JP2021523858A - スパウトパウチおよびそれを作製する方法 - Google Patents

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Abstract

本開示は、スパウトを有するパッケージを作製するためのプロセスを含む。このプロセスは、スパウトのシーリング領域をスパウト材料の融点以上の温度に加熱することと、２つの多層構造をそれらの外周の一部の周りで加熱して、シーラント層の外周を接着し、開口部を有する部分的にシールされたパッケージを形成することと、加熱されたスパウトを開口部に挿入することと、２つの多層構造の対向する表面をスパウトの周りでプレスして、スパウトの周りの開口部を閉じることと、を含む。各多層構造は、１１２℃未満の融点を有する少なくとも４０重量％のエチレン系ポリマーを有するシーラント層と、エチレン系ポリマーを含む外層と、シーラント層と外層との間に配置され、シーラント層よりも少なくとも１５℃高い融点を有する少なくとも１つの中間層と、を有する多層フィルムを含む。【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年５月１８日に出願された欧州特許出願第１８３８２３４４．２号の利益を主張し、その全体は、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、概して、スパウトを含むパッケージを作製するためのプロセスに関する。
多くの種類の食品および非食品製品を包装するための、スパウトパウチとしても知られる、シールされた備品を備えた柔軟なパウチパッケージングは、人気が高まっている。スパウトパウチは、持続可能性の向上、ロジスティクスチェーンの最適化、パッケージ製品の完全な消費、廃棄後のスペースの削減、およびその他の利益に関して利点を提供する。しかしながら、スパウトパウチを作製するための製造方法およびプロセスは、スパウトパウチの作成に利用するのに適した材料を制限してきた。具体的には、スパウトパウチを作成するための従来のシステムは、パウチを形成するフィルムの外側から、絶えず加熱されるシーリングツールによって熱および圧力を加えることによるスパウトのヒートシーリングを利用してきた。結果として、熱は、加熱されたシーリングツールからパウチフィルムを通って、パウチフィルムとスパウトとの間の界面に通過しなければならず、それにより、フィルム厚全体にわたる熱伝達でシールを作成するための高温が必要になる。したがって、スパウトパウチの外層は、融点が２００℃を超える材料に限定されていて、それは、そのような材料が、場合によっては、２００℃の温度に加熱されたシーリングツールに接触する必要があるからである。さらに、パウチフィルムの厚さ全体にわたって必要な加熱は、パウチフィルム全体の軟化をもたらし、薄化、およびスパウトの固定中に圧力が加えられると、パウチの脆弱性の導入につながり得る。
したがって、スパウトを含むパッケージを作製するための改善されたプロセスに対する継続的なニーズが存在する。本開示のプロセスのいくつかの実施形態に従って製造されたスパウトを備えたパッケージは、シーリング層のフィルム厚の大幅な減少を示さない。スパウトを備えた従来のパッケージは、スパウトの設置中に加えられた圧搾圧力と組み合わせて、フィルム厚全体を加熱し、シーリング層全体を溶融することにより、フィルム厚が薄くなる。これらのニーズのうちの１つ以上は、本開示の様々なプロセスの実施形態、およびそのようなプロセスで使用される特定のフィルムによって満たされる。
１つ以上の実施形態によれば、スパウトを有するパッケージを作製するためのプロセスは、（ａ）スパウトのシーリング領域をスパウト材料の融点以上の温度に加熱することと、（ｂ）２つの多層構造をそれらの外周の一部の周りで加熱して、シーラント層の外周を互いに接着し、開口部を有する部分的にシールされたパッケージを形成することと、（ｃ）加熱されたスパウトの少なくとも一部を開口部に挿入することと、（ｄ）２つの多層構造の対向する表面をスパウトの周りでプレスして、スパウトの周りの開口部を閉じることと、を含み得る。各多層構造は、多層フィルムを含み、多層フィルムは、１１２℃未満の融点、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（１９０℃、２．１６ｋｇ）で測定したときに０．５〜８ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）、および０．８８０〜０．９１８ｇ／ｃｍ３の密度を有する少なくとも４０重量％のエチレン系ポリマーを有するシーラント層と、エチレン系ポリマーを含む外層と、シーラント層と外層との間に配置され、シーラント層よりも少なくとも１５℃高い融点を有する少なくとも１つの中間層と、を含み、中間層は、０．９２０ｇ／ｃｍ３を超える密度および０．２５〜５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有するエチレン系ポリマー；プロピレン系ポリマー；またはそれらの混合物を含む。
説明される実施形態の追加的な特徴および利点は、以下の詳細な説明に記載され、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、以下の詳細な説明、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良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、スパウトを有する多層フィルムパッケージのスパウトのシーリング領域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、３つの層および表面コーティング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、５つの層および表面コーティング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、ラミネートフィルムの断面図を概略的に示す。
本開示の実施形態は、スパウトを有する多層フィルムパッケージを作製するためのプロセスを対象とする。
本明細書で使用される場合、メルトインデックス（Ｉ２）は、ポリマーの押出流量の尺度であり、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。
「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関わらず、モノマーを重合することによって調製された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種類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、直線状につながれてもよく、すなわち、ポリマーは、端部と端部がつながれた化学的に区別された単位を含む。本明細書で使用される場合、「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単位または複数の連続する繰り返し単位を含んでもよい。コポリマー鎖骨格に沿った単位のいくつかは、単一単位として存在するが、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」は、５０モルパーセント（ｍｏｌ％）を超える、エチレンモノマーに由来する単位を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つ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、ＵＳ４，５９９，３９２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作製された樹脂、ならびにこれらに限定されないが、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を含む、シングルサイト触媒を使用して作製された樹脂、ならびにポストメタロセン分子触媒を使用して作製された樹脂が含まれる。ＬＬＤＰＥには、直鎖状の、実質的に直鎖状の、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有し、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号における組成物など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など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（ＵＳ３，９１４，３４２もしくはＵＳ５，８５４，０４５に開示されるものなど）を含む。ＬＬＤＰＥ樹脂は、当該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作製され得る。
「ＭＤＰＥ」という用語は、０．９２６〜０．９３５ｇ／ｃｍ３の密度を有するポリエチレンを指す。「ＭＤＰＥ」は、典型的には、クロムもしくはチーグラー・ナッタ触媒を使用して、またはこれらに限定されないが、ビス−メタロセン触媒および拘束幾何触媒を含むシングルサイト触媒を使用して作製される。
「ＨＤＰＥ」という用語は、一般に、チーグラー・ナッタ触媒、クロム触媒、またはシングルサイト触媒（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）を用いて調製される、約０．９３５ｇ／ｃｍ３を超える密度を有するポリエチレンを指す。
「ＵＬＤＰＥ」という用語は、０．８８０〜０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度を有するポリエチレンを指し、概して、チーグラー・ナッタ触媒、限定するものではないが、ビス−メタロセン触媒および拘束幾何触媒を含む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場合、「ポリプロピレン」または「プロピレン系ポリマー」という用語は、重合形態で、５０ｍｏｌ％を超える、プロピレンモノマーに由来する単位を含むポリマーを指す、含むポリマーを指す。これには、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／アルファ−オレフィンコポリマーが含まれる。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。
「多層構造」または「多層フィルム」という用語は、２つ以上の層を有する任意の構造またはフィルムを意味する。例えば、多層構造（例えば、フィルム）は、２つ、３つ、４つ、５つ、またはそれ以上の層を有し得る。
本明細書で使用される場合、「シール」とは、接触点または接触表面を望ましくない物質が通過するのを防ぐのに十分に緊密に、直接または間接に接触する２つ以上の物品の閉鎖を指す。シールは、本質的に機械的または化学的の場合がある。例えば、機械的シールは、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得る。化学的シールの例には、はんだ、溶接、接着剤、または温度、圧力、もしく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。シールは、接触する物品、接触表面または接触点、および接触表面または接触点にあり得る任意の他の材料を包含する。シールの緊密性は様々であってもよく、ハーメチックシール、粒子密シール、防塵シール、防水シール、液密シール、気密シール、湿性ガス密シール、または乾性ガス密シールが考えられる。
本明細書で使用される場合、「パッケージ」という用語は、多層フィルムから形成されたシールされた容器を含む。例示的なパッケージングの種類には、枕パウチ、スタンドアップパウチ、または他のパウチなどのパウチパッケージングが含まれ得るが、これらに限定されない。
本明細書に開示されるスパウトを含むパッケージを作製するためのプロセスは、（ａ）スパウトのシーリング領域をスパウト材料の融点以上の温度に加熱することと、（ｂ）２つの多層構造をそれらの外周の一部の周りで加熱して、シーラント層の外周を互いに接着し、開口部を有する部分的にシールされたパッケージを形成することと、（ｃ）加熱されたスパウトの少なくとも一部を開口部に挿入することと、（ｄ）２つの多層構造の対向する表面をスパウトの周りでプレスして、スパウトの周りの開口部を閉じることと、を含み得る。２つの多層構造は各々、多層フィルムを含み得る。部分的にシールされたパッケージを形成する２つの多層構造の多層フィルムは、シーラント層、外層、およびシーラント層と外層との間に配置された少なくとも１つの中間層から形成された開口部を有する。
本開示のプロセスに従ってスパウトを含むパウチを作製することは、高温ステップおよび低温ステップの２つの加熱ステップを含み得る。高温ステップでは、スパウトのシーリング領域は、スパウト材料の融点以上の温度に加熱され得る。この加熱により、スパウトが局所的に加熱され、溶融する。スパウトのシーリング領域の加熱は、スパウト材料の融点を実質的に超える高温に加熱された発熱体を使用して完了することができる。高温により、発熱体がより短時間スパウトに接触し、スパウトを介した熱伝達の時間を最小限に抑えることができる。結果として、スパウトのコアの材料を含むスパウトの残りの部分に影響を与えることなく、スパウトの表面を溶かすことができる。スパウト材料の融点を実質的に超える温度はまた、発熱体に付着したままであり得る残留したスパウト材料の酸素の存在下で熱分解を増加させ、それによって、汚れを低減または回避する。
発熱体の温度が高いほど、スパウトが局所的に溶融するのに必要な接触時間が短くなる。様々な実施形態では、発熱体は、２５０℃〜４５０℃、３５０℃〜４５０℃、および４００℃〜４５０℃の範囲を含む、４５０℃を超える、３５０℃を超える、または２５０℃を超える表面温度に加熱され得る。スパウトの材料、スパウトの形状、および発熱体の温度によって部分的に決定されるように、発熱体と接触しているスパウトでの加熱の期間は、所望の溶融度を達成するために変えることができる。様々な実施形態では、スパウトは、０．０５秒（ｓ）〜１．０秒、０．１秒〜０．８秒、または０．２〜０．５秒の間、発熱体と接触した状態に維持され得る。
スパウトのシーリング領域を加熱した後、スパウトは、補助加熱の適用と共に低温ステップにおいて、２つの多層構造をそれらの外周の一部の周りで部分的にシールすることによって形成されたパッケージの開口部に少なくとも部分的に挿入される。２つの多層構造の対向する表面をスパウトの周りでプレスすることによって圧力が加えられて、スパウトの周りの開口部を閉じる。スパウトの局所的な溶融は、溶融したスパウトから多層構造のシーラント層への熱伝達をもたらし、シーラント層の活性化をもたらす。２つの多層構造の対向する表面を加熱することを含む補助加熱を適用して、スパウトの周りの開口部の閉鎖を容易にすることができる。補助加熱は、開口部をシールするための圧力と組み合わせて適用することができる。補助加熱は、開口部の領域にある２つの多層構造を暖め、シーラント層、それによって、多層構造のシーリングを補助し、容易にする。様々な実施形態では、補助加熱は、４０℃〜１２０℃、６０℃〜１１０℃、８０℃〜１００℃の範囲を含む、１２０℃未満、１１０℃未満、または１００℃未満の温度で適用することができる。補助加熱は、多層構造のいかなる溶融もスパウトからの熱伝達から生じることを確実にするために、多層構造、特に外層および少なくとも１つの中間層の融点より低い温度で適用することができる。多層構造の溶融を最小限に抑えることは、スパウトを固定した後、多層構造の厚さおよび完全性を維持するのに役立つ。
図１を参照すると、本開示のプロセスの１つ以上の実施形態から生じる融合およびシーリング構成が示されている。スパウト１０上のリブ１２は、多層フィルム２０と接するスパウト１０のシーリング領域の加熱によって軟化および溶融され、それにより、スパウト１０と多層フィルム２０との間にシールを形成する。スパウト１０は、変形し、最小限溶融し、多層フィルム２０の中へ押し下げられる。多層フィルム２０の厚さは、実質的に維持されることに留意されたい。本開示の目的において、「実質的に維持される」とは、多層フィルム２０が、スパウトのシーリング前の元のフィルム厚さの少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、または少なくとも９５％を保持することを意味する。
スパウト１０は、スパウト１０のシーリング領域の加熱時に溶融および軟化を可能にするために、様々なポリマーのいずれかで形成することができる。１つ以上の実施形態では、スパウト１０は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含む。他の実施形態では、スパウト１０は、ポリプロピレン（ＰＰ）を含む。スパウト１０はまた、ポリマーのブレンドを含むポリマー組成物から形成することができる。市販のＨＤＰＥおよびＰＰを含む材料の融点はよく知られており、当業者に利用可能であることが理解されよう。本発明の様々な実施形態で使用するためのスパウト、およびスパウトを形成するために使用できる材料に関する追加情報は、参照により本明細書に組み込まれるＰＣＴ公開第ＷＯ２０１７／２０５１６８号および同第ＷＯ２０１８／０６４０２７号に見出すことができる。
２つの多層構造４０およびスパウト１０から形成されるパッケージは、パウチであり得る。さらなる実施形態では、パッケージは、具体的には、スタンドアップ型のパウチであり得る。さらに、パッケージは、多層構造４０の外周に沿った任意の位置に位置付けられた１つ以上のスパウト１０を含み得ることが理解されよう。さらに、スパウト１０は、様々な形状を含み得、個々のパッケージごとの特定のニーズおよび要望によって決定されるように、キャップおよびバルブなどの補助的な特徴を有し得ることが理解されよう。
２つの多層構造４０の多層フィルム２０に注意を向け、図２および図３を参照すると、多層フィルム２０は、シーラント層２２、外層２４、およびシーラント層２２と外層２４の間に配置された少なくとも１つの中間層２６を含み得る。示されるように、多層フィルム２０は、Ａ／Ｂ／Ｃとして配置される、中心層Ｂならびに２つの外層ＡおよびＣを有する３層構造として形成され得る。同様に、多層フィルム２０は、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄとして配置される、２つの中心層ＢおよびＣならびに２つの外層ＡおよびＤを有する構造として形成され得る。多層フィルム２０の実施形態の多層構造４０は、Ａ／Ｂ／Ａ、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ａ、およびＡ／Ｂ／Ｃ／Ｂ／Ｄなどの無数の可能性、ならびにＡ／Ｂ／Ｃ／Ｄ／Ｅ／Ｆ／ＧまたはＡ／Ｂ／Ｃ／Ｄ／Ｃ／Ｅ／Ｂなどのより多くの層との追加の組み合わせを提供し、本開示が各可能性を考慮していることが理解されよう。
シーラント層２２、１つ以上の中間層２６、および外層２４の各々は、いくつかの実施形態では、エチレン系ポリマー、プロピレン系ポリマー、またはそれらの混合物を含み得る。
多層フィルム２０のシーラント層２２は、１１２℃未満の融点、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（１９０℃、２．１６ｋｇ）で測定したときに０．５〜８ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）、および０．８８０〜０．９１８ｇ／ｃｍ３の密度を有する少なくとも４０重量パーセント（ｗｔ．％）の第１のエチレン系ポリマーを含み得る。
様々な実施形態では、シーラント層２２は、少なくとも４０重量％の第１のエチレン系ポリマー、少なくとも５０重量％の第１のエチレン系ポリマー、少なくとも６０重量％の第１のエチレン系ポリマー、少なくとも７０重量％の第１のエチレン系ポリマー、または少なくとも８０重量％の第１のエチレン系ポリマーを含み得る。４０〜１００重量％の全ての個々の値および部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、描写された特徴を有する第１のエチレン系ポリマーの量は、４０、５０、６０、７０、または８０重量％の下限から８０、９０、または１００重量％の上限のものであり得る。例えば、シーラント層２２を形成する第１のエチレン系ポリマーの量は、４０〜１００重量％、または別の方法では６０〜９０重量％、または別の方法では８０〜１００重量％、または別の方法では８２〜８７重量％であり得る。
示されるように、第１のエチレン系ポリマーは、０．８８０〜０．９１８ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。０．８８０〜０．９１８ｇ／ｃｍ３の全ての個々の値および部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、第１のエチレン系ポリマーの密度は、０．９１８、０．９１２、または０．９０８ｇ／ｃｍ３の上限から０．８８０、０．８９０、または０．９００ｇ／ｃｍ３の下限のものであり得る。
示されるように、第１のエチレン系ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ １２３８に従って測定された０．５〜８．０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有し得る。０．５〜８．０ｇ／１０分の全ての個々の値および部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、第１のエチレン系ポリマーのメルトインデックスは、８．０、７．０、５．５、４．０、または３．０ｇ／１０分の上限から０．５、０．７、０．９、または１．１ｇ／１０分の下限のものであり得る。
第１のエチレン系ポリマーは、いくつかの実施形態では、１１２℃以下の融点を有し得る。第１のエチレン系ポリマーは、様々なさらなる実施形態では、９０℃〜１０５℃、９０℃〜１００℃、または９５℃〜１００℃の範囲の融点を有し得る。
１つ以上の実施形態では、第１のエチレン系ポリマーは、０．８９０〜０．９０８ｇ／ｃｍ３の密度および０．５〜３ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する、ポリオレフィンプラストマー（ＰＯＰ）などのプラストマーであり得る。０．８９０〜０．９０８ｇ／ｃｍ３および０．５〜３ｇ／１０分の全ての個々の値および部分範囲、ならびにそれらの組み合わせは、本明細書に含まれ、本明細書に開示される。例えば、プラストマーの密度は、０．９０８、０．９０６、または０．９０４ｇ／ｃｍ３の上限から０．８９０、０．８９５、または０．９００ｇ／ｃｍ３の下限のものであり得る。同様に、プラストマーのメルトインデックスは、３．０、２．５、２．０、または１．５ｇ／１０分の上限から０．５、０．７、０．９、または１．０ｇ／１０分の下限のものであり得る。
第１のエチレン系ポリマーの例には、例えば、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＦ１１４０Ｇ、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＬ１８５０Ｇ、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＬ１８８０、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＬ１８８１、またはＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＦ１１６６Ｇを含む、ミシガン州ミッドランドのＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているものが含まれ得る。
多層フィルム２０のシーラント層２２はまた、０．５〜７．５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）および０．９１０〜０．９３０ｇ／ｃｍ３の密度を有する低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）ポリマーを含み得る。
示されるように、ＬＤＰＥは、０．５〜７．５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有し得る。０．５〜７．５ｇ／１０分の全ての個々の値および部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、第１の低密度ポリエチレンポリマーのメルトインデックスは、７．５、３．０、２．８、２．５、２．２、または２．０ｇ／１０分の上限から０．５、０．７、０．９、または１．１ｇ／１０分の下限のものであり得る。
示されるように、ＬＤＰＥは、０．９１０〜０．９３０ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。０．９１０〜０．９３０ｇ／ｃｍ３の全ての個々の値および部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、第１の低密度ポリエチレンポリマーの密度は、０．９３０、０．９２５、または０．９２０ｇ／ｃｍ３の上限から０．９１０、０．９１５、または０．９２０ｇ／ｃｍ３の下限のものであり得る。
ＬＤＰＥの例には、例えば、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ４３２Ｅ、ＬＤＰＥ３１２Ｅ、ＬＤＰＥ３１０Ｅ、またはＬＤＰＥ ＰＧ７００８を含む、ミシガン州ミッドランドのＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているものが含まれ得る。
シーラント層２２はまた、１つ以上の添加剤をさらに含み得る。添加剤としては、特定の用途の要件に応じて、帯電防止剤、カラーエンハンサ、染料、潤滑剤、充填剤（例えば、ＴｉＯ２またはＣａＣＯ３）、乳白剤、成核剤、加工助剤、顔料、一次酸化防止剤、二次酸化防止剤、ＵＶ安定剤、ブロッキング防止剤、スリップ剤、粘着付与剤、難燃剤、抗菌剤、臭気低減剤、抗真菌剤、酸素捕捉剤、水分捕捉剤、およびこれらの組み合わせを挙げることができるが、これらに限定されない。１つ以上の実施形態では、添加剤は、ブロッキング防止剤、スリップ剤、またはそれらの組み合わせを含み得る。
再び図２および図３を参照すると、多層フィルム２０の外層２４は、第２のエチレン系ポリマーを含み得る。１つ以上の実施形態では、外層２４は、シーラント層２２よりも少なくとも１５℃高い融点、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（１９０℃、２．１６ｋｇ）で測定したときに０．５〜５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）、および０．９４０〜０．９７０ｇ／ｃｍ３の密度を有する少なくとも４０重量％の第２のエチレン系ポリマーを含み得る。
様々な実施形態では、外層２４は、少なくとも４０重量％の第２のエチレン系ポリマー、少なくとも５０重量％の第２のエチレン系ポリマー、少なくとも６５重量％の第２のエチレン系ポリマー、少なくとも７５重量％の第２のエチレン系ポリマー、または少なくとも８５重量％の第２のエチレン系ポリマーを含み得る。４０〜１００重量％の全ての個々の値および部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、描写された特徴を有する第２のエチレン系ポリマーの量は、４０、５０、６０、７０、または８５重量％の下限から８５、９５、または１００重量％の上限のものであり得る。例えば、外層２４を形成する第２のエチレン系ポリマーの量は、４０〜１００重量％、または別の方法では６５〜９５重量％、または別の方法では８５〜１００重量％、または別の方法では８７〜９２重量％であり得る。
示されるように、第２のエチレン系ポリマーは、０．９４０〜０．９７０ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。０．９４０〜０．９７０ｇ／ｃｍ３の全ての個々の値および部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、第２のエチレン系ポリマーの密度は、０．９７０、０．９６０、または０．９５０ｇ／ｃｍ３の上限から０．９４０、０．９４５、または０．９５０ｇ／ｃｍ３の下限のものであり得る。
示されるように、第２のエチレン系ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ １２３８に従って測定された０．５〜５．０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有し得る。０．５〜５．０ｇ／１０分の全ての個々の値および部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、第２のエチレン系ポリマーのメルトインデックスは、５．０、３．０、２．０、または１．０ｇ／１０分の上限から０．５、０．６、０．７、または０．８ｇ／１０分の下限のものであり得る。
第２のエチレン系ポリマーは、シーラント層２２よりも少なくとも１５℃高い融点を有し得る。第２のエチレン系ポリマーは、様々なさらなる実施形態では、シーラント層２２よりも少なくとも２５℃高い、シーラント層２２よりも少なくとも３５℃高い、シーラント層２２よりも少なくとも４５℃高い融点を有し得る。
第２のエチレン系ポリマーの例には、例えば、ＥＬＩＴＥ（商標）５９６０ＧまたはＥＬＩＴＥ（商標）５９４０Ｇを含む、ミシガン州ミッドランドのＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているもの、ならびに市販の様々なＨＤＰＥ樹脂が含まれ得る。
多層フィルム２０の中間層２６は、第３のエチレン系ポリマーを含み得る。１つ以上の実施形態では、中間層２６は、少なくとも４０重量％の第３のエチレン系ポリマーを含み得る。第３のエチレン系ポリマーは、シーラント層２２よりも少なくとも１５℃高い融点、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（１９０℃、２．１６ｋｇ）で測定したときに０．２５〜５．０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）、および０．９２０ｇ／ｃｍ３を超える密度を有し得る。
様々な実施形態では、中間層２６は、少なくとも４０重量％の第３のエチレン系ポリマー、少なくとも５０重量％の第３のエチレン系ポリマー、少なくとも６５重量％の第３のエチレン系ポリマー、少なくとも７５重量％の第３のエチレン系ポリマー、または少なくとも８５重量％の第３のエチレン系ポリマーを含み得る。４０〜１００重量％の第３のエチレン系ポリマーの全ての個々の値および部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、描写された特徴を有する第３のエチレン系ポリマーの量は、４０、５０、６０、７０、または８５重量％の下限から８５、９５、または１００重量％の上限のものであり得る。例えば、中間層２６を形成する第３のエチレン系ポリマーの量は、４０〜１００重量％、または別の方法では６５〜９５重量％、または別の方法では８５〜１００重量％、または別の方法では８７〜９２重量％であり得る。
示されるように、第３のエチレン系ポリマーは、少なくとも０．９２０ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。０．９２０〜０．９７０ｇ／ｃｍ３の全ての個々の値および部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、第２のエチレン系ポリマーの密度は、０．９７０、０．９６０、または０．９５０ｇ／ｃｍ３の上限から０．９２０、０．９２５、０．９３５、または０．９５０ｇ／ｃｍ３の下限のものであり得る。１つ以上の特定の実施形態では、第３のエチレン系ポリマーは、０．９４０〜０．９７０ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。
示されるように、第３のエチレン系ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ １２３８に従って測定された０．２５〜５．０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有し得る。０．２５〜５．０ｇ／１０分の全ての個々の値および部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、第３のエチレン系ポリマーのメルトインデックスは、５．０、４．５、４．０、３．５、または３．０ｇ／１０分の上限から０．２５、０．４、０．７、または１．１ｇ／１０分の下限のものであり得る。
第３のエチレン系ポリマーは、シーラント層２２よりも少なくとも１５℃高い融点を有し得る。第３のエチレン系ポリマーは、様々なさらなる実施形態では、シーラント層２２よりも少なくとも２５℃高い、シーラント層２２よりも少なくとも３５℃高い、シーラント層２２よりも少なくとも４５℃高い融点を有し得る。
第３のエチレン系ポリマーの例には、例えば、ＥＬＩＴＥ（商標）５９６０ＧまたはＥＬＩＴＥ（商標）５９４０Ｇを含む、ミシガン州ミッドランドのＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているものが含まれ得る。
外層２４および少なくとも１つの中間層２６にそれぞれ配置された第２のエチレン系ポリマーおよび第３のエチレン系ポリマーのうちの１つ以上は、同じ基礎となるエチレン系ポリマーを含み得ることが理解されよう。例えば、外層２４および少なくとも１つの中間層２６は各々、１つ以上の同じポリマーを含み得る。
多層フィルム２０の中間層２６はまた、少なくとも０．９３５ｇ／ｃｍ３の密度を有する直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）ポリマーを含み得る。ＬＬＤＰＥの例には、ＤＯＷＬＥＸ（商標）２７４０Ｇを含む、ミシガン州ミッドランドのＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているものが含まれ得る。
図３を参照すると、さらなる実施形態では、多層フィルム２０は、５つ以上の別個の層を含み得る。具体的には、多層フィルムは、シーラント層２２、外層２４、シーラント層２２および外層２４に隣接する少なくとも２つの中間層２６、ならびに少なくとも２つの中間層２６の間に配置された１つ以上のコア層２８を含み得る。図３は、少なくとも２つの中間層２６の間に配置された単一のコア層２８を示しているが、多層フィルム２０は、図３で参照番号２６および２８が逆になるように、２つ以上のコア層２８の間に配置された中間層２６を含み得ることが等しく想定されることが理解されよう。
コア層２８は、０．２５〜５．０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）および０．９００〜０．９２５ｇ／ｃｍ３の密度を有するエチレン系ポリマーを含み得る。０．９００〜０．９２５ｇ／ｃｍ３の全ての個々の値および部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、エチレン系ポリマーの密度は、０．９２５、０．９２２、または０．９２０ｇ／ｃｍ３の上限から０．９００、０．９０５、０．９１０ｇ／ｃｍ３の下限のものであり得る。０．２５〜５．０ｇ／１０分の全ての個々の値および部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、第３のエチレン系ポリマーのメルトインデックスは、５．０、３．０、２．０、または１．０ｇ／１０分の上限から０．２５、０．４、０．６、または０．７ｇ／１０分の下限のものであり得る。開示された特性を有するコア層２８の例には、例えば、ＩＮＮＡＴＥ（商標）ＳＴ５０を含む、ミシガン州ミッドランドのＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているものが含まれる。
バリア特性が重要である多層構造のいくつかの実施形態では、コア層２８はまた、または代替的に、エチレンビニルアルコール、ポリアミド、またはそれらの組み合わせを含み得る。コア層２８を形成するエチレンビニルアルコールの例には、例えば、ＥＶＡＬ Ｈ１７１Ｂを含む、テキサス州ヒューストンのＫｕｒａｒａｙ Ａｍｅｒｉｃａから市販されているもの、ならびに当業者に知られている他のものが含まれ得る。ポリアミドは、バリア特性を提供するのに有用であるとして当業者に知られている任意のものであり得る。エチレンビニルアルコールまたはポリアミドは、酸素および／または水蒸気バリア特性を提供する。
コア層２８がエチレンビニルアルコールまたはポリアミドを含む実施形態では、中間層２６は、特にそれらの層が主にポリエチレンおよび／またはポリプロピレンから形成されるとき、コア層２８とシーラント層２２または外層２４との間の接着を容易にする結合層であり得る。いくつかのそのような実施形態では、中間層２６は、結合層として有用であることが知られている無水マレイン酸グラフト化ポリエチレンまたは他の官能化樹脂を含み得る。無水マレイン酸グラフト化ポリエチレンの好適な商業的例は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（ミシガン州ミッドランド）のＡＭＰＬＩＦＹ（商標）ＴＹ１３５２であり、当業者に知られている他のものも使用することができる。
多層フィルム２０の層のうちの１つ以上は、プロピレン系ポリマーを含み得る。プロピレン系ポリマーの例には、ＩＮＴＵＮＥ（商標）を含むミシガン州ミッドランドのＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、ＭｏｐｌｅｎＥＰ３１０Ｄを含むテキサス州ヒューストンのＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ、およびＢｏｒｐａｃｔＢＣ９１８ＣＦを含むオーストリア、ウィーンのＢｏｒｅａｌｉｓＡＧから市販されているものが含まれ得る。
開示されるように、多層フィルム２０は、多層フィルム２０を形成する層の数および各層の組成物の変形例を含み得る。１つ以上の実施形態では、多層フィルム２０は全体として、多層フィルム２０の総重量に基づいて、９０重量％以上のエチレン系ポリマーを含む。つまり、一緒に組み合わされたときの各層の様々な組成物は、少なくとも９０重量％のエチレン系ポリマーを含む。様々なさらなる実施形態では、多層フィルム２０は、少なくとも９２重量％、少なくとも９５重量％、少なくとも９７重量％、少なくとも９９重量％、少なくとも９９．５重量％、少なくとも９９．９重量％、または少なくとも９９．９５重量％のエチレン系ポリマーを含む。多層フィルム２０は、実質的に１００％エチレン系ポリマーからなり得ることが理解されよう。本開示の目的のために、「実質的に１００％エチレン系ポリマーからなる」とは、フィルムが、微量の不純物または汚染物質を除いて、１００％エチレン系ポリマーであることを意味する。
図４を参照すると、多層構造４０は、ラミネート構造を含み得る。１つ以上の実施形態では、第１の多層フィルムを第２の多層フィルムに積層して、ラミネート構造を形成することができる。説明のために、図４の多層構造４０は、図２に関連して上で論じた多層フィルム２０に積層されている第２のフィルム３０を示す。
ラミネートフィルムは、押出コーティング／ラミネーションまたは接着剤ラミネーションのいずれかによって調製され得る。押出コーティングまたはラミネーションは、包装材料を生成するための技法である。キャストフィルムと同様に、押出コーティングはフラットダイ技法である。フィルムは、例えば、ＵＳＰ４，３３９，５０７に説明されているプロセスに従って、単層または共押出押出物のいずれかの形態で基材上に押出コーティングされ得る。複数の押出機を利用するか、または様々な基材を押出コーティングシステムに数回通すことにより、それぞれが、バリア、靭性、または改善されたホットタックもしくはヒートシール性であるかどうかにかかわらず、何らかの性能属性を提供する複数のポリマー層を得ることができる。
図４に示されるような１つ以上の実施形態では、第２のフィルム３０は、多層構造４０を構成し得る。したがって、第２のフィルム３０は、ラミネーション層３２、表面層３４、および１つ以上の中央層３６を含み得る。ラミネーション層３２は、接着剤２５０で多層フィルム２０の外層２４に接着され、多層構造４０を形成し得る。多層構造４０は、中央に配置されたシーラント層２２、中間層２６の間に配置された任意のコア層２８を伴う１つ以上の中間層２６、外層２４、接着剤層、ラミネーション層３２、１つ以上の中央層３６、および表面層３４に従う配置を含み得る。
ラミネーション層３２、表面層３４、および１つ以上の中央層３６の各々は、いくつかの実施形態では、エチレン系ポリマー、プロピレン系ポリマー、またはそれらの混合物を含み得る。
１つ以上の実施形態では、第２のフィルム３０は、０．９４０〜０／９７０ｇ／ｃｍ３の密度および０．５〜５．０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する第４のエチレン系ポリマーを含む１つ以上の層を含む。第２のフィルム３０の個々の層の各々は、異なる別個の組成物を含み得ることが理解されよう。
示されるように、第４のエチレン系ポリマーは、０．９４０〜０．９７０ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。０．９４０〜０．９７０ｇ／ｃｍ３の全ての個々の値および部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、第４のエチレン系ポリマーの密度は、０．９７０、０．９６０、また０．９５０ｇ／ｃｍ３の上限から０．９４０、０．９４５、または０．９５０ｇ／ｃｍ３の下限のものであり得る。
示されるように、第４のエチレン系ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ １２３８に従って測定された０．５〜５．０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有し得る。０．５〜５．０ｇ／１０分の全ての個々の値および部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、第４のエチレン系ポリマーのメルトインデックスは、５．０、４．５、４．０、３．５、または３．０ｇ／１０分の上限から０．５、０．７、０．９、または１．１ｇ／１０分の下限のものであり得る。
多層フィルム２０の第１のエチレン系ポリマー、第２のエチレン系ポリマー、および第３のエチレン系ポリマーのうちの１つ以上は、多層フィルム３０の第４のエチレン系ポリマーと同じ基礎となるエチレン系ポリマーを含み得ることが理解されよう。例えば、多層フィルム２０の外層２４を形成する第２のエチレン系ポリマー、および第２のフィルム３０の１つ以上の層を形成する第４のエチレン系ポリマーは各々、１つ以上の同じポリマーを含み得る。
代替の実施形態では、第２のフィルム３０は、二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）、二軸延伸ポリアミド（ＢＯＰＡ）、または二軸延伸ポリエチレンテレフタレートＢＯＰＥＴ）を含む。ＢＯＰＰの例には、ＴａｇｈｌｅｅｆＴＳＳおよびＴａｇｈｌｅｅｆＭＵＳを含むデラウェア州ニューアークのＴａｇｈｌｅｅｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、ＶＩＢＣ ＣＴおよびＶＩＢＡＣ ＭＴＳを含むイタリア、ティチネートのＶＩＢＡＣ Ｇｒｏｕｐ、ならびにＢｉｃｏｒ ＭＢ４００およびＢｉｃｏｒ ＣＳＲＭを含むインド、ニューデリーのＪｉｎｄａｌ Ｆｉｌｍｓから市販されているものが含まれ得る。ＢＯＰＡの例には、ＦＩＬＭＯＮ ＢＸを含むベルギーのゲント−ズウェイナールデのＤｏｍｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、およびＡＭＩＤＲＯＬＬを含む大韓民国ソウルのＫＯＬＯＮ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから市販されているものが含まれ得る。ＢＯＰＥＴの例には、バージニア州チェスターのＤｕＰｏｎｔ Ｔｅｉｊｉｎ ＦｉｌｍｓのＭｙｌａｒ Ｍ８１３、ならびにＨｏｓｔａｐｈａｎ ＲＮＫ２６００およびＨｏｓｔａｐｈａｎ ＲＮＫ２ＣＳＲを含むサウスカロライナ州グリーアのＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ Ｆｉｌｍから市販されているものが含まれ得る。
第２のフィルム３０の１つ以上の層は、プロピレン系ポリマーを含み得る。プロピレン系ポリマーの例には、Ｍｏｐｌｅｎ ＥＰ３１０Ｄを含むテキサス州ヒューストンのＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ、およびＢｏｒｐａｃｔ ＢＣ９１８ＣＦを含むオーストリア、ウィーンのＢｏｒｅａｌｉｓＡＧから市販されているものが含まれ得る。
多層フィルム２０に関して開示されたものと同様に、第２のフィルム３０は、第２のフィルム３０を形成する層の数および各層の組成物の変形例を含み得る。１つ以上の実施形態では、第２のフィルム３０は全体として、第２のフィルム３０の総重量に基づいて、９０重量％以上のエチレン系ポリマーを含む。つまり、一緒に組み合わされたときの各層の様々な組成物は、少なくとも９０重量％のエチレン系ポリマーを含む。様々なさらなる実施形態では、第２のフィルム３０は、少なくとも９２重量％、少なくとも９５重量％、少なくとも９７重量％、少なくとも９９重量％、少なくとも９９．５重量％、少なくとも９９．９重量％、または少なくとも９９．９５重量％のエチレン系ポリマーを含む。第２のフィルム３０は、実質的に１００％エチレン系ポリマーからなり得ることが理解されよう。１００％エチレン系ポリマーから実質的になる多層フィルム２０と組み合わせて、全体として１００％エチレン系ポリマーから実質的になる多層構造４０を形成することができる。
１つ以上の実施形態では、多層フィルム２０または第２のフィルム３０は、表面コーティング１００をさらに含み得る。表面コーティング１００は、インク、オーバープリントラッカー、またはそれらの両方であり得る。表面コーティング１００は、多層構造４０上にパッケージ内容物または他のしるしを印刷することを提供する。
多層構造４０は、いくつかの実施形態では、７０〜１５０マイクロメートル（μｍ）の総厚を含み得る。多層フィルム２０は、積層構造を形成するために提供される第２のフィルム３０なしで、多層構造４０全体を形成するとき、７０〜１２０μｍの総厚を含み得る。様々な実施形態では、単独で提供される場合の多層フィルム２０は、７０〜１１０μｍ、８０〜１２０μｍ、９０〜１１０μｍ、または約１１０μｍの総厚を含む。多層構造４０が多層フィルム２０と第２のフィルム３０との両方から形成される積層構造を含む場合、多層フィルム２０は、３５〜８０μｍの総厚を含み得、第２のフィルム３０は、３５〜７０μｍの総厚を含み得る。様々な実施形態では、多層フィルム２０は、積層構造の一部として提供される場合、３５〜７５μｍ、５０〜８０μｍ、６０〜８０μｍ、または約７０μｍの総厚を含み得る。同様に、様々な実施形態では、第２のフィルム３０は、積層構造の一部として提供される場合、３５〜６５μｍ、４０〜７０μｍ、４０〜６０μｍ、または約５０μｍの総厚を含み得る。多層構造４０の総厚は、多層フィルム２０および／または第２のフィルム３０の個々の層を追加もしくは除去するか、または個々の層厚を変更することによって調整できることが理解されよう。多層フィルム２０および／または第２のフィルム３０内の個々の層はまた、所望の最終パッケージ特性を提供するために厚さが変わり得る。多層フィルム２０および多層構造４０が図２、図３、および図４に示されているが、示されている層の相対的な厚さは、層を区別するための例示目的のみを意図しており、層の相対的な厚さを限定するものとして見るべきではないことが理解されよう。
本開示に従ってスパウトを含むパッケージを作製するためのプロセスは、従来のシステムおよび方法に優る利益および利点を提供することが理解されよう。初期事項として、熱転写は、パッケージの厚さ全体を通過する必要はない。結果として、パッケージの外層は、非常に高い熱抵抗を含む必要はない。具体的には、スパウトを備えたパッケージを作製するための従来のプロセスでは、２００℃以上の熱を多層フィルムの外面に直接適用して、十分な熱を、フィルムを介して伝達して、シーリングを開始する必要があり得る。フィルムの外層の熱抵抗要件が低減されているため、外層を含むパッケージの厚さ全体にエチレン系ポリマーまたはプロピレン系ポリマーを使用できる。パッケージ材料の全体にエチレン系ポリマーまたはプロピレン系ポリマーを利用できるため、１００％リサイクル可能なパッケージ、およびそれに応じた環境への影響の低減が可能になる。具体的には、多層構造４０とスパウト１０との両方を形成するエチレン系ポリマーまたはプロピレン系ポリマーは、以前より利用可能な試験片よりもパッケージのリサイクル性を改善する。
本開示のプロセスに従って製造されるスパウトを備えたパッケージはまた、シーリング層または他のフィルム層のフィルム厚の大幅な減少を示さない。スパウトを備えた従来のパッケージは、スパウトの設置中に加えられた圧搾圧力と組み合わせて、フィルム厚全体を加熱し、シーリング層全体を溶融することによりシーリング層が薄くなる。シーラント層の最内面を溶融および軟化させるだけで本プロセスによりフィルム厚の減少を回避することは、改善されたフィルムの完全性の結果として、破裂および圧縮試験抵抗の両方を改善することが期待される。
本開示によるスパウトを含むパッケージを作製するためのプロセスは、いくつかの実施形態では、生産量の増加を可能にすることが期待される。具体的には、従来使用できるよりも低いシール開始温度（ＳＩＴ）を有する材料は、パッケージのシーラント層を形成することができ、これにより機械の速度が向上する。より低いＳＩＴでは、２つの多層構造の対向する表面がスパウトの周りでプレスされて、スパウトの周りの開口部を閉じる間、シーラント層が、溶融したスパウトとの接触により、より短時間で溶融し、保持時間をそれほど必要としないため、より高い機械速度が可能である。さらに、パウチを形成する際のコーキング効果が改善されたシーラントを使用できるため、パッケージの漏れを減らすことができる。具体的には、シーラント層を直接加熱することにより、パッケージフィルムの外側から加熱することによりパッケージを形成する場合には不可能である、より低いＳＩＴでプレミアムシーラントを使用することが可能になる。
以下の実施例は、本明細書に記載される多層構造４０、多層フィルム２０、および第２のフィルム３０の様々な実施形態を示す。
以下の表１は、以下の実施例で使用される市販ポリマーの特性を含む。
Figure 2021523858
３層の実施例
多層フィルム２０の例示的な３層構造を表２に提供する。具体的には、多層フィルム２０の３層構造は、２０〜２５重量％のシーラント層２２、５０〜６０重量％の中間層２６、および２０〜２５重量％の外層２４の内訳を含み得る。シーラント層２２はさらに、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＦ１１４０Ｇ、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＬ１８８０Ｇ、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＬ１８８１Ｇ、またはＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＦ１１４６Ｇなど、８０〜１００重量％の第１のエチレン系ポリマーに描写され得る。シーラント層２２の残りの部分（０〜２０重量％）は、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ４３２Ｅ、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１２Ｅ、またはＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１０ＥなどのＬＤＰＥ、ならびにスリップ剤およびブロッキング防止剤を含み得る。中間層２６はさらに、ＥＬＩＴＥ（商標）５９６０ＧまたはＥＬＩＴＥ（商標）５９４０Ｇなど、８５〜１００重量％の第２のエチレン系ポリマーに描写され得る。中間層２６の残りの部分（０〜１５重量％）は、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ４３２Ｅ、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１２Ｅ、またはＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１０ＥなどのＬＤＰＥを含み得る。最後に、外層２４はさらに、ＥＬＩＴＥ（商標）５９６０ＧまたはＥＬＩＴＥ（商標）５９４０Ｇなど、８５〜１００重量％の第３のエチレン系ポリマーに描写され得る。外層２４の残りの部分（０〜１５重量％）は、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ４３２Ｅ、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１２Ｅ、またはＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１０ＥなどのＬＤＰＥを含み得る。
Figure 2021523858
５層の実施例
多層フィルム２０の例示的な５層構造を表３に提供する。具体的には、多層フィルム２０の５層構造は、２０〜２５重量％のシーラント層２２、１５〜２５重量％の中間層２６、２０重量％のコア層２８、１５〜２５重量％の追加の中間層２６、および１５〜２５重量％の外層２４の内訳を含み得る。シーラント層２２はさらに、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＦ１１４０Ｇ、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＬ１８８０Ｇ、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＬ１８８１Ｇ、またはＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＦ１１４６Ｇなど、８０〜１００重量％の第１のエチレン系ポリマーに描写され得る。シーラント層２２の残りの部分（０〜２０重量％）は、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ４３２Ｅ、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１２Ｅ、またはＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１０ＥなどのＬＤＰＥ、ならびにスリップ剤およびブロッキング防止剤を含み得る。中間層２６の各々はさらに、ＥＬＩＴＥ（商標）５９６０ＧまたはＥＬＩＴＥ（商標）５９４０Ｇなどの、８５〜１００重量％の第２のエチレン系ポリマーに描写され得る。中間層２６の各々の残りの部分（０〜１５重量％）は、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ４３２Ｅ、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１２Ｅ、またはＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１０ＥなどのＬＤＰＥを含み得る。コア層２８は、１００重量％のＩＮＮＡＴＥ（商標）ＳＴ−５０を含み得る。最後に、外層２４はさらに、ＥＬＩＴＥ（商標）５９６０ＧまたはＥＬＩＴＥ（商標）５９４０Ｇなど、８５〜１００重量％の第３のエチレン系ポリマーに描写され得る。外層２４の残りの部分（０〜１５重量％）は、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ４３２Ｅ、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１２Ｅ、またはＤＯＷ（商標）ＬＤ ＰＥ３１０ＥなどのＬＤＰＥを含み得る。
Figure 2021523858
７層の実施例
多層フィルム２０の例示的な７層構造を表４に提供する。具体的には、多層フィルム２０の７層構造は、２０〜２５重量％のシーラント層２２、２０〜２５重量％の様々な中間層２６の各々、各々５〜２０重量％の様々なコア層２８、および２０〜２５重量％の外層２４の内訳を含み得る。シーラント層２２はさらに、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＦ１１４０Ｇ、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＬ１８８０Ｇ、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＬ１８８１Ｇ、またはＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＦ１１４６Ｇなど、８０〜１００重量％の第１のエチレン系ポリマーに描写され得る。シーラント層２２の残りの部分（０〜２０重量％）は、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ４３２Ｅ、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１２Ｅ、またはＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１０ＥなどのＬＤＰＥ、ならびにスリップ剤およびブロッキング防止剤を含み得る。様々な中間層２６は、別個の特性および組成を有するものにさらに分割することができる。例えば、多層フィルム２０は、１つ以上の中間層２６を含み、各々がＡＭＰＬＩＦＹ（商標）ＴＹ１３５２から形成された多層フィルム２０の５〜８重量％を構成し得る。１つ以上のさらなる中間層２６は、多層フィルム２０の２０〜２５重量％を形成し、ＥＬＩＴＥ（商標）５９６０ＧまたはＥＬＩＴＥ（商標）５９４０Ｇなど、８５〜１００重量％の第２のエチレン系ポリマーを含み、残りの部分（０〜１５重量％）が、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ４３２Ｅ、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１２Ｅ、またはＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１０ＥなどのＬＤＰＥを含み得る。様々なコア層２８は、別個の特性および組成を有するものにさらに分割することができる。例えば、多層フィルム２０は、１つ以上のコア層２８を含み、各々がＥＶＡＬ（商標）Ｈ１７１Ｂから形成された多層フィルム２０の５〜８重量％を構成し得る。１つ以上のさらなるコア層２８は、多層フィルム２０の１５〜２０重量％を形成し、ＩＮＮＡＴＥ（商標）ＳＴ−５０を含み得る。最後に、外層２４はさらに、ＥＬＩＴＥ（商標）５９６０ＧまたはＥＬＩＴＥ（商標）５９４０Ｇなど、８５〜１００重量％の第３のエチレン系ポリマーに描写され得る。外層２４の残りの部分（０〜１５重量％）は、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ４３２Ｅ、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１２Ｅ、またはＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１０ＥなどのＬＤＰＥを含み得る。
Figure 2021523858
積層の実施例
積層は、多層フィルム２０および第２のフィルム３０から形成される多層構造４０を形成することができる。例示的な第２のフィルム３０を表５に提供する。第２のフィルム３０は、前述の３層、５層、および７層の実施例を含む多数の多層フィルム２０のいずれかに貼り付けることができる。第２のフィルム３０の構造は、２０〜２５重量％のラミネーション層３２、５０〜６０重量％の中央層３６、および２０〜２５重量％の表面層３４の内訳を含み得る。ラミネーション層３２はさらに、ＥＬＩＴＥ（商標）５９６０Ｇ、ＥＬＩＴＥ（商標）５９４０Ｇ、またはＩＮＮＡＴＥ（商標）ＳＴ−５０など、８５〜１００重量％の第４のエチレン系ポリマーに描写され、ラミネーション層３２の残りの部分（０〜２０重量％）は、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ４３２Ｅ、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１２Ｅ、またはＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１０ＥなどのＬＤＰＥを含み得る。中央層３６はさらに、ＥＬＩＴＥ（商標）５９６０ＧまたはＥＬＩＴＥ（商標）５９４０Ｇなど、８５〜１００重量％の第４のエチレン系ポリマーに描写され得る。中央層３６の残りの部分（０〜１５重量％）は、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ４３２Ｅ、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１２Ｅ、またはＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１０ＥなどのＬＤＰＥを含み得る。最後に、表面層３４はさらに、ＥＬＩＴＥ（商標）５９６０ＧまたはＥＬＩＴＥ（商標）５９４０Ｇなど、８５〜１００重量％の第４のエチレン系ポリマーに描写され得る。表面層３４の残りの部分（０〜１５重量％）は、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ４３２Ｅ、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１２Ｅ、またはＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ３１０ＥなどのＬＤＰＥを含み得る。
Figure 2021523858
本開示の第１の態様は、スパウトを含むパッケージを作製するためのプロセスを対象とし、（ａ）スパウトのシーリング領域をスパウト材料の融点以上の温度に加熱することと、（ｂ）２つの多層構造をそれらの外周の一部の周りで加熱して、シーラント層の外周を互いに接着し、開口部を有する部分的にシールされたパッケージを形成することと、（ｃ）加熱されたスパウトの少なくとも一部を開口部に挿入することと、（ｄ）２つの多層構造の対向する表面をスパウトの周りでプレスして、スパウトの周りの開口部を閉じることと、を含み得る。各多層構造は、多層フィルムを含み、多層フィルムが、１１２℃未満の融点、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（１９０℃、２．１６ｋｇ）で測定したときに０．５〜８ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）、および０．８８０〜０．９１８ｇ／ｃｍ３の密度を有する少なくとも４０重量％のエチレン系ポリマーを有するシーラント層と、エチレン系ポリマーを含む外層と、シーラント層と外層との間に配置され、シーラント層よりも少なくとも１５℃高い融点を有する少なくとも１つの中間層と、を含み、中間層が、０．９２０ｇ／ｃｍ３を超える密度および０．２５〜５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有するエチレン系ポリマー；プロピレン系ポリマー；またはそれらの混合物を含む。
本開示の第２の態様は、シーラント層のエチレン系ポリマーが、０．８９０〜０．９０８ｇ／ｃｍ３の密度および０．５〜３ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有するプラストマーである、第１の態様を含み得る。
本開示の第３の態様は、シーラント層が、０．９１０〜０．９３０ｇ／ｃｍ３の密度および０．５〜７．５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）ポリマー、ならびに任意にブロッキング防止剤およびスリップ剤のうちの１つ以上をさらに含む、第１の態様または第２の態様を含み得る。
本開示の第４の態様は、シーラント層が、少なくとも８０重量％のエチレン系ポリマーを含む、第１〜３の態様を含み得る。
本開示の第５の態様は、外層、少なくとも１つの中間層、またはそれらの両方が、０．９４０〜０．９７０ｇ／ｃｍ３の密度および０．５〜５．０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有するエチレン系ポリマーを含む、第１〜４の態様を含み得る。
本開示の第６の態様は、多層フィルムが、多層フィルムの総重量に基づいて９０重量パーセント以上のエチレン系ポリマーを含む、第１〜５の態様を含み得る。
本開示の第７の態様は、中間層が、エチレン系ポリマーを含み、エチレン系ポリマーが、少なくとも０．９３５ｇ／ｃｍ３の密度を有する直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）である、第１〜６の態様を含み得る。
本開示の第８の態様は、多層フィルムが、コア層を含む少なくとも５つの層を含み、コア層が、エチレンビニルアルコール、ポリアミド、またはそれらの組み合わせを含む、第１〜６の態様を含み得る。
本開示の第９の態様は、中間層のエチレン系ポリマーが、無水マレイン酸グラフト化ポリエチレンである、第８の態様を含み得る。
本開示の第１０の態様は、各多層構造が、多層フィルムに積層された第２のフィルムをさらに含む、第１〜６の態様を含み得る。
本開示の第１１の態様は、第２のフィルムが、０．９４０〜０．９７０ｇ／ｃｍ３の密度および０．５〜５．０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有するエチレン系ポリマーを含む１つ以上の層を含む、第１０の態様を含み得る。
本開示の第１２の態様は、第２のフィルムが、第２のフィルムの総重量に基づいて９０重量パーセント以上のエチレン系ポリマーを含む、第１０の態様または第１１の態様を含み得る。
本開示の第１３の態様は、第２のフィルムが、二軸延伸ポリプロピレン、二軸延伸ポリアミド、二軸延伸またはポリエチレンテレフタレートを含む、第１０の態様を含み得る。
本開示の第１４の態様は、スパウトが、高密度ポリエチレンを含む、第１〜第１３の態様を含み得る。
本開示の第１５の態様は、プロセスが、対向する構造表面を加熱して、スパウトの周りの開口部を閉じることをさらに含む、第１〜第１４の態様を含み得る。
本開示の第１６の態様は、対向する構造表面が、同時に加熱かつプレスされて、スパウトの周りの開口部を閉じる、第１〜第１５の態様を含み得る。
第１７の態様は、第１〜第１６の態様のいずれかのプロセスによって作製されたスパウトを含むパッケージを含む。
本開示の第１８の態様は、パッケージが、パウチである、第１７の態様を含み得る。
本開示全体を通して、接着剤組成物、多層フィルム、および接着剤組成物または多層フィルムを含むパッケージの様々な特性について範囲が提供される。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などの個々の値、ならびに１〜８、２〜４、６〜９、および１．３〜５．６など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、パッケージを形成するスパウトおよび多層フィルムを含む該パッケージを作製するためのプロセスの様々な態様が説明され、そのような態様は、様々な他の態様と併せて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、そのような修正および変更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、説明される様々な実施形態の修正および変更を包含することを意図する。

Claims (15)

  1. スパウトを含むパッケージを作成するためのプロセスであって、
    （ａ）スパウトのシーリング領域を前記スパウトの材料の融点以上の温度に加熱することと、
    （ｂ）２つの多層構造をそれらの外周の一部の周りで加熱して、シーラント層の外周を互いに接着し、開口部を有する部分的にシールされたパッケージを形成することであって、各多層構造が、多層フィルムを含み、前記多層フィルムが、
    １１２℃未満の融点、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（１９０℃、２．１６ｋｇ）で測定したときに０．５〜８ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）、および０．８８０〜０．９１８ｇ／ｃｍ３の密度を有する少なくとも４０重量％の第１のエチレン系ポリマーを有する前記シーラント層と、
    第２のエチレン系ポリマーを含む外層と、
    前記シーラント層と前記外層との間に配置され、前記シーラント層よりも少なくとも１５℃高い融点を有する少なくとも１つの中間層であって、前記中間層が、０．９２０ｇ／ｃｍ３を超える密度および０．２５〜５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する第３のエチレン系ポリマー；プロピレン系ポリマー；またはそれらの混合物を含む、少なくとも１つの中間層と、を含む、形成することと、
    （ｃ）前記加熱されたスパウトの少なくとも一部を前記開口部に挿入することと、
    （ｄ）前記２つの多層構造の対向する表面を前記スパウトの周りでプレスして、前記スパウトの周りの前記開口部を閉じることと、を含む、プロセス。
  2. 前記シーラント層の前記第１のエチレン系ポリマーが、０．８９０〜０．９０８ｇ／ｃｍ３の密度および０．５〜３ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有するプラストマーである、請求項１に記載のプロセス。
  3. 前記シーラント層が、０．９１０〜０．９３０ｇ／ｃｍ３の密度および０．５〜７．５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する第１の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）ポリマーと、任意にブロッキング防止剤およびスリップ剤のうちの１つ以上と、をさらに含む、請求項１または２に記載のプロセス。
  4. 前記外層、少なくとも１つの中間層、またはそれらの両方が、０．９４０〜０．９７０ｇ／ｃｍ３の密度および０．５〜５．０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有するエチレン系ポリマーを含む、請求項１〜３のいずれかに記載のプロセス。
  5. 前記多層フィルムが、前記多層フィルムの総重量に基づいて９０重量パーセント以上のエチレン系ポリマーを含む、請求項１〜４のいずれかに記載のプロセス。
  6. 前記中間層の第３のエチレン系ポリマーが、少なくとも０．９３５ｇ／ｃｍ３の密度を有する直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を含む、請求項１〜５のいずれかに記載のプロセス。
  7. 前記多層フィルムが、コア層を含む少なくとも５つの層を含み、前記コア層が、エチレンビニルアルコール、ポリアミド、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１〜５のいずれかに記載のプロセス。
  8. 前記中間層の前記第３のエチレン系ポリマーが、無水マレイン酸グラフト化ポリエチレンである、請求項７に記載のプロセス。
  9. 各多層構造が、前記多層フィルムに積層された第２のフィルムをさらに含む、請求項１〜５のいずれかに記載のプロセス。
  10. 前記第２のフィルムが、０．９４０〜０．９７０ｇ／ｃｍ３の密度および０．５〜５．０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する第４のエチレン系ポリマーを含む１つ以上の層を含む、請求項９に記載のプロセス。
  11. 前記第２のフィルムが、前記第２のフィルムの総重量に基づいて９０重量パーセント以上のエチレン系ポリマーを含む、請求項９または１０に記載のプロセス。
  12. 前記第２のフィルムが、二軸延伸ポリプロピレン、二軸延伸ポリアミド、または二軸延伸ポリエチレンテレフタレートを含む、請求項９に記載のプロセス。
  13. 前記スパウトが、高密度ポリエチレンを含む、請求項１〜１２のいずれかに記載のプロセス。
  14. 前記対向する構造表面が、同時に加熱かつプレスされて、前記スパウトの周りの前記開口部を閉じる、請求項１〜１３のいずれかに記載のプロセス。
  15. 請求項１〜１４のいずれかに記載のプロセスによって作製されたスパウトを含むパッケージ。
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