JP6537503B2 - 熱溶着部及びそれを有する容器のための可撓性フィルム組成物 - Google Patents
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Description
層(A)であって、該層(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」)、及び0.915g/cm3〜0.935g/cm3の範囲の密度を有する、該層(A)の20〜65重量パーセントの低密度ポリエチレンを含むブレンドを含み、該ブレンドが、あるメルトインデックスを有する(ASTM D−1238により決定される(190℃/2.16Kgで)、層(A)と、
ポリオレフィン系ポリマーを含む、層(A)に隣接した層(B)であって、層(B)を構成するポリマーまたはポリマーブレンドが、層(A)を構成するブレンドのメルトインデックス以上であるメルトインデックスを有する(ASTM D−1238により決定される(190℃/2.16kgで)、層(B)と、
140℃を超える融点を有する材料を含む最外層(C)と、を含み、
層(B)の厚さと層(A)の厚さとの比率が、3:1以上である。
溶着層(A)であって、該層(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」)、及び0.915g/cm3〜0.935g/cm3の範囲の密度を有する、該層(A)の20〜65重量パーセントの低密度ポリエチレンを含むブレンドを含み、該ブレンドが、あるメルトインデックスを有する(ASTM D−1238により決定される(190℃/2.16Kgで)、溶着層(A)と、
ポリオレフィン系ポリマーを含む、層(A)に隣接した基層(B)であって、層(B)を構成するポリマーまたはポリマーブレンドが、層(A)を構成するブレンドのメルトインデックス以上であるメルトインデックスを有する(ASTM D−1238により決定される(190℃/2.16kgで)、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、を含み、
層(B)の厚さと層(A)の厚さとの比率が、3:1以上である、熱溶着性の可撓性フィルム構造物を有する。そのような範囲の上限は本発明の機能よりもむしろ実用性の問題であるが、一般に、層(B)の厚さと層(A)の厚さとの比率の上限は、20:1、10:1、またはさらには5:1である。
層(A)であって、該層(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」)、及び0.915g/cm3〜0.935g/cm3の範囲の密度を有する、該層(A)の20〜65重量パーセントの低密度ポリエチレンを含むブレンドを含み、該ブレンドが、あるメルトインデックスを有する(ASTM D−1238により決定される(190℃/2.16Kgで)、層(A)と、
ポリオレフィン系ポリマーを含む、層(A)に隣接した層(B)であって、層(B)を構成するポリマーまたはポリマーブレンドが、層(A)を構成するブレンドのメルトインデックス以上であるメルトインデックスを有する(ASTM D−1238により決定される(190℃/2.16kgで)、層(B)と、
140℃を超える融点を有する材料を含む最外層(C)と、を含み、
層(B)の厚さと層(A)の厚さとの比率が、3:1以上である。
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」)及び低密度ポリエチレン(LDPE)のブレンドを含む。ある実施形態では、層(A)は、溶着層(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、少なくとも50重量パーセントの単位がプロピレンに由来し、少なくとも約5重量パーセントの単位がプロピレン以外のコモノマーに由来する、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。層(B)は、基層(B)または隣接した層(B)と称され得る。層(B)は、ポリオレフィン系ポリマーを含む。好ましいポリオレフィン系ポリマーは、(i)エチレン及び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によるエチレンコポリマー、(ii)エチレン及び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によるエチレンコポリマー、(iii)チーグラーナッタ触媒によるエチレンホモポリマー、(iv)メタロセン触媒によるエチレンホモポリマー、ならびにこれらの組み合わせを含む。ある実施形態では、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)、ホモポリマーポリプロピレン(hPP)、ランダムコポリマーポリプロピレン(RCP)、ポリプロピレンインパクトコポリマー(ICP)、及びこれらの組み合わせから選択される。好ましくは、層(B)に使用される樹脂は、100%の単一ポリオレフィン系ポリマーであるが、異なるポリオレフィンのブレンドが可能である。典型は、最大50%のLDPEを有するLLDPEのブレンドである。
熱溶着性の可撓性フィルム構造物は、最外層(C)を含む。最外層(C)は、140℃を超える溶融温度を有するポリマーまたは他の材料で構成される。ある実施形態では、最外層(C)は、150℃超〜270℃の溶融温度を有する。
熱溶着性の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。熱溶着性の可撓性フィルム構造物は、同一のまたは異なる1、2、3つ以上の内層(D)を含み得ることを理解する。ある実施形態では、熱溶着性の可撓性フィルム構造物は、内層(D)を含む。内層(D)は、層(B)に直ぐ隣接した層(A)を伴う基層(B)と最外層(C)との間に配置される。ある実施形態では、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)、及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、上記の基層(B)に開示されるように、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及び30重量%〜20重量%の低密度ポリエチレンを含む溶着層(A)である層(A)、
高密度ポリエチレン及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基層(B)である層(B)、
高密度ポリエチレン及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)、ならびに
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)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〜20ミクロン、または25ミクロン、または30ミクロン未満の厚さを有する溶着層(A)、
10ミクロン〜100ミクロンの厚さを有する基層(B)、
10ミクロン〜100ミクロンの厚さを有する内層(D)、及び
5ミクロン〜40ミクロンの厚さを有する最外層(C)を有する。さらなる実施形態では、熱溶着性の可撓性フィルム構造物の総厚さは、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、可撓性容器も提供する。ある実施形態では、可撓性容器は、第1のフィルム及び第2のフィルムを含む。あるいは、可撓性容器は、折り畳まれる単一シートから形成することができ、折り目が第1のフィルム及び第2のフィルムを画定する。第1のフィルム及び第2のフィルムの各々は、上記に開示される熱溶着性の可撓性フィルム構造物を有する。特に、第1のフィルム及び第2のフィルムは各々、
溶着層(A)であって、該層(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」)、及び0.915g/cm3〜0.935g/cm3の範囲の密度を有する、該層(A)の20〜65重量パーセントの低密度ポリエチレンを含むブレンドを含み、該ブレンドが、あるメルトインデックスを有するASTM D−1238により決定される(190℃/2.16Kgで)、溶着層(A)と、
ポリオレフィン系ポリマーを含む、層(A)に隣接した基層(B)であって、層(B)を構成するポリマーまたはポリマーブレンドが、層(A)を構成するブレンドのメルトインデックス以上であるメルトインデックスを有するASTM D−1238により決定される(190℃/2.16kgで)、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、を含み、
層(B)の厚さと層(A)の厚さとの比率が、3:1以上である。
逆が示されない、文脈から暗黙的に示されない、または当該技術分野において慣習的でない限り、全ての部及びパーセントは重量に基づき、全ての試験方法は、本開示の出願日時点で最新である。
密度は、ASTM D792により測定される。
示差走査熱量計(DSC)は、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ために使用される。約5〜8mgのポリマー試料を量り、DSC皿に設置する。蓋を皿にクリンプ止めし、閉鎖雰囲気を確実にする。試料皿をDSCセルに設置し、その後、PEに関しては、およそ10℃/分の速度で180℃の温度(PPに関しては230℃)に加熱する。試料を、3分間、この温度に保つ。次いで、試料を、PEに関しては、10℃/分の速度で−60℃(PPに関しては−40℃)に冷却し、等温的に3分間、この温度に保つ。次に、溶融が完了するまで(第2の熱)、試料を10℃/分の速度で加熱する。パーセント結晶化度は、第2の熱曲線から決定された融解熱(Hf)を、PEに関しては、292J/gの理論上の融解熱(PPに関しては165J/g)で割り、この量を100で乗算することにより(例えば、結晶化度%=(Hf/292J/g)×100(PEに関して))計算される。
熱溶着強度は、熱溶着部を分離するのに必要とされる力の測定である。フィルムに対する熱溶着測定は、ASTM F−88(技法A)により、市販の引張試験機で行われる。材料の試験片を分離するために必要とされる力は、検体破損の様態を特定する。熱溶着強度は、開口力及びパッケージの一体性に関する。
溶着圧(特に示されない限り):0.275N/mm2
溶着滞留時間:0.5秒
本願発明には以下の態様が含まれる。
[1]
熱溶着性の可撓性フィルム構造物であって、
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」)、及び0.915g/cm 3 〜0.935g/cm 3 の範囲の密度を有する、前記層(A)の20〜65重量パーセントの低密度ポリエチレンを含むブレンドを含み、前記ブレンドが、あるメルトインデックスを有する(ASTM D−1238により決定される(190℃/2.16kgで)、層(A)と、
ポリオレフィン系ポリマーを含む、層(A)に隣接した層(B)であって、前記層(B)を構成するポリマーまたはポリマーブレンドが、前記フィルム構造物で堅固な溶着部を作製することが意図される条件下で、前記層(A)のブレンドよりも容易に流動する、層(B)と、
140℃を超える融点を有する材料を含む最外層(C)と、を含み、
前記層(B)の厚さと前記層(A)の厚さとの比率が、3:1以上である、前記熱溶着性の可撓性フィルム構造物。
[2]
前記層(B)を構成するポリマーまたはポリマーブレンドが、前記層(A)を構成するブレンドの前記メルトインデックス以上であるメルトインデックスを有する(ASTM D−1238により決定される(190℃/2.16kgで)、上記[1]に記載の前記フィルム構造物。
[3]
層(B)の少なくとも50%をなす樹脂が、(i)エチレン及び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によるエチレンコポリマー、(ii)エチレン及び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によるエチレンコポリマー、(iii)チーグラーナッタ触媒によるエチレンホモポリマー、(iv)メタロセン触媒によるエチレンホモポリマー、(v)ホモポリマーポリプロピレン、(vi)ランダムコポリマーポリプロピレン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、上記[1]に記載の前記フィルム構造物。
[4]
前記層(B)を構成するポリマーまたはポリマーブレンドが、前記層(A)を構成するブレンドの粘度以下の粘度を有し、前記粘度が、前記フィルム構造物で堅固な溶着部を作製することが意図される条件下で決定される、上記[1]に記載の前記フィルム構造物。
[5]
前記層(B)を構成するポリマーまたはポリマーブレンドが、0.92〜0.96g/cm 3 の範囲の密度を有する、上記[1]に記載の前記フィルム構造物。
[6]
前記層(B)を構成するポリマーまたはポリマーブレンドが、0.93〜0.96g/cm 3 の範囲の密度を有する、上記[5]に記載の前記フィルム構造物。
[7]
前記層(B)の厚さと前記層(A)の厚さとの比率が、4:1〜最大4.5:1である、上記[1]に記載の前記フィルム構造物。
[8]
前記フィルム構造物が、(i)2つの(A)層が互いに接触させられ、第1の組の溶着条件に曝露されるときに堅固な溶着部を形成し、(ii)2つの(A)層が互いに接触させられ、第2の組の溶着条件に曝露されるときに脆弱な溶着部を形成する、上記[1]に記載の前記フィルム構造物。
[9]
前記第1の組の溶着条件が、0.5MPa未満の圧力を適用することを含み、前記第2の組の溶着条件が、0.5MPaを超える圧力を適用することを含む、上記[8]に記載の前記フィルム構造物。
[10]
前記第1の組の溶着条件が、前記第2の組の溶着条件中に適用される温度よりも少なくとも30℃高い温度を適用することを含む、上記[8]に記載の前記フィルム構造物。
[11]
前記第1の組の溶着条件が、前記第2の組の溶着条件中に適用される温度よりも少なくとも30℃高い温度を適用することを含み、前記第1の組の溶着条件が、0.5MPa未満の圧力を適用することを含み、前記第2の組の溶着条件が、0.5MPaを超える圧力を適用することを含む、上記[8]に記載の前記フィルム構造物。
[12]
前記溶着層(A)が、30ミクロン未満の厚さを有する、上記[1]に記載の前記熱溶着性の可撓性フィルム構造物。
[13]
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、及び50重量%〜20重量%の低密度ポリエチレンを含む、上記[1]に記載の前記熱溶着性の可撓性フィルム構造物。
[14]
前記層(B)が、0.940g/cc〜0.965g/ccの密度、及び5.0g/10分未満のメルトインデックスを有する高密度ポリエチレンを含む、上記[1]に記載の前記熱溶着性の可撓性フィルム構造物。
[15]
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、及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、上記[1]に記載の前記熱溶着性の可撓性フィルム構造物。
[16]
層(B)と前記最外層(C)との間に配置される内層(D)をさらに含む、上記[1]に記載の前記熱溶着性の可撓性フィルム構造物。
[17]
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、及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、上記[16]に記載の前記熱溶着性の可撓性フィルム構造物。
[18]
前記内層(D)が、0.940g/cc〜0.965g/ccの密度、及び5.0g/10分未満のメルトインデックスを有する高密度ポリエチレンを含む、上記[16]に記載の前記熱溶着性の可撓性フィルム構造物。
[19]
前記層のうちの1つ以上が発泡状である、上記[1]に記載の前記熱溶着性の可撓性フィルム構造物。
[20]
上記[1]に記載の熱溶着性の可撓性フィルム構造物を有する、可撓性容器。
Claims (18)
- 熱溶着性の可撓性フィルム構造物であって、
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」)、及び0.915g/cm3〜0.935g/cm3の範囲の密度を有する、前記層(A)の20〜65重量パーセントの低密度ポリエチレンを含むブレンドを含み、前記ブレンドが、あるメルトインデックスを有し(ASTM D−1238により決定される(190℃/2.16kgで)、前記PBPEが、3.5以下の分子量分布(MWD)を有する、層(A)と、
ポリオレフィン系ポリマーを含む、層(A)に隣接した層(B)であって、前記層(B)を構成するポリマーまたはポリマーブレンドが、前記層(A)のブレンドの前記メルトインデックス以上であるメルトインデックスを有する(190℃/2.16kgでASTM D−1238により決定される)、層(B)と、
140℃を超える融点を有する材料を含む最外層(C)と、を含み、
前記層(B)の厚さと前記層(A)の厚さとの比率が、3:1以上であり、
前記層(B)が、0.940g/cm 3 〜0.965g/cm 3 の密度、及び5.0g/10分未満のメルトインデックスを有する高密度ポリエチレンを含む、
前記熱溶着性の可撓性フィルム構造物。 - 層(B)の少なくとも50%をなす樹脂が、(i)エチレン及び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によるエチレンコポリマー、(ii)エチレン及び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によるエチレンコポリマー、(iii)チーグラーナッタ触媒によるエチレンホモポリマー、(iv)メタロセン触媒によるエチレンホモポリマー、(v)ホモポリマーポリプロピレン、(vi)ランダムコポリマーポリプロピレン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の前記フィルム構造物。
- 前記層(B)を構成するポリマーまたはポリマーブレンドが、前記層(A)を構成するブレンドの粘度以下の粘度を有し、前記粘度が、120℃以上の温度で決定される、請求項1に記載の前記フィルム構造物。
- 前記層(B)を構成するポリマーまたはポリマーブレンドが、0.92〜0.96g/cm3の範囲の密度を有する、請求項1に記載の前記フィルム構造物。
- 前記層(B)を構成するポリマーまたはポリマーブレンドが、0.93〜0.96g/cm3の範囲の密度を有する、請求項4に記載の前記フィルム構造物。
- 前記層(B)の厚さと前記層(A)の厚さとの比率が、4:1〜最大4.5:1である、請求項1に記載の前記フィルム構造物。
- 前記フィルム構造物が、(i)2つの(A)層が互いに接触させられ、第1の組の溶着条件に曝露されるときに堅固な溶着部を形成し、(ii)2つの(A)層が互いに接触させられ、第2の組の溶着条件に曝露されるときに脆弱な溶着部を形成する、請求項1に記載の前記フィルム構造物。
- 前記第1の組の溶着条件が、0.5MPaを超える圧力を適用することを含み、前記第2の組の溶着条件が、0.5MPa未満の圧力を適用することを含む、請求項7に記載の前記フィルム構造物。
- 前記第1の組の溶着条件が、前記第2の組の溶着条件中に適用される温度よりも少なくとも30℃高い温度を適用することを含む、請求項7に記載の前記フィルム構造物。
- 前記第1の組の溶着条件が、前記第2の組の溶着条件中に適用される温度よりも少なくとも30℃高い温度を適用することを含み、前記第1の組の溶着条件が、0.5MPaを超える圧力を適用することを含み、前記第2の組の溶着条件が、0.5MPa未満の圧力を適用することを含む、請求項7に記載の前記フィルム構造物。
- 前記溶着層(A)が、30ミクロン未満の厚さを有する、請求項1に記載の前記熱溶着性の可撓性フィルム構造物。
- 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、及び50重量%〜20重量%の低密度ポリエチレンを含む、請求項1に記載の前記熱溶着性の可撓性フィルム構造物。
- 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、及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に記載の前記熱溶着性の可撓性フィルム構造物。
- 層(B)と前記最外層(C)との間に配置される内層(D)をさらに含む、請求項1に記載の前記熱溶着性の可撓性フィルム構造物。
- 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、及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、請求項14に記載の前記熱溶着性の可撓性フィルム構造物。
- 前記内層(D)が、0.940g/cm 3 〜0.965g/cm 3 の密度、及び5.0g/10分未満のメルトインデックスを有する高密度ポリエチレンを含む、請求項14に記載の前記熱溶着性の可撓性フィルム構造物。
- 前記層のうちの1つ以上が発泡状である、請求項1に記載の前記熱溶着性の可撓性フィルム構造物。
- 請求項1に記載の熱溶着性の可撓性フィルム構造物を有する、可撓性容器。
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