JP2023514478A - ラップシール用のバリア積層体フィルム - Google Patents

ラップシール用のバリア積層体フィルム Download PDF

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Abstract

多層積層体（１００）は、配向ポリエチレンフィルム（１０２）、配向ポリエチレンフィルム（１０２）に接着された二軸配向フィルム（１０４）、二軸配向フィルム（１０４）に接着されたバリアフィルム（１０６）、及びバリアフィルム（１０６）に接着された多層ポリエチレン（ＰＥ）フィルム（１０８）を含む。二軸配向フィルム（１０４）は、二軸配向ポリアミド（ＢＯＰＡ）、二軸配向ポリエチレンテレフタレート（ＢＯＰＥＴ）、及び二軸配向ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）から選択される１つ以上の成分を含む。【選択図】図１

Description

本開示の実施形態は、概して、多層フィルムに関し、より具体的には、ポリエチレンフィルム及びバリアフィルムを含む多層フィルムに関する。
多層フィルムは、様々な消費者製品用の小袋又はパウチなどの可撓性包装に好適であり得る、キャストフィルム又はブローフィルムなどのフィルムを含むことができる。いくつかのそのような用途で使用される積層体は、二軸配向ポリエチレン（biaxially-oriented polyethylene、ＢＯＰＥ）を含んでいる。しかしながら、そのようなフィルムの印刷が達成され得る速度は、典型的には、限定される。追加的に、そのようなフィルムは、いくつかの食品製品に対して使用される高温滅菌プロセスを生き残る沸騰耐性及び／又は医療製品を包装するために必要とされる酸耐性を欠く場合がある。
したがって、好適な沸騰耐性及び酸耐性を有するバリア積層体フィルムが、依然として必要とされている。
本開示は、配向ポリエチレンフィルム、印刷層として配向ポリエチレンフィルムに接着された二軸配向フィルム、バリアフィルムとして金属層又は金属化フィルム、及びバリアフィルムに接着された多層ポリエチレンフィルムを有する、多層積層体を提供することによって、これらのニーズを満たす。いくつかの態様では、そのような多層積層体は、消費者製品包装用途のために使用される従来の多層積層体と比較して、改善された沸騰耐性及び酸耐性を呈することができる。
本開示の少なくとも１つの実施形態によれば、多層積層体は、配向ポリエチレンフィルム、配向ポリエチレンフィルムに接着された二軸配向フィルム、二軸配向フィルムに接着されたバリアフィルム、及びバリアフィルムに接着された多層ポリエチレン（polyethylene、ＰＥ）フィルムを含む。二軸配向フィルムは、二軸配向ポリアミド（biaxially oriented polyamide、ＢＯＰＡ）、二軸配向ポリエチレンテレフタレート（biaxially oriented polyethylene terephthalate、ＢＯＰＥＴ）、及び二軸配向ポリプロピレン（biaxially oriented polypropylene、ＢＯＰＰ）から選択される１つ以上の成分を含み、インクを含む。バリアフィルムは、金属層、金属化フィルム、又はシリカコーティングフィルムを含む。
本開示の別の実施形態によれば、多層積層体は、前述の実施形態の多層積層体を含み、多層積層体は、接着剤を更に含み、接着剤は、溶剤系接着剤、無溶剤接着剤、及び水系接着剤から選択される１つ以上の接着剤を含む。
本開示の別の実施形態によれば、多層積層体は、前述の実施形態の多層積層体を含み、接着剤は、溶剤系接着剤を含む。
本開示の別の実施形態によれば、多層積層体は、任意の前述の実施形態の多層積層体を含み、バリアフィルムは、アルミニウム箔、金属化ポリエチレンテレフタレート（metallized polyethylene terephthalate、ｍＰＥＴ）、シリカコーティングポリエチレンテレフタレート（シリカコーティングＰＥＴ）、金属化配向ポリプロピレン（metallized oriented polypropylene、ｍＯＰＰ）、及び金属化キャストポリプロピレン（metallized cast polypropylene、ｍＣＰＰ）から選択される１つ以上の成分を含む。
本開示の別の実施形態によれば、多層積層体は、任意の前述の実施形態の多層積層体を含み、二軸配向フィルムは、ＢＯＰＥＴを含む。
本開示の別の実施形態によれば、多層積層体は、任意の前述の実施形態の多層積層体を含み、バリアフィルムは、多層又は単層フィルムである。
本開示の別の実施形態によれば、多層積層体は、任意の前述の実施形態の多層積層体を含み、バリアフィルムは、アルミニウム箔を含む。
本開示の別の実施形態によれば、多層積層体は、任意の前述の実施形態の多層積層体を含み、多層ＰＥフィルムは、低密度ポリエチレン（low density polyethylene、ＬＤＰＥ）及び直鎖状低密度ポリエチレン（linear low density polyethylene、ＬＬＤＰＥ）を含む少なくとも１つの層を含む。
本開示の別の実施形態によれば、多層積層体は、任意の前述の実施形態の多層積層体を含み、多層ＰＥは、ブローフィルムである。
本開示の別の実施形態によれば、多層積層体は、任意の前述の実施形態の多層積層体を含み、配向ポリエチレンフィルムは、テンタフレーム二軸配向ポリエチレン（tenter frame biaxially oriented polyethylene、ＴＦ－ＢＯＰＥ）フィルムを含む。
本開示の別の実施形態によれば、可撓性包装は、任意の前述の実施形態の多層積層体を含み、可撓性包装は、ラップシールを含み、ラップシールは、多層ＰＥフィルムにシールされた配向ポリエチレンフィルムを含む。
これらの及び他の実施形態は、以下の発明を実施するための形態及び図面においてより詳細に説明される。
本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態による、多層積層体の概略図である。
本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態による、ラップシールの形成の概略図である。
ここで、本出願の特定の実施形態を説明する。しかしながら、本開示は、異なる形態で具体化されてもよく、本開示に記載される実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が、徹底的かつ完全なものとなり、本主題の範囲を当業者に十分に伝えるものとなるように提供される。
定義
「ポリマー」という用語は、同じ又は異なる種類のモノマーにかかわらず、モノマーを重合することによって調製されたポリマー化合物を指す。したがって、ポリマーという総称は、１つの種類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、同様に２つ以上の異なるモノマーから調製されたポリマーを指す「コポリマー」を包含する。本明細書で使用される場合、「インターポリマー」という用語は、少なくとも２つの異なる種類のモノマーの重合によって調製されたポリマーを指す。したがって、インターポリマーという総称は、コポリマーと、ターポリマーなどの３つ以上の異なる種類のモノマーから調製されたポリマーとを含む。
「ポリエチレン」又は「エチレン系ポリマー」は、５０モル％超のエチレンモノマーに由来している単位を含むポリマーを意味するものとする。これは、ポリエチレンホモポリマー又はコポリマー（２つ以上のコモノマーに由来する単位を意味する）を含む。当該技術分野において既知のポリエチレンの一般的な形態は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（Ultra Low Density Polyethylene、ＵＬＤＰＥ）、極低密度ポリエチレン（Very Low Density Polyethylene、ＶＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（Medium Density Polyethylene、ＭＤＰＥ）、及び高密度ポリエチレン（High Density Polyethylene、ＨＤＰＥ）を含む。
「ＬＤＰＥ」という用語はまた、「高圧エチレンポリマー」又は「高度分岐ポリエチレン」と称されてもよく、ポリマーが、ペルオキシドなどのフリーラジカル開始剤を用いて、１４，５００ｐｓｉ（１００ＭＰａ）超の圧力でオートクレーブ又は管型反応器中で部分的又は完全にホモポリマー化されるか、又はコポリマー化されることを意味するように定義される（例えば、参照として本明細書に組み込まれるＵＳ４，５９９，３９２を参照のこと）。ＬＤＰＥ樹脂は、典型的には、０．９１６～０．９３５ｇ／ｃｍの範囲内の密度を有する。
「ＬＬＤＰＥ」という用語は、伝統的なチーグラー・ナッタ触媒系を使用して作製される樹脂、並びに限定されるものではないが、ビス－メタロセン触媒（「ｍ－ＬＬＤＰＥ」と称されることもある）及び拘束幾何形状触媒を含むシングルサイト触媒を使用して作製される樹脂、及びポスト－メタロセン、分子触媒を使用して作製された樹脂を含む。ＬＬＤＰＥには、直鎖状の、実質的に直鎖状の、又は不均一な、ポリエチレンコポリマー又はホモポリマーが含まれる。ＬＬＤＰＥは、ＬＤＰＥよりも短い長鎖分岐を含有し、米国特許第５，２７２，２３６号、米国特許第５，２７８，２７２号、米国特許第５，５８２，９２３号、及び米国特許第５，７３３，１５５号に更に定義されている、実質的に直鎖状のエチレンポリマー、米国特許第３，６４５，９９２号におけるものなどの、均一に分岐した直鎖状エチレンポリマー組成物、米国特許第４，０７６，６９８号に開示されるプロセスに従って調製されたものなどの、不均一に分岐したエチレンポリマー、並びに／又はそれらのブレンド（ＵＳ３，９１４，３４２又はＵＳ５，８５４，０４５に開示されるものなど）を含む。ＬＬＤＰＥ樹脂は、当該技術分野において既知の任意の種類の反応器又は反応器構成を使用して、気相、溶液相、若しくはスラリー重合、又はそれらの任意の組み合わせを介して作製され得る。
「ＭＤＰＥ」という用語は、０．９２６～０．９４５ｇ／ｃｃの密度を有するポリエチレンを指す。「ＭＤＰＥ」は、典型的には、クロム若しくはチーグラー・ナッタ触媒、を使用して、又はビス－メタロセン触媒及び拘束幾何形状触媒を含むがこれらに限定されないシングルサイト触媒を使用して調製される。
「ＨＤＰＥ」という用語は、概して、チーグラー・ナッタ触媒、クロム触媒、又はビス－メタロセン触媒及び拘束幾何形状触媒を含むがこれらに限定されないシングルサイト触媒を用いて調製される、約０．９４５ｇ／ｃｃ超の密度を有するポリエチレンを指す。
「ＵＬＤＰＥ」という用語は、概して、チーグラー・ナッタ触媒、限定されるものではないが、ビス－メタロセン触媒及び拘束幾何形状触媒を含むシングルサイト触媒、並びにポストメタロセン、分子触媒で調製される、０．８８０～０．９０９ｇ／ｃｃの密度を有するポリエチレンを指す。本明細書で使用される場合、「プロピレン系ポリマー」という用語は、プロピレンモノマーに由来する５０重量％を超える単位を含むポリマーを指す重合形態で、含むポリマーを指す。これは、プロピレンホモポリマー、ランダムコポリマーポリプロピレン、インパクトコポリマーポリプロピレン、プロピレン／α－オレフィンインターポリマー、及びプロピレン／α－オレフィンコポリマーを含む。これらのポリプロピレン材料は、概して、当該技術分野において既知である。
「多層フィルム」とは、２つ以上の層を有する任意の構造体を意味する。例えば、多層構造体は、２、３、４、５、又はそれ以上の層を有し得る。多層フィルムは、文字で示される層を有するものとして説明され得る。例えば、コア層Ｂ、並びに２つの外部層Ａ及びＣを有する３層構造体は、Ａ／Ｂ／Ｃとして示され得る。同様に、２つのコア層Ｂ及びＣ、並びに２つの外部層Ａ及びＤを有する構造体は、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄとして示され得る。追加的に、当業者は、更なる層Ｅ、Ｆ、Ｇなどもまた、この構造体に組み込まれ得ることを知るであろう。
「可撓性包装」又は「可撓性包装材料」という用語は、当業者によく知られている様々な非剛性容器を包含する。これらは、パウチ、スタンドアップパウチ、ピローパウチ、又はバルクバッグ、既製の包装などを含み得る。可撓性包装についてのいくつかの典型的な最終用途は、スナック、乾燥食品、液体、又はチーズの包装である。他の最終用途は、ペットフード、スナック、チップス、冷凍食品、肉、ホットドッグ、医療製品、及び多くの他の用途を含むが、これらに限定されない。
図１は、多層積層体１００が、少なくとも配向ポリエチレンフィルム１０２、配向ポリエチレンフィルム１０２に接着された二軸配向フィルム１０４、二軸配向フィルム１０４に接着されたバリアフィルム１０６、及びバリアフィルム１０６に接着された多層ＰＥフィルム１０８を含む、例示的な多層積層体１００を例示する。ここで、多層積層体１００の様々な実施形態を詳細に作製する。
配向ポリエチレンフィルム
様々な実施形態では、多層積層体１００は、配向ポリエチレン（ＰＥ）フィルム１０２を含む。例えば、配向ＰＥフィルム１０２は、二軸配向ポリエチレン（ＢＯＰＥ）又は単軸配向ポリエチレンであってもよく、ポリエチレンは、機械方向又は横断方向のいずれかに配向される。
配向ＰＥフィルム１０２がＢＯＰＥである実施形態では、ＢＯＰＥは、テンタフレーム逐次二軸配向プロセスを使用して二軸配向され得、テンタフレーム二軸配向ポリエチレン（ＴＦ－ＢＯＰＥ）と称され得る。そのような技術は、概して、当業者に既知である。他の実施形態では、ポリエチレンフィルムは、二重気泡又は三重気泡配向プロセスなどの、本明細書の教示に基づいて、当業者に既知である他の技術を使用して二軸配向され得る。概して、テンタフレーム逐次二軸配向プロセスを用いて、テンタフレームは、多層共押出ラインの一部として組み込まれる。フラットダイから押し出された後、フィルムは、冷却ロール上で冷却し、室温の水で充填した水浴に浸漬される。次いで、キャストフィルムは異なる回転速度を有する一連のローラ上に通されて、機械方向における延伸を達成する。製作ラインのＭＤ延伸セグメントには数対のローラがあり、それらはすべて油加熱されている。対のローラは、予熱ローラ、延伸ローラ、並びに弛緩及びアニーリング用ローラとして逐次作動する。ローラの各対の温度は、別々に制御される。機械方向における延伸後、フィルムウェブが加熱ゾーンを有するテンタフレーム熱風炉に通されて、横断方向における延伸を実行する。最初のいくつかのゾーンは予熱用であり、その後に延伸用のゾーン、次いでアニーリング用の最終ゾーンが続く。
本明細書の実施形態では、ポリエチレンは、０．９００ｇ／ｃｃ～０．９５０ｇ／ｃｃの密度を有し得る。少なくとも０．９００ｇ／ｃｃ～０．９５０ｇ／ｃｃのすべての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、開示される。例えば、いくつかの実施形態では、ポリエチレンは、０．９００～０．９４５ｇ／ｃｃ、０．９００～０．９４０ｇ／ｃｃ、０．９００～０．９３５ｇ／ｃｃ、０．９１０ｇ／ｃｃ～０．９４５ｇ／ｃｃ、０．９１０～０．９４０ｇ／ｃｃ、０．９１０～０．９３５ｇ／ｃｃ、０．９１０～０．９３０ｇ／ｃｃ、０．９１５～０．９４０ｇ／ｃｃ、０．９１５～０．９２３ｇ／ｃｃ、又は０．９２０ｇ／ｃｃ～０．９３５ｇ／ｃｃの密度を有する。密度は、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定され得る。
本明細書の実施形態では、ポリエチレンは、０．１ｇ／１０分～１０ｇ／１０分の、１９０℃及び２．１６ｋｇでのＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って測定されたメルトインデックス、Ｉ２を有し得る。少なくとも０．１ｇ／１０分～１０ｇ／１０分のすべての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、開示される。例えば、いくつかの実施形態では、ポリエチレンは、０．１ｇ／１０分～９．５ｇ／１０分、０．１ｇ／１０分～９．０ｇ／１０分、０．１ｇ／１０分～５ｇ／１０分、０．５ｇ／１０分～６ｇ／１０分、１ｇ／１０分～５ｇ／１０分、１．５ｇ／１０分～４．５ｇ／１０分、又は２ｇ／１０分～４ｇ／１０分のメルトインデックス、Ｉ２を有し得る。他の実施形態では、ポリエチレンは、０．７ｇ／１０分～９．５ｇ／１０分、０．７ｇ／１０分～８ｇ／１０分、又は０．７ｇ／１０分～５ｇ／１０分のメルトインデックス、Ｉ２を有し得る。メルトインデックス、Ｉ２は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（１９０℃及び２．１６ｋｇ）に従って測定され得る。
本明細書の実施形態では、ポリエチレンは、１４未満のメルトフロー比Ｉ１０／Ｉ２を有し得る。１４未満のすべての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、開示される。例えば、いくつかの実施形態では、ポリエチレンは、１３．５、１３、１２．５、１０、又は更には７．５未満のメルトフロー比Ｉ１０／Ｉ２を有し得る。他の実施形態では、ポリエチレンは、１．０～１４、２～１４、４～１４、５～１４、５．５～１４、６～１４、５～１３．５、５～１３、５～１２．５、５～１２、５～１１．５、５～１１、５．５～１３．５、５．５～１３、５．５～１２．５、５．５～１２、５．５～１１．５、５．５～１１、６～１３．５、６～１３、６～１２．５、６～１２、６～１１．５、又は６～１１のメルトフロー比Ｉ１０／Ｉ２を有し得る。メルトインデックス、Ｉ１０は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（１９０℃及び１０．０ｋｇ）に従って測定され得る。
使用に好適な市販の配向ポリエチレンフィルムは、例えば、Ｄｅｃｒｏ（Ｇｕｎａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）から入手可能なＴＦ－ＢＯＰＥフィルムを含む。そのようなＴＦ－ＢＯＰＥフィルムにおいて使用され得る好適なエチレン系コポリマーの市販の例は、すべてＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から入手可能なＡＴＴＡＮＥ（商標）、ＤＯＷＬＥＸ（商標）、ＥＬＩＴＥ（商標）、ＥＬＩＴＥ ＡＴ（商標）、及びＩＮＮＡＴＥ（商標）の商品名で販売されているもの、Ｔｏｔａｌ ＳＡから入手可能なＬＵＭＩＣＥＮＥ（登録商標）、並びにＥｘｘｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＥＸＣＥＥＤ（商標）及びＥＸＡＣＴ（商標）を含み得る。他の市販の単軸及び二軸配向フィルムの使用、同様に他のポリエチレンの使用が、企図される。
いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、２：１～８：１の延伸比で、又は別の方法では３：１～７：１の延伸比で、機械方向に配向され得る。いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、２：１～１１：１の延伸比で、又は別の方法では３：１～１０：１の延伸比で、横断方向に配向され得る。いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、２：１～７：１の延伸比で機械方向に、かつ２：１～１０：１の延伸比で横断方向に配向される。
配向に続いて、配向ポリエチレンフィルム１０２は、良好な透明度及び／又は良好な光沢などの多くの物理的特性を呈することができる。実施形態では、配向ポリエチレンフィルム１０２は、７５％超、８０％超、８５％超、９０％超、又は９５％超の透明度を呈する。透明度は、ＡＳＴＭ Ｄ１７４６に従って決定される。実施形態では、配向ポリエチレンフィルム１０２は、２５超の４５°での光沢を呈する。例えば、配向ポリエチレンフィルム１０２は、２５～７５、２５～７０、３０～７５、３０～７０、３５～７５、３５～７０、４０～７５、４０～７０、４５～７５、４５～７０、２５～６５、２５～６０、２５～５５、２５～５０、３０～６５、３０～６０、３０～５５、３０～５０、３５～６５、３５～６０、３５～５５、又は３５～５０の４５°での光沢度を呈し得る。４５°での光沢度は、ＡＳＴＭ Ｄ２４５７－０８／ＡＳＴＭ Ｄ１００３－０１に従って決定される。
いくつかの実施形態では、例えば、最終用途に応じて、配向ポリエチレンフィルム１０２は、二軸配向フィルム１０４への積層の前又は後に、当業者に既知の技術を使用してコロナ処理され得る。更に、配向ポリエチレンフィルム１０２は、特定の実施形態に応じて、多層フィルム又は単層フィルムであり得る。
二軸配向フィルム
様々な実施形態によれば、二軸配向フィルム１０４は、配向ＰＥフィルム１０２に接着される。二軸配向フィルム１０４は、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（polypropylene、ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate、ＰＥＴ）、ポリアミド（polyamide、ＰＡ）、又はそれらの組み合わせなどのポリオレフィンを含む二軸配向ポリオレフィンフィルムであり得る。実施形態では、二軸配向フィルム１０４は、例えば、二軸配向テレフタレート（ＢＯＰＥＴ）、二軸配向ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）、二軸配向ポリアミド（ＢＯＰＡ）、又はそれらの組み合わせを含む。
様々な実施形態では、二軸配向フィルム１０４は、インクを含む。インクは、例えば、画像又は単語の形態にあり得る。そのような実施形態では、インクは、二軸配向フィルム１０４上に印刷され得る。二軸配向フィルム１０４は、インクがその上に印刷される印刷プロセスを経る場合がある。様々な印刷プロセスは、好適であると考えられ、例として、かつ限定するものではなく、グラビア印刷、フレキソ印刷、及びオフセット印刷を含み得る。
バリアフィルム
様々な実施形態の多層積層体１００は、二軸配向フィルム１０４に接着されたバリアフィルム１０６を含む。様々な実施形態では、バリアフィルム１０６は、１つ以上の金属ベースの層を含む気体及び水分バリアであり、金属ベースの層は、金属層又は金属化フィルム層である。金属層又は金属化フィルム層は、例として、かつ限定するものではなく、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｓｎ、それらの酸化物、及びそれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの実施形態では、金属又は金属酸化物は、ポリエチレン又はポリプロピレンフィルム上に堆積されて、バリアフィルム１０６を形成する。例えば、バリアフィルム１０６は、金属化ポリエチレンテレフタレート（ｍＰＥＴ）、シリカコーティングポリエチレンテレフタレート（シリカコーティングＰＥＴ）、金属化配向ポリプロピレン（ｍＯＰＰ）、又は金属化キャストポリプロピレン（ｍＣＰＰ）であり得る。いくつかの実施形態では、金属又は金属酸化物は、アルミニウム箔層又は金箔層などの箔の形態にある。
金属又は金属酸化物がポリエチレン又はポリプロピレンフィルム上に堆積されてバリアフィルムを形成する実施形態では、金属又は金属酸化物は、真空金属化によってポリエチレン又はポリプロピレンフィルム上に堆積され得る。フィルム上に金属ベースの材料を堆積させるための他の方法は、当該技術分野において既知で使用されるそれらの方法を含む。
バリアフィルム１０６は、特定の実施形態に応じて、多層フィルム又は単層フィルムであり得る。バリアフィルム１０６が多層フィルムである実施形態では、フィルムにおける各層は、１つ以上の種類のバリアを提供するその能力について選択され得る。例えば、多層フィルムの第１の層は、気体バリアを提供するために使用され得、多層フィルムの第２の層は、水分バリアを提供するために使用され得る。いくつかの実施形態では、多層フィルムの２つ以上の層が、バリア特性を提供し得る（例えば、第１及び第２の層は水分バリアを提供することができる一方、第１の層もまた気体バリアを提供する）。
多層ＰＥフィルム
様々な実施形態では、多層ＰＥフィルム１０８は、バリアフィルム１０６に接着される。いくつかの実施形態では、多層ＰＥフィルム１０８は、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）及び低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を含む少なくとも１つの層を含む。ＬＬＤＰＥは、構造体全体の強化された機械的性能（引き裂き又はダーツ（dart）など）を提供することに役立ち得る。ＬＤＰＥは、改善されたブレンド特性、強化された溶融安定性、及び／又は改善された気泡安定性を提供することに役立ち得る。多層ＰＥフィルム１０８における１つ以上の追加の層は、各々、ＬＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、極低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、又はそれらのブレンドを含むことができる。
いくつかの実施形態では、多層ＰＥフィルム１０８は、ＬＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＭＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ポリエチレンプラストマー、及びポリエチレンエラストマーを含む、エチレン系ポリマーを含む複数の層を含むことができる。例えば、層は、０．９００～０．９３０ｇ／ｃｃ、０．９０５～０．９２５ｇ／ｃｃ、又は０．９１０～０．９２５ｇ／ｃｃの密度、及び０．２～５．０ｇ／１０分、０．５～２．５ｇ／１０分、０．７５～１．５ｇ／１０分、又は０．９～１．２ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を含むことができる。実施形態では、多層ＰＥフィルムは、０．９１０～０．９３５ｇ／ｃｃ、０．９１５～０．９３５ｇ／ｃｃ、又は０．９２０～０．９３０ｇ／ｃｃの密度、及び０．３～５．０ｇ／１０分、０．５～２．５ｇ／１０分、又は０．６～１．０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を含むことができる。
多層ＰＥフィルムの様々な実施形態では使用され得る市販のエチレン系ポリマーは、すべてＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から入手可能なＥＬＩＴＥ（商標）ＡＴ ６２０２を含むＥＬＩＴＥ（商標）、ＤＯＷＬＥＸ（商標）２０４９Ｇを含むＤＯＷＬＥＸ（商標）、及びＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ ４５０Ｅを含むＤＯＷ（商標）の商品名で販売されているものを含む。
多層ＰＥフィルム１０８は、キャストフィルム又はブローフィルムであり得る。いくつかの実施形態では、多層ＰＥフィルム１０８は、ブローフィルムである。そのようなフィルムは、当業者に既知の技術を使用して形成され得る。例えば、多層ＰＥフィルム１０８の層は、ブローフィルム又はキャストフィルムとして共押出され得る。ブローフィルム製造ライン及びキャストフィルム製造ラインは、異なるフィルム層の組成に基づいて当業者に既知の技術を使用して、単一押出ステップにおいて多層ＰＥフィルムを共押出するように構成され得る。
様々な実施形態の多層ＰＥフィルム１０８は、ヒートシール強度及びヒートシール開始温度などの望ましいシール特性を有利に提供することができる。実施形態では、多層ＰＥフィルム１０８は、１１５℃以下、又は１１０℃以下のヒートシール開始温度を示す。例えば、多層ＰＥフィルム１０８は、７５～１１５℃、又は８０～１１０℃のヒートシール開始温度を有し得る。
多層積層体
多層積層体１００の様々な層は、任意の好適なプロセスによって形成及び配向（例えば、二軸配向）され得る。これらのプロセスについての情報は、例えば、ｔｈｅ Ｋｉｒｋ Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ、ｔｈｅ Ｍｏｄｅｒｎ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ、又はｔｈｅ Ｗｉｌｅｙ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２ｄ ｅｄｉｔｉｏｎ，Ａ．Ｌ．Ｂｒｏｄｙ ａｎｄ Ｋ．Ｓ．Ｍａｒｓｈ，Ｅｄｓ．，Ｗｉｌｅｙ－Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ（Ｈｏｂｏｋｅｎ，１９９７）などの参考文献において見出され得る。例えば、多層積層体１００の層は、ディップコーティング、フィルムキャスティング、シートキャスティング、溶液キャスティング、圧縮成形、射出成形、積層、溶融押出、円形ブローフィルムを含むブローフィルム、押出コーティング、タンデム押出コーティング、又は任意の他の好適な手順を通じて形成され得る。いくつかの実施形態では、フィルムは、溶融押出、溶融共押出、溶融押出コーティング、又はタンデム溶融押出コーティングプロセスによって形成される。いくつかの実施形態では、フィルムは、熱積層又は押出積層及びコーティングによって形成される。フィルムは、テンタフレーム技術及び機械方向配向（machine-direction orientation、ＭＤＯ）技術などの好適な配向プロセスを使用して配向され得る。
多層積層体１００の厚さ及び多層積層体１００の様々な層及び副層（存在する場合）の厚さは、大きく変化し得る。典型的には、多層積層体１００の厚さは、０．３～６．０ミル（８～１５２μｍ）である。例えば、多層積層体１００の厚さは、０．８～４．０ミル（２０～１００μｍ）、又は１．０～３．０ミル（２５～７６μｍ）であり得る。各個々の層は、０．３～４ミル（８～１００μｍ）、０．３ミル～３．０ミル（８～７６μｍ）、０．４～２．０ミル（１０～５０μｍ）、０．５～３．０ミル（１２～７６μｍ）、０．５～１．２ミル（１２～３０μｍ）、又は０．８～２．０ミル（２０～５０μｍ）の厚さを有し得る。任意の特定の層又は副層の厚さは、とりわけ、副層の組成及び目的によって変化するであろう。
多層積層体１００の様々な層は、熱積層、乾燥積層、接着剤積層、無溶剤積層、及び他の技術を含む、本明細書の教示に基づいた当業者に既知の技術を使用して、隣接する層に積層され得る。
実施形態では、１つ以上の接着剤は、１つ以上の層を１つ以上の隣接する層に接着させるために使用され得る。好適な接着剤は、例えば、溶剤系接着剤、無溶剤接着剤、水系接着剤、及びそれらの組み合わせを含むことができる。接着剤は、例えば、ポリウレタン、エポキシ、又はアクリル接着剤などであり得る。実施形態では、接着剤は、一液型又は二液型の配合物であり得る。接着剤を含む実施形態では、１つ以上の異なる接着剤は、層を互いに接着させるために使用され得る。接着剤層の重量又は厚さは、例えば、多層構造体の所望の厚さ、使用される接着剤の種類、及び他の要因を含む多くの要因に依存し得る。いくつかの実施形態では、接着剤層は、最大５．０ｇ／ｍ２、又は１．０～４．０ｇ／ｍ２、又は２．０～３．０ｇ／ｍ２で塗布される。
本明細書に記載の様々な実施形態の多層積層体１００内の層のうちのいずれかは、例えば、酸化防止剤、紫外線安定剤、熱安定剤、スリップ剤、ブロッキング防止、顔料又は着色剤、加工助剤、架橋触媒、難燃剤、充填剤、及び発泡剤などの当業者に既知の１つ以上の添加剤を更に含み得ることを理解されたい。
様々な実施形態では、多層積層体は、１か月間の４未満のｐＨの酸耐性（７０％Ｒ．Ｈで４０℃）を有し得る。例えば、多層積層体は、４．０未満、３．７５未満、又は３．５未満のｐＨを有する酸への曝露後に、７０％相対湿度で４０℃の温度で１か月の間、層間剥離を呈しない場合がある。
様々な実施形態では、多層積層体は、３０分間少なくとも１０５℃の沸騰耐性を呈する。例えば、多層積層体は、３０分間少なくとも１０５℃又は少なくとも１１０℃の温度で滅菌のためにオートクレーブに配置された後、層間剥離を呈しない場合がある。
物品
様々な実施形態では、本明細書に開示される多層積層体１００は、包装などの物品を形成するために使用され得る。そのような物品は、本明細書に記載の多層積層体１００のうちのいずれかから形成され得る。様々な実施形態の多層積層体１００から形成され得る包装の例は、可撓性包装、小袋、パウチ、自立型パウチ、及び既製の包装又はパウチを含むことができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の多層積層体１００は、肉、チーズ、シリアル、ナッツ、ジュース、ソースなどのための包装などの、食品包装に対して使用され得る。そのような包装は、本明細書の教示に基づいて、かつ包装の特定の使用（例えば、食品の種類、食品の量など）に基づいて、当業者に既知の技術を使用して形成され得る。
本明細書に開示される多層積層体１００から作製された物品は、フィン又はラップシール（パウチのチューブを形成するため）及びエンドシール（両端のパウチを閉じるため）などの様々な種類のシールを含むことができる。ラップシールは、図２に示すように、構造体の内層（すなわち、多層ＰＥフィルム１０８）及び構造体の外面（すなわち、配向ポリエチレンフィルム１０２）を重ね合わせることと、それらをシールする熱と、によって形成される。フィンシールは、構造体の内面（すなわち、多層ＰＥフィルム１０８）が、典型的にはバッグの背面中央において、内面自体に対して合流及びシールする際に形成される。ラップシールは、折り畳みを作成する必要がないため、フィンシールと比較して、材料の節約を提供する。
実施形態では、物品は、多層ＰＥフィルム１０８にシールされた配向ポリエチレンフィルム１０２を含む、ラップシールを含む可撓性包装である。
試験方法
試験方法は、以下を含む。
メルトインデックス（Melt Index、ＭＩ）
メルトインデックス（ＭＩ）を、２．１６ｋｇで１９０℃でのＡＳＴＭ Ｄ－１２３８に従って測定した。値を、１０分当たりに溶出されたグラムに対応する、ｇ／１０分で報告する。
密度
密度測定用の試料を、ＡＳＴＭ Ｄ４７０３に従って調製し、グラム／立方センチメートル（ｇ／ｃｃ又はｇ／ｃｍ３）で報告した。測定を、ＡＳＴＭ Ｄ７９２、方法Ｂを使用して、試料プレスの１時間以内に行った。
ヒートシール強度
ヒートシール強度を、ＡＳＴＭ Ｆ２０２９－００（実施Ｂ、ウェブシール性）に従って測定する。
ヒートシール開始温度
ヒートシール開始温度（Heat Seal Initiation Temperature、ＨＳＩＴ）（℃）を、シール強度曲線が２Ｎ／１５ｍｍより高く上昇する温度の決定のための得られたヒートシール曲線の目視検査を用いるＡＳＴＭ Ｆ２０２９－００に従って決定する。
以下の実施例は、本開示の特徴を例示するものであり、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
使用したポリマー／フィルム
以下の組成物は、以下で考察される多層の実施例を含んだ。
ＥＬＩＴＥ（商標）ＡＴ６２０２は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から入手可能な、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（１９０℃、２．１６ｋｇ）に従って測定された場合の０．８５ｇ／１０分のメルトインデックス、及びＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定された場合の０．９０８ｇ／ｃｃの密度を有する、強化されたＬＬＤＰＥであり、
ＤＯＷＬＥＸ（商標）２０４９Ｇは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から入手可能な、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（１９０℃、２．１６ｋｇ）に従って測定された場合の１．０ｇ／１０分のメルトインデックス、及びＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定された場合の０．９２６ｇ／ｃｃの密度を有する、ＬＬＤＰＥであり、
ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ ４５０Ｅは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から入手可能な、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（１９０℃、２．１６ｋｇ）に従って測定された場合の２ｇ／１０分のメルトインデックス、及びＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定された場合の０．９２３ｇ／ｃｃの密度を有する、ＬＤＰＥであり、
Ｄｅｃｒｏ ＤＬ２５の商業名を有するＴＦ－ＢＯＰＥは、１つの側がコロナ処理に供されたＤｅｃｒｏから市販されている２５μｍのフィルムであり、
ＨＳ Ｒ７１９は、ＤＩＣ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なインクであり、
Ａｌ箔は、Ｄａｙａ（Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）から入手可能な７μｍの箔であり、
ＰＥＴは、Ｓｈｕａｎｇ Ｘｉｎｇ（Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）から入手可能な１２μｍのＰＥＴフィルムであり、
ＡＤＣＯＴＥ（商標）８１１Ａ／Ｃｏｒｅａｃｔａｎｔ Ｆは、ＤＯＷ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓから入手可能な二成分溶剤系接着剤（１０／１）であり、
ＬＸ５００／ＫＷ７５は、ＤＩＣから入手可能な二成分溶剤系接着剤（８／１）であった。
多層ＰＥフィルムは、１２０ｍｍのダイ直径、１．５ｍｍのダイギャップ、及びおよそ２５ｋｇ／時の出力を有する７層（Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ／Ｅ／Ｆ／Ｇ）パンケーキを使用する、上海のＪｉｎｍｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙからのブローフィルムライン上で製造された、ブローフィルムであった。ブローフィルムラインは、２．３のブローアップ比（blow up ratio、ＢＵＲ）（延伸前のレイフラットは４３ｃｍであった）、５．７ｍ／分の第１の引取（haul off）速度、３０ｍｍの押出機直径、及び３０のＬ／Ｄを有した。分割巻取は、オンラインであった。ダイ温度プロファイル、押出機温度プロファイル、及び詳細な配合物を、以下の表１に示す。得られたＰＥフィルムは、１／１／１の層比を有する４５μｍのフィルムであった。
Figure 2023514478000002
インクを、グラビア印刷プロセスを使用して、印刷層（比較実施例Ａ及びＢにおけるＴＦ－ＢＯＰＥ並びに実施例１及び２におけるＰＥＴ）に塗布した。特に、フィルムを、１００メートル／分の印刷速度を有するＲｏｔｏｍａｃ ８グラビアカラー印刷機で逆印刷した。１００？
印刷後、多層積層体の層を、２００メートル／分の速度でＮｏｒｄｍｅｃｃａｎｉｃａ無溶剤ラミネータを使用して、表２の構造体に従って積層した。比較実施例Ａ及び実施例１は、ＡＤＣＯＴＥ（商標）８１１Ａ／Ｃｏｒｅａｃｔａｎｔ Ｆを含み、比較実施例Ｂ及び実施例２は、ＬＸ５００／ＫＷ７５接着剤を含んだ。各層についての接着剤のコート重量は、４ｇ／ｍ２であり、多層積層体を、４０℃のオーブンにおいて６０時間硬化させた。
Figure 2023514478000003
多層積層体を、３０分間様々な温度で滅菌のためにオートクレーブ中に積層体を配置することによって、滅菌試験に供した。結果を、表３において報告する。
Figure 2023514478000004
表３におけるデータによって実証されるように、それぞれ、実施例１及び２は、比較実施例Ａ及びＢよりも改善された沸騰耐性を実証し、改善された沸騰耐性が、ＴＦ－ＢＯＰＥ層（比較実施例Ａ及びＢ）からＰＥＴ層（実施例１及び２）へ印刷層を変えることと、多層ＰＥフィルムとＰＥＴ層との間にバリア層を位置決めするように積層配列を変えることとによって、達成され得ることを示している。
比較実施例Ａ及びＢ並びに実施例１及び２の酸耐性を、酸溶液有する瓶に積層体を入れ、１か月間７０％相対湿度で４０℃のオーブン中に瓶を置くことによって測定し、結果を、表４に報告する。各実施例を、表４における溶液への浸漬前に１０５℃で３０分間滅菌した。
Figure 2023514478000005
表４に示されるように、実施例２は、最良の酸耐性性能を実証し、１か月間２．５１のｐＨを有する酸溶液を除いて溶液の各々を生き残った。比較実施例Ｂは、最悪の酸耐性性能を実証し、試験の各々に不合格であった。それぞれ、実施例１及び２を比較実施例Ａ及びＢと比較することは、印刷層及び積層配列を変えることが多層積層体の酸耐性を改善することを実証する。
修正及び変更が、添付の特許請求の範囲で定義される本開示の範囲から逸脱することなく可能であることは、明らかであろう。より具体的には、本開示のいくつかの態様は、好ましいか、又は特に有利なものとして本明細書で特定されているが、本開示は、必ずしもこれらの態様に限定されないことが、企図される。
本開示の実施形態は、概して、多層フィルムに関し、より具体的には、ポリエチレンフィルム及びバリアフィルムを含む多層フィルムに関する。
多層フィルムは、様々な消費者製品用の小袋又はパウチなどの可撓性包装に好適であり得る、キャストフィルム又はブローフィルムなどのフィルムを含むことができる。いくつかのそのような用途で使用される積層体は、二軸配向ポリエチレン（biaxially-oriented polyethylene、ＢＯＰＥ）を含んでいる。しかしながら、そのようなフィルムの印刷が達成され得る速度は、典型的には、限定される。追加的に、そのようなフィルムは、いくつかの食品製品に対して使用される高温滅菌プロセスを生き残る沸騰耐性及び／又は医療製品を包装するために必要とされる酸耐性を欠く場合がある。
したがって、好適な沸騰耐性及び酸耐性を有するバリア積層体フィルムが、依然として必要とされている。
本開示は、配向ポリエチレンフィルム、印刷層として配向ポリエチレンフィルムに接着された二軸配向フィルム、バリアフィルムとして金属層又は金属化フィルム、及びバリアフィルムに接着された多層ポリエチレンフィルムを有する、多層積層体を提供することによって、これらのニーズを満たす。いくつかの態様では、そのような多層積層体は、消費者製品包装用途のために使用される従来の多層積層体と比較して、改善された沸騰耐性及び酸耐性を呈することができる。
本開示の少なくとも１つの実施形態によれば、多層積層体は、配向ポリエチレンフィルム、配向ポリエチレンフィルムに接着された二軸配向フィルム、二軸配向フィルムに接着されたバリアフィルム、及びバリアフィルムに接着された多層ポリエチレン（polyethylene、ＰＥ）フィルムを含む。二軸配向フィルムは、二軸配向ポリアミド（biaxially oriented polyamide、ＢＯＰＡ）、二軸配向ポリエチレンテレフタレート（biaxially oriented polyethylene terephthalate、ＢＯＰＥＴ）、及び二軸配向ポリプロピレン（biaxially oriented polypropylene、ＢＯＰＰ）から選択される１つ以上の成分を含み、インクを含む。バリアフィルムは、金属層、金属化フィルム、又はシリカコーティングフィルムを含む。
本開示の別の実施形態によれば、多層積層体は、前述の実施形態の多層積層体を含み、多層積層体は、接着剤を更に含み、接着剤は、溶剤系接着剤、無溶剤接着剤、及び水系接着剤から選択される１つ以上の接着剤を含む。
本開示の別の実施形態によれば、多層積層体は、前述の実施形態の多層積層体を含み、接着剤は、溶剤系接着剤を含む。
本開示の別の実施形態によれば、多層積層体は、任意の前述の実施形態の多層積層体を含み、バリアフィルムは、アルミニウム箔、金属化ポリエチレンテレフタレート（metallized polyethylene terephthalate、ｍＰＥＴ）、シリカコーティングポリエチレンテレフタレート（シリカコーティングＰＥＴ）、金属化配向ポリプロピレン（metallized oriented polypropylene、ｍＯＰＰ）、及び金属化キャストポリプロピレン（metallized cast polypropylene、ｍＣＰＰ）から選択される１つ以上の成分を含む。
本開示の別の実施形態によれば、多層積層体は、任意の前述の実施形態の多層積層体を含み、二軸配向フィルムは、ＢＯＰＥＴを含む。
本開示の別の実施形態によれば、多層積層体は、任意の前述の実施形態の多層積層体を含み、バリアフィルムは、多層又は単層フィルムである。
本開示の別の実施形態によれば、多層積層体は、任意の前述の実施形態の多層積層体を含み、バリアフィルムは、アルミニウム箔を含む。
本開示の別の実施形態によれば、多層積層体は、任意の前述の実施形態の多層積層体を含み、多層ＰＥフィルムは、低密度ポリエチレン（low density polyethylene、ＬＤＰＥ）及び直鎖状低密度ポリエチレン（linear low density polyethylene、ＬＬＤＰＥ）を含む少なくとも１つの層を含む。
本開示の別の実施形態によれば、多層積層体は、任意の前述の実施形態の多層積層体を含み、多層ＰＥは、ブローフィルムである。
本開示の別の実施形態によれば、多層積層体は、任意の前述の実施形態の多層積層体を含み、配向ポリエチレンフィルムは、テンタフレーム二軸配向ポリエチレン（tenter frame biaxially oriented polyethylene、ＴＦ－ＢＯＰＥ）フィルムを含む。
本開示の別の実施形態によれば、可撓性包装は、任意の前述の実施形態の多層積層体を含み、可撓性包装は、ラップシールを含み、ラップシールは、多層ＰＥフィルムにシールされた配向ポリエチレンフィルムを含む。
これらの及び他の実施形態は、以下の発明を実施するための形態及び図面においてより詳細に説明される。
本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態による、多層積層体の概略図である。
本明細書に示され説明される１つ以上の実施形態による、ラップシールの形成の概略図である。
ここで、本出願の特定の実施形態を説明する。しかしながら、本開示は、異なる形態で具体化されてもよく、本開示に記載される実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が、徹底的かつ完全なものとなり、本主題の範囲を当業者に十分に伝えるものとなるように提供される。
定義
「ポリマー」という用語は、同じ又は異なる種類のモノマーにかかわらず、モノマーを重合することによって調製されたポリマー化合物を指す。したがって、ポリマーという総称は、１つの種類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、同様に２つ以上の異なるモノマーから調製されたポリマーを指す「コポリマー」を包含する。本明細書で使用される場合、「インターポリマー」という用語は、少なくとも２つの異なる種類のモノマーの重合によって調製されたポリマーを指す。したがって、インターポリマーという総称は、コポリマーと、ターポリマーなどの３つ以上の異なる種類のモノマーから調製されたポリマーとを含む。
「ポリエチレン」又は「エチレン系ポリマー」は、５０モル％超のエチレンモノマーに由来している単位を含むポリマーを意味するものとする。これは、ポリエチレンホモポリマー又はコポリマー（２つ以上のコモノマーに由来する単位を意味する）を含む。当該技術分野において既知のポリエチレンの一般的な形態は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（Ultra Low Density Polyethylene、ＵＬＤＰＥ）、極低密度ポリエチレン（Very Low Density Polyethylene、ＶＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（Medium Density Polyethylene、ＭＤＰＥ）、及び高密度ポリエチレン（High Density Polyethylene、ＨＤＰＥ）を含む。
「ＬＤＰＥ」という用語はまた、「高圧エチレンポリマー」又は「高度分岐ポリエチレン」と称されてもよく、ポリマーが、ペルオキシドなどのフリーラジカル開始剤を用いて、１４，５００ｐｓｉ（１００ＭＰａ）超の圧力でオートクレーブ又は管型反応器中で部分的又は完全にホモポリマー化されるか、又はコポリマー化されることを意味するように定義される（例えば、参照として本明細書に組み込まれるＵＳ４，５９９，３９２を参照のこと）。ＬＤＰＥ樹脂は、典型的には、０．９１６～０．９３５ｇ／ｃｍの範囲内の密度を有する。
「ＬＬＤＰＥ」という用語は、伝統的なチーグラー・ナッタ触媒系を使用して作製される樹脂、並びに限定されるものではないが、ビス－メタロセン触媒（「ｍ－ＬＬＤＰＥ」と称されることもある）及び拘束幾何形状触媒を含むシングルサイト触媒を使用して作製される樹脂、及びポスト－メタロセン、分子触媒を使用して作製された樹脂を含む。ＬＬＤＰＥには、直鎖状の、実質的に直鎖状の、又は不均一な、ポリエチレンコポリマー又はホモポリマーが含まれる。ＬＬＤＰＥは、ＬＤＰＥよりも短い長鎖分岐を含有し、米国特許第５，２７２，２３６号、米国特許第５，２７８，２７２号、米国特許第５，５８２，９２３号、及び米国特許第５，７３３，１５５号に更に定義されている、実質的に直鎖状のエチレンポリマー、米国特許第３，６４５，９９２号におけるものなどの、均一に分岐した直鎖状エチレンポリマー組成物、米国特許第４，０７６，６９８号に開示されるプロセスに従って調製されたものなどの、不均一に分岐したエチレンポリマー、並びに／又はそれらのブレンド（ＵＳ３，９１４，３４２又はＵＳ５，８５４，０４５に開示されるものなど）を含む。ＬＬＤＰＥ樹脂は、当該技術分野において既知の任意の種類の反応器又は反応器構成を使用して、気相、溶液相、若しくはスラリー重合、又はそれらの任意の組み合わせを介して作製され得る。
「ＭＤＰＥ」という用語は、０．９２６～０．９４５ｇ／ｃｃの密度を有するポリエチレンを指す。「ＭＤＰＥ」は、典型的には、クロム若しくはチーグラー・ナッタ触媒、を使用して、又はビス－メタロセン触媒及び拘束幾何形状触媒を含むがこれらに限定されないシングルサイト触媒を使用して調製される。
「ＨＤＰＥ」という用語は、概して、チーグラー・ナッタ触媒、クロム触媒、又はビス－メタロセン触媒及び拘束幾何形状触媒を含むがこれらに限定されないシングルサイト触媒を用いて調製される、約０．９４５ｇ／ｃｃ超の密度を有するポリエチレンを指す。
「ＵＬＤＰＥ」という用語は、概して、チーグラー・ナッタ触媒、限定されるものではないが、ビス－メタロセン触媒及び拘束幾何形状触媒を含むシングルサイト触媒、並びにポストメタロセン、分子触媒で調製される、０．８８０～０．９０９ｇ／ｃｃの密度を有するポリエチレンを指す。本明細書で使用される場合、「プロピレン系ポリマー」という用語は、プロピレンモノマーに由来する５０重量％を超える単位を含むポリマーを指す重合形態で、含むポリマーを指す。これは、プロピレンホモポリマー、ランダムコポリマーポリプロピレン、インパクトコポリマーポリプロピレン、プロピレン／α－オレフィンインターポリマー、及びプロピレン／α－オレフィンコポリマーを含む。これらのポリプロピレン材料は、概して、当該技術分野において既知である。
「多層フィルム」とは、２つ以上の層を有する任意の構造体を意味する。例えば、多層構造体は、２、３、４、５、又はそれ以上の層を有し得る。多層フィルムは、文字で示される層を有するものとして説明され得る。例えば、コア層Ｂ、並びに２つの外部層Ａ及びＣを有する３層構造体は、Ａ／Ｂ／Ｃとして示され得る。同様に、２つのコア層Ｂ及びＣ、並びに２つの外部層Ａ及びＤを有する構造体は、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄとして示され得る。追加的に、当業者は、更なる層Ｅ、Ｆ、Ｇなどもまた、この構造体に組み込まれ得ることを知るであろう。
「可撓性包装」又は「可撓性包装材料」という用語は、当業者によく知られている様々な非剛性容器を包含する。これらは、パウチ、スタンドアップパウチ、ピローパウチ、又はバルクバッグ、既製の包装などを含み得る。可撓性包装についてのいくつかの典型的な最終用途は、スナック、乾燥食品、液体、又はチーズの包装である。他の最終用途は、ペットフード、スナック、チップス、冷凍食品、肉、ホットドッグ、医療製品、及び多くの他の用途を含むが、これらに限定されない。
図１は、多層積層体１００が、少なくとも配向ポリエチレンフィルム１０２、配向ポリエチレンフィルム１０２に接着された二軸配向フィルム１０４、二軸配向フィルム１０４に接着されたバリアフィルム１０６、及びバリアフィルム１０６に接着された多層ＰＥフィルム１０８を含む、例示的な多層積層体１００を例示する。ここで、多層積層体１００の様々な実施形態を詳細に作製する。
配向ポリエチレンフィルム
様々な実施形態では、多層積層体１００は、配向ポリエチレン（ＰＥ）フィルム１０２を含む。例えば、配向ＰＥフィルム１０２は、二軸配向ポリエチレン（ＢＯＰＥ）又は単軸配向ポリエチレンであってもよく、ポリエチレンは、機械方向又は横断方向のいずれかに配向される。
配向ＰＥフィルム１０２がＢＯＰＥである実施形態では、ＢＯＰＥは、テンタフレーム逐次二軸配向プロセスを使用して二軸配向され得、テンタフレーム二軸配向ポリエチレン（ＴＦ－ＢＯＰＥ）と称され得る。そのような技術は、概して、当業者に既知である。他の実施形態では、ポリエチレンフィルムは、二重気泡又は三重気泡配向プロセスなどの、本明細書の教示に基づいて、当業者に既知である他の技術を使用して二軸配向され得る。概して、テンタフレーム逐次二軸配向プロセスを用いて、テンタフレームは、多層共押出ラインの一部として組み込まれる。フラットダイから押し出された後、フィルムは、冷却ロール上で冷却し、室温の水で充填した水浴に浸漬される。次いで、キャストフィルムは異なる回転速度を有する一連のローラ上に通されて、機械方向における延伸を達成する。製作ラインのＭＤ延伸セグメントには数対のローラがあり、それらはすべて油加熱されている。対のローラは、予熱ローラ、延伸ローラ、並びに弛緩及びアニーリング用ローラとして逐次作動する。ローラの各対の温度は、別々に制御される。機械方向における延伸後、フィルムウェブが加熱ゾーンを有するテンタフレーム熱風炉に通されて、横断方向における延伸を実行する。最初のいくつかのゾーンは予熱用であり、その後に延伸用のゾーン、次いでアニーリング用の最終ゾーンが続く。
本明細書の実施形態では、ポリエチレンは、０．９００ｇ／ｃｃ～０．９５０ｇ／ｃｃの密度を有し得る。少なくとも０．９００ｇ／ｃｃ～０．９５０ｇ／ｃｃのすべての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、開示される。例えば、いくつかの実施形態では、ポリエチレンは、０．９００～０．９４５ｇ／ｃｃ、０．９００～０．９４０ｇ／ｃｃ、０．９００～０．９３５ｇ／ｃｃ、０．９１０ｇ／ｃｃ～０．９４５ｇ／ｃｃ、０．９１０～０．９４０ｇ／ｃｃ、０．９１０～０．９３５ｇ／ｃｃ、０．９１０～０．９３０ｇ／ｃｃ、０．９１５～０．９４０ｇ／ｃｃ、０．９１５～０．９２３ｇ／ｃｃ、又は０．９２０ｇ／ｃｃ～０．９３５ｇ／ｃｃの密度を有する。密度は、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定され得る。
本明細書の実施形態では、ポリエチレンは、０．１ｇ／１０分～１０ｇ／１０分の、１９０℃及び２．１６ｋｇでのＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って測定されたメルトインデックス、Ｉ２を有し得る。少なくとも０．１ｇ／１０分～１０ｇ／１０分のすべての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、開示される。例えば、いくつかの実施形態では、ポリエチレンは、０．１ｇ／１０分～９．５ｇ／１０分、０．１ｇ／１０分～９．０ｇ／１０分、０．１ｇ／１０分～５ｇ／１０分、０．５ｇ／１０分～６ｇ／１０分、１ｇ／１０分～５ｇ／１０分、１．５ｇ／１０分～４．５ｇ／１０分、又は２ｇ／１０分～４ｇ／１０分のメルトインデックス、Ｉ２を有し得る。他の実施形態では、ポリエチレンは、０．７ｇ／１０分～９．５ｇ／１０分、０．７ｇ／１０分～８ｇ／１０分、又は０．７ｇ／１０分～５ｇ／１０分のメルトインデックス、Ｉ２を有し得る。メルトインデックス、Ｉ２は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（１９０℃及び２．１６ｋｇ）に従って測定され得る。
本明細書の実施形態では、ポリエチレンは、１４未満のメルトフロー比Ｉ１０／Ｉ２を有し得る。１４未満のすべての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、開示される。例えば、いくつかの実施形態では、ポリエチレンは、１３．５、１３、１２．５、１０、又は更には７．５未満のメルトフロー比Ｉ１０／Ｉ２を有し得る。他の実施形態では、ポリエチレンは、１．０～１４、２～１４、４～１４、５～１４、５．５～１４、６～１４、５～１３．５、５～１３、５～１２．５、５～１２、５～１１．５、５～１１、５．５～１３．５、５．５～１３、５．５～１２．５、５．５～１２、５．５～１１．５、５．５～１１、６～１３．５、６～１３、６～１２．５、６～１２、６～１１．５、又は６～１１のメルトフロー比Ｉ１０／Ｉ２を有し得る。メルトインデックス、Ｉ１０は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（１９０℃及び１０．０ｋｇ）に従って測定され得る。
使用に好適な市販の配向ポリエチレンフィルムは、例えば、Ｄｅｃｒｏ（Ｇｕｎａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）から入手可能なＴＦ－ＢＯＰＥフィルムを含む。そのようなＴＦ－ＢＯＰＥフィルムにおいて使用され得る好適なエチレン系コポリマーの市販の例は、すべてＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から入手可能なＡＴＴＡＮＥ（商標）、ＤＯＷＬＥＸ（商標）、ＥＬＩＴＥ（商標）、ＥＬＩＴＥ ＡＴ（商標）、及びＩＮＮＡＴＥ（商標）の商品名で販売されているもの、Ｔｏｔａｌ ＳＡから入手可能なＬＵＭＩＣＥＮＥ（登録商標）、並びにＥｘｘｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＥＸＣＥＥＤ（商標）及びＥＸＡＣＴ（商標）を含み得る。他の市販の単軸及び二軸配向フィルムの使用、同様に他のポリエチレンの使用が、企図される。
いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、２：１～８：１の延伸比で、又は別の方法では３：１～７：１の延伸比で、機械方向に配向され得る。いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、２：１～１１：１の延伸比で、又は別の方法では３：１～１０：１の延伸比で、横断方向に配向され得る。いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、２：１～７：１の延伸比で機械方向に、かつ２：１～１０：１の延伸比で横断方向に配向される。
配向に続いて、配向ポリエチレンフィルム１０２は、良好な透明度及び／又は良好な光沢などの多くの物理的特性を呈することができる。実施形態では、配向ポリエチレンフィルム１０２は、７５％超、８０％超、８５％超、９０％超、又は９５％超の透明度を呈する。透明度は、ＡＳＴＭ Ｄ１７４６に従って決定される。実施形態では、配向ポリエチレンフィルム１０２は、２５超の４５°での光沢を呈する。例えば、配向ポリエチレンフィルム１０２は、２５～７５、２５～７０、３０～７５、３０～７０、３５～７５、３５～７０、４０～７５、４０～７０、４５～７５、４５～７０、２５～６５、２５～６０、２５～５５、２５～５０、３０～６５、３０～６０、３０～５５、３０～５０、３５～６５、３５～６０、３５～５５、又は３５～５０の４５°での光沢度を呈し得る。４５°での光沢度は、ＡＳＴＭ Ｄ２４５７－０８／ＡＳＴＭ Ｄ１００３－０１に従って決定される。
いくつかの実施形態では、例えば、最終用途に応じて、配向ポリエチレンフィルム１０２は、二軸配向フィルム１０４への積層の前又は後に、当業者に既知の技術を使用してコロナ処理され得る。更に、配向ポリエチレンフィルム１０２は、特定の実施形態に応じて、多層フィルム又は単層フィルムであり得る。
二軸配向フィルム
様々な実施形態によれば、二軸配向フィルム１０４は、配向ＰＥフィルム１０２に接着される。二軸配向フィルム１０４は、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（polypropylene、ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate、ＰＥＴ）、ポリアミド（polyamide、ＰＡ）、又はそれらの組み合わせなどのポリオレフィンを含む二軸配向ポリオレフィンフィルムであり得る。実施形態では、二軸配向フィルム１０４は、例えば、二軸配向テレフタレート（ＢＯＰＥＴ）、二軸配向ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）、二軸配向ポリアミド（ＢＯＰＡ）、又はそれらの組み合わせを含む。
様々な実施形態では、二軸配向フィルム１０４は、インクを含む。インクは、例えば、画像又は単語の形態にあり得る。そのような実施形態では、インクは、二軸配向フィルム１０４上に印刷され得る。二軸配向フィルム１０４は、インクがその上に印刷される印刷プロセスを経る場合がある。様々な印刷プロセスは、好適であると考えられ、例として、かつ限定するものではなく、グラビア印刷、フレキソ印刷、及びオフセット印刷を含み得る。
バリアフィルム
様々な実施形態の多層積層体１００は、二軸配向フィルム１０４に接着されたバリアフィルム１０６を含む。様々な実施形態では、バリアフィルム１０６は、１つ以上の金属ベースの層を含む気体及び水分バリアであり、金属ベースの層は、金属層又は金属化フィルム層である。金属層又は金属化フィルム層は、例として、かつ限定するものではなく、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｓｎ、それらの酸化物、及びそれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの実施形態では、金属又は金属酸化物は、ポリエチレン又はポリプロピレンフィルム上に堆積されて、バリアフィルム１０６を形成する。例えば、バリアフィルム１０６は、金属化ポリエチレンテレフタレート（ｍＰＥＴ）、シリカコーティングポリエチレンテレフタレート（シリカコーティングＰＥＴ）、金属化配向ポリプロピレン（ｍＯＰＰ）、又は金属化キャストポリプロピレン（ｍＣＰＰ）であり得る。いくつかの実施形態では、金属又は金属酸化物は、アルミニウム箔層又は金箔層などの箔の形態にある。
金属又は金属酸化物がポリエチレン又はポリプロピレンフィルム上に堆積されてバリアフィルムを形成する実施形態では、金属又は金属酸化物は、真空金属化によってポリエチレン又はポリプロピレンフィルム上に堆積され得る。フィルム上に金属ベースの材料を堆積させるための他の方法は、当該技術分野において既知で使用されるそれらの方法を含む。
バリアフィルム１０６は、特定の実施形態に応じて、多層フィルム又は単層フィルムであり得る。バリアフィルム１０６が多層フィルムである実施形態では、フィルムにおける各層は、１つ以上の種類のバリアを提供するその能力について選択され得る。例えば、多層フィルムの第１の層は、気体バリアを提供するために使用され得、多層フィルムの第２の層は、水分バリアを提供するために使用され得る。いくつかの実施形態では、多層フィルムの２つ以上の層が、バリア特性を提供し得る（例えば、第１及び第２の層は水分バリアを提供することができる一方、第１の層もまた気体バリアを提供する）。
多層ＰＥフィルム
様々な実施形態では、多層ＰＥフィルム１０８は、バリアフィルム１０６に接着される。いくつかの実施形態では、多層ＰＥフィルム１０８は、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）及び低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を含む少なくとも１つの層を含む。ＬＬＤＰＥは、構造体全体の強化された機械的性能（引き裂き又はダーツ（dart）など）を提供することに役立ち得る。ＬＤＰＥは、改善されたブレンド特性、強化された溶融安定性、及び／又は改善された気泡安定性を提供することに役立ち得る。多層ＰＥフィルム１０８における１つ以上の追加の層は、各々、ＬＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、極低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、又はそれらのブレンドを含むことができる。
いくつかの実施形態では、多層ＰＥフィルム１０８は、ＬＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＭＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ポリエチレンプラストマー、及びポリエチレンエラストマーを含む、エチレン系ポリマーを含む複数の層を含むことができる。例えば、層は、０．９００～０．９３０ｇ／ｃｃ、０．９０５～０．９２５ｇ／ｃｃ、又は０．９１０～０．９２５ｇ／ｃｃの密度、及び０．２～５．０ｇ／１０分、０．５～２．５ｇ／１０分、０．７５～１．５ｇ／１０分、又は０．９～１．２ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を含むことができる。実施形態では、多層ＰＥフィルムは、０．９１０～０．９３５ｇ／ｃｃ、０．９１５～０．９３５ｇ／ｃｃ、又は０．９２０～０．９３０ｇ／ｃｃの密度、及び０．３～５．０ｇ／１０分、０．５～２．５ｇ／１０分、又は０．６～１．０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を含むことができる。
多層ＰＥフィルムの様々な実施形態では使用され得る市販のエチレン系ポリマーは、すべてＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から入手可能なＥＬＩＴＥ（商標）ＡＴ ６２０２を含むＥＬＩＴＥ（商標）、ＤＯＷＬＥＸ（商標）２０４９Ｇを含むＤＯＷＬＥＸ（商標）、及びＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ ４５０Ｅを含むＤＯＷ（商標）の商品名で販売されているものを含む。
多層ＰＥフィルム１０８は、キャストフィルム又はブローフィルムであり得る。いくつかの実施形態では、多層ＰＥフィルム１０８は、ブローフィルムである。そのようなフィルムは、当業者に既知の技術を使用して形成され得る。例えば、多層ＰＥフィルム１０８の層は、ブローフィルム又はキャストフィルムとして共押出され得る。ブローフィルム製造ライン及びキャストフィルム製造ラインは、異なるフィルム層の組成に基づいて当業者に既知の技術を使用して、単一押出ステップにおいて多層ＰＥフィルムを共押出するように構成され得る。
様々な実施形態の多層ＰＥフィルム１０８は、ヒートシール強度及びヒートシール開始温度などの望ましいシール特性を有利に提供することができる。実施形態では、多層ＰＥフィルム１０８は、１１５℃以下、又は１１０℃以下のヒートシール開始温度を示す。例えば、多層ＰＥフィルム１０８は、７５～１１５℃、又は８０～１１０℃のヒートシール開始温度を有し得る。
多層積層体
多層積層体１００の様々な層は、任意の好適なプロセスによって形成及び配向（例えば、二軸配向）され得る。これらのプロセスについての情報は、例えば、ｔｈｅ Ｋｉｒｋ Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ、ｔｈｅ Ｍｏｄｅｒｎ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ、又はｔｈｅ Ｗｉｌｅｙ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２ｄ ｅｄｉｔｉｏｎ，Ａ．Ｌ．Ｂｒｏｄｙ ａｎｄ Ｋ．Ｓ．Ｍａｒｓｈ，Ｅｄｓ．，Ｗｉｌｅｙ－Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ（Ｈｏｂｏｋｅｎ，１９９７）などの参考文献において見出され得る。例えば、多層積層体１００の層は、ディップコーティング、フィルムキャスティング、シートキャスティング、溶液キャスティング、圧縮成形、射出成形、積層、溶融押出、円形ブローフィルムを含むブローフィルム、押出コーティング、タンデム押出コーティング、又は任意の他の好適な手順を通じて形成され得る。いくつかの実施形態では、フィルムは、溶融押出、溶融共押出、溶融押出コーティング、又はタンデム溶融押出コーティングプロセスによって形成される。いくつかの実施形態では、フィルムは、熱積層又は押出積層及びコーティングによって形成される。フィルムは、テンタフレーム技術及び機械方向配向（machine-direction orientation、ＭＤＯ）技術などの好適な配向プロセスを使用して配向され得る。
多層積層体１００の厚さ及び多層積層体１００の様々な層及び副層（存在する場合）の厚さは、大きく変化し得る。典型的には、多層積層体１００の厚さは、０．３～６．０ミル（８～１５２μｍ）である。例えば、多層積層体１００の厚さは、０．８～４．０ミル（２０～１００μｍ）、又は１．０～３．０ミル（２５～７６μｍ）であり得る。各個々の層は、０．３～４ミル（８～１００μｍ）、０．３ミル～３．０ミル（８～７６μｍ）、０．４～２．０ミル（１０～５０μｍ）、０．５～３．０ミル（１２～７６μｍ）、０．５～１．２ミル（１２～３０μｍ）、又は０．８～２．０ミル（２０～５０μｍ）の厚さを有し得る。任意の特定の層又は副層の厚さは、とりわけ、副層の組成及び目的によって変化するであろう。
多層積層体１００の様々な層は、熱積層、乾燥積層、接着剤積層、無溶剤積層、及び他の技術を含む、本明細書の教示に基づいた当業者に既知の技術を使用して、隣接する層に積層され得る。
実施形態では、１つ以上の接着剤は、１つ以上の層を１つ以上の隣接する層に接着させるために使用され得る。好適な接着剤は、例えば、溶剤系接着剤、無溶剤接着剤、水系接着剤、及びそれらの組み合わせを含むことができる。接着剤は、例えば、ポリウレタン、エポキシ、又はアクリル接着剤などであり得る。実施形態では、接着剤は、一液型又は二液型の配合物であり得る。接着剤を含む実施形態では、１つ以上の異なる接着剤は、層を互いに接着させるために使用され得る。接着剤層の重量又は厚さは、例えば、多層構造体の所望の厚さ、使用される接着剤の種類、及び他の要因を含む多くの要因に依存し得る。いくつかの実施形態では、接着剤層は、最大５．０ｇ／ｍ２、又は１．０～４．０ｇ／ｍ２、又は２．０～３．０ｇ／ｍ２で塗布される。
本明細書に記載の様々な実施形態の多層積層体１００内の層のうちのいずれかは、例えば、酸化防止剤、紫外線安定剤、熱安定剤、スリップ剤、ブロッキング防止、顔料又は着色剤、加工助剤、架橋触媒、難燃剤、充填剤、及び発泡剤などの当業者に既知の１つ以上の添加剤を更に含み得ることを理解されたい。
様々な実施形態では、多層積層体は、１か月間の４未満のｐＨの酸耐性（７０％Ｒ．Ｈで４０℃）を有し得る。例えば、多層積層体は、４．０未満、３．７５未満、又は３．５未満のｐＨを有する酸への曝露後に、７０％相対湿度で４０℃の温度で１か月の間、層間剥離を呈しない場合がある。
様々な実施形態では、多層積層体は、３０分間少なくとも１０５℃の沸騰耐性を呈する。例えば、多層積層体は、３０分間少なくとも１０５℃又は少なくとも１１０℃の温度で滅菌のためにオートクレーブに配置された後、層間剥離を呈しない場合がある。
物品
様々な実施形態では、本明細書に開示される多層積層体１００は、包装などの物品を形成するために使用され得る。そのような物品は、本明細書に記載の多層積層体１００のうちのいずれかから形成され得る。様々な実施形態の多層積層体１００から形成され得る包装の例は、可撓性包装、小袋、パウチ、自立型パウチ、及び既製の包装又はパウチを含むことができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の多層積層体１００は、肉、チーズ、シリアル、ナッツ、ジュース、ソースなどのための包装などの、食品包装に対して使用され得る。そのような包装は、本明細書の教示に基づいて、かつ包装の特定の使用（例えば、食品の種類、食品の量など）に基づいて、当業者に既知の技術を使用して形成され得る。
本明細書に開示される多層積層体１００から作製された物品は、フィン又はラップシール（パウチのチューブを形成するため）及びエンドシール（両端のパウチを閉じるため）などの様々な種類のシールを含むことができる。ラップシールは、図２に示すように、構造体の内層（すなわち、多層ＰＥフィルム１０８）及び構造体の外面（すなわち、配向ポリエチレンフィルム１０２）を重ね合わせることと、それらをシールする熱と、によって形成される。フィンシールは、構造体の内面（すなわち、多層ＰＥフィルム１０８）が、典型的にはバッグの背面中央において、内面自体に対して合流及びシールする際に形成される。ラップシールは、折り畳みを作成する必要がないため、フィンシールと比較して、材料の節約を提供する。
実施形態では、物品は、多層ＰＥフィルム１０８にシールされた配向ポリエチレンフィルム１０２を含む、ラップシールを含む可撓性包装である。
試験方法
試験方法は、以下を含む。
メルトインデックス（Melt Index、ＭＩ）
メルトインデックス（ＭＩ）を、２．１６ｋｇで１９０℃でのＡＳＴＭ Ｄ－１２３８に従って測定した。値を、１０分当たりに溶出されたグラムに対応する、ｇ／１０分で報告する。
密度
密度測定用の試料を、ＡＳＴＭ Ｄ４７０３に従って調製し、グラム／立方センチメートル（ｇ／ｃｃ又はｇ／ｃｍ３）で報告した。測定を、ＡＳＴＭ Ｄ７９２、方法Ｂを使用して、試料プレスの１時間以内に行った。
ヒートシール強度
ヒートシール強度を、ＡＳＴＭ Ｆ２０２９－００（実施Ｂ、ウェブシール性）に従って測定する。
ヒートシール開始温度
ヒートシール開始温度（Heat Seal Initiation Temperature、ＨＳＩＴ）（℃）を、シール強度曲線が２Ｎ／１５ｍｍより高く上昇する温度の決定のための得られたヒートシール曲線の目視検査を用いるＡＳＴＭ Ｆ２０２９－００に従って決定する。
以下の実施例は、本開示の特徴を例示するものであり、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
使用したポリマー／フィルム
以下の組成物は、以下で考察される多層の実施例を含んだ。
ＥＬＩＴＥ（商標）ＡＴ６２０２は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から入手可能な、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（１９０℃、２．１６ｋｇ）に従って測定された場合の０．８５ｇ／１０分のメルトインデックス、及びＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定された場合の０．９０８ｇ／ｃｃの密度を有する、強化されたＬＬＤＰＥであり、
ＤＯＷＬＥＸ（商標）２０４９Ｇは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から入手可能な、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（１９０℃、２．１６ｋｇ）に従って測定された場合の１．０ｇ／１０分のメルトインデックス、及びＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定された場合の０．９２６ｇ／ｃｃの密度を有する、ＬＬＤＰＥであり、
ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ ４５０Ｅは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から入手可能な、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（１９０℃、２．１６ｋｇ）に従って測定された場合の２ｇ／１０分のメルトインデックス、及びＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定された場合の０．９２３ｇ／ｃｃの密度を有する、ＬＤＰＥであり、
Ｄｅｃｒｏ ＤＬ２５の商業名を有するＴＦ－ＢＯＰＥは、１つの側がコロナ処理に供されたＤｅｃｒｏから市販されている２５μｍのフィルムであり、
ＨＳ Ｒ７１９は、ＤＩＣ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なインクであり、
Ａｌ箔は、Ｄａｙａ（Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）から入手可能な７μｍの箔であり、
ＰＥＴは、Ｓｈｕａｎｇ Ｘｉｎｇ（Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）から入手可能な１２μｍのＰＥＴフィルムであり、
ＡＤＣＯＴＥ（商標）８１１Ａ／Ｃｏｒｅａｃｔａｎｔ Ｆは、ＤＯＷ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓから入手可能な二成分溶剤系接着剤（１０／１）であり、
ＬＸ５００／ＫＷ７５は、ＤＩＣから入手可能な二成分溶剤系接着剤（８／１）であった。
多層ＰＥフィルムは、１２０ｍｍのダイ直径、１．５ｍｍのダイギャップ、及びおよそ２５ｋｇ／時の出力を有する７層（Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ／Ｅ／Ｆ／Ｇ）パンケーキを使用する、上海のＪｉｎｍｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙからのブローフィルムライン上で製造された、ブローフィルムであった。ブローフィルムラインは、２．３のブローアップ比（blow up ratio、ＢＵＲ）（延伸前のレイフラットは４３ｃｍであった）、５．７ｍ／分の第１の引取（haul off）速度、３０ｍｍの押出機直径、及び３０のＬ／Ｄを有した。分割巻取は、オンラインであった。ダイ温度プロファイル、押出機温度プロファイル、及び詳細な配合物を、以下の表１に示す。得られたＰＥフィルムは、１／１／１の層比を有する４５μｍのフィルムであった。
Figure 2023514478000008
インクを、グラビア印刷プロセスを使用して、印刷層（比較実施例Ａ及びＢにおけるＴＦ－ＢＯＰＥ並びに実施例１及び２におけるＰＥＴ）に塗布した。特に、フィルムを、１００メートル／分の印刷速度を有するＲｏｔｏｍａｃ ８グラビアカラー印刷機で逆印刷した。１００？
印刷後、多層積層体の層を、２００メートル／分の速度でＮｏｒｄｍｅｃｃａｎｉｃａ無溶剤ラミネータを使用して、表２の構造体に従って積層した。比較実施例Ａ及び実施例１は、ＡＤＣＯＴＥ（商標）８１１Ａ／Ｃｏｒｅａｃｔａｎｔ Ｆを含み、比較実施例Ｂ及び実施例２は、ＬＸ５００／ＫＷ７５接着剤を含んだ。各層についての接着剤のコート重量は、４ｇ／ｍ２であり、多層積層体を、４０℃のオーブンにおいて６０時間硬化させた。
Figure 2023514478000009
多層積層体を、３０分間様々な温度で滅菌のためにオートクレーブ中に積層体を配置することによって、滅菌試験に供した。結果を、表３において報告する。
Figure 2023514478000010
表３におけるデータによって実証されるように、それぞれ、実施例１及び２は、比較実施例Ａ及びＢよりも改善された沸騰耐性を実証し、改善された沸騰耐性が、ＴＦ－ＢＯＰＥ層（比較実施例Ａ及びＢ）からＰＥＴ層（実施例１及び２）へ印刷層を変えることと、多層ＰＥフィルムとＰＥＴ層との間にバリア層を位置決めするように積層配列を変えることとによって、達成され得ることを示している。
比較実施例Ａ及びＢ並びに実施例１及び２の酸耐性を、酸溶液有する瓶に積層体を入れ、１か月間７０％相対湿度で４０℃のオーブン中に瓶を置くことによって測定し、結果を、表４に報告する。各実施例を、表４における溶液への浸漬前に１０５℃で３０分間滅菌した。
Figure 2023514478000011
表４に示されるように、実施例１は、最良の酸耐性性能を実証し、１か月間２．５１のｐＨを有する酸溶液を除いて溶液の各々を生き残った。比較実施例Ｂは、最悪の酸耐性性能を実証し、試験の各々に不合格であった。それぞれ、実施例１及び２を比較実施例Ａ及びＢと比較することは、印刷層及び積層配列を変えることが多層積層体の酸耐性を改善することを実証する。
修正及び変更が、添付の特許請求の範囲で定義される本開示の範囲から逸脱することなく可能であることは、明らかであろう。より具体的には、本開示のいくつかの態様は、好ましいか、又は特に有利なものとして本明細書で特定されているが、本開示は、必ずしもこれらの態様に限定されないことが、企図される。

Claims (11)

  1. 多層積層体であって、
    配向ポリエチレンフィルムと、
    前記配向ポリエチレンフィルムに接着され、二軸配向ポリアミド（ＢＯＰＡ）、二軸配向ポリエチレンテレフタレート（ＢＯＰＥＴ）、及び二軸配向ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）から選択される１つ以上の成分を含む二軸配向フィルムであって、前記二軸配向フィルムが、インクを含む、二軸配向フィルムと、
    前記二軸配向フィルムに接着されたバリアフィルムであって、前記バリアフィルムが、金属層、シリカコーティング層、又は金属化フィルムを含む、バリアフィルムと、
    前記バリアフィルムに接着された多層ポリエチレン（ＰＥ）フィルムと、を含む、多層積層体。
  2. 前記多層積層体が、接着剤を含み、前記接着剤が、溶剤系接着剤、無溶剤接着剤、及び水系接着剤から選択される１つ以上の接着剤を含む、請求項１に記載の多層積層体。
  3. 前記接着剤が、溶剤系接着剤を含む、請求項２に記載の多層積層体。
  4. 前記バリアフィルムが、アルミニウム箔、金属化ポリエチレンテレフタレート（ｍＰＥＴ）、シリカコーティングポリエチレンテレフタレート（シリカコーティングＰＥＴ）、金属化配向ポリプロピレン（ｍＯＰＰ）、及び金属化キャストポリプロピレン（ｍＣＰＰ）から選択される１つ以上の成分を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の多層積層体。
  5. 前記二軸配向フィルムが、ＢＯＰＥＴを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の多層積層体。
  6. 前記バリアフィルムが、多層又は単層フィルムである、請求項１～５のいずれか一項に記載の多層積層体。
  7. 前記バリアフィルムが、アルミニウム箔を含む、請求項１～６のいずれかに一項に記載の多層積層体。
  8. 前記多層ＰＥフィルムが、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）及び直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を含む少なくとも１つの層を含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の多層積層体。
  9. 前記多層ＰＥフィルムが、ブローフィルムである、請求項１～８のいずれか一項に記載の多層積層体。
  10. 前記配向ポリエチレンフィルムが、テンタフレーム二軸配向ポリエチレン（ＴＦ－ＢＯＰＥ）フィルムを含む、請求項１～９のいずれか一項に記載の多層積層体。
  11. 請求項１～１０のいずれか一項に記載の多層積層体を含む可撓性包装であって、前記可撓性包装が、ラップシールを含み、前記ラップシールが、前記多層ＰＥフィルムにシールされた前記配向ポリエチレンフィルムを含む、可撓性包装。
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