JP2017537852A - フィルム、フィルムの製造方法、フィルムを含む包装材及びその包装材の製造方法 - Google Patents

フィルム、フィルムの製造方法、フィルムを含む包装材及びその包装材の製造方法 Download PDF

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Abstract

０．９０５ｇ／ｃｃ以下の密度を有する低密度オレフィン系プラストマーまたはエラストマー９０〜９５重量％、高モジュラス非晶質ポリマー５〜１０重量％を含む、ポリマーブレンドを含むフィルムであって、１０，０００ｃｃ／ｍ２．日以上の酸素透過率（ＯＴＲ）を示す、ポリマーブレンドを含むフィルムを提供する。また、該フィルムを含む包装材、該フィルムの製造方法ならびに該フィルムを含む包装材の形成及び充填方法も提供する。【選択図】なし

Description

本開示は、フィルム、該フィルムの製造方法、該フィルムを含む包装材及び該包装材の製造方法に関する。
鮮魚の包装材は、嫌気性菌の増殖を防ぐために、非常に高い酸素透過率（ＯＴＲ、単位ｃｃ／ｍ２．日、ＡＳＴＭ Ｄ３９８５に従って測定）を必要とする。現在、かかる包装材には、アクリレートコア層を、より高密度のポリエチレンスキン層と共に使用した多層構造が使用されている。非常に高いＯＴＲ、ならびに、パウチなどの軟質容器の製造などでの十分な剛性及び加工性を提供する代替構造が、鮮魚や他のタイプの包装材に有益であると考えられる。
本開示は、フィルム、該フィルムの製造方法、該フィルムを含む包装材及び該包装材の製造方法に関する。
ある実施形態では、本開示は、０．９０５ｇ／ｃｃ以下の密度を有する低密度オレフィン系プラストマーまたはエラストマー９０〜９５重量％、高モジュラス非晶質ポリマー５〜１０重量％を含み、１０，０００ｃｃ／ｍ２．日以上の酸素透過率（ＯＴＲ）を呈する、ポリマーブレンドを含むフィルムを提供する。
本開示は、フィルム、該フィルムの製造方法、該フィルムを含む包装材及び該包装材の製造方法を提供する。
「ポリマー」は、同一タイプであるか異なるタイプであるかにかかわらず、モノマーを重合することによって調製されるポリマー化合物を指す。よって、一般名「ポリマー」は、「ホモポリマー」、「コポリマー」、「ターポリマー」、及び「インターポリマー」を包含する。
「プラストマー」は、約０．８５〜約０．９０５ｇ／ｃｃ（ＡＳＴＭ Ｄ−７９２に従って測定）の範囲の密度を有する均質に枝分れした、実質的に線状のエチレンポリマーを意味する。
「低密度」は、０．９０５ｇ／ｃｃ以下の密度を有することを意味する。
「高密度」は、０．９３０ｇ／ｃｃ以上の密度を有することを意味する。
「エラストマー」は、高級アルファオレフィンまたはエチレン／プロピレンエラストマーとのエチレンのコポリマーなどのエチレンコポリマーエラストマーを意味する。エチレンエラストマーコポリマーまたはエチレン／プロピレンコポリマーエラストマーは、３３％以下の結晶度を含むことができる。
「高モジュラス」は、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に従って測定した５００ＭＰａ超の２％割線モジュラスを有することを意味する。
「非晶質ポリマー」は、真の融点を示さないポリマーである。
第１の実施形態では、本開示は、０．９０５ｇ／ｃｃ以下の密度を有する低密度オレフィン系プラストマーまたはエラストマー９０〜９５重量％と、高モジュラス非晶質ポリマー５〜１０重量％とを含み、１０，０００ｃｃ／ｍ２．日以上の酸素透過率（ＯＴＲ）を呈する、ポリマーブレンドを含むフィルムを提供する。
第２の実施形態では、本開示は、該フィルムを含む包装材を提供する。
第３の実施形態では、請求項１に記載のフィルムからパウチを形成することであって、該パウチが開放面を有する、形成することと、該パウチに製品を充填することと、該パウチの開放面を密封して、包装品を形成することとを含む、包装材の製造及び充填方法を提供する。
該ポリマーブレンドは、０．９０５ｇ／ｃｃ以下の密度を有する低密度オレフィン系プラストマーまたはエラストマー９０〜９５重量％を有する。９０〜９５重量％の全ての個々の数値及び部分範囲が本明細書に含まれ、開示されている。例えば、該オレフィン系プラストマーまたはエラストマーは、下限９０、９１、９２、９３または９４重量％から上限９０．５、９１．５、９２．５、９３．５、９４．５または９５重量％までの範囲が可能である。例えば、該オレフィン系プラストマーまたはエラストマーの量は、９０〜９５重量％または、別法では、９０〜９２．５重量％または、別法では、９２〜９５重量％または、別法では、９１．５〜９３．５重量％とすることができる。該オレフィン系プラストマーまたはエラストマーは、０．９０５ｇ／ｃｃ以下の密度を有する。０．９０５ｇ／ｃｃ以下の全ての個々の数値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、開示されている。例えば、該オレフィン系プラストマーまたはエラストマーの密度は、０．９０５ｇ／ｃｃ以下または、別法では、０．９００ｇ／ｃｃまたは、別法では、０．８９５ｇ／ｃｃ以下または、別法では、０．８９０ｇ／ｃｃ以下または、別法では、０．８８５ｇ／ｃｃ以下である。特定の実施形態では、該オレフィン系プラストマーまたはエラストマーの密度は、０．８６０ｇ／ｃｃ以上である。０．８６０ｇ／ｃｃ以上の全ての個々の数値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、開示されている。例えば、該オレフィン系プラストマーまたはエラストマーの密度は、０．８６０ｇ／ｃｃ以上または、別法では、０．８６５ｇ／ｃｃ以上または、別法では、０．８７０ｇ／ｃｃ以上または、別法では、０．８７５ｇ／ｃｃ以上である。該ポリマープレンドに有用な低密度オレフィン系プラストマーまたはエラストマーの例は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ，ＵＳＡ）から市販されているＡＦＦＩＮＩＴＹ、ＶＥＲＳＩＦＹ、ＥＮＧＡＧＥ及びＩＮＦＵＳＥの名称のものを含むが、それらに制限されない。さらに、該ポリマーブレンドに有用な低密度オレフィン系プラストマーまたはエラストマーの例は、Ｅｘｘｏｎ Ｍｏｂｉｌ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ，ＵＳＡ）から市販されているＶＩＳＴＡＭＡＸＸ及びＥＸＡＣＴの名称のもの、及びＢｏｒｅａｌｉｓ（Ｖｉｅｎｎａ，Ａｕｓｔｒｉａ）から市販されているＱＵＥＯを含むが、それらに制限されない。
本フィルムは、高モジュラス非晶質ポリマー５〜１０重量％を含む。本明細書には、５〜１０重量％の全ての個々の数値及び部分範囲が含まれ、開示されている。例えば、高モジュラス非晶質ポリマーの量は、下限５、６、７、８または９重量％から上限５．５、６．５、７．５、８．５、９．５または１０重量％までの範囲とすることができる。例えば、該高モジュラス非晶質ポリマーの量は、５〜１０重量％、または別法として５〜７．５重量％、または別法として７．５〜１０重量％、または別法として６．５〜８．５重量％である。該高モジュラス非晶質ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に従って測定した５００ＭＰａ超の２％割線モジュラスを有する。本明細書には、５００ＭＰａ超の全ての個々の数値及び部分範囲が含まれ、開示されている。例えば、該高モジュラス非晶質ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に従って測定した５００ＭＰａ超または、別法では、６００ＭＰａ超または、別法では、７００ＭＰａ超の２％割線モジュラスを有することができる。特定の実施形態では、該高モジュラス非晶質ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に従って測定した２５００ＭＰａ未満の２％割線モジュラスを有する。本明細書には、２５００ＭＰａ未満の全ての個々の数値及び部分範囲が含まれ、開示されている。例えば、２％割線モジュラスは、２５００ＭＰａ未満または、別法では、２０００ＭＰａ未満または、別法では、１５００ＭＰａ未満とすることができる。高モジュラス非晶質ポリマーの例は、環状オレフィンコポリマー、ポリスチレン、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリカーボネート及びアクリロニトリルブタジエンスチレンを含むが、それらに制限されない。
環状オレフィンコポリマーは、８，９，１０−トリノルボルン−２−エン（ノルボルネン）または１，２，３，４，４ａ，５，８，８ａ−オクタヒドロ−１，４：５，８−ジメタノナフタレン（テトラシクロドデセン）などの環状モノマーのエチレンとの連鎖共重合によって生成される。環状オレフィンコポリマーの例は、ＴＯＰＡＳの名称でＴＯＰＡＳ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｉｎｃ．（Ｆｌｏｒｅｎｃｅ，ＫＹ，ＵＳＡ）から、ＡＰＥＬの名称でＭｉｔｓｕｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．（Ｒｙｅ Ｂｒｏｏｋ，ＮＹ，ＵＳＡ）から市販されているものを含む。本明細書で使用する場合、環状オレフィンコポリマーは、ＪＳＲ Ｃｏｒｐ．（Ｍｉｎａｔｏ−ｋｕ，Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）からＡＲＴＯＮの名称で、ＺＥＯＮ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｌ．Ｐ．（Ｌｏｕｉｓｖｉｌｌｅ，ＫＹ，ＵＳＡ）からＺＥＯＮＥＸ及びＺＥＯＮＯＲの名称で販売されているものなど、各種環状モノマーの開環メタセシス重合とそれに続く水素化により製造される化合物も含む。
該ポリマーブレンドに有用な高密度ポリエチレンは、ＥＬＩＴＥ ５９６０Ｇ及びＥＬＩＴＥ ５９４０Ｇなど、ＥＬＩＴＥの名称でＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから販売されているものを含む。
該ポリマーブレンドを含むフィルムは、１０，０００ｃｃ／ｍ２．日以上の酸素透過率（ＯＴＲ）を示す。１０，０００ｃｃ／ｍ２．日以上の全ての個々の数値及び部分範囲が本明細書に含まれ、開示されている。例えば、該ＯＴＲは、１０，０００ｃｃ／ｍ２．日以上、または別法として１２，０００ｃｃ／ｍ２．日以上、または別法として１４，０００ｃｃ／ｍ２．日以上である。特定の実施形態では、該ポリマーブレンドを含むフィルムは、３０，０００ｃｃ／ｍ２．日以下の酸素透過率（ＯＴＲ）を呈する。本明細書には、３０，０００ｃｃ／ｍ２．日以下の全ての個々の数値及び部分範囲が含まれ、開示されている。例えば、該ＯＴＲは、３０，０００ｃｃ／ｍ２．日以下、または別法として２５，０００ｃｃ／ｍ２．日以下、または別法として２０，０００ｃｃ／ｍ２．日以下の範囲とすることができる。
本開示は、高モジュラス非晶質ポリマーが６０℃以上のＴｇを有する環状オレフィンコポリマーである点を除いて、本明細書に開示されているいずれかの実施形態に従ったフィルム、包装材ならびに包装材の製造及び充填方法をさらに提供する。本明細書には、６０℃以上の全ての個々の数値及び部分範囲が含まれ、開示されている。例えば、該環状オレフィンコポリマーのＴｇは、６０℃以上、または別法として７０℃以上、または別法として８０℃以上である。例示的環状オレフィンコポリマーは、ノルボルネン／エチレンコポリマー、１，２，３，４，４ａ，５，８，８ａ−オクタヒドロ−１，４：５，８−ジメタノナフタレン（テトラシクロドデセン）／エチレンコポリマー、及び以下の構造を有するものなど、開環メタセシス重合によって製造される化合物を含む。
Figure 2017537852
本開示は、フィルムが１ミルの厚さを有し、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に従って測定した１２０ＭＰａ以上の２％割線モジュラスを示す点を除いて、本明細書に開示されているいずれかの実施形態に従ったフィルム、包装材ならびに包装材の製造及び充填方法をさらに提供する。１２０ＭＰａ以上の全ての個々の数値が本明細書に含まれ、開示されている。例えば、１ミルの厚さ、及びＡＳＴＭ Ｄ８８２に従って測定した１２０ＭＰａ以上または、別法では、１２５ＭＰａ以上または、別法では、１３０ＭＰａ以上の２％割線モジュラスを示す。
本開示は、包装材が非冷凍魚包装材である点を除いて、本明細書に開示されているいずれかの実施形態に従ったフィルム、包装材ならびに包装材の製造及び充填方法をさらに提供する。
本開示は、縦型製袋包装機（ＶＦＦＳ）または横型製袋包装機（ＨＦＦＳ）を使用して包装材を製造する点を除いて、本明細書に開示されているいずれかの実施形態に従ったフィルム、包装材ならびに包装材の製造及び充填方法を提供する。
本開示は、フィルムインフレーションプロセス及びフィルム流延プロセスのうちの１つ以上により該ポリマーブレンドを形成することを含む、本明細書に開示されているいずれかの実施形態に従ったフィルムの製造方法をさらに提供する。
なおも別の実施形態では、本開示は、本明細書に開示されているいずれかの実施形態に従ったフィルムを、１種類以上の他の低密度オレフィン系プラストマーまたはエラストマーと共押出する多層構造を提供する。
以下の例は、本発明を示すものであるが、本発明の範囲を制限することを意図しない。
表１に示すように、個々のポリマー成分の乾燥混合ペレットにより、数種のポリマーブレンドを調製した。
Figure 2017537852
ＡＦＦＩＮＩＴＹ ＰＦ １１４０Ｇは、密度０．８９７ｇ／ｃｃ及びＩ２ １．６ｇ／１０分を有するポリオレフィンプラストマーである（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販）。ＥＬＩＴＥ ５９６０Ｇは、密度０．９６２ｇ／ｃｃ及びＩ２ ０．８５ｇ／１０分を有するポリエチレン樹脂である（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販）。ＴＯＰＡＳ ８００７は、メタロセン触媒を使用してノルボルネンとエチレンから製造され、ＩＳＯ １１８３に従って測定した密度１．０２ｇ／ｃｃ、ＩＳＯ １１３３に従って測定した体積流量指数３２ｍＬ／１０分（２６０℃、２．１６ｋｇ）を有する環状オレフィンコポリマーである。ＴＯＰＡＳ ６０１３は、ＩＳＯ １１８３に従って測定した密度１．０２ｇ／ｃｃ、ＩＳＯ １１３３に従って測定した体積流量指数１４ｍＬ／１０分（２６０℃、２．１６ｋｇ）を有する環状オレフィンコポリマーである。
ブレンド実施例１〜４及びＡ〜Ｃのそれぞれで、１ミル及び２ミルフィルムを製造する。Ｌａｂｔｅｃｈ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄからの５−層インフレーションフィルムラインを使用して、以下の条件でフィルムを調製した：
・直径７５ｍｍのパンケーキ型
・機械は以下の層比用に設計されている
−押出機Ａ：構造の３０％
−押出機Ｂ：構造の１０％
−押出機Ｃ：構造の２０％
−押出機Ｄ：構造の１０％
−押出機Ｅ：構造の３０％
・重量測定供給システムを備えた２×２５ｍｍ、３×２０ｍｍ押出機
・デュアルリップエアリング、冷却ニップロール
・５５０ｍｍタワー及び４．０までのブローアップ比（ＢＵＲ）能力
インフレーションフィルムプロセスを以下の条件で実施した：押出量：３６ポンド（１６．３４ｋｇ）／時：及び特定押出機押出量設定値：
・押出機Ａ：１０．８ポンド（４．９０３ｋｇ）／時
・押出機Ｂ：３．６ポンド（１．６３４ｋｇ）／時
・押出機Ｃ：７．２ポンド（３．２６９ｋｇ）／時
・押出機Ｄ：３．６ポンド（１．６３４ｋｇ）／時
・押出機Ｅ：１０．８ポンド（４．９０３ｋｇ）／時
１ミル及び２ミルフィルムデータについて測定した正規化ＯＴＲを表２に示す。表２Ａ〜２Ｂ及び３Ａ〜３Ｂから分かるように、ＯＴＲは、ＴＯＰＡＳ ８００７または６０１３の添加で許容範囲内を保持する。
Figure 2017537852
Figure 2017537852
Figure 2017537852
Figure 2017537852
表４Ａ〜４Ｂ及び５Ａ〜５Ｂは、該ポリマーブレンドから製造した各種フィルムについての２％割線モジュラスを提供する。２％割線モジュラスＭＤ及びＣＤは、ＴＯＰＡＳ ８００７の増量と共に増加する。２％ＭＤモジュラスは、ＴＯＰＡＳ ８００７ １０％添加後、約２．５倍増加する。ＴＯＰＡＳ ８００７の代わりにＥＬＩＴＥ ５９６０を使用すると、ＭＤモジュラスのはるかに少ない増加が得られる。
Figure 2017537852
Figure 2017537852
Figure 2017537852
Figure 2017537852
表６は、該ポリマーブレンドから製造した特定の２ミルフィルムについてのヒートシールの測定値を提供する。ヒートシール強度は、ＴＯＰＡＳ ８００７量の増加と共に増加する。ＥＬＩＴＥ ５９６０Ｇを添加する場合よりもＴＯＰＡＳ ８００７を添加する場合のほうがより大幅な増加が認められる。
Figure 2017537852
試験方法
試験方法は、以下の事項を含む：
ポリマー密度は、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定する（別段の指示がない限り）。
溶融指数、Ｉ２、は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って測定する（１９０℃で２．１６ｋｇ）。
酸素透過率は、ＡＳＴＭ Ｄ３９８５に従って測定する。
割線モジュラスＣＤ及びＭＤは、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に従って測定する。
ヒートシール測定は、ＡＳＴＭ Ｆ１９２１に従って測定した。ヒートシール検査は、軟質材料のシールの強さ（シール強度）の測定基準である。シールを含有する個別の試験材料片に要求される力を測定し、試験品破損の形態を特定して、これを行う。シール強度は、開封力とパッケージの完全性と関連する。
本発明は、その趣旨及び本質的属性から逸脱することなく他の形態で実施することができ、したがって、本発明の範囲を示すものとして、前述の明細書ではなく添付の特許請求の範囲を参考にするべきである。

Claims (9)

  1. ポリマーブレンドを含むフィルムであって、
    ０．９０５ｇ／ｃｃ以下の密度を有する低密度オレフィン系プラストマーまたはエラストマー９０〜９５重量％と、
    高モジュラス非晶質ポリマー５〜１０重量％と、を含み、
    １０，０００ｃｃ／ｍ２．日以上の酸素透過率（ＯＴＲ）を示す、ポリマーブレンドを含むフィルム。
  2. 前記高モジュラス非晶質ポリマーが、６０℃以上のＴｇを有する環状オレフィンコポリマーである、請求項１に記載のフィルム。
  3. 前記フィルムが、１ミルの厚さを有し、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に従って測定した６０ＭＰａ以上の２％割線モジュラスＣＤを示す、請求項１に記載のフィルム。
  4. 請求項１に記載のフィルムを含む、包装材。
  5. 前記包装材が非冷凍魚包装材である、請求項４に記載の包装材。
  6. フィルムインフレーションプロセス及びフィルム流延プロセスのうちの１つ以上による請求項１に記載の組成物からのフィルムの形成を含む、請求項１に記載のフィルムの製造方法。
  7. 請求項１に記載のフィルムから前記パウチを形成することであって、前記パウチが開放側を有する、形成することと、
    前記パウチに製品を充填することと、
    前記パウチの前記開放側を密封して、包装材を形成することと、を含む、包装材の製造及び充填方法。
  8. 前記形成、充填及び密封が、縦型製袋包装機を使用して実施される、請求項７に記載の方法。
  9. 前記形成、充填及び密封が、横型製袋包装機を使用して実施される、請求項７に記載の方法。
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