JP2013536102A - スタンディングパウチに使用するための単一ポリマーフィルム構造体 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、「スタンディングパウチに使用するための単一ポリマーフィルム構造体(SINGLE POLYMER FILM STRUCTURES FOR USE IN STAND-UP-POUCHES)」と題した2010年6月28日出願の米国特許仮出願第61/359,017号の優先権を主張する非仮出願であり、その教示は下記に完全に再現されるかのごとく、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、スタンディングパウチ(stand-up pouch)に使用するためのフィルム構造体に関する。フィルム構造体はポリエチレン系ポリマーのみで構成され、なおかつそれらがスタンディングパウチにして使用されるのを可能にする許容可能な剛性(stiffness)、靱性(toughness)、及びバリア性を示す。
歴史的に、食品、家庭、又はパーソナルケア市場向けのプラスチックパウチは水平に並べられた。しかし、これらのパウチを水平に並べる場合、一般的には重要な表示パネルが隠されてしまうために、消費者が中身を判断することが困難である。したがってパッケージが買い物客にとって最前面に出て買い物客の目を引きつけことができるように、小売り用の棚に立たせるために直立が可能なパウチを開発することが望まれた。今日では、スタンディングパウチ(又は「SUP」)として知られるそのようなパウチは、世界中で、特にアジアでよく目にされる。これらのSUPは幅広い最終用途において使用され、ボトルの詰め替え用パックとしても市場に出ている。様々なポリマーをSUP構造体に使用できる。それらは多くの需要及び要件を満たすように作ることができる。
本明細書で使用する用語「ポリマー」は、同種であるか又は異種であるかにかかわらずモノマーを重合させることによって調製されるポリマー化合物を指す。このようにポリマーという総称は、1種のモノマーのみから調製されるポリマーを指すのに通常は使用される用語「ホモポリマー」、並びに2種以上の異なるモノマーから調製されるポリマーを指す「コポリマー」を包含する。
単一ポリマースタンディングパウチにおける積層フィルム構造体及びモノフィルム構造体の両方を製造するのに使用されるフィルムは、ポリエチレンのための標準的な共押出機を用いて製造されたが、フィルムの美観(光沢及びヘイズ)を最適化し安定的な製造を実現するために、各フィルムは異なるプロセス条件を用いた。
フィルム1: 60ミクロン
層A(フィルム1の20重量%):樹脂A 100%
層B(フィルム1の40重量%):樹脂B 100%
層B(フィルム1の40重量%):樹脂B 100%
フィルム2: 60ミクロン
層C(フィルム2の30重量%):樹脂C 100%
層D(フィルム2の40重量%):樹脂D 100%
層E(フィルム2の30重量%):樹脂E 100%
フィルム1 A/B/B(20/40/40)
押出量(output):100kg/hr
BUR:1.3
ダイギャップ:1.8mm
ダイ直径:200mm
溶融温度:240℃
圧力:160Bar
アンペア:42A
スピード(rpm):540
プロファイル温度:ゾーン1(200℃)からゾーン7(240℃)まで
フィルム2 C/D/E(30/40/30)
押出量:100kg/hr
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ダイギャップ:1.8mm
ダイ直径:8in
溶融温度:240℃
圧力:167Bar
アンペア:42A
スピード(rpm):481
プロファイル温度:ゾーン1(180℃)からゾーン7(200℃)まで
モノフィルム(A/B/C):134ミクロン
層X(20重量%):樹脂F 100%
層Y(40重量%):樹脂B 100%
層Z(40重量%):樹脂G 100%
押出量:150kg/hr
BUR:2.0
ダイギャップ:1.8mm
ダイ直径:200mm
溶融温度:240℃
プロファイル温度:ゾーン1(200℃)からゾーン7(240℃)まで
Claims (10)
- スタンディングパウチにおける使用に適した積層フィルム構造体であって、
a) i)0.89〜0.91g/cm3の密度、及び1.3dg/min未満のメルトインデックス、及び85℃〜100℃の範囲のピーク融点、及び2.0〜3.0の範囲の分子量分布Mw/Mnを有する、層(A)の重量の70〜100パーセントの直鎖状低密度ポリエチレンを含む少なくとも1つの表面層(A)と;
ii)分子量に関して多峰性分布を有する、層(B)の重量の70〜100パーセントの第1の多峰性ポリエチレンポリマーを含む少なくとも1つのさらなる層(B)であって、前記第1の多峰性ポリエチレンが、エチレン及び少なくとも1種のC3〜C10α−オレフィンに由来の単位を含み、第1の多峰性ポリエチレンポリマーが、0.950〜0.965g/cm3の範囲の密度、0.8〜1.2dg/minの範囲のメルトインデックス、示差走査熱量計によって測定される120℃〜135℃の範囲のピーク融点、及び5.0を超える分子量分布Mw/Mn比を有する、少なくとも1つのさらなる層(B)と
を含む第1のフィルムと;
b) i)分子量に関して多峰性分布を有する、層(C)の重量の60〜100パーセントの第2の多峰性ポリエチレンポリマーを含む第1の表面層(C)であって、前記第2の多峰性ポリエチレンが、エチレン及び少なくとも1種のC3〜C10α−オレフィンに由来の単位を含み、第2の多峰性ポリエチレンポリマーが、0.910〜0.930g/cm3の範囲の密度、0.8〜1.2dg/minの範囲のメルトインデックス、110℃〜130℃の範囲のピーク融点、及び3.0〜4.0の範囲の分子量分布Mw/Mn比を有する、第1の表面層(C)と;
ii)分子量に関して多峰性分布を有する、層(D)の重量の70〜100パーセントの第3の多峰性ポリエチレンポリマーを含む少なくとも1つのコア層(D)であって、前記第1の多峰性ポリエチレンが、エチレン及び少なくとも1種のC3〜C10α−オレフィンに由来の単位を含み、第1の多峰性ポリエチレンポリマーが、0.950〜0.965g/cm3の範囲の密度、0.8〜1.2dg/minの範囲のメルトインデックス、示差走査熱量計によって測定される120℃〜135℃の範囲のピーク融点、及び5.0を超える分子量分布Mw/Mn比を有する、少なくとも1つのコア層(D)と;
iii)エチレン及び少なくとも1種のC3〜C10の範囲のα−オレフィンに由来の単位を含む、層(E)の重量の60〜100パーセントのコポリマーを含む第2の表面層(E)であって、前記コポリマーが、0.91〜0.93g/cm3の密度、0.8〜1.2dg/minの範囲のメルトインデックス、110℃〜130℃の範囲のピーク融点、及び3.0〜4.5の範囲の分子量分布Mw/Mn比を有する、第2の表面層(E)と
を含む少なくとも第2のフィルムと
を含み、
第1のフィルムが、第1のフィルムのさらなる層(B)が第2のフィルムの第1の表面層(C)に隣接するように第2のフィルムに積層され;
積層フィルム構造体が、ポリエチレンホモポリマー及びコポリマー以外のポリマーが実質的に存在しないことを特徴とする、
積層フィルム構造体。 - 表面層(A)がさらに、90℃で少なくとも34N/25mmのヒートシール強度を有すると特徴づけられる、請求項1に記載の積層フィルム構造体。
- 第1の多峰性ポリエチレン及び第3の多峰性ポリエチレンが同じ材料である、請求項1に記載の積層フィルム構造体。
- 第1のフィルムが、60ミクロン以下の厚さを有し、ASTM E 96/E 96 M−05に基づく2.5g.60μm/m2.day未満の水蒸気透過速度(WVTR)、及びASTM D 1709の方法Aに基づく140g以上のダート衝撃強度を有することを特徴とする、請求項1に記載の積層フィルム構造体。
- 第2のフィルムが、60ミクロン以下の厚さを有し、ASTM E 96/E 96 M−05に基づく3.5g.60μm/m2.day未満のWVTR、及びASTM D 1709の方法Aに基づく245g以上のダート衝撃強度を有することを特徴とする、請求項1に記載の積層フィルム構造体。
- フィルム構造体の全体が、120ミクロン以下の厚さを有し、ASTM E 96/E 96 M−05に基づく1.5g.120μm/m2.day未満のWVTR、及びASTM D 1709の方法Aに基づく300g以上のダート衝撃強度を有することを特徴とする、請求項1に記載の積層フィルム構造体。
- 第1のフィルムの表面層(A)が10〜15ミクロンの厚さ範囲を有する、請求項1に記載の積層フィルム構造体。
- スタンディングパウチにおいて使用するのに適したモノフィルムであって、
a)0.89〜0.91g/cm3の密度、1.3dg/min未満のメルトインデックス、85℃〜105℃の範囲のピーク融点、及び2.0〜3.0の分子量分布Mw/Mn範囲を有する、50〜100パーセント(層(X)の重量に基づく)の直鎖状低密度ポリエチレンを含む、第1の表面層(X)と;
b)分子量に関して多峰性分布を有する60〜100パーセント(層(Y)の重量に基づく)の第1の多峰性ポリエチレンポリマーを含むコア層(Y)であって、前記第1の多峰性ポリエチレンが、エチレン及び少なくとも1種のC3〜C10α−オレフィン(好ましくはC6〜C8)に由来の単位を含み、第1の多峰性ポリエチレンポリマーが、0.950〜0.965g/cm3の範囲の密度、1.20dg/min未満のメルトインデックス、120℃を超えるピーク融点、及び5.0を超える分子量分布Mw/Mn比を有する、コア層(Y)と;
c) i)分子量に関して多峰性分布を有する50〜100パーセント(層(Z)の重量に基づく)の第2の多峰性ポリエチレンポリマーであって、前記第2の多峰性ポリエチレンは、エチレン及び少なくとも1種のC3〜C10α−オレフィン(好ましくはC6〜C8)に由来の単位を含み、0.950〜0.965g/cm3の範囲の密度、1.20dg/min未満のメルトインデックス、及び120℃〜135℃の範囲のピーク融点、及び5.0を超える分子量分布Mw/Mn比を有する、第2の多峰性ポリエチレンポリマーと;
ii)エチレン及び少なくとも1種のC3〜C10α−オレフィン(好ましくはC6〜C8)に由来の単位を含む0〜50パーセント(層(Z)の重量に基づく)のコポリマーであって、mポリエチレンポリマーが、0.91〜0.95g/cm3の範囲の密度、1.2dg/min未満のメルトインデックス、110℃を超えるピーク融点、及び3.0を超える分子量分布Mw/Mn比を有する、コポリマーと
を含む第2の表面層(Z)と
を含む、モノフィルム。 - 第2の表面層(Z)が成分ii)を含み、成分ii)が多峰性ポリエチレンポリマーである、請求項8に記載のモノフィルム。
- 第2の表面層(Z)が成分ii)を含み、成分ii)が単峰性ポリエチレンポリマーである、請求項8に記載のモノフィルム。
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