JP2020534216A - 再閉可能フィルムを含む再閉可能包装およびその作成方法 - Google Patents
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Abstract
再閉可能パッケージ(600)は、容器の1つの縁部(608)に近接し、両端部で縁部封着領域(620)によって境界付けられた細長い閉鎖領域(610)を有する容器(602)を含む。閉鎖領域は、容器の縁部の近傍に、容器を封着し、縁部封着領域の封着強度より低い初期開封強度を有する再閉可能フィルム(630)を含む。再閉可能フィルムの初期開封強度より大きい再閉可能フィルムへの開封力の印加は、再閉可能フィルムを分離して第1の再閉面および第2の再閉面を露出するように動作可能であってもよい。第1の再閉面と第2の再閉面との接触および再閉可能フィルムへの圧力の印加は、第1の再閉面および第2の再閉面を再閉強度で再接着するように動作可能であってもよい。【選択図】図9A
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2017年9月22日に出願された米国仮特許出願第62/562,057号の優先権を主張し、その内容はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2017年9月22日に出願された米国仮特許出願第62/562,057号の優先権を主張し、その内容はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示の実施形態は、一般に、再閉可能包装、特に、再閉可能フィルムを含む再閉可能包装およびその作成方法に関する。
食品包装業界では利便性が高まりつつあり、消費者は、簡単に取り扱い、使用できる包装を求めている。可撓性包装の再閉性は、消費者の利便性を提供するだけでなく、例えば、ジッパー付きプラスチック袋または蓋付きの堅い容器などの個別の再閉パッケージに内容物を移す必要なく、包装された製品のより長い貯蔵寿命も提供する。従来の再閉システムは、入手可能性が限られており、追加の製作ステップまたは劣った加工性などの欠点がある。
例えば、いくつかの従来の再閉可能包装は、包装の内面に接着または封着されたジッパーを利用する。これらのパッケージには、ジッパーの両端部にジッパー圧潰ゾーンが含まれている。ジッパー圧潰ゾーンでは、ジッパーの両端部に熱および圧力が加えられ、ジッパーを融解して圧潰し、ジッパーの端部を封着させる。ただし、ジッパーの開封部と圧潰ゾーンとの間でジッパーの幾何学的な形状が急激に変化すると、開封部ゾーンと圧潰ゾーンとの間に漏れが発生し、再閉可能パッケージの密封が妨げられる。さらに、これらのジッパーパッケージが積層されていないポリエチレンフィルムで製造されている場合、ジッパーの端部を圧潰するのに必要な熱および圧力は、ポリエチレンフィルムの耐熱性が低いため、処理上の問題を引き起こす。
したがって、封着されたパッケージを提供するために再閉し得る再閉可能パッケージが継続して必要とされている。ポリエチレンフィルムなどのフィルムを過度の熱にさらすことなく製造できる再閉可能包装がさらに必要性とされている。
これらの必要性は、本明細書に開示される再閉可能包装によって満たされ、これは、容器の少なくとも1つの縁部の近傍に位置付けられ、両端部で縁部封着領域によって境界付けられた細長い閉鎖領域を有する容器を含む。閉鎖領域は、縁部封着領域の封着強度より低い初期開封強度を有する再閉可能フィルムを含む。再閉可能フィルムを最初に開封すると、再閉可能フィルムの再閉機能が作動する。初期開封により作動されると、再閉可能フィルムは、複数の再閉サイクルを通して再閉および再開封されてもよい。
本明細書に開示される再閉可能包装は、閉鎖領域の端部を圧潰する必要がなく、したがって、縁部封着領域と閉鎖領域との境界面で再閉可能フィルムの幾何学的プロファイルの急激な変化を示さない。したがって、閉鎖領域は、漏れを防ぎ、パッケージを再閉して、粒子および液体の侵入に対してパッケージの内部容積を封着させることを可能にし得る。さらに、ジッパーの端部を圧潰するプロセスをなくすと、ジッパーを圧潰するのに必要な過度の熱と圧力に容器を構成するために使用されるフィルムが露出することがなくなる。
1つ以上の実施形態によれば、パッケージは、容器の少なくとも1つの縁部に近接し、両端部で縁部封着領域によって境界付けられた細長い閉鎖領域を含む容器を含むことができる。閉鎖領域は、容器の少なくとも1つの縁部の近傍に容器を封着し、縁部封着領域の封着強度よりも低い初期開封強度を有する再閉可能フィルムを含むことができる。再閉可能フィルムの初期開封強度より大きい再閉可能フィルムへの開封力の印加は、再閉可能フィルムを分離して、第1の再閉面および第2の再閉面を露出させるように動作可能であってもよく、第1の再閉面と第2の再閉面との接触および再閉可能フィルムへの圧力の印加は、再閉強度で第1の再閉面を第2の再閉面に再接着するように動作可能であってもよい。
他の実施形態によれば、再閉可能パッケージを作る方法は、第1の温度および第1の圧力で、細長い閉鎖領域で容器の第1の可撓性壁を容器の第2の可撓性壁に封着させることを含み得る。閉鎖領域は、容器の少なくとも1つの縁部に近接していてもよく、縁部封着領域によって両端部で境界付けられていてもよい。閉鎖領域は、容器の少なくとも1つの縁部の近傍に容器を封着し、パッケージの初期開封後にパッケージに再閉機能を提供し得る再閉可能フィルムを含むことができる。方法はまた、第2の温度および第2の圧力で、縁部封着領域で第1の可撓性壁を第2の可撓性壁に封着させることを含み得る。第2の温度は第1の温度と異なっていてもよく、または第2の圧力は第1の圧力と異なっていてもよい。閉鎖領域の初期開封強度は、縁部封着領域の初期開封強度より小さくてもよい。
説明される実施形態の追加的な特徴および利点は、以下の発明を実施するための形態に記載され、その一部は、その説明から当業者に容易に明らかとなるか、または、以下の発明を実施するための形態、特許請求の範囲、ならびに添付の図面を含む、説明される実施形態を実践することにより認識されるであろう。
本開示の特定の実施形態の以下の詳細な説明は、以下の図面と併せて読むと最もよく理解することができ、これらの図面では、同様の構造体が同様の参照番号で示される。
本開示の1つ以上の実施形態による、3つの層を含む多層フィルムの断面図を概略的に示す。
本開示の1つ以上の実施形態による、4つの層を含む別の多層フィルムの断面図を概略的に示す。
本開示の1つ以上の実施形態による、基板に接着された図1の多層フィルムの断面図を概略的に示す。
本開示の1つ以上の実施形態による、多層フィルムの再閉機能を作動するために多層フィルムが最初に開封された図3Aの多層フィルムの断面図を概略的に示す。
本開示の1つ以上の実施形態による、多層フィルムの初期開封後に多層フィルムが再閉された図3Bの多層フィルムの断面図を概略的に示す。
本開示の1つ以上の実施形態による、多層フィルムが再閉後に再開封された図3Cの多層フィルムの断面図を概略的に示す。
本開示の1つ以上の実施形態による、図3Aの基準線4A−4Aに沿った図3Aの多層フィルムの断面図を概略的に示す。
本開示の1つ以上の実施形態による、多層フィルムの再閉機能を作動するために多層フィルムが最初に開封された図4Aの多層フィルムの断面図を概略的に示す。
従来技術による、ジッパーを含む従来の再閉可能パッケージの正面図を概略的に示す。
従来技術による、ジッパーの特徴を表示するためにフィルムの1つが剥離される図5Aの従来の再閉可能パッケージの正面図を概略的に示す。
従来技術による、図5Aの基準線5C−5Cに沿った図5Aの従来のパッケージの断面図を概略的に示す。
本開示の1つ以上の実施形態による、再閉可能パッケージの正面図を概略的に示す。
本開示の1つ以上の実施形態による、パッケージの初期開封中の図6の再閉可能パッケージの閉鎖領域の一部分の断面を概略的に示す。
本開示の1つ以上の実施形態による、再閉可能パッケージの第1の可撓性壁と第2の可撓性壁との間に配設された再閉可能フィルムのストリップを有する再閉可能パッケージの別の実施形態の閉鎖領域の断面を概略的に示す。
本開示の1つ以上の実施形態による、図8Aの再閉可能パッケージの第1の可撓性壁に結合された再閉可能フィルムのストリップの斜視図を概略的に示す。
本開示の1つ以上の実施形態による、再閉可能パッケージの別の実施形態を概略的に示す。
本開示の1つ以上の実施形態による、再閉可能パッケージのさらに別の実施形態を概略的に示す。
本開示の実施形態は、包装の閉鎖領域に配設された再閉可能フィルムを含む再閉可能包装に関する。本開示の他の実施形態は、本明細書に開示される再閉可能包装を作る方法を対象とし得る。再閉可能フィルムは、本明細書に開示される感圧接着剤を含む多層フィルムを含むことができる。
本明細書で使用する「密封」とは、接触点または表面を通る望ましくない物質の通過を防ぐのに十分に緊密な、直接または間接の接触する2つ以上の物品の閉鎖を指す。密封は、本質的に機械的または化学的の場合がある。たとえば、機械的密封は、ジッパー、スナップ蓋、または同様の装置など、表面の動きと表面間の動きを防ぐようにインターロックされた2つの剛性表面で構成される。化学的密封の例には、はんだ、溶接、接着剤、または温度、圧力、またはそれらの組み合わせを使用して2つ以上の物品の動きを防ぐ化学組成物を導入する同様の物質が含まれる。密封は、接触する物品、表面または接触点、および表面または接触点にある可能性のあるその他の材料を包含する。密封の締め具合はさまざまであり、ハーメチック密封、粒子密シール、防塵シール、水密シール、液密シール、気密シール、湿気気密シール、または乾燥気密シールが考えられる。
本明細書で使用されるメルトインデックス(I2)は、ポリマーのメルトフローレートの尺度であり、一般に190℃の温度および2.16kgの負荷でASTM D1238を使用して測定される。
本明細書で使用するとき、ポリマーの分子量分布(MWD)は商Mw/Mnとして定義され、ここでMwはポリマーの重量平均分子量であり、Mnはポリマーの数平均分子量である。
「ポリマー」という用語は、同一または異なる種類のモノマーにかかわらず、モノマーを重合することにより調製されるポリマー化合物を指す。したがって、ポリマーという総称は、1つのタイプのみの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用語「ホモポリマー」、ならびに2つ以上の異なるモノマーから調製されるポリマーを指す「コポリマー」を包含する。「ブロックコポリマー」という用語は、2つ以上の化学的に異なる領域またはセグメント(「ブロック」と呼ばれる)を含むポリマーを指す。いくつかの実施形態では、これらのブロックは直線状に、すなわち、端部と端部がつながれた化学的に区別されたユニットを含むポリマーでつながれてもよい。本明細書で使用される「ランダムコポリマー」は、2つ以上のポリマーを含み、各ポリマーは、コポリマー鎖骨格に沿って単一ユニットまたは複数の連続する繰り返しユニットを含むことができる。コポリマー鎖骨格に沿ったユニットのいくつかは単一ユニットとして存在するが、本明細書ではこれらをポリマーと呼ぶ。
「ポリエチレン」または「エチレン系ポリマー」という用語は、エチレンモノマーに由来する単位を50重量%超含むポリマーを意味するものとする。これは、ポリエチレンホモポリマーまたはコポリマー(2種類以上のコモノマーに由来する単位を意味する)を含む。当該技術分野において既知であるポリエチレンの一般的な形態としては、低密度ポリエチレン(LDPE)、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)、直鎖状および実質的に直鎖状の低密度樹脂の両方を含むシングルサイト触媒直鎖状低密度ポリエチレン(m−LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、ならびに高密度ポリエチレン(HDPE)が挙げられる。本明細書で使用される場合、「エチレン/α−オレフィンランダムコポリマー」は、エチレンモノマーに由来する単位を50重量%より多く含むランダムコポリマーである。
「LDPE」という用語はまた、「高圧エチレンポリマー」、または「高分岐ポリエチレン」とも呼ばれる場合があり、ポリマーが、過酸化物(例えば、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第4,599,392号を参照されたい)などの、フリーラジカル開始剤を使用して、14,500psi(100MPa)を上回る圧力で、オートクレーブまたは管状反応器中で、部分的または完全に、ホモ重合または共重合されることを意味するように定義される。LDPE樹脂は、典型的には、0.916〜0.935g/cmの範囲の密度を有する。
「LLDPE」という用語には、チーグラー・ナッタ触媒システムを使用して製造された樹脂、ならびにシングルサイト触媒を使用して製造された樹脂が含まれ、ビスメタロセン触媒(「m−LLDPE」と呼ばれることもある)および拘束幾何触媒、ならびにポストメタロセン分子触媒を使用して製造された樹脂を含むが、これらに限定されない。LLDPEには、線状、実質的に線状または不均一なポリエチレンコポリマーまたはホモポリマーが含まれる。LLDPEは、LDPEよりも短い鎖分岐を含み、米国特許第5,272,236号、米国特許第5,278,272号、米国特許第5,582,923号、および米国特許第5,733,155号でさらに定義される実質的に直鎖状のエチレンポリマー、米国特許第3,645,992号における組成物等の均一分岐直鎖状エチレンポリマー組成物、米国特許第4,076,698号に開示されるプロセスに従って調製されたポリマー等の不均一分岐エチレンポリマー、ならびに/またはそれらのブレンド(米国特許第3,914,342号もしくは米国特許第5,854,045号に開示されるもの等)を含む。LLDPEは、当該技術分野において既知である任意の種類の反応器または反応器構成を使用して、気相、液相、もしくはスラリー重合、またはそれらの任意の組み合わせによって製造することができる。
「MDPE」という用語は、0.926〜0.935g/ccの密度を有するポリエチレンを指す。「MDPE」は、典型的には、クロムまたはチーグラー・ナッタ触媒を使用して、またはビスメタロセン触媒および拘束幾何触媒を含むがこれらに限定されないシングルサイト触媒を使用して製造される。
「HDPE」という用語は、約0.935g/ccを超える密度を有するポリエチレンを指し、一般に、チーグラー・ナッタ触媒、クロム触媒、または、ビスメタロセン触媒および拘束幾何触媒を含むがこれらに限定されないシングルサイト触媒を用いて調製される。
「ULDPE」という用語は、0.880〜0.912g/ccの密度を有するポリエチレンを指し、一般に、チーグラー・ナッタ触媒、ビスメタロセン触媒および拘束幾何触媒を含むがこれらに限定されないシングルサイト触媒、およびポストメタロセン分子触媒で調製される。本明細書で使用される「プロピレン系ポリマー」という用語は、重合形態で、プロピレンモノマーに由来する50重量%を超える単位を含むポリマーを含むポリマーを指す。これは、プロピレンホモポリマー、ランダムコポリマーポリプロピレン、インパクトコポリマーポリプロピレン、プロピレン/α−オレフィンインターポリマー、およびプロピレン/α−オレフィンコポリマーを含む。これらのポリプロピレン材料は、概して、当業者に既知である。
本明細書で使用される「スチレンブロックコポリマー」という用語は、スチレンモノマーと少なくとも1つの他のコモノマーの重合から作製されるブロックコポリマーを指す。
図5A〜5Cを参照すると、従来の再閉可能パッケージが示されており、参照番号500によって全体が示されている。従来の再閉可能パッケージ500は、長手方向シール506によって各長手方向縁部に沿って一緒に封着される第1の側面502および第2の側面504を含む。第1の側面502および第2の側面504は、端部シール507によって1つの横方向縁部に沿って封着される。従来の再閉可能パッケージ500は、端部シール507の反対側にあり、2つの長手方向シール506間に延びる再閉端部508を含む。再閉端部508は一般に、従来の再閉可能パッケージ500に再閉性を提供するためのジッパー510または他の機械的再閉機構を含む。
図5Bに示されるように、ジッパー510は、少なくとも1つのリブ512および少なくとも1つのチャネル514を含むことができる。他の機械的再閉機構も使用される。ジッパー510または他の機械的再閉機構は、典型的には、ポリエチレンまたはポリアミド(例えば、ナイロン)などのポリマーから製造される。タブ512は、第1の側面502の内面516に接着または結合されてもよく、チャネル514は、第2の側面504の内面518に接着または結合されてもよい。従来のジッパー式パッケージ500を開閉するには、リブ512をチャネル514から外して係合させることにより、ジッパー510を開閉する。
ジッパー510の端部または他の機械的再閉機構は、ジッパー510の端部の近傍に位置付けられた長手方向シール506のジッパー圧潰ゾーン520内の第1の側面502と第2の側面504との間でジッパー510の端部を圧潰することにより固定される。ジッパー圧潰ゾーン520内のジッパー510の端部を圧潰するために、ジッパー圧潰ゾーン520内の従来のジッパー式パッケージ500の第1の側面502および第2の側面504に熱および圧力が加えられ、ジッパー510の端部を軟化または融解し、ジッパー510の端部を第1の側面502と第2の側面504との間に配設された薄フィルム521に変形させる。多くの場合、第1の側面502および第2の側面504は、単一のポリエチレンフィルムまたは耐熱性の低い他のポリマーフィルムから製造されている。ジッパー圧潰ゾーン520の第1の側面502および第2の側面504を、ジッパー510の端部を圧潰するのに必要な熱および圧力にさらすと、第1の側面502または第2の側面504に損傷が生じ得、従来のジッパーパッケージ500の第1の側面502または第2の側面504の完全性を危険にさらす可能性がある。従来のジッパーパッケージ500を作るプロセスは、ジッパー510の部分(例えば、タブ512および514)を第1の側面502の内面516および第2の側面518の内面518に接着し、ジッパー圧潰ゾーン520内のジッパー510の端部を圧潰する追加のステップも必要とする。したがって、図5A〜5Cの従来のジッパー式パッケージを作るには、複数の追加の製造工程が必要である。
図5Cを参照すると、ジッパー510は、再閉端部508とジッパー圧潰ゾーン520との間の境界面522で幾何学的プロファイルの急激な変化を受ける。ジッパー510の幾何学的プロファイルのこの急激な変化は、ジッパー510のタブ512をジッパー510のチャネル514に着座させる能力に悪影響を及ぼす。言い換えると、再閉端部508とジッパー圧潰ゾーン520の境界面522でのジッパー510の変形は、ジッパー510が境界面522で適切に閉じて封着させることを妨げる。したがって、境界面522におけるジッパー510の幾何学的プロファイルの急激な変化は、境界面522におけるタブ512とジッパー510のチャネル514との間の気体または液体の漏れをもたらす。
図6および図7を参照すると、本開示の再閉可能パッケージの一実施形態が示されており、参照番号600によって本明細書で一般的に識別されている。再閉可能パッケージ600は、容器602の少なくとも1つの縁部608に近接し、両端部で縁部封着領域620によって境界付けられた細長い閉鎖領域610を含む容器602を含むことができる。閉鎖領域610は、容器602の少なくとも1つの縁部608の近傍に容器602を封着させる再閉可能フィルム630(図7)を含むことができる。閉鎖領域610内の再閉可能フィルム630は、縁部封着領域620の封着強度よりも低い初期開封強度を有し得る。最初に開封すると、再閉可能フィルム630は、容器602の内部容積を封着させるために再閉され得る。
本明細書で開示される再閉可能パッケージ600は、ジッパー510(図5A)または他の機械的閉鎖機構を含む従来の包装と比較して改善された初期密封完全性を提供し得る。さらに、再閉可能パッケージ600は、ジッパー圧潰ゾーン520(図5A)でジッパー510の端部を圧潰する必要性を排除することにより、ジッパー510または他の機械的閉鎖機構を含む従来のパッケージと比較して、より低い温度および圧力で作製され得る。これにより、再閉可能パッケージ600を、ポリエチレンフィルムなどのより低い熱抵抗を有するポリマーフィルムから製造することが可能になり得る。再閉可能パッケージ600を作製する方法は、再閉可能なパッケージ600が機械的機構を包装の内面に接着し、その後ジッパー圧潰ゾーンで急ぐ必要がないため、ジッパーまたは他の機械的閉鎖を有する従来のパッケージを作る方法と比較して、より少ないステップを含み、より効率的であり得る。
図6および図7を参照すると、容器602は、第1の側壁604および第2の側壁606などの少なくとも2つの側壁を含むことができる。第1の側壁604および第2の側壁606は、容器602の外縁部608、609に近接する周辺領域601の周りで一緒に封着されてもよい。第1の側壁604の内面605および第2の側壁606の内面607は、容器602の内部容積を画定し得る。容器602の内部容積は、容器602の周辺領域601に沿った閉鎖領域610および縁部封着領域620によってさらに接合および画定されてもよい。
いくつかの実施形態では、容器602は、第1の側壁604、第2の側壁606、またはこれらの両方が剛性材料を含み得る剛性または部分的に剛性の容器であり得る。あるいは、他の実施形態では、容器602は、可撓性側壁を含む容器602の少なくとも一部分を有する可撓性容器であってもよい。例えば、第1の側壁604は第1の可撓性壁を含むことができ、第2の側壁606は第2の可撓性壁を含むことができ、または、第1の側壁604は第1の可撓性壁を含むことができ、かつ第2の側壁606は第2の可撓性壁を含むことができる。第1の可撓性壁、第2の可撓性壁、またはこれらの両方は、可撓性フィルムを含むことができる。
図6を参照すると、容器602の周辺領域601は、容器602の外縁部608、609に近接する容器602の領域を含むことができる。周辺領域601は、容器602の外縁部608、609から内側に測定された幅WPを有し得る。容器602の周辺領域601は、容器602の一方の外縁部608に近接する閉鎖領域610と、容器602の他の外縁部609に近接する縁部封着領域620とを含むことができる。
閉鎖領域610は、最初に第1の側壁604を第2の側壁606に封着させることができる。閉鎖領域610の最初の開封は、再閉可能パッケージ600の内容物へのアクセスを提供し得る。前述のように、閉鎖領域610は、容器602の外縁部608に近接し、平行な細長い領域を含むことができる。閉鎖領域610は、縁部封着領域620によって第1の端部616および第2の端部618で境界付けられてもよい。閉鎖領域610は、閉鎖領域の第1の端部616と第2の端部618との間の距離として測定される長さLCを有し得る。閉鎖領域610の長さLCは、閉鎖領域610および端部封着領域620を含む外縁部608の全長LTより短くてもよい。閉鎖領域610は、異なる幅WCと、縁部封着領域620の幅WEまたは容器602の周辺領域601の幅WPとを有してもよい。いくつかの実施形態では、閉鎖領域610の幅WCは、縁部封着領域620の幅WEより大きくてもよい。あるいは、いくつかの実施形態では、閉鎖領域610の幅WCは、縁部封着領域620の幅WE以下であってもよい。
図7を参照すると、閉鎖領域610は、再閉可能フィルム630を含むことができる。最初に開封されると、再閉可能フィルム630が作動され、閉鎖領域610に再閉/再開封機能を提供し得る。再閉可能フィルム630は、本開示で後に説明する多層フィルム100、200(図1および2)などの多層フィルムを含むことができる。いくつかの実施形態では、再閉可能パッケージ600は、ジッパーまたは他の機械的閉鎖装置を含まない。
本明細書に開示された層の組み合わせを含む他の多層フィルムと同様に、再閉可能フィルム630は、単一の共押出工程で有利に調製することができる。例えば、本発明の多層フィルムは、吹込フィルムまたはキャストフィルムであり得る。単一の共押出ステップで再閉可能フィルム630を調製する能力は、そのような多層フィルムが伝統的に複数の処理ステップ(例えば、複数のフィルムを押し出し、続いて積層工程と硬化を行う)を必要とするため、そのようなフィルムが無菌包装用途で使用される場合に特に有利である。したがって、本発明の再閉可能フィルム630は、無菌包装用途に望ましい1つ以上の特性も提供しながら、単一の共押出工程で有利に調製することができる。
再閉可能フィルム630、ならびに本明細書に開示される層の組み合わせを含む他の多層フィルムは、本明細書の教示に基づいて、当業者に既知の技法を使用して、吹込フィルムまたはキャストフィルムとして共押出しされ得る。特に、本明細書に開示される異なるフィルム層の組成物に基づいて、吹込フィルム製造ラインおよびキャストフィルム製造ラインは、本明細書の教示に基づいて、当業者に既知の技術を使用して、単一の押出しステップで本発明の再閉可能フィルム630および多層フィルムを共押出しするように構成され得る。1つ以上の実施形態において、再閉可能フィルム630が形成された後、再閉可能パッケージ600に組み込まれる前に、再閉可能フィルム630は1つ以上の他のフィルムに積層されてもよい。
図7を参照すると、少なくとも3つの層、すなわち、層A、層B、および層Cを含む再閉可能フィルム630が示されている。再閉可能フィルム630は、3つの層を有する一実施形態に関して説明される。しかしながら、再閉可能フィルム630は、4、5、6、7、8、または8層以上などの、3層以上を有してもよい。再閉可能フィルム630は、フィルム上部外表面102およびフィルム底部外表面104を有してもよい。同様に、層A、B、およびCのそれぞれは、上部外表面および底部外表面などの対向する外表面を有してもよい。本開示で使用される場合、「上部」という用語は、再閉可能フィルム630の層A側に配向された多層の外表面を指し、「底部」という用語は、再閉可能フィルム630の層A側から離れて配向された再閉可能フィルム630の反対側を指す。
層Aは、上部外表面112および底部外表面114を有し得る。層Aの上部外表面112は、再閉可能フィルム630のフィルム上部外表面102であってもよい。層Aの底部外表面114は、層Bの上部外表面122と接着接触していてもよい。層Aは、再閉可能フィルム630のフィルム上部外表面102を第1の側壁604または第2の側壁606に封着させることができるシール組成物を含む密封層である。例えば、いくつかの実施形態では、シール組成物はヒートシール組成物であり得る。いくつかの実施形態では、シール組成物はポリオレフィンを含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、層Aのシール組成物は、低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(ULDPE)、当業者に既知の他のシール組成物、またはこれらの組み合わせの少なくとも1つを含んでもよい。層Aのシール組成物は、層Bの組成物の内部付着強度よりも大きい内部付着強度を有し得る。しかし、層Aの内部付着強度は十分に低くてもよく、再閉可能フィルム630を最初に開封し、再閉/再開封機能を作動させるのに必要な初期開封力の大きさは、40ニュートン/インチ(N/in)を実質的に超えない。
図7を参照すると、層Bは、上部外表面122と底部外表面124とを含む。層Bの上部外表面122は、層Aの底部外表面114と接着接触していてもよい。さらに、層Bの底部外表面124は、層Cの上部外表面132と接着接触していてもよい。層Bは、層Aに隣接して位置付けられ、層Bと接着接触し、層Bは、層Aと層Cの間に配設される。層Bは、本開示で後述する組成物のような組成物を含むことができる。いくつかの実施形態では、層Bの組成物は、例えば感圧接着剤組成物などの接着剤組成物であってもよい。
層Cは、上部外表面132と底部外表面134とを含む。前述のように、層Cの上部外表面132は、層Bの底部外表面124と接着接触していてもよい。いくつかの実施形態では、層Cの底部外表面134は、再閉可能フィルム630が3つの層を含む場合など、再閉可能フィルム630のフィルム底部外表面104を含んでもよい。いくつかの実施形態では、層Cは、多層フィルム100に強度および剛性を提供し得る構造層であり得る。いくつかの実施形態では、層Cは、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)、またはこれらの組み合わせなどであるがこれらに限定されない、少なくともエチレンモノマーを含むポリマーまたはコポリマーを含むことができる。他の実施形態では、層Cは、ポリアミド(例えば、ナイロン)、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル、例えば、ポリ塩化ビニル、他の熱可塑性ポリマー、またはこれらの組み合わせなど、他のポリマーフィルム材料を含むことができる。他の実施形態では、層Cは、層Aに関連して前述した任意のシーラント組成物を含むシーラント層であり得る。3層フィルムに関して説明したが、再閉可能フィルム630は、多層フィルム100に関連して後述するように、再閉可能フィルム630に追加の特性を提供するために、1つ以上の後続の層を含むことができる。
いくつかの実施形態では、シール組成物を含む層Aは、閉鎖領域610の第1の側壁604(例えば、第1の可撓性フィルム)または第2の側壁606(例えば、第2の可撓性フィルム)に封着され得る。層Bは、層Aの封着強度より低い内部付着強度を有する組成物を含むことができ、層Cは構造材料またはシーラントを含むことができる。層Bは、層Aの底部外表面114と接着接触する上部外表面122と、層Cの上部外表面132と接着接触する底部外表面124とを含むことができる。
いくつかの実施形態では、第1の側壁604、第2の側壁606、またはこれらの両方は、再閉可能フィルム630を含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、第1の側壁604は、再閉可能フィルム630を含むことができる。図7に示されるように、再閉可能フィルム630は、再閉可能フィルム630の上部外表面102が第2の側壁606の内面607に面するように配向され得る。閉鎖領域610では、第1の側壁604の再閉可能フィルム630の上部外表面102は、第2の側壁606の内面607と接着接触し、封着されていてもよい。第1の側壁604の再閉可能フィルム630の上部外表面102はまた、端部封着領域620の第2の側壁606の内面607と接着接触し、封着されてもよい。再閉可能フィルム630の層Cは、第1の側壁604の外面であってもよい。
あるいは、いくつかの実施形態では、第1の側壁604および第2の側壁606は両方とも再閉可能フィルム630を含んでもよい。これらの実施形態では、第1の側壁604および第2の側壁606の再閉可能フィルム630は、各再閉可能フィルム630の層Aが容器602の内部容積に面して内側に位置付けられるように配向され得る。層Cは、容器602の内部容積から一般的に外向きに面していてもよい。いくつかの実施形態では、再閉可能フィルム630の層Cは、第1の側壁604および第2の側壁606の外面であってもよい。閉鎖領域610では、第1の側壁604の再閉可能フィルム630の上部外表面102は、第2の側壁604の再閉可能フィルム630の上部外表面102と接着接触していてもよい。第1の側壁604および第2の側壁606の再閉可能フィルム630の上部外表面102はまた、縁部封着領域620において接着接触していてもよい。
図8Aおよび8Bを参照すると、さらに他の実施形態では、再閉可能フィルム630は、閉鎖領域610内の容器602の第1の側壁604と第2の側壁606との間に配設されてもよい。これらの実施形態では、再閉可能フィルム630のフィルム上部外表面102は、閉鎖領域610の第2の側壁606の内面607と接着接触していてもよい。再閉可能フィルム630のフィルム底部外表面104は、第1の側壁604の内面605と接着接触していてもよい。図8Bを参照すると、いくつかの実施形態では、再閉可能フィルム630は、第1の側壁604と第2の側壁606との間の閉鎖領域610に配設された再閉可能フィルム632のストリップ632を含んでもよい。いくつかの実施形態では、再閉可能フィルム630のストリップ632は、第1の端部616から第2の端部618まで、閉鎖領域610の少なくとも全長LC(図6)にわたって延びてもよい。他の実施形態では、再閉可能フィルム630のストリップ632は、閉鎖領域610の第1の端部616および/または第2の端部618を越えて、閉鎖領域610を境界付ける縁部封着領域620の少なくとも一部分を通って延びてもよい。言い換えれば、再閉可能フィルム630のストリップ632の幅は、閉鎖領域610の長さLCよりも大きい長さを有し得る。
再び図8Aを参照すると、ストリップ632の再閉可能フィルム630は、本開示で後に説明される多層フィルム100、200のいずれかのような多層フィルムであってもよい。例えば、いくつかの実施形態では、ストリップの再閉可能フィルム630は、3つの層を有する多層フィルムであってもよい。いくつかの実施形態では、多層フィルムの層Aは、シーラントを含むことができ、層Bは、層Aの封着強度より低い内部付着強度を有する組成物を含むことができ、層Cは、シーラントを含むことができる。層Bは、層Aの底部外表面114と接着接触する上部外表面122と、層Cの上部外表面132と接着接触する底部外表面124とを含む。いくつかの実施形態では、層Cは、層Aと同じシーラントを含むことができる。他の実施形態では、層Cのシーラントは、層Aのシーラントと異なっていてもよい。層Cは、閉鎖領域610の第1の側壁604の内面605と接着接触していてもよい。層Cは、縁部封着領域620の第1の側壁604の内面605と接着接触していてもよい。同様に、層Aは、閉鎖領域610および縁部封着領域620の第2の側壁606の内面607と接着接触していてもよい。本明細書では3層フィルムの文脈で説明されているが、再閉可能フィルム630は、多層フィルム100、200(図1および1)に関して後で説明されるように、3つより多い層を含むことができる。
再び図6を参照すると、縁部封着領域620は、閉鎖領域610の第1の端部616および第2の端部618に配設され得る。いくつかの実施形態では、例えば第1の側壁604または第2の側壁606のいずれかが再閉可能フィルム630を含むとき、または再閉可能フィルム630のストリップ632が縁部封着領域620内に延びる場合、閉鎖領域610の再閉可能フィルム630は、縁部封着領域620内に延びてもよい。縁部封着領域620は、周辺領域601の少なくとも一部分に配設されてもよい。いくつかの実施形態では、縁部封着領域620は、閉鎖領域610の第1の端部616から閉鎖領域610の第2の端部618まで周辺領域601を通って延びることができる。
閉鎖領域610および縁部封着領域620は、パッケージを最初に開封する前に、協働してパッケージ600の外縁部608を最初に封着させることができる。いくつかの実施形態では、閉鎖領域610および縁部封着領域620は協働して、液体が閉鎖領域610および縁部封着領域620を通って容器602の内部容積に内部に浸透するのを防ぐのに十分な、パッケージ600の外縁部608に沿って液密シールを形成してもよい。他の実施形態では、閉鎖領域610および縁部封着領域620は協働して、液体水または水蒸気が閉鎖領域610および縁部封着領域620を通って容器602の内部容積に内部に浸透するのを防ぐのに十分な、パッケージ600の外縁部608に沿って防湿シールを形成してもよい。さらに他の実施形態では、閉鎖領域610および縁部封着領域620は協働して、空気が閉鎖領域610および縁部封着領域620を通って容器602の内部容積に内部に浸透するのを防ぐのに十分な、パッケージ600の外縁部608に沿って気密シールを形成してもよい。
いくつかの実施形態では、閉鎖領域610と縁部封着領域620との協働により形成されるシールは、容器602の内部容積への微粒子の侵入を防止するのに十分な密封完全性を示し得る。他の実施形態では、閉鎖領域610と縁部封着領域620との協働により形成されるシールの密封完全性は、容器602の内部容積への液体の侵入を防止するのに十分であり得る。他の実施形態では、閉鎖領域610と縁部封着領域620との協働により形成されるシールの密封完全性は、容器602の内部容積への水分の侵入を防止するのに十分であり得る。さらに他の実施形態では、閉鎖領域610と縁部封着領域620との協働により形成されるシールの密封完全性は、容器602の内部容積への空気の侵入を防止するのに十分であり得る。
縁部封着領域620は、閉鎖領域610の初期封着強度よりも大きい初期封着強度を有し得る。したがって、閉鎖領域610を開封する初期開封力は、閉鎖領域610の初期封着強度よりも大きくてもよいが、縁部封着領域620の初期封着強度よりも小さくてもよい。したがって、再閉可能パッケージ600が最初に開封されるとき、再閉可能パッケージ600の閉鎖領域610は、第1の端部616から第2の端部618まで開封され得、縁部封着領域620は、初期開封力にさらされたときに封着されたままであり得る。
閉鎖領域610および縁部封着領域620は、閉鎖領域610および縁部封着領域620に熱および圧力を加えて第1の側壁604を第2の側壁606に封着させることにより最初に封着させることができる。端部封着領域620および閉鎖領域610の初期封着強度は、再閉可能パッケージ600を最初に封着させるために使用される温度および圧力の影響を受け得る。例えば、いくつかの実施形態では、縁部封着領域620は、閉鎖領域610が封着される温度および/または温度の条件とは異なる温度および/または圧力の条件下で封着されてもよい。閉鎖領域610を封着させるための温度および圧力条件と比較して、縁部封着領域620を封着させるための異なる密封条件は、閉鎖領域610の初期封着強度よりも大きい縁部封着領域620の初期封着強度をもたらし得る。例えば、いくつかの実施形態では、縁部封着領域620は、第1の温度で最初に封着され、閉鎖領域610は、第1の温度より低い第2の温度で最初に封着され、これにより、縁部封着領域620は、閉鎖領域610の初期封着強度より大きい初期封着強度を有し得る。他の実施形態では、縁部封着領域620は、第1の圧力で最初に封着され、閉鎖領域610は、第1の温度より低い第2の圧力で最初に封着され、これにより、縁部封着領域620は、閉鎖領域610の初期封着強度より大きい初期封着強度を有し得る。
閉鎖領域610および端部封着領域620の初期封着強度は、密封幅(例えば、閉鎖領域610の幅WCまたは縁部封着領域620の幅WE)あるいは第1の側壁604、第2の側壁606、および/または再閉可能フィルム630のストリップ632のフィルムまたはフィルム層の組成物の影も受け得る。例えば、いくつかの実施形態では、閉鎖領域610の幅WCは、縁部封着領域620の幅WEと異なっていてもよく、これにより、閉鎖領域610の初期封着強度は、縁部封着領域620の初期封着強度とは異なり得る。
図6を参照すると、再閉可能パッケージ600は、閉鎖領域610と容器602の少なくとも1つの縁部608との間に配設された非封着領域640をさらに含むことができる。非封着領域640は、閉鎖領域610に初期開封力を加えるための購入を提供することができる。例えば、非封着領域640は、閉鎖領域610内の第1の側壁604を第2の側壁606から引き離すために使用され得るタブを含み得る。いくつかの実施形態では、非封着領域640は、細長く、閉鎖領域610と平行であってもよい。いくつかの実施形態では、非封着領域640は、閉鎖領域610の全長LCにわたって延びていてもよい。
図7を参照すると、再閉可能パッケージ600は、閉鎖領域610で再閉可能フィルム630の再閉/再開封機能を作動させるために、閉鎖領域610で最初に開封されてもよい。再閉可能フィルム630の再閉/再開封機能は、再閉可能パッケージ600が最初に開封されるまで作動しない。再閉可能パッケージ600の初期開封中に、閉鎖領域610の第1の側壁604を第2の側壁606から引き離すのに必要な方向で、外縁部608で再閉可能フィルム630に初期開封力F1を加えることができる。例えば、一方の手で第1の側壁604をつかみ、他方の手で第2の側壁606をつかみ、第1の側壁604および第2の側壁606は、閉鎖領域610で互いから引き離されてもよい。
図7を参照すると、本開示でより詳細に説明するように、初期開封力F1を閉鎖領域610の第1の側壁604および第2の側壁606に加えると、再閉可能フィルム630の層Aは、再閉可能フィルム630のフィルム上部外表面102にほぼ垂直な方向(すなわち、図7の座標軸の+/−Z方向)および非封着領域640と閉鎖領域610との間の移行部にある境界面660で、破壊する場合がある。次いで、層Bは、再閉可能フィルムのフィルム上部外表面102にほぼ平行な方向(すなわち、図7の座標軸の+/−X方向)に付着破壊する場合がある。再閉可能フィルム630の層Bの付着破壊により、層Bの組成物の第1の部分162が層Aの底部外表面114に結合し、層Bの組成物の第2の部分164が層Cの上部外表面132に結合することがある。したがって、再閉可能フィルム630の初期開封強度よりも大きい再閉可能フィルム630への初期開封力F1の印加は、再閉可能フィルム630を分離して第1の再閉面612および第2の再閉面614を露出させる働きをし得る。
閉鎖領域610の反対側では、開封力F1の継続的な印加により、再閉可能フィルム630のフィルム上部外表面102にほぼ垂直な方向(すなわち、図7の座標軸の+/−Z方向)に、閉鎖領域610と、容器602の内部容積を画定する第1の側壁604および第2の側壁606の内部容積非密封部分との間の移行部において、層Aが再び破壊する可能性があり、それにより、再閉可能パッケージ600を完全に開封する。再閉可能フィルム630の初期開封は、再閉可能パッケージ600が以前に開封されたことの表示を消費者または他のユーザに提供し得る。例えば、境界面660における層Aの破壊、および閉鎖領域610における層Bの付着破壊は、層Bの組成物の第1の部分162および第2の部分164に層Bを分離し、再閉可能フィルムが最初に開封されたという物理的な指標を提供し得る。
再閉可能パッケージ600は、層Bの組成物の第1の部分162を閉鎖領域610の層Bの組成物の第2の部分164と接触させることにより再閉することができる。閉鎖領域610の再閉可能フィルム630に再閉圧力を加えて、層Bの組成物の第1の部分162および第2の部分164を一緒に接着して、再閉可能パッケージ600の閉鎖領域610を再閉および再封着させることができる。したがって、第1の再閉面612と再閉可能フィルム630の第2の再閉面614との接触および再閉可能フィルム630への再閉圧力の印加は、再閉強度で第1の再閉面612を第2の再閉面614に再接着する働きをし得る。
再閉可能パッケージ600は、再開封力を再び加えて、再閉可能フィルム630を閉鎖領域610で再び引き離すことにより、再開封することができる。再開封力は、第1の再閉面612と第2の再閉面614との間の接着接合の再閉強度より大きくてもよい。再閉可能フィルム630の再開封および再閉は、多層フィルム100の最初の開封、再閉、および再開封を示す図3A〜3Dに関連して本明細書でさらに説明される。再閉可能パッケージ600は、複数の再閉/再開封サイクルを通じて再閉および再開封することができる。
再閉可能パッケージ600を作る方法は、容器602の第1の側壁604(例えば、第1の可撓性壁)を、第1の温度および第1の圧力で、細長い閉鎖領域610内の容器602の第2の側壁606(例えば、第2の可撓性壁)に封着させることも含み得る。閉鎖領域610は、容器602の少なくとも1つの縁部608に近接していてもよく、縁部封着領域620によって両端部(すなわち、第1の端部616および第2の端部618)が境界付けられている。閉鎖領域610は、容器602の少なくとも1つの縁部608の近傍に容器602を封着させることができる再閉可能フィルム630を含み、再閉可能パッケージ600の初期開封後に再閉可能パッケージ600に再閉機能を提供することができる。再閉可能パッケージ600を作る方法は、第2の温度および第2の圧力で、縁部封着領域620で第1の側壁604を第2の側壁606に封着させることも含み得る。
第2の温度は第1の温度と異なっていてもよく、または第2の圧力は第1の圧力と異なっていてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、第2の温度は第1の温度より高くてもよい。いくつかの実施形態では、第1の温度は、100℃〜160℃、100℃〜150℃、120℃〜180℃、120℃〜160℃、120℃〜150℃、130℃〜180℃、130℃〜160℃、または130℃〜150℃など、100℃〜180℃であってもよい。さらに、いくつかの実施形態では、第2の圧力は第1の圧力よりも大きくてもよい。密封は、ヒートシールを含んでもよく、市販のヒートシール機械または機器で実行されてもよい。閉鎖領域610と縁部封着領域620との間の密封条件の違いは、閉鎖領域610と縁部封着領域620とに対して異なる封着強度をもたらし得る。いくつかの実施形態では、閉鎖領域610の初期開封強度は、縁部封着領域620の初期開封強度より小さくてもよい。
いくつかの実施形態では、再閉可能パッケージ600を作る方法は、第1の側壁604に第1の可撓性フィルムを提供すること、および第2の側壁606に第2の可撓性フィルムを提供することを含み得る。第1の可撓性フィルム、第2の可撓性フィルム、またはこれらの両方は、再閉可能フィルム630を含むことができる。他の実施形態では、この方法は、閉鎖領域610の第1の側壁604と第2の側壁606との間に再閉可能フィルム630のストリップ632を位置付けることを含み得る。いくつかの実施形態では、再閉可能フィルム630のストリップ632は、閉鎖領域610を封着させる前に、第1の側壁604と第2の側壁606との間に位置付けられてもよい。
図9Aを参照すると、再閉可能パッケージ900の別の実施形態は、閉鎖領域910が閉鎖領域910の第1の端部916から閉鎖領域908の第2の端部918まで直線に進まないように、非線形である閉鎖領域910を含むことができる。再閉可能フィルム630を再閉可能パッケージ900に組み込むことにより、閉鎖領域910が、曲線形状、階段形状、三角形形状、または他の非線形形状などの、非線形形状を有することが可能になり得る。対照的に、ジッパーまたは他の機械的閉鎖装置を含む、図5Aに示す従来の再閉パッケージ500などの従来の再閉可能パッケージは、閉鎖装置の制限により、一般に直線閉鎖領域に制限される。
図9Aを参照すると、いくつかの実施形態では、外縁部908は非線形であってもよく、非線形輪郭を有してもよく、閉鎖領域910は、外縁部908の非線形輪郭に適合してもよい。閉鎖領域910は、高さHCは、図9Aの+/−X軸に平行な方向に測定していてもよい。いくつかの実施形態では、閉鎖領域910の高さHCは、閉鎖領域910の第1の端部916から第2の端部918まで一定であってもよい。あるいは、他の実施形態では、閉鎖領域910の高さHCは、閉鎖領域910の第1の端部916から第2の端部918まで変化してもよい。閉鎖領域910は、閉鎖領域910の外側境界に垂直な方向に測定された幅WCを有することができる。いくつかの実施形態では、閉鎖領域910の幅WCは、閉鎖領域910の第1の端部916から第2の端部918まで一定であってもよい。あるいは、他の実施形態では、閉鎖領域910の幅WCは、閉鎖領域910の第1の端部916から第2の端部918まで変化してもよい。
前述のように、再閉可能フィルム630を閉鎖領域910に組み込むことにより、再閉可能パッケージ900の閉鎖領域910を異なる形状に形成することが可能になり得る。閉鎖領域910のこれらの異なる形状により、再閉可能パッケージ900を異なる外部形状で作ることが可能になり、再閉可能パッケージ900を消費者にとってより魅力的にすることができる。さらに、非線形閉鎖領域910を組み込むことにより、線形閉鎖領域610(図6A)を有する再閉可能パッケージ600(図6A)と比較して、初期開封中に初期開封力が分配される直線距離を短縮することにより、再閉可能パッケージ900を開封するために必要な初期開封力を低減することができる。これにより、線形閉鎖領域610を有する再閉可能パッケージ600と比較して、非線形閉鎖領域910を有する再閉可能パッケージ900を開封しやすくすることができる。
図9Bを参照すると、再閉可能パッケージ950の別の実施形態が示されている。再閉可能パッケージ950は、外縁部908の形状に適合しない非線形閉鎖領域910を含む。したがって、閉鎖領域910は、外縁部908の形状とは異なる非線形形状を有してもよい。例えば、いくつかの実施形態では、外縁部908は、図9Bに示されるように直線状であってもよく、直線状に縁部封着領域620間を延びてもよく、閉鎖領域610は非線形状であってもよい。これらの実施形態では、閉鎖領域910は、外縁部908と閉鎖領域910との間の距離が閉鎖領域910の第1の端部916から第2の端部918まで変化するように、再閉可能パッケージ600の外縁部908の輪郭から逸脱してもよい。
再閉可能パッケージ950は、外縁部908と閉鎖領域910との間に非封着領域を含むことができる。非封着領域は、閉鎖領域910の非線形形状および再閉可能パッケージ950の外縁部908の輪郭からの非線形閉鎖領域910の偏差により、非長方形であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、非封着領域は、閉鎖領域910の第1の端部916に近接する第1の非封着領域952と、閉鎖領域910の第2の端部918に近接する第2の非封着領域954とを含むことができる。いくつかの実施形態では、第1の非封着領域952、第2の非封着領域954、またはこれらの両方は、形状がほぼ三角形であってもよい。第1の非封着領域952および第2の非封着領域954などの非封着領域は、再閉可能パッケージ950に所望の形状を提供するために密封後に再閉可能パッケージ950がトリミングされ得る領域を提供し得る。
前述のように、再閉可能パッケージ600、900、950は、再閉可能パッケージの閉鎖領域610、910に再閉可能フィルム630を含むことができる。再閉可能フィルム630は、多層フィルムに再閉/再開封機能を提供し得る組成物を含む多層フィルムであり得る。前述の再閉可能パッケージ600、900、950内の再閉可能フィルム630を含むことができる組成物および多層フィルムについて、ここでさらに詳細に説明する。
本明細書に開示される組成物は、エチレン/α−オレフィンランダムコポリマー、スチレンブロックコポリマー、粘着性付与剤、および油を含む。エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーの密度は0.890g/cm3以下、融点は100℃以下、メルトインデックスは10分あたり0.2グラム(g/10分)〜8.0g/10分である。スチレンブロックコポリマーは、1重量%超から50重量%未満のスチレン単位を含む。組成物は、2g/10分から15g/10分の全体的なメルトインデックス(I2)を有し得る。いくつかの実施形態では、組成物は接着剤組成物であってもよい。例えば、いくつかの実施形態では、組成物は、ホットメルト感圧接着剤などの感圧接着剤組成物であってもよい。組成物は、少なくとも3層を有する多層フィルムに組み込まれてもよい。図1を参照すると、層Aはシーラント層であり得、層Bは本明細書で開示される組成物を含み得、層Cは、例えばポリオレフィンまたは他の支持材料などの支持材料を含むことができる。層Bは、層Bの上部外表面が層Aの底部外表面に接着接触した状態で、層Aの近傍に位置付けられる。層Cの上部外表面は、層Bの底部外表面に接着接触する。
層Bの組成物は、多層フィルムに再閉/再開封機能を提供し得る。本明細書に開示される組成物を含む多層フィルムは、従来の再閉フィルムと比較して、多層フィルムおよび多層フィルムで製造された包装を最初に開封するのに必要な力の量を減らす低い初期付着強度を示し得る。これにより、多層フィルムが最初に開封しやすくなる。本開示の多層フィルムはまた、従来の再閉フィルムの再閉剥離接着剤と同等またはそれ以上の複数の再閉サイクル後の再閉剥離接着強度を提供し得る。本明細書に開示される組成物を含む多層フィルムはまた、従来の再閉フィルムと比較して、より多くの再閉サイクルにわたって許容可能な再閉剥離接着強度を維持し得る。
さらに、いくつかの実施形態では、組成物は安全であり、食品包装用途での使用に適している場合がある。さらに、いくつかの実施形態では、組成物は、包装された内容物の品質に悪影響を及ぼさない。例えば、いくつかの従来の再閉可能パッケージは、パッケージの内容物に不快な臭気を与え得る組成物を含む場合がある。1つ以上の実施形態において、組成物および組成物で製造された多層フィルムは、パッケージ内容物の香り、臭い、臭気、または他の嗅覚特性に影響を与えない。本開示の組成物は、従来の再閉フィルムと比較して、スチレンブロックコポリマーの濃度が低減されていてもよい。したがって、本開示の組成物およびそれにより製造された多層フィルムは、いくつかの実施形態ではフィルムに包装された食品の臭気または味を変えることなく、食品包装フィルムに再閉性を提供し得る。
組成物のエチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、エチレンコモノマーと少なくとも1つのα−オレフィンコモノマー(すなわち、アルファオレフィンコモノマー)とのコポリマーであり得る。適切なα−オレフィンコモノマーは、3〜20個の炭素原子(C3〜C20α−オレフィン)を含有するものを含むことができる。いくつかの実施形態では、α−オレフィンは、C3〜C20α−オレフィン、C3〜C12α−オレフィン、C3〜C10α−オレフィン、C3〜C8α−オレフィン、C4〜C20α−オレフィン、C4〜C12α−オレフィン、C4〜C10α−オレフィン、またはC4−C8α−オレフィンであってもよい。1つ以上の実施形態において、エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、エチレンコモノマーと、プロピレン、1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−セプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、および1−エイコセンから選択される1つ以上のコモノマーとのコポリマーであってもよい。1つ以上の実施形態では、エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、エチレンコモノマーと1−ヘキセンコモノマーのコポリマーであってもよい。1つ以上の実施形態において、エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、エチレンコモノマーおよびオクテンコモノマーから製造され得るエチレン/オクテンコポリマーであり得る。
エチレン/α−オレフィンランダムコポリマー中のエチレンモノマー単位の重量パーセントは、1つ以上の実施形態では50重量%より大きく、または他の実施形態では55重量%以上、またはさらに他の実施形態では60重量%以上、またはさらに他の実施形態では65重量%以上であり得る。いくつかの実施形態では、エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、50重量%超〜70重量%、50重量%超〜65重量%、50重量%超〜60重量%、55重量%〜70重量%、55重量%〜65重量%、55重量%〜60重量%、60重量%〜70重量%、60重量%〜65重量%、または65重量%〜70重量%のエチレンモノマー単位を含むことができる。逆に、第1のポリエチレン樹脂中のα−オレフィンコモノマーの重量パーセントは、1つ以上の実施形態では50重量%未満、または他の実施形態では45重量%以下、またはさらに他の実施形態では40重量%以下、またはさらに他の実施形態では35重量%以下であり得る。
エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、立方センチメートル当たり0.890(g/cm3)以下の密度を有し得る。いくつかの実施形態では、エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、0.880g/cm3以下、またはさらには0.87g/cm3未満の密度を有し得る。エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーの密度は、ASTM D792に従って測定される。1つ以上の実施形態において、エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、0.850g/cm3〜0.890g/cm3の密度を有していてもよい。1つ以上の実施形態において、エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、0.850g/cm3〜0.880g/cm3、0.850g/cm3〜0.870g/cm3、0.860g/cm3〜0.890g/cm3、または0.860g/cm3〜0.880g/cm3の密度を有していてもよい。
エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、摂氏100度(℃)以下の融点を有し得る。例えば、いくつかの実施形態では、エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、95℃以下、90℃以下、80℃以下、またはさらには75℃以下の融点を有し得る。いくつかの実施形態では、エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、30℃以上またはさらには40℃以上など、室温より高い融点を有し得る。いくつかの実施形態では、エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、30℃〜100℃、30℃〜95℃、30℃〜90℃、30℃〜80℃、30℃〜75℃、40℃〜100℃、40℃〜95℃、40℃〜90℃、40℃〜80℃、または40℃〜75℃の融点を有し得る。
エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、190℃および2.16kgの負荷でASTM D1238に従って測定されるメルトインデックス(I2)が10分あたり0.2g(g/10分)〜8.0g/10分、0.2g/10分〜5.0g/10分、0.2g/10分〜3.0g/10分、0.2g/10分〜1.5g/10分、0.2g/10分〜1.0g/10分、0.5g/10分〜8.0g/10分、0.5g/10分〜5.0g/10分、0.5g/10分〜3.0g/10分、0.5g/10分〜1.5g/10分、0.5g/10分〜1.0g/10分、1.0g/10分〜8.0g/10分、1.0g/10分〜5.0g/10分、1.0g〜/10分〜3.0g/10分、または3.0g/10分〜8.0g/10分であってもよい。1つ以上の実施形態において、エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、0.2g/10分〜8.0g/10分のメルトインデックス(I2)を有し得る。1つ以上の他の実施形態では、エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、0.5g/10分〜1.5g/10分のメルトインデックス(I2)を有し得る。
エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、1.0〜3.5、1.0〜3.0、1.0〜2.5、1.0〜2.2、1.0〜2.0、1.3〜3.5、1.3〜3.0、1.3〜2.5、1.3〜2.2、1.3〜2.0、1.7〜3.5、1.7〜3.0、1.7〜2.5、1.7〜2.2、または1.7〜2.0の分子量分布(MWDまたはMw/Mn)を有してもよい。1つ以上の実施形態において、エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、1.0〜3.5のMWDを有し得る。Mwは重量平均分子量であり、Mnは数平均分子量であり、両方ともゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定され得る。
エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーの動的溶融粘度は、動的機械分光法(DMS)を使用して測定することができ、これは本開示で後に説明される。いくつかの実施形態では、エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、DMSにより決定した110℃の温度で、毎秒0.1ラジアンの動的溶融粘度と毎秒100ラジアンの動的溶融粘度の比が20以下である場合がある。いくつかの実施形態では、エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、DMSにより決定した130℃の温度で、毎秒0.1ラジアンの動的溶融粘度と毎秒100ラジアンの動的溶融粘度の比が15以下である場合がある。いくつかの実施形態では、エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、DMSにより決定した150℃の温度で、毎秒0.1ラジアンの動的溶融粘度と毎秒100ラジアンの動的溶融粘度の比が10以下である場合がある。
エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、当技術分野で知られている任意の種類の反応器または反応器構成、例えば、並列、直列、および/またはそれらの任意の組み合わせでの流動床気相反応器、ループ反応器、撹拌槽反応器、バッチ式反応器等を使用して、気相、液相もしくはスラリー重合プロセス、またはそれらの任意の組合せにより製造され得る。いくつかの実施形態では、気相またはスラリー相反応器が使用される。いくつかの実施形態では、エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、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8,497,330号に記載されているような気相プロセスまたはスラリープロセスで製造される。エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーは、高圧フリーラジカル重合プロセスによっても製造され得る。高圧フリーラジカル重合によるエチレン/α−オレフィンランダムコポリマーの調製方法は、米国特許出願公開第2004/0054097号に見ることができ、これは参照によりその全体が本明細書に組み込まれ、オートクレーブまたは管状反応器ならびにそれらの任意の組み合わせで実施することができる。チーグラー・ナッタ触媒の存在下でのエチレンモノマーと1つ以上のα−オレフィンコモノマーの溶液重合の詳細および例は、米国特許第4,076,698号および第5,844,045号に開示されており、これらは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。本明細書に記載のエチレン/α−オレフィンランダムコポリマーを作るために使用される触媒は、チーグラー・ナッタ、メタロセン、拘束幾何、シングルサイト触媒、またはクロム系触媒を含むことができる。
例示的な適切なエチレン/α−オレフィンランダムコポリマーには、The Dow Chemical Company(Midland,MI)により供給されるAFFINITY(商標)EG8100エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーおよびENGAGE(商標)8842エチレン/α−オレフィンコポリマーが含まれるが、これらに限定されない。
本明細書に開示される組成物は、組成物の総重量に基づいて30重量%〜65重量%のエチレン/α−オレフィンランダムコポリマーを含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、組成物は、組成物の総重量に基づいて30重量%〜55重量%、33重量%〜65重量%、または33重量%〜55重量%のエチレン/α−オレフィンランダムコポリマーを含んでもよい。
前述のように、組成物にはスチレンブロックコポリマーが含まれている。スチレンブロックコポリマーは、1重量%超〜50重量%未満のスチレンを含んでもよい。いくつかの実施形態では、スチレンブロックコポリマーは、10重量%のスチレン〜50重量%未満のスチレンを含んでもよい。スチレンモノマーは、スチレンまたはスチレン誘導体、例えばα−メチルスチレン、4−メチルスチレン、3,5−ジエチルスチレン、2−エチル−4−ベンジルスチレン、4−フェニルスチレン、またはそれらの混合物であり得る。1つ以上の実施形態において、スチレンモノマーはスチレンである。様々なオレフィンまたはジオレフィン(ジエン)コモノマーが、スチレンとの重合に適していると考えられている。オレフィンコモノマーは、C3−C20α−オレフィンを含み得る。ジオレフィンコモノマーは、1,3−ブタジエン、1,3−シクロヘキサジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−エチル−1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3ペンタジエン、3−メチル−1,3−ペンタジエン、4−メチル−1,3−ペンタジエン、2,4−ヘキサジエン、またはそれらの組み合わせなどの、さまざまなC4〜C20オレフィンを含んでいてもよい。
好適なスチレンブロックコポリマーの例には、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー(SIS)スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー(SBS)、スチレン−エチレン/ブチレン−スチレンブロックコポリマー(SEBS)、スチレン−イソブチレン−スチレンブロックコポリマー(SIBS)、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロックコポリマー(SEPS)、およびそれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。好適なスチレンブロックコポリマーの例には、Kraton社(Houston,Texas)から入手可能なKRATON D1161、KRATON D1118、KRATON G1657などの商品名「KRATON」で市販されているもの、またはDexco Polymers(Houston,Texas)から入手可能な4113A、4114A、4213Aなどの商品名「VECTOR」で市販されているものが含まれるが、これらに限定されない。
スチレンブロックコポリマーは、50重量%未満のスチレンを含む。例えば、いくつかの実施形態では、スチレンブロックポリマーは、45重量%以下、40重量%以下、35重量%以下、30重量%以下、またはさらには25重量%以下のスチレンを含むことができる。いくつかの実施形態では、スチレンブロックコポリマーは、1重量%以上〜50重量%未満のスチレンを有し得る。他の実施形態では、スチレンブロックコポリマーは、5重量%〜50重量%未満、10重量%〜50重量%未満、15重量%〜50重量%未満、20重量%〜50重量%未満、1重量%〜45重量%、1重量%〜40重量%、1重量%〜35重量%、1重量%〜30重量%、1重量%〜25重量%、5重量%〜50重量%未満、5重量%〜45重量%、5重量%〜40重量%、5重量%〜35重量%、5重量%〜30重量%、5重量%〜25重量%、10重量%〜50重量%未満、10重量%〜45重量%、10重量%〜40重量%、10重量%〜35重量%、10重量%〜30重量%、10重量%〜25重量%、15重量%〜50重量%未満、15重量%〜45重量%、15重量%〜40重量%、15重量%〜35重量%15重量%〜30重量%、または15重量%〜25重量%のスチレンを有し得る。いくつかの実施形態では、スチレンを50重量%未満含むスチレンブロックコポリマーは、粘着付与剤と相互作用するのに十分な量の非スチレンコポリマーを含むことができる。いくつかの実施形態では、スチレンブロックコポリマーはSISであってもよく、スチレンブロックコポリマーは15重量%〜25重量%のスチレンを含んでもよい。他の実施形態では、スチレンブロックコポリマーはSISであってもよく、20重量%〜25重量%のスチレンを含んでもよい。
本明細書に開示される組成物は、組成物の総重量に基づいて10重量%〜35重量%のスチレンブロックコポリマーを含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、組成物は、組成物の総重量に基づいて10重量%〜30重量%のスチレンブロックコポリマーを含むことができる。
粘着性付与剤は、粘着性付与剤を含まない組成物と比較して、本明細書に開示される組成物に添加されて弾性率を低下させ、組成物の表面接着性を高める樹脂であり得る。いくつかの実施形態では、粘着付与剤は炭化水素粘着付与剤であってもよい。粘着付与剤には、非水素化脂肪族C5(5炭素原子)樹脂、水素化脂肪族C5樹脂、芳香族変性C5樹脂、テルペン樹脂、水素化C9樹脂、またはそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、粘着付与剤は、非水素化脂肪族C5樹脂および水素化脂肪族C5樹脂からなる群から選択することができる。いくつかの実施形態では、組成物は複数の粘着付与剤を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、粘着付与剤は、0.92g/cm3〜1.06g/cm3の密度を有していてもよい。粘着付与剤は、80℃〜140℃、85℃〜130℃、90℃〜120℃、90℃〜110℃、または91℃〜100℃の環球式軟化温度を示し得る。環球式軟化温度は、ASTM E28に従って測定できる。いくつかの実施形態では、粘着付与剤は、175℃で1000パスカル秒(Pa・s)未満の溶融粘度を示し得る。例えば、他の実施形態では、粘着付与剤は、175℃で500Pa・s以下、200Pa・s以下、100Pa・s以下、またはさらには50Pa・s以下の溶融粘度を示し得る。さらに、いくつかの実施形態では、粘着付与剤は、175℃で1Pa・s以上または5Pa・s以上の溶融粘度を示し得る。いくつかの実施形態では、粘着付与剤は、175℃で1Pa・s〜100Pa・s未満、または50Pa・s未満の溶融粘度を示し得る。粘着付与剤の溶融粘度は、動的機械分光法(DMS)を使用して決定することができる。
「C5粘着付与剤」のためのC5樹脂は、ペンテンおよびピペリレンなどのC5供給原料から得ることができる。粘着付与剤用のテルペン樹脂は、ピネンおよびd−リモネン原料に基づいていてもよい。適切な粘着付与剤の例には、The Eastman Chemical Companyから入手可能なPICCOTAC、REGALITE、REGALREZ、およびPICCOLYTEの商品名で販売されているPICCOTAC 1100、PICCOTAC 1095、REGALITE R1090、およびREGALREZ 11126、ならびにPINOVAからのPICCOLYTE F−105で販売されている粘着付与剤が含まれるが、これらに限定されない。
本明細書に開示される組成物は、20重量%〜40重量%の粘着付与剤を含んでもよい。いくつかの実施形態では、組成物は、組成物の総重量に基づいて20重量%〜35重量%、20重量%〜30重量%、25重量%〜40重量%、25重量%〜35重量%、または25重量%〜30重量%の粘着付与剤を有してもよい。
前述のように、本明細書に開示される組成物は油も含むことができる。いくつかの実施形態では、油は、95モル%を超える脂肪族炭素化合物を含むことができる。いくつかの実施形態では、油は、油の非晶質部分のガラス転移温度が−70℃未満であってもよい。いくつかの実施形態では、油は鉱油であり得る。適切なオイルの例には、HYDROBRITE 550(Sonneborn)、PARALUX 6001(Chevron)、KAYDOL(Sonneborn)、BRITOL 50T(Sonneborn)、CLARION 200(Citgo)、CLARION 500(Citgo)、またはその組み合わせの商品名で販売されている鉱油が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、油は、本明細書に記載の組み合わせまたは2つ以上の油を含んでもよい。本明細書で開示される組成物は、0重量%〜8重量%より多くの油を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、組成物は、組成物の総重量に基づいて0重量%〜7重量%、3重量%〜8重量%、3重量%〜7重量%、5重量%〜8重量%、または5重量%〜7重量%より多くの油を含むことができる。
本組成物は、1種以上の添加剤を含むことができる。適切な添加剤の例には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、顔料、粘度調整剤、粘着防止剤、剥離剤、フィラー、摩擦係数(COF)調整剤、誘導加熱粒子、臭気調整剤/吸収剤、およびそれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。一実施形態において、組成物は、1つ以上の追加のポリマーをさらに含む。追加のポリマーには、エチレン系ポリマーおよびプロピレン系ポリマーが含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される組成物は、30重量%〜65重量%のエチレン/α−オレフィンランダムコポリマー、10重量%〜35重量%のスチレンブロックコポリマー、20重量%〜40重量%の粘着性付与剤、および0重量%超〜8重量%より多くの油を含むことができる。他の実施形態では、組成物は、33重量%〜55重量%のエチレン/α−オレフィンランダムコポリマー、10重量%〜30重量%のスチレンブロックコポリマー、25重量%〜30重量%の粘着性付与剤、および5重量%超〜7重量%の油を含むことができる。
いくつかの実施形態では、組成物は、0.930g/cm3以下、または0.920g/cm3以下の全体密度を有していてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、組成物は、0.880g/cm3〜0.930g/cm3、0.880g/cm3〜0.920g/cm3、0.890g/cm3〜0.930g/cm3、または0.890g/cm3〜0.920g/cm3の全体密度を有していてもよい。
いくつかの実施形態では、組成物は、10分あたり2グラム(g/10分)〜15g/10分の全体的なメルトインデックス(I2)を示し得る。例えば、いくつかの実施形態では、組成物は、2g/10分〜14g/10分、2g/10分〜12g/10分、2g/10分〜10g/10分、3g/10分〜15g/10分、3g/10分〜14g/10分、3g/10分〜12g/10分、3g/10分〜10g/10分、5g/10分〜15g/10分、5g/10分〜14g/10分、5g/10分〜12g/10分、5g/10分〜10g/10分、7g/10分〜15g/10分、7g/10分〜14g/10分、7g/10分〜12g/10分、または7g/10分〜10g/10分の全体的なメルトインデックス(I2)を示し得る。全体のメルトインデックス(I2)は、190℃および2.16kgの負荷でのASTM D1238に従って決定される。
動的溶融粘度は、さまざまな試験温度と試験頻度で動的機械分光法(DMS)を使用して決定できる。組成物は、190℃の温度および1Hzの周波数でDMSを使用して測定して、1,000Pa・s〜1,400Pa・sの動的溶融粘度を示し得る。組成物は、150℃の温度および1Hzの周波数でDMSを使用して測定して、3,200Pa・s〜4,000Pa・sの動的溶融粘度を示し得る。組成物は、130℃の温度および1Hzの周波数でDMSを使用して測定して、7,400Pa・s〜7,800Pa・sの動的溶融粘度を示し得る。組成物は、110℃の温度および1Hzの周波数でDMSを使用して測定して、12,400Pa・s〜17,200Pa・sの動的溶融粘度を示し得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される組成物は、100℃以下、90℃以下、またはさらには80℃以下の溶融温度を示し得る。いくつかの実施形態では、組成物は、60℃〜100℃、60℃〜90℃、60℃〜80℃、70℃〜100℃、または70℃〜90℃の溶融温度を示し得る。いくつかの実施形態では、組成物は、100℃を超える融解ピークを示さない場合がある。
組成物は、150℃のヒートシール温度でヒートシールされた後、40ニュートン/インチ(N/in)以下、37N/in以下、35N/in未満、またはさらには30N/in未満の初期内部付着力を示し得る。組成物の初期内部付着力は、本明細書に記載の剥離強度の試験方法に従って決定され得る。いくつかの実施形態では、組成物は、130℃のヒートシール温度でヒートシールされた後、25N/in〜40N/in、25N/in〜37N/in、25N/in〜35N/in、27N/in〜40N/in、27N/in〜37N/in、27N/in〜35N/in、30N/in〜40N/in、30N/in〜37N/in、または30N/in〜35N/inの初期内部付着力を示し得る。
いくつかの実施形態では、組成物は、150℃のヒートシール温度でヒートシールされた後、最初に開封され、少なくとも4回の再閉−再開封サイクルを経験した後、1.0N/in以上の再閉剥離接着力を示し得る。いくつかの実施形態では、組成物は、150℃のヒートシール温度でヒートシールされた後、最初に開封され、少なくとも4回の再閉−再開封サイクルを経験した後、1.5N/in以上、2.0N/in以上、さらには2.5N/in以上の再閉剥離接着力を示し得る。いくつかの実施形態では、組成物は、150℃のヒートシール温度でヒートシールされた後、最初に開封され、少なくとも4回の再閉−再開封サイクルを経験した後、2.0N/in〜10.0N/in、2.0N/in〜7.0N/in、2.0N/in〜5.0N/in、2.5N/in〜10.0N/in、2.5N/in〜7.0N/in、または2.5N/in〜5.0N/inの再閉剥離接着力を示し得る。
本明細書に開示される組成物は、単段二軸押出プロセスまたは任意の他の従来のブレンドまたは配合プロセスを使用して配合されてもよい。
本明細書に開示される組成物は、多層フィルムに組み込まれてもよく、これは、多層フィルムから製造された包装に再閉機能を提供し得る。多層フィルムは、少なくとも3層、すなわち、多層フィルムの表面を形成する密封層、密封層と接着接触する再閉層、および再閉層と接着接触する少なくとも1つの補助層を含むことができる。密封層は、例えば、容器の表面などの基板、別の可撓性フィルム、またはそれ自体に多層フィルムを封着してもよい。再閉層は、多層フィルムに初期開封力を加えることにより作動されると、多層フィルムに再閉/再開封機能を提供する場合がある。少なくとも1つの補助層は、多層フィルムに構造的支持を提供してもよく、または追加の密封層を提供してもよい。
図1を参照すると、少なくとも3つの層、すなわち、層A、層B、および層Cを含む多層フィルム100が示されている。多層フィルム100は、3つの層を有する一実施形態に関して説明される。ただし、多層フィルムは、4、5、6、7、8、または8層を超えるなど、3層を超える場合がある。例えば、図2を参照すると、多層フィルムは4つの層、すなわち、層A、層B、層C、および層Dを有し得る。4層より多い多層フィルムも考えられる。
再び図1を参照すると、多層フィルム100は、フィルム上部外表面102とフィルム底部外表面104とを有することができる。同様に、層A、B、およびCのそれぞれは、上部外表面および底部外表面などの対向する外表面を有してもよい。本開示で使用される場合、「上部」という用語は、多層フィルム100の層A側に配向された多層の外表面を指し、「底部」という用語は、多層フィルム100の層A側から離れて配向された多層フィルム100の反対側を指す。
層Aは、上部外表面112および底部外表面114を有し得る。層Aの上部外表面112は、多層フィルム100のフィルム上部外表面102であってもよい。層Aの底部外表面114は、層Bの上部外表面122と接着接触していてもよい。
層Aは、多層フィルム100のフィルム上部外表面102を基板の表面またはそれ自体に封着させることができるシール組成物を含む密封層である。例えば、いくつかの実施形態では、シール組成物はヒートシール組成物であり得る。いくつかの実施形態では、シール組成物は、多層フィルム100のフィルム上部外表面102を基板の表面またはそれ自体に封着し得る。いくつかの実施形態では、シール組成物はポリオレフィンを含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、層Aのシール組成物は、低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(ULDPE)、エチレン酢酸ビニル(EVA)、イオノマー、その他の密封組成物、またはこれらの組み合わせのうちの少なくとも1つを含む。シール組成物の例には、The Dow Chemical Company(Midland,MI)によって供給されるAFFINITY(商標)ポリオレフィンエラストマーが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、層Aは、本開示で前述された組成物を含まない。層Aのシール組成物は、層Bの組成物の内部付着強度よりも大きい内部付着強度を有する。
層Aのシール組成物は、層Bの組成物の内部付着強度よりも大きい内部付着強度を有し得る。多層フィルム100で製造された再密封可能なパッケージを開封するときなど、多層フィルム100の初期開封中に、初期開封力により、層Aのシール組成物は多層フィルム100にほぼ垂直な方向に破壊する。層Aのシール組成物の破壊により、層Bの組成物は、多層フィルム100にほぼ平行な方向に付着破壊し、再閉機能を作動することができる。したがって、層Aの内部付着強度は、多層フィルム100を最初に開封し、再閉/再開封機能を作動するのに必要な開封力の大きさが過度にならないように十分に低くてもよい。
図1を参照すると、層Bは、上部外表面122と底部外表面124とを含む。層Bの上部外表面122は、層Aの底部外表面114と接着接触していてもよい。さらに、層Bの底部外表面124は、層Cの上部外表面132と接着接触していてもよい。層Bは、層Aに隣接して位置付けられ、層Bと接着接触し、層Bは、層Aと層Cの間に配設される。層Bは、エチレン/α−オレフィンランダムコポリマー、スチレンブロックコポリマー、粘着付与剤、および油を含む、本開示で前述した組成物を含む。
層Cは、上部外表面132と底部外表面134とを含む。前述のように、層Cの上部外表面132は、層Bの底部外表面124と接着接触していてもよい。いくつかの実施形態では、層Cの顔底部外表面134は、多層フィルム100が3つの層を含む場合など、多層フィルム100のフィルム底部外表面104を含むことができる。あるいは、他の実施形態では、層Cの底部外表面134は、後続の層の上部外表面と接着接触していてもよい。例えば、図2を参照すると、層Cの底部外表面134は、層Dの上部外表面142と接着接触していてもよい。
いくつかの実施形態では、層Cは、多層フィルム100に強度および剛性を提供し得る構造層であり得る。いくつかの実施形態では、層Cは、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)、またはこれらの組み合わせなどであるがこれらに限定されない、少なくともエチレンモノマーを含むポリマーまたはコポリマーを含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、層CはLLDPEを含んでもよい。他の実施形態では、層Cは、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル、例えば、ポリ塩化ビニル、他の熱可塑性ポリマー、またはこれらの組み合わせなど、他のポリマーフィルム材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、層Cは、例えばナイロンなどの追加の構造材料を含むことができる。他の実施形態では、層Cは、層Aに関連して前述した任意のシーラント組成物を含むシーラント層であり得る。
いくつかの実施形態では、多層フィルム100は可撓性フィルムであってもよく、これにより、多層フィルム100がその形状を適合させて様々な基板および基板表面を封着させることができる。
多層フィルムにいくつかの特性のいずれかを付与するために、追加の補助層を層Cの底部外表面134に追加してもよい。例えば、図2を参照すると、4つの層を含む多層フィルム200が概略的に示されている。示されるように、多層フィルム200は、層A、層B、層C、および層Dを含むことができる。層Aは再び密封層であり、層Bは密封層(層A)と接着接触する再閉層である。図2に示される多層フィルム200は、少なくとも2つの補助層、すなわち層Cおよび層Dを含む。層Cは、層Bの底部外表面124と接着接触する上部外表面132を有し得る。層Cの底部外表面134は、層Dの上部外表面142と接着接触し得る。いくつかの実施形態では、層Dの底部外表面144は、多層フィルム200のフィルム底部外表面104であってもよい。あるいは、他の実施形態では、層Dの底部外表面144は、別の補助層の上部外表面と接着接触していてもよい。
層CおよびDおよび他の補助層などの補助層の各々は、構造支持、絶縁特性、耐湿性、耐薬品性、引裂きまたは耐破壊性、光学特性、密封能力、ガス透過性または不浸透性特性、摩擦抵抗、その他の特性、またはこれらの組み合わせなどの、多層フィルム200に異なる特性を提供する異なる材料または材料の組み合わせを含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、層Cは、多層フィルムに構造的支持を提供する材料を含むことができ、層Dは、多層フィルム200のフィルム底部外表面104の第2基板への密封を可能にするために、層Aについて前述したシール組成物などのシール組成物を含むことができる。多層フィルム200の底部分に含まれる層CおよびD、ならびに他の補助層は、多層フィルム200に複数の他の機能性を提供し得る。
図1および2を参照すると、層A、層B、層C、および任意の追加の補助層などの複数の層のそれぞれは、多層フィルム100、200を形成するために共押出しされてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、多層フィルム100、200は、吹込フィルムプロセスを使用して作製されてもよい。あるいは、他の実施形態では、多層フィルム100、200は、キャストフィルムプロセスを使用して作製されてもよい。多層フィルムを作製するための他の従来のプロセスを使用して、多層フィルム100、200を作製してもよい。
図3A〜図3Cを参照して、多層フィルム100の動作を説明する。多層フィルム100は、最初に基板150の表面152に封着されてもよい。基板150は、プラスチック、金属、ガラス、セラミック、被覆または非被覆厚紙(例えば、繊維板、板紙、または木材パルプで製造された他の剛性構造)、他の剛性材料、またはこれらの組み合わせで製造された剛性容器などの剛性基板であってもよい。あるいは、基板150は、ポリマーフィルム、金属箔、紙、天然または合成繊維、他の可撓性基板、またはこれらの組み合わせなどの非剛性または可撓性基板であってもよい。例えば、いくつかの実施形態では、基板150は別の多層ポリマーフィルムを含むことができる。いくつかの実施形態では、基板150は、多層フィルム100を折り曲げて多層フィルム100をそれ自体に封着させることにより、または多層フィルム100の2つの別個のシートまたはウェブを提供することにより、多層フィルム100自体であってもよい。いくつかの実施形態では、多層フィルム100の1つの領域のフィルム上部外表面102は、多層フィルム100の別の領域のフィルム上部外表面102または多層フィルム102の別のシートのフィルム上部外表面102と接着接触していてもよい。あるいは、多層フィルム100の1つの領域のフィルム上部外表面102は、多層フィルム102の別の領域のフィルム底部外表面104と接着接触していてもよい。
図3Aを参照すると、多層フィルム100は、層Aの上部外表面112を基板150の表面152と接触させ、多層フィルム100に熱、圧力、または熱の組み合わせを加えて、多層フィルム100の密封層である層Aを基板150の表面152に封着させることにより、基板150の表面152に封着され得る。いくつかの実施形態では、多層フィルム100の層Aは、基板150にヒートシールされてもよい。ヒートシールは、約130℃を超えるヒートシール温度で操作できる従来のヒートシールプロセスによって達成できる。例えば、いくつかの実施形態では、多層フィルム100の層Aは、100℃〜180℃のヒートシール温度で基板150の表面152にヒートシールされてもよい。いくつかの実施形態では、ヒートシール温度は、100℃〜160℃、100℃〜150℃、120℃〜180℃、120℃〜160℃、120℃〜150℃、130℃〜180℃、130℃〜160℃、または130℃〜150℃であってもよい。
いくつかの実施形態では、多層フィルム100の層Aの一部分のみが基板150の表面152に封着されて、封着領域154を形成する。層Aが基板150の表面152に封着されていない多層フィルム100の部分は、多層フィルム100の非封着領域156を画定してもよい。非封着領域156では、多層フィルム100の層Aは基板150の表面152に封着されておらず、基板150の表面152に垂直な方向に自由に動くことができ、そのため、多層フィルム100の層Aは、非封着領域156において基板150から離間している。例えば、いくつかの実施形態では、非封着領域156において、多層フィルム100は、多層フィルム100と基板150との間に容積を画定するために、基板150から離間されてもよい。代替的または追加的に、いくつかの実施形態では、非封着領域156は、基板150に対して多層フィルム100に力を加えることを可能にし得るタブ158を提供し得る。
いくつかの実施形態では、封着領域154は、封着領域154内の多層フィルム100と基板150との間の微粒子の通過を防止するのに十分な密封完全性を示してもよい。他の実施形態では、封着領域154の密封完全性は、封着領域154内の多層フィルム100と基板150との間の液体の通過を防止するのに十分であり得る。さらに他の実施形態では、封着領域154の密封完全性は、封着領域154内の多層フィルム100と基板150との間の水分の通過を防止するのに十分であり得る。さらに他の実施形態では、封着領域154の密封完全性は、封着領域154内の多層フィルム100と基板150との間の通過を防止するのに十分であり得る。
多層フィルム100のフィルム上部外表面102を基板150の表面152に封着して封着領域154を形成すると、層Aの底部外表面114と層Bの上部外表面122との間の接合強度は、層Bの組成物の付着強度より大きくなり得る。さらに、密封後、層Bの底部外表面124と層Cの上部外表面132との間の接合強度は、層Bの組成物の付着強度よりも大きくてもよい。密封後、層Aの上部外表面112の基板150の表面152への接合強度は、層Bの組成物の内部付着強度よりも大きくなり得る。したがって、層Aのシール組成物は、多層フィルム100に再閉機能を提供しない。基板150に封着されると、多層フィルム100は、初期開封力が多層フィルム100に加えられて多層フィルム100の一部分を基板150から分離するまで、再閉機能を示さない。
図3Bを参照すると、初期開封力F1を多層フィルム100に加えることにより、多層フィルム100の再閉機能を作動することができる。初期開封力F1は、多層フィルム100のフィルム上部外表面102にほぼ垂直な方向に加えられてもよい。初期開封力F1は、多層フィルム100の分離が生じて再閉機能を作動する閾値力よりも大きくてもよい。初期開封力F1は、多層フィルム100の封着領域154と非封着領域156との間の境界面160で層Aを破壊させるのに十分であり得る。いくつかの実施形態では、多層フィルム100の初期開封力F1は、150℃のヒートシール温度でヒートシールされた後、約40ニュートン/インチ(N/in)以下、37N/in以下、35N/in以下、またはさらには30N/in以下であり得る。初期開封力F1は、本明細書に記載の剥離接着試験に従って決定され得る。多層フィルムの初期開封力F1は、130℃のヒートシール温度で本明細書に記載の剥離強度の試験方法に従って決定されてもよい。いくつかの実施形態では、多層フィルム100の初期開封力F1は、多層フィルムを130℃のヒートシール温度でヒートシールした後、25N/in〜40N/in、25N/in〜37N/in、25N/in〜35N/in、27N/in〜40N/in、27N/in〜37N/in、27N/in〜35N/in、30N/in〜40N/in、30N/in〜37N/in、または30N/in〜35N/inであり得る。
閾値力よりも大きい初期開封力F1で、層Aは、封着領域154と非封着領域156との境界面160で破裂する。層Aは、層Aの底部外表面114から上部外表面112への方向(例えば、フィルム上部外表面102にほぼ垂直に、または図3Bの座標軸の+/−Z方向)に破裂する場合がある。層Bの組成物の内部付着強度は、初期開封力よりも小さく、層Bの上部外表面122と層Aの底部外表面114との間、および層Bの底部外表面124と層Cの上部外表面132との間の接合強度よりも小さい。したがって、一旦、層Aが封着領域154と非封着領域156との境界面160で破裂すると、封着領域154の層Bは、フィルム上部外表面102にほぼ平行な方向に付着破壊する。層Aの付着破壊により、層Bの組成物の第1の部分162が層Aの底部外表面114に結合し、層Bの組成物の第2の部分164が層Cの上部外表面132に結合する。封着領域154の開封部分では、層Bの組成物は、層Cの上部外表面132と層Aの底部外表面114の両方を覆う。封着領域154の開封部分を含む、封着領域154内の層Aの部分は、基板150に対して封着されたままである(すなわち、層Aの上部外表面112は、開封部分を含む封着領域154の基板150の表面152に対して封着されたままである)。
図4Aを参照すると、図3Aの多層フィルム100および基板150の断面は、基準線4A−4Aに沿って取られている。図4Aに概略的に表される実施形態では、封着領域154は、封着領域154の一方の側の非封着領域156および封着領域の他方の側の第2の非封着領域157によって境界付けられ得る。初期開封中、初期開封力F1は、図3Bに関連して前述したように、フィルム上部外表面102にほぼ垂直な方向に、封着領域154と非封着領域156との境界面160で層Aを破裂させ得る。図4Bに示すように、開封力F1は、前述のように、フィルムBの上部外表面102にほぼ平行な方向に層Bを付着破壊させ得る。層Bの付着破壊が封着領域154と第2の非封着領域157との間の第2の境界面161に到達すると、初期開封力F1により、封着領域154と第2の非封着領域157との間の第2の境界面161で層Aが再び破裂する可能性がある。第2の境界面161で、層Aは、フィルム上部外表面102にほぼ垂直な方向に破裂する可能性がある。多層フィルム100を最初に開封した後、封着領域154に対応する層Aの一部分は、多層フィルム100から分離され、基板150に結合されたままである。
多層フィルム100の初期開封は、多層フィルムの再閉機能を作動し、層Aの底部外表面114上の層Bの組成物の第1の部分162、および層Cの上部外表面132上の層Bの組成物の第2の部分164をもたらす。図3Cを参照すると、多層フィルム100の封着領域154を再閉するために、層Bの組成物の第1の部分162は、層Bの組成物の第2の部分164と接触するように戻され得、封着領域154内の多層フィルム100に再閉圧力F2が加えられ得る。再閉圧力F2は、フィルム底部外表面104にほぼ垂直な方向に多層フィルム100に加えられてもよい。再閉圧力F2は、層Bの組成物の第1の部分162および第2の部分164を再接着させて層Bを再形成させるのに十分であり得る。いくつかの実施形態では、再閉圧力F2は、40N/インチ以下、30N/インチ以下、20N/インチ以下、またはさらには10N/インチ以下であり得る。
再閉圧力F2を多層フィルムに加えると、層Bの組成物の第1の部分162および第2の部分164が再接着する。組成物の第1の部分162および第2の部分164を再接着させて連続層Bを形成すると、多層フィルムの封着領域154を再封着させることができる。
図3Dを参照すると、多層フィルム100を再閉した後、多層フィルム100に再開封力F3を加えることにより、多層フィルム100を再開封することができる。再開封力F3は、フィルム上部外表面102にほぼ垂直な方向に多層フィルムに加えられてもよい。再開封力F3は、非封着領域156で多層フィルム100を把持し、多層フィルム100を基板150から引き離すことにより加えられてもよい。再開封力F3の印加により、層Bの組成物は、フィルム上部外表面102に平行な方向に付着破壊する可能性がある。再び、層Bの組成物の付着破壊により、組成物の第1の部分が層Aの底部外表面114に結合し、組成物の第2の部分が層Cの上部外表面132に結合する。
再開封力F3は、層Bの組成物を付着破壊させるのに十分であり得る。いくつかの実施形態では、再開封力F3は、130℃のヒートシール温度で基板150にヒートシールされた多層フィルム100では、1N/インチ以上、1.5N/in以上、2.0N/in以上、2.5N/in以上、またはさらには3N/in以上である。再開封力F3は、本明細書に記載の剥離接着試験に従って決定され得る。多層フィルム100は、再開封および再閉の複数のサイクルを受けてもよい。複数回の再開封/再閉サイクルの後、多層フィルム100は、1.5N/in以上、2.0N/in以上、2.5N/in以上、またはさらには3.0N/in以上の再開封力F3を示し得る。例えば、いくつかの実施形態では、130℃のヒートシール温度で基板150に最初にヒートシールされた多層フィルム100は、2.0N/inを超える少なくとも4回の再開封/再閉サイクル後に、再開封力F3を示し得る。いくつかの実施形態では、多層フィルム100は、130℃のヒートシール温度でヒートシールされた後、最初に開封され、少なくとも4回の再閉−再開封サイクルを経験した後、2.0N/in〜10.0N/in、2.0N/in〜7.0N/in、2.0N/in〜5.0N/in、2.5N/in〜10.0N/in、2.5N/in〜7.0N/in、または2.5N/in〜5.0N/inの再開封力を示し得る。
図1〜図9Bは、本開示の実施形態による再閉可能フィルムおよび組成物を組み込むことができる再閉可能パッケージ設計のほんのいくつかの例を示している。当業者は、本明細書に開示される再閉可能フィルムおよび組成物が組み込まれ得る他のパッケージタイプ、形状、およびサイズを容易に識別することができる。例えば、再閉可能フィルムおよび/または組成物は、パッケージに再閉性を提供するためにジッパーまたは他の機械的手段が使用されているパッケージの形状およびサイズに組み込むことができる。加えて、再閉可能フィルムおよび組成物は、少なくとも1つの可撓性フィルムを含む広範囲のパッケージタイプおよび形状に組み込まれ得る。これらの包装タイプの例には、トレイ包装、ピローパウチ、垂直型フォームフィルシール(VFFS)包装、水平型フォームフィルシールパッケージ、スタンドアップパウチ、または他のパウチなどのパウチ包装、バッグ、ボックス、または他の種類の包装が含まれるが、これに限定されない。再閉可能フィルムおよび組成物は、オーバーラップ、バッグ、または他の二次包装などの一次包装または二次包装に組み込まれてもよい。本明細書に開示される再閉可能フィルムおよび/または組成物を有する他の包装タイプ、形状およびサイズも企図される。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される再閉可能包装を使用して、食品、飲料、消費財、パーソナルケア用品、または他の物品を包装することができる。本明細書に開示される再閉可能包装を使用して包装され得る食品は、砂糖、スパイス、小麦粉、コーヒー、もしくは他の微粒子などの特定の食品、肉、チーズ、スナック、野菜、焼き菓子、ペットフード、パスタ、もしくはその他の固形食品などの固形食品、牛乳、スープ、飲料、もしくはその他の液体食品などの液体食品、および/または米、ドッグフード、小麦粉もしくは他の穀物、あるいは他のバルク食品などのバルク食品などを含むことができる。再閉可能包装を使用して包装できる消費財には、家電、ハードウェア、玩具、スポーツ用品、プラスチック器具、自動車部品、バッテリー、クリーニング用品、ソフトウェアパッケージ、塩、またはその他の消費財が含まれるが、これらに限定されない。本明細書に開示される再閉可能パッケージはまた、食品保存袋または冷凍庫袋などの消費後保存袋に組み込まれてもよい。当業者は、本明細書に開示される再閉可能包装の多くの他の潜在的な用途を認識することができる。
試験方法
密度
密度はASTM D792に従って測定され、グラム/立方センチメートル(g/ccまたはg/cm3)で報告される。
密度
密度はASTM D792に従って測定され、グラム/立方センチメートル(g/ccまたはg/cm3)で報告される。
メルトインデックス
メルトインデックス(I2)は、ASTM D1238−10に従って、190℃および2.16kgの負荷の条件下で測定される。メルトインデックス(I2)は、10分あたりの溶出グラム数(g/10分)で報告される。
メルトインデックス(I2)は、ASTM D1238−10に従って、190℃および2.16kgの負荷の条件下で測定される。メルトインデックス(I2)は、10分あたりの溶出グラム数(g/10分)で報告される。
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溶融、結晶化、およびガラス転移挙動を測定することができる。DSC分析は、冷蔵冷却システム(RCS)を備えたTAインスツルメントQ1000DSCで実行でき、オートサンプラーを使用して分析を実行する。試験中、50ml/分の窒素パージガスフローを使用する。各試料を約175℃で薄フィルムに溶融圧縮する。その後、溶融した試料を室温(約25℃)まで空冷する。3〜10mg、6mmの直径の試料は、冷却されたポリマーから抽出され、秤量され、軽量アルミニウムパン(約50mg)内に載置され、圧着閉鎖される。次いで、その熱的特性を決定するために分析を行う。
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、結晶化、およびガラス転移挙動を測定することができる。DSC分析は、冷蔵冷却システム(RCS)を備えたTAインスツルメントQ1000DSCで実行でき、オートサンプラーを使用して分析を実行する。試験中、50ml/分の窒素パージガスフローを使用する。各試料を約175℃で薄フィルムに溶融圧縮する。その後、溶融した試料を室温(約25℃)まで空冷する。3〜10mg、6mmの直径の試料は、冷却されたポリマーから抽出され、秤量され、軽量アルミニウムパン(約50mg)内に載置され、圧着閉鎖される。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。熱履歴を除去するために、まず、試料を230℃まで急速に加熱し、5分間等温保持された。次に、試料は、10℃/分の冷却速度で−90℃まで冷却されて、5分間−90℃で等温保持された。次いで、試料を10℃/分の加熱速度で230℃(これは「第2の加熱」勾配である)まで加熱した。冷却および第2の加熱曲線を記録する。決定した値は、外挿された融解開始Tm、および外挿された結晶化開始Tcである。(1グラム当たりのジュールでの)融解熱(Hf)、および以下の等式を使用して計算されたポリエチレン試料の結晶化度%:
結晶化度%=((Hf)/292(J/g))×100
結晶化度%=((Hf)/292(J/g))×100
融解熱(Hf)およびピーク融解温度は、第2の熱曲線から報告される。ピーク結晶化温度を、冷却曲線から決定する。
まず、融解転移の開始と終了との間にベースラインを引くことにより、DSC加熱曲線から融点Tmを決定する。次いで、融解ピークの低温側のデータに、接線を引く。この線がベースラインと交差する場所が、外挿された融解開始(Tm)である。これは、Characterization of Polymeric Materials,2nd edition,Academic Press,1997,E.Turi ed.,pgs277and278.のB.Wunderlichに記載されているとおりである。結晶化温度Tcは、結晶化ピークの高温側に接線を引いたことを除いて、上記のように、DSC冷却曲線から決定される。この接線がベースラインと交差する場所が、外挿された結晶化(Tc)の開始である。ガラス転移温度、Tgは、Thermal Characterization of Polymeric Materials,2nd edition,Academic Press,1997,E.Turi ed.,pg278and279.のB.Wunderlichに記載されているように、半分の試料が液体熱容量を得たDSC加熱曲線から決定される、ガラス転移領域の下および上からベースラインを引き、Tg領域を通して外挿する。試料の熱容量がこれらのベースラインの中間となる温度は、Tgである。
ポリマーおよび配合物の動的機械分光法(DMS)
動的機械分光法(DMS)は、180℃のホットプレスで10MPaの圧力で5分間形成された圧縮成形ディスクで実行され、その後プレスで90℃/分で水冷される。DMS試験は、TAインスツルメントから入手できる、ねじり試験用のデュアルカンチレバー固定具を備えたAdvance Rheometric Expansion System(ARES)制御ひずみレオメータを使用して実施される。
動的機械分光法(DMS)は、180℃のホットプレスで10MPaの圧力で5分間形成された圧縮成形ディスクで実行され、その後プレスで90℃/分で水冷される。DMS試験は、TAインスツルメントから入手できる、ねじり試験用のデュアルカンチレバー固定具を備えたAdvance Rheometric Expansion System(ARES)制御ひずみレオメータを使用して実施される。
ポリマー試験の場合、1.5mmのプラークをプレスし、寸法32x12mmのバー(試験試料)にカットする。試験試料の両端部を10mm離れた(把持間隔AL)固定具の間に固定し、−100℃〜200℃(ステップごとに5℃)の連続温度ステップにさらす。各温度で、10rad/sの角周波数でねじれ弾性率G’を測定し、ひずみの振幅を0.1パーセント〜4パーセントに維持して、トルクが十分であり、測定が線形状態のままであることを確認する。
10gの初期静的力が維持され(自動張力モード)、熱膨張が発生したときの試料のたるみを防ぐ。結果として、把持間隔ALは、温度とともに、特にポリマー試料の融点または軟化点を超えて増加する。試験は最高温度で、また固定具間の間隙が65mmに達すると停止する。
PSAの配合物試験では、窒素パージ下で8mmの平行プレートジオメトリを備えたTAインスツルメント(ARES)を使用して、一定温度の周波数掃引を行う。周波数掃引は、間隙2.0mm、一定のひずみ10%で、すべての試料に対して150℃および190℃で実行される。周波数間隔は0.1〜100ラジアン/秒である。応力応答は振幅と位相の観点から分析され、そこから貯蔵弾性率(G’)、損失弾性率(G’’)、動的溶融粘度(eta*、またはη*)が計算される。
一定周波数の温度掃引は、窒素パージ下で8mmの平行板形状を備えたTAインスツルメントARESひずみレオメータを使用して実行される。温度掃引は、間隙2.0mm、一定のひずみ10%で、すべての試料に対して−40℃〜200℃の周波数1Hzで実行される。周波数間隔は0.1〜100ラジアン/秒である。応力応答は振幅と位相の観点から分析され、そこから貯蔵弾性率(G’)、損失弾性率(G’’)、動的溶融粘度(eta*、またはη*)が計算される。
剥離接着試験
接着試験は、感圧性テープ協議会(PSTC)のPSTC−101試験方法Aの一般的な枠組みに従う。これは、対象の表面に対して、305mm/分で180度の角度で剥離する。この場合、再閉機能が存在するように設計されている接着剤層に隣接するフィルム層が対象の表面である。可撓性フィルム試料は、マスキングテープを使用してステンレス鋼パネルに固定される[PET/無溶剤接着剤/コア(3層)/PSA/シーラント/シーラント/PSA/コア(3層)/無溶剤接着剤/PET/試験片の一方の自由端(シーラント/PSA/コア(3層)/無溶剤接着剤/PET)でマスキングテープでパネルに固定し、マスキングテープの接着剤は、試験片の自由端のシーラント層と接触している]。第2のマスキングテープを使用して、試験片の折り曲げた端部をパネルに固定し、ここでは、テープは折り目から約10mmに配置される[マスキングテープ/PET/無溶剤接着剤/コア(3層)/PSA/シーラント/シーラント/PSA/コア(3層)/無溶剤接着剤/PET/マスキングテープでパネルに固定され、マスキングテープの接着剤は、試験片の折り畳まれた端部の上部PET層と接触している]。試験片のもう一方の自由端は、試験片の固定された自由端から180°で剥離され、実施例1〜5ではPSA内で、比較例1および2[自由端:PET/無溶剤接着剤/コア(3層)/−BREAK−PSA/シーラント/シーラント/PSA/コア(3層)/無溶剤接着剤/PET−パネル]ではPSA−コア界面で破断し、力値を与える。
接着試験は、感圧性テープ協議会(PSTC)のPSTC−101試験方法Aの一般的な枠組みに従う。これは、対象の表面に対して、305mm/分で180度の角度で剥離する。この場合、再閉機能が存在するように設計されている接着剤層に隣接するフィルム層が対象の表面である。可撓性フィルム試料は、マスキングテープを使用してステンレス鋼パネルに固定される[PET/無溶剤接着剤/コア(3層)/PSA/シーラント/シーラント/PSA/コア(3層)/無溶剤接着剤/PET/試験片の一方の自由端(シーラント/PSA/コア(3層)/無溶剤接着剤/PET)でマスキングテープでパネルに固定し、マスキングテープの接着剤は、試験片の自由端のシーラント層と接触している]。第2のマスキングテープを使用して、試験片の折り曲げた端部をパネルに固定し、ここでは、テープは折り目から約10mmに配置される[マスキングテープ/PET/無溶剤接着剤/コア(3層)/PSA/シーラント/シーラント/PSA/コア(3層)/無溶剤接着剤/PET/マスキングテープでパネルに固定され、マスキングテープの接着剤は、試験片の折り畳まれた端部の上部PET層と接触している]。試験片のもう一方の自由端は、試験片の固定された自由端から180°で剥離され、実施例1〜5ではPSA内で、比較例1および2[自由端:PET/無溶剤接着剤/コア(3層)/−BREAK−PSA/シーラント/シーラント/PSA/コア(3層)/無溶剤接着剤/PET−パネル]ではPSA−コア界面で破断し、力値を与える。
BLUEHILL3ソフトウェアを実行しているINSTRON5564を使用して、剥離データを収集する。すべての試料は標準条件、23℃、50%RHに平衡化されている。試験は標準条件でも行われる。各積層フィルムの5つの試験試料についてピーク力を記録し、平均する。第1の剥離後、試料積層用のPSTC試験方法で指定された標準ローラー条件を使用して、試験片を再閉する。試験片のローリング/密封および試験片の試験/剥離の標準的な滞留時間は20分であるが、PSAの回復を試験するためにいくつかのより長い滞留時間を実施しており、表5(23℃および50%RH)に示される。試験片は10回、または力を測定できなくなるまで再閉される。接着性結果を表5に示す。PSA破壊モードは、「C」として記録され、PSA層を介した付着破壊を意味し、「A」はPSAと隣接層との間の接着剥離を意味する。
以下の実施例は、本明細書に記載される組成物および多層フィルムの様々な実施形態を例示する。以下の実施例および比較例の組成物は、単段二軸押出プロセスを使用して配合された。配合操作は、Century−ZSK−40 45.375長さ対直径比(L/D)(Eleven Barrels)押出機で、バレル4に1つのオイルインジェクターを備えた1つのスクリュー設計を使用して実行される。押出機の最大スクリュー速度は1200rpmである。ポリマーとPICCOTAC粘着付与剤を押出機のメインフィードスロートに供給した。ハイドロブライト550プロセスオイルは、バレル4の注入ポートから追加される。コンパウンドは、12穴(穴径2.362mm)の6つの穴が塞がれたGalaダイと4ブレードハブカッターを備えた水中Galaシステムを使用してペレット化する。付着を防ぐために、必要に応じて石鹸と消泡剤を水浴に加えた。ペレットを回収し、2000ppm POLYWAX2000(Baker Hughesから入手可能)を散布し、窒素パージ下で24時間乾燥させた。すべての試料について、スクリュー速度は180RPMに設定されている。温度プロファイルは100℃(ゾーン1)、100℃(ゾーン2)、180℃(ゾーン3)、180℃(ゾーン4)、160℃(ゾーン5)、160℃(ゾーン6)、110℃(ゾーン7)、110℃(ゾーン8)、90℃(ゾーン9)、90℃(ゾーン10)、および90℃(ゾーン11)に設定され、ダイ温度は140℃である。
以下の表1には、以下の実施例で使用される市販ポリマーの特性が含まれている。
表1:例示的な組成物
本開示による組成物は、43.4重量%のエチレン/α−オレフィンランダムコポリマー、20重量%のスチレンブロックコポリマー、30重量%の粘着付与剤、および6.6重量%の鉱油を組み合わせることにより製造された。エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーはENGAGE(商標)8842であった。スチレンブロックコポリマーは、VECTOR 4113Aスチレン−イソプレントリブロックコポリマーであり、18重量%のスチレン含有量と42重量%のジブロック含有量を有していた。粘着付与剤は、Eastman Chemical Companyから入手可能なPICCOTAC 1100 C5粘着付与剤であった。粘着付与剤の環球式軟化点は100℃、Mwは2900である。鉱油は、Sonnebornから入手可能なHYDROBRITE550鉱油で、0.87g/cm3の密度と約70重量%のパラフィン系炭素含有量を示した。
本開示による組成物は、43.4重量%のエチレン/α−オレフィンランダムコポリマー、20重量%のスチレンブロックコポリマー、30重量%の粘着付与剤、および6.6重量%の鉱油を組み合わせることにより製造された。エチレン/α−オレフィンランダムコポリマーはENGAGE(商標)8842であった。スチレンブロックコポリマーは、VECTOR 4113Aスチレン−イソプレントリブロックコポリマーであり、18重量%のスチレン含有量と42重量%のジブロック含有量を有していた。粘着付与剤は、Eastman Chemical Companyから入手可能なPICCOTAC 1100 C5粘着付与剤であった。粘着付与剤の環球式軟化点は100℃、Mwは2900である。鉱油は、Sonnebornから入手可能なHYDROBRITE550鉱油で、0.87g/cm3の密度と約70重量%のパラフィン系炭素含有量を示した。
実施例1の組成物の個々の成分は、前述の単一段階二軸押出プロセスに従って配合された。次いで、実施例1の組成物について、密度、190℃の温度および2.16kgの負荷でのメルトインデックス(I2)、ならびに230℃の温度および2.16kgの負荷でのメルトフローレートについて試験した。実施例1の組成物の密度、メルトインデックス(I2)、およびメルトフローレートの結果を以下の表2に示す。
比較例2:オレフィンブロックコポリマーで配合された比較接着剤組成物
比較例2では、実施例1のエチレン/α−オレフィンランダムコポリマーの代わりにオレフィンブロックコポリマーを使用して比較接着剤組成物を作製した。比較例2の組成物は、43.4重量%のオレフィンブロックコポリマー、20重量%のスチレンブロックコポリマー、30重量%の粘着付与剤、および6.6重量%の鉱油を含んでいた。オレフィンブロックコポリマーはINFUSE(商標)であった。比較例2のスチレンブロックコポリマー、粘着付与剤、および鉱油は、実施例1について上述したものと同じであった。
比較例2では、実施例1のエチレン/α−オレフィンランダムコポリマーの代わりにオレフィンブロックコポリマーを使用して比較接着剤組成物を作製した。比較例2の組成物は、43.4重量%のオレフィンブロックコポリマー、20重量%のスチレンブロックコポリマー、30重量%の粘着付与剤、および6.6重量%の鉱油を含んでいた。オレフィンブロックコポリマーはINFUSE(商標)であった。比較例2のスチレンブロックコポリマー、粘着付与剤、および鉱油は、実施例1について上述したものと同じであった。
比較例2の個々の成分は、前述の単段二軸押出プロセスを使用して配合された。比較例2の組成物について、密度、190℃の温度および2.16kgの負荷でのメルトインデックス(I2)、ならびに230℃の温度および2.16kgの負荷でのメルトフローレートについて試験した。比較例2の組成物の密度、メルトインデックス(I2)、およびメルトフローレートの結果を以下の表2に示す。
比較例3:少量のオレフィンブロックコポリマーで配合された比較接着剤組成物
比較例3では、実施例1のエチレン/α−オレフィンランダムコポリマーの代わりにオレフィンブロックコポリマーを使用して比較接着剤組成物を作製した。比較例3の組成物は、比較例2の組成物と比較して、より少ないオレフィンブロックコポリマーとより多くのスチレンブロックコポリマーを含んでいた。比較例3は、接着剤組成物中のスチレンブロックコポリマーの量を増加させる効果を調査するために調製された。
比較例3では、実施例1のエチレン/α−オレフィンランダムコポリマーの代わりにオレフィンブロックコポリマーを使用して比較接着剤組成物を作製した。比較例3の組成物は、比較例2の組成物と比較して、より少ないオレフィンブロックコポリマーとより多くのスチレンブロックコポリマーを含んでいた。比較例3は、接着剤組成物中のスチレンブロックコポリマーの量を増加させる効果を調査するために調製された。
比較例3の組成物は、33.4重量%のオレフィンブロックコポリマー、30重量%のスチレンブロックコポリマー、30重量%の粘着付与剤、および6.6重量%の鉱油を含んでいた。オレフィンブロックコポリマーはINFUSE(商標)9107であった。スチレンブロックコポリマー、粘着付与剤、および鉱油は、実施例1について上述したものと同じであった。
比較例3の個々の成分は、前述の単段二軸押出プロセスを使用して配合された。比較例3の組成物について、密度、190℃の温度および2.16kgの負荷でのメルトインデックス(I2)、ならびに230℃の温度および2.16kgの負荷でのメルトフローレートについて試験した。比較例3の組成物の密度、メルトインデックス(I2)、およびメルトフローレートの結果を以下の表2に示す。
比較例4:多層フィルムを再閉するための市販の接着剤組成物
比較例4については、多層フィルム組成物に再閉能力を提供するものとして市販されている市販の感圧接着剤組成物が得られた。市販の組成物は、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー、炭化水素粘着付与剤、およびタルクを含んでいた。市販の組成物は、ポリエチレン/α−オレフィンコポリマーなどのポリエチレン成分を含まなかった。市販の接着剤組成物について、密度、190℃の温度および2.16kgの負荷でのメルトインデックス(I2)、ならびに230℃の温度および2.16kgの負荷でのメルトフローレートについて試験した。比較例4の組成物の密度、メルトインデックス(I2)、およびメルトフローレートの結果を以下の表2に示す。
比較例4については、多層フィルム組成物に再閉能力を提供するものとして市販されている市販の感圧接着剤組成物が得られた。市販の組成物は、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー、炭化水素粘着付与剤、およびタルクを含んでいた。市販の組成物は、ポリエチレン/α−オレフィンコポリマーなどのポリエチレン成分を含まなかった。市販の接着剤組成物について、密度、190℃の温度および2.16kgの負荷でのメルトインデックス(I2)、ならびに230℃の温度および2.16kgの負荷でのメルトフローレートについて試験した。比較例4の組成物の密度、メルトインデックス(I2)、およびメルトフローレートの結果を以下の表2に示す。
比較例5:スチレンブロックコポリマー、粘着付与剤、および油で配合された比較接着剤組成物
比較例5では、実施例1のエチレン/α−オレフィンランダムコポリマーを含まないスチレンブロックコポリマーを使用して、比較接着剤組成物を作製した。比較例5の組成物は、64.3重量%のスチレンブロックコポリマー、30重量%の粘着付与剤、および6.6重量%の鉱油を含んでいた。スチレンブロックコポリマーは、VECTOR(登録商標)4213A SISトリブロック/SIジブロックコポリマーであった。粘着性付与剤および鉱油は、実施例1について上述したものと同じであった。
比較例5では、実施例1のエチレン/α−オレフィンランダムコポリマーを含まないスチレンブロックコポリマーを使用して、比較接着剤組成物を作製した。比較例5の組成物は、64.3重量%のスチレンブロックコポリマー、30重量%の粘着付与剤、および6.6重量%の鉱油を含んでいた。スチレンブロックコポリマーは、VECTOR(登録商標)4213A SISトリブロック/SIジブロックコポリマーであった。粘着性付与剤および鉱油は、実施例1について上述したものと同じであった。
比較例5の個々の成分は、前述の単段二軸押出プロセスを使用して配合された。比較例5の組成物について、密度、190℃の温度および2.16kgの負荷でのメルトインデックス(I2)、ならびに230℃の温度および2.16kgの負荷でのメルトフローレートについて試験した。比較例5の組成物の密度、メルトインデックス(I2)、およびメルトフローレートの結果を以下の表2に示す。
比較例6:EVAおよびスチレンブロックコポリマーで配合された比較接着剤組成物
比較例6では、実施例1のエチレン/α−オレフィンランダムコポリマーの代わりにエチレン−酢酸ビニルコポリマー(EVA)を使用して比較接着剤組成物を作製した。比較例6の組成物は、20.0重量%のEVA、43.4重量%のスチレンブロックコポリマー、30重量%の粘着付与剤、および6.6重量%の鉱油を含んでいた。EVAは、9重量%の酢酸ビニルを有するELVAX(登録商標)エチレン酢酸ビニルコポリマーであった。スチレンブロックコポリマー、粘着付与剤、および鉱油は、実施例1について上述したものと同じであった。
比較例6では、実施例1のエチレン/α−オレフィンランダムコポリマーの代わりにエチレン−酢酸ビニルコポリマー(EVA)を使用して比較接着剤組成物を作製した。比較例6の組成物は、20.0重量%のEVA、43.4重量%のスチレンブロックコポリマー、30重量%の粘着付与剤、および6.6重量%の鉱油を含んでいた。EVAは、9重量%の酢酸ビニルを有するELVAX(登録商標)エチレン酢酸ビニルコポリマーであった。スチレンブロックコポリマー、粘着付与剤、および鉱油は、実施例1について上述したものと同じであった。
比較例6の個々の成分は、前述の単段二軸押出プロセスを使用して配合された。比較例6の組成物について、密度、190℃の温度および2.16kgの負荷でのメルトインデックス(I2)、ならびに230℃の温度および2.16kgの負荷でのメルトフローレートについて試験した。比較例6の組成物の密度、メルトインデックス(I2)、およびメルトフローレートの結果を以下の表2に示す。
実施例7:実施例1および比較例2〜6の組成物の特性の比較
以下に提供される表2は、実施例1の組成物および比較例2〜6の接着剤組成物の密度、メルトインデックス(I2)、およびメルトフローレートを含む。
以下に提供される表2は、実施例1の組成物および比較例2〜6の接着剤組成物の密度、メルトインデックス(I2)、およびメルトフローレートを含む。
実施例1の組成物および比較例2、3、5、および6の接着剤組成物をDSCを使用してさらに試験して組成物の融解曲線を決定し、そこから本明細書で前述した試験手順に従って、結晶化温度(Tc℃)、融解温度(Tm℃)、ガラス転移温度(Tg℃)、結晶化熱(ΔHcジュール/グラム(J/g))、および各組成物の融解熱(ΔHmJ/g)を決定した。結果を以下の表3に示す。実施例1の組成物および比較例2、3、5、および6の接着剤組成物は、本明細書で前述したDMS試験手順に従って、DMSを使用してさらに試験され、150℃での動的溶融粘度(η*ミリパスカル秒(mPa・s))、温度150℃での毎秒0.1ラジアンの動的溶融粘度と毎秒100ラジアンの動的溶融粘度の比(150℃でのη*比)、および各組成物の貯蔵弾性率(G’@25℃dyne/cm2)を決定した。DMS試験の結果を以下の表3に示す。実施例1の組成物を2回試験し、結果を以下の表3に実施例1−Aおよび1−Bとして報告した。
上記の表3に示すように、実施例1−Aおよび1−Bの組成物は、比較例2、3、5、および6の接着剤組成物と比較して、より低い結晶化温度および溶融温度プロファイルを示した。理論に拘束されるものではないが、より低い結晶化および融解温度は、組成物の成分の二次結晶化を低減または防止し、組成物の付着強度を増加させると考えられている。付着強度が増加すると、組成物の開封力が低下し、粘着性が高まり、再閉力が増加する場合がある。したがって、実施例1の組成物(実施例1−A、1−B)のより低い結晶化および融解温度は、組成物の二次結晶化を低減または防止し、それにより、比較例2、3、5、および6の組成物と比較して組成物の付着強度を増加させ得る。実施例1の組成物のより低い結晶化および融解温度により、実施例1の組成物は、比較例2、3、5、および6の組成物と比較して、より大きな再閉力を示すことが可能になる。
さらに、実施例1−Aおよび1−Bの組成物の150℃での動的溶融粘度比(η*比)は、比較例2、3、5、および6の動的溶融粘度比よりも小さかった。理論に拘束されるものではないが、動的溶融粘度比が低いと、フィルム製作(例えば、吸込フィルムの押出し)中にフィルム層が受ける異なる剪断速度などの異なる剪断速度、またはシール条件に応じて、より一貫した挙動に変換されると考えられている。比較例2、3、5、および6の組成物は、より大きな動的溶融粘度比を有し、したがって、剪断速度が変化する場合、吹込フィルム押出中に安定した泡を維持するのがより困難であると予想される。さらに、比較例2、3、5、および6の組成物から製造された接着剤層は、密封圧力の増加とともに大幅に薄くなり、接着剤層の厚さを減らし、接着剤組成物の量を接着剤と包装の再密封による付着剥離を可能にする。比較例2、3、5、および6の組成物と比較して減少した動的溶融粘度比を示した実施例1−Aおよび1−Bの組成物は、剪断速度の変化に対する感受性が低いため、実施例1−Aおよび1−Bの組成物は、比較例2、3、5、および6の組成物と比較して、多層フィルムへの加工が容易であり、ある範囲の密封温度および圧力にわたってより一貫した性能を提供し得る。
実施例8:実施例1および比較例2〜4の組成物を有する多層フィルム
実施例8では、実施例1の組成物および比較例2および3の接着剤組成物のそれぞれを使用して、多層フィルムを作り、組成物の再閉特性を評価した。多層フィルムは、吹込フィルム押出しを使用して製造された5層フィルムで、層A、層B、層C、層D、および層Eを含んでいる。層Aは、98.4重量%のDOW LDPE 5004i、Ampacet Corporationから入手可能な1.0重量%のAMPACET 10063アンチブロックマスターバッチ、およびAmpacet Corporationから入手可能な0.6重量%のAMPACET 10090スリップマスターバッチを含むシール層であった。層Bは、実施例1の組成物または比較例2〜4の接着剤組成物の1つを含んでいた。層C、D、およびEにはすべて、100重量%のDOWLEX 2038.68G LLDPEの同一の層が含まれていた。実施例8の各多層フィルムの配合を以下の表4に提供する。
実施例8では、実施例1の組成物および比較例2および3の接着剤組成物のそれぞれを使用して、多層フィルムを作り、組成物の再閉特性を評価した。多層フィルムは、吹込フィルム押出しを使用して製造された5層フィルムで、層A、層B、層C、層D、および層Eを含んでいる。層Aは、98.4重量%のDOW LDPE 5004i、Ampacet Corporationから入手可能な1.0重量%のAMPACET 10063アンチブロックマスターバッチ、およびAmpacet Corporationから入手可能な0.6重量%のAMPACET 10090スリップマスターバッチを含むシール層であった。層Bは、実施例1の組成物または比較例2〜4の接着剤組成物の1つを含んでいた。層C、D、およびEにはすべて、100重量%のDOWLEX 2038.68G LLDPEの同一の層が含まれていた。実施例8の各多層フィルムの配合を以下の表4に提供する。
吹込フィルム押出試料は、LABTECH 5層吹込フィルムラインを使用して製作され、各層は190℃の同じ温度で形成された。ヒートシール層は気泡の外側に位置付けられ、材料は取り込みローラー上で自己巻き付けされた。フィルム6A〜6Cのフィルム製作条件を表5に示す。
実施例8の表4および表5に示されている多層フィルムは、完全性が良好である。実施例8のこれらの多層フィルムは、共押出可能なポリマー配合物のみから形成された可撓性フィルムである。これらの多層フィルムは、製品の包装に使用でき、従来のフィルム変換機器で処理できる。
第4のフィルムである比較フィルム8Dが得られ、評価された。比較フィルム8Dは、吹込フィルム産業において典型的な条件で吹込フィルムプロセスにより製造されたと考えられる市販の多層フィルムであった。フィルム8Dは、主にSISブロックコポリマーを含むことが見出された感圧接着剤層を含んでいた。フィルム8Dは、いかなる種類のポリエチレンコポリマーも含まないことがわかった。
実施例8の多層フィルム8A、および比較フィルム8B、8C、および8Dの各々を、the Dow Chemical Company(Midland MI)から入手可能なMORFREE 403A(無溶媒接着剤)および共反応物C411(無溶剤型接着剤)を使用して、48ゲージ二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)(DuPont Teijinから入手可能)に接着積層し、最終積層フィルム構造(シーラント/PSA/コア(3層)/無溶剤型接着剤/PET)を形成した。実施例8の多層フィルムを初期剥離強度について試験し、本明細書で前述した剥離接着試験に従って剥離強度を再閉した。各フィルムの再閉剥離強度は、初期開封剥離強度の後の時間間隔で測定された。フィルム8A、および比較フィルム8B、8C、および8Dのそれぞれについての初期剥離強度およびその後の再閉剥離強度の結果を以下の表6に提供する。剥離強度の測定値は、以下の表6のニュートン/インチ(N/in)の単位である。
上記の表6に示すように、実施例1の組成物を含むフィルム8Aは、130℃のヒートシール温度で34.7N/inの初期剥離強度を示した。130℃の温度でヒートシールされ、最初に開封された後、フィルム8Aは4回の再閉サイクルで少なくとも2.5N/inの再閉剥離接着力と、少なくとも7回の再閉サイクル後に2.0N/inを超える再閉剥離接着力とを示した。150℃の密封温度では、フィルム8Aの初期剥離接着強度は40.5N/inであり、再閉剥離接着強度は4回の再閉サイクル後に3N/inを超え、少なくとも7回の再閉サイクル後に2.0を超えた。
主にスチレンブロックコポリマーを含む比較例4の接着剤組成物で製造された比較フィルム8Dは、150℃のヒートシール温度で18.7N/インチの初期剥離強度を示した。150℃の温度でヒートシールされ、最初に開封された後、比較フィルム8Dは、4回の再閉サイクルで1.0N/in未満の再閉剥離接着力を示し、少なくとも7回の再閉サイクル後には0.1N/in未満の無視できる再閉剥離接着力を示した。したがって、150℃の初期密封温度で、実施例1の組成物で製造されたフィルム8Aの40.5N/インチの初期剥離強度は、比較例4のスチレンブロックコポリマー感圧接着剤(PSA)を含む比較フィルム8Dの初期剥離強度よりも実質的に高かった。フィルム8Aはまた、比較例4のスチレンブロックコポリマーPSAを含む比較フィルム8Dと比較して、4サイクルおよび7サイクル後に実質的により大きな再閉剥離強度を示した。
比較フィルム8Bは、層B用の比較例2の接着剤組成物を含んでいた。比較例2の接着剤組成物は、43.4重量%のエチレン/α−オレフィンブロックコポリマーおよび20重量%のスチレンブロックコポリマーを含んでいた。フィルム8Aは、43.4重量%のエチレン/α−オレフィンランダムコポリマーを含む実施例1の組成物を含んでいた。したがって、実施例1の組成物と比較例2の接着剤組成物との間の組成の違いは、比較例2で使用されるエチレン/α−オレフィンブロックコポリマーを実施例1のエチレン/α−オレフィンランダムコポリマーに置き換えることである。130℃の密封温度で、実施例1の組成物を含むフィルム8Aは、34.7N/インチの初期剥離強度を示した。比較例2の接着剤組成物を含む比較フィルム8Bは、43.8N/インチの初期剥離強度を示した。したがって、フィルム8Aは、比較フィルム8Bの初期剥離強度と比較して低い初期剥離強度をもたらした。4サイクル後および7サイクル後のフィルム8Aの再閉剥離強度は、比較例2の接着剤組成物を含む比較フィルム8Bの再閉剥離強度に匹敵した。150℃のヒートシール後に測定された結果は、130℃のヒートシール温度で調製されたフィルムと同様の比較関係を示した。フィルム8Aおよび比較フィルム8Bに関するこれらの結果は、フィルム8Aが比較フィルム8Bと比較してより少ない初期開封力を必要とするが、同等の再閉性能を提供することを示している。したがって、フィルム8Aは、比較フィルム8Bと比較して最初に開封するのが容易であるが、比較フィルム8Bと同等の再閉強度を提供するであろう。
比較フィルム8Cは、33.4重量%のエチレン/α−オレフィンブロックコポリマーおよび30重量%のスチレンブロックコポリマーのみを含む比較例3の接着剤組成物を含んでいた。したがって、比較フィルム8Cの層Bは、比較フィルム8Bおよびフィルム8Aの層Bと比較して、スチレンブロックコポリマーの割合が増加し、エチレン/α−オレフィンブロックコポリマーの量が減少した。表6の結果が示すように、層Bのスチレンブロックコポリマーの量を増やすと、フィルム8Aの初期剥離強度と比較して比較フィルム8Cの初期剥離強度が低下する。しかしながら、比較フィルム8Cの層B中のスチレンブロックコポリマーの量の増加は、フィルム8Aの再閉剥離強度と比較して比較フィルム8Cの再閉剥離強度性能を低下させることが観察された。比較フィルム8Cの再閉剥離強度性能の低下は、150℃の密封温度で比較例8Cを封着した後により顕著である。比較フィルム8Cのように、層Bのスチレンブロックコポリマーの量を増やすと、初期剥離強度が低下し、フィルムが開封しやすくなるが、層Bのスチレンブロックコポリマーの量を増やすと、再閉剥離強度に悪影響を与える可能性があり、その結果、より弱い再閉封着強度およびフィルムで可能な再閉サイクルの数の減少をもたらす。したがって、層Bに実施例1の組成物を含むフィルム8Aは、層Bにスチレンブロックコポリマーの量を増加させた比較フィルム8Cと比較して、より良好な再閉性能を提供し得る。
フィルム8Aは、比較フィルム8Cおよび8Dと比較して、層Bのスチレンブロックコポリマーの量が少ない。したがって、フィルム8Aは、その中に包装された食品の臭気および/または味に影響を与えることなく、食品包装に再閉機能を提供し得る。
本開示全体を通して、本明細書に開示される接着剤組成物および多層フィルムを含む、接着剤組成物、再閉可能フィルム、およびそれにより製造された再閉可能包装の様々な特性の範囲が提供される。1つ以上の明確な範囲が提供されたときには、あらゆる可能な組み合わせの明確なリストが禁止しない限り、個々の値および該値の間に形成される範囲も提供されることを意図する。例えば、1〜10の範囲ならば、1、2、3、4.2、および6.8等の個々の値、ならびに1〜8、2〜4、6〜9、および1.3〜5.6等の提供された境界内で形成され得る全ての範囲も含む。
ここで、接着剤組成物、再閉可能フィルム、および再閉可能フィルムを含む再閉可能包装の様々な態様が記載されており、そのような態様は様々な他の態様とともに利用できることを理解されたい。また、当業者には、特許請求される主題の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な修正および変更を説明される実施形態に行うことができることも理解されるはずである。したがって、そのような修正形態および変更形態が添付の特許請求の範囲およびそれらの同等物の範囲内に入る限り、本明細書は、説明される実施形態のそのような修正形態および変更形態を包含することを意図する。
Claims (15)
- 容器の少なくとも1つの縁部に近接し、両端部で縁部封着領域によって境界付けられた細長い閉鎖領域を含む前記容器を含むパッケージであって、前記閉鎖領域が、前記容器の少なくとも1つの縁部の近傍に前記容器を封着し、前記縁部封着領域の封着強度より低い初期開封強度を有する再閉可能フィルムを含み、
前記再閉可能フィルムの前記初期開封強度より大きい前記再閉可能フィルムへの開封力の印加が、前記再閉可能フィルムを分離して第1の再閉面および第2の再閉面を露出させる働きをし、
前記第1の再閉面と前記第2の再閉面との接触および前記再閉可能フィルムへの圧力の前記印加が、再閉強度で前記第1の再閉面を前記第2の再閉面に再接着する働きをする、パッケージ。 - 前記容器が可撓性容器である、請求項1に記載のパッケージ。
- 前記容器が、第1の可撓性壁および第2の可撓性壁を含み、前記閉鎖領域が、前記第1の可撓性壁を前記第2の可撓性壁に封着させる、請求項1または2に記載のパッケージ。
- 前記第1の可撓性壁、前記第2の可撓性壁、またはこれらの両方が、前記再閉可能フィルムを含む、請求項3に記載のパッケージ。
- 前記再閉可能フィルムが、前記閉鎖領域内の前記容器の第1の可撓性壁と第2の可撓性壁との間に配設されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載のパッケージ。
- 前記閉鎖領域と前記縁部封着領域とが、協働して前記容器を封着させる、請求項1〜5のいずれか一項に記載のパッケージ。
- 前記閉鎖領域が非線形である、請求項1〜6のいずれか一項に記載のパッケージ。
- 前記容器の前記少なくとも1つの外縁部が、非線形であり、前記閉鎖領域が、前記容器の前記少なくとも1つの外縁部の非線形輪郭と一致している、請求項7に記載のパッケージ。
- 前記再閉可能フィルムが多層フィルムを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載のパッケージ。
- 前記多層フィルムが、少なくとも3層を含み、
層Aが、シーラントを含み、前記閉鎖領域で前記第1の可撓性フィルムまたは前記第2の可撓性フィルムに封着され、
層Bが、層Aの前記封着強度よりも低い内部付着強度を有する接着剤組成物を含み、
層Cが、構造材料またはシーラントを含み、
層Bが、層Aの底部外表面に接着接触している上部外表面と、層Cの上部外表面に接着接触している底部外表面と、を含む、請求項9に記載のパッケージ。 - 前記閉鎖領域と前記容器の前記少なくとも1つの縁部との間に配設された非封着領域をさらに含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載のパッケージ。
- 前記非封着領域が、細長く、前記閉鎖領域に平行であり、前記閉鎖領域の全長にわたって延びている、請求項11に記載のパッケージ。
- 再閉可能パッケージを作る方法であって、
容器の第1の可撓性壁を、第1の温度および第1の圧力で細長い閉鎖領域内の前記容器の第2の可撓性壁に封着させることであって、前記閉鎖領域が、前記容器の少なくとも1つの縁部に近接し、両端部で縁部封着領域によって境界付けられており、前記閉鎖領域が、再閉可能フィルムであって、前記容器の少なくとも1つの縁部の近傍に、前記容器を封着し、前記再閉可能パッケージの初期開封後に前記再閉可能パッケージに再閉機能を提供する再閉可能フィルムを含む、封着させることと、
第2の温度および第2の圧力で、前記縁部封着領域で前記第1の可撓性壁を前記第2の可撓性壁に封着させることであって、前記第2の温度が前記第1の温度とは異なるか、または前記第2の圧力が前記第1の圧力とは異なる、封着させることと、を含み、
前記閉鎖領域の初期開封強度が、前記縁部封着領域の初期開封強度よりも小さい、方法。 - 前記第1の可撓性壁、前記第2の可撓性壁、またはこれらの両方が、前記再閉可能フィルムを含む、請求項13に記載の方法。
- 前記再閉可能フィルムのストリップを、前記細長い閉鎖領域内の前記第1の可撓性壁と前記第2の可撓性壁との間に位置付けることをさらに含む、請求項13に記載の方法。
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