JP7229224B2 - 樹脂、多層フィルム、およびそれを含むパッケージ - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、多層フィルムのシーラント層として使用するのに好適な樹脂に関する。シーラント層として使用されるとき、樹脂は、いくつかの実施形態では、レトルトプロセス中に相安定化を有利に提供し、レトルト処理後のシール強度を維持し、かつ/または易剥離破壊メカニズムを制御する(例えば、層間剥離なし)ことができる。そのような特性は、そのような樹脂をシーラント層に組み込む多層フィルムから形成されたトレイまたはパッケージ(例えば、パウチ)の蓋を使用するとき、高められた消費者の経験をもたらし得る。
本発明の樹脂は、当業者に既知の技術を使用して、多層フィルムのシーラント層(またはA層)に組み込むことができる。いくつかの実施形態では、シーラント層は、封止する前に、当業者に既知の技術を使用してコロナ処理することができる。
本発明の多層フィルムは、上部表面および下部表面を有する第2の層(B層)を含み、B層の上部表面は、シーラント層(A層)の下部表面に接着接触している。
本発明の多層フィルムのいくつかの実施形態は、上記の層を越える層を含むことができる。3つ以上の層を含むこのような実施形態では、シーラント層(A層)の上部表面は、依然としてフィルムの上部表面であるだろう。言い換えると、いずれの追加の層も、B層の下部表面、または別の中間層に接着接触しているであろう。
前述の層のいずれも、例えば、酸化防止剤、紫外線安定剤、熱安定剤、スリップ剤、ブロッキング防止剤、顔料または着色剤、加工助剤、架橋触媒、充填剤、および発泡剤などの当業者に既知である1つ以上の添加剤をさらに含み得ることを理解されたい。
多層フィルムは、本明細書の教示に基づいて、当業者に既知の技術を使用して形成することができる。例えば、共押出され得る層の場合、このような層は、本明細書の教示に基づいて、当業者に既知の技術を使用して、インフレーションフィルムまたはキャストフィルムとして共押出され得る。特に、本明細書に開示される異なるフィルム層の組成物に基づいて、インフレーションフィルム製造ラインおよびキャストフィルム製造ラインは、本明細書の教示に基づいて、当業者に既知の技術を使用して、単一の押出しステップで本発明の多層フィルムを共押出するように構成され得る。
本発明の多層フィルムおよび多層構造は、パッケージを形成するために使用することができる。そのようなパッケージは、本明細書に記載の多層フィルムおよび多層構造のいずれかから形成することができる。
本明細書に他に指示がない限り、以下の分析方法は、本発明の態様を記載する際に使用される。
密度測定のための試料は、ASTM D1928に従って調製される。ポリマー試料を、190℃および30,000psi(207MPa)で3分間、次いで21℃および207MPaで1分間圧縮する。測定を、ASTM D792、方法Bを使用して、試料の押圧から1時間以内に行う。
メルトインデックスI2(またはI2)およびI10(またはI10)は、ASTM D-1238に従い、190℃、2.16kgおよび10kg荷重で、それぞれ測定する。それらの値は、g/10分で報告する。「メルトフローレート」は、ポリプロピレン系の樹脂に関して使用し、ASTM D1238(230℃、2.16kg)に従って決定する。
ASTM D-1238またはISO1133(230℃、2.16kg)に従って、メルトフローレートを測定する。
ヒートシール強度、またはシール強度は、以下のようにASTM F2029-00を使用して測定される。いずれの厚さとなり得るフィルム試料は、5バールの圧力および0.5秒の滞留時間(100ミクロンを超える厚さのフィルムは1秒の滞留時間で封止する)で、異なる温度でそれ自体に封止される。試料は、40時間調整され、次いで15mm片に切断され、次いでInstron引張試験装置で、100mm/分の速度で引張られる。5つの複製試験試料を測定し、平均を記録する。破壊メカニズムもまた観察される(凝集破壊対層間剥離)。
CBCIは、ジブロック中のCEB対CAOBの比が、ブロック複合体全体におけるエチレン対アルファ-オレフィンの比と同じであるという推定の下、ブロック複合体中のブロックコポリマーの量の推定値を提供する。この仮定は、本明細書に記載されるように、個別の触媒動態および連鎖シャトリング触媒作用を介したジブロックの形成のための重合機構の理解に基づいて、これらの統計的オレフィンブロックコポリマーに対して有効である。このCBCI分析は、ポリマーがプロピレンホモポリマー(この例ではCAOP)とポリエチレン(この例ではCEP)との単純なブレンドである場合よりも、単離PPの量が少ないことを示す。結果として、ポリエチレン画分は、ポリマーが単にポリプロピレンとポリエチレンとのブレンドである場合では存在しないであろうかなりの量のプロピレンを含有する。この「余分なプロピレン」を説明するために、質量平衡計算を実行して、ポリプロピレンおよびポリエチレン画分の量、ならびにHTLCによって分離される画分の各々に存在するプロピレンの重量%からCBCIを推定することができる。CBC1およびCBC2の対応するCBCI計算を以下の表5に提供する。
wpp=ポリマー中のPPの重量分率
wPE=ポリマー中のPEの重量分率
C3PP重量%=PP成分またはブロック中のプロピレンの重量パーセント
C3PE重量%=PE成分またはブロック中のプロピレンの重量パーセント
wPP=全ポリマー中に存在するPPの重量分率
C3PP重量%=PP成分またはブロック中のプロピレンの重量パーセント
C3PE重量%=PE成分またはブロック中のプロピレンの重量パーセント
wPP単離=HTLCからの単離PPの重量分率
wPE-画分=ジブロックおよび非結合PEを含有する、HTLCから分離されたPEの重量分率
C3PP重量%=PP中のプロピレンの重量%;これは、PPブロックおよび非結合PP中に存在する同じ量のプロピレンでもある
C3PE-画分重量%=HTLCによって分離されたPE-画分中のプロピレンの重量%
C3全体重量%=全ポリマー中のプロピレンの総重量%
C3PE-画分重量%=HTLCによって分離されたPE-画分中のプロピレンの重量%(方程式4)
C3PP重量%=(前に定義された)PP成分またはブロック中のプロピレンの重量%
C3PE重量%=(前に定義された)PE成分またはブロック中のプロピレンの重量%
wPP-ジブロック=HTLCによってPE-画分で分離されたジブロック中のPPの重量分率
このPE画分中に存在するジブロックの量は、PPブロック対PEブロックの比が、全ポリマー中に存在するPP対PEの全体比と同じであると仮定することによって推定することができる。例えば、PP対PEの全体比が全ポリマーにおいて1:1である場合、ジブロック中のPP対PEの比もまた1:1であると仮定される。したがって、PE画分中に存在するジブロックの重量分率は、ジブロック中のPPの重量分率(wPP-ジブロック)に2を乗算したものとなる。これを計算するための別の方法は、ジブロック中のPPの重量分率(wPP-ジブロック)を、全ポリマー中のPPの重量分率で除算することによる(方程式2)。
wPP-ジブロック=HTLCによってPE-画分で分離されたジブロック中のPPの重量分率(方程式6)
wPP=ポリマー中のPPの重量分率
wPE-画分=ジブロックおよび非結合PEを含有する、HTLCから分離されたPEの重量分率(方程式5)
表6に記載するように多数の多層フィルムを調製する。フィルムは、以下の構造を有する3層、60ミクロンのフィルムである:A層(15ミクロン)/B層(30ミクロン)/C層(15ミクロン)。本発明のいくつかの実施形態による多層フィルムは、本発明のフィルムとして識別され、他の多層フィルムは比較フィルムである。
表7に示されるように追加の多層フィルムを調製する。フィルムは、以下の構造を有する3層、60ミクロンのフィルムである:A層(15ミクロン)/B層(30ミクロン)/C層(15ミクロン)。本発明のいくつかの実施形態による多層フィルムは、本発明のフィルムとして識別され、他の多層フィルムは比較フィルムである。
表8に示されるように追加の多層フィルムを調製する。フィルムは、以下の構造を有する3層、60ミクロンのフィルムである:A層(15ミクロン)/B層(30ミクロン)/C層(15ミクロン)。本発明のいくつかの実施形態による多層フィルムは、本発明のフィルムとして識別され、他の多層フィルムは比較フィルムである。
以下に、本願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 多層フィルムのシーラント層として使用するための樹脂であって、
(a)前記樹脂の総重量に基づいて、10~30重量パーセントの低密度ポリエチレンと、
(b)前記樹脂の総重量に基づいて、60重量パーセント以上のランダムコポリマーポリプロピレンと、
(c)5~25重量パーセントの結晶性ブロックコポリマー複合体(CBC)であって、
i)少なくとも90モル%の重合エチレンを含む結晶性エチレン系ポリマー(CEP)、
ii)アルファ-オレフィン系結晶性ポリマー(CAOP)、ならびに
iii)(1)少なくとも90モル%の重合エチレンを含む結晶性エチレンブロック(CEB)および(2)結晶性アルファ-オレフィンブロック(CAOB)を含むブロックコポリマーを含む、結晶性ブロックコポリマー複合体(CBC)と、を含む、樹脂。
[2] 前記樹脂が、10~20重量パーセントの前記低密度ポリエチレン、60~85重量パーセントの前記ランダムコポリマーポリプロピレン、および5~20重量パーセントの前記CBCを含む、[1]に記載の樹脂。
[3] 前記樹脂が、10~20重量パーセントの前記低密度ポリエチレン、60~70重量パーセントの前記ランダムコポリマーポリプロピレン、および15~20重量パーセントの前記CBCを含む、[1]に記載の樹脂。
[4] 前記低密度ポリエチレンが、3g/10分以下のメルトインデックス(I 2 )を有する、[1]~[3]のいずれかに記載の樹脂。
[5] [1]~[4]のいずれかに記載の樹脂を含むシーラント層。
[6] [5]に記載のシーラント層を含む多層フィルム。
[7] 前記シーラント層と接着接触する層をさらに含み、前記層が少なくとも80重量パーセントのポリプロピレンを含む、[6]に記載の多層フィルム。
[8] [1]~[7]のいずれかに記載の多層フィルムを含むパッケージ。
[9] 前記パッケージがパウチである、[8]に記載のパッケージ。
[10] [6]または[7]のいずれかに記載の多層フィルムおよびトレイを含むパッケージであって、前記シーラント層が、前記トレイの少なくとも一部に封止されている、パッケージ。
[11] 前記パッケージが、少なくとも100℃の温度に10~60分間加熱することによってレトルト処理されている、[8]~[10]のいずれかに記載のパッケージ。
[12] 前記パッケージが、少なくとも132℃の温度に少なくとも20分間加熱することによって滅菌されている、[8]~[10]のいずれかに記載のパッケージ。
[13] 前記パッケージが、少なくとも121℃の温度に少なくとも40分間加熱することによって低温殺菌されている、[8]~[10]のいずれかに記載のパッケージ。
Claims (9)
- 多層フィルムのシーラント層として使用するための樹脂であって、
(a)前記樹脂の総重量に基づいて、10~20重量パーセントの低密度ポリエチレンと、
(b)前記樹脂の総重量に基づいて、60~70重量パーセントのランダムコポリマーポリプロピレンと、
(c)15~20重量パーセントの結晶性ブロックコポリマー複合体(CBC)であって、
i)少なくとも90モル%の重合エチレンを含む結晶性エチレン系ポリマー(CEP)、
ii)アルファ-オレフィン系結晶性ポリマー(CAOP)、ならびに
iii)(1)少なくとも90モル%の重合エチレンを含む結晶性エチレンブロック(CEB)および(2)結晶性アルファ-オレフィンブロック(CAOB)を含むブロックコポリマーを含む、結晶性ブロックコポリマー複合体(CBC)と、を含み、
前記CEBは前記CEPと同じ組成であり、前記CAOBは前記CAOPと同じ組成である、
樹脂。 - 前記低密度ポリエチレンが、3g/10分以下のメルトインデックス(I2)を有する、請求項1に記載の樹脂。
- 請求項1または2に記載の樹脂を含むシーラント層。
- 請求項3に記載のシーラント層を含む多層フィルム。
- 前記シーラント層と接着接触する層をさらに含み、前記層が少なくとも80重量パーセントのポリプロピレンを含む、請求項4に記載の多層フィルム。
- 前記多層フィルムは、ASTM F2029-00(B)に従って測定した場合、100℃~140℃の温度で2.5~6.5N/15mmの最大シール強度を有する、請求項4または5に記載の多層フィルム。
- 請求項4~6のいずれかに記載の多層フィルムを含むパッケージ。
- 請求項4~6のいずれかに記載の多層フィルムおよびトレイを含むパッケージであって、前記シーラント層が、前記トレイの少なくとも一部に封止されている、パッケージ。
- 前記パッケージが、少なくとも100℃の温度に10~60分間加熱することによってレトルト処理されているか、または前記パッケージが、少なくとも132℃の温度に少なくとも20分間加熱することによって滅菌されているか、または前記パッケージが、少なくとも121℃の温度に少なくとも40分間加熱することによって低温殺菌されている、請求項7または8に記載のパッケージ。
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