-21, which has a low orientation temperature and a low degree of orientation, showed a temperature increase of only 125.4 ° C. While this performance is unacceptable for most microwave heating applications, it is noted that there are other applications where low heating capabilities are desirable. Finally, in structure 7-19 fabricated at a higher annealing (ie heat setting) temperature than structure 7-21, the temperature rise was 144.2 ° C. The corresponding value for a homopolymer susceptor base film made under the same conditions was 138.2 ° C. (Structure 7-6).

さらに、配向温度の120℃から125℃への上昇は、コポリマー(3.8×3.8から4×4に変化)についてはほぼ4℃のΔTの上昇(構造体7−17および7−18を参照)をもたらすが、ホモポリマー(いずれの温度でも4×4)については同じ配向温度の上昇が僅か約2.3℃のΔTの上昇をもたらす(構造体7−1および7−3を参照)ことが注目される。   In addition, the increase in orientation temperature from 120 ° C. to 125 ° C. increased the ΔT by about 4 ° C. (structures 7-17 and 7-18) for the copolymer (change from 3.8 × 3.8 to 4 × 4). However, for homopolymers (4x4 at any temperature), the same increase in orientation temperature results in a ΔT increase of only about 2.3 ° C (see structures 7-1 and 7-3) )

共押出しされた構造体はプロセス条件にやや影響されやすいように見えるが、高い延伸温度および高いアニール温度を採用した場合にはまだ優れた熱量測定およびピザの褐色化の結果を得ることが可能である。実際、この試料の組においては共押出しされた試料7−26によって最良のピザ褐色化が達成された。理論に縛られることを望むものではないが、構造体中にホモポリマーPETおよびコポリエステルの両方の層が存在することにより、配向、結晶化、および緩和の何らかの「混合モード」がもたらされ、プロセス操作条件のやや狭いウインドウがもたらされると考えられる。しかし、このフィルムを用いて優れた加熱サセプタを創出することが可能であることが示されたので、これらは100%コポリエステルフィルムと比較してコスト低減が可能で、商業的に有用であり、表面コポリエステル層をヒートシール材料として用いる場合など、他の有用な機能性が提供される。   The co-extruded structure appears to be somewhat susceptible to process conditions, but still provides excellent calorimetry and pizza browning results when high stretching and annealing temperatures are employed. is there. In fact, the best pizza browning was achieved in this set of samples by coextruded sample 7-26. Without wishing to be bound by theory, the presence of both homopolymer PET and copolyester layers in the structure provides some “mixed mode” of orientation, crystallization, and relaxation, A somewhat narrow window of process operating conditions is expected. However, since it has been shown that this film can be used to create superior heated susceptors, they can be reduced in cost compared to 100% copolyester films and are commercially useful, Other useful functionalities are provided, such as when a surface copolyester layer is used as a heat seal material.

図5に、実際のピザ調理試験で得られた熱量測定に基づく相対褐色化速度とピクセル数との関係をプロットした。これらのデータより、ピザのばらつきおよび調理の動的条件という制限の中で、熱量測定の結果と実際の食品の褐色化の結果との間に明らかな正の相関があることが確認される。   FIG. 5 plots the relationship between the relative browning rate and the number of pixels based on calorimetry obtained in an actual pizza cooking test. These data confirm that there is a clear positive correlation between calorimetric results and actual food browning results within the constraints of pizza variability and dynamic cooking conditions.

Figure 2016520948
Figure 2016520948

従来技術の標準的なサセプタフィルムと比較して本開示のフィルムの動的な寸法の温度応答が有意に異なることを示すために、Perkin−Elmer(Perkin−Elmer Inc.,Waltham,MA)DMA 7eを用いて試料長さの変化を温度の関数として測定した。装置は一定の力で、熱機械的解析モードで用いた。10mNの一定の静的力の下、ヘリウムパージの下で、試料を40℃から220℃まで、2.5℃/分で加熱した。試料を幅3.2mmに切断し、測定すべきフィルムに応じた厚みでゲージ長約10mmとして、伸長解析測定システムを用いた。ファーネス温度制御を補助するため、氷/水浴を用いた。機械方向(MD)または横(横断)方向(CD)に切断したフィルムストリップについて測定を行なった。フィルム試料を加熱しながら記録した寸法変化の例を図6〜図11に示す。値は以下のように加熱前の元の試料長と比較した変化率%として計算した。
試料長の変化率%=加熱中の瞬時の長さ/元の長さ×(100)
To demonstrate that the dynamic dimensional temperature response of the disclosed film is significantly different compared to standard susceptor films of the prior art, Perkin-Elmer (Perkin-Elmer Inc., Waltham, Mass.) DMA 7e. Was used to measure the change in sample length as a function of temperature. The instrument was used in thermomechanical analysis mode with constant force. The sample was heated from 40 ° C. to 220 ° C. at 2.5 ° C./min under a helium purge under a constant static force of 10 mN. The sample was cut into a width of 3.2 mm, the gauge length was about 10 mm with a thickness corresponding to the film to be measured, and an elongation analysis measurement system was used. An ice / water bath was used to assist with furnace temperature control. Measurements were made on film strips cut in the machine direction (MD) or transverse (transverse) direction (CD). Examples of dimensional changes recorded while heating a film sample are shown in FIGS. Values were calculated as percent change compared to the original sample length before heating as follows.
% Change in sample length = instant length during heating / original length × (100)

表示した結果に影響する本試験方法の特徴は、データを正当に解釈するために重要である。試料長の変化率を計算するために用いる瞬時の長さの測定における正確さを保証するため、試料の両端にごく僅かな張力をかける。この僅かな張力に打ち勝つことによって試料は100未満の変化率値(収縮)を示し、温度が残存収縮エネルギーが解放される温度に達するとともに短くなる(収縮)。この試験によって得られる曲線において伸長(100%を超える値)を示す試料は、温度の上昇によって固有の伸びまたは伸長の特性を有すると考えるべきではない。Tgより上で、特定の温度での寸法変化の傾向を殆どまたは全く持たないフィルムは、その温度における試料保持張力による僅かな延伸に影響される傾向があり、曲線は、張力負荷がない条件下で伸びまたは伸長が起こると誤って解釈されることになる。より高配向および/または高結晶性のフィルムは、ゴム状態における残存伸長能力がより小さく、配向および結晶性のレベルが低いフィルムよりも、延伸および誤った伸長の現われに対する抵抗が大きいと予想される。   The characteristics of this test method that affect the displayed results are important for the correct interpretation of the data. In order to ensure accuracy in the instantaneous length measurement used to calculate the rate of change of the sample length, very little tension is applied to both ends of the sample. By overcoming this slight tension, the sample exhibits a rate of change value (shrinkage) of less than 100 and shortens as the temperature reaches the temperature at which the remaining shrinkage energy is released (shrinkage). Samples that exhibit elongation (values greater than 100%) in the curve obtained by this test should not be considered to have intrinsic elongation or elongation properties with increasing temperature. Films above Tg that have little or no dimensional change tendency at a particular temperature tend to be affected by slight stretching due to sample holding tension at that temperature, and the curve is subject to conditions under no tension loading. Will be misinterpreted as stretching or stretching occurs. Highly oriented and / or highly crystalline films are expected to have less resistance to residual stretch in the rubbery state and more resistant to the appearance of stretch and misstretching than films with lower levels of orientation and crystallinity .

動的な寸法の温度応答曲線が示されたフィルムを表10に掲げる。従来の高配向、高結晶性、高屈折率および高複屈折の標準的なPETホモポリマーフィルムを代表する3種のフィルムを、その全てが優れたサセプタ性能を示す本開示のいくつかの実施形態を代表する3種のフィルムと比較する。   Films with dynamic dimensional temperature response curves are listed in Table 10. Several embodiments of the present disclosure, which represent three types of films representing standard PET homopolymer films of conventional high orientation, high crystallinity, high refractive index and high birefringence, all exhibiting excellent susceptor performance Are compared with three types of films.

Figure 2016520948
Figure 2016520948

試料6−2、1−6、および7−1は全て、一般的な市販のサセプタベースフィルム(試料6−2)、従来技術の熱安定化フィルム(1−6)、および試料6−2と同様のフィルムの特性および性能を模擬することを目的として実験室で延伸したフィルム(試料7−1)を代表するホモポリマーPET高配向フィルムである。試料6−9、6−11、および7−8は全て、本開示の実験用延伸機で配向した試料である。試料6−9および6−11はホモポリマーPETから作製した本開示の中程度に一軸配向したフィルムであり、試料6−11は試料6−9よりも高い熱固定温度に曝露させたものであり、試料7−8は典型的なホモポリマーPETよりも低い融点を有するコポリエステルから作製した本開示の高配向フィルムである。   Samples 6-2, 1-6, and 7-1 are all common commercial susceptor base films (Sample 6-2), prior art heat stabilization films (1-6), and Sample 6-2 It is a homopolymer PET highly oriented film representing a film (sample 7-1) stretched in the laboratory for the purpose of simulating similar film properties and performance. Samples 6-9, 6-11, and 7-8 are all samples oriented with the experimental stretching machine of the present disclosure. Samples 6-9 and 6-11 are moderately uniaxially oriented films of the present disclosure made from homopolymer PET, and Sample 6-11 was exposed to a higher heat setting temperature than Sample 6-9. Samples 7-8 are highly oriented films of the present disclosure made from a copolyester having a lower melting point than typical homopolymer PET.

図6〜図11に、これらのフィルムの動的な寸法の温度応答を示す。各図に各フィルムのMDおよびCDにおける2回の測定を示す。6種の試料全てにおいて、PETのTgに近い約80℃で温度上昇に対してある応答が始まることがまず注目される。これは、ガラス状態からゴム状態へのポリマーの遷移として予想されるべきことである。特に、試料6−2、1−6、および7−1の温度が上昇し続けるとともに、全ての試料についてMDにおいて、また試料1−6以外についてCDにおいて有意の収縮が起こり、特にサセプタ性能の良好な判断材料を表わすとして典型的に言及されている収縮測定のための静的曝露温度である150℃を超える温度において、温度上昇とともに収縮が増大し続ける。   Figures 6-11 show the temperature response of the dynamic dimensions of these films. Each figure shows two measurements on the MD and CD of each film. It is first noticed that in all six samples, a response begins to increase in temperature at about 80 ° C., which is close to the Tg of PET. This is to be expected as a polymer transition from the glassy state to the rubbery state. In particular, as the temperature of Samples 6-2, 1-6, and 7-1 continued to rise, significant shrinkage occurred in MD for all samples and in CD for samples other than Sample 1-6, and particularly good susceptor performance. At temperatures above 150 ° C., the static exposure temperature for shrinkage measurements that are typically referred to as representing critical judgment material, shrinkage continues to increase with increasing temperature.

これらのフィルムの動的な寸法の温度応答は、ラミネートされたサセプタ構造体における典型的なクレージングおよび加熱能力の限界をもたらす収縮挙動を表わす。これら3種の試料についての熱量測定データは、加熱におけるこの限界を示す。試料1−6は、おそらくMDと比較してこの方向では熱安定性がやや強化されていること、および上で議論した誤った伸長の表示の結果として、CDに僅かに伸長するように見えるが、サセプタ加熱において一般に遭遇する望ましい温度において、MDには顕著に収縮する。試料1−6は試料6−2および7−1と比較していくらか増大した加熱能力を示すが、本開示に従って作製したサセプタにはまだ劣っている。試料6−2と比較して試料7−1に見られる大きな収縮は、市販用の機械と実験用延伸機との相違によるものと予想されるが、意味があることに、この2種のフィルムから作製したサセプタは加熱および調理試験において全く同じように機能する。このことから、クレージングの発生の閾を超えれば、サセプタ性能は失われて実質的に回復不能になることが確かめられる。   The dynamic dimensional temperature response of these films represents shrinkage behavior resulting in typical crazing and heating capability limitations in laminated susceptor structures. Calorimetric data for these three samples shows this limit in heating. Samples 1-6 appear to stretch slightly to CD, possibly as a result of the somewhat enhanced thermal stability in this direction compared to MD, and the misextension indications discussed above. MD shrinks significantly at the desired temperature commonly encountered in susceptor heating. Sample 1-6 exhibits a somewhat increased heating capacity compared to Samples 6-2 and 7-1, but is still inferior to susceptors made in accordance with the present disclosure. The large shrinkage seen in Sample 7-1 compared to Sample 6-2 is expected to be due to the difference between the commercial machine and the experimental stretcher, but meaningfully, the two films Susceptors made from the above function in exactly the same way in heating and cooking tests. This confirms that if the crazing threshold is exceeded, the susceptor performance is lost and becomes virtually unrecoverable.

試料6−9、6−11、および7−8は全て、標準的な3種のフィルムよりも優れた加熱能力を有する本開示の実験的なフィルムであるが、温度上昇に対して全く異なる応答を示し、標準的なフィルムが収縮する同じ温度範囲にわたってMD、CDのいずれにも収縮しないことを証明している。同様に、本方法に従って試験した本開示の優れた性能を有するサセプタ(たとえば試料5−6、5−7、5−8、5−10、5−12、および5−14を含む)は全て、同様の挙動を示した。サセプタの使用についての誤った伸長の表示を考慮に入れても、これらのフィルムは寸法安定性があると考えられ、クレージングの発生に対する耐性が優れている。熱量測定および褐色化試験により、この優れた性能が確認される。   Samples 6-9, 6-11, and 7-8 are all experimental films of the present disclosure that have better heating capabilities than the three standard films, but have completely different responses to temperature increases. Demonstrating that standard films do not shrink in either MD or CD over the same temperature range in which they shrink. Similarly, all of the superior performance susceptors of this disclosure tested according to this method (including, for example, Samples 5-6, 5-7, 5-8, 5-10, 5-12, and 5-14) Similar behavior was exhibited. Even taking into account false stretch indications for the use of susceptors, these films are considered dimensionally stable and have excellent resistance to crazing. Calorimetry and browning tests confirm this excellent performance.

動的な寸法の温度応答における大きな相違は、サセプタベースフィルムにおける低いレベルの屈折率および複屈折ならびに低い結晶化度によって証明されるように、低い残存配向が保たれていることと一致しており、本発明の種々の態様の新規性および極めて有用な方法で本発明を実施できることの強い証拠を示している。   The large difference in dynamic dimensional temperature response is consistent with the low residual orientation maintained as evidenced by the low level of refractive index and birefringence and low crystallinity in the susceptor base film. They demonstrate the novelty of the various aspects of the invention and strong evidence that the invention can be implemented in a very useful manner.

本明細書において、特定の態様および実施形態に関連して本発明を詳細に説明したが、この詳細な説明は単に本発明の説明および例示であって、本発明の十分かつ可能な開示を提供し、本発明が行なわれた時点において本発明者らが知る本発明を実施する最良の形態を説明するという目的にのみ行なわれるものであることを理解されたい。本明細書において説明した詳細な説明は説明のためのみであって、本発明を限定すること、または本発明のその他の実施形態、適合化、変形、改変、および等価の配置のいかなるものも除外することを意図しておらず、またそのように解釈すべきではない。方向に関する全ての言及(たとえば上、下、上方、下方、左、右、左方、右方、上部、底部、上に、下に、垂直、水平、時計回り、および反時計回り)は、本発明の種々の実施形態についての読者の理解を助けるという識別目的のためのみに用いられ、特許請求の範囲に具体的に説明されない限り、特に位置、方向または本発明の使用に関して限定を生じるものではない。併合参照(たとえば併合された、添付された、連結された、結合された等)は広く解釈すべきであり、要素の結合および要素間の相対的移動の間の中間的なメンバーを含み得る。したがって、併合参照は2つの要素が直接かつ相互に固定された関係で結合されていることを必ずしも意味しない。さらに、種々の実施形態に関係して議論した種々の要素を入れ替えて、本発明の範囲内に入る全く新規の実施形態を創出することができる。   Although the invention herein has been described in detail in connection with specific aspects and embodiments, the detailed description is merely illustrative and exemplary of the invention and provides a thorough and possible disclosure of the invention. However, it should be understood that the present invention is performed only for the purpose of explaining the best mode for carrying out the present invention, which is known to the inventors at the time of the present invention. The detailed description set forth herein is for purposes of illustration only and excludes any limitation of the invention or any other embodiment, adaptation, variation, modification, and equivalent arrangement of the invention. It is not intended and should not be interpreted as such. All references to direction (eg, top, bottom, top, bottom, left, right, left, right, top, bottom, top, bottom, vertical, horizontal, clockwise, and counterclockwise) It is used for identification purposes only to aid the reader's understanding of various embodiments of the invention, and is not intended to limit the position, orientation or use of the invention, unless specifically stated in the claims. Absent. Merged references (eg merged, attached, linked, combined, etc.) are to be interpreted broadly and may include intermediate members between element combinations and relative movement between elements. Thus, a merged reference does not necessarily mean that two elements are joined directly and in a fixed relationship to each other. Further, the various elements discussed in relation to the various embodiments can be interchanged to create entirely new embodiments that fall within the scope of the present invention.

Claims (22)

マイクロ波エネルギーに曝露される前に約1%〜約50%の結晶化度を有するポリマーフィルムであって、前記ポリマーフィルムの結晶化度が密度測定によって決定されるポリマーフィルムと、
前記ポリマーフィルム上のマイクロ波エネルギー相互作用材料の層であって、入射するマイクロ波エネルギーの少なくとも一部を熱エネルギーに変換するために有効であるマイクロ波エネルギー相互作用材料の層と
を含む、マイクロ波エネルギー相互作用構造体。
A polymer film having a crystallinity of about 1% to about 50% before being exposed to microwave energy, wherein the crystallinity of the polymer film is determined by density measurement;
A layer of microwave energy interactive material on the polymer film, the layer comprising a layer of microwave energy interactive material effective to convert at least a portion of incident microwave energy into thermal energy. Wave energy interaction structure.
前記ポリマーフィルムが、マイクロ波エネルギーに曝露される前に約1%〜約25%の結晶化度を有する、請求項1に記載のマイクロ波エネルギー相互作用構造体。   The microwave energy interactive structure of claim 1, wherein the polymer film has a crystallinity of about 1% to about 25% before being exposed to microwave energy. 前記ポリマーフィルムが、マイクロ波エネルギーに曝露される前に約1%〜約10%の結晶化度を有する、請求項1に記載のマイクロ波エネルギー相互作用構造体。   The microwave energy interactive structure of claim 1, wherein the polymer film has a crystallinity of about 1% to about 10% before being exposed to microwave energy. 前記ポリマーフィルムが、マイクロ波エネルギーに曝露される前に約1%〜約7%の結晶化度を有する、請求項1に記載のマイクロ波エネルギー相互作用構造体。   The microwave energy interactive structure of claim 1, wherein the polymer film has a crystallinity of about 1% to about 7% before being exposed to microwave energy. 前記ポリマーフィルムが、マイクロ波エネルギーに曝露される前に約4%の結晶化度を有する、請求項1に記載のマイクロ波エネルギー相互作用構造体。   The microwave energy interactive structure of claim 1, wherein the polymer film has a crystallinity of about 4% before being exposed to microwave energy. 前記ポリマーフィルムがポリエチレンテレフタレートを含む、請求項1に記載のマイクロ波エネルギー相互作用構造体。   The microwave energy interactive structure of claim 1, wherein the polymer film comprises polyethylene terephthalate. 前記ポリマーフィルムがナイロンを含む、請求項1に記載のマイクロ波エネルギー相互作用構造体。   The microwave energy interactive structure of claim 1, wherein the polymer film comprises nylon. 前記ポリマーフィルムが無配向である、請求項1に記載のマイクロ波エネルギー相互作用構造体。   The microwave energy interactive structure of claim 1, wherein the polymer film is non-oriented. 前記ポリマーフィルムが実質的に無配向である、請求項1に記載のマイクロ波エネルギー相互作用構造体。   The microwave energy interactive structure of claim 1, wherein the polymer film is substantially unoriented. 前記ポリマーフィルムの強度を向上させるための添加剤をさらに含む、請求項1に記載のマイクロ波エネルギー相互作用構造体。   The microwave energy interactive structure according to claim 1, further comprising an additive for improving the strength of the polymer film. 前記添加剤が、前記ポリマーフィルムの約10重量%までの量で存在する、請求項10に記載のマイクロ波エネルギー相互作用構造体。   The microwave energy interactive structure of claim 10, wherein the additive is present in an amount up to about 10% by weight of the polymer film. 前記添加剤が、前記ポリマーフィルムの約5重量%までの量で存在する、請求項10に記載のマイクロ波エネルギー相互作用構造体。   The microwave energy interactive structure of claim 10, wherein the additive is present in an amount up to about 5% by weight of the polymer film. 前記添加剤が、エチレンメチルアクリレートコポリマーおよびエチレン−オクテンコポリマーの少なくとも1つを含む、請求項10に記載のマイクロ波エネルギー相互作用構造体。   The microwave energy interactive structure of claim 10, wherein the additive comprises at least one of an ethylene methyl acrylate copolymer and an ethylene-octene copolymer. 前記ポリマーフィルムが、多層ポリマーフィルムである、請求項1に記載のマイクロ波エネルギー相互作用構造体。   The microwave energy interactive structure of claim 1, wherein the polymer film is a multilayer polymer film. 前記多層フィルムが、
ポリエチレンテレフタレートを含む層と、
ナイロンの層、ナイロン6,6の層、オレフィンの層、およびエチレンビニルアルコールの層の少なくとも1つと
を含む、請求項14に記載のマイクロ波エネルギー相互作用構造体。
The multilayer film is
A layer comprising polyethylene terephthalate;
15. The microwave energy interactive structure of claim 14, comprising at least one of a nylon layer, a nylon 6,6 layer, an olefin layer, and an ethylene vinyl alcohol layer.
前記多層フィルムが、
ナイロンおよびナイロン6,6の少なくとも1つを含む層と、
ポリエチレンテレフタレートの層、オレフィンの層、およびエチレンビニルアルコールの層の少なくとも1つと
を含む、請求項14に記載のマイクロ波エネルギー相互作用構造体。
The multilayer film is
A layer comprising at least one of nylon and nylon 6,6;
The microwave energy interactive structure of claim 14, comprising at least one of a layer of polyethylene terephthalate, a layer of olefin, and a layer of ethylene vinyl alcohol.
前記マイクロ波エネルギー相互作用材料の層に接合された支持層をさらに含み、前記マイクロ波エネルギー相互作用材料の層が前記ポリマーフィルムと前記支持層との間に配置されている、請求項1乃至16のいずれか1項に記載のマイクロ波エネルギー相互作用構造体。   17. A support layer bonded to the layer of microwave energy interactive material, further comprising a layer of the microwave energy interactive material disposed between the polymer film and the support layer. The microwave energy interaction structure according to any one of the above. 前記支持層が、紙、板紙、またはそれらの任意の組合せを含む、請求項17に記載のマイクロ波エネルギー相互作用構造体。   The microwave energy interactive structure of claim 17, wherein the support layer comprises paper, paperboard, or any combination thereof. 前記支持層が、接着剤で前記マイクロ波エネルギー相互作用材料の層に接合されている、請求項17に記載のマイクロ波エネルギー相互作用構造体。   The microwave energy interactive structure of claim 17, wherein the support layer is bonded to the layer of microwave energy interactive material with an adhesive. マイクロ波オーブン中の食品を加熱し、褐色化し、および/またはパリパリ感を向上させるためのマイクロ波加熱構造物の少なくとも一部を構成する、請求項1に記載のマイクロ波エネルギー相互作用構造体。   The microwave energy interactive structure of claim 1, comprising at least a portion of a microwave heating structure for heating, browning, and / or improving crispy food in a microwave oven. マイクロ波エネルギーに曝露される前に約1%〜約50%の結晶化度を有するポリマーフィルムと、
前記ポリマーフィルム上のマイクロ波エネルギー相互作用材料の層であって、前記マイクロ波エネルギー相互作用構造体がマイクロ波エネルギーの一部を吸収するために有効であるように働くマイクロ波エネルギー相互作用材料の層と
を含むマイクロ波エネルギー相互作用構造体であって、
マイクロ波エネルギーへの60秒間の曝露の後に入射するマイクロ波エネルギーの少なくとも40%を吸収するために有効である、マイクロ波エネルギー相互作用構造体。
A polymer film having a crystallinity of about 1% to about 50% before being exposed to microwave energy;
A layer of microwave energy interactive material on the polymer film, the microwave energy interactive material acting to make the microwave energy interactive structure effective to absorb a portion of the microwave energy. A microwave energy interactive structure comprising a layer,
A microwave energy interactive structure that is effective to absorb at least 40% of incident microwave energy after 60 seconds of exposure to microwave energy.
マイクロ波エネルギーに曝露される前に約1%〜約50%の結晶化度を有するポリマーフィルムと、
前記ポリマーフィルム上のマイクロ波エネルギー相互作用材料の層であって、前記マイクロ波エネルギー相互作用材料の層が入射するマイクロ波エネルギーの少なくとも一部を熱エネルギーに変換するために有効であるマイクロ波エネルギー相互作用材料の層と
を含むマイクロ波エネルギー相互作用構造体であって、
該マイクロ波エネルギー相互作用構造体をマイクロ波エネルギーに60秒間曝露させた後に、1未満のクレージング周辺長対領域面積の比を示す、マイクロ波エネルギー相互作用構造体。
A polymer film having a crystallinity of about 1% to about 50% before being exposed to microwave energy;
A microwave energy interactive material layer on the polymer film, wherein the microwave energy interactive material layer is effective to convert at least a portion of the incident microwave energy into thermal energy A microwave energy interactive structure comprising a layer of interactive material comprising:
A microwave energy interaction structure, wherein the microwave energy interaction structure exhibits a ratio of crazing perimeter length to region area of less than 1 after exposing the microwave energy interaction structure to microwave energy for 60 seconds.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0651810B2 (en) * 1985-03-11 1994-07-06 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ Method for producing partially crystalline polyester products
US5405663A (en) * 1991-11-12 1995-04-11 Hunt-Wesson, Inc. Microwave package laminate with extrusion bonded susceptor
JP2931911B2 (en) * 1990-01-09 1999-08-09 共同印刷株式会社 Heat resistant double container and method for producing the same
JP2004518007A (en) * 2001-01-25 2004-06-17 デュポン テイジン フィルムズ ユー.エス.リミテッド パートナーシップ Method for producing coated polymer film
JP2012518559A (en) * 2009-02-23 2012-08-16 グラフィック パッケージング インターナショナル インコーポレイテッド Low crystallinity susceptor film
JP2013500908A (en) * 2009-07-30 2013-01-10 グラフィック パッケージング インターナショナル インコーポレイテッド Low crystallinity susceptor film

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4894503A (en) * 1987-10-23 1990-01-16 The Pillsbury Company Packages materials for shielded food containers used in microwave ovens
US4866235A (en) * 1989-01-24 1989-09-12 The Boc Group, Inc. Microwavable containers useful for controlled heating
US5039001A (en) * 1990-06-18 1991-08-13 Kraft General Foods, Inc. Microwavable package and process
JP4950179B2 (en) * 2005-04-14 2012-06-13 グラフィック パッケージング インターナショナル インコーポレイテッド Thermally active microwave interaction material
US20070062936A1 (en) * 2005-08-29 2007-03-22 Young James C Microwave susceptors incorporating expandable polymeric particles

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0651810B2 (en) * 1985-03-11 1994-07-06 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ Method for producing partially crystalline polyester products
JP2931911B2 (en) * 1990-01-09 1999-08-09 共同印刷株式会社 Heat resistant double container and method for producing the same
US5405663A (en) * 1991-11-12 1995-04-11 Hunt-Wesson, Inc. Microwave package laminate with extrusion bonded susceptor
JP2004518007A (en) * 2001-01-25 2004-06-17 デュポン テイジン フィルムズ ユー.エス.リミテッド パートナーシップ Method for producing coated polymer film
JP2012518559A (en) * 2009-02-23 2012-08-16 グラフィック パッケージング インターナショナル インコーポレイテッド Low crystallinity susceptor film
JP2013500908A (en) * 2009-07-30 2013-01-10 グラフィック パッケージング インターナショナル インコーポレイテッド Low crystallinity susceptor film

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