JP7232202B2 - 冷蔵液体をパッケージングするための改善されたバッグインボックスフィルム - Google Patents

冷蔵液体をパッケージングするための改善されたバッグインボックスフィルム Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本願は、あらゆる目的のために参照によりその全体を本明細書に援用される、２０１７年６月２２日に出願された、米国特許仮出願第６２／５２３，４３３号明細書の利益を主張する。
本発明は、液体を充填したバッグを設定された高さから落下させるバッグ落下試験によって測定した場合に、特に、例えば０～１０℃の冷蔵条件下で改善されたバッグ強靭性を有する、流動性液体製品用のバッグを形成するために使用されるエチレンポリマーベースの多層フィルムに関する。
一態様では、本発明は、乳製品などの流動性液体製品をバッグインボックスパッケージング用のバッグ中にパッケージングすることに関する。典型的には、そのようなバッグは、バッグ形成装置を使用して作製され、フィルムのロールを解いて、インクジェットプリンターによりコードで標識されたバッグを形成し、当該バッグを打ち抜いて、注ぎ口用の孔を形成し、当該注ぎ口を挿入し、バッグを長辺でシールし、通常はブラッシングして空気を除去し、その後、１つのバッグの底部及び次のバッグが作製される上部でクロスシールし、ラインから引き抜き、クロスシールに隣接して穿孔し、バッグインボックス充填ラインで使用するためにパッケージングする。
経済的な理由から、カスタマーは、液体製品用バッグについて、より薄いフィルムを求める。このことにより、多くの場合、特に、液体を充填したバッグを所定の高さから落下させるバッグ落下試験によって測定した場合、（１）不適切なシール強度及び強靭性などの、市販のフィルムにおける問題が生じる。バッグ性能の低下は、乳業で、特に、冷却若しくは冷蔵された乳製品を充填したバッグについて、さらに詳細には、比較的大きなバッグ、例えば１～６ガロン以上のバッグで指摘されてきた。現在市販されているフィルムで作製された、そのような乳製品を充填したバッグ、バッグ性能は、温度が低下するにつれて有意に低下する。これは、温度変化にさらされた場合並びに運送及び流通下での取り扱い時に特に指摘され、その結果、バッグのシール、主に側面及び底部シール並びにバッグの注ぎ口の周囲における裂け目及び破れに起因するそのようなバックの漏れの問題を引き起こす。
本発明で用いられる多層フィルムは、乳製品用の優れたバッグ、特に、ボックス型乳製品中の大きなバッグを提供する。フィルムは丈夫で耐久性があり、低温並びに配送及び取り扱い中に起こる温度変化に耐え、漏れを招くバッグのシールにおける裂け目及び破損を本質的に排除する。フィルムは、参照により本明細書に援用される、２０１５年８月２５日に発行された米国特許第９，１１５，２７５号明細書（以下、「ＵＳ９，１１５，２７５」という。）で開示されているエチレン／α－オレフィンインターポリマー組成物を含む。
本発明は、流動性物質を含むためのバッグを作製するための複数の多層フィルムに関する。基本的に、これらの多層フィルムは、外側及び内側シーラント層と、コア層と、場合によって、外側シーラント層とコア層との間及びコア層と内側シーラント層との間に位置する介在層とを有する。外側及び内側シーラント層はエチレン／α－オレフィンインターポリマー組成物を含み、介在層は、好ましくは、このインターポリマー組成物を含む。
シーラント層などの各層は、２、３、４、５などの複数の層を有し得、外側シーラント層及び内側シーラント層は同じであり得るか、又は各々は異なる数の層を有し、例えば、外側シーラント層は４つの層を有し得る一方で、内側シーラント層は２つの層を有し得ることに注目されたい。同様に、コアと外側シーラント層との間の介在層は、コアと内側シーラント層との間の介在層とは異なる数の層を有し得る。コアは複数の層を有し得、単層である必要はない。
エチレン／α－オレフィンインターポリマー組成物は、５０～７５重量％の０．８９４～０．９０８ｇ／ｃｃの範囲の密度、０．２～１ｇ／１０ｍｉｎの範囲のメルトインデックスを有する第一のエチレン／α－オレフィンコポリマーフラクションと、２５～５０重量パーセントの第二のエチレン／α－オレフィンコポリマーフラクションとを含み、インターポリマーは、０．９１０～０．９２４ｇ／ｃｃの範囲の密度、０．５～２ｇ／１０ｍｉｎの範囲のメルトインデックス、１．１５～２．５の範囲のゼロせん断粘度比（ＺＳＶＲ）、２．０～４．０の範囲の重量平均分子量の比（Ｍｗ／Ｍｎ）として表した分子量分布、及び０．１ラジアン／秒及び１９０℃にて６～４３の範囲のｔａｎδを有する。エチレン／α－オレフィンインターポリマー組成物は、米国特許第９，１１５，５７５号明細書にさらに詳しく記載され、以下「エチレン／α－オレフィンインターポリマー」と呼ぶ。
エチレン／α－オレフィンインターポリマー組成物は、結晶化溶出分別（ＣＥＦ）手順による溶出プロフィールで２つのピークを有する組成物としてさらに定義され、各ピークは、溶出プロフィールの全面積の少なくとも２５重量パーセントを構成し、２つのピーク位置の間隔は２０～４０℃の範囲内であり、高い方の溶出温度ピークは９０℃を越える溶出温度であり、低い方の溶出温度ピークは５０～８０℃の範囲内の溶出温度であり、５０パーセントピーク高さでの高い方の溶出ピークの幅は４℃未満であり、１０パーセントピーク高さでの高い方の溶出温度ピークの幅は９℃未満であり、５０パーセントピーク高さでの低い方の溶出温度ピークの幅は８℃未満であり、１０パーセント高さでの低い方の溶出温度ピークの幅は２５℃未満である。
好ましいエチレン／α－オレフィンインターポリマー組成物は、ＬＬＤＰＥ（線状低密度ポリエチレン）のポリマーフラクションとエチレン／オクテン－１コポリマーの第二のコポリマーフラクションとを含み、インターポリマーは０．９１５ｇ／ｃｃの密度及び０．８５ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有し、本明細書中では、以下、「好ましいエチレン／α－オレフィンインターポリマー」と呼ぶ。
以下は、本発明を説明する多層構造を示す。
以下の少なくとも３つの層を備える多層構造（構造３及び４）：
（１）好ましいエチレン／α－オレフィンインターポリマーを含む外側及び内側シーラント層。上記で指摘したように、外側及び内側シーラント層は多層であってよく、層の数及びシーラント層の合計厚さが同じである必要はない。
（２）ＬＬＤＰＥ（線状低密度ポリエチレン）である１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１６ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／オクテン－１コポリマー（“Ｅｌｉｔｅ ５４００Ｇ”）のコア層。コア層は、単層又は多層、例えば２～８層であってよい。
あるいは、コア層は、３０～１００重量％の、ＬＬＤＰＥである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１６ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／オクテン－１コポリマー（“Ｅｌｉｔｅ ５４００Ｇ”）及び７０～０重量％の、ＬＬＤＰＥである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１８ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／ブテンコポリマーを含み得る。好ましくは、コポリマーは４０／６０の重量比であり得る。
さらなる別のコア層は、３０～１００重量％の、ＬＬＤＰＥである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１６ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／ヘキセン－１コポリマー（“Ｅｌｉｔｅ ５４００Ｇ”）と、７０～０重量％の、ＬＬＤＰＥである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１８ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／ヘキセンコポリマー（ＤＦＤＣ ７０８７）を含み得る。好ましくは、コポリマーは４０／６０の重量比であり得る。
本発明の別の態様は以下の構造を有する多層フィルムを対象とする（構造９）：
（１）ＵＬＤＰＥ（超低密度ポリエチレン）である０．８５ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１２ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／オクテン－１コポリマー（「Ｅｌｉｔｅ ＡＴ ６４０１）と、エチレン／α－オレフィンインターポリマー、例えばＬＬＤＰＥである０．８５ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９２０ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／オクテン－１コポリマー（ＸＵＳ ５９９００．１００）を含む内側及び外側シーラント層
（２）好ましいエチレン／α－オレフィンインターポリマーの介在層
（３）ＬＬＤＰＥである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１６ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／オクテン－１コポリマー（“Ｅｌｉｔｅ ５４００Ｇ”）のコア層。
あるいは、コア層は、３０～１００重量％の、ＬＬＤＰＥである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１６ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／オクテン－１コポリマー（“Ｅｌｉｔｅ ５４００Ｇ”）と、７０～０重量％のＬＬＤＰＥである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１８ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／ブテンコポリマー（ＤＦＤＣ ７０８７）とを含み得る。好ましくは、コポリマーは４０／６０の重量比であり得る。
さらなる別のコア層は、３０～１００重量％の、ＬＬＤＰＥである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１６ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／ヘキセン－１コポリマー（“Ｅｌｉｔｅ ５４００Ｇ”）と、７０～０重量％の、ＬＬＤＰＥである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１８ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／ヘキセンコポリマー（ＤＦＤＣ ７０８７）とを含み得る。好ましくは、コポリマーは４０／６０の重量比であり得る。
本発明のさらに別の態様は、前述の層の様々な組み合わせの多層フィルムを含む。多層フィルムの重要な態様は、少なくとも外層及び内層が好ましいエチレン／α－オレフィンインターポリマーを含むか、又は中間層が好ましいエチレン／α－オレフィンインターポリマーを含み得るか、又は内層及び外層及び中間層が好ましいエチレン／α－オレフィンインターポリマーを含むものである。所望により、コアが好ましいインターポリマーのフラクションを含有することが望ましい場合がある。
図１は、本発明の多層フィルムの概略図を示す。
用語の定義
本特許出願において表される全てのパーセンテージは特に別段の記載のない限り、組成物の全重量の重量基準である。
本特許出願において表される全ての比は、特に別段の記載がない限り、重量：重量基準である。
範囲は、当該範囲内の一つひとつの値を列挙し記載するのを避けるためだけの簡便な表現として用いられる。当該範囲内の任意の適切な値を上限、下限、又は当該範囲の終点として選択することができる。
文脈で明確に別段の記載がない限り、用語の単数形はその複数形を包含し、逆もまた同じである。したがって、「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、概して、それらが限定する各用語の複数形を包含する。例えば、「１つの方法（ａ ｍｅｔｈｏｄ）」についての言及は、その複数形、つまり「複数の方法（ｍｅｔｈｏｄｓ）」を包含する。同様に、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ、ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、及びｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、クレーム又はその他において移行句として用いられるか否かにかかわらず、排他的ではなく包括的に解釈されるべきである。同様の用語「包含する（ｉｎｃｌｕｄｅ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、及び「又は（ｏｒ）」という用語は、そのような構造が文脈により明らかに禁じられている場合を除いて、包括的に解釈されるべきである。同様に、「例」という用語は、特に用語のリストがその後に続く場合、単なる例示であり、排他的又は総合的であるとみなすべきではない。
本特許出願で開示されている方法、組成物、及び他の進歩（ａｄｖａｎｃｅ）は、当業者であればそれらが変わり得ることを理解するので、本願で記載される特定の方法、プロトコル、及び試薬に限定されない。さらに、本願で用いられる用語は、特定の実施形態のみを記載し、開示されているか又は請求されるものの範囲を限定すると解釈されるべきではない。
特に別段の規定がない限り、本願で使用するすべての技術用語及び科学用語、業界用語、及び頭字語は、本発明の分野、又は当該用語が用いられる分野の当業者によって通常理解される意味を有する。本特許出願で記載されるものと類似又は均等ないかなる組成物、方法、製品、又は他の手段若しくは物質も本発明の実施において使用できるが、特定の組成物、方法、製品、又は他の手段若しくは物質を、例示のためだけに記載する。
すべての特許、特許出願、刊行物、技術及び／又は学術論文、並びに本特許出願で記載若しくは引用される他の文献は、法律によって許容される程度までその全体が参照により援用される。これらの文献の考察は、これらの文献においてなされる主張をまとめることだけを意図する。いずれのそのような特許、特許出願、刊行物若しくは文献、又はそのいずれの部分も、関連する、不可欠である、又は先行技術であると認めてはいない。関連するか、不可欠であるか、又は先行技術として、そのような特許、特許出願、刊行物、及び他の文献の任意の主張の正確さや適切性に異議申立てする権利は、特に留保されている。
本明細書中で使用する場合、「流動性物質」という用語は、気体状物質粉末又は他の固体物質を含まないが、重力下で流動可能であるか、又はポンプ輸送し得る液体物質を包含する。そのような物質には、液体、例えば、牛乳、水、果汁、油；エマルジョン、例えば、アイスクリームミックス、ソフトマーガリンが含まれる。本明細書中に記載される発明は、特に冷蔵温度でパッケージングされた、牛乳などの流動可能な食品に有用である。
本明細書中で使用する場合、「密度」はＡＳＴＭ Ｄ７９２によって測定され、「メルトインデックス」はＡＳＴＭ Ｄ１２３８によって測定される。ポリマーの「融点」は、ＡＳＴＭ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ Ｄ３４１７－８３（第８８版）で記載されているように示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を実施した場合に、ピーク融点として測定される。
特に、本発明は、液体流動性物質、典型的には乳製品をパッケージングするためのバッグに使用可能な多層フィルムに関する。さらに具体的には、本発明は、基準寸法（厚さ）は小さいが、ブルーストン階段バッグ落下試験法によって測定して、より高いバッグ落下高さ（Ｆ５０値）によって示されるような、特に冷蔵条件下で優れた強靭性及びシール強度を示す多層フィルムを提供する。
一実施形態において、多層フィルムは、５つの層（図１）、すなわち、好ましいエチレン／α－オレフィンインターポリマーの第一外側シーラント層及び内側シーラント層（５）、好ましいエチレン／α－オレフィンインターポリマーの第二の介在層（２）並びにＬＬＤＰＥである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１６ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／オクテン－１コポリマー（“Ｅｌｉｔｅ ５４００Ｇ”）及びＬＬＤＰＥである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１８ｇ／ｃｃの密度を有するエチレンブタンコポリマー（ＤＦＤＣ ７０８７）のコア層である第三の層（３）を備える。コア層は、単層又は少なくとも３つ以上の層の多層であってもよく、第四の層（４）は第二の層と同じ組成のもう一つの介在層であり、及び第五の層（５）は上述の内側シーラント層である。第一の外側シーラント層及び第五のシーラント層は、各々、多層フィルムの厚さの約１０～３０％を構成する。中間層（第二及び第四の層）は多層フィルムの厚さの約５～２０％を構成し、コア層は、多層フィルムの厚さの約３０～５０％を構成する。多層フィルムの全層は、約１～５ミルの厚さであり、好ましくは１～２．５ミルの厚さであり、さらに好ましくは１～２．０ミルの厚さである。
内側及び外側シーラント層において好ましいエチレン／α－オレフィンインターポリマーを使用することによって、バッグフィルムの外側及び内側シーラント層中に好ましいエチレン／α－オレフィンインターポリマー成分を有しない多層フィルムを用いて形成された従来型バッグと比較して、著しく改善された耐衝撃性及びバッグ落下性能が、特に低温条件下で得られることが分かった。また、コアの一部は、性能の改善のために好ましいインターポリマーを含有し得る。好ましいインターポリマーをバッグフィルム中の任意の介在層において使用した場合、改善された結果が見られた。本発明の多層フィルムはバッグ形成機上でうまく移動する透明なフィルムであり、例えば、１～６ガロンサイズ範囲における牛乳バッグを作製するために特に望ましい。
外側及び内側シーラント層
一実施形態において、多層フィルムは少なくとも１つの外側シーラント層と少なくとも１つの内側シーラント層とを備える。外側シーラント層は多層フィルムの一方の側の外側であり、内側シーラント層は多層フィルムの他方の側の外側である。外側及び内側シーリング層は、フィルムの複数の層、例えば、フィルムの２、３、４又はそれ以上の層を備え得る。外側及び内側シーリング層の厚さは、通常、同じであるが、異なる厚さを有し得る。
外側及び内側シーラント層は、約１０～１００重量％の好ましいエチレン／α－オレフィンインターポリマーを含み得、９０重量％までの、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）である約０．９１０～０．９１４ｇ／ｃｃの範囲内の密度及び約０．７～１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有するエチレン／オクテン－１コポリマー又は線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）である約０．９１７～０．９２５ｇ／ｃｃの範囲内の密度及び約０．７～１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有するエチレン／オクテン－１コポリマーのポリマーを含み得る。１つの有用なシーリング層は、約７５～９０重量％の、約０．９１１～０．９１３ｇ／ｃｃの範囲内の密度及び約０．８～０．９ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有する超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）と、１０～２５重量％の、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）である約０．９１８～０．９２２ｇ／ｃｃの範囲内の密度と約０．８～０．９ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスとを有するエチレン／オクテン－１コポリマーとを含む。内側及び外側シーリング層は、好ましくは、同じポリマー構成成分を同じ比で有するが、ポリマー構成成分の変形、例えば、上記範囲内の密度及びメルトインデックスの変形を含み得、またポリマー構成成分は異なる比を有し得る。
本発明に関して、シーリング層及び前記少なくとも１つの外側の層の各々の厚さは、多層フィルムの合計厚さの約１％～約２０％である。本発明の他の実施形態において、シーラント層の組み合わされた厚さの合計は、多層フィルムの合計厚さの約１１％、約１２％、約１３％、約１４％、約１５％、約１６％、約１７％、約１８％、約１９％、約２０％であり得る。シーリング層の組み合わせられた合計厚さは、上述のパーセンテージの間の中間のパーセンテージであってもよく、例えば、記載された他のパーセンテージの間の約１１．１％、１１．２％、１１．３％、１１．４％などである組み合わされた合計厚さであってもよい。
第一及び第二の介在層
介在層は任意選択的である。一実施形態において、多層フィルムは、外側シーラント層に隣接し、かつコア層に隣接する第一の介在層を備え、コア層の他方の側で、第二の介在層はコア層に隣接し、かつ内側シーラント層に隣接する。内側シーラント層は多層フィルムの一方の外表面にあり、外側シーラント層は多層フィルムの他方の外表面にある。
多層フィルムは、１つの第一の介在層又は複数の第一の介在層を備える。例えば、多層フィルムは互いに隣接して積み重ねられた、２、３、又は４つの介在層を有し得る。同様に、多層フィルムは１つの第二の介在層又は複数の第二の介在層を備える。
第一の介在層及び第二の介在層の厚さはほぼ同じであることが好ましい場合があるが、他の好ましい実施形態では、それらの厚さは変わってもよく、同じでなくてもよい。
また、本発明の多層フィルムが同じ数の第一の介在層及び第二の介在層を備えるのが好ましいが、他の実施形態では、第一の介在層の数は、第二の介在層と異なっていてもよい。
第一又は第二の少なくとも１つの介在層は、好ましくは、好ましいエチレン／α－オレフィンインターポリマーを含む。他の有用なインターポリマーは、約０．９１０～約０．９１７、好ましくは、０．９１５の密度と、約０．７～１．０、好ましくは、０．９１５ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有し得る。密度範囲は、約０．９１０～約０．９１２、約０．９１３～約０．９１４、約０．９１６～約０．９１７ｇ／ｃｃなど、任意の２つの数によって規定することもできる。同様に、メルトインデックス範囲は、約０．５～約０．９０ｇ／１０ｍｉｎの任意の２つの数によって規定することができる。
本発明に関して、前記第一の少なくとも１つの介在層及び前記第二の少なくとも１つの介在層の組み合わされた合計厚さは、多層フィルムの合計厚さの約１％～約２０％である。好ましい実施形態において、前記少なくとも１つの介在層の厚さは、多層の合計の約１％多層フィルム合計厚さの約１９％である。介在層の各々の厚さは、同じであり得るか、各層は異なり得、例えば、１つの層は約３％であり得、第二のものは１７％、又は４～１６％、９～１１％などであり得る。
コア層
多層フィルムは、１つの側の第一の少なくとも１つの介在層及び反対側の第二の少なくとも１つの介在層に隣接する少なくとも１つのコア層を備える。介在層が多層フィルムにおいて用いられない場合、コア層はシーラント層に隣接する。コア層は、約０～１００重量％若しくは好ましくは約３０～７０重量％若しくはさらに好ましくは３０～５０重量％の、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）である約０．９１０～０．９２０ｇ／ｃｃの密度及び約０．８～１．２ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有するエチレン／オクテン－１コポリマー、及び０～１００重量％の線状低密度ブテンポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）若しくは約０．９１８～０．９３０ｇ／ｃｃの密度及び約０．８～１．２ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有する低密度ヘキセンポリエチレン、又は好ましくは７０～３０重量％若しくはさらに好ましくは５０～７０重量％の線状低密度ブテンポリエチレン若しくは線状低密度ヘキセンポリエチレンのポリマー若しくはポリマーブレンドを含む。さらに好ましくは、コア層のポリマーブレンドは、約３５～４５重量％の、約０．９１４～０．９１８ｇ／ｃｃの密度及び約０．９～１．１ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有する線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）と、５５～６５重量％の、約０．９１８～０．９２０の密度及び約０．９～１．１ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有する線状低密度ブテンポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）とのブレンドを含む。製品及び製品が保存される条件に応じて、コア層は１００重量％までの好ましいエチレン／α－オレフィンインターポリマーを含み得る。インターポリマーのパーセンテージは、多層フィルムに必要な特性に応じて５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０及び９０％及びその間の任意の量で変わり得る。
コア層は、好ましくは単層であるが、各層が同じか又は類似のポリマーブレンドを前記範囲内で有する多層成分であり得る。コア層の厚さは、多層フィルムの合計厚さの約３０～５０％を構成し得る。
本発明はまた、流動性物質を収容するパウチであって、管状形態のすでに記載した多層フィルムから作製され、両端が横方向にヒートシールされているパウチも対象とする。
本発明はさらに、流動性物質を充填したパウチを作製するプロセスであって、本明細書中で後述する従来型のバッグ作製プロセスを使用するものを対象とする。また、パウチは、垂直型の充填及びシール（「ＶＦＦＳ」）装置を使用して作製することができ、この装置では、各パウチは、フィルムの平坦なウェブから長手方向のシールで管状フィルムを形成し、続いて当該管状フィルムを第一の位置で平坦化し、前記管状フィルムを平坦化された位置で横方向にヒートシールし、当該管状フィルムにあらかじめ決められた量の流動性物質を前記第一の位置の上まで充填し、予め決められた量を上回る流動性物質の当該管状フィルムを第二の位置で平坦化し、そして前記管状フィルムを第二の位置で横方向にヒートシールすることによって、フィルムの平坦なウェブから作製され、改善点は、すでに記載した多層フィルムから作製されたフィルムの平坦なウェブからパウチを作製することを含む。ＶＦＦＳプロセス及びその修飾形は、米国特許第５，５３８，５９０号明細書、同第９，３２７，８５６号明細書及び同第９，４４０，７５７号明細書に記載され、その全体を参照により本明細書に援用される。
メルトインデックス範囲を本明細書中で具体的に記載しているが、フィルム等級のポリマーに典型的なメルトインデックスを有するポリマーが使用できることが理解される。本発明の多層フィルムは、ラップシール並びにフィンシールを形成する能力を有する。それらはまた、ラミネートにおけるカールを実質的に低減する。
１つの好ましいフィルム製造法は、いわゆるインフレーションフィルムプロセスである。製造後のフィルムを、縦方向に適切な幅で細長く切断する。多層フィルムの好ましい製造法は、インフレーションフィルム共押出プロセスを使用することによるが、他のフィルム製造法を使用してもよい。
本発明の多層フィルムは、上述のように、流動性物質、例えば液体のパッケージングにおいて使用し得るバッグの形成において特に有用である。特に、バッグは、冷蔵液体、特に牛乳のパッケージングで使用される。
他の添加剤
抗酸化剤、安定化剤、抗ブロック剤、及びスリップ添加剤などの添加剤を、本発明のバッグを作製するポリマーに添加することができることを当業者であれば理解するであろう。所望により、内側シーラント層、外側シーラント、介在層は、バッグ作製プロセスにおいてフィルムの加工をより容易にするために有用な１つ若しくは複数の添加剤、例えば、ポリマー加工助剤濃縮物、及び／又はスリップ／抗ブロック濃縮物をさらに含んでもよい。当業者に周知のそのような添加剤のいずれも使用することができる。有利には、以下の添加剤が好ましい。
スリップ剤
使用できるスリップ剤の範囲は、約２００～２０００ｐｐｍ又はシーリング層の０．５～２．５重量％である。好ましいスリップ剤は、エルカミド又は他の脂肪酸アミド、例えばオレアミドである。スリップ剤はフィルムの摩擦係数を低下させ、フィルムを様々な表面上で容易に摺動させる。
抗ブロッキング剤
当業者に周知の任意のフィルム抗ブロッキング剤をフィルム層に、約１０００～５０００ｐｐｍ又はシーラント層の０．５～２．５重量％の範囲内で添加してもよい。典型的な抗ブロッキング剤、例えば珪藻土、合成シリカ又はタルクをフィルムの内側及び外側シーラント層に添加することができる。抗ブロッキング材は、フィルムと、バッグ作製プロセス中に、その上にフィルムを延伸する金属表面との間の摩擦係数を減少させるのに特に有用である。
加工助剤
好ましくは当業者に周知であり、フルオロエラストマー系ポリマーに限定されない任意の加工助剤を、フィルムの外側及び内側シーリング層に添加してもよい。
バッグ作製プロセス
本発明はまた、バッグラインを使用して、流動性物質を充填可能なバッグを作製するためのプロセスであって、各バッグを、フィルムの平坦なウェブから、以下のステップによって作製するプロセスに関する。
（Ｉ）２つのロールの上部と２つのロールの底部からフィルムを巻きだす。
（ＩＩ）各バッグをインクジェットコードラベリングする。
（ＩＩＩ）各バッグに注ぎ口の孔を打ち抜く。
（ＩＶ）バッグに注ぎ口を挿入する。
（Ｖ）バッグをブラッシングしてトラップされた空気を除去する。
（ＶＩ）１つのバッグの底部と次のバッグの上部にクロスシールを形成する。
（ＶＩＩ）サーボ駆動でバッグをラインから抜き取る。
（ＶＩＩＩ）隣接するクロスシール間でミシン目を形成する。
（ＩＸ）バッグを、コンベヤベルトを介してラインの端部へと押し進める。
（Ｘ）バッグをボックス中にパッキングする。
上記ステップは、バッグ作製機に関して典型的なものである。なお、ステップの順序は、バッグ作製機に応じて変えることができる。
実験
実験のこのセットでは、概して、多層フィルムは、フィルム製造業界で周知であるフィルム押出プロセスを用いて作製される。多層フィルムを、３層、５層、７層、９層又はそれ以上のインフレーションフィルム共押出ラインなどの多層フィルム用の従来型押出ライン上で押し出す。本発明の樹脂組成物からフィルムはまた、フィルム製造業界で周知の他のフィルム押出プロセスを用いて作製することもできる。
以下の実施例の多層フィルムを調製するために、以下の操作条件を使用した：ラインスループット：３５０ｌｂｓ／時、膨張比：２．５；平置き：３８．６５インチ、ロール二重巻２－アップ＠１６．７５インチ幅、各ロールのＯＤ（外径）：１セットのロールが８．２５インチＯＤであることを除いて９．５インチ、ダイサイズ：２５０ｍｍ、ダイ間隔２ミル、冷却環及びＩＢＣ冷却＠５０°Ｆ、冷水によって冷却された空気を使用、カルーセ（carouse）でニップを回転；自動基準寸法制御、トリータ・オフ。結果として得られるフィルム厚さは１．８ミルである。
試験のために作製した乳製品用バッグ：２．５ガロンバッグ；１分あたり２５個のバッグの生産速度；インパルスシーリングを使用してバッグの端部を合わせてヒートシールした二枚重ねのバッグ；シールの内部からシールの内部は幅１５．７５インチ；シールの内部からシールの内部並びに乳製品注ぎ口及びキャップの長さ１８．００インチ。
ブルーストン階段落下試験（ＡＳＴＭ Ｄ ５２７６ Ａ２．４．２バージョン）
ブルーストン階段試験は、３０個の充分に作製されたバッグを必要とする。第一のバッグを、バッグの縦軸を仮想水平線に一致させて配置し、バッグの底表面を好適な初期落下高さ、すなわち８フィートにし、そして垂直シールを上向きにして配置する。この配向で、バッグをステンレス鋼シート上に落下させ、次いで漏れ（leaker）について目視及び触覚的（tactilely）に検査する。バッグ温度を約４℃で維持することによって試験を実施する。
第一のバッグが落下試験を水が漏れることなく無傷で持ちこたえたら、新しいバッグを選択し、さらに１フィートの高さ、すなわち９フィートから落下させる。一方、第一のバッグで漏れが生じたら、新しいバッグを選択し、１フィート低い高さ、すなわち７フィートから落下させる。各落下について新しいバッグを使用して、合格と不合格が起こる高さ範囲で少なくとも５回合格及び５回不合格になるまで、試験を続ける。５０％不合格の高さを次に、ＡＳＴＭ １Ｄ ５６２８の統計的方法を用いて算出する。
実施例で使用する略語
Ｄｏｗ「Ｅｌｉｔｅ」ＡＴ ６４０１ ＵＬＤＰＥ、エチレン／オクテン－１コポリマー、メルトインデックス０．８５ｇ／１０ｍｉｎ、密度０．９１２ｇ／ｃｃ。
Ｄｏｗ「Ｅｌｉｔｅ」５４００ Ｇ－ＬＬＤＰＥ、エチレン／オクテンコポリマー、メルトインデックス１．０ｇ／１０ｍｉｎ、密度０．９１６ｇ／ｃｃ。
Ｄｏｗ ＸＵＳ５９９００．１００－ＬＬＤＰＥ、エチレン／オクテン－１コポリマー、メルトインデックス０．８５ｇ／１０ｇ／ｍｉｎ、密度０．９２０ｇ／ｃｃ。
Ｄｏｗ「Ｉｎｎａｔｅ」ＸＵＳ ５９９１０．０４（１６Ｃ１８１Ｒ０１）エチレン／オクテン－１コポリマー及び第二のエチレン／α－オレフィンコポリマーのインターポリマー、メルトインデックス０．８５ｇ／１０ｍｉｎ、密度０．９１５ｇ／ｃｃ。
ＤＦＤＣ ７０８７－ＬＬＤＰＥエチレンブテンコポリマー、メルトインデックス１．０ｇ／１０ｍｉｎ、密度０．９１８ｇ／ｃｃ。
Ａｍｐａｃｅｔ １００９０スリップ剤－担体樹脂ＬＤＰＥ、密度０．９２ｇ／ｃｃ、添加剤５％エルカミド。
Ａｍｐａｃｅｔ １００６３抗ブロック剤－担体樹脂ＬＤＰＥ、密度０．９２ｇ／ｃｃ、抗ブロック添加剤２０％。
以下の実施例で本発明を説明する。
実施例１
以下のフィルムは、すでに記載した押出機及び押出条件を用いて形成した。
基準構造は、３７重量％の（Ｄｏｗ「Ｅｌｉｔｅ」５４００ Ｇ）、ＬＬＤＰＥ、エチレンオクテンコポリマー、６０％の（ＤＦＤＣ ７０８７）ＬＬＤＰＥ、エチレン／ブテンコポリマー及び１．５％のＡｍｐａｃｅｔスリップ剤ＬＤＰＥ担体樹脂及び抗ブロックスリップ剤を含む７つの多層の単層構造の厚さ２．２ミルを有する工業基準である。
多層フィルム構造３は１．８ミルの厚さを有する多層構造であり、以下のものを含む。
（１）９７重量％の０．８５ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１５ｇ／ｃｃの密度を有する好ましいエチレン／α－オレフィンインターポリマー（Ｄｏｗ「Ｉｎｎａｔｅ」ＸＵＳ ５９９１０．０４）と、１．５重量％のＡｍｐａｃｅｔ １００９０スリップ剤と、１．５重量％のＡｍｐａｃｅｔ抗ブロック剤とを含む外側及び内側シーラント層
（２）９８．５重量％のＬＬＤＰＥであるエチレン／オクテン－１コポリマー（「Ｅｌｉｔｅ」５４００）及び１．５重量％のＡｍｐａｃｅｔ １００９０スリップ剤の５層のコア層。
多層フィルム構造４は、１．８ミルの厚さを有し、以下のものを備える。
（１）９７重量％の好ましいエチレン／α－オレフィンインターポリマー（Ｄｏｗ「Ｉｎｎａｔｅ」ＸＵＳ ５９９１０．０４）及び１．５重量％のＡｍｐａｃｅｔ １００９０スリップ剤及び１．５重量％の抗ブロック剤を含む内側及び外側シーラント層並びに
（２）３８．５重量％のＬＬＤＰＥであるエチレン／オクテン－１コポリマー（「Ｅｌｉｔｅ」５４００Ｇ）と、６０．０重量％のＬＬＤＰＥである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１８ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／ブテンコポリマー（ＤＦＤＰ ７０８７）と、１．５重量％のＡｍｐａｃｅｔ １００９０スリップ剤とを含む５層のコア層。
多層フィルム構造９は、１．８ミルの厚さを有し、以下のものを備える。
（１）８３重量％のＵＬＤＰＥである０．８５ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１２ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／オクテン－１コポリマー（“Ｅｌｉｔｅ ＡＴ ６４０１）並びに１４．０重量％のＬＬＤＰＥである０．８５ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９２０ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／オクテン－１コポリマー（ＸＵＳ ５９９００．１００）並びに１．５重量％のＡｍｐａｃｅｔ １００９０スリップ剤並びに１．５重量％のＡｍｐａｃｅｔ抗ブロック剤を含む内側及び外側シーラント層；
（２）９８．５％の好ましいエチレン／α－オレフィンインターポリマー（Ｄｏｗ「Ｉｎｎａｔｅ」ＸＵＳ ５９９１０．０４）及び１．５重量％のＡｍｐａｃｅｔ １００９０スリップ剤を含む介在層；及び
（３）３８．５重量％のＬＬＤＰＥである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１６ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／オクテン－１コポリマー（“Ｅｌｉｔｅ ５４００Ｇ”）と、６０．０重量％のＬＬＤＰＥである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１８ｇ／ｃｃの密度を有するエチレンブテンコポリマー（ＤＦＤＣ ７０８７）と、１．５重量％のＡｍｐａｃｅｎｔ １００９０スリップ剤とを含む３層のコア層。
上記で調製したフィルム構造－基準構造、構造３、構造４、及び構造９の各々を試験のためにバッグに成形した。２．５ガロンの牛乳用バッグを上記のように形成し、水を充填し、約４℃の温度で冷蔵し、そしてバッグを上記のようなブルーストン階段落下試験に供した。また、バッグを周囲温度で試験した。以下は、当該試験の試験結果である。
Figure 0007232202000001
実施例２
フィルム構造３から形成したバッグに主要乳業カスタマーにて冷蔵したアイスクリームミックスを充填した。６０００個の２．５ガロンサイズのバッグにＬｉｑｕｉ－Ｂｏｘ Ｏｒｂｉｔｅｒ ６０００ Ｃ６Ｔ－０フィラーを充填した。第二の６０００個のフィルム構造９から形成されたバッグに同じ装置で冷蔵アイスクリーム製品を充填した。バッグの充填時に問題は起こらず、バッグの配送及び流通で問題はなく、これらの乳製品充填バッグのエンドユーザーから問題は報告されなかった。
４８００個の２．５ガロンサイズバッグのフィルム構造９にＬｉｑｕｉ－Ｂｏｘ １５００－ＣＩＴ Ｐａｃｅｓｅｔｔｅｒ ＩＩＩ及びバッグローディングシステムで冷蔵乳製品（アイスクリーム）を充填し、ボックス中に装填した。バッグの充填中に問題は起こらず、配送及び流通のバッグで問題はなく、これらの乳製品を充填したバッグのエンドユーザーから問題は報告されなかった。

Claims (16)

  1. 流動性物質を収容するパウチを作製するための多層フィルムであって、液体をパッケージングするために以下の層：
    （Ａ）少なくとも１つの外側シーラント層及び少なくとも１つの内側シーラント層であって、各層は、５０～７５重量％の、０．８９４～０．９０８ｇ／ｃｃの範囲内の密度及び０．２～１ｇ／１０ｍｉｎの範囲内のメルトインデックスを有する第一のエチレン／α－オレフィンコポリマーフラクションと、２５～５０重量パーセントの第二のエチレン／α－オレフィンコポリマーフラクションとを含むエチレン／α－オレフィンインターポリマー組成物を含み、前記インターポリマー組成物は、０．９１０～０．９２４ｇ／ｃｃの範囲内の密度、０．５～２ｇ／１０ｍｉｎの範囲内のメルトインデックス；１．１５～２．５の範囲内のゼロせん断粘度比（ＺＳＶＲ）；重量平均分子量の比（Ｍｗ／Ｍｎ）で表して、２．０～４．０の範囲内の分子量分布を有する、少なくとも１つの外側シーラント層及び少なくとも１つの内側シーラント層と、
    （Ｂ）
    （１）線状低密度ポリエチレンである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１６ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／オクテン－１コポリマーを含むコア層；
    （２）３０～１００重量％の、線状低密度ポリエチレンである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１６ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／オクテン－１コポリマーと、７０～０％の１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１８ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／ブテンコポリマーを含むコア層；及び
    （３）３０～１００重量％の、線状低密度ポリエチレンである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１６ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／ヘキセン－１コポリマーと、７０～０重量％の、１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１８ｇ／ｃｃの密度を有する線状低密度エチレン／ヘキセンコポリマーとを含むコア層
    からなる群から選択される少なくとも１つのコア層と、
    を、少なくとも１つの内側シーラント層から少なくとも１つのコア層へ、そして少なくとも１つの外側シーラント層への順で含む、多層フィルム。
  2. 前記少なくとも１つの外側シーラント層、前記少なくとも１つの内側シーラント層及び前記コア層が、個々に、１～８個の層を備える、請求項１に記載の多層フィルム。
  3. 前記エチレン／α－オレフィンインターポリマー組成物が、線状低密度ポリエチレンのポリマーフラクションと、エチレン／オクテン－１コポリマーの第二のコポリマーフラクションと、を含み、前記インターポリマー組成物が０．９１５ｇ／ｃｃの密度及び０．８５ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有する、請求項２に記載の多層フィルム。
  4. 前記少なくとも１つのコア層が、線状低密度ポリエチレンである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１６ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／オクテン－１コポリマーを含む、請求項３に記載の多層フィルム。
  5. 前記少なくとも１つのコア層が、４０重量％の、１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１６ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／オクテン－１コポリマーと、６０重量％の、１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１８ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／ブテンコポリマーとを含む、請求項３に記載の多層フィルム。
  6. 少なくとも１つのコア層が、４０重量％の、１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１６ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／ヘキセン－１コポリマーと、６０重量％の、１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１８ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／ヘキセンコポリマーとを含む、請求項３に記載の多層フィルム。
  7. 流動性物質を収容するパウチを作製するための多層フィルムであって、
    液体をパッケージングするために以下の層：
    （Ａ）少なくとも１つの外側シーラント層及び少なくとも１つの内側シーラント層であって、各層が、超低密度ポリエチレンである０．８５ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１２ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／オクテン－１コポリマーと、線状低密度ポリエチレンである０．８５ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９２０ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／オクテン－１コポリマーを含むエチレン／α－オレフィンインターポリマー組成物とを含む、少なくとも１つの外側シーラント層及び少なくとも１つの内側シーラント層と；
    （Ｂ）少なくとも１つのコア層と少なくとも１つの外側シーラント層との間に位置する少なくとも１つの第一の介在層及び少なくとも１つのコア層と第二の外側シーラント層との間の少なくとも１つの第二の介在層であって、前記介在層は、５０～７５重量％の、０．８９４～０．９０８ｇ／ｃｃの範囲内の密度及び０．２～１ｇ／１０ｍｉｎの範囲内のメルトインデックスを有する第一のエチレン／α－オレフィンコポリマーフラクションと、２５～５０重量パーセントの、第二のエチレン／α－オレフィンコポリマーフラクションとを含むエチレン／α－オレフィンインターポリマー組成物を含み、前記インターポリマー組成物は０．９１０～０．９２４ｇ／ｃｃの範囲内の密度及び０．５～２ｇ／１０ｍｉｎの範囲内のメルトインデックス；１．１５～２．５の範囲内のゼロせん断粘度比（ＺＳＶＲ）；重量平均分子量の比（Ｍｗ／Ｍｎ）で表して、２．０～４．０の範囲内の分子量分布を有する、少なくとも１つの第一の介在層及び少なくとも１つの第二の介在層；
    （Ｃ）
    （１）線状低密度ポリエチレンである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１６ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／オクテン－１コポリマーを含むコア層；
    （２）３０～１００重量％の線状低密度ポリエチレンである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１６ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／オクテン－１コポリマーと、７０～０重量％の、１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１８ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／ブテンコポリマーとを含むコア層；及び
    （３）３０～１００重量％の線状低密度ポリエチレンである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１６ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／ヘキセン－１コポリマーと、７０～０重量％の線状低密度ポリエチレンである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１８ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／ヘキセンコポリマーとを含むコア層
    からなる群から選択される少なくとも１つのコア層と
    を、少なくとも１つの内側シーラント層から少なくとも１つの第一の介在層へ、少なくとも１つのコア層へ、少なくとも１つの第二の介在層へ、そして外側シーラント層への順で含む、多層フィルム。
  8. 前記少なくとも１つの外側シーラント層、前記少なくとも１つの内側シーラント層、前記コア層及び前記シーラント層と前記コア層との間の前記介在層が、個々に、１～８個の層を備える、請求項７に記載の多層フィルム。
  9. 前記少なくとも１つのコア層が、４０重量%の、線状低密度ポリエチレンである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１６ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／オクテン－１コポリマーと、６０重量％の、１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１８ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／ブテンコポリマーとを含む、請求項７に記載の多層フィルム。
  10. 前記少なくとも１つのコア層が、４０重量%の、線状低密度ポリエチレンである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１６ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／ヘキセン－１コポリマーと、６０重量%の、線状低密度ポリエチレンである１．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス及び０．９１８ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン／ヘキセンコポリマーとを含む、請求項７に記載の多層フィルム。
  11. 請求項１に記載の多層フィルムから形成された、流動性液体を収容するためのバッグ。
  12. 前記流動性物質が冷蔵された乳製品である、請求項１１に記載のバッグ。
  13. 請求項７に記載の多層フィルムから形成された、流動性液体を収容するためのバッグ。
  14. 前記流動性物質が冷蔵された乳製品である、請求項１３に記載のバッグ。
  15. バッグに流動性製品を充填するプロセスであって、前記バッグが請求項１に記載の多層フィルムから形成される、プロセス。
  16. バッグに流動性製品を充填するプロセスであって、前記バッグが請求項７に記載の多層フィルムから形成される、プロセス。
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