JP4030503B2 - 剥離可能なシールフィルム - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は低い剥離力で剥離可能な、中身にいたずらをされるとすぐわかる方式のシール接合部を製造するヒートシール可能な共押し出しされた多層フィルムに関し、特に前記フィルムを含む包装に関する。更に、前記剥離可能なシールフィルムの製造方法が開示される。

問題及び技術の現状の記述
過去何十年間、包装用フィルムのための様々な剥離／シール組合せが開発されている。高品質の剥離フィルム用途のためには、品質基準は極めて選択的であり、離層を回避するため、開封力は剥離フィルムとこのフィルムを支持する支持体の内部凝集力よりかなり低くあるべきである。更に、剥離強度は幅広いヒートシール温度領域にわたって操作可能であるべきであり、特にシール速度が特に重要である十分に自動化された包装ラインのためにはそうである。

文献ＥＰ ００２４２７０は幅広い範囲の包装用フィルムのための剥離可能なシールを製造するためのヒートシール可能な包装用単層フィルムを１９８０年に記述している。この文献は単層中のエチレンポリマー、ポリスチレン及びスチレン−ブタジエン−スチレンに基づく熱可塑性エラストマー又はスチレン−ブタジエン−スチレンを含む組成物を開示し、これはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル及び紙を含む様々な支持体上でヒートシールされる。

この種類の包装用剥離フィルムは酸素バリア又は引き裂きのない剥離可能なフィルム／紙の組合せ、中身にいたずらをされるとすぐわかること、幅広い凝集剥離−シール領域、照射又はエチレン酸化物による滅菌及び熱間粘着度の如き特性を要求する現代の共押し出しされた多層フィルムの要求にもはや答えることができない。

特に、医学用途のためには剥離フィルムは中身にいたずらをされるとすぐわかることが要求され、包装操作中の凝集破壊の機構はジッピング（ｚｉｐｐｉｎｇ）、繊維引き裂き又はエンジェルヘア（ａｎｇｅｌ ｈａｉｒｓ）なしに生じる必要がある。これは剥離の痕跡が滑らかでありかつ全ての種類の可視的な破壊を免除されているべきであるということを意味する。更に、フィルムはポリエステル、ポリ塩化ビニル及びポリアミドを含む様々な支持体上で剥離可能でなければならない。

これらの基準を満たすため、剥離ブレンド組成物中の様々な非相溶性ポリマーは押し出し配合工程中に高度に分散されて均一化されなくてはならない。高度の分散をもたらす高レベルの剪断は例えば予備配合工程中の二軸スクリュー押出機で成分をブレンドすることによって達成されることができる。

しかし、工業的なオフライン配合操作の問題は主に経済性であり、実際の配合機械の高い生産速度（１時間あたり数トン）は大きな容量を必要とする。

この工程の大規模な操作は小さな注文、例えば潜水夫用の特別なテーラーメードの剥離製品の注文のために要求される融通性を不可避的に制限する。それ故、本発明の挑戦は高価なインライン配合装置に投資する必要なしにこの問題に対する解決策を見出すことである。

ＥＰ−Ａ ００２４０２７０はＵＳ−Ａ−６０８０４５６に従って滅菌される必要がある物品の包装のための支持体上に積層するのに好適な包装用フィルムを開示する。両文献は本明細書の以下の記述で示されるような剥離力の微妙な調整のための本発明の最終押出工程におけるような均一に分枝されたＬＬＤＰＥ及び／又はポリブテン−１の使用を開示していない。

発明の目的
本発明は最終押出工程での予備配合された処方の変更によって、改良された熱間粘着度特性を有するテーラーメードの剥離可能なシールフィルムの製造方法を提供することを目的とし、特に極めて選択的な基準を有する高品質の包装用用途のためのテーラーメードの剥離可能なシールフィルムの製造方法を提供することを目的とする。

発明の概要
本発明はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル及び紙を含む様々な支持体上で剥離可能でありかつヒートシール可能な共押し出しされた多層包装用フィルムであって、
− ５０〜８０重量％のエチレンホモ及び／又はコポリマー、
− １５〜２５重量％のスチレンホモ又は／及びコポリマー、
− ５〜２０重量％の熱可塑性エラストマー性スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー
を含む予備配合された前駆体処方からの少なくとも一つの剥離可能層を含むものにおいて、
前記予備配合された前駆体によって製造された前記剥離可能シールフィルムにおける剥離力が、最終押出工程における前記前駆体への５〜２５重量％、好ましくは１０〜２０重量％の均一に分枝されたＬＬＤＰＥの添加によって変更されていることを特徴とする包装用フィルムに関する。

本発明の重要な側面は、予備配合された前駆体処方の量が剥離可能層中に存在するポリマーの全重量について７０〜９０重量％を表すことである。フィルムの全重量は剥離可能層中のフッ素エラストマーからなる群から選択される加工添加剤を４重量％まで含む。

本発明の他の重要な側面は、共押し出しされた多層フィルム中の剥離層がリスプ（ｒｉｓｐ）剥離適用のために多層複合体の表面又は内側に配置されることができ、多層フィルムの全厚さの最大１５％を表すことである。

本発明の追加の側面は、ヒートシール可能でありかつ剥離可能な共押し出しされた多層包装用フィルムの製造方法において、請求項１に規定される剥離可能層のための前駆体処方が第一工程で高剪断及び分散押出装置で予備配合されること、前記予備配合された前駆体処方が次に第二工程で一軸スクリュー押出機を通して押し出され、その間に、均一に分枝されたＬＬＤＰＥが包装用フィルムの剥離力及び熱間粘着度を変更させるために添加されることを特徴とする方法を開示する。

２５重量％もの高レベルのＬＬＤＰＥが第二押出工程で一軸スクリュー装置中で前駆体処方の間に完全に分散されることができることは特に驚くべきことでありかつ予期されなかったことである。これは前駆体処方との完全な相溶性を証明する。

本発明の更なる側面は、前記フィルムの表面領域が製造中に外部ニップ圧力及び温度を付与することによって光学的に変性されることである。

本発明によって得られるフィルムは紙に対する剥離（ｐｅｅｌ ａｇａｉｎｓｔ ｐａｐｅｒ）のために、及び滅菌可能で中身にいたずらをされるとすぐわかる方式の包装用途のために用いられる。

図面の短い記述
図１は横軸上のシール温度に対する５０μｍの共押し出しされた処方（Ａ）及び１０％の均一に分枝されたＬＬＤＰＥを含む処方（Ｂ）及び１０％のＰＢ１を含む処方（Ｃ）の剥離シール曲線のプロットを表す。シール：未処理の剥離面自身に対する未処理の剥離面。

図２は横軸上のシール温度に対する５０μｍの共押し出しされた処方（Ａ）及び１０％の均一に分枝されたＬＬＤＰＥを含む処方（Ｂ）及び１０％のＰＢ１を含む処方（Ｃ）の剥離シール曲線のプロットを表す。シール：剥離層支持体としての３００μｍＰＶＣに対するコロナ処理された剥離面。

図３は５０μｍの共押し出しされた処方（Ａ）及び１０％の均一に分枝されたＬＬＤＰＥを含む処方（Ｂ）の熱間粘着度曲線を表す。

図４は５０μｍの共押し出しされた前駆体処方の剥離力に対する均一に分枝されたＬＬＤＰＥ（Ｂ）及びＰＢ−１（Ｃ）の添加の効果を表す。１４０℃でのシール：未処理の剥離面自身に対する未処理の剥離面。

発明の詳細な記述
本発明の考え方は高い容量で配合できる一つの標準的な予備配合された処方を開発してそれを剥離可能な最終シールフィルムの前駆体として使用するというものであった。

最終フィルム押し出し中、この特別の処方は予備配合された処方中には存在しない追加の成分を添加することによって特定の顧客の要求に応じて迅速に調整されることができる。このようにして、予備配合された前駆体処方の剥離力及び熱間粘着度特性は、予備押し出しされる必要がある混合物の組成を変更することなしに最終フィルム押し出し工程中で調整されることができる。

より特別には、均一に分枝されたＬＬＤＰＥをフィルム押し出し中に予備配合された前駆体処方中に直接ブレンドすることによって、低剥離力及び高剥離力の両方並びに高い熱間粘着力が、中身にいたずらをされるとすぐわかること、凝集破壊、滑らかな剥離痕跡、ジッピング及び繊維引き裂きのないこと、及びポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル及び紙を含む様々な支持体上での剥離可能性の如き本質的な剥離−シール特性の損失なしに剥離シールフィルムに与えられることができる。

発明の好ましい実施態様の記述
様々な処方が以下に記述される条件に従って押し出されてテストされた。通常のフィルム一軸スクリュー押出装置は処方Ａに記述されるような前駆体を均一に分散させることが不可能である。結果としてこの工程は例えば二軸スクリュー押出装置の如き配合押出装置で行われる必要がある。ＬＬＤＰＥ及びＰＢ−１が第二の一軸スクリュー押出工程中に均一化されることができることは予期せぬことであった。

処方Ａ
この処方は予備配合された前駆体処方の一例である：
６２％のポリエチレン（ＬＤＰＥ）；
２０％のポリスチレン（ＰＳ）；
１３％のスチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）；
２．５％のフッ素エラストマー又はポリマーベースのマスターバッチ；
２．５％の抗酸化剤ベースのマスターバッチ。
前駆体処方のための原材料の例

この処方は第二工程で一軸スクリューフィルム共押出装置に導入される。以下の処方（Ｂ及びＣ）は共押し出しされた多層複合体の剥離可能層に関するにすぎない。

処方Ｂ
これは増大された剥離力及びより良好な熱間粘着挙動を目的とする改変である。
処方Ｂ＝処方Ａ＋２５重量％の均一に分枝されたＬＬＤＰＥ。かかるＬＬＤＰＥの例は：

である。

処方Ｃ
これは減少された剥離力を目的とする改変である。
処方Ｃ＝処方Ａ＋５〜２５％のポリブテン−１。
かかるポリブテンの例は：

である。
押し出されたフィルムで観察される実験的な剥離力値は測定条件に依存し、それ故、同一の実験条件下で相互に比較される必要がある。これはなぜ処方Ａ，Ｂ及びＣが同じグラフ上に表されているかの理由である。

実験的シール条件
シール曲線、自身に対する剥離及び３００μｍＰＶＣに対する剥離はＫｏｐｐシーラーを用いて行われた。上あごは加熱され、一方、下あごは室温で６０ショアーＡのゴムを含んでいた。シールは２バールの圧力で１秒の滞留時間で行われた。剥離力は９０°の剥離角で測定された。剥離シールテストに先立ち、５０μｍのフィルムは実際の結果と比べて良好な結果を与える弾性効果を回避するために１９μｍのＯＰＥＴに対して積層された。

熱間粘着度測定
熱間粘着度はＤＴＣ熱間粘着度テスターを用いて測定する。５０μｍのフィルムは１９μｍのＯＰＥＴに対して積層され、５バールの圧力で０．５秒間シールされた。加熱されたあごはシールの０．１秒後に開かれた。

剥離可能フィルムの光学的品質は様々なニップ圧力又は温度を付与することによって押し出し工程中に変性されることができる。

横軸上のシール温度に対する５０μｍの共押し出しされた処方（Ａ）及び１０％の均一に分枝されたＬＬＤＰＥを含む処方（Ｂ）及び１０％のＰＢ１を含む処方（Ｃ）の剥離シール曲線のプロットを表す。 横軸上のシール温度に対する５０μｍの共押し出しされた処方（Ａ）及び１０％の均一に分枝されたＬＬＤＰＥを含む処方（Ｂ）及び１０％のＰＢ１を含む処方（Ｃ）の剥離シール曲線のプロットを表す。 ５０μｍの共押し出しされた処方（Ａ）及び１０％の均一に分枝されたＬＬＤＰＥを含む処方（Ｂ）の熱間粘着度曲線を表す。 ５０μｍの共押し出しされた前駆体処方の剥離力に対する均一に分枝されたＬＬＤＰＥ（Ｂ）及びＰＢ−１（Ｃ）の添加の効果を表す。

Claims (10)

1. ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル及び紙を含む様々な支持体上で剥離可能でありかつヒートシール可能な共押し出しされた多層包装用フィルムの製造方法であって、前記多層包装用フィルムが
   − ５０〜８０重量％のエチレンホモ及び／又はコポリマー、
   − １５〜２５重量％のスチレンホモ又は／及びコポリマー、
   − ５〜２０重量％の熱可塑性エラストマー性スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー
   を含む予備配合された前駆体処方からの少なくとも一つの剥離可能層を含む場合において、前記剥離可能層のための前駆体処方が第一工程で高剪断及び分散押出装置で予備配合されること、前記予備配合された前駆体処方が次に第二工程で一軸スクリュー押出機を通して押し出され、その間に、均一に分枝された５〜２５重量％のＬＬＤＰＥが包装用フィルムの剥離力及び熱間粘着度を変更させるために添加されることを特徴とする方法。
2. 前記フィルムの表面領域が製造中に外部ニップ圧力及び温度を付与することによって光学的に変性されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 予備配合された前駆体処方の量が、製造された多層包装用フィルムの剥離可能層中に存在するポリマーの全重量について７０〜９０重量％を表すことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 製造された多層包装用フィルムが、剥離可能層中のフッ素エラストマーからなる群から選択される加工添加剤を４重量％まで含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 製造された多層包装用フィルムにおいて、剥離可能層がリスプ剥離適用のために多層複合体の表面又は内側に配置されることができることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 製造された多層包装用フィルムにおいて、剥離可能層が多層フィルムの全厚さの最大１５％を表すことを特徴とする請求項４に記載の方法。
7. 製造された多層包装用フィルムにおいて、剥離可能層が多層フィルムの全厚さの１０％を表すことを特徴とする請求項４に記載の方法。
8. 製造された多層包装用フィルムが、紙に対する剥離用途のために使用されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 製造された多層包装用フィルムが、エチレンポリマーとしてＨＤＰＥを含み、滅菌可能な包装用途のために使用されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
10. 製造された多層包装用フィルムが、中身にいたずらをされるとすぐわかる方式の包装用途のために使用されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。

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