JP2016538156A

JP2016538156A - 多層構造

Info

Publication number: JP2016538156A
Application number: JP2016528836A
Authority: JP
Inventors: スワップニル・チャンダク; ジェイソン・シー・ブロディル
Original assignee: ダウグローバルテクノロジーズエルエルシー
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2016-12-08
Also published as: WO2015073220A8; MX2016005948A; AR098384A1; MX356935B; CN105722682A; US20160278581A1; WO2015073220A1; EP3068623A1; CA2929255A1

Abstract

本発明は、多層構造を提供する。本発明に従う多層構造は、０．９３６〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の範囲の密度、０．０５〜１．０ｇ／１０分の範囲のメルトインデックス（Ｉ２）を有する高密度ポリエチレン組成物を含む、少なくとも第１の層であって、４〜１０ミルの範囲の厚さを有する第１の層と、接着剤組成物を含む少なくとも第２の層と、吸収性材料を含む少なくとも第３の層とを含み、該第２の層は、該第１の層と該第３の層との間に配設される。【選択図】なし

Description

本発明は、多層構造、例えば、まな板に関する。

物体もしくは物質を支持面から保護すること、及び／または支持面を物体もしくは物質から保護することにおいて使用するためのシート様材料は、当該技術分野で周知である。かかる材料は、永久的な形態の保護を提供するために利用することができるが、多くの場合に状況または目的指向であり、限られた期間必要とされるかまたは利用されるのみである。かかるシート材料の使用についての１つの一般的なシナリオは、ある特定の肉製品を調理するための準備などの、食品を消費するための準備である。かかるシナリオにおける保護シート材料は、調理台などの支持面からの汚れ及び他の汚染から食料品を保護することに加えて、食料品の表面に存在する血液、水、ならびに他の液体及び物質による汚れから支持面を保護することにおける二重の保護機能を提供し得る。保護シート材料はまた、かかる食品準備に使用されるナイフもしくは大包丁などの鋭器または切断器具からの衝撃などの物理的損傷から支持面を保護し得る。

典型的には、消費者は、かかる食品準備のシナリオで使用するための適切なシート材料の選択において矛盾に直面する。紙系材料などの吸収性が比較的高いシート材料は、典型的には切削抵抗性が低く、一方でプラスチックシート材料などの切削抵抗性が比較的高いものは、吸収性が比較的低い。吸収性が比較的高いシート材料の別の不利益は、使用後に消毒して、シート材料に接触する後続の食材の汚染を防止することが困難であることである。これは、シート材料の吸収性質が原因で容易に洗浄することができない、シート材料に作られた傷に一部起因し得る。

したがって、向上した吸収特性及び切削抵抗特性を有する多層構造に対するニーズが存在する。

本発明は、多層構造を提供する。本発明に従う多層構造は、（ａ）０．９３６〜０．９６５ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度、０．０５〜１．０ｇ／１０分の範囲のメルトインデックス（Ｉ_２）を有する高密度ポリエチレン組成物を含む、少なくとも１つの第１の層であって、各１つ以上の第１の層が、４〜１０ミルの範囲の厚さを有する第１の層と、（ｂ）接着剤組成物を含む少なくとも１つの第２の層と、（ｃ）吸収性材料を含む少なくとも１つの第３の層とを含み、第２の層は、第１の層と第３の層との間に配設される。

代替的な実施形態では、本発明は、多層構造が滑り止め層及び任意選択でシーラント層を含む第４の層を更に含むことを除いて、前述の実施形態のいずれかに従う多層構造を提供する。

代替的な実施形態では、本発明は、多層構造が少なくとも３の切削抵抗性を有することを除いて、前述の実施形態のいずれかに従う多層構造を提供する。

代替的な実施形態では、本発明は、多層構造が少なくとも１０００ｇの負荷を有することを除いて、前述の実施形態のいずれかに従う多層構造を提供する。

代替的な実施形態では、本発明は、多層構造が表面保護材として使用されることを除いて、前述の実施形態のいずれかに従う多層構造を提供する。

代替的な実施形態では、本発明は、多層構造が調理台またはまな板であることを除いて、前述の実施形態のいずれかに従う多層構造を提供する。

代替的な実施形態では、本発明は、多層構造が積層プロセスまたは押出コーティングプロセスを介して形成されることを除いて、前述の実施形態のいずれかに従う多層構造を提供する。

本発明は、多層構造、例えば、まな板を提供する。本発明に従う多層構造は、０．９３６〜０．９６５ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度、０．０５〜１．０ｇ／１０分の範囲のメルトインデックス（Ｉ_２）を有する高密度ポリエチレン組成物を含む、少なくとも第１の層であって、４〜１０ミルの範囲の厚さを有する第１の層と、接着剤組成物を含む少なくとも第２の層と、吸収性材料を含む少なくとも第３の層とを含み、第２の層は、第１の層と第３の層との間に配設される。

第１の層
多層構造は、厚さにして１０〜７０パーセントの第１の層、例えば、厚さにして１０〜６０パーセントの第１の層、または代替では厚さにして１０〜５０パーセントの第１の層を含む。第１の層は、４〜１０ミル、例えば、４〜６ミル、または代替では４〜８ミルの範囲の厚さを有する。

第１の層は、０．９３６〜０．９６５ｇ／ｃｍ^３、例えば、０．９４８〜０．９６５ｇ／ｃｍ^３、０．９５２〜０．９６５ｇ／ｃｍ^３、または代替では０．９５５〜０．９６５ｇ／ｃｍ^３、または別の代替では０．９６０〜０．９６５ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有する、高密度ポリエチレン組成物を含む。第１の層は、０．０５〜１．０ｇ／１０分、例えば、０．０５〜０．５ｇ／１０分、または代替では０．０５〜０．８ｇ／１０分、または別の代替では０．０５〜０．１ｇ／１０分の範囲のメルトインデックス（Ｉ_２）を有する、高密度ポリエチレン組成物を含む。

高密度ポリエチレン組成物は、（ａ）エチレンから誘導される単位を１００重量パーセント以下、例えば、少なくとも７０重量パーセント、または少なくとも８０重量パーセント、または少なくとも９０重量パーセント、及び（ｂ）１つ以上のα−オレフィンコモノマーから誘導される単位を３０重量パーセント未満、例えば、２５重量パーセント未満、または２０重量パーセント未満、または１０重量パーセント未満で含む。「高密度ポリエチレン組成物」という用語は、（重合可能なモノマーの全量を基準として）５０モルパーセント超の重合エチレンモノマーを含有し、かつ任意選択で、少なくとも１つのコモノマーを含有し得る、ポリマーを指す。

α−オレフィンコモノマーは、典型的には、２０個以下の炭素原子を有する。例えば、α−オレフィンコモノマーは、好ましくは３〜１０個の炭素原子、より好ましくは３〜８個の炭素原子を有してもよい。例示的なα−オレフィンコモノマーとしては、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、及び４−メチル−１−ペンテンが挙げられるが、これらに限定されない。１つ以上のα−オレフィンコモノマーは、例えば、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンからなる群から、または代替では、１−ヘキセン及び１−オクテンからなる群から選択されてもよい。

高密度ポリエチレン組成物は、１つ以上の他のポリマー及び／または１つ以上の添加剤などの追加的な成分を更に含んでもよい。かかる添加剤としては、帯電防止剤、着色強化剤、染料、潤滑剤、ＴｉＯ_２またはＣａＣＯ_３などの充填材、乳白剤、核形成剤、加工助剤、色素、一次酸化防止剤、二次酸化防止剤、加工助剤、ＵＶ安定剤、粘着防止剤、スリップ剤、粘着付与剤、難燃剤、抗菌剤、臭気減少剤、抗真菌剤、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。高密度ポリエチレン組成物は、かかる添加剤を含む高密度ポリエチレン組成物の重量を基準として、約０．１〜約１０総合重量パーセントのかかる添加剤を含有し得る。

任意の従来のエチレン共重合反応プロセスを用いて、高密度ポリエチレン組成物を製造し得る。かかる従来のエチレン共重合反応プロセスとしては、１つ以上の従来の反応器、例えば、同時、連続、またはこれらの任意の組み合わせの、ループ型反応器、撹拌槽型反応器、回文反応器を使用する、液相重合プロセスまたは任意の粒子形成プロセスが挙げられるが、これらに限定されない。

かかる高密度ポリエチレン組成物は、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから、ＥＬＩＴＥ（商標）、ＣＯＮＴＩＮＵＵＭ（商標）、ＴＵＦＬＩＮ（商標）、またはＵＮＩＶＡＬ（商標）の商標名の下で市販されている。

第２の層
多層構造は、厚さにして５〜５０パーセントの第２の層、例えば、厚さにして１０〜４０パーセントの第２の層、または代替では厚さにして１０〜３０パーセントの第２の層を含む。第２の層は、０．２５〜２ミル、例えば、０．２５〜１．５ミル、または代替では０．２５〜１ミルの範囲の厚さを有する。

第２の層は、接着剤組成物を含む。かかる接着剤組成物としては、ポリオレフィン系接着剤組成物、アクリレート系接着剤組成物、エポキシ系接着剤組成物、及び／またはポリウレタン系接着剤が挙げられるが、これらに限定されない。例示的なポリオレフィン組成物としては、ポリエチレン及び／またはポリプロピレンが挙げられるが、これらに限定されない。かかる接着剤組成物は、感圧接着剤、ホットメルト接着剤、及び／または熱活性化接着剤であり得る。かかる接着剤組成物は、水を基剤とする分散剤、ポリオレフィン系分散剤、及び／またはポリウレタン系分散剤を含むことができる。

接着剤組成物は、１つ以上の他のポリマー及び／または１つ以上の添加剤などの追加的な成分を更に含んでもよい。かかる添加剤としては、帯電防止剤、着色強化剤、染料、潤滑剤、ＴｉＯ_２またはＣａＣＯ_３などの充填材、乳白剤、核形成剤、加工助剤、色素、一次酸化防止剤、二次酸化防止剤、ＵＶ安定剤、粘着防止剤、スリップ剤、粘着付与剤、難燃剤、抗菌剤、臭気減少剤、抗真菌剤、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。接着剤組成物は、かかる添加剤を含む接着剤組成物の重量を基準として、約０．１〜約１０総合重量パーセントのかかる添加剤を含有し得る。

第３の層
多層構造は、厚さにして１０〜７０パーセントの第３の層、例えば、厚さにして１０〜６０パーセントの第３の層、または代替では厚さにして１０〜５０パーセントの第３の層を含む。第３の層は、４〜１０ミル、例えば、４〜６ミル、または代替では４〜８ミルの範囲の厚さを有する。

第３の層は、吸収性材料を含む。かかる吸収性材料としては、綿系材料、紙、ボール紙などのセルロース系材料、ならびに／またはポリプロピレン不織布及び／もしくはポリエステル不織布などの不織布材料が挙げられるが、これらに限定されない。

追加層
多層構造は、滑り止め層及び任意選択でシーラント層を含む第４の層を更に含み得る。

多層構造は、厚さにして５〜７０パーセントの第４の層、例えば、厚さにして５〜６０パーセントの第４の層、または代替では厚さにして５〜５０パーセントの第４の層を含む。第４の層は、１〜１０ミル、例えば、１〜６ミル、または代替では１〜８ミルの範囲の厚さを有する。

滑り止め層は、ポリエチレン及び／またはポリプロピレンなどのポリオレフィン組成物を含む。

かかるポリエチレン組成物は、０．８９０〜０．９４５ｇ／ｃｍ^３、例えば、０．８９０〜０．９４０ｇ／ｃｍ^３、または代替では０．８９５〜０．９４０ｇ／ｃｍ^３、または別の代替では０．８９５〜０．９３５ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有する。かかるポリエチレン組成物は、０．０５〜１０．０ｇ／１０分、例えば、０．０５〜８ｇ／１０分、または代替では０．０５〜５ｇ／１０分、または別の代替では０．０５〜４ｇ／１０分の範囲のメルトインデックス（Ｉ_２）を有し得る。

かかるポリプロピレン組成物は、０．０５〜２５ｇ／１０分、例えば、０．０５〜２０ｇ／１０分、または代替では０．０５〜１５ｇ／１０分、または別の代替では０．０５〜１２ｇ／１０分の範囲のメルトフローレートを有し得る。

滑り止め層に好適なポリオレフィン組成物は、１つ以上の他のポリマー及び／または１つ以上の添加剤などの追加的な成分を更に含むことができる。かかる添加剤としては、帯電防止剤、着色強化剤、染料、潤滑剤、ＴｉＯ_２またはＣａＣＯ_３などの充填材、乳白剤、核形成剤、加工助剤、色素、一次酸化防止剤、二次酸化防止剤、ＵＶ安定剤、粘着防止剤、スリップ剤、粘着付与剤、難燃剤、抗菌剤、臭気減少剤、抗真菌剤、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。ポリオレフィン組成物は、かかる添加剤を含むポリオレフィン組成物の重量を基準として、約０．１〜約１０総合重量パーセントのかかる添加剤を含有し得る。

かかるポリエチレン組成物は、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから、ＴＵＦＬＩＮ（商標）、ＥＬＩＴＥ（商標）、ＡＴＴＡＮＥ（商標）、及び／またはＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）の商標名の下で市販されている。

かかるポリプロピレン組成物は、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから、ＶＥＲＳＩＦＹ（商標）の商標名の下で市販されている。

多層構造は、少なくとも３の切削抵抗性、及び／または少なくとも１０００ｇの負荷を有し得る。多層構造は表面保護材として使用することができ、例えば、多層構造はまな板として使用することができる。多層構造は、任意の方法を介して調製することができる。例えば、本発明に従う多層構造は、押出コーティングプロセス、押出積層プロセス、及びキャストフィルム押出プロセスを介して形成することができる。

押出コーティングプロセスでは、ポリマー組成物を、例えば押出機を介して溶融させ、溶融ポリマー組成物を、紙、板紙などの動いている基材に適用することにより、コーティングされた基材または多層構造を製造する。

押出積層プロセスでは、ポリマー材料を、例えば押出機を介して溶融させ、溶融ポリマー組成物を、少なくとも２つの動いている基材に適用して、溶融ポリマー組成物と合わせて糊付けする。

押出コーティングプロセスと押出積層プロセスとの両方において、移動している基材（複数可）は、溶融ポリマー組成物の素早いクエンチのために、圧負荷ロールとチルロールとの間を通過させる。

キャストフィルム押出プロセスでは、薄いフィルムを、スリットを通して、冷却され高度に研磨された回転しているロールへと押出、そこで片面からクエンチする。ローラの速度は、延伸比及び最終フィルム厚を制御する。その後、フィルムを、もう一方の面の冷却のために第２のローラに送る。最後に、フィルムをローラのシステムに通過させ、巻いてロールにする。このプロセスは、積層プロセスによって補完して、多層構造を形成する。

以下の実施例は、本発明を例示するが、本発明の範囲を限定することは意図していない。本発明の実施例は、多層構造が向上した切削抵抗特性を有することを示す。

配合成分
ＣＯＮＴＩＮＵＵＭ（商標）ＤＭＤＡ−６６２０ＮＴ（ＨＤＰＥ−１）は、ＡＳＴＭＤ７９２に従って測定して約０．９５８ｇ／ｃｍ^３の密度、及びＡＳＴＭＤ１２３８に従って測定して約０．２８ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有する、双峰性高密度ポリエチレンである。

ＤＯＷ（商標）ＨＤＰＥＤＧＤＣ−２１００ＮＴ７（ＨＤＰＥ−２）は、ＡＳＴＭＤ７９２に従って測定して約０．９４８ｇ／ｃｍ^３の密度、及びＡＳＴＭＤ１２３８に従って測定して約０．０７ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有する、高密度ポリエチレンである。

ＤＯＷ（商標）ＨＤＰＥＤＧＤＰ−６０９７ＮＴ７（ＨＤＰＥ−３）は、ＡＳＴＭＤ７９２に従って測定して約０．９４８ｇ／ｃｍ^３の密度、及びＡＳＴＭＤ１２３８に従って測定して約１ｇ未満／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有する高密度ポリエチレンである。

ＥＬＩＴＥ（商標）５９６０Ｇ（ＨＤＰＥ−４）は、ＡＳＴＭＤ７９２に従って測定した約０．９６２ｇ／ｃｍ^３の密度、及びＡＳＴＭＤ１２３８に従って測定した約０．８５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有する、高密度ポリエチレンである。

ＵＮＩＶＡＬ（商標）ＤＭＤＡ−６４００ＮＴ７（ＨＤＰＥ−５）は、ＡＳＴＭＤ７９２に従って測定した約０．９６１ｇ／ｃｍ^３の密度、及びＡＳＴＭＤ１２３８に従って測定した約０．８０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有する、高密度ポリエチレンである。

ＸＨＳ−７０７１ＮＴ７（ＭＤＰＥ−１）は、ＡＳＴＭＤ７９２に従って測定して約０．９３６ｇ／ｃｍ^３の密度、及びＡＳＴＭＤ１２３８に従って測定した約０．３２ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有する、フラクショナルメルトインデックス中密度ポリエチレンである。

第１の層、第２の層、及び第３の層を含む発明多層構造１〜６（ＩＭＳ１〜６）を、以下のプロセスに従って調製した。

第１の層１〜１２
第１の層１〜１２（ＦＬ１〜１２）は、溶解物が温度制御チルロールの表面上に即座に流れ、上部ロールと中央ロールとの間の間隙に押し通されるように押出機ダイの近傍に位置付けた、以下の表１に更に記載するような幅６インチのシートダイ及び引取機を取り付けた２５ｍｍのＨａａｋｅ逆回転２軸押出機によって、表２に報告する配合成分及び押出プロセス条件に基づいて調製する。

第２の層１
接着剤組成物を含む第２の層１は、３Ｍ（商標）Ａｄｈｅｓｉｖｅ３００（約５ミルのテープ厚を有する）を持つ３Ｍ（商標）９５０ＡｄｈｅｓｉｖｅＴｒａｎｓｆｅｒＴａｐｅである。

第３の層１
第３の層１（吸収性材料を含む）は、Ｋｉｍｂｅｒｌｙ−ＣｌａｒｋＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからＷｙｐＡｌｌＬ４０の商標名の下で市販されている汎用白色ティッシュである。

発明多層構造１〜６
発明多層構造１〜６（ＩＭＳ１〜６）を、積層プロセスを介して調製して、上記のような第１の層、第２の層、及び第３の層を含む多層構造を形成した。第２の層及び第３の層は、各ＩＭＳ１〜６のためのものと同じであり、各ＩＭＳ１〜６のための第１の層（６ミルのフィルム層）は表３に報告する。各ＩＭＳ１〜６を、ＡＳＴＭＦ１７９０ＳｔａｎｄａｒｄＴｅｓｔＭｅｔｈｏｄｆｏｒＭｅａｓｕｒｉｎｇＣｕｔＲｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＵｓｅｄｉｎＰｒｏｔｅｃｔｉｖｅＣｌｏｔｈｉｎｇ２００５Ｅｄｉｔｉｏｎによって、その切削抵抗特性について試験し、結果を表３に報告する。

比較多層構造１は、（ａ）ポリプロピレンを含む第１の層、ならびに（ｂ）切削抵抗性についてのＡＮＳＩ／ＩＳＥＡ分類３及び１０７８グラムの負荷を有するセルロース吸収剤を含む市販の製品である。

試験方法
試験方法は以下を含む。

メルトインデックス
メルトインデックスＩ_２を、１９０℃及び２．１６ｋｇの負荷で、ＡＳＴＭＤ−１２３８に従って測定し、ｇ／１０分で報告する。

メルトフローレート
メルトフローレートを、２３０℃及び２．１６ｋｇの負荷で、ＡＳＴＭＤ−１２３８に従って測定し、ｇ／１０分で報告する。

密度
密度測定のための試料を、ＡＳＴＭＤ４７０３に従って調製した。測定は、１時間以内でＡＳＴＭＤ７９２，ＭｅｔｈｏｄＢを使用して試料を圧迫することにより行い、ｇ／ｃｍ^３で報告した。

試料の切削抵抗性を、ＡＳＴＭＦ１７９０−０５の通りに試験し、これは、指定の負荷の下で刃先に曝露された時の材料の切削抵抗性を評価するものである。この試験方法は、種々の材料が一定距離運ぶことができる異なる負荷を規定する。材料は、以下のことが可能である場合に、より良好な切削抵抗性をもたらすことができる。
１．等しい負荷が載せられた時に、より長い距離の移動を示すことによって、より高い切削抵抗性を提供する。
２．同じ横断距離でより高い負荷への抵抗性を示すことによって、より高い切削抵抗性を提供する。

試験手順の要約：
・２インチ×４インチの試験標本を試料から無作為に切り出し、ＡＳＴＭＦ１７９０−０５手順に説明されている通りに較正した装置に備え付ける。
・指定の負荷を持つ刃先を、装置に備え付けた標本を横断させて１回動かす。
・各負荷についての初期接触から切断までの距離を記録する。
・一連の試験を行って、範囲を規定し、力（Ｎ）または定格力（グラム）を決定し、その後、結果を正規化する。
・得られた負荷対距離曲線を使用して、標本の切削抵抗性を決定することができる。
・非常に小さい負荷では、無限遠が予期され、一方でより重い負荷は、ゼロに近い距離を生むことになる。

ＡＳＴＭ試験からグラム重量に従って「レベル」を割り当て、１７９０−０７と１７９０−０５との両方を利用する基準である、ＡＮＳＩ／ＩＳＥＡ１０５に従って、ＡＮＳＩ切削レベルを測定した。種々のレベルを以下に列挙し、正規化した負荷で報告する。

レベル０＜２００グラム
レベル１＞２００〜５００グラム
レベル２＞５００〜１０００グラム
レベル３＞１０００〜１５００グラム
レベル４＞１５００〜３５００グラム
レベル５＞３５００グラム

本発明は、趣旨及びその本質的な特質から逸脱することなく他の形態で実現してもよく、したがって、前述の明細書というよりはむしろ添付の特許請求の範囲を、本発明の範囲を示すものとして参照するべきである。

Claims

ａ．０．９３６〜０．９６５ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度、０．０５〜１．０ｇ／１０分の範囲のメルトインデックス（Ｉ_２）を有するポリエチレン組成物を含む、第１の層であって、４〜１０ミルの範囲の厚さを有する、前記第１の層と、
ｂ．接着剤組成物を含む第２の層と、
ｃ．吸収性材料を含む第３の層と、を含み、
前記第２の層が、前記第１の層と前記第３の層との間に配設される、多層構造。
前記多層構造が、滑り止め層及び任意選択でシーラント層を含む第４の層を更に含む、請求項１に記載の前記多層構造。
前記多層構造が少なくとも２の切削抵抗性を有する、請求項１に記載の前記多層構造。
前記多層構造が少なくとも１０００ｇの負荷を有する、請求項１に記載の前記多層構造。
前記多層構造が表面保護材である、請求項１に記載の前記多層構造。
前記多層構造がまな板である、請求項１に記載の前記多層構造。
前記多層構造が、積層プロセスまたは押出コーティングプロセスを介して形成される、請求項１に記載の前記多層構造。
前記第１の層が有孔である、請求項１に記載の前記多層構造。
前記第２の層が有孔である、請求項１または請求項８に記載の前記多層構造。
前記多層構造が少なくとも３の切削抵抗性を有する、請求項１に記載の前記多層構造。