JP2020521679A - 3次元ループ材料を使用した包装 - Google Patents
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Abstract
包装物品(10、110、210)が開示される。一実施形態では、包装物品(10、110、210)は、(A)側壁(14、114、214)および底壁(16、116、216)を有する断熱容器(12、112、212)であって、それらの壁が区画(20、120、220)を画定する、断熱容器と、(B)区画(20、120、220)内の冷熱源(22、122、222)と、(C)区画(20、120、220)内の3次元ランダムループ材料(3DRLM)のシート(30、130、230)とを含む。【選択図】図1
Description
温度に敏感な製品は、典型的には、「コールドチェーン」としても知られる温度制御されたサプライチェーンを必要とする。中断されないコールドチェーンとは、途切れのない一連の冷蔵生産、保管、および流通活動、ならびに一定の低温範囲を維持する関連機器のことである。コールドチェーンは、医薬品およびワクチンなどの温度に敏感な製品の場合に有効性を確実にするために使用される。コールドチェーンはまた、生鮮農産物、魚介類、冷凍食品、写真フィルム、および化学物質などの温度に敏感な製品の貯蔵寿命を延ばすためにも使用される。他の品物または商品とは異なり、温度に敏感な製品は腐敗しやすく、冷蔵倉庫に一時的に保管されている場合でさえも、常に最終使用状態または終着点に向かっている。
温度に敏感な製品の品質には、輸送プロセス全体を通して特定の温度範囲を確保することが不可欠である。そのため、当該技術分野では、コールドチェーンで使用するための信頼性が高く費用効果の高い輸送容器の継続的な必要性が認識されている。
本開示は、包装物品を提供する。一実施形態では、包装物品は、(A)側壁および底壁を有する断熱容器であって、それらの壁が区画を画定している容器と、(B)区画内の冷熱源と、(C)3次元ランダムループ材料(3DRLM)のシートとを含む。
定義および試験方法
本明細書における元素周期表への全ての参照は、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、族への全ての参照は、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とする。相反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において慣習的でない限り、全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全ての参照は、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、族への全ての参照は、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とする。相反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において慣習的でない限り、全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からの、それらを含む全ての値を含む。明示的な値(例えば、1、または2、または3〜5、または6、または7)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。
相反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において慣習的でない限り、全ての構成要素およびパーセントは、重量に基づき、全ての試験方法は、本開示の出願日の時点で最新のものである。
見かけの密度。試料材料を、38cm×38cm(15インチ×15インチ)のサイズの正方形片に切断する。この小片の体積を、4点で測定された厚さから計算する。重量を体積で除すことにより見かけの密度を得て(4回の測定の平均を取る)、値を1立方センチメートル当たりのグラム、g/ccで報告する。
曲げ剛性。曲げ剛性を、Frank−PTI Bending Testerを使用して、厚さ550μmの圧縮成形プラークを使用して、DIN 53121規格に従い測定する。試料を、ISO 293規格に従って樹脂顆粒を圧縮成形することにより調製する。圧縮成形の条件を、ISO 1872−2007規格に従って選択する。融解の平均冷却率は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点曲げ構成で測定する。6°/秒で曲げを適用して、曲げが完了した後、6〜600秒で力の読み取り値を得る。各材料を4回評価して、結果をニュートンミリメートル(「Nmm」)で報告する。
「ブレンド」、「ポリマーブレンド」および類似の用語は、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方法から決定されるように、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
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に加えることにより、試料を調製する。管およびその内容物を150℃に加熱することにより、試料を溶解して均質化する。
試料調製
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に加えることにより、試料を調製する。管およびその内容物を150℃に加熱することにより、試料を溶解して均質化する。
データ取得パラメータ
Bruker Dual DUL高温CryoProbeを備えたBruker 400MHz分光計を使用して、データを収集する。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、データを取得する。ロックモードの非回転試料で全ての測定を行う。加熱された(130℃)NMR試料交換器に挿入する直前に試料を均質化し、データ取得前に15分間プローブ中で熱平衡させる。
Bruker Dual DUL高温CryoProbeを備えたBruker 400MHz分光計を使用して、データを収集する。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、データを取得する。ロックモードの非回転試料で全ての測定を行う。加熱された(130℃)NMR試料交換器に挿入する直前に試料を均質化し、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は、組成物中に含まれて、それらの後者は、反応生成物および副生成物、ならびに、もしあれば、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る反応混合物の未反応成分および分解生成物を含む。
「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。いかなる疑義も避けるために、用語「含む」の使用を通じて主張される全ての組成物は、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かかわらず化合物を含み得る。対照的に、「から本質的になる」という用語は、操作性に必須ではないものを除いて、任意の後続の引用範囲から、任意の他の構成要素、工程、または手順を除外する。「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
結晶化溶出分画(CEF)(スペインのPolymerChar)(B Monrabal et al,Macromol.Symp.257,71−79(2007))を用いて、コモノマー分布分析を行う。Symp.257, 71−79 (2007)).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。オートサンプラを使用して、160℃で2時間、4mg/mlで振盪して試料調製を行う(別段に特記しない限り)。注入量は、300μmである。CEFの温度プロファイルは、110℃〜30℃で3℃/分の結晶化、30℃で5分間の熱平衡、30℃〜140℃で3℃/分の溶出である。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カラムを、The Dow Chemical Companyにより、1/8インチのステンレスチューブを用いて、125μm+6%のガラスビーズ(MO−SCI Specialty Products)で充填する。ガラスビーズを、The Dow Chemical Companyからの要求により、MO−SCI Specialtyにより酸洗浄する。カラム容量は、2.06mlである。カラム温度較正を、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)の混合物を使用して行う。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り、温度を較正する。CEFカラム分解能を、NIST線状ポリエチレン1475a(1.0mg/ml)およびヘキサコンタン(Fluka、purum、97.0超、1mg/ml)の混合物を用いて計算する。ヘキサコンタンおよびNISTポリエチレン1475aのベースライン分離を達成する。ヘキサコンタンの面積(35.0〜67.0℃)対67.0〜110.0℃のNIST1475aの面積は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カラム分解能を、以下の式に定義する:
式中、カラム分解能は、6.0である。
密度を、ASTM D 792に従って測定し、1立方センチメートル当たりのグラム数、g/ccで値を報告する。
結晶化溶出分画(CEF)(スペインのPolymerChar)(B Monrabal et al,Macromol.Symp.257,71−79(2007))を用いて、コモノマー分布分析を行う。Symp.257, 71−79 (2007)).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。オートサンプラを使用して、160℃で2時間、4mg/mlで振盪して試料調製を行う(別段に特記しない限り)。注入量は、300μmである。CEFの温度プロファイルは、110℃〜30℃で3℃/分の結晶化、30℃で5分間の熱平衡、30℃〜140℃で3℃/分の溶出である。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カラムを、The Dow Chemical Companyにより、1/8インチのステンレスチューブを用いて、125μm+6%のガラスビーズ(MO−SCI Specialty Products)で充填する。ガラスビーズを、The Dow Chemical Companyからの要求により、MO−SCI Specialtyにより酸洗浄する。カラム容量は、2.06mlである。カラム温度較正を、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)の混合物を使用して行う。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り、温度を較正する。CEFカラム分解能を、NIST線状ポリエチレン1475a(1.0mg/ml)およびヘキサコンタン(Fluka、purum、97.0超、1mg/ml)の混合物を用いて計算する。ヘキサコンタンおよびNISTポリエチレン1475aのベースライン分離を達成する。ヘキサコンタンの面積(35.0〜67.0℃)対67.0〜110.0℃のNIST1475aの面積は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カラム分解能を、以下の式に定義する:
密度を、ASTM D 792に従って測定し、1立方センチメートル当たりのグラム数、g/ccで値を報告する。
示差走査熱量測定(DSC)。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融解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備えた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圧縮し、次いで、融解された試料を室温(およそ25℃)まで空冷する。「0.1〜0.2グラム」の試料を175℃、1,500psi、および30秒で圧縮して、「0.1〜0.2ミル厚」のフィルムを形成することにより、フィルム試料を形成する。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、軽量アルミニウム皿(約50mg)内に配置し、圧着閉鎖する。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り決定する。まず、試料の熱履歴を除去するために、試料を180℃まで急速に加熱して、5分間等温保持する。次に、試料を10℃/分の冷却速度で−40℃まで冷却して、−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℃まで加熱する(これが「第2の熱」勾配である)。冷却および第2の加熱曲線を記録する。冷却曲線を、ベースライン終点を結晶化の開始から−20℃まで設定することにより分析する。加熱曲線を、ベースライン終点を−20℃から融解の終了まで設定することにより分析する。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)(グラム当たりのジュール)、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された結晶化度%、およびPPの結晶化度%=((Hf)/165J/g))×100を使用して算出され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に従い、およそ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形状の微小引張試験片が成形シートから打ち抜かれる。試験片を、実施手順D618の手順Aに従い、試験前に40時間調整する。
試料を、平坦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。グリップ間隔を、微量引張試験片のゲージ長と等しい、22mmに設定する。試料を100%/分の速度で100%の歪みまで延ばし、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%/分の歪み速度で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:
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、任意選択で、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由来の単位を意味する)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、互換的に使用され得る。エチレン系ポリマー(ポリエチレン)の非限定的な例は、低密度ポリエチレン(LDPE)および線状ポリエチレンを含む。線状ポリエチレンの非限定的な例としては、線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線状低密度ポリエチレン(m−LLDPE)、実質的に線状または線状のプラストマー/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。概して、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、ホスフィンイミン等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内で製造することができる。不均一および/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」(または「HDPE」)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超、もしくは0.945g/cc、もしくは0.95g/cc、もしくは0.955g/cc〜0.96g/cc、もしくは0.97g/cc、もしくは0.98g/ccの密度を有するエチレンホモポリマーまたはエチレン/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において少なくとも2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。多峰性は、2つのピークを有する(二峰性)コポリマーならびに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。この一般的な用語は、2つの異なるモノマーから調製されるポリマー、および3つ以上の異なるモノマーから調製されるポリマー、例えばターポリマー、テトラポリマー等を指すために通常用いられるコポリマーを含む。
「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、幅広い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)によって製造される。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。
「線状低密度ポリエチレン」(または「LLDPE」)は、エチレン由来の単位と、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、不均一短鎖分岐分布を含有する線状エチレン/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、長鎖分岐が例え存在するとしてもほとんどないことを特徴とする。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)線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」)はそれぞれ、エチレン由来の単位と、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、不均一短鎖分岐分布を含有する線状エチレン/α−オレフィンコポリマーである。ULDPEおよびVLDPEはそれぞれ、0.885g/cc、または0.90g/cc〜0.915g/ccの密度を有する。ULDPEおよびVLDPEの非限定的な例としては、ATTANE(商標)超低密度ポリエチレン樹脂(The Dow Chemical Companyから入手可能)およびFLEXOMER(商標)極低密度ポリエチレン樹脂(The Dow Chemical Companyから入手可能)が挙げられる。
「多成分エチレン系コポリマー」(または「EPE」)は、特許参照の米国特許第6,111,023号、米国特許第5,677,383号、および米国特許第6,984,695号に説明されているように、エチレン由来の単位と、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としては、ELITE(商標)強化ポリエチレン(The Dow Chemical Companyから入手可能)、ELITE AT(商標)先端技術樹脂(The 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)が挙げられる。
「シングルサイト触媒線状低密度ポリエチレン」(または「m−LLDPE」)は、エチレン由来の単位と、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、均一短鎖分岐分布を含有する線状エチレン/α−オレフィンコポリマーである。m−LLDPEは、0.913g/cc、または0.918g/cc、または0.920g/cc〜0.925g/cc、または0.940g/cc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と、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、均一短鎖分岐分布を含有する、実質的に線状、または線状のエチレン/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/cc、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)を、ASTM D 1238に従い、条件280℃/2.16kg(g/10分)で測定する。
メルトインデックス(MI)を、ASTM D 1238に従い、条件190℃/2.16kg(g/10分)で測定する。
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に説明されているように、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)技術により測定される。2つ以上のポリオレフィンを含む多くのブレンドは、1つより多い融点またはピークを有するであろうが、多くの個々のポリオレフィンは、1つのみの融点またはピークを有するであろうことに留意すべきである。
分子量分布(Mw/Mn)を、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。カラムおよび回転区画を、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。使用された注入体積は100マイクロリットルであり、流速は1.0ml/分である。
GPCカラムセットの較正を、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。ポリスチレン標準物質を、1,000,000以上の分子量に対して50ミリリットルの溶媒中0.025グラム、および1,000,000未満の分子量に対して50ミリリットルの溶媒中0.05グラムで調製する。ポリスチレン標準物質を、80℃で30分間穏やかに撹拌して溶解する。狭い標準物質混合物を、最初に、かつ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。ポリスチレン標準ピーク分子量を、以下の等式を使用して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)に説明されるように):
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Version3.0を使用して行う。
本明細書で使用される場合、「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てもよい。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、および/または繰り返しの「単位」もしくは「マー単位」をもたらす、同一または異なる種類のモノマーを重合することにより調製される化合物である。したがって、一般的な用語ポリマーは、用語ホモポリマーを含み、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、用語コポリマーは、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、ブロック等の全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、エチレンまたはプロピレンを、それぞれ1種以上の追加の重合可能なα−オレフィンモノマーと重合させることにより調製される、上述のようなコポリマーを示す。ポリマーは、多くの場合、特定されたモノマーまたはモノマーの種類に「基づいて」、特定されたモノマー含有量を「含有している」等、1つ以上の特定されたモノマー「から作製される」ものとして言及されるが、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と理解されることに留意されたい。概して、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てもよい。
本開示は、包装物品を提供する。包装物品には、(A)側壁と底壁とを有する断熱容器が含まれる。それらの壁は、区画を画定する。包装物品には、(B)区画内の冷熱源が含まれる。包装物品には、(C)区画内の3次元ランダムループ材料(3DRLM)のシートが含まれる。
A.容器
図面を参照して、最初に図1〜3を参照すると、包装物品が概して参照番号10により示されている。包装物品10は、容器12を含む。容器12は、側壁14、底壁16、および頂壁18を含む。側壁14は、底壁16と頂壁18との間に延在している。図1は、4つの側壁14を有する容器12を示しているが、容器は、3つ、または4つ〜5つ、または6つ、または7つ、または8つ、またはそれ以上の側壁を有し得ることが理解される。
図面を参照して、最初に図1〜3を参照すると、包装物品が概して参照番号10により示されている。包装物品10は、容器12を含む。容器12は、側壁14、底壁16、および頂壁18を含む。側壁14は、底壁16と頂壁18との間に延在している。図1は、4つの側壁14を有する容器12を示しているが、容器は、3つ、または4つ〜5つ、または6つ、または7つ、または8つ、またはそれ以上の側壁を有し得ることが理解される。
頂壁18および/または底壁16は、1つ以上の側壁に取り付けられていてもいなくてもよい。頂壁および/または底壁18、16は、それぞれ1つ、2つ、またはそれ以上の側壁に取り付けられた1つ、2つまたはそれ以上のフラップを含んでもよい。
一実施形態では、図1〜3に示されるように、頂壁18は、(底壁と共に)閉じた区画を形成する、側壁上に配置された、別個の独立型構成要素である。
壁14〜18は、区画20を形成する。区画20は、側壁14から頂壁18を取り外すことによりアクセス可能である。
壁14〜18は、剛性材料で作製されている。壁に好適な材料の非限定的な例としては、厚紙、段ボール、ポリマー材料、金属、木材、ガラス繊維、断熱材料、およびそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
一実施形態では、容器12は断熱容器である。本明細書で使用される場合、「断熱容器」は、熱の通過を防止または低減する容器である。断熱容器の非限定的な例には、真空フラスコ(Thermos(商標)ボトル)、保温性毛布または保温性裏地が付いた容器、成形発泡ポリスチレン(EPS)容器、成形発泡ポリウレタン容器、成形発泡ポリエチレン容器、反射材(金属化フィルム)の裏地が付いた容器、気泡緩衝材の裏地が付いた容器、およびそれらの任意の組み合わせが含まれる。
一実施形態では、断熱容器は、図1〜3に示されるような成形EPS容器である。
容器は、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
B.冷熱源
本包装物品は冷熱源を含む。本明細書で使用される場合、「冷熱源」は、冷熱を生成または放射する物体である。冷熱源の非限定的な例には、湿った氷嚢、氷のボトル、ドライアイス(凍結CO2)パック、冷媒パック(典型的には、水および硝酸アンモニウム、ならびに凍結ゲルパックを含む)、およびそれらの任意の組み合わせが含まれる。
本包装物品は冷熱源を含む。本明細書で使用される場合、「冷熱源」は、冷熱を生成または放射する物体である。冷熱源の非限定的な例には、湿った氷嚢、氷のボトル、ドライアイス(凍結CO2)パック、冷媒パック(典型的には、水および硝酸アンモニウム、ならびに凍結ゲルパックを含む)、およびそれらの任意の組み合わせが含まれる。
一実施形態では、冷熱源は、氷嚢または氷のボトルである。
一実施形態では、冷熱源は、1つ以上の冷媒パック22である。図1および3は、区画20内に配置された冷媒パック22を示す。図1および3は、6つの冷媒パック22を示しているが、1つ、または2つ、または3つ、または4つ、または5つ、または6〜7つ、または8つ、または9つ、または10個、または11個、または12個以上の冷媒パックが区画20内に存在し得ることが理解される。
冷熱源は、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
C.3次元ランダムループ材料
包装物品10は3次元ランダムループ材料30の少なくとも1つのシートを含む。図1、1Aで最もよく見られるように、「3次元ランダムループ材料」(または「3DRLM」)は、連続繊維34を巻き付けてそれぞれのループを溶融状態で互いに接触させ、接点36の大部分で熱接着、あるいは溶着することによって形成される、多数のループ32の塊または構造である。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連続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。繊維同士が接点で溶着していないと、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、したがって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、全ての接点が溶融接合されている状態である。
包装物品10は3次元ランダムループ材料30の少なくとも1つのシートを含む。図1、1Aで最もよく見られるように、「3次元ランダムループ材料」(または「3DRLM」)は、連続繊維34を巻き付けてそれぞれのループを溶融状態で互いに接触させ、接点36の大部分で熱接着、あるいは溶着することによって形成される、多数のループ32の塊または構造である。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連続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。繊維同士が接点で溶着していないと、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、したがって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、全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(重力により)自然落下させる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あるいは溶着されるように、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、接点が熱接着あるいは溶着している連続繊維は、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等の特性は、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。前述のコンベアまでの距離を調整することにより、熱接着網構造が溶融状態にある間に構造体の厚さを制御でき、コンベアにより形成される所望の厚さおよび平坦な表面を有する構造体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。
一実施形態において、3DRLM30は、以下の特性(i)〜(iii):
(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、または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、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)のうちの1つ、いくつか、または全てを有する。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。
(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、または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、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)のうちの1つ、いくつか、または全てを有する。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(すなわち、プリズム)を形成するために3次元幾何学形状に形成される。3DRLM30は、圧縮および伸張することができ、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/または伸張することができ、圧縮および/または伸張を及ぼす力が解除されると、およそその元の形状/長さに大変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に圧縮力も伸張力も付与されていない場合、「中立状態」を有する。3次元ランダムループ材料30は、3DRLM30に圧縮力が付与された場合、「圧縮状態」を有する。3次元ランダムループ材料30は、3DRLM30に伸張力が付与された場合、「伸張状態」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。
一実施形態にでは、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を含む。
一実施形態において、エチレン系ポリマーは、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である。
「ランダムコポリマー」という用語は、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、実質的に全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、全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)によって説明することができ、中央総モルコモノマー含有量の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)に説明されているように、例えば昇温溶出分別(本明細書では「TREF」と略記される)等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全て、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パーセント超、または約50パーセント超である。
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):
(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)、のうちの1つ、いくつか、または全てを有し得る。
(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)、のうちの1つ、いくつか、または全てを有し得る。
一実施形態では、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−オクテンを含み得るが、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むことができる。同様に、不均一に分枝したエチレン/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むことができる。
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、以下の特性(i)〜(iii):
(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、のうちの1つ、いくつか、または全てを有し得る。
(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、のうちの1つ、いくつか、または全てを有し得る。
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):
(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)、
(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%のパーセント結晶化度、のうちの1つ、いくつか、または全てを有する。
(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)、
(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%のパーセント結晶化度、のうちの1つ、いくつか、または全てを有する。
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℃、または約5重量%〜約15重量%、または約6重量%〜約12重量%、または約8重量%〜約12重量%、または約8重量%超、または約9重量%超の温度帯で重量分率を有し得る。さらに、以下に詳述するように、コポリマーブレンドは少なくとも約100、または少なくとも約110のコモノマー分布定数(CDC)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つ以上の実施態様では、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、約10〜約90重量%、または約30〜約70重量%、または約40〜約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、約10〜約90重量%、約30〜約70重量%、または約40〜約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、約50重量%〜約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%〜約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得る。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パーセント歪みで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号に提供されている。
エチレン/α−オレフィンコポリマーブレンドは、その貯蔵弾性率によっても特徴付けられ得る。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℃)の比を有し得る。
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も特徴付けられ得る。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):
(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)、のうちの1つ、いくつか、または全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)、のうちの1つ、いくつか、または全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。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、エステル等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ってもよい。官能化コモノマーを有する適切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。
一実施形態では、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。
一実施形態では、プロピレンインターポリマーは、プロピレン由来の82重量%〜99重量%の単位およびエチレン由来の18重量%〜1重量%の単位を含み、以下の特性(i)〜(vi):
(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(MRF)、および/または
(iv)4未満のMw/Mn、および/または
(v)0.5%〜45%の範囲内のパーセント結晶化度、および/または
(vi)85℃未満のDSC結晶化開始温度、Tc−Onset、のうちの1つ、いくつか、または全てを有する。
(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(MRF)、および/または
(iv)4未満のMw/Mn、および/または
(v)0.5%〜45%の範囲内のパーセント結晶化度、および/または
(vi)85℃未満のDSC結晶化開始温度、Tc−Onset、のうちの1つ、いくつか、または全てを有する。
一実施形態では、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、スリップ剤、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。
D.シート
図1〜3に戻ると、包装物品10は、上部シート24および下部シート26を含む。各シート24、26は、3DRLM30で作製されている。その結果、各シート24、26は、圧縮状態へ/から、中立状態へ/から、および伸張状態へ/から移行することができる。各シート24、26の組成、および/またはサイズ、および/または形状は、同じであっても異なっていてもよい。一実施形態では、上部シート24の組成、サイズ、および形状は、下部シート26の組成、サイズ、および形状と同じ、または実質的に同じである。
図1〜3に戻ると、包装物品10は、上部シート24および下部シート26を含む。各シート24、26は、3DRLM30で作製されている。その結果、各シート24、26は、圧縮状態へ/から、中立状態へ/から、および伸張状態へ/から移行することができる。各シート24、26の組成、および/またはサイズ、および/または形状は、同じであっても異なっていてもよい。一実施形態では、上部シート24の組成、サイズ、および形状は、下部シート26の組成、サイズ、および形状と同じ、または実質的に同じである。
一実施形態では、上部シート24は、容器12の少なくとも2つの対向する側壁の間に延在してそれらと接触している。下部シート26は、容器12の少なくとも2つの対向する側壁の間に延在してそれらと接触している。上部シート24は、下部シート26と対向する関係にある。
一実施形態では、各シート24、26は、区画20内に配置されたときに対向する側壁に摩擦嵌合するようなサイズおよび形状にされる。さらなる実施形態では、各シート24、26は容器から取り外し可能である。それにより、各シート24、26は再利用可能および/またはリサイクル可能である。
E.温度に敏感な製品
包装物品10には、温度に敏感な製品が含まれる。本明細書で使用される場合、「温度に敏感な製品」(または「TSP」)は、制御された室温(68°F〜74°F、または20℃〜24℃)よりも低い保管温度を有する製品、および/または温度の変動に敏感な製品のことである。温度に敏感な製品の非限定的な例としては、魚介類、活魚介類、冷凍食品、医薬品、バイオ医薬品、生物遺伝物質、ワクチン、血液、生物学的物質、薬品、菓子、極低温材料、温度に敏感な贈答品、植物、花またはフラワーアレンジメント、ヒトの遺伝物質、ヒトの器官/身体部位、動物の遺伝物質、動物の器官/身体部位、バイオマス、およびそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
包装物品10には、温度に敏感な製品が含まれる。本明細書で使用される場合、「温度に敏感な製品」(または「TSP」)は、制御された室温(68°F〜74°F、または20℃〜24℃)よりも低い保管温度を有する製品、および/または温度の変動に敏感な製品のことである。温度に敏感な製品の非限定的な例としては、魚介類、活魚介類、冷凍食品、医薬品、バイオ医薬品、生物遺伝物質、ワクチン、血液、生物学的物質、薬品、菓子、極低温材料、温度に敏感な贈答品、植物、花またはフラワーアレンジメント、ヒトの遺伝物質、ヒトの器官/身体部位、動物の遺伝物質、動物の器官/身体部位、バイオマス、およびそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
一実施形態では、TSPは、図1〜3に示されるように、1匹以上の活ロブスター28である活魚介類である。複数の活ロブスターは、区画20内に水平方向または垂直方向に配置することができる。
一実施形態では、活ロブスター28は、図1〜3に示されるように、区画20内に水平方向に積み重ねられる。1つ以上の冷熱源(冷媒パック22など)が、底壁16上の区画20内に配置される。3DRLM30の下部シート24は、冷媒パック22の上方に配置されるか、またはそうでなければ冷媒パック22の頂部上に配置される。活ロブスター28の第1の層である層Aは、下部シート26上に配置される。活ロブスター28の第2の層である層Bは、層Aの頂部上に配置される。
上部シート26は、活ロブスター28の第2の層である層Bの頂部上に配置される。任意選択で、1つ以上の冷熱源(冷媒パック22)が上部シート24の頂部上に配置される。3DRLM30の別のシートが層Aと層Bとの間に配置されてもよい。頂壁18は側壁14の頂部上に配置されて、区画20を囲む、または完全に囲む。
各シート(3DRLM30の上部/下部シート24、26は、TSPと冷熱源との間に配置されている。このようにして、3DRLM30材料は、冷熱源(複数可)とTSPである活ロブスター28との間の接触を防止する。3DRLM30の上部/下部シート24/26は、冷熱源から活ロブスター28への冷気の均一で信頼性のある放射流を有利に提供する。3DRLM30の開ループ構造は、冷媒パック22から活ロブスター28への遮断されない冷気流を促進する。同時に、各シート24、26の3DRLM30の弾性および強度は、活ロブスター28を支持し、活ロブスターのTSPと冷熱源との間の物理的障壁である。3DRLM30のシート24、26のこの「低温流開放および障壁」機能は、冷気の望ましくない急上昇を防ぎ、輸送中の温度制御を可能にする。シート24、26と冷熱源22との組み合わせは、区画20内のTSPの均一な冷却を促進する。
3DRLM30の弾力性および弾性は、有利に振動力を吸収して、輸送中のTSPへの振動応力を低減する。
包装物品10は、任意選択で水分源を含んでもよい。一実施形態では、水分源は、1つ以上の湿紙38(例えば、湿った新聞紙など)である。湿紙38の任意選択の層を、層Aと層Bとの間に配置してもよい。また、1つ以上の追加の湿紙層を、層下部シート26と層Aとの間、および/または層Bと上部シート24との間に配置してもよい。
3DRLM30の開ループ構造により、3DRLM30の開ループ構造を介した通気性と水分移動が可能になる。
一実施形態では、冷媒パック22からの結露は、3DRLM30の開ループを通過して、活ロブスター28の水分/湿度制御に寄与する。このようにして、冷熱源は、冷熱源および水分源の両方として機能することができる。
一実施形態では、容器12は、例えば、輸送容器などの外側容器40内に配置することができる。
図4〜6は、断熱容器112を有する包装物品110を示す。断熱容器112は、既に開示されたように、側壁114、底壁116および頂壁118を有して、区画120を形成する。断熱容器112は、本明細書において既に開示されたように、任意の断熱容器であり得る。3DRLM130の上部シート124および下部シート126は、活ロブスター28を冷熱源である氷嚢122から分離する。3DRLM130は、上記で開示されたように、(ループ132、繊維134、および接触点136を備えた)任意の3DRLMであり得る。
図4〜6は、活ロブスター128が区画120内に垂直配置で積み重ねられていることを示す。仕切りユニット138は、各ロブスターに個々の区画を提供する。仕切りユニット138は、個々の活ロブスターを互いから分離する。仕切りユニット138はまた、活ロブスター128を垂直位置で支持する。一実施形態では、仕切りユニット138は、尾部が下、頭部が上である垂直位置で、各活ロブスター128を支持する。
上部シート124および下部シート126(各シートは3DRLM130から作製されている)は、1つ以上の冷熱源222と活ロブスター128との間の接触を防止する。冷熱源222は、上記で既に開示されたように、任意の冷熱源であり得る。
包装物品は、上記で既に開示されたように、任意選択で水分源を含んでもよい。
一実施形態では、断熱容器112は、外側容器140内に配置される。
図7〜9は、断熱容器212を有する包装物品210を示す。断熱容器212は、既に開示されたように、側壁214、底壁216、および頂壁218を有して、区画220を形成する。断熱容器212は、本明細書において既に開示されたように、任意の断熱容器であり得る。包装物品210は、3DRLM230のシート224を含む。3DRLM230は、上記に開示されたように、任意の3DRLMであり得る。シート224は、1つ以上の切り欠き226を含み、各切り欠き226は、それぞれのボトル228を受容するように適合されている。「切り欠き」は、シート224の3DRLM内に形成された形状であり、3DRLM内に空隙を作成しているその形状は、既定の成形ボイドであり、ボトル228の少なくとも一部分、または全てを受容するように適合されている。成形ボイドのサイズと形状は、包装されるボトルのサイズと形状に適合される。切り欠きは、成形プロセス、切断手順、およびそれらの組み合わせで形成されてもよい。切り欠きは、3DRLMが中立状態にあるときに存在し、切り欠き部分は、3DRLM30の圧縮状態および/または伸張状態から区別される。この意味では、切り欠きは、ボトル228によって占有された正の空間および形状(または正の空間と形状の一部分)とは相反した形状である、空隙形状である。
ボトル228は、バイアル、アンプル、試験管、およびそれらの任意の組み合わせであり得る。各ボトルは、流動可能なTSPを保持するか、そうでなければ含有する。ボトル228のための流動性TSPの非限定的な例としては、医薬品、バイオ医薬品、ワクチン、血液、生物学的物質、化学物質、およびそれらの任意の組み合わせが含まれる。
一実施形態では、1本以上のボトル228がそれぞれの切り欠き226内に挿入されると、3DRLM230の一部が中立状態から伸張状態に移行する。ボトル228が切り欠き226内に挿入されると、ボトル228は3DRLM230を伸張する。ボトル228と接触している3DRLM230は、挿入されたボトルの周囲に伸張し、その結果、3DRLM230は、ボトル228上およびボトル228の周囲に弾性および圧縮接触を付与する。このようにして、3DRLM230は、ボトル228の対向する側面の周囲、または2つの側面の周囲、または3つの側面の周囲に密接に接触するか、そうでなければ圧搾力を付与する。切り欠き226内のボトル228の周囲の伸張状態3DRLM230の圧搾力は、シート224がシート224内のボトル228に拘束力または保持力を加えることを可能にする。
包装物品230は、1つ以上の冷熱源222を含む。一実施形態では、冷熱源(複数可)は、本明細書で既に開示された任意の冷熱源であり得る。3DRLM230の開ループ構造は、各冷熱源222からの冷気がシート224を通って流れ、ボトル228を冷却することを可能にする。このようにして、包装物品230は、有利には、冷熱源対ボトルの並列配置を提供し、それにより、対向する冷熱源222がシート224を挟む(そしてそれにより冷熱源222がボトル228を挟む)。言い換えれば、冷熱源222は、TSPと本質的に同じレベル(または同じ層)にある。冷熱源222およびシート224の並列配置が図7および9に示されているが、冷熱源222は、シート224のみに対して、または図7および9に示される並列配置に加えて、上部および下部配置で配置され得ることが理解される。冷気流のための導管として機能することに加えて、シート224の3DRLM230は同時に、区画220内の適所にボトル228をしっかりと保持する。シート224は、ボトル228の周囲に保護用クッションを提供し、容器212内のボトル228の垂直衝撃に対する緩衝および保護を提供する。
包装物品210は、容器212が配置される外側容器240を任意選択で含むことができる。一実施形態では、外側容器240は、ロールエンドロックフロント容器または「RELF」容器である。RELF容器は、ダストフラップを含んでも含まなくてもよい。
一実施形態では、包装物品10、110、および/または210は、それぞれの断熱容器12、112、および/または212を完全に密閉すると、0℃、または2℃、または5℃〜8℃、または10℃、または12℃、または15℃の温度で、6時間、または8時間、または10時間、または12時間、または14時間、または16時間、または18時間、または20時間〜24時間、または36時間、または48時間、または60時間の間、TSPを維持する。
出願人は、包装容器10、110、210が有利に、
(i)従来のピーナッツ梱包材、気泡緩衝袋、エアピロー、気泡緩衝材、および発泡シートを有する容器と比較して、容器区画への通気性および冷却効果を同時に高めながら、冷熱源との直接接触から温度に敏感な製品を保護すること、ならびに/または
(ii)輸送および取り扱い中の温度に敏感な製品に、落下、急降下、傾斜、穿刺、振動および環境ストレスに対する緩衝と保護を提供すること、ならびに/または
(iii)包装容器から容易に取り外せ、容易に洗浄することができる、1つ以上の3DRLMのシートを提供すること、ならびに/または
(iv)包装容器から容易に取り外せ、リサイクルもしくは再使用することができる、1つ以上の3DRLMのシートを提供することを発見した。
(i)従来のピーナッツ梱包材、気泡緩衝袋、エアピロー、気泡緩衝材、および発泡シートを有する容器と比較して、容器区画への通気性および冷却効果を同時に高めながら、冷熱源との直接接触から温度に敏感な製品を保護すること、ならびに/または
(ii)輸送および取り扱い中の温度に敏感な製品に、落下、急降下、傾斜、穿刺、振動および環境ストレスに対する緩衝と保護を提供すること、ならびに/または
(iii)包装容器から容易に取り外せ、容易に洗浄することができる、1つ以上の3DRLMのシートを提供すること、ならびに/または
(iv)包装容器から容易に取り外せ、リサイクルもしくは再使用することができる、1つ以上の3DRLMのシートを提供することを発見した。
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の範囲に含まれる異なる実施形態の要素の組み合わせを含む、これらの実施形態の改変形態を含むことが特に意図される。
Claims (15)
- 包装物品であって、
A.側壁および底壁を有する断熱容器であって、前記壁が区画を画定している、断熱容器と、
B.前記区画内の冷熱源と、
C.前記区画内の3次元ランダムループ材料(3DRLM)のシートと、を含む、包装物品。 - 前記容器が頂壁を含む、請求項1に記載の包装物品。
- 前記区画内に温度に敏感な製品を含み、
前記3DRLMのシートが、前記温度に敏感な製品と前記冷熱源との間に配置されている、請求項1〜2のいずれかに記載の包装物品。 - 前記3DRLMのシートが、前記冷熱源と前記温度に敏感な製品との接触を防止する、請求項3に記載の包装物品。
- 前記1つ以上の冷熱源が、前記温度に敏感な製品の上、前記温度に敏感な製品の下、前記温度に敏感な製品の側方、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される位置にある、請求項3に記載の包装物品。
- 前記温度に敏感な製品が、1匹以上の活ロブスターである、請求項3〜5のいずれかに記載の包装物品。
- 少なくとも1つの冷熱源が前記活ロブスターの下にある、請求項6に記載の包装物品。
- 水分源を含む、請求項6〜7のいずれかに記載の包装物品。
- 前記3DRLMのシートが、2つの対向する壁にわたって延在する、請求項1〜8のいずれかに記載の包装物品。
- 前記区画内に前記温度に敏感な製品の2つ以上の層を含む、請求項1〜9のいずれかに記載の包装物品。
- 前記断熱容器が外側容器内に配置されている、請求項1〜10のいずれかに記載の包装物品。
- 前記温度に敏感な製品が、医薬品、生物薬剤、ワクチン、血液、生物学的物質、化学物質、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される材料を含むボトルである、請求項3に記載の包装容器。
- 前記3DRLMのシートが、前記ボトルの少なくとも一部分を受容するように適合された切り欠きを含む、請求項12に記載の包装容器。
- 前記ボトルが前記切り欠き内に挿入されると、前記3DRLMの一部分が中立状態から伸張状態に移行する、請求項13に記載の包装容器。
- 前記伸張状態にある前記3DRLMが、前記ボトルに拘束力を付与し、前記シート内に前記ボトルを保持する、請求項14に記載の包装容器。
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