JP2020521678A - 3次元ランダムループ材料を備える可撓性容器 - Google Patents
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Abstract
本開示は、可撓性容器(10)を提供する。ある実施形態では、可撓性容器は、第1の多層フィルム(12)および第2の多層フィルム(14)を備える。各多層フィルムは、シール層を備える。多層フィルムは、シール層が互いに対向し、かつ第2の多層フィルムが第1の多層フィルムの上に重ねられるように配置される。フィルムは、共通の周縁部(16)に沿ってシールされ、閉じたチャンバ(18)を形成する。一実施形態では、3次元ランダムループ材料(3DRLM)の自由移動シートが閉じたチャンバに配置される。別の実施形態では、3DRLMの特大シート(128)が閉じたチャンバ内に配置される。【選択図】図1
Description
液体、例えば、消費者用液体(飲料、洗浄液、ヘルスケア用液体など)は、多くの場合、可撓性ポリマーフィルムで作製される可撓性容器に包装される。これらの可撓性容器の一般的な構造には、ピローパウチとスタンディングパウチが含まれる。
SUPの問題は、液体がそこから取り出されると、SUPが潰れることである。パウチが潰れると、変形したSUPの折り目および隙間に残った液体が閉じ込められ、貯蔵された液体の全量を取り出すことが妨げられ、多くの場合に阻止される。また、パウチが潰れると、SUPが直立する能力が失われるため、SUPが不安定になり、消費者が扱いにくくなる。
中に貯蔵された液体の完全な抽出を可能にする可撓性容器、特にSUPが必要とされている。さらに、SUPが満杯か、部分的に満たされているか、空かに関わらず、その形状を維持するSUPが必要とされている。
本開示は、可撓性容器を提供する。ある実施形態では、可撓性容器は、第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムを備える。各多層フィルムは、シール層を備える。多層フィルムは、シール層が互いに対向し、かつ第2の多層フィルムが第1の多層フィルムの上に重ねられるように配置される。フィルムは、共通の周縁部に沿ってシールされ、閉じたチャンバを形成する。3次元ランダムループ材料(3DRLM)の自由移動シートが閉じたチャンバに配置される。
本開示は、別の可撓性容器を提供する。ある実施形態では、可撓性容器は、第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムを備える。各多層フィルムは、シール層を備える。多層フィルムは、シール層が互いに対向し、かつ第2の多層フィルムが第1の多層フィルムの上に重ねられるように配置される。フィルムは、共通の周縁部に沿ってシールされ、閉じたチャンバを形成する。閉じたチャンバは、対向する内面を有する。3次元ランダムループ材料(3DRLM)の特大シートが閉じたチャンバに配置される。3DRLMの特大シートは、第1の端部および対向する第2の端部を有する。3DRLMの特大シートの第1の端部および第2の端部は、閉じたチャンバの対向する表面に圧縮係合する。
定義および試験方法
本明細書における元素周期表へのすべての言及は、CRC Press,Inc.,2003によって出版および著作権化されている元素周期表を指すものとする。また、族へのすべての言及は、族の番号付けに関してIUPACシステムを使用するこの元素周期表に反映される族である。否定する記載がない限り、文脈から示唆されない限り、または当該技術分野で慣習的でない限り、すべての構成要素およびパーセントは、重量に基づく。米国特許実務の目的のため、本明細書で参照される任意の特許、特許出願、または刊行物の内容は、参照によってそれらの全体が本明細書に組み込まれる(または、それらの同等な米国版が、参照によってそのように組み込まれる)。
本明細書における元素周期表へのすべての言及は、CRC Press,Inc.,2003によって出版および著作権化されている元素周期表を指すものとする。また、族へのすべての言及は、族の番号付けに関してIUPACシステムを使用するこの元素周期表に反映される族である。否定する記載がない限り、文脈から示唆されない限り、または当該技術分野で慣習的でない限り、すべての構成要素およびパーセントは、重量に基づく。米国特許実務の目的のため、本明細書で参照される任意の特許、特許出願、または刊行物の内容は、参照によってそれらの全体が本明細書に組み込まれる(または、それらの同等な米国版が、参照によってそのように組み込まれる)。
本明細書に開示される数値範囲は、下限値および上限値、ならびにそれらを含むすべての値を含む。明示的な値(例えば、1、または2、または3から、5、または6、または7まで)を含む範囲に関して、任意の2つの明示的な値の間の任意の下位範囲(例えば、1〜2、2〜6、5〜7、3〜7、5〜6など)が含まれる。
否定する記載がない限り、文脈から示唆されない限り、または本技術分野において慣習的でない限り、すべての構成要素およびパーセントは、重量に基づき、すべての試験プロセスは、本開示の出願日の時点で現行のものである。
見かけの密度.試料材料を、38cm×38cm(15インチ×15インチ)サイズの正方形片に切断する。この小片の体積は、4点で測定された厚さから計算される。重量を体積で除すことにより見かけの密度が得られ(4回の測定の平均が取られる)、値はグラム毎立方センチメートル、g/ccで報告される。
曲げ剛性.曲げ剛性は、Frank−PTI Bending Testerを用いて、厚さ550μmの圧縮成形プラークを用いて、DIN 53121規格に従って測定される。試料は、ISO 293規格に従って樹脂顆粒を圧縮成形することによって調製される。圧縮成形の条件は、ISO 1872−2007規格に従って選択される。溶融物の平均冷却速度は15℃/分である。曲げ剛性は、20mmのスパン、15mmの試料幅、および40°の曲げ角度で、室温で2点曲げ構成で測定される。曲げは6°/秒で適用され、曲げが完了した後、6〜600秒で力の読取り値が得られる。各材料は4回評価され、結果はニュートンミリメートル(「Nmm」)で報告される。
「ブレンド」、「ポリマーブレンド」などの用語は、2つ以上のポリマーの組成物である。そのようなブレンドは、混和性であっても、そうでなくてもよい。そのようなブレンドは、相分離している場合も、そうでない場合もある。そのようなブレンドは、透過電子分光法、光散乱、X線散乱、および当該技術分野で既知の任意の他のプロセスから決定される、1つ以上のドメイン構成を含有している場合も、そうでない場合もある。ブレンドは、積層ではなく、積層の1つ以上の層がブレンドを含み得る。
13C核磁気共鳴(NMR)
試料調製
試料調製
試料は、クロムアセチルアセトネート(緩和剤)中0.025Mであるテトラクロロエタン−d2/オルトジクロロベンゼンの50/50混合物およそ2.7gを10mmのNMR管中の試料0.21gに加えることによって調製する。試料を、チューブおよびその内容物を150℃に加熱することにより、溶解し、均一化する。
データ取得パラメータ
データは、Bruker Dual DUL高温CryoProbeを備えたBruker 400MHz分光計を使用して収集する。データは、データファイルあたり320個のトランジェント、7.3秒のパルス繰り返し遅延(6秒の遅延+1.3秒の取得時間)、90度のフリップ角、および125℃の試料温度での逆ゲートデカップリングを使用して取得される。すべての測定はロックモードの非回転試料について行う。加熱した(130℃)NMR試料交換器に挿入する直前に試料を均一化し、データ取得前に15分間プローブ中で熱平衡させる。
データは、Bruker Dual DUL高温CryoProbeを備えたBruker 400MHz分光計を使用して収集する。データは、データファイルあたり320個のトランジェント、7.3秒のパルス繰り返し遅延(6秒の遅延+1.3秒の取得時間)、90度のフリップ角、および125℃の試料温度での逆ゲートデカップリングを使用して取得される。すべての測定はロックモードの非回転試料について行う。加熱した(130℃)NMR試料交換器に挿入する直前に試料を均一化し、データ取得前に15分間プローブ中で熱平衡させる。
「組成物」および類似の用語は、2つ以上の材料の混合物である。反応前混合物、反応混合物、および反応後混合物が組成物に含まれ、後者には、反応生成物および副生成物、ならびにもしあれば、反応混合物の未反応成分および反応前混合物または反応混合物の1つ以上の成分から形成された分解生成物が含まれる。
「含む(comprising)」、「含む(including)」、「有する(having)」という用語、およびそれらの派生語は、任意の追加の構成要素、工程、または手順の存在を、それらが具体的に開示されているか否かにかかわらず、除外することを意図するものではない。曖昧さを避けるために、「含む」という用語の使用を通じて主張されるすべての組成物は、矛盾する記載がない限り、任意の追加の添加剤、補助剤、またはポリマー化合物であるかに関わらず化合物を含んでもよい。対照的に、「本質的に〜からなる」という用語は、操作性に必須ではないものを除いて、あらゆる後続の引用範囲から、いかなる他の構成要素、工程、または手順も除外する。「からなる」という用語は、具体的に規定または列挙されていない任意の構成要素、工程、または手順を除外する。
結晶化溶出分別(CEF)法
コモノマー分布分析は、結晶化溶出分画(CEF)(PolymerChar、スペイン)(B Monrabal et al,Macromol.Symp.257,71−79(2007))を用いて実行する。600ppmの酸化防止剤であるブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)を有するオルト−ジクロロベンゼン(ODCB)を溶媒として使用する。試料調製は、オートサンプラを160℃で2時間振盪させながら、4mg/ml(特記しない限り)用いて行う。注入量は、300μmである。CEFの温度プロファイルは、3℃/分で110℃から30℃での結晶化、30℃で5分間の熱平衡、3℃/分で30℃から140℃での溶出である。結晶化中の流速は、0.052ml/分である。溶出中の流速は、0.50ml/分である。データは、1データポイント/秒で収集する。CEFカラムには、Dow Chemical Companyによって、1/8インチのステンレスチューブを有する125μm+6%のガラスビーズ(MO−SCI Specialty Products)が充填される。ガラスビーズは、The Dow Chemical Companyからの要求によりMO−SCI Specialtyによって酸洗浄する。カラム容量は、2.06mlである。カラム温度較正は、ODCB中のNIST標準参照物質、線状ポリエチレン1475a(1.0mg/ml)およびエイコサン(2mg/ml)の混合物を用いて行う。NIST線状ポリエチレン1475aが101.0℃でピーク温度を有し、エイコサンが30.0℃のピーク温度を有するように、溶出加熱速度を調節することによって温度を較正する。CEFカラム分解能は、NIST線状ポリエチレン1475a(1.0mg/ml)およびヘキサコタン(Fluka、purum、97.0、1mg/ml超)の混合物を用いて計算する。ヘキサコタンおよびNISTポリエチレン1475aのベースライン分離を達成する。NIST 1475aの67.0〜110.0℃の面積に対するヘキサコタンの面積(35.0〜67.0℃)は50対50であり、35.0℃未満の可溶性画分の量は1.8重量%未満である。CEFカラム分解能は、次の式で定義する。
コモノマー分布分析は、結晶化溶出分画(CEF)(PolymerChar、スペイン)(B Monrabal et al,Macromol.Symp.257,71−79(2007))を用いて実行する。600ppmの酸化防止剤であるブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)を有するオルト−ジクロロベンゼン(ODCB)を溶媒として使用する。試料調製は、オートサンプラを160℃で2時間振盪させながら、4mg/ml(特記しない限り)用いて行う。注入量は、300μmである。CEFの温度プロファイルは、3℃/分で110℃から30℃での結晶化、30℃で5分間の熱平衡、3℃/分で30℃から140℃での溶出である。結晶化中の流速は、0.052ml/分である。溶出中の流速は、0.50ml/分である。データは、1データポイント/秒で収集する。CEFカラムには、Dow Chemical Companyによって、1/8インチのステンレスチューブを有する125μm+6%のガラスビーズ(MO−SCI Specialty Products)が充填される。ガラスビーズは、The Dow Chemical Companyからの要求によりMO−SCI Specialtyによって酸洗浄する。カラム容量は、2.06mlである。カラム温度較正は、ODCB中のNIST標準参照物質、線状ポリエチレン1475a(1.0mg/ml)およびエイコサン(2mg/ml)の混合物を用いて行う。NIST線状ポリエチレン1475aが101.0℃でピーク温度を有し、エイコサンが30.0℃のピーク温度を有するように、溶出加熱速度を調節することによって温度を較正する。CEFカラム分解能は、NIST線状ポリエチレン1475a(1.0mg/ml)およびヘキサコタン(Fluka、purum、97.0、1mg/ml超)の混合物を用いて計算する。ヘキサコタンおよびNISTポリエチレン1475aのベースライン分離を達成する。NIST 1475aの67.0〜110.0℃の面積に対するヘキサコタンの面積(35.0〜67.0℃)は50対50であり、35.0℃未満の可溶性画分の量は1.8重量%未満である。CEFカラム分解能は、次の式で定義する。
カラム分解能は、6.0である。
密度は、ASTM D 792に従って測定し、値は、1立方センチメートル当たりのグラム数、g/ccで報告する。
示差走査熱量測定(DSC)を使用して、広範囲の温度にわたるポリマーの溶融および結晶化挙動を測定する。例えば、RCS(冷蔵冷却システム)およびオートサンプラを装備したTA Instruments Q1000 DSCを使用して、この分析を行う。試験中、50ml/分の窒素パージガス流を使用する。各試料を約175℃で薄フィルムに溶融押圧し、次いで、溶融された試料を室温(約25℃)まで空冷する。フィルム試料は、「0.1〜0.2グラム」の試料を175℃、1,500psi、および30秒で押圧して、「0.1〜0.2ミル厚」のフィルムを形成することによって形成する。3〜10mg、直径6mmの試験片を冷却したポリマーから抽出し、秤量し、軽量アルミニウムパン(約50mg)内に置き、圧着して閉じる。次いで、その熱的特性を決定するために分析を行う。試料の熱挙動は、試料温度に上下の勾配を付けて熱流量対温度プロファイルを作成することによって決定される。第1に、試料を180℃まで急速に加熱し、5分間等温保持して、その熱履歴を除去する。次に、試料を10℃/分の冷却速度で−40℃に冷却し、−40℃で5分間等温保持する。次いで、試料を、10℃/分の加熱速度で150℃(これは「第2の加熱」勾配である)に加熱する。冷却曲線および第2の加熱曲線を記録する。冷却曲線は、結晶化の開始から−20℃までのベースライン終点を設定することによって分析する。熱曲線は、ベースライン終点を−20℃から溶融終点に設定することによって分析する。決定された値は、ピーク融解温度(Tm)、ピーク結晶化温度(Tc)、開始結晶化温度(Tc開始)、融解熱(Hf)(ジュール当たりのグラム)、PEの結晶化度=((Hf)/(292J/g))×100を使用してポリエチレン試料について算出した結晶化度%、およびPPの結晶化度%=((Hf)/165J/g))×100を使用して算出したポリプロピレン試料の結晶化度%である。融解熱(Hf)およびピーク融解温度は、第2の熱曲線から報告する。ピーク結晶化温度および開始結晶化温度を冷却曲線から決定する。
弾性回復.樹脂ペレットをASTM D4703、附属書A1、方法Cに従って約5〜10ミルの厚さに圧縮成形する。ASTM D1708に詳述されているような幾何学的形状の微小引張試験片を成形シートから打ち抜く。試験片は、実施手順D618の手順Aに従って、試験前に40時間かけて調整する。
試料は、平らなゴム面のグリップを使用してスクリュー駆動式または油圧駆動式引張試験機で試験する。グリップの間隔は22mmに設定し、これは微量引張試験片のゲージ長さに等しい。試料を100%/分の速度で100%のひずみまで伸ばし、30秒間保持する。次いで、クロスヘッドを同じ速度で元のグリップ間隔に戻し、60秒間保持する。次いで、試料を同じ100%/分のひずみ速度で100%まで歪ませる。
弾性回復は以下のように計算することができる。
「エチレン系ポリマー」は、(重合性モノマーの総量に基づいて)50重量パーセント超の重合エチレンモノマーを含有するポリマーであり、任意選択的に少なくとも1つのコモノマーを含有し得る。エチレン系ポリマーは、エチレンホモポリマー、およびエチレンコポリマー(エチレンおよび1つ以上のコモノマーから誘導される単位を意味する)を含む。「エチレン系ポリマー」および「ポリエチレン」という用語は、同義に使用され得る。エチレン系ポリマー(ポリエチレン)の非限定的な例としては、低密度ポリエチレン(LDPE)および直鎖状ポリエチレンが挙げられる。直鎖状ポリエチレンの非限定的な例としては、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(ULDPE)、極低密度ポリエチレン(VLDPE)、多成分エチレン系コポリマー(EPE)、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマー(オレフィンブロックコポリマー(OBC)としても知られる)、シングルサイト触媒直鎖状低密度ポリエチレン(m−LLDPE)、実質的に直鎖状または直鎖状のプラストマー/エラストマー、および高密度ポリエチレン(HDPE)が挙げられる。一般に、ポリエチレンは、チーグラーナッタ触媒などの不均一触媒系、4族遷移金属およびメタロセン、非メタロセン金属中心、ヘテロアリール、ヘテロ原子アリールオキシエーテル、ホスフィンイミンなどの配位子構造を含む均一触媒系を使用して、気相流動床反応器、液相スラリープロセス反応器、または液相溶液プロセス反応器で生成され得る。不均一触媒および/または均一触媒の組み合わせもまた、単一反応器または二重反応器の構成のいずれにも使用することができる。
「高密度ポリエチレン」(もしくは「HDPE」)は、エチレンホモポリマーまたは少なくとも1つのC4〜C10α−オレフィンコモノマー、もしくはC4〜C8α−オレフィンコモノマーおよび0.94g/cc、または0.945g/cc、または0.95g/cc、または0.955g/cc〜0.96g/cc、または0.97g/cc、または0.98g/cc超の密度を有するエチレン/α−オレフィンコポリマーである。HDPEは、単峰性コポリマーまたは多峰性コポリマーであり得る。「単峰性エチレンコポリマー」は、分子量分布を示すゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)において1つの明確なピークを有するエチレン/C4〜C10α−オレフィンコポリマーである。「多峰性エチレンコポリマー」は、分子量分布を示すGPC中に少なくとも2つの異なるピークを有するエチレン/C4〜C10α−オレフィンコポリマーである。多峰性は、2つのピークを有するコポリマー(二峰性)ならびに3つ以上のピークを有するコポリマーを含む。HDPEの非限定的な例としては、DOW(商標)高密度ポリエチレン(HDPE)樹脂(The Dow Chemical Companyから入手可能)、ELITE(商標)強化ポリエチレン樹脂(The Dow Chemical Companyから入手可能)、CONTINUUM(商標)二峰性ポリエチレン樹脂(The Dow Chemical Companyから入手可能)、LUPOLEN(商標)(LyondellBasellから入手可能)、ならびにBorealis、Ineos、およびExxonMobilからのHDPE製品が挙げられる。
「インターポリマー」は、少なくとも2つの異なるモノマーの重合によって調製されるポリマーである。この総称は、2つの異なるモノマーから調製されるポリマーを指すために通常用いられるコポリマー、および3つ以上の異なる種類のモノマーから調製されるポリマー、例えばターポリマー、テトラポリマーなどを含む。
「低密度ポリエチレン」(または「LDPE」)は、エチレンホモポリマー、または0.915g/cc〜0.940g/ccの密度を有し、かつ広いMWDを有する長鎖分岐を含有する少なくとも1つのC3〜C10α−オレフィン、好ましくはC3〜C4を含むエチレン/α−オレフィンコポリマーからなる。LDPEは、典型的には、高圧フリーラジカル重合(フリーラジカル開始剤を有する管状反応器またはオートクレーブ)によって生産される。LDPEの非限定的な例としては、MarFlex(商標)(Chevron Phillips)、LUPOLEN(商標)(LyondellBasell)、ならびにBorealis、Ineos、ExxonMobilなどからのLDPE製品が挙げられる。
「直鎖状低密度ポリエチレン」(または「LLDPE」)は、エチレンから誘導される単位、および少なくとも1つのC3〜C10α−オレフィンコモノマーまたは少なくとも1つのC4〜C8α−オレフィンコモノマー、または少なくとも1つのC6〜C8α−オレフィンコモノマーから誘導される単位を含む、不均一短鎖分岐分布を含有する、直鎖状エチレン/α−オレフィンコポリマーである。LLDPEは、従来のLDPEとは対照的に、たとえあったとしても少しの長鎖分岐を特徴とする。LLDPEは、0.910g/cc、または0.915g/cc、または0.920g/cc、または0.925g/cc〜0.930g/cc、または0.935g/cc、または0.940g/ccの密度を有する。LLDPEの非限定的な例としては、TUFLIN(商標)直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(The Dow Chemical Companyから入手可能)、DOWLEX(商標)ポリエチレン樹脂(The Dow Chemical Companyから入手可能)、およびMARLEX(商標)ポリエチレン(Chevron Phillipsから入手可能)が挙げられる。
「超低密度ポリエチレン」(または「ULDPE」)および「極低密度ポリエチレン」(または「VLDPE」)は各々、エチレン由来の単位、および少なくとも1つのC3〜C10α−オレフィンコモノマー、または少なくとも1つのC4〜C8α−オレフィンコモノマー、または少なくとも1つのC6〜C8α−オレフィンコモノマー由来の単位を含む、不均一短鎖分岐分布を含有する、直鎖エチレン/α−オレフィンコポリマーである。ULDPEおよびVLDPEは各々、0.885g/cc、または0.90g/cc〜0.915g/ccの密度を有する。ULDPEおよびVLDPEの非限定的な例は、ATTANE(商標)超低密度ポリエチレン樹脂(Dow Chemical Companyから入手可能)およびFLEXOMER(商標)超低密度ポリエチレン樹脂(Dow Chemical Companyから入手可能)を含む。
「多成分エチレン系コポリマー」(または「EPE」)は、エチレン由来の単位と、特許参考文献USP6,111,023、USP5,677,383、およびUSP6,984,695に記載されているような少なくとも1つのC3〜C10α−オレフィンコモノマー、または少なくとも1つのC4〜C8α−オレフィンコモノマー、または少なくとも1つのC6〜C8α−オレフィンコモノマー由来の単位とを含む。EPE樹脂は、0.905g/cc、または0.908g/cc、または0.912g/cc、または0.920g/cc〜0.926g/cc、または0.929g/cc、または0.940g/cc、または0.962g/ccの密度を有する。EPE樹脂の非限定的な例は、ELITE(商標)強化ポリエチレン(Dow Chemical Companyから入手可能)、ELITE AT(商標)先端技術樹脂(Dow Chemical Companyから入手可能)、SURPASS(商標)ポリエチレン(PE)樹脂(Nova Chemicalsから入手可能)、およびSMART(商標)(SK Chemicals Co.から入手可能)を含む。
「シングルサイト触媒された直鎖低密度ポリエチレン」(または「m−LLDPE」)は、エチレンから誘導された単位および少なくとも1つのC3〜C10α−オレフィンコモノマー、または少なくとも1つのC4〜C8α−オレフィンコモノマー、または少なくとも1つのC6〜C8α−オレフィンコモノマーから誘導される単位を含む不均一短鎖分岐分布を含有する直鎖エチレン/α−オレフィンコポリマー類である。m−LLDPEは、0.913g/cc、または0.918g/cc、または0.920g/ccから、0.925g/cc、または0.940g/ccまでの密度を有する。m−LLDPEの非限定的な例としては、EXCEED(商標)メタロセンPE(ExxonMobil Chemicalから入手可能)、LUFLEXEN(商標)m−LLDPE(LyondellBasellから入手可能)、およびELTEX(商標)PF m−LLDPE(Ineos Olefins&Polymersから入手可能)が挙げられる。
「エチレンプラストマー/エラストマー」は、エチレン由来の単位、および少なくとも1つのC3〜C10α−オレフィンコモノマー、または少なくとも1つのC4〜C8α−オレフィンコモノマー、または少なくとも1つのC6〜C8α−オレフィンコモノマー由来の単位を含む、均一短鎖分岐分布を含有する、実質的に直鎖、または直鎖のエチレン/α−オレフィンコポリマーである。エチレンプラストマー/エラストマーは、0.870g/cc、または0.880g/cc、または0.890g/cc〜0.900g/cc、または0.902g/cc、または0.904g/cc、または0.909g、または0.910g/cc、または0.917g/ccの密度を有する。エチレンプラストマー/エラストマーの非限定的な例としては、AFFINITY(商標)プラストマーおよびエラストマー(The Dow Chemical Companyから入手可能)、EXACT(商標)プラストマー(ExxonMobil Chemicalから入手可能)、Tafmer(商標)(Mitsuiから入手可能)、Nexlene(商標)(SK Chemicals Co.から入手可能)、およびLucene(商標)(LG Chem Ltd.から入手可能)が挙げられる。
メルトフローレート(MFR)は、ASTM D 1238、条件280℃/2.16kg(g/10分)に従って測定する。
メルトインデックス(MI)は、ASTM D 1238、条件190℃/2.16kg(g/10分)に従って測定する。
本明細書で使用される場合、「融点」または「Tm」(プロットされたDSC曲線の形状に関して融解ピークとも呼ばれる)は、典型的には、USP5,783,638に記載されているように、ポリオレフィンの融点またはピークを測定するためのDSC(示差走査熱量測定)技術によって測定される。2つ以上のポリオレフィンを含む多くの混成物は、複数の融点または融解ピークを有し、多くの個々のポリオレフィンは1つのみの融点または融解ピークを含むことに留意すべきである。
分子量分布(Mw/Mn)は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)を使用して測定する。具体的には、従来のGPC測定を使用して、ポリマーの重量平均(Mw)および数平均(Mn)分子量を決定し、Mw/Mnを決定する。ゲル浸透クロマトグラフィーシステムは、Polymer Laboratories Model PL−210またはPolymer Laboratories Model PL−220機器のいずれかからなる。カラムおよびカルーセル区画は、140℃で操作する。3つのPolymer Laboratoriesの10ミクロンMixed−Bカラムを使用する。溶媒は、1,2,4トリクロロベンゼンである。試料を、200ppmのブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)を含有する50ミリリットルの溶媒中、0.1グラムのポリマーの濃度に調製する。試料を、160℃で2時間軽く撹拌することにより、調製する。使用した注入体積は、100マイクロリットルであり、流量は、1.0ml/分である。
GPCカラムセットの較正は、個々の分子量間に少なくとも10の分離を有する6つの「カクテル」混合物中に配置された、580〜8,400,000の範囲の分子量を有する、分子量分布が狭い21のポリスチレン標準物質を用いて行う。標準物質は、Polymer Laboratories(Shropshire,UK)から購入する。1,000,000以上の分子量について50ミリリットルの溶媒中0.025グラム、および1,000,000未満の分子量について50ミリリットルの溶媒中0.05グラムでポリスチレン標準物質を調製する。80℃で穏やかに30分間撹拌しながら、ポリスチレン標準物質を溶解する。狭い標準物質混合物を最初に、最高分子量成分を減少させる順序で実行して、分解を最小限に抑える。以下の等式を用いて、ポリスチレン標準ピーク分子量をポリエチレン分子量に変換する(Williams and Ward,J.Polym.Sci.,Polym.Let.,6,621(1968)に記載の通り):
Mポリプロピレン=0.645(Mポリスチレン)。
Mポリプロピレン=0.645(Mポリスチレン)。
ポリプロピレン等価分子量計算をViscotek TriSECソフトウェアバージョン3.0を使用して行う。
本明細書で用いられる場合、「オレフィン系ポリマー」は、(重合可能モノマーの総量に基づいて)50重量パーセント超の重合オレフィンモノマーを含有するポリマーであり、任意選択で、少なくとも1つのコモノマーを含有し得る。オレフィン系ポリマーの非限定的な例は、エチレン系ポリマーおよびプロピレン系ポリマーを含む。
「ポリマー」は、重合形態で、ポリマーを構成する複数のかつ/または繰り返しの「単位」または「マー単位」をもたらす、同一種類であれ異なる種類であれ、モノマーを重合することによって調製される化合物である。したがって、ポリマーという一般的な用語は、ホモポリマーという用語を包含し、通常、1種類のモノマーのみから調製されたポリマーを指すのに用いられ、コポリマーという用語は、通常、少なくとも2種類のモノマーから調製されたポリマーを指すのに用いられる。また、例えばランダム、ブロックなどのすべての形態のコポリマーも包含する。「エチレン/α−オレフィンポリマー」および「プロピレン/α−オレフィンポリマー」という用語は、それぞれエチレンまたはプロピレンを重合させて調製した上述のコポリマーおよび1つ以上の追加の重合可能なα−オレフィンモノマーを示す。ポリマーは、多くの場合、特定のモノマーまたはモノマーの種類に「基づいて」、特定のモノマー含有量を「含む」など、1つ以上の特定のモノマー「から作られる」ものと言及されるが、この文脈では、「モノマー」という用語は、特定されたモノマーの重合残留物を指し、非重合種には言及していないことが理解されることに留意されたい。一般に、本明細書中のポリマーは、対応するモノマーの重合形態である「単位」に基づくものを指す。
「プロピレン系ポリマー」は、(重合可能モノマーの総量に基づいて)50重量パーセント超の重合プロピレンモノマーを含有するポリマーであり、任意選択で、少なくとも1つのコモノマーを含有し得る。
クリープゼロ剪断粘度測定法
ゼロ剪断粘度は、直径25mmの平行板を用いて190℃でAR−G2応力制御レオメーター(TA Instruments,New Castle,Del.)で行ったクリープ試験によって得る。取付け器具をゼロにする前に、レオメーターオーブンを少なくとも30分間試験温度に設定する。その試験温度で、圧縮成形された試料ディスクをプレート間に挿入し、5分かけて平衡させる。次いで、上側プレートを所望の試験間隙(1.5mm)より50μm上に下げる。余分な材料をトリミングして除去し、上側プレートを所望の間隙まで下げる。測定は、5L/分の流速での窒素パージ下で行う。デフォルトのクリープ時間は2時間に設定する。
ゼロ剪断粘度は、直径25mmの平行板を用いて190℃でAR−G2応力制御レオメーター(TA Instruments,New Castle,Del.)で行ったクリープ試験によって得る。取付け器具をゼロにする前に、レオメーターオーブンを少なくとも30分間試験温度に設定する。その試験温度で、圧縮成形された試料ディスクをプレート間に挿入し、5分かけて平衡させる。次いで、上側プレートを所望の試験間隙(1.5mm)より50μm上に下げる。余分な材料をトリミングして除去し、上側プレートを所望の間隙まで下げる。測定は、5L/分の流速での窒素パージ下で行う。デフォルトのクリープ時間は2時間に設定する。
定常状態の剪断速度がニュートン領域になる十分な低さを確実にするために、試料のすべてに20Paの一定の低剪断応力を加える。得られた定常状態の剪断速度は、この試験における試料については10−3〜10−4s−1の範囲内にある。定常状態は、log(J(t))対log(t)(式中、J(t)はクリープコンプライアンスであり、tはクリープ時間である)のプロットの最後の10%の時間ウィンドウ内のすべてのデータについて線形回帰を取ることによって決定した。線形回帰の傾きが0.97より大きい場合、定常状態に達したと見なし、次いでクリープ試験を停止する。この試験におけるすべての場合において、傾きは2時間以内に基準を満たす。定常状態の剪断速度は、ε対t(εは歪みである)のプロットの最後の10%の時間ウィンドウにおけるデータのすべての線形回帰の傾きから決定する。
ゼロ剪断粘度は、加えられた応力の定常状態の剪断速度に対する比から決定される。
クリープ試験中に試料が劣化しているかどうかを決定するために、0.1〜100rad/秒の同じ試料についてクリープ試験の前後に小振幅振動剪断試験を行う。2つの試験の複素粘度値を比較する。0.1rad/秒における粘度値の差が5%より大きい場合、クリープ試験中に試料が劣化したとみなし、結果を廃棄する。
ゼロ剪断粘度比(ZSVR)は、以下の式に従って等価重量平均分子量(Mw−gpc)における分岐ポリエチレン材料のゼロ剪断粘度(ZSV)の線状ポリエチレン材料のZSVに対する比として定義される。
ZSV値を、上述した方法により190℃でのクリープ試験から得る。Mw−gpc値は、HT−GPC法によって決定する。線状ポリエチレンのZSVとそのMw−gpcとの間の相関を、一連の線状ポリエチレン参照材料に基づいて確立した。ZSV−Mwの関係についての説明は、ANTECの議事録:Karjala,Teresa P.;Sammler,Robert L.;Mangnus Marc A.;Hazlitt,Lonnie G.;Johnson,Mark S.;Hagen,Charles M.,Jr.;Huang,Joe W.L.;Reichek,Kenneth N.Detection of low levels of long−chain branching in polyolefins.Annual Technical Conference−Society of Plastics Engineers(2008),66th 887−891に見い出すことができる。
詳細な説明
本開示は、可撓性容器を提供する。可撓性容器は、第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムを含む。各多層フィルムは、シール層を含む。多層フィルムは、シール層が互いに対向し、かつ第2の多層フィルムが第1の多層フィルムの上に重ねられるように配置される。多層フィルムは、共通の周縁部に沿ってシールされ、閉じたチャンバを形成する。可撓性容器は、閉じたチャンバ内の3次元ランダムループ材料(3DRLM)の自由移動シートを含む。
本開示は、可撓性容器を提供する。可撓性容器は、第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムを含む。各多層フィルムは、シール層を含む。多層フィルムは、シール層が互いに対向し、かつ第2の多層フィルムが第1の多層フィルムの上に重ねられるように配置される。多層フィルムは、共通の周縁部に沿ってシールされ、閉じたチャンバを形成する。可撓性容器は、閉じたチャンバ内の3次元ランダムループ材料(3DRLM)の自由移動シートを含む。
1.多層フィルム
本発明の可撓性容器は、第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムを含む。ある実施形態では、可撓性容器10は、図1に示すように、第1の多層フィルム12(前面フィルム)および第2の多層フィルム14(背面フィルム)を含む。「第1の多層フィルム」という用語および「前面フィルム」という用語は、同じ意味で使用される。「第2の多層フィルム」という用語および「背面フィルム」という用語は、同じ意味で使用される。
本発明の可撓性容器は、第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムを含む。ある実施形態では、可撓性容器10は、図1に示すように、第1の多層フィルム12(前面フィルム)および第2の多層フィルム14(背面フィルム)を含む。「第1の多層フィルム」という用語および「前面フィルム」という用語は、同じ意味で使用される。「第2の多層フィルム」という用語および「背面フィルム」という用語は、同じ意味で使用される。
各多層フィルムは可撓性であり、少なくとも2つまたは少なくとも3つの層を有する。多層フィルムは、弾性、可撓性、変形性、かつ柔軟である。各多層フィルムの構造および組成は、同じであっても、または異なっていてもよい。例えば、2つの対向する多層フィルムの各々は、別個のウェブから作製され得、各ウェブが、特有の構造および/もしくは特有の組成、仕上がり、または印刷を有する。あるいは、各多層フィルムは、同じ構造および同じ組成であり得る。
ある実施形態では、各多層フィルム12、14は、同じ構造および同じ組成を有する可撓性多層フィルムである。
各可撓性多層フィルム12、14は、(i)共押出多層構造、または(ii)積層物、または(iii)(i)および(ii)の組み合わせであってもよい。ある実施形態では、各可撓性多層フィルム12、14は、少なくとも3つの層、つまり、シール層、外層、およびそれらの間のコア層を有する。コア層が結合層であるとき、結合層は、シール層を外層に隣接させる。可撓性多層フィルムは、シール層と外層との間に配設された1つ以上の任意選択の内層を含んでもよい。
ある実施形態では、可撓性多層フィルムは、少なくとも2つ、または3つ、または4つ、または5つ、または6つ、または7つ〜8つ、または9つ、または10、または11、またはそれ以上の層を有する、共押出フィルムである。例えば、フィルムを構築するために使用されるいくつかの方法は、キャスト共押出法またはブロー共押出法によるもの、接着積層、押出積層、熱積層、および蒸着などのコーティングである。また、これらの方法の組み合わせも可能である。フィルム層は、ポリマー材料に加えて、包装産業で一般的に使用される安定剤、スリップ添加剤、粘着防止添加剤、加工助剤、清澄剤、核剤、顔料または着色剤、充填剤および補強剤などの添加剤を含み得る。好適な感覚受容特性および/または光学特性を有する添加剤およびポリマー材料を選択することが特に有用である。
シール層用の好適なポリマー材料の非限定的な例としては、オレフィン系ポリマー(直鎖もしくは分岐鎖の任意のエチレン/C3−C10α−オレフィンコポリマーを含む)、プロピレン系ポリマー(プラストマーおよびエラストマー、ランダムプロピレンコポリマー、プロピレンホモポリマー、ならびにプロピレンインパクトコポリマーを含む)、エチレン系ポリマー(プラストマーおよびエラストマー、高密度ポリエチレン(「HDPE」)、低密度ポリエチレン(「LDPE」)、直鎖低密度ポリエチレン(「LLDPE」)、中密度ポリエチレン(「MDPE」)、エチレン−アクリル酸もしくはエチレン−メタクリル酸、および亜鉛塩、ナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩とのそれらのイオノマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ならびにこれらの混成物が挙げられる。
外層用の好適なポリマー材料の非限定的な例としては、積層用の二軸または単軸配向フィルムおよび共押出フィルムを作製するのに使用されるものが挙げられる。いくつかの非限定的なポリマー材料の例は、二軸配向ポリエチレンテレフタレート(OPET)、単軸配向ナイロン(MON)、二軸配向ナイロン(BON)、および二軸配向ポリプロピレン(BOPP)である。構造的利益のためのフィルム層の構築において有用な他のポリマー材料は、ポリプロピレン(プロピレンホモポリマー、ランダムプロピレンコポリマー、プロピレンインパクトコポリマー、および熱可塑性ポリプロピレン(TPO)など、プロピレン系プラストマー(例えば、VERSIFY(商標)またはVISTAMAX(商標))など)、ポリアミド(ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン6,66、ナイロン6,12、ナイロン12など)、ポリエチレンノルボルネン、環状オレフィンコポリマー、ポリアクリロニトリル、ポリエステル、コポリエステル(PETGなど)、セルロースエステル、ポリエチレンおよびエチレンのコポリマー(例えば、DOWLEX(商標)などのエチレンオクテンコポリマー系のLLDPE、これらの混成物、ならびにこれらの多層の組み合わせである。
結合層用の好適なポリマー材料の非限定的な例としては、エチレン酢酸ビニル(「EVA」)などの官能化エチレン系ポリマー;任意のポリエチレン、エチレンコポリマー、もしくはポリプロピレンなどのポリオレフィンにグラフトされた無水マレイン酸を有するポリマー;およびエチレンメチルアクリレート(「EMA」)などのエチレンアクリレートコポリマー;グリシジル含有エチレンコポリマー;INTUNE(商標)(PP−OBC)およびINFUSE(商標)(PE−OBC)(両方ともThe Dow Chemical Companyから入手可能)などのプロピレンおよびエチレン系オレフィンブロックコポリマー(OBC);ならびにこれらの混成物が挙げられる。
可撓性多層フィルムは、構造的統合性に寄与するか、または特定の特性を提供し得る追加の層を含んでもよい。追加の層は、直接的手段によって、または隣接するポリマー層に対する適切な結合層を使用することによって追加されてもよい。剛性または乳白度などの追加の機械的性能を提供し得るポリマー、および気体バリア特性または化学物質耐性を提供し得るポリマーが、この構造に追加されてもよい。
任意のバリア層用の好適な材料の非限定的な例としては、塩化ビニリデンと、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、または塩化ビニルとのコポリマー(例えば、The Dow Chemical Companyから入手可能なSARAN(商標)樹脂)、ビニルエチレンアルコール(EVOH)、金属箔(アルミニウム箔など)が挙げられる。あるいは、積層物複層フィルムにおいて使用されるとき、BON、OPET、またはOPPなどのフィルム上の蒸着アルミニウムまたは酸化シリコンなどの修正ポリマーフィルムが、バリア特性を得るために使用され得る。
実施形態では、可撓性多層フィルムは、LLDPE(商品名DOWLEX(商標)(The Dow Chemical Company)で販売)、シングルサイトLLDPE(商品名AFFINITY(商標)またはELITE(商標)(The Dow Chemical Company)で販売されるポリマーを含む、実質的に直鎖もしくは直鎖のオレフィンポリマー、例えば、エチレン酢酸ビニル(EVA)、エチレンアクリル酸エチル(EEA)、VERSIFY(商標)(The Dow Chemical Company)などのプロピレン系プラストマーまたはエラストマー、グラフト化オレフィン系ポリマー(MAHグラフト化)、およびこれらの混成物から選択されるシール層を含む。任意の結合層は、エチレン系オレフィンブロックコポリマーPE−OBC(INFUSE(商標)として販売)またはプロピレン系オレフィンブロックコポリマーPP−OBC(INTUNE(商標)として販売)のいずれかから選択される。外層は、25℃〜30℃、または40℃、またはシール層におけるポリマーの融点よりも高い融点Tmを有する50重量%を超える樹脂(複数可)を含み、ここで、外層ポリマーは、AFFINITY(商標)、LLDPE(DOWLEX(商標)、VERSIFY(商標)もしくはVISTAMAX、ELITE(商標)、MDPE、HDPE、またはプロピレンホモポリマー、プロピレンインパクトコポリマー、もしくはTPOなどのプロピレン系ポリマーなどの樹脂から選択される。
ある実施形態では、可撓性多層フィルムは共押出される。
一実施形態では、可撓性多層フィルムは、LLDPE(商品名DOWLEX(商標)(The Dow Chemical Company)で販売)、シングルサイトLLDPE、例えば、(商品名AFFINITY(商標)またはELITE(商標)(The Dow Chemical Company)で販売されるポリマーを含む、実質的に直鎖または直鎖のオレフィンポリマー)、VERSIFY(商標)(The Dow Chemical Company)などのプロピレン系プラストマーまたはエラストマー、グラフト化オレフィン系ポリマー(MAHグラフト化)、およびそれらの混成物から選択されるシール層を含む。可撓性多層フィルムは、ポリアミドである外層も含む。
一実施形態では、可撓性多層フィルムは、共押出および/または積層フィルムであり、シール層は、直鎖もしくは実質的に直鎖のポリマーなどのエチレン系ポリマー、または55℃〜115℃のTm、および0.865〜0.925g/cm3、もしくは0.875〜0.910g/cm3、もしくは0.888〜0.900g/cm3の密度を有する、エチレンと、1−ブテン、1−ヘキセン、もしくは1−オクテンなどのアルファ−オレフィンモノマーとの、シングルサイト触媒された直鎖もしくは実質的に直鎖のポリマーから構成される。外層は、LLDPE、OPET、OPP(配向ポリプロピレン)、BOPP、ポリアミド、およびそれらの組み合わせから選択される材料からなる。
一実施形態では、可撓性多層フィルムは、少なくとも5つの層を有する共押出および/または積層フィルムであり、共押出フィルムは、直鎖もしくは実質的に直鎖のポリマーなどのエチレン系ポリマー、またはエチレンと、1−ブテン、1−ヘキセン、もしくは1−オクテンなどのアルファ−オレフィンコモノマーとのシングルサイト触媒された直鎖もしくは実質的に直鎖のポリマーからなるシール層(エチレン系ポリマーは、55℃〜115℃のTmおよび0.865〜0.925g/cm3、または0.875〜0.910g/cm3、または0.888〜0.900g/cm3の密度を有する)と、LLDPE、OPET、OPP(配向ポリプロピレン)、BOPP、ポリアミド、およびそれらの組み合わせから選択される材料からなる、最外層とを有する。
ある実施形態では、可撓性多層フィルムは、少なくとも7つの層を有する共押出フィルムおよび/または積層フィルムである。シール層は、直鎖もしくは実質的に直鎖のポリマーなどのエチレン系ポリマー、またはエチレンと、1−ブテン、1−ヘキセン、もしくは1−オクテンなどのα−オレフィンモノマーとの、シングルサイト触媒された直鎖もしくは実質的に直鎖のポリマーからなり、エチレン系ポリマーは、55℃〜115℃のTm、および0.865〜0.925g/cm3、もしくは0.875〜0.910g/cm3、もしくは0.888〜0.900g/cm3の密度を有する。外層は、LLDPE、OPET、OPP(配向ポリプロピレン)、BOPP、ポリアミド、およびそれらの組み合わせから選択される材料からなる。
ある実施形態では、可撓性多層フィルムは、エチレン系ポリマーを含有する少なくとも2つの層を有する共押出(もしくは積層)5層フィルムまたは共押出(もしくは積層)7層フィルムである。エチレン系ポリマーは、各層が同一であっても、異なってもよい。
ある実施形態では、可撓性多層フィルムは、LLDPE、OPET、OPP(配向ポリプロピレン)、BOPP、およびポリアミドから選択される材料を含有する少なくとも1つの層を有する、共押出および/もしくは積層5層、または共押出(もしくは積層)7層フィルムである。
ある実施形態では、可撓性多層フィルムは、OPETまたはOPPを含有する少なくとも1つの層を有する共押出および/もしくは積層5層、または共押出(もしくは積層)7層フィルムである。
ある実施形態では、可撓性多層フィルムは、ポリアミドを含有する少なくとも1つの層を有する共押出(もしくは積層)5層、または共押出(もしくは積層)7層フィルムである。
ある実施形態では、可撓性多層フィルムは、エチレン系ポリマー、または直鎖もしくは実質的に直鎖のポリマー、または90℃〜106℃のTmを有する、エチレンと、1−ブテン、1−ヘキセン、もしくは1−オクテンなどのアルファ−オレフィンモノマーとの、シングルサイト触媒された直鎖もしくは実質的に直鎖のポリマーから構成されるシール層を有する7層の共押出(もしくは積層)フィルムである。外層は、170℃〜270℃のTmを持つポリアミドである。フィルムは、シール層内のエチレン系ポリマーとは異なる、第2のエチレン系ポリマーから構成される内層(第1の内層)を有する。フィルムは、外層内のポリアミドと同一またはそれとは異なる、ポリアミドから構成される内層(第2の内層)を有する。7層のフィルムは、100マイクロメートル〜250マイクロメートルの厚さを有する。
背面フィルム14は、前面フィルム12に重なり合うように、前部フィルム12に対向する。前面フィルム12および背面フィルム14は、共通の周縁部16の周りにシールされて、閉じたチャンバ18を形成する。
本可撓性容器10は、ボックスパウチ、ピローパウチ、スパウトk−シールパウチ、横にガセットが付いたスパウトパウチ、またはスタンディングパウチであり得る。可撓性容器は、付属部(すなわち、スパウト)を有する場合も有しない場合もある。付属部が存在する場合、容器内に装着された付属部の位置は、2つのフィルムの間にシールが存在するところであればどこであってもよく、すなわち、例えば、前面パネルに対する底部ガセットのシールにおける頂部、側部、またはさらには底部であってもよい。換言すると、付属部は、可撓性容器上の2つのフィルムが交わり、一緒にヒートシールされるところであればどこにでも位置され得る、または形成され得る。シールされる付属部の好適な位置の非限定的な例には、可撓性容器の頂部、底部、側部、角部、ガセット範囲が含まれる。
本可撓性容器は、ハンドル付きまたはハンドルなしで形成され得る。
ある実施形態では、可撓性容器10は付属部20を含む。付属部20は、前面フィルムと背面フィルムとの間に挟まれ、付属部の基部は、共通の周縁部16の一部に沿ってシールされる。付属部は、クロージャを含む場合も含まない場合もある。付属部20は、閉じたチャンバ18内に保持された内容物を分注する。
ある実施形態では、本可撓性容器は、図1〜図2に示すように、スタンディングパウチ10aまたは「SUP」である。SUP10aはガセット22を含む。ガセット22は、前面フィルム12の下部および/または背面フィルム14の下部に取り付けられるか、またはそこから延在する。ガセット22は、ガセットフィルム24およびガセットリム26を含む。ガセット22は、ヒートシール、溶接(超音波または高周波または無線周波)、接着剤結合、およびそれらの組み合わせによって形成されてもよい。ガセット22、フィルム12、14、および付属部は、例えば液体などの流動性物質を保持するための、閉じられて密閉シールされたチャンバを画定する。
ガセット22は、可撓性ポリマー材料から作製される。ある実施形態では、ガセット22は、前面フィルム12および背面フィルム14と同じ構造および組成を有する多層フィルムから作製される。ガセット22は、(1)漏らすことなくSUPおよびその内容物を支持するための構造的統合性、および(2)SUPが倒れずに直立する(すなわち、水平の表面、または実質的に水平の表面などの支持表面を土台にして)ための安定性を提供する。この意味で、本パウチは、自立型パウチまたは「スタンディングパウチ」である。
ある実施形態では、ガセット22は、多層フィルム12、14のうちの一方または両方の延在部である。折り畳み手順により、多層フィルム12、14のうちの一方または両方からガセット22が形成される。
ガセットリム26は、SUPの設置面積を画定する。設置面積は、様々な形状を有し得る。設置面積の好適な形状の非限定的な例としては、円形、正方形、長方形、三角形、卵形、楕円形、眼の形、および涙形が挙げられる。さらなる実施形態では、設置面積の形状は楕円形である。
ある実施形態では、可撓性容器は、クロージャを含む。図1〜図2は、ねじ込み式クロージャ(嵌合ねじ込みキャップと共に使用するため)を受け入れるためのねじ山を有する付属部20を示しているが、付属部20は他のクロージャシステムを実装してもよいことが理解される。好適なクロージャの非限定的な例としては、ねじ式キャップ、押し上げ蓋式キャップ、スナップキャップ、液体または飲料分注付属部(コックの栓または親指プランジャ)、Colder付属部コネクタ、開封明示付きスパウト、垂直ひねりキャップ、水平ひねりキャップ、無菌キャップ、バイトッププレス(vitop press)、プレスタップ、プッシュオンタップ、レバーキャップ、コンロ(conro)付属部コネクタ、ならびに他の種類の取り外し可能な(および任意選択で再閉鎖可能な)クロージャが挙げられる。クロージャおよび/または付属部は、ガスケットを含む場合も含まない場合もある。
ある実施形態では、SUP10aは、0.25リットル(L)、または0.5L、または0.75L、または1.0L、または1.5L、または2.5L、または3L、または3.5L、または4.0L、または4.5L、または5.0L〜6.0L、または7.0L、または8.0L、または9.0L、または10.0L、または20L、または30Lの容積を有する。
ある実施形態では、本可撓性容器は、90重量%〜100重量%のエチレン系ポリマーから作製され、フィルム12、14およびガセット22は、可撓性多層フィルムから構成され、層の材料は、LLDPE、LDPE、HDPE、およびこれらの組み合わせなどのエチレン系ポリマーから選択され、付属部10は、HDPEまたはエチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーから構成される。重量パーセントは、可撓性容器(内容物を含まない)の総重量に基づく。90重量%〜100重量%のエチレン系ポリマーから作製された可撓性容器は、容易にリサイクル可能であるため、有利である。
2.3次元のランダムループ材料
本可撓性容器は、閉じたチャンバ内に配置された3次元ランダムループ材料のシートを含む。「3次元ランダムループ材料」(または「3DRLM」)は、連続繊維を巻き付けることで、それぞれのループを溶融状態で互いに接触させ、接点の大部分で熱接着または溶融接着することによって形成された多数のループの塊または構造である。図1〜1Aは、連続繊維34のループ32を有する3DRLM30を示し、連続繊維34は、接触点36で互いに接触する。大きな変形を引き起こす大きな応力が与えられたとしても、3DRLM30は、それ自体を変形させることによって、溶融一体化された3次元ランダムループで構成される網構造全体で応力を吸収し、応力が解除されると、ポリマーの弾性的な弾力性が現れて構造の元の形状への回復を可能にする。公知の非弾性ポリマーで作製された長繊維で構成される網目構造を緩衝材として使用すると、塑性変形が生じて回復が達成され得ないため、結果として耐熱耐久性が劣る。繊維同士が接点で融着していないと、形状を保持できず、構造が一体的に変形しないため、応力集中による疲労現象が発生し、耐久性や耐変形性が悪くなり、好ましくない。ある特定の実施形態では、溶融接合は、すべての接点が溶融接合されている状態である。
本可撓性容器は、閉じたチャンバ内に配置された3次元ランダムループ材料のシートを含む。「3次元ランダムループ材料」(または「3DRLM」)は、連続繊維を巻き付けることで、それぞれのループを溶融状態で互いに接触させ、接点の大部分で熱接着または溶融接着することによって形成された多数のループの塊または構造である。図1〜1Aは、連続繊維34のループ32を有する3DRLM30を示し、連続繊維34は、接触点36で互いに接触する。大きな変形を引き起こす大きな応力が与えられたとしても、3DRLM30は、それ自体を変形させることによって、溶融一体化された3次元ランダムループで構成される網構造全体で応力を吸収し、応力が解除されると、ポリマーの弾性的な弾力性が現れて構造の元の形状への回復を可能にする。公知の非弾性ポリマーで作製された長繊維で構成される網目構造を緩衝材として使用すると、塑性変形が生じて回復が達成され得ないため、結果として耐熱耐久性が劣る。繊維同士が接点で融着していないと、形状を保持できず、構造が一体的に変形しないため、応力集中による疲労現象が発生し、耐久性や耐変形性が悪くなり、好ましくない。ある特定の実施形態では、溶融接合は、すべての接点が溶融接合されている状態である。
3DRLM30を製造するための非限定的な方法は、(a)溶融オレフィン系ポリマーを典型的な溶融押出機内でポリマーの融点よりも10℃〜140℃高い温度で加熱するステップと、(b)複数のオリフィスを有するノズルから溶融インターポリマーを下方に吐出し、繊維を自然落下させる(重力により)ことによりループを形成するステップとを含む。ポリマーは、熱可塑性エラストマー、熱可塑性非弾性ポリマーまたはそれらの組み合わせと組み合わせて使用することができる。ノズル表面と、繊維を固化させるために冷却ユニット上に設置された取り出しコンベアとの間の距離、ポリマーの溶融粘度、オリフィスの直径および吐出量は、ループの直径および繊維の繊度を決定付ける要素である。ループは、供給された溶融繊維を冷却ユニット上にセットされた一対の取り出しコンベア(ベルトまたはローラ)間(調節可能なその間の距離)に保持および位置付け、接触するループが3次元ランダムループ構造を形成するときにそれらが熱接着、他または溶融接着されるように、オリフィス間の距離をこの目的のために調節することにより、そのようにして形成されたループを互いに接触させることによって形成される。次いで、ループが3次元ランダムループ構造を形成する際に接点が熱接着された連続繊維は、冷却ユニットに連続的に取り込まれて固化し、網目構造となる。その後、構造を所望の長さおよび形状に切断する。この方法は、オレフィン系ポリマーをインターポリマーの融点よりも10℃〜140℃高い温度で溶融加熱し、複数のオリフィスを有するノズルから溶融状態で下方供給することを特徴とする。ポリマーが融点よりも10℃未満高い温度で吐出されると、供給される繊維は低温になり流動性が低くなり、繊維の接点の熱接着が不十分になる。
本明細書で提供される緩衝網目構造を構成する繊維のループ直径および繊度などの特性は、インターポリマーを凝固させるためにノズル表面と冷却ユニット上に設置された取り出しコンベアとの間の距離、インターポリマーの溶融粘度、オリフィスの直径およびそこから供給されるインターポリマーの量に依存する。例えば、供給されるインターポリマーの量を減らし、供給時の溶融粘度を低くすると、繊維の繊度が小さくなり、ランダムループの平均ループ直径が小さくなる。一方、インターポリマーを凝固させるためにノズル表面と冷却ユニット上に設置された取り出しコンベアとの間の距離が短くなると、繊維の繊度がわずかに大きくなり、ランダムループの平均ループ直径が大きくなる。これらの条件を組み合わせると、100デニール〜100000デニールの連続繊維の望ましい繊度および100mm以下、または1ミリメートル(mm)、または2mm、または10mm〜25mm、または50mmのランダムループの平均直径が得られる。上記コンベアまでの距離を調節することにより、熱接着網目構造が溶融状態にある間に構造の厚さを制御することができ、コンベアにより所望の厚さおよび平坦面を有する構造を得ることができる。コンベア速度が速すぎると、冷却が熱接着の前に進行するため、接点を熱接着することができなくなる。一方、速度が遅すぎると、溶融材料の過度に長い滞留の結果としてより高い密度が生じる可能性がある。いくつかの実施形態では、コンベアまでの距離およびコンベア速度は、0.005〜0.1g/ccまたは0.01〜0.05g/ccの所望の見かけの密度が達成され得るように選択されるべきである。
ある実施形態では、3DRLM30は、以下の特性(i)〜(iii)のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する。
(i)0.016g/cc、もしくは0.024g/cc、もしくは0.032g/cc、もしくは0.040g/cc、もしくは0.050g/cc、もしくは0.060〜0.070、もしくは0.080、もしくは0.090、もしくは0.100、もしくは0.150の見かけの密度からの見かけの密度、および/または
(ii)0.1mm、もしくは0.5mm、もしくは0.7mm、もしくは1.0mm、もしくは1.5mm〜2.0mm〜2.5mm、もしくは3.0mmの繊維直径、および/または
(iii)1.0cm、2.0cm、もしくは3.0cm、もしくは4.0cm、もしくは5.0cm、もしくは10cm、もしくは20cm〜50cm、もしくは75cm、もしくは100cm以上の厚さ(機械方向)。3DRLM30の厚さは、包装される製品の種類に基づいて変動することを理解されたい。
3DRLM30は、シートを形成するために3次元幾何学形状に形成される(すなわち、プリズム)。ある実施形態では、3DRLM30は、規則的幾何学形状に形成される。好適な規則的幾何学形状の非限定的な例としては、プリズム、ピラミッド、円錐、円柱、および円盤が含まれる。
3DRLM30は、圧縮および延伸することができ、その元の幾何学的形状に戻ることができる弾性材料である。本明細書で使用される場合、「弾性材料」は、圧縮および/または延伸することができ、圧縮および/または延伸を及ぼす力が解除されるとほぼ元の形状/長さに極めて急速に伸縮するゴム様材料である。3次元ランダムループ材料30は、3DRLM30に圧縮力も延伸力も加えられていない場合、「中立状態」を有する。3次元ランダムループ材料30は、3DRLM30に圧縮力が加えられた場合、「圧縮状態」を有する。3次元ランダムループ材料30は、3DRLM30に延伸力が加えられた場合、「延伸状態」を有する。
3次元ランダムループ材料30は、1種以上のオレフィン系ポリマーで構成される。オレフィン系ポリマーは、1種以上のエチレン系ポリマー、1種以上のプロピレン系ポリマー、およびそれらのブレンドであってもよい。
ある実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン/α−オレフィンポリマーである。エチレン/α−オレフィンポリマーは、ランダムエチレン/α−オレフィンポリマー、またはエチレン/α−オレフィンマルチブロックポリマーであってもよい。α−オレフィンは、C3〜C20α−オレフィン、またはC4〜C12α−オレフィン、またはC4〜C8α−オレフィンである。好適なα−オレフィンコモノマーの非限定的な例としては、プロピレン、ブテン、メチル−1−ペンテン、ヘキセン、オクテン、デセン、ドデセン、テトラデセン、ヘキサデセン、オクタデセン、シクロヘキシル−1−プロペン(アリルシクロヘキサン)、ビニルシクロヘキサン、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
ある実施形態では、エチレン系ポリマーは、均一分岐ランダムエチレン/α−オレフィンコポリマーである。
「ランダムコポリマー」は、少なくとも2つの異なるモノマーが不均一な順序で配置したコポリマーである。「ランダムコポリマー」という用語は、特にブロックコポリマーを除外する。エチレンポリマーを説明するために使用される「均一エチレンポリマー」という用語は、米国特許第3,645,992号明細書中のElstonによる最初の開示に従う従来の意味で、コモノマーが所与のポリマー分子内にランダムに分布しており、実質的にすべてのポリマー分子が実質的に同じエチレン対コモノマーモル比を有するエチレンポリマーを指すように使用され、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。本明細書で定義されるように、実質的に線状のエチレンポリマーおよび均一に分岐した線状エチレンは、両方とも均一なエチレンポリマーである。
均一に分岐したランダムエチレン/α−オレフィンコポリマーは、ランダムな均一に分岐した線状エチレン/α−オレフィンコポリマー、またはランダムな均一に分岐した実質的に線状のエチレン/α−オレフィンコポリマーであってもよい。「実質的に線状のエチレン/α−オレフィンコポリマー」という用語は、ポリマー主鎖が、0.01個の長鎖分岐/1000個の炭素〜3個の長鎖分岐/1000個の炭素、または0.01個の長鎖分岐/1000個の炭素〜1個の長鎖分岐/1000個の炭素、または0.05個の長鎖分岐/1000個の炭素〜1個の長鎖分岐/1000個の炭素で置換されていることを意味する。対照的に、「線状エチレン/α−オレフィンコポリマー」という用語は、ポリマー主鎖が長鎖分岐を有さないことを意味する。
均一に分岐したランダムエチレン/α−オレフィンコポリマーは、すべてのコポリマー分子内で同じエチレン/α−オレフィンコモノマー比を有してもよい。コポリマーの均一性は、SCBDI(短鎖分岐分布指数)またはCDBI(組成分布分岐指数)によって記述することができ、中央総モルコモノマーの50パーセント以内のコモノマー含有量を有するポリマー分子の重量パーセントとして定義される。ポリマーのCDBIは、米国特許第4,798,081号(Hazlittら)または米国特許第5,089,321号(Chumら)に記載されているように、例えば昇温溶出分別(本明細書では「TREF」と略記される)などの当技術分野で公知の技術から得られるデータから容易に計算され、これらの開示内容はすべて、参照により本明細書に組み込まれる。均一に分岐したランダムエチレン/α−オレフィンコポリマーのSCBDIまたはCDBIは、好ましくは、約30パーセントを超える、または約50パーセントを超える。
均一に分枝したランダムエチレン/αオレフィンコポリマーは、少なくとも1種のエチレンコモノマーおよび少なくとも1種のC3〜C20α−オレフィン、または少なくとも1種のC4〜C12α−オレフィンコモノマーを含んでいてもよい。例えば、限定を目的としないが、C3〜C20α−オレフィンは、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、および1−デセン、またはいくつかの実施形態では、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテンおよび1−オクテンを含み得るが、これらに限定されない。
均一に分岐したランダムエチレン/α−オレフィンコポリマーは、以下の特性(i)〜(iii)のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有してもよい。
(i)1g/10分、もしくは5g/10分、もしくは10g/10分、もしくは20g/10分〜30g/10分、もしくは40g/10分、もしくは50g/10分のメルトインデックス(12)、および/または
(ii)0.075g/cc、もしくは0.880g/cc、もしくは0.890g/cc〜0.90g/cc、もしくは0.91g/cc、もしくは0.920g/cc、もしくは0.925g/ccの密度、および/または
(iii)2.0、もしくは2.5、もしくは3.0〜3.5、もしくは4.0の分子量分布(Mw/Mn)。
ある実施形態では、エチレン系ポリマーは、不均一に分岐したランダムエチレン/α−オレフィンコポリマーである。
不均一に分岐したランダムエチレン/α−オレフィンコポリマーは、主にそれらの分岐分布において均一に分岐したランダムエチレン/α−オレフィンコポリマーと異なる。例えば、不均一に分岐したランダムエチレン/α−オレフィンコポリマーは、高分岐部分(極低密度ポリエチレンに類似)、中分岐部分(中分岐ポリエチレンに類似)および本質的に線状の部分(線状ホモポリマーポリエチレンに類似)を含む分岐の分布を有する。
均一に分枝したランダムエチレン/α−オレフィンコポリマーのように、不均一に分枝したランダムエチレン/αオレフィンコポリマーは、少なくとも1種のエチレンコモノマーおよび少なくとも1種のC3〜C20α−オレフィンコモノマー、または少なくとも1種のC4〜C12α−オレフィンコモノマーを含んでもよい。例えば、限定を目的としないが、C3〜C20α−オレフィンは、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、および1−デセン、またはいくつかの実施形態では、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテンおよび1−オクテンを含んでもよいが、これらに限定されない。一実施形態では、不均一に分岐したエチレン/α−オレフィンコポリマーは、約50重量%を超える、または約60重量%を超える、または約70重量%を超えるエチレンコモノマーを含んでもよい。同様に、不均一に分岐したエチレン/α−オレフィンコポリマーは、約50重量%未満、または約40重量%未満、または約30重量%未満のα−オレフィンモノマーを含んでもよい。
不均一に分岐したランダムエチレン/α−オレフィンコポリマーは、以下の特性(i)〜(iii)のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有し得る。
(i)0.900g/cc、もしくは0.0910g/cc、もしくは0.920g/cc〜0.930g/cc、もしくは0.094g/ccの密度、
(ii)1g/10分、もしくは5g/10分、もしくは10g/10分、もしくは20g/10分〜30g/10分、もしくは40g/10分、もしくは50g/10分のメルトインデックス(I2)、および/または
(iii)3.0、もしくは3.5〜4.0、もしくは4.5のMw/Mn。
一実施形態では、3DRLM30は、均一に分岐したランダムエチレン/α−オレフィンコポリマーおよび不均一に分岐したエチレン/α−オレフィンコポリマーのブレンドで構成され、このブレンドは、以下の特性(i)〜(v)のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する。
(i)2.5、もしくは3.0〜3.5、もしくは4.0、もしくは4.5のMw/Mn。
(ii)3.0g/10分、もしくは4.0g/10分、もしくは5.0g/10分、もしくは10g/10分〜15g/10分、もしくは20g/10分、もしくは25g/10分のメルトインデックス(I2)、および/または
(iii)0.895g/cc、もしくは0.900g/cc、もしくは0.910g/cc、もしくは0.915g/cc〜0.920g/cc、もしくは0.925g/ccの密度、および/または
(iv)5g/10分、もしくは7g/10分〜10g/10分、もしくは15g/10分のI10/I2比、および/または
(v)25%、もしくは30%、もしくは35%、もしくは40%〜45%、もしくは50%、もしくは55%の結晶化度パーセント。
結晶化溶出分別(CEF)によれば、エチレン/α−オレフィンコポリマーブレンドは、90℃〜115℃、または5重量%〜15重量%、または6重量%〜12重量%、または8重量%〜12重量%、または8重量%超、または9重量%超の温度帯で重量分率を有してもよい。
本エチレン/α−オレフィンコポリマーブレンドは、示差走査熱量測定法(DSC)を用いて130℃未満の温度で測定したとき、少なくとも2つまたは3つの融解ピークを有してもよい。1つ以上の実施態様において、エチレン/α−オレフィンコポリマーブレンドは、少なくとも115℃、または少なくとも120℃、または約120℃〜約125℃、または約122〜約124℃の最高温度融解ピークを含んでもよい。理論に束縛されないが、不均一に分岐したエチレン/α−オレフィンコポリマーは、2つの融解ピークによって特徴付けられ、均一に分岐したエチレン/α−オレフィンコポリマーは、1つの融解ピークによって特徴付けられ、したがって3つの融解ピークを構成する。
さらに、エチレン/α−オレフィンコポリマーブレンドは、10〜90重量%、または30〜70重量%、または40〜60重量%の均一に分岐したエチレン/α−オレフィンコポリマーを含んでもよい。同様に、エチレン/α−オレフィンコポリマーブレンドは、10〜90重量%、30〜70重量%、または40〜60重量%の不均一に分岐したエチレン/α−オレフィンコポリマーを含んでもよい。特定の実施形態では、エチレン/α−オレフィンコポリマーブレンドは、50重量%〜60重量%の均一に分岐したエチレン/α−オレフィンコポリマー、および40重量%〜50重量%の不均一に分岐したエチレン/α−オレフィンコポリマーを含んでもよい。
さらに、エチレン/α−オレフィンコポリマーブレンドの強度は、以下の測定基準のうちの1つ以上によって特徴付けられてもよい。そのような測定基準の1つは、弾性回復である。ここで、エチレン/α−オレフィンコポリマーブレンドは、1サイクルで100パーセントひずみで50〜80%の弾性回復率、Reを有する。弾性回復に関するさらなる詳細は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第7,803,728号に記載されている。
エチレン/α−オレフィンコポリマーブレンドはまた、その貯蔵弾性率によっても特徴付けられてもよい。いくつかの実施形態では、エチレン/α−オレフィンコポリマーブレンドは、約20〜約60、または約20〜約50、または約30〜約50、または約30〜約40の、100℃での貯蔵弾性率G’(100℃)に対する25℃での貯蔵弾性率G’(25℃)の比を有してもよい。
さらに、エチレン/α−オレフィンコポリマーブレンドはまた、6秒で少なくとも約1.15Nmm、6秒で少なくとも約1.20Nmm、または6秒で少なくとも約1.25Nmm、または6秒で少なくとも約1.35Nmmの曲げ剛性によって特徴付けられてもよい。理論に束縛されないが、これらの剛性値は、結合した3DRLM繊維に組み込まれて緩衝網目構造を形成したときにエチレン/α−オレフィンコポリマーブレンドがどのように緩衝支持を提供するかを示すと考えられる。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、以下の特性(i)〜(v)のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有するエチレン/α−オレフィンインターポリマー組成物である。
(i)90.0℃〜115.0℃の最高DSC温度融解ピーク、および/または
(ii)1.40〜2.10のゼロ剪断粘度比(ZSVR)、および/または
(iii)0.860〜0.925g/ccの範囲内の密度、および/または
(iv)1g/10分〜25g/10分のメルトインデックス(I2)、および/または
(v)2.0〜4.5の範囲内の分子量分布(Mw/Mn)。
(ii)1.40〜2.10のゼロ剪断粘度比(ZSVR)、および/または
(iii)0.860〜0.925g/ccの範囲内の密度、および/または
(iv)1g/10分〜25g/10分のメルトインデックス(I2)、および/または
(v)2.0〜4.5の範囲内の分子量分布(Mw/Mn)。
ある実施形態では、エチレン系ポリマーは、エステルなどの官能化コモノマーを含有する。官能化コモノマーは、アセテートコモノマーまたはアクリレートコモノマーであり得る。官能化コモノマーを有する好適なエチレン系ポリマーの非限定的な例としては、エチレン酢酸ビニル(EVA)、エチレンメチルアクリレートEMA、エチレンエチルアクリレート(EEA)、およびそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
ある実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマーである。プロピレン系ポリマーは、プロピレンホモポリマーまたはプロピレン/α−オレフィンポリマーであってもよい。α−オレフィンは、C2α−オレフィン(エチレン)またはC4〜C12α−オレフィンまたはC4〜C8α−オレフィンである。好適なα−オレフィンコモノマーの非限定的な例としては、エチレン、ブテン、メチル−1−ペンテン、ヘキセン、オクテン、デセン、ドデセン、テトラデセン、ヘキサデセン、オクタデセン、シクロヘキシル−1−プロペン(アリルシクロヘキサン)、ビニルシクロヘキサン、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
ある実施形態では、プロピレンインターポリマーは、プロピレンに由来する82重量%〜99重量%の単位およびエチレンに由来する18重量%〜1重量%の単位を含み、以下の特性(i)〜(vi)のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する。
(i)0.840g/cc、もしくは0.850g/cc〜0.900g/ccの密度、および/または
(ii)50.0℃〜120.0℃の最高DSC融解ピーク温度、および/または
(iii)1g/10分、もしくは2g/10分〜50g/10分、もしくは100g/10分のメルトフローレート(MFR)、および/または
(iv)4未満のMw/Mn、および/または
(v)0.5%〜45%の範囲内の結晶化度パーセント、および/または
(vi)85℃未満のDSC結晶化開始温度、Tc−Onset。
(ii)50.0℃〜120.0℃の最高DSC融解ピーク温度、および/または
(iii)1g/10分、もしくは2g/10分〜50g/10分、もしくは100g/10分のメルトフローレート(MFR)、および/または
(iv)4未満のMw/Mn、および/または
(v)0.5%〜45%の範囲内の結晶化度パーセント、および/または
(vi)85℃未満のDSC結晶化開始温度、Tc−Onset。
ある実施形態では、3DRLM30の製造に使用されるオレフィン系ポリマーは、1種以上の任意選択の添加剤を含有する。好適な添加剤の非限定的な例としては、安定剤、抗菌剤、抗真菌剤、酸化防止剤、加工助剤、紫外線(UV)安定剤、滑り添加剤、粘着防止剤、着色顔料または染料、帯電防止剤、充填剤、難燃剤、およびそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
3.シート
図1〜2に戻ると、SUP10aは、3DRLM30で作製された自由移動シート28を含む。本明細書で使用される場合、「3DRLMの自由移動シート」は、閉じたチャンバ18内に位置する3DRLM30のシートであり、3DLRMのシートは、閉じたチャンバの容積内で自由に移動できるように、閉じたチャンバの表面から分離している。換言すると、3DRLMの自由移動シート28は、閉じたチャンバの容積よりも小さい容積を有するような大きさおよび形状であり、3DRLMの自由移動シートは、閉じたチャンバを画定するいかなる表面にも接続しないことで、シートが閉じたチャンバ内を移動できるようにする。3DRLM30の自由移動シート28は、閉じたチャンバ18内で固定されておらず、自由移動シート28が閉じたチャンバ18の境界内で自由に移動できるようにする。
図1〜2に戻ると、SUP10aは、3DRLM30で作製された自由移動シート28を含む。本明細書で使用される場合、「3DRLMの自由移動シート」は、閉じたチャンバ18内に位置する3DRLM30のシートであり、3DLRMのシートは、閉じたチャンバの容積内で自由に移動できるように、閉じたチャンバの表面から分離している。換言すると、3DRLMの自由移動シート28は、閉じたチャンバの容積よりも小さい容積を有するような大きさおよび形状であり、3DRLMの自由移動シートは、閉じたチャンバを画定するいかなる表面にも接続しないことで、シートが閉じたチャンバ内を移動できるようにする。3DRLM30の自由移動シート28は、閉じたチャンバ18内で固定されておらず、自由移動シート28が閉じたチャンバ18の境界内で自由に移動できるようにする。
ある実施形態では、SUP10aは、閉じたチャンバ内に液体38を保持する。3DRLM30の自由移動シート28は、液体38内で自由に移動する。
図2に示されるように、圧搾力が前後の多層フィルム12、14に与えられると(消費者40の手からの圧搾力など)、圧搾力は自由移動シート28を圧縮して、液体38(例えば飲料など)を付属部20から分注する。図2では、自由移動シート28は、SUP10a内に破線で示されている。圧搾力は、3DRLM30を圧縮状態に移動させる。圧搾力が多層フィルム12、14から除去されると、3DRLM30は中立状態に戻る。
4.特大シート
本開示は、別の可撓性容器を提供する。ある実施形態では、可撓性容器は、第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムを含む。各多層フィルムは、シール層を含む。多層フィルムは、シール層が互いに対向し、かつ第2の多層フィルムが第1の多層フィルムの上に重ねられるように配置される。多層フィルムは、共通の周縁部に沿ってシールされ、閉じたチャンバを形成する。閉じたチャンバは、対向する内面を有する。3次元ランダムループ材料(3DRLM)の特大シート(または「特大シート」)が閉じたチャンバに配置される。本明細書で使用される「3DRLMの特大シート」(または「特大シート」)という用語は、以下のように定義される。特大シート(中立状態)と閉じたチャンバとを同じ軸寸法で比較すると(例えば、特大シートの高さと閉じたチャンバの高さとを比較する)、特大シート(中立状態)の程度は同じ軸寸法の閉じたチャンバの程度より大きい(例えば、特大シートの高さは、閉じたチャンバの高さより大きい)。特大シートは、第1の端および対向する第2の端部を有する。シートの第1の端部および第2の端部は、閉じたチャンバの対向する内面に圧縮係合する。
本開示は、別の可撓性容器を提供する。ある実施形態では、可撓性容器は、第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムを含む。各多層フィルムは、シール層を含む。多層フィルムは、シール層が互いに対向し、かつ第2の多層フィルムが第1の多層フィルムの上に重ねられるように配置される。多層フィルムは、共通の周縁部に沿ってシールされ、閉じたチャンバを形成する。閉じたチャンバは、対向する内面を有する。3次元ランダムループ材料(3DRLM)の特大シート(または「特大シート」)が閉じたチャンバに配置される。本明細書で使用される「3DRLMの特大シート」(または「特大シート」)という用語は、以下のように定義される。特大シート(中立状態)と閉じたチャンバとを同じ軸寸法で比較すると(例えば、特大シートの高さと閉じたチャンバの高さとを比較する)、特大シート(中立状態)の程度は同じ軸寸法の閉じたチャンバの程度より大きい(例えば、特大シートの高さは、閉じたチャンバの高さより大きい)。特大シートは、第1の端および対向する第2の端部を有する。シートの第1の端部および第2の端部は、閉じたチャンバの対向する内面に圧縮係合する。
一実施形態では、可撓性容器110が提供される。可撓性容器110は、前面フィルム112および背面フィルム114を含む。前面/背面フィルム112、114は、前面フィルムおよび背面フィルムのそれぞれについて既に開示した任意の多層フィルムであり得る。背面フィルム114は、前面フィルム112に対向し、背面フィルム114は前面フィルム112に重なり合う。前面フィルム112および背面フィルム114は、共通の周縁部116の周りにシールされて、閉じたチャンバ118を形成する。
本可撓性容器110は、上で既に開示したように、ボックスパウチ、ピローパウチ、スパウトk−シールパウチ、横にガセットが付いたスパウトパウチ、またはスタンディングパウチであり得る。可撓性容器は、付属部(すなわち、スパウト)を有する場合も有しない場合もある。可撓性容器110は、ハンドル付きまたはハンドルなしで形成され得る。
ある実施形態では、可撓性容器110は付属部120を含む。付属部120は、前面フィルムと背面フィルムとの間に挟まれ、付属部の基部は、共通の周縁部116の一部に沿ってシールされる。付属部は、クロージャを含む場合も含まない場合もある。付属部120は、本明細書に既に開示したように、閉じたチャンバ118内に保持された内容物を分注する。
ある実施形態では、本可撓性容器は、図3〜図5に示すように、スタンディングパウチ110aまたは「SUP」である。SUP110aはガセット122を含む。ガセット122は、上で既に開示したように、前面フィルム112の下部および/または背面フィルム114の下部に取り付けられるか、またはそこから延在する。ガセット122は、本明細書で前述したように、ガセットフィルム124とガセットリム126を含む。ガセット122、フィルム112、114、および付属部120は、例えば液体などの流動性物質を保持するための、閉じられて密閉シールされたチャンバ118を画定する。
SUP110aは3DRLM130のシート128を含む。シート128は、閉じたチャンバ118の対向する内面に圧縮係合するような大きさおよび形状である。本明細書で使用される「圧縮係合」という用語は、(i)長さ、(ii)幅、および/または(iii)高さが閉じたチャンバ118のそれぞれの長さ、幅、または高さより大きい3DRLMのシートである。
図3は、対向する表面119aおよび119bを有する閉じたチャンバ118を示す。表面119aと119bとの間の距離は、閉じたチャンバ118の幅Xである。閉じたチャンバ118の幅Xは、図4に最もよく示されている。
図3に戻ると、図3は、SUP110aに設置する前の特大シート128を示す。特大シート128は、第1の端部129aおよび対向する第2の端部129bを有する。3DRLM130が中立状態にあるときの第1の端部129aと第2の端部129bとの間の距離は、特大シート128の幅Yである。図4に最もよく示されているように、特大シート128(中立状態)の幅Yは、閉じたチャンバ118の幅Xより大きい。換言すると、同じ軸(この例では幅軸)にあるとき、シート128は、閉じたチャンバの同じ軸に沿った閉じたチャンバの長さ(長さX)より長い長さ(長さY)を有する。この意味で、シート128は、閉じたチャンバ118の同じ軸寸法に関して「特大シート」である。
特大シート128は、閉じたチャンバ118に嵌合するように圧縮状態に置かれる。特大シート128は、幅Y(中立状態)が閉じたチャンバ幅Xの長さ(第1の側面119aと第2の側面119bとの間の距離)まで減少するように圧縮される。閉じたチャンバ118内にあるとき、3DRLM30の特大シート128は、一定の圧縮状態にある。3DRLM30の性質は中立状態に移行することであるので、第1の端部129aおよび第2の端部129bは、閉じたチャンバ118のそれぞれの側面119a、119bに一定の外向きの力を与える。第1の端部129aおよび第2の端部129bは、閉じたチャンバ118の対向する側面119a、119bに衝突し、圧縮係合する。それぞれの側面119a、119bへの圧縮係合は、特大シート128を閉じたチャンバ118内の静止位置に保持する。このようにして、特大シート128の圧縮係合は、閉じたチャンバ118内に存在する液体の量(満杯か、部分的に満たされているか、部分的に空か、または空かに関わらず)に関係なく、SUP110aの完全な形状を維持または保持する。
特大シート128は、幅軸、長さ軸、および/または高さ軸のうちの1つ、いくつか、またはすべてで、閉じたチャンバ118の両側面に圧縮係合するように構成され得ることが理解される。特大シート128は、閉じたチャンバ118内に存在する液体の量に関係なく、SUP110aの大きさ、形状、体積、および立ち上がり特性を維持する。
ある実施形態では、特大シート128は、閉じたチャンバ118から取り外し可能である。それにより、特大シート128は再利用可能および/またはリサイクル可能である。
図5に示されるように、圧搾力が前後の多層フィルム112、114に与えられると(消費者140の手からの圧搾力など)、圧搾力は特大シート128を圧縮して、液体138(例えば洗浄液など)を付属部120から物体142またはその表面に分注する。
本可撓性容器(複数可)10、10a、110、110aは、液体食料品(飲料など)、油、塗料、グリース、化学物質、液体中の固体の懸濁液、および固体粒子状物質(粉末、穀物、粒状固体)を含むがこれらに限定されない、流動性物質の貯蔵に好適である。好適な液体の非限定的な例としては、シャンプー、コンディショナー、液体石鹸、ローション、ジェル、クリーム、バーム、および日焼け止め剤などの液体パーソナルケア製品が挙げられる。他の好適な液体としては、家庭用の手入れ用/洗浄用製品および自動車用の手入れ用製品が挙げられる。他の液体としては、調味料(ケチャップ、マスタード、マヨネーズ)および乳幼児食品などの液体食品が挙げられる。
本可撓性容器(複数可)10、10a、110、110aは、より高い粘度を有し、放出のために容器への圧搾力の適用を必要とする、流動性物質の貯蔵に好適である。そのような圧搾可能な流動性物質の非限定的な例としては、グリース、バター、マーガリン、石鹸、シャンプー、動物飼料、ソース、および乳幼児食品が挙げられる。
本容器(複数可)10、10a、110、110aは、パウチの直立安定性の改善、フィルムのダウンゲージ、3DRLMのシートからの高い安定性により可能になるより高いパッケージ寸法、静的混合、改善されたSUP取扱いおよび消費者の認識、ならびにより高い機械的抵抗(例えば落下試験)など、現行のパッケージデザインに対する多くの性能改善を提供する。また、3DRLMのシートを上に有するSUP10、10a、110、110aが、一緒に大きな袋または箱に詰められている間に圧力に供されるとき、破裂の問題を最小限に抑えることができる。さらなる利点として、可撓性容器10、10a、110、および110aは、高性能(例えば衝撃吸収)一次パッケージによって二次パッケージの使用を削減し、コス節減および二酸化炭素排出量削減をもたらす。
本開示は、本明細書に含まれる実施形態および図に限定されず、実施形態の一部分、および以下の特許請求の範囲に含まれる異なる実施形態の要素の組み合わせなど、これらの実施形態の修正形態を含むことが特に意図される。
Claims (9)
- 可撓性容器であって、
第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムであって、各多層フィルムが、シール層を備え、前記多層フィルムが、前記シール層が互いに対向し、かつ前記第2の多層フィルムが前記第1の多層フィルムの上に重ねられるように配置され、前記フィルムが、共通の周縁部に沿ってシールされて、閉じたチャンバを形成する、第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムと、
前記閉じたチャンバ内の3次元ランダムループ材料(3DRLM)の自由移動シートと、備える、可撓性容器。 - 前記可撓性容器が、基部を含む付属部を備え、
前記基部が、前記多層フィルム間に位置し、前記基部が、前記共通の周縁部の一部分で各多層フィルムにシールされる、請求項1に記載の可撓性容器。 - 前記閉じたチャンバ内に液体を含み、
前記3DRLMのシートが前記液体に接触する、請求項2に記載の可撓性容器。 - 前記多層フィルムに対する圧搾力が前記3DRLMのシートを圧縮し、前記付属部を通して前記液体を放出する、請求項3に記載の可撓性容器。
- 可撓性容器であって、
第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムであって、各多層フィルムが、シール層を備え、前記多層フィルムは、前記シール層が互いに対向し、かつ前記第2の多層フィルムが前記第1の多層フィルムの上に重ねられるように配置され、前記フィルムが、共通の周縁部に沿ってシールされて、閉じたチャンバを形成し、前記閉じたチャンバが、対向する内面を有する、第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムと、
前記閉じたチャンバ内の3次元ランダムループ材料(3DRLM)の特大シートであって、前記特大シートは、第1の端部および対向する第2の端部を有する、特大シートと、を備え、
前記3DRLMの特大シートの前記第1の端部および前記第2の端部が、前記閉じたチャンバの対向する表面に圧縮係合する、可撓性容器。 - 前記3DRLMの特大シートが圧縮状態にある、請求項5に記載の可撓性容器。
- 前記可撓性容器が、基部を含む付属部を備え、前記基部が、前記多層フィルムの間に位置し、
前記基部が、前記共通の周縁部の一部分で各多層フィルムにシールされる、請求項6に記載の可撓性容器。 - 前記閉じたチャンバ内に液体を含む、請求項7に記載の可撓性容器。
- 前記多層フィルムに対する圧搾力が、3DRLMのシートをさらに圧縮し、前記付属部を通して前記液体を放出する、請求項8に記載の可撓性容器。
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