JP2018518588A

JP2018518588A - フィルム

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Publication number: JP2018518588A
Application number: JP2018511528A
Authority: JP
Inventors: ゼイファート，カロライン; へウィット，ジョナサン; モファット，ジェイミー; タトロック，エリザベス; エドキンズ，アダム; ジェイムズデヴィソンマシューズ，ローレンス
Original assignee: イノヴィアフィルムズリミテッド; フードフレッシュネステクノロジーホールディングスリミテッド
Priority date: 2015-05-12
Filing date: 2016-05-11
Publication date: 2018-07-12
Also published as: RU2017143150A3; KR20180005184A; GB2538255A; US20180105663A1; GB201508068D0; RU2017143150A; GB2538255B; EP3294550A1; PH12017550123A1; BR112017023915A2; CN107667060A; CA2982417A1; AU2016261103A1; WO2016181132A1; HK1245198A1; US10994508B2; MX2017014273A

Abstract

結合剤と、包装構造体中のフィルムと接触する環境から揮発性有機化合物を除去することができる粒子状の突出成分とを含むフィルム表面のコーティングを含む包装構造体で使用するためのフィルム。そのようなフィルムを含む包装構造体、およびこの包装構造体を含む包装も提供される。

Description

本発明は、包装構造体に使用するためのフィルム、詳細には揮発性有機化合物を除去することができる成分を含むフィルムに関する。

包装内における環境の改質は非常に重要になり得るものであり、いくつもの方法で達成することができる。そのような改質は、包装が食品などの有機物を含有する場合に、特に重要である。有機物は、有機物自体の品質に影響を及ぼし得るエチレンまたはトリメチルアミンなどの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を放出し得る。

包装環境からのＶＯＣの除去は、貯蔵寿命を延長すること、ならびに新鮮な農産物および園芸製品などの有機物の市場性の高い品質、ならびに有機物の経時的な品質を向上させることに役立つ。ＶＯＣの除去はまた、望ましくない臭気を減少または排除すること、ならびに有機物の色彩および／または堅さを維持することにも役立ち得る。

エチレンは、成熟ホルモンとして作用して、包装中の有機物の熟し過ぎを生じさせて、それによりその品質を低下させ、さらに黄化および皮はがれの傷みを引き起こし得る。エチレンは、応力の結果としても有機物により発生し、したがってその除去は、有機物に対する応力の影響を軽減するために役立つ。現在、包装環境からエチレンを除去するために、過気、化学的技法、吸着、光分解法、化学的触媒法およびスカベンジングなどのいくつもの方法がある。

１つの手法は、有機物自体におけるエチレンの作用を阻害することであり、その結果、農産物により包装中に放出されるエチレンの量を減少させることができる。そのようなエチレン阻止技法としては、１−メチルシクロプロペン（１−ＭＣＰ）が挙げられ、これはエチレン結合部位を封鎖するものであり、ガスとして外部から適用される。同様に、チオ硫酸銀（ＳＴＳ）も挙げられ、これは主に切り花への使用に限定されるが、ＳＴＳを含有する溶液に切り花の茎を入れることにより適用される。

アミノエトキシビニルグリシン（ＡＶＧ）は別のエチレン阻止剤であり、それは、植物組織中におけるエチレンの生成を阻止することにより、植物成長調節物質として作用する。これは、通常、収穫の１〜３週間前に、一般的には有機物上に噴霧される。しかしながら、この手法は、熟成を防止することにおいて、より永続的な効果を生じ得る。

あるいは、エチレンまたは他のＶＯＣを、それらが放出された後、環境から除去することができる。多くの場合白金および／またはアルミナに基づく触媒系は、エチレンを二酸化炭素と水に酸化することが当技術分野において周知である。しかしながら、これらは一般的に、高温（多くの場合、２００℃超）で機能し、したがって、そのような温度で傷み得る物では特に有用ではない。室温で起こり得る二酸化チタンを使用するエチレンの光触媒酸化の使用の報告もある。

化学量論的酸化剤も当技術分野において知られており、これはほとんどの場合過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ_４）に基づいており、やはりエチレンを酸化して、自身は還元される。しかしながら、このプロセスは、部分酸化された化学種、例えば、カルボン酸、アセトアルデヒドおよびホルムアルデヒドなどの生成も、もたらし得る。このような系はまた、高湿度下では十分に機能せず、したがって、一般的に、何らかの方法で水との接触が避けられる。

収着剤も、環境からＶＯＣ、特にエチレンを除去することが当技術分野において知られている。これらの化合物は、ＶＯＣの収着により機能して、多くの場合、高表面積材料に基づく。エチレンを除去するためによく使用される収着剤としては、活性炭、粘土およびゼオライトが挙げられる。

ゼオライトは、環境からエチレンを除去するための収着剤として特に周知であり、適当なゼオライト組成物がＧＢ２２５２９６８、ＷＯ２００７／０５２０７４およびＷＯ２０１１／００１１８６に開示されている。しかしながら、これらも水により被毒され、したがって、ゼオライトが商業的に使用される場合、これらの化合物が水と接触することを防止するかまたは少なくとも妨げる手段が必要とされる。

ゼオライトは、先行技術の包装では、製造中に包装の内側に挿入される別の構造体の形態で一般的に使用されている。この構造体は、面積が一般的に約１．７５インチ平方（約２０ｃｍ^２）のフィルターを形成するフィルム（二軸延伸ポリプロピレンがよく使用される）などの基材を含む。その場合、水がゼオライトと直接接触することができないように、膜（Ｔｙｖｅｋ（商標）のような多孔質膜など）が適用される。ゼオライトは膜上にコーティングされて、基材はその後に適用される。次に、完成したフィルターは、包装の内側で、有機物に隣接してまたは有機物の付近に置かれる。それに加えて、同様な構造体のシートを運送用の裏地またはバッグとして使用でき、またはこの構造体を、気泡緩衝材層もしくは湿気吸収剤パッド中に組み込み、もしくはさらなる構造体に積層することもできる。

上で論じた成分のフィルムまたはコーティング層中への直接の組み込みも、ＥＰ１５２５８０２、ＷＯ２００８／１１００２０、ＪＰＨ０２１１９９３８およびＪＰＨ０２２２２７２５で開示されているように、当技術分野において知られている。しかしながら、こうした成分は、少量で使用されて、当該ＶＯＣに透過性の結合剤材料の層内に埋め込まれる。これにより、成分は、その有効度を低下させ得る湿気および他の要因から確実に保護され、同時に、環境からＶＯＣを依然として除去することができる。

ＵＳ５８０７６３０には、フィルム形成ポリマーと、任意選択により、ざらに分散剤ポリマーと、表面改質剤がその上にコーティングされていてもよい不活性多孔質充填剤とを含む、透過性が制御されたフィルムが開示されている。不活性多孔質充填剤は、フィルムの二酸化炭素透過率の酸素透過率に対する比を低下させるのに有効な量で存在し、この充填剤はフィルム形成ポリマーの本来のフィルム厚を超える粒径を有する。

ＵＳ２００５／０１４７７７２には、間に空洞を画定している２つの層を含む包装材料が開示されている。ガスを中に保持することができる物質がこの空洞中に入れられ、層の一方は、エチレンガスに透過性であり、水蒸気に不透過性である。

ＵＳ２００２／００９０４２５には、（１）マイクロポーラスフィルム、および（２）マイクロポーラスフィルム上のポリマーコーティングを含むガス透過性膜を含むコンテナが開示されている。このコンテナは制御された条件下におけるバナナの貯蔵および／または熟成を可能にする。

ＵＳ４８４７１４５には、エチレン吸着活性を有する、野菜および果実を新鮮に保つためのフィルムが開示されている。このフィルムは、好ましくは、微細多孔質材料を含有する。

ＥＰ２０６０３９２には、銀担持ゼオライトを含む抗菌性に改質された少なくとも１層の外層を含む少なくとも２層のポリエステルフィルムが開示されており、その層厚さはゼオライトの粒径の中央値の１．３倍以下である。

ＪＰＳ６３３０９１３７には、３．２オングストローム以上の細孔径および２０ｍμｍ以下の粒子直径を有する１〜３０ｗｔ％の結晶性ゼオライトを含有する合成ポリマーフィルム層が開示されており、シート、バッグまたは波形段ボール箱用裏地として使用することができる。

本発明は、前述のことを考慮して考案された。

本発明の第１の態様によれば、結合剤と、包装構造体中でフィルムと接触する環境から揮発性有機化合物を除去することができる粒子状突出成分とを含むフィルム表面上のコーティングを含む、包装構造体においてまたは包装構造体として使用するためのフィルムが提供される。

典型的には、フィルムと接触する環境は大気の環境であり、その環境に少なくとも１種の揮発性有機化合物が、包装構造体内に含有される有機物から放出される。改質および非改質大気双方の包装構造体が特に意図される。

突出成分は、任意の効果的な手段、例えば、吸着、吸収または化学的改質などにより、包装構造体中のフィルムと接触する環境から揮発性有機化合物を除去することができてもよい。便宜上、本発明者らは、本明細書では、用語「スカベンジング」を、揮発性有機化合物が包装構造体と接触する環境から除去され得る全ての機構を説明するよう使用するものとする。用語「スカベンジャー」および「スカベンジング成分」は、それにしたがって解釈されるものとする。

スカベンジャーは、フィルムコーティング中に組み込まれ、その突出が、揮発性有機化合物の除去の効率を改良することができる。この突出は、スカベンジャー、またはスカベンジャーの活性成分の環境に対する表面積を増大させて、それにより揮発性有機化合物に対するその有効性を増大させる。それに加えて、揮発性有機化合物が相当量のフィルム材料を通過する必要がないので、突出は反応の速度を改良する。しかしながら、コーティング内にそれをとどめるために、スカベンジャーの周囲に十分なコーティング材料があることが重要であるといってもよい。

その結果として、周囲の雰囲気からの揮発性成分の除去に関するスカベンジャーの効力は、その突出のおかげで改良されて、スカベンジング成分と周囲の雰囲気との間の接触する表面積を、成分が突出していなくてコーティング層中に完全に埋め込まれていたならば得られたであろう接触表面積を超えて増大させる。突出のこの配置は、いくつもの方法で、例えば、薄いコーティング層の使用および／またはコーティング中の高濃度の成分を使用することおよび／またはコーティング厚さ（またはコーティングの重量）に対する突出成分のサイズが少なくとも１つの大きさでコーティング重量を超えるように選択することによるなどで達成することができる。揮発性有機化合物が除去される環境は、フィルムによって少なくとも部分的に包囲されているかまたは封入されていてもよい。

スカベンジング成分は粒子状材料である。粒子は、コーティングから突出していてもよく、それ故露出していてもよい（すなわち、それらの少なくとも一部を覆う如何なるコーティングも有し得ない）。あるいは、コーティングの薄い層が粒子を覆っていてもよい。コーティング層の材料が突出成分の上に広がっていてもよいので、この意味における「突出した」は、必ずしも「露出した」を意味しない。突出成分は、それ故、成分が、フィルムの表面からコーティング層の基礎の厚さ（すなわち、突出成分の不在においてコーティング層の厚さであったであろう厚さ）を越えて伸びるという意味で、コーティングから突出する。周囲の雰囲気中の揮発性成分は、コーティング材料を通過して突出成分に接触することができるので、突出成分上の少量のコーティング材料の存在が、突出成分の活性を取り除くことはない。しかしながらそのような揮発性成分がコーティングを通して成分と接触することができる程度は、同じ成分が突出していなくてコーティング中に完全に閉じ込められていた場合に達成されたであろう程度を超えて成分の突出によって増大する。それ故、スカベンジング成分の突出は、先行技術組成物に優る大きい利点を表す。

コーティングは、成分の粒子の平均直径より薄くてもよい。これにより、成分の一部をコーティングから確実に突出させることができる。それは、改良された透明性などの改良された光学的性質を提供することもできる。さらに、フィルムは、より少ないコーティング材料が必要とされるので、より安価に製造することができる。

コーティング層における平均結合剤厚さ（すなわち、如何なる粒子の存在もない結合剤単独の厚さ）は、スカベンジャーの粒径に対して選択して、スカベンジャーを確実に突出させることができる。コーティング層中の平均結合剤厚さは、好ましくは突出成分の粒径未満である。例えば、コーティング層中の平均結合剤厚さは、突出成分の粒径の約１０％から約９０％、約２０％から約８０％または約２５％から約７５％であってもよい。このことは、コーティング中のスカベンジャー粒子の量が、フィルムとコーティングの表面との間のコーティング中にただ１粒の粒子があるように少ない場合に、特に好ましい。全体としてのコーティングの厚さ（すなわち結合剤および粒子の組み合わされた厚さ）は、突出成分の粒径未満であってもよい。

フィルムに塗布されるコーティング層中における平均結合剤厚さは、０．１μｍから１０μｍ、例えば０．２５μｍから８．５μｍ、０．５μｍから７．５μｍまたは０．７μｍから６．０μｍであってもよい。

それに加えてまたは代替的に、スカベンジャー粒子と結合剤の相対量は、スカベンジャーが確実に突出するように選択することができる。特に、粒子同士が、フィルムとコーティング表面との間の方向で重なり合うように、結合剤の量と比べて多量の粒子を使用することができる。言い換えれば、粒子が積み重なっているので、フィルムに垂直な軸は、フィルムとコーティング表面との間のコーティング材料中で２個以上の粒子を通過する。

この実施形態では、コーティングの厚さは、全体として個々の突出成分の粒径を超えてもよいが、成分が突出するように、使用される粒子の量に依存して、２、３、４個またはそれを超える突出成分の組み合わされた粒径未満である。さらに、コーティング層中における平均結合剤厚さは、個々の突出成分の粒径未満、それ超またはそれと同じであってもよい。

上の段落における「粒径」は、ｄ１〜９９のより大きいもののいずれか１つ、例えばｄ１０、ｄ５０、もしくはｄ９０の、または粒子の正規もしくは非正規分布中で任意の他の選択された粒径に対していずれか１つを意味することができる。例えば数平均の粒径が使用されてもよい。

上で言及されたスカベンジャーの粒径は、数によりまたは体積により、例えばレーザー散乱により、例えばＢｅｃｋｍａｎｎＣｏｕｌｔｅｒ粒子選別機を使用して、体積パーセンテージから平均粒径を決定することにより決定することもできる（下の図６を参照されたい）。

コーティングは、グラビア、逆グラビアまたは任意の他のフィルムへのコーティング技法により塗布されるフラッド・コーティング、例えば水性フラッド・コーティングを含んでもよい。スロットダイまたは押出コーティングなどの他のコーティング技法も本発明の範囲内である。フラッド・コーティングの使用は、フィルム上におけるコーティング材料の一様な分布を提供し、それは、順送りで、揮発性有機化合物を除去できる成分の一様な分布を提供する。しかしながら、パターンコーティングも使用することができる。

環境から揮発性有機化合物を除去することができる成分のコーティングにおける濃度は、０．００１〜５０ｇｍ^−２の間、好ましくは０．００５〜３０ｇｍ^−２の間、より好ましくは０．０１〜１４ｇｍ^−２の間、例えば０．１から１０ｇｍ^−２および最も好ましくは０．１〜５ｇｍ^−２の間であってもよい。このレベルで、十分な揮発性有機化合物、特にエチレンは、包装構造体と接触する環境から除去することができる。しかしながら、このレベルは、コストを低下させ、および透明性などのフィルムの望ましい特徴を維持するために十分低い。

コーティング、特に薄いコーティングの使用は、完全に不透明ではないフィルムを作製することができ、その結果、包装構造体の内容物は、まだフィルムを通して見ることができる。さらに、コーティングは、揮発性有機化合物を除去することができる成分の安定性を分散体内に維持する。成分が水性形態にある場合、不活性雰囲気を必要とする溶媒を使用するよりも、成分を取り扱うことも容易である。このことは、それ故、揮発性有機化合物を除去することができる成分が、他の方法で期待され得るよりも長く機能的にとどまることを確実にする。

コーティングは、オレフィン、エステル、エーテル、ウレタンもしくはアクリル系のポリマー、ワックス、消泡剤もしくは分散剤とみなされるものを含む別の撥水性化合物、またはこれらの組合せを含んでいてもよい。揮発性有機化合物を除去することができる成分は、水によって被毒され得るので、その成分と接触する水の量を減少させるコーティングは有益となり得る。

フィルムはポリマーフィルムであってもよい。本発明によるポリマーフィルムは、当技術分野において公知の任意のプロセスによって作製することができ、この用語には、キャストシート、キャストフィルム、またはインフレートフィルムが含まれるが、これらに限定されない。フィルムは、ポリオレフィンフィルム、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、それらの混合物、ブレンドおよびコポリマー（ブロックおよびランダムの両方）、および／または他の公知のポリオレフィンを含むことができる。

あるいは、フィルムは、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリウレタンフィルム、ポリハロゲン化ビニルフィルム、アセテートフィルムまたはバイオポリマーフィルム、例えば、セルロース系フィルム、ＰＬＡフィルム、デンプンを主成分とするフィルムまたはＰＨＡフィルムなどを含むことができる。

フィルムは、トップコートとして機能的バリア層をさらに含むことができる。この層は、成分の機能的部分の移動を制限するように作用することができる。この層は、揮発性有機化合物を除去することができる成分を、成分のダスティングまたは水から保護することもでき、これは成分の露出した部分（すなわち、コーティングによって覆われていない部分）にとって特に重要となり得る。これは成分がゼオライトである場合に特に重要となり得るが、それは、これらの成分が水との接触により被毒する、そうでなくても劣化する場合があるからである。

トップコートは、例えば、フィルムが食材と接触して使用されることになっている場合、規制上の理由のために使用されることもある。トップコートは、フィルムの美観を改良するために、多分、フィルムをより光沢のあるものにするために、および／または表面形状に基づいてより透明にするために、使用されることもある。トップコートは、フィルムの熱封止性、印刷性または剥離性を改良するために使用されることもある。

トップコートバリア層は、コーティングステップで塗布される別の層を含むこともある。これは、フィルムの表面にトップコートバリア層を作製する簡単で安価な方法である。

それに加えてまたは代替的に、トップコートバリア層は、疎水性バリアであってもよいバリアを形成させるために、初期コーティングからの表面に移動する成分を含むこともある。この実施形態においては、トップコートバリア層は、初期コーティングに存在して、次にそれが表面に移動してそのようなバリアを形成する成分から形成されてもよい。

揮発性有機化合物は、エチレンまたはアセトアルデヒドであることもある。エチレンは、種々の有機材料の熟成の原因である。それ故、包装構造体からそれを除去すると、有機材料の貯蔵寿命を延長させることができる。本発明の範囲内の有機揮発性化合物の中で挙げることができる他の材料には、他の植物成長調節剤、例えば、ジベレリン（ＧＡ）、例えばＧＡ４ＧＡ７およびＧＡ３など；サイトカイニン、例えば、ＣＰＰＵおよびカイネチンなど；オーキシン、例えば、１−ナフタレン酢酸（ＮＡＡ）、２，４−Ｄ，３−インドールアセトアルデヒド酸（ＩＡｌｄ）、３−インドール酢酸（ＩＡＡ）、３−インドールピルビン酸（ＩＰＡ）およびインドールブタン酸（ＩＢＡ）など；および阻害剤／遅延剤、例えば、アブシジン酸（ＡＢＡ）、アンシミドルム、カルバリル、クロルメクワト、クロロＩＰＣ、ダミノジド、フルールプリミドール、水素シアナミド（Ｈ２ＣＮ２）、メフルイジド、メピクワト塩化物、パクロブトラゾール、プロヘキサジオンカルシウム、およびコハク酸（ＳＡＤＨ）が含まれる。

包装構造体中でフィルムと接触している環境からエチレンを除去することができる成分は、収着剤を含むことができる。吸着剤は、マイクロポーラス材料、例えば、ゼオライト、セピオライトまたはＺＳＭ５であってもよいジアトマイト、または粘土などであってもよい。ゼオライトまたは他のマイクロポーラス材料は、例えばパラジウムなどの金属でドープされ得る。パラジウムドープゼオライトは、ＷＯ２０１１／００１１８６に記載されたように、特に熟考される。

収着剤、特にゼオライト収着剤は、環境からのエチレンの除去における使用について、当技術分野において周知である。それらは容易に入手できて、それらの化学的性質は周知である。

スカベンジャーは、包装鎖（packaging chain）における任意の適当な温度、例えば−３０℃から５０℃で機能的であることができる。

コーティングは結合剤を含む。適当な結合剤は、非限定的な例として、水に分散性かまたはそうでなければ可溶性の（適当な溶媒系に）アクリル系およびアクリル酸ポリマーおよびコポリマー、アクリレート、ウレタン、ウレタンアクリレート、イソシアネート、エポキシド、スチレンブタジエンゴム、環化ゴム、塩素化ゴム、スチレンブタジエン／無水マレイン酸コポリマー、スチレンアクリレート、インク結合剤、セルロース系材料、セルロースアセテート、セルロースアセテートアルキレート（例えば、ブチレートおよびプロピオネート）、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ＰｖＯＨ、ポリエチレンイミン、メラミンホルムアルデヒド、尿素ホルムアルデヒド、テルペン樹脂、アルキド樹脂、フェノール性樹脂、ロジン、エステルロジン、アマニ油、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ＥＶＡ、デンプン、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰｖｄＣ、ＰｖＢおよびそれらの２種以上の相溶性混合物から選択され得る。

場合によっては、アンモニアを実質的に含まない結合剤材料を使用することが好ましいこともある。これは、特に、スカベンジング成分が、ＶＯＣ除去に関する機能がアンモニアの存在により弱まり得る成分を含む場合に当てはまり得る。

フィルムまたはフィルムコーティングは、他の目的のための１種または２種以上の機能的材料を、フィルムの機能的または美的な特性に関して含むこともできる。適当な機能的材料は、１種または２種以上の以下のもの、それらの混合物および／またはそれらの組合せから選択されてもよい：ＵＶ吸収剤、染料；顔料、着色剤、金属被覆されたおよび／または擬金属被覆されたコーティング；滑剤、帯電防止剤（カチオン性、アニオン性および／または非イオン性、例えば、ポリ（オキシエチレン）ソルビタンモノオレエート）、抗酸化剤（例えば、亜リン酸、トリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エステル）、界面活性剤、硬化助剤、スリップ助剤（例えば、高温スリップ助剤、または室温付近で表面上を十分に滑るフィルムの能力を改良する低温スリップ助剤）、例えば、微結晶性ワックス；光沢改良剤、プロデグラダント（prodegradant）、フィルムのガス透過性および／または透湿性を変化させるバリアコーティング（ポリハロゲン化ビニリデン、例えば、ＰＶｄＣなど）；抗封鎖剤（例えば、約０．１から約０．６μｍの平均粒径を有する微結晶性ワックス）；粘着性を低下させる添加剤（例えば、ヒュームドシリカ、シリカ、シリコーンゴム）；粒子状材料（例えば、タルク）；可塑剤；ＣＯＦを増大させる添加剤（例えば、炭化ケイ素）；周囲の環境から悪臭のある材料を除去する添加剤；インク接着および／または印刷能力を改良する添加剤、剛性を増大させる添加剤（例えば、炭化水素樹脂）；収縮を増大させる添加剤（例えば、硬質樹脂）。

環境から揮発性有機化合物を除去することができる成分のコーティングの結合剤成分に対する乾燥重量比は、２００：１と１：２００の間、好ましくは１００：１と１：１００の間、または５０：１と１：５０の間、または３０：１と１：３０の間であってもよい。これらの比は、フィルム上において揮発性有機化合物を除去することができる成分の一様な分布を提供すること、ならびにダスティングを減少させて、基材に対する接着を強めることが見出された。しかしながら、コーティング成分または結合剤に対する環境から揮発性有機化合物を除去することができる成分のより高い比は、雰囲気への成分の露出を増加させて、それにより揮発性有機成分の除去速度を増大させる。やはり、好ましい比は、選択された結合剤の性質に依存して、ある結合剤材料については、粒子状スカベンジャーの量に対して使用される結合剤の量を増大させる（または減少させる）ことが好ましいこともある。

本発明の第２の態様によれば、上で論じたフィルムを含む包装構造体が提供される。

フィルムは、包装構造体のカバー層またはベース層を形成することができる。フィルムは、包装構造体中に包装されるべき物品を、少なくとも部分的に包囲または封入することもできる。それに加えてまたは代替的に、フィルムは、気泡緩衝材層または吸湿剤パッドに少なくとも部分的に積層することもできる。これは、包装構造体の内容物を損傷から保護するように作用し得る。フィルムは、運搬用の裏地もしくはバッグの一部を形成することもでき、または別の基材、例えば、熱成形性フィルム、シートもしくはトレーなどに積層することもできる。

本発明の第３の態様によれば、上で論じた包装構造体によって少なくとも部分的に封入または包囲された、揮発性有機化合物を放出し得る物品を含む包装が提供される。物品は食品または園芸品であってもよい。

これより、本発明による１つまたは２つ以上の実施形態を、以下の実施例および図を参照しながら、より具体的に、単なる例として説明する。

実施例３の試料００２の切断端部の走査電子顕微鏡像を示す図である。実施例３の試料００１の光学顕微鏡像を示す図である。実施例３の試料００２の光学顕微鏡像を示す図である。実施例３のエチレン粒子の粒径分布のグラフである。実施例３の試料００１の表面の走査電子顕微鏡像を示す図である。ゼオライト粒子内で取得されたＥＤＸスペクトルを示す図である。下の実施例４に関して、３分超音波処理の前（１４１２２２＿０１＿０２）および後（１５０２１７＿０２＿０１）の粒径分析を示す図である。実施例４に記載された本発明による使用のための特定のスカベンジャーの典型的な粒径分布を示す。、実施例５のコーティングされた材料（上塗りなし）の断面のＳＥＭ像を示す図である。実施例６のコーティングされた材料（上塗りあり）の断面のＳＥＭ像を示す図である。

これより、本発明による１つまたは２つ以上の実施形態を、以下の実施例を参照しながら、より具体的に、単なる例として説明する。

ＢＯＰＰフィルムを下塗りして、次に乾燥した。ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）が、パラジウムをドープしたゼオライト（スカベンジャー）と接触することを避けるために、別に、水とスカベンジャーの水系スラリーを作製した。スラリーが沈降しないように撹拌を続けた。アクリル系コポリマー（ＷＢ１２４０）を結合剤として、１：９のスカベンジャー：結合剤の比で使用して、ｋ−ｂａｒを使用して引き延ばし、オーブン中９０℃以上で所定の時間乾燥した。試料の合計（乾燥）コーティング重量は０．１８〜０．２ｇ／ｍ^２のスカベンジャー粉末であり、この値はコーティングの合計重量を比で割って計算することにより算出した。

スカベンジャー：結合剤の比の影響を、表面上のスカベンジャーの乾燥重量（０．８ｇ／ｍ^２）は維持するが、結合剤の量を変化させて（およびその結果として結合剤のコーティング重量も変化する）、異なった比を用意することにより、評価した。この特定の結合剤では、許容される外見、ならびに必要なＶＯＣスカベンジング能力を有するフィルムを得るために、１：１未満のスカベンジャー対結合剤の比が必要なことが見出された。

ＢＯＰＰフィルムを下塗りして次に乾燥した。ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）が、パラジウムをドープしたゼオライト（スカベンジャー）と接触することを避けるために、別に、水とスカベンジャーの水系スラリーを作製した。スラリーが沈降しないように撹拌を続けた。ＡＱ２０９３（エチレンアクリル酸コポリマー）を結合剤として、９：１という結合剤：スカベンジャーの比で使用して、ｋ−ｂａｒを使用して引き延ばし、オーブン中９０℃以上で所定の時間乾燥した。試料の合計（乾燥）コーティング重量は０．１８〜０．２ｇ／ｍ^２のスカベンジャー粉末であり、この値はコーティングの合計重量を比で割って計算することにより算出した。

スカベンジャー：結合剤の比の影響を、表面上のスカベンジャーの乾燥重量（０．８ｇ／ｍ^２）は維持するが、結合剤の量を変化させて（およびその結果として結合剤のコーティング重量も変化する）、異なった比を用意することにより、評価した。１：１の比では、広がりが不完全なむらのあるコーティングを生じて、コインでこするとスカベンジャーは「塵になって取り払われる（dusted）」ことが見出された。より低いスカベンジャー：結合剤比では、全くむらのない均一なコーティングが生じた。

エチレン取り込みの方法
１０×１０ｃｍの試料を取って折りたたみ、２０ｍｌのガラスの上部空間のあるバイアル中に封入し、ブチルゴム栓で縁曲げして封じた。試料を３連で分析した。３０００μｌのエチレン（１００％）を、試料を含有する封じられたバイアル中に注入した。対応する空の試料を較正標準として使用するために同様に調製した。調製された試料を、実験室の周囲条件で７日間放置した後、ＧＣ−ＦＩＤ分析を行なった。

比１：２のスカベンジャー：結合剤を２７％固体で調合すると、表面上の合計スカベンジャー含有率は０．８ｇｓｍであった。ポリエチレンイミンプライマーを使用して５０μｍのＢＯＰＰを下塗りし、次にコーティングをこれに塗布すると１２μｍの合計湿潤厚さを生じた。これらの試料をエチレン吸着試験に供して、反復された結果を下に示した。

ゼオライトスカベンジャーの細孔を、アンモニウム鋳型を使用して形成させる。それ故、スカベンジャーは、ＮＨ_３に鋭敏であり得る。この実施例で使用される結合剤はＮＨ_３で安定化されて、それ故、エチレン取り込みを妨げ得る。

実施例２による２枚のフィルム、１枚は０．１ｇ／ｍ^２のスカベンジャー（スカベンジャー：結合剤比１：１８）を組み込んだコーティング（試料００１）および他方は０．２ｇ／ｍ^２スカベンジャー（スカベンジャー：結合剤比１：９）（試料００２）を組み込んだコーティングを作製した。両試料から種々の区域を切り出して、示差干渉コントラスト（ＤＩＣ）を用いるツアイスａｘｉｏＭ_２ｍ撮像装置複合光学顕微鏡を使用して撮像するために、ガラススライド上の炭素タブ上に置いた。

反射光像も撮って、スカベンジャー粒子のコントラストを最大にするために、ディジタルで画質を向上させた。表面粒子を、ＮＩＳエレメントソフトウェアを使用して計数した。次に粗データを、さらに処理するためにＥｘｃｅｌにエクスポートして、１ｍｍ^２当たりの代表的粒子の計数および表面粒径分布のグラフ表示を作製するために調整した。

また、試料００１から１区域を取って、炭素タブ上に置き、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮像するために金でコーティングした。粒子におけるエネルギー分散Ｘ線分析（ＥＤＸ）も実施した。

さらなる１区画を、今度は試料００２から取って、切断した。最初に通常の使い捨てブレードを使用し、次に切断部を改良するためにダイヤモンドナイフを使用した。次に切断部をＳＥＭ試料ホルダーに置いて、切断部の端部を炭素でコーティングした。スカベンジャー粒子が切断されている区画を撮像して、再びＥＤＸ分析を実施して、パラジウムが検出され得るかどうかを決定した。

図２ａおよび２ｂは、試料００１および００２のコーティングに組み込まれた粒子を、明瞭にフィルム表面上に示す。粒径分布は図３に示す。粒子の広い分布があり、図１で明確に示されたコーティングの被覆は、測定された粒径を増大させることが思い出されなければならない。

この実施例におけるパラジウムのエチレンスカベンジャーは、ゼオライト担体上にある。ゼオライトは、市販の吸着剤として一般的に使用されるマイクロポーラスアルミノシリケート鉱物である。ゼオライト粒子は図１で明瞭に見ることができる。図５で示されるように、ＥＤＸ分析により、アルミニウム、ケイ素および酸素の存在が確認される。パラジウムは低レベルでのみ存在して検出されなかった。図１および２ｂは、粒子の少なくとも一部は、コーティング中に十分埋め込まれているが、表面上を通して飛び出したことを示唆する。それでも電子ビームに透明な非常に薄い層が非常に薄く覆うことができたということは可能である。

エチレンスカベンジャー粒子は、フィルム表面上に明瞭に見ることができる。それらはコーティング中にしっかりと埋め込まれており、コーティング層を通して飛び出したように思われる。しかしながら、粒径の広い分布があるので、より小さい粒子は、コーティングの非常に薄い層により覆われているようである。ＥＤＸ分析により、ケイ素、アルミニウムおよび酸素の存在が明確に確認され、およびパラジウムの存在もＸＲＦによって決定された。

パラジウムをドープしたゼオライト（スカベンジャー）を含有する水系の分散液を、凝集塊の除去を容易にするために、超音波処理を使用して作製した。図６に示すように、粒径が２０〜４０μｍの凝集塊を除去した。その結果の平均粒径（超音波処理後）は４．６μｍであった。

ポリウレタン分散液を結合剤系として使用して、スカベンジャーを加えて２７％の固体含有率を有するコーティング溶液を形成させた。これを、コロナ処理された（３８ｍＮ／ｍダイン）５０μｍＢＯＰＰ（ＩｎｎｏｖｉａＦｉｌｍｓＬｔｄ）上に引き延ばして１２μｍの湿潤厚さにした。フィルム表面上の合計乾燥コーティング重量は２．０ｇｓｍであり、合計スカベンジャー含有率は０．８ｇｓｍであった。フィルム基材に対するコーティングの１００％接着を、乾燥後のテープ引き剥がしにより決定した（すなわち０％コーティング除去）。反復調合についてのエチレン取り込みを決定して、結果を下に示した。

パラジウムをドープしたゼオライト（スカベンジャー）を含有する水系の分散液を、凝集塊の除去を容易にするために、超音波処理を使用して作製した。２０〜４０μｍの粒径を有する凝集塊を除去して、その結果生じた平均粒径は４．６μｍであった。ポリウレタン分散液を結合剤系として使用して、固体含有率が３６．６％のコーティングを形成させた。これを、コロナ処理された（３８ｍＮ／ｍダイン）５０μｍのＢＯＰＰ（ＩｎｎｏｖｉａＦｉｌｍｓＬｔｄ）上に１００ｍ／分の速度でコーティングして、２０ｇｓｍの湿潤コーティング重量を得た。

コーティングを洗い落とすことにより決定した乾燥コーティング重量は、８．５ｇｓｍであり、合計スカベンジャー含有率は５．８ｇｓｍであった。この材料は、テープ試験により基材に対して９５％のコーティング接着を示した。３．５×１３．５ｃｍのサイズの試料上での、ＳＤＬＡｔｌａｓＣｒｏｃｋメーターを使用し５０ｍｍ×５０ｍｍの布を用いた摩耗試験では、試験区域で１００％のコーティングが除去された。ＧｅｌｂｏＦｌｅｘＴｅｓｔｅｒを使用する第２の摩耗試験は、Ｃｒｏｃｋメーターより少ないコーティング除去を示した。Ａ４の試料を機械に載せて２００回曲げた結果、僅かであるがコーティングの可視亀裂があった。

図７は、この材料の断面のＳＥＭ像を示す。フィルムのエチレン取り込みを２連で測定した。結果を下に示す。

実施例５に記載したフィルムにポリウレタン分散液を用いて２０％固体で上塗りして、１．８ｇｓｍのコーティング重量および１０．４ｇｓｍの試料（下塗り、コーティングおよび上塗り）の合計コーティング重量を得た。基材に対するコーティングの１００％接着は、乾燥後テープ引き剥がしにより示された。それに加えて、ゼロコーティング除去をＳＤＬＡｔｌａｓＣｒｏｃｋメーター（２０サイクル）を使用する摩耗試験後に観察して、僅かなコーティング除去を、ＧｅｌｂｏＦｌｅｘＴｅｓｔｅｒ（２００サイクル）を使用して観察した。上塗りされなかった材料と比較して、屈曲下におけるコーティング除去が少なかった。

図８は、この材料の断面のＳＥＭ像を示す。フィルムのエチレン取り込みは、２連で測定した。結果は下に示され、上塗りは活性コーティングの効力に影響しないことを示す。

Claims

包装構造体においてまたは包装構造体として使用するためのフィルムであって、結合剤と、包装構造体中のフィルムに接触する環境から揮発性有機化合物を除去することができる粒子状突出成分とを含むフィルム表面のコーティングを含む、フィルム。
前記フィルムに塗布されたコーティング層における平均結合剤厚さが０．１μｍから１０μｍである、請求項１に記載のフィルム。
前記コーティング層における平均結合剤厚さが、スカベンジャーの粒径に対して、突出成分が確実に突出するように選択されている、請求項１または２に記載のフィルム。
前記コーティング層における平均結合剤厚さが、突出成分の粒径未満である、請求項１から３のいずれかに記載のフィルム。
前記コーティング層における平均結合剤厚さが、突出成分の粒径の約１０％から約９０％、約２０％から約８０％、または約２５％から約７５％である、請求項１から４のいずれかに記載のフィルム。
前記コーティングが前記フィルムに塗布されたフラッド・コーティングを含む、請求項１から５のいずれかに記載のフィルム。
前記コーティングが、アクリル系ポリマーおよび／またはワックスを含む、請求項１から６のいずれかに記載のフィルム。
トップコートとして機能的バリア層をさらに含む、請求項１から７のいずれかに記載のフィルム。
前記バリア層が、コーティングステップで塗布された別の層を含む、請求項８に記載のフィルム。
前記バリア層が、前記コーティングから前記表面に移動する成分を含む、請求項８に記載のフィルム。
前記揮発性有機化合物が、エチレン、アセトアルデヒドまたは植物成長調節物質である、請求項１から１０のいずれかに記載のフィルム。
前記包装構造体中で前記フィルムと接触する環境からエチレンを除去することができる前記成分が収着剤を含む、請求項１１に記載のフィルム。
前記収着剤がマイクロポーラス材料を含む、請求項１２に記載のフィルム。
前記マイクロポーラス材料がゼオライトまたは粘土を含む、請求項１３に記載のフィルム。
前記マイクロポーラス材料が、
ａ．ドープしたマイクロポーラス材料；
ｂ．金属をドープしたマイクロポーラス材料；および／または
ｃ．パラジウムをドープしたマイクロポーラス材料
を含む、請求項１３または請求項１４に記載のフィルム。
環境から揮発性有機化合物を除去することができる成分の濃度が、０．００１〜５０ｇｍ^−２の間である、請求項１から１５のいずれかに記載のフィルム。
前記コーティングの環境から揮発性有機化合物を除去することができる成分の、結合剤成分に対する乾燥重量比が、２００：１〜１：２００の間である、請求項１から１６のいずれかに記載のフィルム。
請求項１から１７のいずれかに記載のフィルムを含む包装構造体。
前記フィルムが前記包装構造体のカバー層および／またはベース層を形成する、請求項１８に記載の包装構造体。
前記フィルムが、気泡緩衝材層または吸湿剤パッドまたはさらなる基材に少なくとも部分的に積層されている、請求項１８または１９に記載の包装構造体。
請求項１８から２０のいずれか一項に記載の包装構造体によって少なくとも部分的に封入または包囲されている、揮発性有機化合物を放出し得る物品を含む包装。
前記物品が食品または園芸品である、請求項２１に記載の包装。