JP6424169B2 - 熱シールのための可撓性フィルム組成物、およびそれを有する容器 - Google Patents
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Description
層(A)であって、35〜80重量パーセントのプロピレン系プラストマーまたはエラストマー(「PBPE」)と、0.915g/cm3〜0.935g/cm3の範囲内の密度を有する20〜65重量パーセントの低密度ポリエチレンと、を含む、層(A)と、
層(A)に隣接する基層(B)であって、
(i)エチレンおよび3〜10個の炭素原子を有する1つ以上のα−オレフィンに由来する反復単位を含む、チーグラー−ナッタ触媒エチレンコポリマー、
(ii)エチレンおよび3〜10個の炭素原子を有する1つ以上のα−オレフィンに由来する反復単位を含む、メタロセン触媒エチレンコポリマー、
(iii)チーグラー−ナッタ触媒エチレンホモポリマー、
(iv)メタロセン触媒エチレンホモポリマー、
(v)低密度ポリエチレン(LDPE)、ならびにこれらの組み合わせ、から選択される少なくとも50重量パーセントのポリオレフィン系ポリマーを含む、層(B)と、140℃を超える融点を有する材料を含む最外層(C)と、を含む。重量パーセントは、それぞれの層の全重量に基づく。
35〜80パーセントのPBPEと、0.915g/cm3〜0.935g/cm3の範囲内の密度を有する20〜65重量パーセントの低密度ポリエチレンと、を含む、シール層(A)と、
少なくとも50重量パーセントのエチレン系ポリマーを含む、基層(B)と、
140℃を超える融点を有する材料を含む、最外層(C)と、を含む熱シール可能な可撓性フィルム構造物を含む。重量パーセントは、それぞれの層の全重量に基づく。フィルムは、各フィルムの層(A)が互いに接触するように配置される。第2のフィルムは、第1のフィルム上に重ね合わせられて、共通の周辺縁部を形成する。可撓性容器は、共通の周辺縁部のうちの少なくとも一部分に沿って位置付けられる、熱シールを含む。
層(A)は、プロピレン系プラストマーまたはエラストマー(「PBPE」)の配合物と、低密度ポリエチレン(LDPE)と、を含む。一実施形態において、層(A)は、シール層(A)である。「プロピレン系プラストマーまたはエラストマー」(または「PBPE」)は、プロピレンに由来する少なくとも50重量パーセントの単位と、プロピレン以外のコモノマーに由来する少なくとも約5重量パーセントの単位と、を有する、少なくとも1つのコポリマーを含む。
各フィルムは、層(B)を含む。一実施形態において、層(B)は基層(B)である。層(B)は、(i)エチレンおよび3〜10個の炭素原子を有する1つ以上のα−オレフィンに由来する反復単位を含む、チーグラー−ナッタ触媒エチレンコポリマー、(ii)エチレンおよび3〜10個の炭素原子を有する1つ以上のα−オレフィンに由来する反復単位を含む、メタロセン触媒エチレンコポリマー、(iii)チーグラー−ナッタ触媒エチレンホモポリマー、(iv)メタロセン触媒エチレンホモポリマー、(v)低密度ポリエチレン(LDPE)、ならびにこれらの組み合わせ、から選択される、層(B)の少なくとも50重量%のオレフィン系ポリマーを含む。一実施形態において、層(B)は、高密度ポリエチレン(HDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、およびこれらの組み合わせから選択される。
熱シール可能な可撓性フィルム構造物は、最外層(C)を含む。最外層(C)は、140℃を超える融解温度を有する、ポリマーまたは他の材料で構成される。一実施形態において、最外層(C)は、150℃〜200℃を超える融解温度を有する。
熱シール可能な可撓性フィルム構造物は、1つ以上の任意の内層を含み得る。熱シール可能な可撓性フィルム構造物が、1つ、2つ、3つ以上の内層(複数可)(D)を含み得、層(D)は同一または異なることが理解される。一実施形態において、熱シール可能な可撓性フィルム構造物は、内層(D)を含む。内層(D)は、層(A)が層(B)に直接隣接して、基層(B)と最外層(C)との間に配設される。一実施形態において、内層(D)は、高密度ポリエチレン(HDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、およびこれらの組み合わせから選択されるエチレン系ポリマーを含む。内層(D)は、以上の基層(B)のために開示されるような任意のHDPEまたはLLDPEであり得る。
70重量%〜80重量%のプロピレン/エチレンコポリマーと、30重量%〜20重量%の低密度ポリエチレンと、を含む、シール層(A)である層(A)と、
高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、および低密度ポリエチレンから選択されるエチレン系ポリマーを含む、基層(B)である層(B)と、
高密度ポリエチレンおよび線状低密度ポリエチレンから選択されるエチレン系ポリマーを含む、内層(D)である層(D)と、
ポリ(エチレンテレフタレート)フィルムで構成される、最外層(C)である層(C)と、を含む。
5ミクロン、または10ミクロン、または15ミクロン未満から、20ミクロン、または25ミクロン、または30ミクロンを超えるまでの厚さを有するシール層(A)と、
10ミクロン〜100ミクロンの厚さを有する基層(B)と、
10ミクロン〜100ミクロンの厚さを有する内層(D)と、
10ミクロン〜40ミクロンの厚さを有する最外層(C)と、を有する。更なる一実施形態において、熱シール可能な可撓性フィルム構造物の全厚さは、60ミクロン〜80ミクロンまたは70ミクロンである。
本開示は、可撓性容器を提供する。一実施形態において、可撓性容器は、第1のフィルムおよび第2のフィルムを含む。あるいは、可撓性容器は、折り畳まれた単一シートから形成され得、該折り畳みが第1のフィルムおよび第2のフィルムを画定する。第1のフィルムおよび第2のフィルムのうちのそれぞれは、以上に開示されるような熱シール可能な可撓性フィルム構造物を含む。具体的には、第1のフィルムおよび第2のフィルムは、それぞれ、
PBPEの配合物と、低密度ポリエチレンと、を含む、シール層(A)と、
高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、および低密度ポリエチレンから選択されるエチレン系ポリマーを含む、基層(B)と、
140℃を超える融点を有する材料を含む、最外層(C)と、を含む。フィルムは、第2のフィルムが第1のフィルム上に重ね合わせられて、共通の周辺縁部を形成し、各フィルムのシール層(A)が互いに接触するように配置される。可撓性容器は、共通の周辺縁部の少なくとも一部分に沿って熱シールを含む。可撓性容器は、パウチ、小袋、自立型パウチ、およびフォーム充填シールパウチであり得る。
特に異なる記載がない、文脈から黙示的でない、または当該技術分野において慣例でない限り、全ての部およびパーセントは、重量に基づき、全ての試験方法は、本開示の出願日の時点で最新である。
密度を、ASTM D792に従って測定する。
従来のGPC測定を、ポリマーの重量平均(Mw)および数平均(Mn)分子量を決定するため、かつMWD(=Mw/Mn)を決定するために使用する。試料を、高温GPC計器(Polymer Laboratories,Inc.model PL220)で分析する。
Mポリエチレン=a*(Mポリスチレン)b
示差走査熱量計法(DSC)を使用して、ポリマー(例えば、エチレン系(PE)ポリマー)における結晶化度を測定する。約5〜8mgのポリマー試料を秤量し、DSCパン内に定置する。蓋をパン上に圧着して、密閉した大気を確保する。試料パンをDSCセル内に定置し、その後約10℃/分の割合でPEが180℃(PPは230℃)の温度になるまで加熱する。試料をこの温度で3分間維持する。その後、試料を10℃/分の割合でPEが−60℃(PPは−40℃)になるまで冷却し、その温度で等温的に3分間維持する。次に、試料を10℃/分の割合で完全に融解するまで加熱する(第2の加熱)。第2の加熱曲線から決定される融合熱(Hf)を、292J/gのPEの理論上の融合熱(PPは165J/g)で割り、この量に100を乗じることによって、パーセント結晶化度を計算する(例えば、(PEの)%結晶化度=(Hf/292J/g)×100)。
熱シール強度は、熱シールを分離するために必要とされる力の測定である。フィルム上の熱シール測定を、ASTM F−88に従って工業的引張試験機械上で実行する(技術A)。材料の試験ストリップを分離するために必要とされる力は、標品破損の様式を特定する。熱シール強度は、解離力およびパッケージ一体性に関連する。
シーリング圧力:0.275N/mm2
シーリング滞留時間:0.5秒
発明実施例の材料および比較試料を、以下の表1に提供する。
1.ポリマー材料は、ペレット形態から始まり、連続的に圧縮および融解されて、連続粘性液体を形成する。その後、この溶融プラスチックは、環状ダイを通して加力または押出される。
2.空気をダイの中央の孔を通して注入し、その圧力は、押出された融解物を膨張させて泡にする。この泡に進入する空気は、均一かつ一定の圧力が維持されて、フィルムの均一な厚さを確保するように、それを出る空気に取って代わる。
3.泡は、ダイから上方向に継続的に引張され、冷却リングは空気をフィルム上に吹き込む。フィルムはまた、内部泡冷却を使用して、内側から冷却され得る。これは、泡直径を維持しながら、泡内の温度を低減する。
4.凍結線での固化後、フィルムは、泡を圧潰し、それを2つの平坦フィルム層に平坦化する一組のニップローラーに移動する。引張ロールは、フィルムを巻取ローラー上に引張する。フィルムは、このプロセス中、アイドラーロールを通過して、フィルム内に均一な張力があることを確保する。適用に応じて、ニップローラーと巻取ローラーとの間で、フィルムは処理センタを通過し得る。この段階中、フィルムは切り離されて1つまたは2つのフィルムを形成し得るか、または表面処理され得る。
なお、本発明には、下記態様が含まれることを付記する。
〔1〕
熱シール可能な可撓性フィルム構造物であって、
層(A)であって、プロピレン/エチレンコポリマーを含む、前記層(A)の35〜80重量パーセントのプロピレン系プラストマーまたはエラストマー(「PBPE」)と、0.915g/cm 3 〜0.935g/cm 3 の範囲内の密度を有する、前記層(A)の20〜65重量パーセントの低密度ポリエチレンと、を含む、層(A)と、
前記層(A)に隣接する層(B)であって、(i)エチレンおよび3〜10個の炭素原子を有する1つ以上のα−オレフィンに由来する単位を含む、チーグラー−ナッタ触媒エチレンコポリマー、(ii)エチレンおよび3〜10個の炭素原子を有する1つ以上のα−オレフィンに由来する単位を含む、メタロセン触媒エチレンコポリマー、(iii)チーグラー−ナッタ触媒エチレンホモポリマー、(iv)メタロセン触媒エチレンホモポリマー、(v)低密度ポリエチレン、ならびにこれらの組み合わせからなる群から選択される、ポリオレフィン系ポリマーを含む、層(B)と、
140℃を超える融点を有する材料を含む、最外層(C)と、を含む、熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
〔2〕
層(A)中の前記低密度ポリエチレンが、高圧オートクレーブ重合プロセス、高圧管状重合プロセス、またはこれらの組み合わせを使用して生成される、〔1〕に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
〔3〕
前記フィルム構造物が、(i)2つの(A)層が互いに接触し、かつ第1の範囲のシール温度に曝露される際に硬質シールを形成し、(ii)2つの(A)層が互いに接触し、かつ第2の範囲のシール温度に曝露される際に脆質シールを形成し、前記第2の範囲が前記第1の範囲よりも低い、〔1〕に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
〔4〕
前記第2の範囲のシール温度の上限と前記第2の範囲のシール温度の下限との間の差が、少なくとも30℃である、〔3〕に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
〔5〕
前記シール層(A)が、30ミクロン未満の厚さを有する、〔1〕に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
〔6〕
前記層(A)が、50重量%〜80重量%のプロピレン/エチレンコポリマーと、50重量%〜20重量%の低密度ポリエチレンと、を含む、〔1〕に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
〔7〕
前記層(B)が、0.940g/cm 3 〜0.965g/cm 3 の密度と、5.0g/10分未満のメルトインデックスと、を有する高密度ポリエチレンを含む、〔1〕に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
〔8〕
前記最外層(C)が、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)、ポリアミド、プロピレンホモポリマー、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される材料である、〔1〕に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
〔9〕
層(B)と前記最外層(C)との間に配設される内層(D)を更に含む、〔1〕に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
〔10〕
前記内層(D)が、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレンビニルアルコールコポリマー、無水マレイン酸修飾ポリエチレン、ポリアミド、環状オレフィンコポリマー、エチレン酢酸ビニル、プロピレンホモポリマー、塩化ビニリデンポリマー、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマーを含む、〔9〕に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
〔11〕
前記内層(D)が、0.940g/cm 3 〜0.965g/cm 3 の密度と、5.0g/10分未満のメルトインデックスと、を有する高密度ポリエチレンを含む、〔9〕に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
〔12〕
70重量%〜80重量%のプロピレン/エチレンコポリマーと、30重量%〜20重量%の低密度ポリエチレンと、を含む、シール層(A)と、
高密度ポリエチレンおよび線状低密度ポリエチレンまたはこれらの組み合わせからなる群から選択されるエチレン系ポリマーを含む、基層(B)と、
高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレンビニルアルコールコポリマー、無水マレイン酸修飾ポリエチレン、ポリアミド、環状オレフィンコポリマー、エチレン酢酸ビニル、プロピレンホモポリマー、塩化ビニリデンポリマー、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマーを含む、少なくとも1つの内層(D)と、
ポリ(エチレンテレフタレート)を含む、最外層(C)と、を含む、〔1〕に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
〔13〕
前記フィルム構造物が、鋳造押出プロセス、または吹込フィルム押出プロセスによって加工される、〔1〕に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
〔14〕
前記層のうちの1つ以上が発泡性である、〔1〕に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
〔15〕
〔1〕に記載の前記熱シール可能な可撓性フィルム構造物を備える、可撓性容器。
〔16〕
可撓性容器であって、
第1のフィルムおよび第2のフィルムを備え、各フィルムが、
シール層(A)であって、前記層(A)の35〜80重量パーセントのプロピレン系プラストマーまたはエラストマー(「PBPE」)と、0.915g/cm 3 〜0.935g/cm 3 の範囲内の密度を有する、前記層(A)の20〜65重量パーセントの低密度ポリエチレンと、を含む、シール層(A)と、
高密度ポリエチレン(HDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるエチレン系ポリマーを含む、基層(B)と、
140℃を超える融点を有する材料を含む、最外層(C)と、を含む熱シール可能な可撓性フィルム構造物を含み、
前記フィルムが、各フィルムの前記層(A)が互いに接触し、かつ前記第2のフィルムが前記第1のフィルム上に重ね合わせられて、共通の周辺縁部を形成するように配置され、
熱シールが、前記共通の周辺縁部のうちの少なくとも一部分に沿って位置付けられる、
可撓性容器。
〔17〕
前記容器が、硬質シールおよび脆質シールを備える、〔16〕に記載の可撓性容器。
〔18〕
硬質シールが少なくとも1つの周辺縁部に沿って位置付けられ、脆質シールが前記周辺縁部以外の領域内に位置付けられる、〔16〕に記載の可撓性容器。
〔19〕
前記第1のフィルムおよび前記第2のフィルムが、単一可撓性シートの構成要素であり、前記単一可撓性シートが折り畳まれて前記第2のフィルムを前記第1のフィルム上に重ね合わせる、〔16〕に記載の可撓性容器。
〔20〕
前記周辺熱シールが容器内部を画定し、前記可撓性容器が、前記容器内部を横断し、かつ2つの区画を画定する脆質シールを更に備える、〔16〕に記載の可撓性容器。
Claims (18)
- 熱シール可能な可撓性フィルム構造物であって、
層(A)であって、プロピレン/エチレンコポリマーを含む、前記層(A)の35〜80重量パーセントのプロピレン系プラストマーまたはエラストマー(「PBPE」)と、0.915g/cm3〜0.935g/cm3の範囲内の密度を有する、前記層(A)の20〜65重量パーセントの低密度ポリエチレンとを含む前記層(A)と、
前記層(A)に隣接する層(B)であって、(i)エチレンおよび3〜10個の炭素原子を有する1つ以上のα−オレフィンに由来する単位を含む、チーグラー−ナッタ触媒エチレンコポリマー、(ii)エチレンおよび3〜10個の炭素原子を有する1つ以上のα−オレフィンに由来する単位を含む、メタロセン触媒エチレンコポリマー、(iii)チーグラー−ナッタ触媒エチレンホモポリマー、(iv)メタロセン触媒エチレンホモポリマー、(v)低密度ポリエチレン、ならびにこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリオレフィン系ポリマーを含む、前記層(B)と、
140℃を超える融点を有する材料を含む最外層(C)と、
前記層(B)と前記最外層(C)との間に配設された内層(D)であって、前記内層(D)は、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレンビニルアルコールコポリマー、無水マレイン酸修飾ポリエチレン、ポリアミド、環状オレフィンコポリマー、エチレン酢酸ビニル、プロピレンホモポリマー、塩化ビニリデンポリマー、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマーを含む、前記内層(D)と
を含む、前記熱シール可能な可撓性フィルム構造物。 - 前記層(A)中の前記低密度ポリエチレンが、高圧オートクレーブ重合プロセス、高圧管状重合プロセス、またはこれらの組み合わせを使用して生成される、請求項1に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
- 前記フィルム構造物が、(i)2つの(A)層が互いに接触し、かつ第1の範囲のシール温度に曝露される際に硬質シールを形成し、(ii)2つの(A)層が互いに接触し、かつ第2の範囲のシール温度に曝露される際に脆質シールを形成し、前記第2の範囲が前記第1の範囲よりも低い、請求項1に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
- 前記第2の範囲のシール温度の上限と前記第2の範囲のシール温度の下限との間の差が、少なくとも30℃である、請求項3に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
- 前記層(A)が、30ミクロン未満の厚さを有する、請求項1に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
- 前記層(A)が、50重量%〜80重量%の前記プロピレン/エチレンコポリマーと、50重量%〜20重量%の前記低密度ポリエチレンとを含む、請求項1に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
- 前記層(B)が、0.940g/cm3〜0.965g/cm3の密度と、5.0g/10分未満のメルトインデックスとを有する高密度ポリエチレンを含む、請求項1に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
- 前記最外層(C)の材料が、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)、ポリアミド、プロピレンホモポリマー、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される材料である、請求項1に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
- 前記内層(D)が、0.940g/cm3〜0.965g/cm3の密度と、5.0g/10分未満のメルトインデックスと、を有する高密度ポリエチレンを含む、請求項1に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
- 前記層(A)が、70重量%〜80重量%の前記プロピレン/エチレンコポリマーと、30重量%〜20重量%の前記低密度ポリエチレンとを含み、
前記層(B)の前記ポリオレフィン系ポリマーが、高密度ポリエチレンおよび線状低密度ポリエチレンまたはこれらの組み合わせからなる群から選択されるエチレン系ポリマーであり、
前記最外層(C)の材料が、ポリ(エチレンテレフタレート)である、請求項1に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。 - 前記フィルム構造物が、鋳造押出プロセス、または吹込フィルム押出プロセスによって加工される、請求項1に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
- 前記層(A)、層(B)、層(C)、及び層(D)のうちの1つ以上が発泡性である、請求項1に記載の熱シール可能な可撓性フィルム構造物。
- 請求項1に記載の前記熱シール可能な可撓性フィルム構造物を備える可撓性容器。
- 可撓性容器であって、
第1のフィルムおよび第2のフィルムを備え、各フィルムが、
シール層(A)であって、前記シール層(A)の35〜80重量パーセントのプロピレン系プラストマーまたはエラストマー(「PBPE」)と、0.915g/cm3〜0.935g/cm3の範囲内の密度を有する、前記層(A)の20〜65重量パーセントの低密度ポリエチレンとを含む前記シール層(A)と、
前記シール層(A)に隣接する基層(B)であって、高密度ポリエチレン(HDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるエチレン系ポリマーを含む前記基層(B)と、
140℃を超える融点を有する材料を含む最外層(C)と、
前記基層(B)と前記最外層(C)との間に配設された内層(D)であって、前記内層(D)は、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレンビニルアルコールコポリマー、無水マレイン酸修飾ポリエチレン、ポリアミド、環状オレフィンコポリマー、エチレン酢酸ビニル、プロピレンホモポリマー、塩化ビニリデンポリマー、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマーを含む、前記内層(D)と
を含む熱シール可能な可撓性フィルム構造物を含み、
前記フィルムが、各フィルムの前記シール層(A)が互いに接触し、かつ前記第2のフィルムが前記第1のフィルム上に重ね合わせられて、共通の周辺縁部を形成するように配置され、
熱シールが、前記共通の周辺縁部のうちの少なくとも一部分に沿って位置付けられる、前記可撓性容器。 - 前記容器が、硬質シールおよび脆質シールを備える、請求項14に記載の可撓性容器。
- 硬質シールが少なくとも1つの周辺縁部に沿って位置付けられ、脆質シールが前記周辺縁部以外の領域内に位置付けられる、請求項14に記載の可撓性容器。
- 前記第1のフィルムおよび前記第2のフィルムが、単一可撓性シートの構成要素であり、前記単一可撓性シートが折り畳まれて前記第2のフィルムを前記第1のフィルム上に重ね合わせる、請求項14に記載の可撓性容器。
- 前記周辺熱シールが容器内部を画定し、前記可撓性容器が、前記容器内部を横断し、かつ2つの区画を画定する脆質シールを更に備える、請求項14に記載の可撓性容器。
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