JP7408631B2 - 臭気管理オストミーフィルム - Google Patents

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Description

ポリ塩化ビニリデン「PVDC」は、例えば、オストミーフィルムなどの多くの臭気抑制用途において見出された既知のバリヤ材料である。しかしながら、PVDCにはいくつかの欠点がある。PVDCバリヤ層で構成されたフィルムは、製造中に高いノイズを示すことが多く、オペレーターに健康被害をもたらす。PVDCはまた、既知の公害である塩素も含有する。
バリヤフィルムのPVDCをダウンゲージする(またはPVDCを完全に排除する)取り組みは、限られた成功しか収めていない。PVDCバリヤ層が薄くなると、臭気を抑制する能力が低下する。塩素を含まないバリヤ層は、典型的には、PVDCバリヤ層を有する同等のフィルムと同じ臭気抑制能力を提供しない。
臭気を抑制するために、臭気吸収剤または消臭剤をポリマーフィルムに添加することができることも知られている。酸化亜鉛(ZnO)の粒子などの金属酸化物、特に亜鉛塩は、HSおよびメルカプタンのような多くの臭気発生分子を摂取することが知られている。他の全ての要因が等しい場合、ZnO濃度および臭気抑制は直接関連していることが既知であり、すなわち、ZnO濃度が特定のオレフィン系ポリマー物品で増加するにつれて、臭気抑制の効果も増加する。
金属酸化物(特に、ZnO)が増加すると臭気抑制が増大するが、オレフィン系ポリマーフィルム中に効果的に組み込むことができるZnOの量には限界が存在する。ポリマーフィルムへのZnO粒子の高充填は、押出ダイリップの蓄積を増加させ、それによりフィルムの不具合を引き起こす。また、ZnO粒子の高充填は、ヘイズを増加させ、その結果、オレフィン系ポリマーフィルムの透明性の劣化および/またはフィルムの色の劣化をもたらす。ZnO粒子の高充填は、衝撃強度およびフィルム引裂強度などの機械的特性にも悪影響を与える。それにより、加工パラメータおよび最終用途の機械的要件により、オレフィン系ポリマー組成物中へのZnO粒子などの臭気吸収剤の充填に実際的な制限が課される。
したがって、ZnO粒子の高充填に関する制限を克服する改善された臭気抑制能力を有する多層フィルムの必要性が存在する。フィルム中のハロゲン(塩素)の存在を低減または排除する好適な加工性および好適な機械的特性を有する多層フィルム(例えば、オストミーフィルム)の必要性がさらに存在する。
本開示は、フィルムを提供する。一実施形態では、多層フィルムが提供され、その多層フィルムは、(A)シール層、(B)バリヤ層、および(C)臭気制御層を含む。臭気制御組成物は、(A)85重量%~99.5重量%の少なくとも1つのオレフィン系ポリマー、および(B)15重量%~0.5重量%の臭気抑制剤、を含有する。臭気抑制剤は、(i)アイオノマーと、(ii)酸化亜鉛の粒子と、(iii)酸化銅の粒子と、のブレンドを含む。組成物は、ASTM D5504-12に準拠して測定した場合、45%超のメチルメルカプタン臭気抑制値を有する。
本開示は、バッグを提供する。一実施形態では、オストミーバッグが提供され、第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムを含む。各多層フィルムは、(A)シール層、バリヤ層、および(C)臭気制御層を含む。臭気制御層は、(A)85重量%~99.5重量%のオレフィン系ポリマー、(B)15重量%~0.5重量%の臭気抑制剤を含む。臭気抑制剤は、(i)アイオノマーと、(ii)酸化亜鉛の粒子と、(iii)酸化銅の粒子と、のブレンドを含む。組成物は、ASTM D5504-12に準拠して測定した場合、45%超のメチルメルカプタン臭気抑制値を有する。第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムは、シール層が互いに対向するように配列され、第2の多層フィルムは、第1の多層フィルム上に重ね合わされて、共通の周縁を形成する。第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムは、共通の周縁に沿って密封される。第1の多層フィルムは、第1の開口部を含み、リングが第1の開口部に接着されている。
定義
元素周期表へのいかなる参照も、CRC Press,Inc.によって1990-1991に発行されたときのものである。この表での元素群への参照は、群に番号を付けるための新しい表記法によるものである。
米国特許実務を目的として、任意の参照される特許、特許出願、または刊行物の内容は、特に定義の開示(本開示に具体的に提供される任意の定義に矛盾しない範囲で)、およびこの技術分野における一般的知識に関して、参照によりこれらの全体が本明細書に組み込まれる(または、その同等の米国版が参照によりそのように組み込まれる)。
本明細書に開示される数値範囲は、下限値および上限値を含む、下限値から上限値の全ての値を含む。明示的な値(例えば、1または2、または3~5、または6、または7)を含有する範囲の場合、任意の2つの明示的な値の間のあらゆる部分範囲(例えば、上記の1~7の範囲には、1~2、2~6、5~7、3~7、5~6などのサブ範囲が含まれる)が含まれる。
相反する記載がない限り、文脈から黙示的でない限り、または当該技術分野で慣習的でない限り、すべての部およびパーセントは、重量に基づき、すべての試験方法は、本開示の出願日時点で最新のものである。
「凝集物」とは、凝集しているか、そうでなければ一緒になって単一の塊を形成している複数の個々の固体微粒子である。
本明細書で使用される「ブレンド」または「ポリマーブレンド」という用語は、2つ以上のポリマーのブレンドである。そのようなブレンドは、混和性(分子レベルで相分離しない)であってもなくてもよい。そのようなブレンドは、相分離してもしなくてもよい。そのようなブレンドは、透過電子分光法、光散乱、X線散乱、および当該技術分野において既知の他の方法から決定される、1つ以上のドメイン構成を含んでいても、いなくてもよい。
「組成物」という用語は、組成物を含む材料の混合物、ならびに組成物の材料から形成される反応生成物および分解生成物を指す。
「含む(comprising)」、「含む(including)」、「有する」という用語、およびそれらの派生語は、同じことが具体的に開示されているかどうかにかかわらず、いかなる追加の成分、ステップ、または手順の存在を除外することを意図しない。疑義を回避するために、「含む(comprising)」という用語の使用を通じて特許請求されるすべての組成物は、そうでないと述べられていない限り、ポリマーであろうとなかろうと、任意の追加の添加剤、アジュバント、または化合物を含み得る。対照的に、「本質的にからなる」という用語は、操作性に必須ではないものを除き、あらゆる続く記述の範囲からいかなる他の成分、ステップ、または手順を除く。「からなる」という用語は、具体的に描写または列挙されていないいかなる成分、ステップ、または手順も除く。「または」という用語は、特に明記しない限り、列挙されたメンバーを個別に、ならびに任意の組み合わせで指す。単数形の使用には複数形の使用が含まれ、逆もまた同様である。
「エチレン系ポリマー」は、(重合性モノマーの総量に基づいて)50重量パーセント(wt%)超の重合エチレンモノマーを含有するポリマーであり、任意で少なくとも1つのコモノマーを含有し得る。エチレン系ポリマーには、エチレンホモポリマー、およびエチレンコポリマー(エチレンおよび1つ以上のコモノマーに由来する単位を意味する)が含まれる。「エチレン系ポリマー」および「ポリエチレン」という用語は、互換的に使用され得る。エチレン系ポリマー(ポリエチレン)の非限定的な例としては、低密度ポリエチレン(LDPE)および直鎖状ポリエチレンが挙げられる。直鎖状ポリエチレンの非限定的な例には、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(ULDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)、多成分エチレン系コポリマー(EPE)、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマー(オレフィンブロックコポリマー(OBC)とも呼ばれる)、実質的に直鎖状または直鎖状のプラストマー/エラストマー、および高密度ポリエチレン(HDPE)が含まれる。概して、ポリエチレンは、チーグラーナッタ触媒などの不均一触媒システム、4族遷移金属およびメタロセン、非メタロセン金属中心、ヘテロアリール、ヘテロ原子アリールオキシエーテル、ホスフィンイミンなどの配位子構造を含む均一触媒システムを用いて、気相流動床反応器、液相スラリープロセス反応器、または液相溶液プロセス反応器で製造することができる。不均一触媒および/または均一触媒の組み合わせは、単一反応器または二重反応器構成のいずれかにおいても使用され得る。
「エチレンプラストマー/エラストマー」は、エチレンから誘導される単位および少なくとも1つのC-C10α-オレフィンコモノマーから誘導される単位を含む、均一な短鎖分岐分布を含有する実質的に線状または線状のエチレン/α-オレフィンコポリマーである。エチレンプラストマー/エラストマーは、0.870g/cc~0.917g/ccの密度を有する。エチレンプラストマー/エラストマーの非限定的な例には、AFFINITY(商標)プラストマーおよびエラストマー(The Dow Chemical Companyから入手可能)、EXACT(商標)プラストマー(ExxonMobil Chemicalから入手可能)、Tafmer(商標)(Mitsuiから入手可能)、Nexlene(商標)(SK Chemicals Co.から入手可能)、ならびにLucene(商標)(LG Chem Ltd.から入手可能)が含まれる。
「高密度ポリエチレン」(または「HDPE」)は、エチレンホモポリマー、または少なくとも1つのC-C10α-オレフィンコモノマーもしくはC4-α-オレフィンコモノマーを有するエチレン/α-オレフィンコポリマーであり、0.940g/cc、または0.945g/cc、または0.950g/cc、0.953g/cc~0.955g/cc、または0.960g/cc、または0.965g/cc、または0.970g/cc、または0.975g/cc、または0.980g/ccの密度を有する。HDPEは、単峰性コポリマーまたは多峰性コポリマーであり得る。「単峰性エチレンコポリマー」は、分子量分布を示すゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)において1つの明確なピークを有するエチレン/C~C10α-オレフィンコポリマーである。「多峰性エチレンコポリマー」は、分子量分布を示すGPC中に少なくとも2つの異なるピークを有するエチレン/C~C10α-オレフィンコポリマーである。多峰性には、2つのピークを有するコポリマー(二峰性)、ならびに3つ以上のピークを有するコポリマーが含まれる。HDPEの非限定的な例には、DOW(商標)高密度ポリエチレン(HDPE)樹脂(The Dow Chemical Companyから入手可能)、ELITE(商標)強化ポリエチレン樹脂(The Dow Chemical Companyから入手可能)、CONTINUUM(商標)二峰性ポリエチレン樹脂(Dow Chemical Companyから入手可能)、LUPOLEN(商標)(Lyondell Basellから入手可能)、ならびにBorealis、Ineos、およびExxonMobilからのHDPE製品が含まれる。
「インターポリマー」は、少なくとも2つの異なるモノマーの重合により調製されるポリマーである。この総称は、2つの異なる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コポリマー、および3つ以上の異なるモノマーから調製されるポリマー、例えばターポリマー、テトラポリマーなどを含む。
「直鎖状低密度ポリエチレン(または「LLDPE」)」は、エチレンから誘導される単位および少なくとも1つのC~C10α-オレフィン、またはC~Cα-オレフィンコモノマーから誘導される単位を含む不均一な短鎖分岐分布を含有する、直鎖状エチレン/α-オレフィンコポリマーである。LLDPEは、従来のLDPEとは対照的に、長鎖分岐があるとしてもわずかであることを特徴とする。LLDPEは、0.910g/cc~0.940g/cc未満の密度を有する。LLDPEの非限定的な例としては、TUFLIN(商標)直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(The Dow Chemical Companyから入手可能)、DOWLEX(商標)ポリエチレン樹脂、例えば、DOWLEX(商標)2247G(Dow Chemical Companyから入手可能)、およびMARLEX(商標)ポリエチレン(Chevron Phillipsから入手可能)が挙げられる。
「低密度ポリエチレン」(または「LDPE」)は、エチレンホモポリマー、または0.915g/cc~0.940g/ccの密度を有し、かつ広いMWDを有する長鎖分岐を含む、少なくとも1つのC~C10α-オレフィンまたはC~Cα-オレフィンを含む、エチレン/α-オレフィンコポリマーからなる。LDPEは、典型的には、高圧フリーラジカル重合(フリーラジカル開始剤を用いる管状反応器またはオートクレーブ)の方式で生成される。LDPEの非限定的な例には、MarFlex(商標)(Chevron Phillips)、LUPOLEN(商標)(LyondellBasell)、ならびにBorealis、Ineos、ExxonMobilなどからのLDPE製品が含まれる。
「多成分エチレン系コポリマー」(または「EPE」)は、エチレンから誘導される単位、および米国特許第6,111,023号、同第5,677,383号、および同第6,984,695号などに記載の、少なくとも1つのC~C10α-オレフィン、またはC~Cα-オレフィンコモノマーから誘導される単位を含む。EPE樹脂は、0.905g/cc~0.962g/ccの密度を有する。EPE樹脂の非限定的な例には、ELITE(商標)強化ポリエチレン(The Dow Chemical Companyから入手可能)、ELITE AT(商標)先端技術樹脂(The Dow Chemical Companyから入手可能)、SURPASS(商標)ポリエチレン(PE)樹脂(Nova Chemicalsから入手可能)、およびSMART(商標)(SK Chemicals Co.から入手可能)が含まれる。
「オレフィン系ポリマー」または「ポリオレフィン」は、(重合性モノマーの総量に基づいて)50重量パーセント超の重合オレフィンモノマーを含有するポリマーであり、任意で少なくとも1つのコモノマーを含有し得る。オレフィン系ポリマーの非限定的な例には、エチレン系ポリマーまたはプロピレン系ポリマーが含まれる。
「ポリマー」は、同じまたは異なるタイプに関わらず、重合形態で、ポリマーを作り出す多数および/または繰り返しの「単位」または「マー単位」を提供することから重合される、モノマーを重合することにより調製された化合物である。したがって、ポリマーという総称は、1つのタイプのモノマーのみから調製されたポリマーを指すために通常用いられるホモポリマーという用語、および少なくとも2つのタイプのモノマーから調製されたポリマーを指すために通常用いられるコポリマーという用語を包含する。それはまた、例えばランダム、ブロックなどのすべての形態のコポリマーを包含する。「エチレン/α-オレフィンポリマー」および「プロピレン/α-オレフィンポリマー」という用語は、それぞれ、エチレンまたはプロピレンと、1つ以上の追加の重合性α-オレフィンモノマーとを重合することから調製された上述のコポリマーを示す。ポリマーは、多くの場合、1つ以上の特定のモノマー「で作製され」、特定のモノマーまたはモノマータイプに「基づいて」、特定のモノマー含有量を「含有する」などと呼ばれるが、この文脈では、「モノマー」という用語は、特定のモノマーの重合残留物を指し、非重合種を指すものではないと理解されることに留意する。一般に、本明細書におけるポリマーは、対応するモノマーの重合形態である「単位」に基づくものを指す。
「プロピレン系ポリマー」は、(重合性モノマーの総量に基づいて)50重量パーセント超の重合プロピレンモノマーを含有するポリマーであり、任意で、少なくとも1つのコモノマーを含有し得る。プロピレン系ポリマーには、プロピレンホモポリマー、およびプロピレンコポリマー(プロピレンおよび1つ以上のコモノマーに由来する単位を意味する)が含まれる。「プロピレン系ポリマー」および「ポリプロピレン」という用語は、互換的に使用され得る。好適なプロピレンコポリマーの非限定的な例には、プロピレンインパクトコポリマーおよびプロピレンランダムコポリマーが含まれる。
「超低密度(Ultra low density)ポリエチレン」(または「ULDPE」)および「超低密度(very low density)ポリエチレン」(または「VLDPE」)の各々は、エチレンに由来する単位と少なくとも1つのC~C10α-オレフィンコモノマーに由来する単位とを含む不均一な短鎖分岐分布を含む線状エチレン/α-オレフィンコポリマーである。ULDPEおよびVLDPEは各々、0.885g/cc~0.915g/ccの密度を有する。ULDPEおよびVLDPEの非限定的な例には、ATTANE(商標)超低密度(ultra low density)ポリエチレン樹脂(The Dow Chemical Companyから入手可能)およびFLEXOMER(商標)超低密度(very low density)ポリエチレン樹脂(The Dow Chemical Companyから入手可能)が含まれる。
試験方法
D10、D50、およびD90の粒子サイズは、Coulter Corporationから入手可能なCoulter LS230レーザー光散乱粒径測定器を使用して測定する。D10粒子サイズは、粉末の質量の10%がこの値未満の直径を有する粒子からなる粒径である。D50粒子サイズは、粉末の質量の50%がこの値未満の直径を有する粒子からなり、粉末の質量の50%が、その値より大きい直径を有する粒子からなる粒径である。D90粒子サイズは、粉末の質量の90%がこの値未満の直径を有する粒子からなる粒径である。平均体積平均粒子サイズは、Coulter Corporationから入手可能なCoulter LS230レーザー光散乱粒径測定器を使用して測定する。粒子サイズ分布を、等式Aに従って計算する。
ダーツ衝撃強度は、ASTM D1709に従って測定され、結果はグラム(g)で報告される。
密度は、ASTM D792、方法Bに従って測定する。結果は、グラム/立方センチメートル(g/cc)で記録する。
示差走査熱量測定(DSC)。示差走査熱量測定(DSC)を使用して、広範囲の温度にわたるポリマーの溶融、結晶化、およびガラス転移挙動を測定することができる。例えば、RCS(冷蔵冷却システム)およびオートサンプラーを備えるTA Instruments Q1000 DSCを使用して、この分析を実施する。試験中、50ml/分の窒素パージガス流量を使用する。各試料を、約175℃で融解プレスして薄膜にし、次いで融解した試料を室温(約25℃)に空冷する。冷却されたポリマーから3~10mg、直径6mmの試験片を抜き取り、重量を測定し、軽い(約50mg)アルミニウムパンに入れ、圧着して閉じる。次いで、その熱的特性を決定するために分析を行う。
試料の熱挙動は、試料温度を昇降して熱流量対温度プロファイルを作成することにより決定する。まず、試料を180℃に急速に加熱し、3分間等温に保持して熱履歴を除去する。次に、試料を10℃/分の冷却速度で-40℃に冷却し、3分間、-40℃の等温に保持する。次いで、試料を10℃/分の加熱速度で180℃に加熱する(これが「第2の加熱」上昇である)。冷却曲線および第2の加熱曲線を記録する。結晶化の開始から-20℃までのベースラインエンドポイントを設定することによって、冷却曲線を分析する。-20℃から融解終了までのベースラインエンドポイントを設定することによって、加熱曲線を分析する。決定した値は、外挿された融解の開始Tmであり、および外挿された結晶化の開始Tcである。(1グラム当たりのジュール単位の)融解熱(H)、および以下の等式を使用して計算されたポリエチレン試料の結晶化度%:結晶化度%=((H)/292J/g)×100。ガラス転移温度Tgは、Bernhard Wunderlich,The Basis of Thermal Analysis,in Thermal Characterization of Polymeric Materials 92,278-279(Edith A.Turi ed.,2d ed.1997)に記載のように、試料の半分で液体熱容量が増加したDSC加熱曲線から決定する。ガラス転移領域の下および上からベースラインを引き、Tg領域を通して外挿する。試料の熱容量がこれらのベースラインの中間となる温度が、Tgである。
エルメンドルフ引裂(または引裂)は、ASTM D1922-15、機械方向(MD)に従って測定され、結果はグラム力(gf)で報告される。
ASTM D1238(230℃/2.16kg)に従ってg/10分でのメルトフローレート(MFR)を測定する。
g/10分でのメルトインデックス(MI)(I2)は、ASTM D1238(190℃/2.16kg)に従って測定される。
臭気抑制/臭気抑制値。
臭気抑制は、揮発性の硫黄含有化合物の量を中和するか、または別の方法で低減する組成物の能力である。本開示において、メチルメルカプタンの臭気抑制は、ASTM D5504-12に準拠して、Agilent Sulfur化学発光検出器(GC-SCD)を備えたガスクロマトグラフィーで測定される。DOWLEX(商標)2085G、エチレン/オクテンLLDPEから形成されたフィルムを、Tedlar(登録商標)バッグ(ポリフッ化ビニル)中に配置することにより、対照試料を調製する。続いて、対照用のTedlar(登録商標)バッグに、900mLのヘリウムガスおよび既知量のメチルメルカプタンを充填し、Tedlar(登録商標)バッグを閉じる。試験試料は、それぞれの試験組成物から形成されたフィルム、各試験フィルムをそれぞれのTedlar(登録商標)バッグに入れることにより調製される。続いて、各Tedlar(登録商標)バッグに、900mLのヘリウムガスおよび既知量のメチルメルカプタンを充填し、Tedlar(登録商標)バッグを閉じる。臭気抑制能力を評価するために、所定の時間間隔で各バッグから試料をGC-SCD上に注入する。
参照試料および試験試料を2日後に分析した。参照試料は、各試験試料のメチルメルカプタン濃度を計算するための較正基準として使用した。
A.試料の調製
5ppmvのメチルメルカプタンを含む対照試料および各試験試料を、SKC 1L試料バッグ(SKCTedlar(登録商標)試料バッグ、1リットル、Cat No.232-01)中で調製した。フィルムのない参照試料は、較正基準としてTedlar(登録商標)バッグ中で調製した。
1. 1.0gのフィルムを細片(約1cm×30cm)に切断する。
2. 試料バッグからバルブを外し、先端が綿のアプリケーターのハンドルでバルブ開口部を介してフィルム細片をバッグに挿入し、バルブを試料バッグに戻し、バルブを締めてバッグを密封する前に、バッグから空気を絞り出す。
3. バッグに0.90Lのヘリウムガス(AirGas、Ultra Grade Helium)を充填する。
4. 気密ガラスシリンジを使用して、100ppmvのメチルメルカプタンを含有する50mLをバッグに注入する。
臭気抑制値試験は、エチルメルカプタン、プロピルメルカプタン、およびブチルメルカプタンを含む他の付臭物質に対しても行うこともできる。
B.GC-SCDの条件
1. ガスクロマトグラフ:スプリット/スプリットレス注入ポートを備えたAgilent Model 7890、Agilent Technologies、2850 Centerville Road、Wilmington、DE 19808から入手可能。
2. 検出器:Agilent化学発光硫黄(SCD)、Model G6644A。
3. クロマトグラフィーデータシステム:Agilent OpenLABソフトウェア。
4. カラム:Agilent J&W DB-1 30m×0.32mm ID、5μmフィルム厚。
5. キャリアガス:水素、定流量モード、2.0mL/分。
6. 注入口:スプリット、温度:250℃、スプリット比:100:1。
7. 注入体積:Valco Six Port Valveによる500μL、ループサイズ:500μL。
8. オーブン温度:1分間30℃保持、15℃/分~140℃、1分間保持。
9. SCD検出器の条件:
温度:250℃
水素流量:38.3mL/分
酸化剤流量:59.9sccm
圧力:400トル。
臭気抑制値(OSV)は、次の式で計算されるメチルメルカプタンの除去%である。
ピーク面積はGC-SCDの応答である。
OSV計算の非限定的な例を示す。2日間における、参照試料のメチルメルカプタンのGC-SCDピーク面積は28240298である一方で、試験試料IE1のメチルメルカプタンのGC-SCDピーク面積は5667327である(単位はAgilent OpenLABソフトウェアのpA*sである)。試験試料IE1の臭気抑制値は、(((28240298-5667327)/28240298)*100=80である。OSVの式に示すように、メチルメルカプタンの濃度およびメチルメルカプタンのGC-SCDピーク面積の両方を使用してOSVを計算できる。
多孔度および表面積。ブルナウアー-エメット-テラー(Brunauer-Emmett-Teller)(BET)多孔度および表面積分析は、Micromeriticsの加速表面積および圧入法機器(ASAP 2420)を用いて実施される。試料は、分析前に真空下で、105℃でガス抜きされる。
ASAP 2420機器は、注入試料の静的(容量)測定法を採用しており、液体窒素温度で固体に物理的に吸着(物理吸着)することができる気体の量を測定する。多点BET測定のために、窒素吸収量を、予め選択された相対圧力点で、一定温度で測定する。相対圧力は、77ケルビン(K)の分析温度での窒素の蒸気圧に対して加えられた窒素の圧力の比である。多孔度の結果は、1グラムあたりの立方メートル、すなわち、m/gで報告される。表面積の結果は、1グラムあたりの平方メートル、またはm/gで報告される。
亜鉛/銅の全量組成物中に存在する亜鉛および/または銅の全量は、ASTM D6247に準拠して、X線蛍光分光法(XRS)を用いて測定される。結果は100万分率、またはppmで報告される。
本開示は、多層フィルムを提供する。一実施形態では、多層フィルムが提供され、その多層フィルムは、(A)シール層、(B)バリヤ層、および(C)臭気制御組成物である組成物を含む臭気制御層を含む。臭気制御組成物は、(A)85重量%~99.5重量%のオレフィン系ポリマーと、(B)15重量%~0.5重量%の臭気抑制剤と、を含む。臭気抑制剤は、(Bi)アイオノマー、(Bii)酸化亜鉛の粒子、および(Biii)酸化銅の粒子からなるブレンドである。組成物は、ASTM D5504-12に準拠して測定した場合、45%超のメチルメルカプタン臭気抑制値を有する。「組成物」および「臭気制御組成物」という用語は、交換可能に使用することができる。
A.シール層
本多層フィルムは、シール層を含む。「シール層」は、(i)多層フィルムをそれ自体に密封する層、(ii)多層フィルムを別の多層フィルムのシール層に密封する層、または(iii)多層フィルムを物品に密封する層である。典型的には、シール層は、多層フィルムの最内層である。多層フィルムがポーチまたはバッグの一部として組み立てられる場合、シール層は、典型的には、別の多層フィルムの反対側のシール層にヒートシールされる。かかるヒートシールは、典型的には、対向する多層フィルムの共通の周縁に沿って行われる。
シール層に好適なポリマー材料の非限定的な例としては、エチレン系ポリマー、プロピレン系ポリマー、エチレン酢酸ビニル(EVA)、エチレンメタクリレート(EMA)、エチレンn-ブチルアセテート(EnBA)、エチレンエチルアクリレートコポリマー(EEA)、ポリオレフィンプラストマー(POP)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、メタロセン直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE)、スチレン-エチレン-プロピレン-スチレン(SEPS)ゴム、スチレン-イソプレンブロックコポリマー(SIS)、およびそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
一実施形態では、シール層がEVAを含有するときは、EVAは、EVAに対する総重量に基づいて15重量%~24重量%の酢酸ビニルを含有する。好適なEVAの非限定的な例としては、DuPontから入手可能なELVAX(登録商標)3165である。
一実施形態では、シール層がLLDPEを含有するとき、LLDPEは、0.88g/cc~0.902g/ccの密度を有する。
B.バリヤ層
本多層フィルムは、バリヤ層を含む。「バリヤ層」は、酸素、および/または二酸化炭素などのガス、および/またはHSおよびメルカプタンなどの臭気分子が多層フィルムの外側に透過するのを防ぐ層である。バリヤ層は、ガス透過率が低いなどのバリヤ特性を有する材料で構成される。ガス透過率には、酸素透過率、水蒸気透過率、および二酸化炭素透過率が含まれるが、それらに限定されない。バリヤ層は、多層フィルム全体の全体的な透過性を決定する場合と決定しない場合がある。
一実施形態では、多層フィルムは、1つ以上のバリヤ層を含む。
バリヤ層に好適な材料の非限定的な例としては、エチレン/ビニルアルコールコポリマー、ポリビニリデンジクロリド、ビニリデンクロリドコポリマー、アモルファスナイロン、ポリエステル、ポリエステルコポリマー、グリコール変性ポリエステル(PETG)、アモルファスポリエステルコポリマー、ポリエチレンテレフタレート、アモルファスポリエチレンテレフタレート、塩化ビニリデンとメチルアクリレートとのコポリマー、塩化ビニリデンとメチルメタクリレートとのコポリマー、ポリアミド、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
ポリエステルコポリマーの非限定的な例としては、Eastman Chemicalから入手可能な、EASTAR(商標)PP001、EASTAR(商標)コポリエステルAN001、EASTAR(商標)コポリエステルAN011、EASTAR(商標)コポリエステルCN005、EASTAR(商標)コポリエステル6763、およびEASTAPAK(商標)コポリエステル9921、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
他の好適なバリヤ材料の非限定的な例としては、DuPontから入手可能なSelar(登録商標)を含むポリエチレンテレフタレートが挙げられる。
PETGの非限定的な例は、Eastman Chemicalから入手可能なEASTAR(商標)PETG 6763である。
C.臭気制御層
本多層フィルムは、臭気制御層を含む。「臭気制御層」とは、臭気を吸収し、臭気が多層フィルムの外側に透過するのを防ぐ層であり、その臭気制御層は、バリヤ層とは分離している層中に、または異なる層中に存在する。したがって、臭気制御層は、バリヤ層に加えて、多層フィルムにさらなる臭気吸収能力を提供する。臭気制御層は、個別の層であることができる。あるいは、臭気制御層は、以下で詳細に論じるように、(バリヤ層を除いて)別の層の成分であることができる。
一実施形態では、臭気制御層は、多層フィルムの分離している別個の層である。臭気制御層は、(A)オレフィン系ポリマーおよび(B)臭気抑制剤を含む組成物(すなわち、臭気制御組成物)を含む。臭気抑制剤は、(Bi)アイオノマーと、(Bii)酸化亜鉛の粒子と、(Biii)酸化銅の粒子とのブレンドを含む。
オレフィン系ポリマー
臭気制御層の組成物(臭気制御組成物)は、オレフィン系ポリマーを含む。オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマーまたはエチレン系ポリマーであり得る。プロピレン系ポリマーの非限定的な例には、プロピレンコポリマー、プロピレンホモポリマー、およびそれらの組み合わせが含まれる。一実施形態では、プロピレン系ポリマーは、プロピレン/α-オレフィンコポリマーである。好適なα‐オレフィンの非限定的な例には、CおよびC~C20α-オレフィン、またはC~C10α-オレフィン、またはC~Cα-オレフィンが含まれる。代表的なα-オレフィンとしては、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、および1-オクテンが挙げられる。
一実施形態では、プロピレン/α‐オレフィンコポリマーは、プロピレン/エチレンコポリマーの重量に基づいて、プロピレン由来の単位を50重量%超、または51重量%、または55重量%、または60重量%~70重量%、または80重量%、または90重量%、または95重量%、またはプロピレン由来の単位を99重量%含有するプロピレン/エチレンコポリマーである。プロピレン/エチレンコポリマーは、プロピレン/エチレンコポリマーの重量に基づいて、エチレン由来の単位の相反する量か、または50重量%未満、もしくは49重量%、もしくは45重量%、もしくは40重量%から、30重量%、もしくは20重量%、もしくは10重量%、もしくは5重量%、もしくは1重量%までのエチレン由来の単位を含む。
一実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマーである。エチレン系ポリマーは、エチレンホモポリマーまたはエチレン/α-オレフィンコポリマーであり得る。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン/α-オレフィンコポリマーである。好適なα‐オレフィンの非限定的な例には、C~C20α-オレフィン、またはC~C10α-オレフィン、またはC~Cα-オレフィンが含まれる。代表的なα-オレフィンには、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、および1-オクテンが含まれる。
一実施形態では、エチレン/α-オレフィンコポリマーは、エチレン/C~Cα-オレフィンコポリマーであるLLDPEである。LLDPEは、以下の特性のうちの1つ、いくつか、または全てを有する。
(i)0.910g/cc~0.930g/cc、または0.915g/cc~0.926g/ccの密度、および/または
(ii)0.5g/10分、または1.0g/10分、または2.0g/10分~3.0g/10分、または4.0g/10分、または5.0g/10分のメルトインデックス。
好適なLLDPEの非限定的な例としては、The Dow Chemical Companyから入手可能なDOWLEX(商標)2247 G、およびDuPontから入手可能なELVAX(登録商標)3165が挙げられる。
臭気抑制剤
臭気制御層の組成物は、臭気抑制剤を含む。臭気抑制剤は、(Bi)アイオノマー、(Bii)酸化亜鉛の粒子、および(Biii)酸化銅の粒子からなる。
(Bi)アイオノマー
本組成物はアイオノマーを含む。本明細書で使用される「アイオノマー」は、イオン含有ポリマーである。「イオン」は、正または負のいずれかの電荷を有する原子である。アイオノマーは、過半数の重量パーセント(通常は85%~90%)の非イオン性(非極性)の繰り返しモノマー単位、および少数の重量パーセント(通常は10%~15%)のイオン性または極性(すなわち、正に帯電または負に帯電された)である繰り返しコモノマー単位を有する。イオン基の正電荷は、イオン基の負電荷を引き付け、イオン結合を作る。アイオノマー樹脂は、「可逆的架橋」挙動として知られている、すなわち、アイオノマーが加熱されると、ポリマー鎖の移動度が増加し、正電荷と負電荷が互いに引き離されるため、イオン結合が不完全になる、という挙動を示す。
アイオノマーが誘導されるモノマーおよびコモノマーの非限定的な例には、少なくとも1つのアルファ-オレフィンと、少なくとも1つのエチレン性不飽和カルボン酸および/または無水物とのコポリマーが含まれる。好適なアルファ-オレフィンの非限定的な例には、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、および3-メチルブテンが含まれる。好適なカルボン酸および無水物の非限定的な例には、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、および無水マレイン酸が含まれる。
一実施形態では、アイオノマーは、エチレンとメタクリル酸とのコポリマーである。
一実施形態では、アイオノマーは、エチレンとアクリル酸とのコポリマーである。
一実施形態では、アイオノマーは金属アイオノマーである。本明細書で使用される「金属アイオノマー」は、アルファ-オレフィンと、エチレン性不飽和カルボン酸および/または無水物とのコポリマーの金属塩をベースとするコポリマーを指す。金属アイオノマーは、金属イオンによって完全にまたは部分的に中和され得る。アイオノマーを中和するのに好適な金属の非限定的な例としては、アルカリ金属、すなわち、ナトリウム、リチウム、およびカリウムなどのカチオン、アルカリ土類金属、すなわち、カルシウム、マグネシウムなどのカチオン、亜鉛などの遷移金属が挙げられる。金属アイオノマーの非限定的な例としては、Dow-DuPontから入手可能なエチレンとメタクリル酸とのコポリマーのナトリウム塩であるSurlyn(登録商標)8660である。
一実施形態では、金属アイオノマーは亜鉛アイオノマーである。本明細書で使用される「亜鉛アイオノマー」(または「ZnI/O」)という用語は、エチレンと、カルボン酸および/または無水物を有するビニルコモノマーとのコポリマーの亜鉛塩をベースとするコポリマーを指す。酸基を有するビニルコモノマーを有する好適なコモノマーの非限定的な例には、メチル/メタクリル酸、ビニルアクリル酸、メタクリレート、n-ブチルアクリル酸、およびアクリル酸が含まれる。
好適な亜鉛アイオノマーの非限定的な例としては、エチレン/アクリル酸コモノマーの亜鉛塩、エチレン/メチル-メタクリル酸コポリマーの亜鉛塩、エチレン/ビニルアクリル酸コポリマーの亜鉛塩、エチレン/メタクリレートコポリマーの亜鉛塩、エチレン/n-ブチルアクリル酸コポリマーの亜鉛塩、およびそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
一実施形態では、亜鉛アイオノマーは、エチレン/アクリル酸コポリマーの亜鉛塩である。好適な亜鉛アイオノマーの非限定的な例としては、Dow-DuPontから入手可能な、エチレンおよびメタクリル酸コポリマーの亜鉛塩であるSurlyn(登録商標)9150が挙げられる。
B(ii)酸化亜鉛の粒子
臭気抑制剤は、酸化亜鉛(または「ZnO」)の粒子を含む。ZnO粒子は、100nm~3000nmのD50粒子サイズ、1m/g~10m/g未満の表面積、および0.020m/g未満の多孔度を有する。
一実施形態では、ZnO粒子は、以下の特性(i)~(iii)のうちの1つ、いくつか、または全てを有する。
(i)100nm、または200nm、または300nm、または400nm~500nm、または600nm、または700nm、または800nm、または900nm、または1000nm、または2000nm、または3000nmの粒子サイズD50、および/または
(ii)1m/g、または2m/g、または3m/g、または4m/g~5m/g、または6m/g、または7m/g、または8m/g、または9m/gの表面積、および/または
(iii)0.005m/g、または0.006m/g、または0.008m/g、または0.010m/g~0.012m/g、または0.013m/g、または0.015m、または0.020m/g未満の多孔度。
好適なZnO粒子の非限定的な例には、800HSA(酸化亜鉛、LLC)、ZnO微粉末(US Research Nanomaterials)、およびZoco102(Zochem、Inc.)が含まれる。
(Biii)酸化銅の粒子
臭気抑制剤はまた、酸化銅の粒子を含む。酸化銅は、「CuO」(酸化銅I)もしくは「CuO」(酸化銅II)のいずれか、または両方の混合物であることができる。酸化銅の粒子は、100nm~3000nmのD50粒子サイズ、1m/g~10m/g未満の表面積を有する。特定の理論に縛られることなく、酸化銅の粒子は、特に硫化水素とメルカプタンの硫黄捕捉剤として貢献すると考えられている。
一実施形態では、酸化銅の粒子は、100nm、または200nm、または300nm、または400nm~500nm、または600nm、または700nm、または800nm、または900nm、または1000nm、または2000nm、または3000nmの粒子サイズD50を有する。好適な酸化銅の粒子の非限定的な例としては、Reade Advanced Materialsから入手可能なCuOおよびCuOの約325メッシュが挙げられる。
組成物
臭気制御層の組成物は、その組成物の総重量に基づいて、(A)85重量%~99.5重量%のオレフィン系ポリマー、および(B)15重量%~0.5重量%の臭気抑制剤を含む(以下、組成物1)。臭気抑制剤は、オレフィン系ポリマーマトリックス中に混合または別の方法でブレンドされ、(Bi)アイオノマー、(Bii)酸化亜鉛の粒子、および(Biii)酸化銅の粒子のブレンドである。組成物は、45%超の臭気抑制値を有する。一実施形態では、組成物は、46%、または49%、または50%、または60%、または70%~75%、または80%、または85%、または90%の臭気抑制値を有する。
ZnI/O(Bi)は、成分(B)の全重量に基づいて、1~90重量%の量で成分(B)中に存在する。臭気抑制剤(B)の全重量に基づいて、ZnOのZnI/Oに対する比(以下、「ZnO対ZnI/O比」)は3:1~1:7である。ZnO対ZnI/O比は、3:1、または2:1、または1:1~1:2、または1:3、または1:4、または1:5、または1:6、または1:7であり得る。酸化銅の粒子(Biii)は、成分(B)の総重量に基づいて、0.01重量%~30重量%の量で成分(B)中に存在する。酸化銅の粒子は、酸化銅(I)(CuO)、酸化銅(II)(CuO)、または両方の混合物であることができる。アイオノマー(Bi)と、酸化亜鉛(Bii)と、酸化銅(Biii)との間の重量パーセント比は、臭気抑制剤(B)の総重量に基づいて、150:100:1~2.9:2.5:1である。
一実施形態では、アイオノマー(Bi)と、酸化亜鉛(Bii)と、酸化銅(Biii)との間の重量パーセント比は、臭気抑制剤(B)の全重量に基づいて、100:75:1~3:2.5:1である。
一実施形態では、組成物は、85重量%、または90重量%から、95重量%、または97重量%、または99重量%、または99.4重量%、または99.5重量%までのエチレン系ポリマーである成分(A)を含む。組成物は、相反する量の成分(B)、すなわち、15重量%、または10重量%から、5重量%、または3重量%、1重量%、または0.6重量%、または0.5重量%までの臭気抑制剤を含み、ZnI/O対ZnO対CuOの比は、150:100:1~2.9:2.5:1である(以下、組成物2)。
組成物(すなわち、組成物1および/または組成物2)は、46%、または50%、または60%、または70%~75%、または80%、または85%、または90%の臭気抑制値を有する。
ZnOとアイオノマーの組み合わせは、メチルメルカプタンのOSVを改善する一方で、酸化銅、特にCuOを追加することで、OSV全体がさらに改善されることが確認されている。実際、出願人は驚くべきことに、(例えば、臭気抑制組成物(B)の全重量に基づいて)ZnO/アイオノマー臭気抑制剤組成物に0.01重量%~0.1重量%のCuOを添加することにより、酸化銅の粒子を含まないZnO/アイオノマー臭気抑制組成物と比較して、OSV性能を2倍以上にできることを発見した。
D.ブレンド
酸化亜鉛の粒子および酸化銅の粒子が、(i)オレフィン系ポリマー(A)内に分散されるよう、および/または(i)アイオノマー(Bi)内に分散されるように、成分(A)および(B)を一緒に混合、または別の方法でブレンドして本組成物を形成する。
一実施形態では、本組成物は、成分(B)が酸化亜鉛の粒子(Bii)および酸化銅の粒子(Biii)をアイオノマー(Bi)中に分散させることによって形成される臭気制御マスターバッチとして製造される。分散は、粒子(酸化亜鉛および酸化銅)をアイオノマー全体に均一に分散させるために、成分(Bi)、(Bii)、および(Biii)の物理的混合および/または溶融ブレンドによって達成され得る。得られた成分(B)を、続いて、オレフィン系ポリマー、成分(A)と混合するか、または別の方法でブレンドする。成分(B)と成分(A)の混合は、物理的混合および/または溶融ブレンドによって達成することができる(以下、臭気制御マスターバッチ1)。
一実施形態では、本組成物は、酸化亜鉛の粒子(Bii)をアイオノマー(Bi)中に分散させることにより、臭気制御マスターバッチとして製造される。分散は、アイオノマー(Bi)全体に亜鉛粒子を一様に分散させるために、成分(Bi)および(Bii)の物理的混合および/または溶融ブレンドによって達成され得る(「Bi-Biiブレンド」)。続いて、Bi-Biiブレンドおよび酸化銅の粒子を、物理的混合および/または溶融ブレンドによってオレフィン系ポリマー組成物(A)に添加して、オレフィン系ポリマー(A)と、アイオノマー(Bi)と、酸化亜鉛の粒子(Bii)と、酸化銅の粒子(Biii)との均質なブレンドの本組成物を形成する(以下、臭気制御マスターバッチ2)。
一実施形態では、本組成物は、アイオノマー(Bi)、酸化亜鉛の粒子(Bii)、酸化銅の粒子(Biii)およびオレフィン系ポリマー(A)を混合することにより臭気制御マスターバッチとして製造される。混合は、アイオノマー(Bi)、酸化亜鉛の粒子(Bii)、および酸化銅の粒子(Biii)をオレフィン系ポリマー(A)全体に一様に分散させるために、成分(A)、(Bi)、(Bii)、および(Biii)の物理的混合および/または溶融ブレンドによって達成され得る(以下、臭気制御マスターバッチ3)。
一実施形態では、本組成物は、アイオノマー(Bi)、酸化亜鉛の粒子(Bii)およびオレフィン系ポリマー(A)を混合することにより、臭気制御マスターバッチとして製造される。混合は、(Bi)および(Bii)を(A)全体に一様に分散させるために、成分(Bi)、(Bii)および(A)の物理的混合および/または溶融ブレンドによって達成され得る(以下、A-Bi-Biiブレンド)。酸化銅の粒子(Biii)は成分(A)と混合される。混合は、酸化銅の粒子(Biii)を(A)中に均一に分散させるために、物理的混合および/または溶融ブレンドによって達成され得る(以下、A-Biiiブレンド)。次いで、A-Bi-BiiブレンドをA-Biiiブレンドと混合する。混合は、オレフィン系ポリマー(A)、アイオノマー(Bi)、酸化亜鉛の粒子(Bii)および酸化銅の粒子(Biii)からなる均質な組成物を形成するよう、物理的混合および/または溶融ブレンドによって達成され得る(以下、臭気制御マスターバッチ4)。
一実施形態では、臭気制御マスターバッチ(すなわち、臭気制御マスターバッチ1、2、3、または4のいずれか)は、20重量%~30重量%のアイオノマー、20重量%~30重量%の酸化亜鉛の粒子、5重量%~15重量%の酸化銅の粒子、および30重量%~60重量%のLLDPEを含み、成分の集合体は100重量%の臭気制御組成物になる。次いで、マスターバッチは、10重量%で多層フィルムの臭気制御層に組み込まれ、組成物の6重量%を臭気制御層に提供する。臭気制御層は、多層フィルムの総体積の最大40体積%であり、したがって、組成物は、多層フィルムの総重量の最大2.4重量%を有する。
E.スキン層
一実施形態では、多層フィルムは、スキン層を含む。「スキン層」は、多層フィルムの最外層である。
スキン層に好適なポリマー材料の非限定的な例としては、エチレン系ポリマー、プロピレン系ポリマー、エチレン酢酸ビニル(EVA)、エチレンメタクリレート(EMA)、エチレンn-ブチルアセテート(EnBA)、エチレンエチルアクリレートコポリマー(EEA)、ポリオレフィンプラストマー(POP)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、メタロセン直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE)、スチレン-エチレン-プロピレン-スチレン(SEPS)ゴム、スチレン-イソプレンブロックコポリマー(SIS)、およびそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
一実施形態では、スキン層がEVAを含有するとき、EVAは、EVAの総重量に基づいて、15重量%~24重量%の酢酸ビニルを含有する。好適なEVAの非限定的な例としては、DuPontから入手可能なELVAX(登録商標)3165である。
一実施形態では、スキン層がLLDPEを含有するとき、LLDPEは、0.88g/cc~0.902g/ccの密度を有する。
一実施形態では、スキン層は、シール層と同じ材料組成物から構成され得る。
F.結合層
一実施形態では、多層フィルムは、少なくとも1つの結合層を含む。「結合層」は、結合材料から構成される層であり、結合材料/結合層は、多層フィルムの別の層に対して、多層フィルムの1つの層を接着させる。結合層は、例えば、シール層とバリヤ層との間、および/またはバリヤ層とスキン層との間に存在し得る。
結合層に好適な材料の非限定的な例としては、エチレン酢酸ビニル(EVA)、エチレンメタクリレートEMA、エチレンブチルアクリレート(EBA)、エチレンアクリル酸(EAA)、無水マレイン酸グラフト化EVA(EVA-g-MAH)、EMA-g-MAH、EBA-g-MAH、MAHグラフト化ポリエチレン、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
好適な結合材料の非限定的な例は、Arkemaから入手可能なEVAであるEVATANE(登録商標)24-03である。
MAHグラフト化ポリエチレンの非限定的な例としては、Engage-g-MAH(例えば、Dow Chemical CompanyによるAMPLIFY(商標)TY)が挙げられる。
一実施形態では、臭気制御層は、結合層およびスキン層のうちの少なくとも1つに存在し得る。一実施形態では、臭気制御層は、結合層およびスキン層の両方に存在し得る。換言すれば、臭気制御組成物は、スキン層、および/または結合層中に組み込まれ得る。
G.コア層
一実施形態では、多層フィルムは、コア層を含む。「コア層」は、多層フィルムの任意の内層(すなわち、非スキン層および非シール層)であり得る層である。コア層は、強度、光学、および透過性を含むがそれらに限定されない所望の物理的特性を有する多層フィルムを提供する。しかしながら、コアは、少なくともある程度のバリヤ特性を提供することが望ましい。
一実施形態では、臭気制御組成物は、コア層に組み込むことができる。
多層フィルム
多層フィルムは、本明細書で開示されるように、少なくとも3つの層、すなわち、シール層、バリヤ層、および臭気制御層を含む。多層フィルムは、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上の層を含み得る。多層フィルムは、30μm、または40μm、または45μm、または50μm、または75μmから、100μm、または125μm、または150μmまでの厚さを有する。
一実施形態では、多層フィルムは、45μmまたは50μmから、75μm、または100μmまでの厚さを有する。
一実施形態では、多層フィルムは、3つの層、すなわち、最内層としてのシール層、中間層としてのバリヤ層、および最外層としての臭気制御層、またはスキン層を含む。スキン層は、(i)臭気制御組成物とスキン層材料とのブレンドであり得るか、または(ii)臭気制御組成物のみから構成され得る。
一実施形態では、多層フィルムは、4つの層(最も内側から最も外側まで)、すなわち、最も内側の層としてシール層、バリヤ層、臭気制御組成物を有する結合層、および最も外側の層としてスキン層を含む。結合層は、(i)タイ材料と、(ii)臭気制御組成物とのブレンドである。
一実施形態では、多層フィルムは、5つの層(最も内側から最も外側まで)、すなわち、シール層、第1の結合層、バリヤ層、第2の結合層、および臭気制御層を含む。シール層は、多層フィルムの最内層である。バリヤ層は、シール層と臭気制御層との間に存在する。臭気制御層はスキン層中に存在する。スキン層は、(i)臭気制御組成物とスキン材料とのブレンドであり得るか、または(ii)臭気制御組成物のみから構成され得る。
一実施形態では、多層フィルムは、6つの層(最も内側から最も外側まで)、すなわち、最も内側の層としてシール層、第1の結合層、バリヤ層、第2の結合層、臭気制御層、およびスキン層を含む。さらなる実施形態では、第2の結合層は、(i)結合材料と、(ii)臭気制御組成物とのブレンドである。
一実施形態では、臭気制御層は、スキン層であり、多層フィルムの最外層である。スキン層は、(i)臭気制御組成物とスキン層材料とのブレンドであり得るか、または(ii)臭気制御組成物のみから構成され得る。臭気制御層がスキン層であるとき、多層フィルムは、バリヤ層または別の層に接着するための結合材料を含み得る。
一実施形態では、多層フィルムは、シール層をバリヤ層に接着させるために、シール層とバリヤ層との間に第1の結合層を含む。多層フィルムは、バリヤ層をスキン層に接着させるために、バリヤ層とスキン層との間に第2の結合層も含む。スキン層は、(i)臭気制御組成物とスキン層材料とのブレンドであり得るか、または(ii)臭気制御組成物のみから構成され得る。第2の結合層は、臭気制御組成物も含み得る。
一実施形態では、シール層は、多層フィルムの総体積に基づいて、多層フィルムの10体積%、または15体積%、または20体積%、または25体積%から、30体積%、または35体積%、または40体積%、または45体積%である。
一実施形態では、バリヤ層は、多層フィルムの総体積に基づいて、多層フィルムの4体積%~15体積%、または5体積%~12体積%、または6体積%~8体積%である。
一実施形態では、臭気制御層は、多層フィルムの総体積に基づいて、多層フィルムの5体積%~40体積%、または8体積%~20体積%である。
一実施形態では、各結合層は、多層フィルムの総体積に基づいて、多層フィルムの4体積%~15体積%、または5体積%~12体積%、または5体積%~8体積%である。
一実施形態では、スキン層は、多層フィルムの総体積に基づいて、多層フィルムの10体積%、または15体積%、または20体積%、または25体積%から、30体積%、または35体積%、または40体積%、または45体積%である。
一実施形態では、多層フィルムは、本明細書に記載されるようなコア層も含み得る。
一実施形態では、多層フィルムは、共押出フィルムである。共押出フィルムの非限定的な例としては、メルトブローフィルムおよびキャストフィルムが挙げられる。
一実施形態では、多層フィルムは、積層フィルムである。積層フィルムの場合、多層フィルムは、結合層として薄い接着剤を含むことができ、および/または押出積層フィルムであり得る。
一実施形態では、多層フィルムは、5つの層(最も内側から最も外側まで)、すなわち、最も内側の層としてシール層、第1の結合層、バリヤ層、第2の結合層、および最外層である臭気制御層、またはスキン層を含む。シール層は、ELVAX(登録商標)3165を含有し、多層フィルムの総体積の37体積%である。第1の結合層は、BYNEL(登録商標)3861を含有し、多層フィルムの総体積の8体積%である。バリヤ層は、EASTAR(登録商標)PP001を含有し、多層フィルムの総体積の10体積%である。第2の結合層は、BYNEL(登録商標)3861を含有し、多層フィルムの総体積の8体積%である。臭気制御層は、(i)ELVAX(登録商標)3165と、(ii)臭気制御組成物とのブレンドである。臭気制御層は、多層フィルム(以下、フィルム1)の総体積の37体積%である。
一実施形態では、フィルム1の第2の結合層は、(i)結合材料と、(ii)臭気制御組成物とのブレンドを含む。
一実施形態では、フィルム1は、臭気制御層中に臭気制御組成物を含有し、その臭気制御層は、90重量%のELVAX(登録商標)3165および10%の臭気制御組成物を含み、その臭気制御組成物は、(i)4重量%のDOWLEX(商標)2247G+(ii)2.5重量%のZnO(500μm)+(III)2.5重量%のSurlyn(登録商標)9150+(iv)1重量%のCuOを含む。
バッグ
本開示は、バッグを提供する。一実施形態では、オストミーバッグが提供され、第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムを含む。各多層フィルムは、シール層、バリヤ層、および臭気制御層で構成されている。臭気制御層は、組成物を含み、その組成物は、(A)85重量%~99.5重量%の少なくとも1つのオレフィン系ポリマー、(B)(i)アイオノマーと、(ii)酸化亜鉛の粒子と、(iii)酸化銅の粒子とのブレンドを含む、15重量%~0.5重量%の臭気抑制剤を含む。第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムは、本明細書で既に開示した任意の多層フィルムであることができる。
第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムは、シール層が互いに対向するように配列され、第2の多層フィルムは、第1の多層フィルム上に重ね合わされて、共通の周縁を形成する。第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムは、共通の周縁に沿って密封される。
バッグの第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムは、本明細書で既に開示した多層フィルムの任意の実施形態であり得る。第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムは、同じ材料または異なる材料から構成され得る。
第1の多層フィルムは、ストーマおよび流体を人体からバッグに受け入れるための第1の開口部を含む。
オストミーバッグはリングを含む。リングは第1の開口部に接着される。リングは人体に取り付けるためのものである。リングは、典型的には、接触面に接着剤を含み、オストミーバッグを身に付けている人の皮膚にオストミーバッグをしっかりと再密封できるように取り付けることができる。
一実施形態では、周囲密封は、バッグ全体の周りに延在することができる。
一実施形態では、周囲密封は、オストミーバッグの共通の周縁の一部に沿って延在し、密封されていない部分を開いたままにする。バッグからストーマおよび流体を取り出すための第2の開口部は、周囲密封の密封されていない部分から形成される。
一実施形態では、組成物は、ASTM D5504-12に従って測定すると、45%を超えるメチルメルカプタン臭気抑制値を有する。
ここで、限定ではなく例として、本開示のいくつかの実施形態を、次の実施例で詳細に説明する。
実施例において使用される材料は、下記の表1に提供する。
1.フィルム
マスターバッチ処理。臭気抑制組成物を後続のフィルムライン中に容易に供給するために、2つのマスターバッチを調製した。マスターバッチは、汎用スクリューを使用して、Coperion ZSK 26二軸スクリュー押出機で調製した。材料の滞留時間は、スクリューの設計、20ポンド/時の送り速度、および1分当たり300回転(RPM)のスクリュー速度によって制御した。オイルは注入しなかった。サイドアームフィーダーはなかった。真空引きされなかった。配合した材料を、ストランドカットペレタイザーによって切断される前に、水浴を通して送った。収集後、ペレット化した材料をNパージし、次にアルミニウムバッグに密封した。
第1のマスターバッチ(MB1)の組成は、50重量%のLLDPE、1、25重量%のZnO、および25重量%のSurlyn 9150であった。第2のマスターバッチ(MB2)の組成は、90重量%のLLDPE 1および10重量%のCuOであった。列挙されている各組成物の目標重量%を達成するために、適切な量の純粋なLLDPE 1、MB1、およびMB2を使用して、実施例および対抗例の調合物を生成した。
2.臭気抑制剤
比較試料(CS)および本発明の実施例(IE)の組成を表3に示す。
臭気抑制値(OSV)を以下の表3に示す。
参照試料の濃度は2日後に変化する可能性があり、試料の濃度は参照試料に対する相対的な変化と見なす必要があるため、較正基準として参照試料(CS 1)を使用して2日後に濃度を測定した。
表3では、各試料の成分量は、100重量%の全試料組成物になる。CS3のOSV(28%)をCS1&2のOSV(それぞれ12%と2%)と比較することにより、臭気抑制技術のない組成物と比較して、ZnO/亜鉛アイオノマーの組み合わせがOSVの改善に効果的であることが容易に観察され得る。しかしながら、CuOが本臭気抑制剤の一部として非常に低い添加量(すなわち、IE2中、<10%の、ZnO、亜鉛アイオノマー、およびCuOの組み合わせ)しか添加されていないにもかかわらず、CS3のOSVが28%の場合(すなわち、亜鉛アイオノマーとZnOとを有し、CuOが存在しない試料)と比較して、OSVを64%にさらに向上させることができることは驚くべきことである。IE3のOSV(49%)をCS3のOSV(28%)と比較することにより観察できるように、CuOを添加することによって、予想外に、CuOが存在しないZnO/亜鉛アイオノマーの組み合わせよりもほぼ50%高いOSVを維持しながら、組成物中のZnO/亜鉛アイオノマー濃度を50%低減することを可能にする。0.1重量%CuOと組み合わせたこれらの材料のより高い添加量が、表3に示す本発明の実施例IE1(80%)およびIE2(64%)の最高のOSVを示すため、ZnO/亜鉛アイオノマーの組み合わせは、依然として、OSVに大きな影響を及ぼすことがさらに観察される。
本開示は、本明細書に含まれる実施形態および例示に限定されず、実施形態の一部、および異なる実施形態の要素の組み合わせを含むこれらの実施形態の変更された形態を、以下の特許請求の範囲に該当するものとして含むことが、特に意図されている。

Claims (15)

  1. 多層フィルムであって、
    (A)シール層と、
    (B)バリヤ層と、
    (C)組成物を含む臭気制御層であって、前記組成物が、
    (A)85重量%~99.5重量%の少なくとも1つのオレフィン系ポリマーと、
    (B)15重量%~0.5重量%の臭気抑制剤であって、
    (i)アイオノマーと、
    (ii)酸化亜鉛の粒子と、
    (iii)酸化銅の粒子とのブレンドを含む、臭気抑制剤と、を含む、臭気制御層と、を含み、
    前記組成物が、ASTM D5504-12に従って測定すると、45%を超えるメチルメルカプタン臭気抑制値を有する、多層フィルム。
  2. 前記バリヤ層が、前記シール層と前記臭気制御層との間に存在する、請求項1に記載の多層フィルム。
  3. 前記シール層が、最も内側の層である、請求項2に記載の多層フィルム。
  4. 前記臭気制御層が、結合材料を含む、請求項3に記載の多層フィルム。
  5. 前記シール層が、エチレン系ポリマー、プロピレン系ポリマー、エチレン酢酸ビニル(EVA)、エチレンメチルアクリレート(EMA)、エチレンn-ブチルアセテート(EnBA)、エチレンエチルアクリレートコポリマー(EEA)、ポリオレフィンプラストマー(POP)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、メタロセン直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE)、スチレン-エチレン-プロピレン-スチレン(SEPS)ゴム、スチレン-イソプレンブロックコポリマー(SIS)、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマー材料から構成される、請求項3に記載の多層フィルム。
  6. 前記バリヤ層が、エチレン/ビニルアルコールコポリマー、ポリビニリデンジクロリド、ビニリデンクロリドコポリマー、アモルファスナイロン、ポリエステル、ポリエステルコポリマー、グリコール変性ポリエステル(PETG)、アモルファスポリエステルコポリマー、ポリエチレンテレフタレート、アモルファスポリエチレンテレフタレート、塩化ビニリデンとアクリル酸メチルとのコポリマー、塩化ビニリデンとメタクリル酸メチルとのコポリマー、ポリアミド、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマー材料から構成される、請求項1に記載の多層フィルム。
  7. 前記臭気制御層中の前記オレフィン系ポリマーが、エチレン系ポリマーである、請求項1に記載の多層フィルム。
  8. 前記シール層と前記バリヤ層との間に結合層を含む、請求項2に記載の多層フィルム。
  9. スキン層をさらに含む、請求項1に記載の多層フィルム。
  10. 前記臭気制御層が、スキン層である、請求項1に記載の多層フィルム。
  11. 前記アイオノマーが、エチレン/メタクリル酸コポリマーを含む、請求項1に記載の多層フィルム。
  12. 前記アイオノマーが、亜鉛アイオノマーである、請求項1に記載の多層フィルム。
  13. 前記酸化銅の粒子が、(i)酸化銅(I)(CuO)、(ii)酸化銅(II)(CuO)、および(iii)それらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の多層フィルム。
  14. 前記亜鉛アイオノマー(Bi)と、前記酸化亜鉛(Bii)と、前記酸化銅(Biii)との重量パーセント比が、150:100:1~2.9:2.5:1である、請求項12に記載の多層フィルム。
  15. オストミーバッグであって、
    第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムを含み、各多層フィルムが、
    (A)シール層と、
    (B)バリヤ層と、
    (C)組成物を含む臭気制御層であって、前記組成物が、
    (A)85重量%~99.5重量%のオレフィン系ポリマーと、
    (B)15重量%~0.5重量%の臭気抑制剤であって、
    (i)アイオノマーと、
    (ii)酸化亜鉛の粒子と、
    (iii)酸化銅の粒子とのブレンドを含む、臭気抑制剤と、を含む、臭気制御層と、を含み、
    前記組成物が、ASTM D5504-12に従って測定すると、45%を超えるメチルメルカプタン臭気抑制値を有し、
    前記第1の多層フィルムおよび前記第2の多層フィルムが、前記シール層が互いに対向するように配列され、前記第2の多層フィルムが、前記第1の多層フィルム上に重ね合わされて、共通の周縁を形成し、
    前記第1の多層フィルムおよび第2の多層フィルムが、共通の周縁に沿って密封され、
    前記第1の多層フィルムが、第1の開口部と、
    前記第1の開口部に接着されたリングと、を含む、オストミーバッグ。
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