説明

フィルム、これから調製された包装、および使用方法

本発明は、少なくとも1つの層を含む有孔フィルム、およびこれから調製された包装に関する。このような包装は、充填、運搬、およびパレットに載せるプロセスの間、特に細かい粉末物質の加圧充填の間、効果的な空気除去を可能にする穿孔サイズと穿孔密度との組み合わせを含む。特に本発明は、少なくとも1つの層を含む有孔フィルムであって、この少なくとも1つの層が、100ミクロン(μm)またはそれ以下のサイズを個々に有する穿孔を含み、総フィルム表面積に対する総穿孔面積の比が、1平方インチのフィルムあたり400,000〜2,000,000平方ミクロン((μm)/(in))であるフィルムを提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
先行出願への参照
本出願は、2005年10月24日に出願された仮出願第60/729,705号の優先権の利益を主張する。これは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、少なくとも1つの層を含む有孔フィルム、およびこれから調製された包装に関する。このようなフィルムおよび包装は、効果的な空気除去および改良された耐湿性を可能にする、穿孔サイズと穿孔密度との組み合わせを含む。本発明の包装は特に、細かい粉末物質の加圧充填の間、効果的な空気除去を可能にする。本発明はまた、このような有孔フィルムおよび包装の形成方法、およびこのような包装の充填方法に関する。これに加えて本発明は、熱間充填の熱、および日常的な包装および流通プロセスにともなう実質的な荷重および粗い表面に耐えるのに十分なほど強い有孔フィルムに関する。
【背景技術】
【0003】
粉末包装分野において、通気性包装(バッグ)を有することは重要であるが、それは、これらの包装が、粉末粒子を流動化する加圧空気によって充填されるからである。エントレインドエアは、包装から除去されなければならない。もしくは、内部バッグ圧力が高まり、バッグは破裂する。エントレインドエアは、流動化粉末の最大捕捉を可能にするために、制御された方法で包装から除去されなければならない。現在のところ、エントレインドエアは、プラスチックバッグ中の穿孔によって除去される。
【0004】
最適な包装は、粉末が漏出しないように保持すべきである。しかしながら粉末の保持は、充填プロセスの間、空気を逃がしておく必要性とバランスしていなければならない。上記のように、空気逃しの1つの方法は、包装に穿孔することである。しかしながら、包装における穿孔のサイズおよび数は、包装から漏出し得る粉末の量を決定する。
【0005】
米国特許第3,085,608号は、ポリエチレンシートまたはバッグであって、ポリエチレン材料が、予め決定された距離の間隔があけられている無数の穿孔を有する、多少なりとも規則的なパターンにおいて穿孔されているものを開示している。このバッグは、大気圧よりわずかに高いかまたは低い圧力下、空気透過性であり、湿分または水へ実質的に不透過性である。この引例は、0.020〜0.045インチの平均直径を有する穿孔を開示している。
【0006】
米国特許第4,672,684号は、熱可塑性インナープライを有する熱可塑性輸送用バッグであって、細かい粉末材料の包装を可能にし、充填の間または充填後に大気へ許容しえないレベルの粉末の放出をともなわないメッシュを含むバッグを開示している。この引例は、0.1〜1.0mmの細孔サイズを有するインナーメッシュを開示している。
【0007】
欧州特許出願第0391661A号は、第一層および第二層から形成された層化シート材料を開示している。第一層は、0.1〜0.4mmの範囲内のサイズの予め決定された密度/mミクロ細孔を有し、これはこの層に、制御された程度の多孔度を与え、これによってこの層は、前記細孔を通して空気へ透過性がある。第二層は、繊維質空気透過性構成を有し、液体および粒子へ実質的に不浸透性である。
【0008】
米国特許第4,743,123号は、物質を包装するためのポリオレフィン材料、例えばポリエチレンのプラスチックバッグであって、50μm未満の粒子を含むバッグ、およびこのような物質を収容している閉鎖バッグ、およびこのようなバッグのためのホイル材料を開示している。このバッグのホイル壁には、平滑縁部を有する通気アパチャーが備えられ、これらは、レーザー放射線によって得られ、50〜100μmの最大サイズを有する。通気穿孔間の距離は、ホイルの引張強さが、同様な非穿孔ホイルの引張強さと実質的に同じであるようなものである。130〜190μmの厚さの低密度ポリエチレンホイルにおいて、80μmの穿孔間の距離は20mm超であり、約50〜110μmの線状低密度ポリエチレンホイルにおいて、穿孔距離は少なくとも5mmである。このバッグは、2つの穿孔ホイル層からなっていてもよく、これらの穿孔は、互いに対してずれている。
【0009】
米国特許第4,332,845号は、酸素吸収剤が密封されているバッグを構成する材料の少なくとも一部分が、ラミネートシートからなり、気体透過性シートが、微孔質フィルムの片面または両面へラミネートされて、2つの外部層へラミネーションを与えるバッグを開示している。これらの2つの外部層は、異なる軟化点を有し、低い方の軟化点を有する層が、バッグの内側表面を構成する。この微孔質フィルムは、複数の細かい開口部を有するものとして、およびバッグの外の圧力とバッグの中の圧力とに差がない時、気体透過性および水不透過性であるものとして開示されている。これらの開口部のサイズは、好ましくは0.01〜50ミクロンであり、短軸を横断する距離は、2ミクロン未満である。
【0010】
英国特許第1,265,547号は、プラスチックシーティングからできている容器への微粒子または微粉物質の包装のための方法および装置を開示している。この引例は、穿孔延伸プラスチックシーティングからできている容器であって、これらの穿孔が、包装された製品の平均粒子サイズよりも小さい直径を有する容器を開示している。この引例は、このシーティングの所与の区域に0.02mmの穿孔を有する高圧ポリエチレンシーティングの管から製造されたバッグを開示している。
【0011】
さらにほかのフィルムおよび包装の用途が、米国特許第5,493,844号;米国特許第4,672,684号;米国特許第4,456,570号;米国特許第4,579,154号;米国公報第2003/0085213号;米国特許第5,427,807号;米国特許第6,086,967号;米国特許第5,389,448号;米国特許第6,579,607号;米国特許第5,139,855号;欧州特許出願第EP0060599号;欧州特許出願第0500931A1号;国際公報第WO 03/074594号;および国際公報第WO 03/095197号に開示されている。
【0012】
しかしながらこれらの引例は、通気性フィルムから調製された軟質包装であって、生産の費用効果が高く、かつ良好な機械的性質を有し、加圧下に粉末材料で効果的に充填することができ、粉末漏出またはダストの減少をともなって、エントレインドエアの放出を効果的に可能にするような包装を提供しない。
【0013】
したがって、好ましくは現存包装ラインで、生産の費用効果が高く、かつ良好な機械的性質を有する通気性フィルムへのニーズが存在する。加圧下に粉末材料で効果的に充填することができ、かつエントレインドエアの放出を効果的に可能にするこのようなフィルムから調製された軟質包装へのさらなるニーズが存在する。上記で考察されているように、エントレインドエアは、流動化粉末の最大捕捉、およびバッグの外側表面上の粉末(ダスト)の減少を可能にするために、制御された方法で除去されなければならない。このようにして、充填プロセスの間、エントレインドエアの迅速かつ効率的な放出を可能にしつつ、ダストを最小限にするニーズが存在する。包装はまた、特に高温において、良好な湿分バリヤーおよび良好な構造的一体性を維持しなければならない。典型的な粉末充填プロセスにおいて、バッグの充填の間に発生した熱は、バッグ温度を100℃もの高さに増加させることがある。
【0014】
同様に、最小の表面欠陥、印刷可能な表面、および良好な構造的一体性を有するフィルムを開発するニーズも存在する。高い充填負荷を必要としない通気性フィルムを開発するさらなるニーズが存在する。これらのニーズおよびほかのニーズの少なくともいくつかは、次の本発明によって満たされた。
【発明の開示】
【0015】
少なくとも1つの層を含む有孔フィルムであって、この少なくとも1つの層が、100ミクロン(μm)またはそれ以下のサイズを個々に有する穿孔を含み、総フィルム表面積に対する総穿孔面積の比が、1平方インチのフィルムあたり400,000〜2,000,000平方ミクロン((μm)/(in))であるフィルムを提供する。
【0016】
これに加えて、本発明は、少なくとも1つの層を含む有孔フィルムの形成方法であって、
a)少なくとも1つの層に適した熱可塑性ポリマーもしくはポリマーブレンドを選択する工程;
b)この熱可塑性ポリマーもしくはポリマーブレンドからフィルム、例えばブローンまたはキャストフィルムを形成する工程;
c)前記フィルムを穿孔して、有孔フィルムを形成する工程
を含み、
この少なくとも1つの層が、100ミクロン(μm)またはそれ以下のサイズを個々に有する穿孔を含み、総フィルム表面積に対する総穿孔面積の比が、1平方インチのフィルムあたり400,000〜2,000,000平方ミクロン((μm)/(in))である方法も提供する。
【0017】
本発明はまた、包装に粉末商品を充填する方法であって、加圧ガスを用いて、粉末商品を適切な容量の包装へ加え、充填された包装を形成する工程を含み、この包装が、少なくとも1つの層を含む有孔フィルムから形成され、かつこの少なくとも1つの層が、100ミクロン(μm)またはそれ以下のサイズを個々に有する穿孔を含み、総フィルム表面積に対する総穿孔面積の比が、1平方インチのフィルムあたり400,000〜2,000,000平方ミクロン((μm)/(in))である方法も提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
本発明は、透過度、耐湿性、および機械的性質の良好なバランスを有する有孔フィルムおよび包装を提供する。本発明のフィルムから形成された有孔包装はまた、バッグの外側表面上の粉末(ダスト)の量を減少させつつ、加圧粉末充填プロセスの間、エントレインドエアの放出を十分に可能にする。特に本発明は、少なくとも1つの層を含む有孔フィルムであって、この少なくとも1つの層が、100ミクロン(μm)またはそれ以下のサイズを個々に有する穿孔を含み、総フィルム表面積に対する総穿孔面積の比が、1平方インチのフィルムあたり400,000〜2,000,000平方ミクロン((μm)/(in))であるフィルムを提供する。本発明の1つの態様において、これらの穿孔は、等しいサイズである。本発明のさらに別の態様において、穿孔は、10ミクロン〜100ミクロンである。別の態様において、このフィルムは、少なくとも3つの層を含み、少なくとも1つの内側層は、開いたおよび/または再密閉可能な多孔質層である。
【0019】
本発明の別の態様において、この少なくとも1つのフィルム層は、少なくとも1つの熱可塑性ポリマーを含む組成物から形成される。本発明の別の態様において、この熱可塑性ポリマーは、ポリオレフィンである。本発明の別の態様において、この組成物は、50重量%またはそれ以上のエチレンベースのホモポリマーもしくはインターポリマーを含む。本発明のなおさらなる態様において、この組成物は、40重量%またはそれ以下のプロピレンベースのホモポリマーもしくはインターポリマーを含む。プロピレンベースのホモポリマーもしくはインターポリマーのポリマー分子は、カップリングされていてもよい。
【0020】
本発明のさらに別の態様において、このフィルムは、100cc空気あたり50秒未満、より好ましくは100cc空気あたり30秒未満のガーレイ透過度を有する。本発明の別の態様において、このフィルムは、1平方インチのフィルムあたり60〜1,000穿孔を含む。
【0021】
本発明はまた、本明細書に記載されているような本発明のフィルムから調製された包装も提供する。1つの態様において、この包装は、2またはそれ以上のシームを含有し、この包装の表面内の1またはそれ以上の指定された区域に穿孔を含有する。
【0022】
本発明はまた、本明細書に記載されているフィルムおよび/または包装の追加の実施形態、およびこれらの実施形態の組み合わせも提供する。
【0023】
これに加えて、本発明は、少なくとも1つの層を含む有孔フィルムの形成方法であって、
a)少なくとも1つの層に適した熱可塑性ポリマーもしくはポリマーブレンドを選択する工程;
b)この熱可塑性ポリマーもしくはポリマーブレンドからフィルム、例えばブローンまたはキャストフィルムを形成する工程;
c)前記フィルムを穿孔して、有孔フィルムを形成する工程
を含み、
この少なくとも1つの層が、100ミクロン(μm)またはそれ以下のサイズを個々に有する穿孔を含み、総フィルム表面積に対する総穿孔面積の比が、1平方インチのフィルムあたり400,000〜2,000,000平方ミクロン((μm)/(in))である方法も提供する。1つの実施形態において、これらの穿孔は、このフィルムの1またはそれ以上の指定された区域に局部化される。本発明はまた、本明細書に記載されているようなこの方法の追加の実施形態、およびこれらの実施形態の組み合わせも提供する。
【0024】
本発明はまた、包装に粉末商品を充填する方法であって、加圧ガス、典型的には空気を用いて、粉末商品を適切な容量の包装へ加え、充填された包装を形成する工程を含み、この包装が、少なくとも1つの層を含む有孔フィルムから形成され、かつこの少なくとも1つの層が、100ミクロン(μm)またはそれ以下のサイズを個々に有する穿孔を含み、総フィルム表面積に対する総穿孔面積の比が、1平方インチのフィルムあたり400,000〜2,000,000平方ミクロン((μm)/(in))である方法も提供する。本発明はまた、本明細書に記載されているようなこの方法の追加の実施形態、およびこれらの実施形態の組み合わせも提供する。
【0025】
本発明の有孔フィルムは、本発明のフィルムの穿孔サイズ、区域、および/または密度の枠に入らない比較フィルムと比較して、透過度、耐湿性、および機械的性質のより良好なバランスを有する。このようなフィルムから形成された包装は、加圧下に細かい粉末商品で充填することができ、充填プロセスの間に形成されたエントレインドエアへの良好な透過度を有する。空気の放出の間、このような包装は、比較フィルムから調製された包装と比較して、包装の外側表面に、より少ない粉末(ダスティング)を示す。考察されているように、このような包装はまた、すぐれた湿分バリヤー特性および優れた機械的性質、例えばエルメンドルフ引裂、2%割線モジュラス、穿刺抵抗、および落槍衝撃も有する。
【0026】
上で考察されているように、本発明は、通気性フィルム、およびこのようなフィルムから調製された軟質包装を提供する。これらの軟質包装は、加圧条件(例えば加圧空気)下、粉末物質で効果的に充填することができる。本発明の包装は、少なくとも1つの層(1つのプライ)を含有する有孔フィルムをベースのとする。1つの実施形態において、この有孔フィルムは、1つだけの層またはプライを含有する。
【0027】
本発明のフィルムから形成された包装は、様々なサイズの粉末商品を保持し得る。1つの実施形態において、このような商品の粒子サイズは、1μm〜100μmの範囲にあってもよい。この粒子は、あらゆる形状、例えば球形、または不規則形状、および不均一であってもよい。
【0028】
本発明のフィルムは、微粒子、粉末、顆粒、およびバルク商品を含むあらゆる型の商品の包装、特に湿分感受性商品、および湿分感受性粉末商品の包装に用いることができる。本発明のフィルムから形成された包装は、粉末商品、例えばセメント、石灰、タルク、タルカムパウダー、ポリ塩化ビニル、石膏、ココア、トウモロコシの粉、小麦粉、および粉砂糖の包装において特に有用である。
【0029】
本発明のフィルムから調製された包装は、特定の包装ニーズに必要とされるように、追加の加工処理工程で、熱的または機械的に処理されてもよい。しかしながら本発明は、追加の加工処理工程の必要もなく、または加工処理工程の変更の必要もなく、日常的な粉末包装プロセス段階において用いることができる。
【0030】
本発明のフィルムは、多量の充填剤、例えば炭酸カルシウムの必要をともなわずに調製することができる。充填剤成分は典型的には、50重量%またはそれ以上の量で存在する。充填剤は多くの場合、最終フィルム中に細孔を生成するためにフィルム組成物において用いられる。典型的にはフィルムは、このようなフィルム組成物からキャストされ、このキャストフィルムは次いでストレッチされて、充填剤粒子のアグロメレートの周りに孔を形成する。1つの実施形態において、本発明のフィルムは、50重量%またはそれ以上の充填剤を含有しない。別の実施形態において、本発明のフィルムは、25重量%またはそれ以上の充填剤を含有しない。別の実施形態において、このフィルムは、充填剤成分を含有しない。
【0031】
本発明のフィルムは典型的には、非限定的にピンドローラー(pinned roller)またはメッキピン(plated pin)を含む機械的手段によって、またはレーザー処理によって穿孔される。
【0032】
フィルム/包装の概観
本発明のフィルムにおいて有用な穿孔サイズは、100ミクロン(μm)未満、好ましくは90ミクロン未満、より好ましくは80ミクロン未満である。1つの実施形態において、穿孔サイズは、10ミクロン〜100ミクロン、好ましくは30ミクロン〜100ミクロン、より好ましくは50ミクロン〜100ミクロン、さらにより好ましくは60ミクロン〜100ミクロンである。10ミクロン〜100ミクロンのすべての個々の値および部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。別の実施形態において、穿孔サイズは、60ミクロン〜90ミクロンである。別の実施形態において、穿孔サイズは、10ミクロン〜40ミクロンである。別の実施形態において、穿孔サイズは、10ミクロンまたはそれ以上、好ましくは20ミクロンまたはそれ以上、より好ましくは30ミクロンまたはそれ以上である。別の実施形態において、穿孔サイズは、100ミクロンまたはそれ以下、好ましくは90ミクロンまたはそれ以下、より好ましくは80ミクロンまたはそれ以下である。
【0033】
穿孔サイズは典型的には、孔の形状が円形であれば、平均直径であるか、または形状が円形でなければ、平均同等直径である。例えば楕円形の孔の穿孔サイズは、その2つの直径の平均である。
【0034】
これらのフィルム層内の穿孔は、あらゆるサイズまたは形状を有してもよく、これは、様々な程度の円形、様々な三角形、様々な長方形、およびほかの多角形形状、不規則形状、およびスリットを含むが、これらに限定されるわけではない。本発明の1つの実施形態において、フィルムの層(またはプライ)は、同じサイズまたはサイズ勾配の穿孔を有する。穿孔のサイズは、収納された商品のサイズに応じて様々である。別の実施形態において、穿孔は同じサイズを有する。好ましい実施形態において、これらの穿孔は、形状が円形である。
【0035】
本発明のフィルムは、典型的には、非限定的にピンドローラーまたはメッキピンを含む機械的手段によって、またはレーザー処理によって穿孔される。1つの実施形態において、これらの穿孔は、フィルム、例えばブローンフィルムの両面から、または包装の両面から形成される。別の実施形態において、これらの穿孔の結果生じたクレーターは、本発明のフィルムから形成された包装の外側表面上に位置する。
【0036】
別の実施形態において、総フィルム表面積に対する総穿孔面積の比は、1平方インチのフィルムあたり400,000平方ミクロン(μm)/(in)〜2,000,000(μm)/(in)、好ましくは500,000(μm)/(in)〜1,000,000(μm)/(in)、より好ましくは600,000(μm)/(in)〜800,000(μm)/(in)である。400,000(μm)/(in)〜2,000,000(μm)/(in)のすべての個々の値および部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。別の実施形態において、総フィルム表面積に対する総穿孔面積の比は、400,000(μm)/(in)またはそれ以上、好ましくは500,000(μm)/(in)またはそれ以上、より好ましくは600,000(μm)/(in)またはそれ以上である。別の実施形態において、総フィルム表面積に対する総穿孔面積の比は、2,000,000(μm)/(in)またはそれ以下、好ましくは1,900,000(μm)/(in)またはそれ以下、より好ましくは1,800,000(μm)/(in)またはそれ以下である。
【0037】
別の実施形態において、穿孔密度は、1平方インチあたり40〜1,500穿孔、好ましくは1平方インチあたり60〜1,000穿孔、より好ましくは1平方インチあたり65〜750穿孔、さらにより好ましくは1平方インチのフィルムあたり100〜500穿孔である。
【0038】
別の実施形態において、このフィルムのガーレイ透過度は、100ccの空気あたり、50秒未満、好ましくは30秒未満、より好ましくは20秒未満である。別の実施形態において、このフィルムのガーレイ透過度は、100ccの空気あたり2〜50秒、より好ましくは100ccの空気あたり5〜40秒、さらにより好ましくは100ccの空気あたり10〜30秒である。100ccの空気あたり2〜50秒のすべての個々の値および部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。
【0039】
別の実施形態において、本発明のフィルムから調製された包装の空気透過度は、1時間あたり少なくとも30m、より好ましくは1時間あたり少なくとも50m、最も好ましくは1時間あたり少なくとも100mである。別の実施形態において、1時間あたり少なくとも200mの空気透過度が得られる。
【0040】
本発明のフィルムは典型的には、25μm(ミクロン)〜1,000μm、好ましくは40μm〜600μm、より好ましくは50μm〜400μmの厚さを有してもよい。25μm〜1,000μmのすべての個々の値および部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。別の実施形態において、フィルム厚さは、25μmまたはそれ以上、好ましくは30μmまたはそれ以上、より好ましくは45μmまたはそれ以上である。別の実施形態において、フィルム厚さは、1,000μmまたはそれ以下、好ましくは800μmまたはそれ以下、より好ましくは600μmまたはそれ以下である。フィルムはまた、1,000μm超の厚さを有してもよい。
【0041】
別の実施形態において、本発明のフィルムは、少なくとも50,000psiの2%割線モジュラス(MDおよび/またはCD)を有する。
【0042】
さらに別の実施形態において、本発明のフィルムは、1ミルのフィルム厚さあたり少なくとも40g、より好ましくは1ミルのフィルム厚さあたり少なくとも70gのエルメンドルフ引裂(MDおよび/またはCD)を有する。
【0043】
本発明は、本発明のフィルムから形成された包装を提供する。本発明はまた、本発明のフィルムから形成された少なくとも1つの成分を含む包装も提供する。本発明のフィルムから調製された包装は、1kg〜100kg、1kg〜50kg、または1〜25kgの重量に耐え得る。
【0044】
フィルム内の穿孔のコンフィギュレーションは様々であり、フィルムの最終用途による。このフィルムのシートは、シート内の指定された区域に穿孔を有してもよい。指定された区域は、あらゆるサイズおよび形状を有してもよい。これらの指定された区域内で、これらの穿孔は、様々なコンフィギュレーションで存在し得る。これは、1つの区域の特定軸に沿った穿孔サイズ勾配、1つの区域の特定軸に沿った穿孔密度勾配、および異なる形状および/またはサイズの穿孔勾配を含むが、これらに限定されるわけではない。理想的には、穿孔パターン(穿孔サイズ、穿孔数、および穿孔間隔)は、容器が、加圧下、空気へ透過性があるが、湿分へは実質的に不透過性であるようなものであるべきである。代替穿孔セルパターンの例が、図2に示されている。
【0045】
1つの実施形態において、フィルムは、1またはそれ以上の指定区域において穿孔されている。このような設計において、指定区域は、包装の特定区域へ局部化されてもよく、または指定区域は、フィルムの全表面に及んでもよい。別の実施形態において、このフィルムは、このような組成物から形成された包装が、1またはそれ以上の水平方向に平らな表面内にのみ穿孔を含むように穿孔されている。これらの穿孔は、1またはそれ以上の指定区域内で等しい間隔があけられているか、または1またはそれ以上の指定区域内で異なる穿孔密度で間隔があけられていてもよい。1つの実施形態において、包装は、少なくとも4つの面を含み、この場合、少なくとも1つの面は、少なくとも1つの他方の面と比較して、1平方インチのフィルムあたり多数の穿孔を有する。別の実施形態において、包装は、少なくとも4つの面を含み、この場合、少なくとも2つの面は、少なくとも2つの他方の面と比較して、1平方インチのフィルムあたり多数の穿孔を有する。これらの実施形態の各々において、穿孔のサイズおよび形状は、様々であってもよい。これらの穿孔のサイズは、穿孔の数が減少するにつれて増加してもよい。本発明の包装は典型的には、1または2またはそれ以上のシームを含有する。
【0046】
好ましい実施形態において、本発明のフィルムは、バルブバッグを形成するために用いられる。このようなバッグの3つの表示が、それぞれ図3〜5に示されている。これらの図面に示されているように、このバッグの頂部部分は、充填スパウトの挿入のための開口部を含有する。1つの実施形態において、底部部分、および頂部部分のそれぞれの区域は、充填スパウト用の開口部以外、閉鎖環境を維持するためにヒートシールされる。このようにして、このバッグは、充填スパウトの周りにフィットするように設計され、充填プロセスの間、粉末が逃散するオープン区域をほとんど残さない。図3〜5に示されているような穿孔は主として、コンフィギュレーションパターンの指標としての機能を果たし、必ずしも一定の比例に拡大して描かれているわけではない。
【0047】
本発明のフィルムおよび/または包装は、本明細書に記載された実施形態の2またはそれ以上の組み合わせを有してもよい。
【0048】
樹脂−概観
本発明のフィルムは、少なくとも1つの層またはプライを含有する。好ましい実施形態において、このフィルムは、1つだけの層またはプライを含有する。各層またはプライは、典型的には少なくとも1つの熱可塑性ポリマーを含有する組成物から形成される。各層のための樹脂の選択は、この層の位置、樹脂の軟化および/または融解温度、および連続層間の接着力による。各層における熱可塑性ポリマーの量は、所望の特性、例えばフィルム強度特性に応じて、およびほかのフィルム成分、および/または使用されたポリマーの型に応じて様々である。一般にポリオレフィンについては、この量は、この組成物の総重量の少なくとも40重量%、好ましくは少なくとも45重量%、より好ましくは少なくとも60重量%である。好ましいポリオレフィンは、エチレンベースのポリマーおよびプロピレンベースのポリマーを含む。
【0049】
あらゆる熱可塑性ポリマーもしくは熱可塑性ポリマーブレンドを、本発明の実施において用いることができ、代表的ポリマーは、天然または合成樹脂、例えばスチレンブロックコポリマー;ゴム、ポリオレフィン、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリブテン;エチレン/ビニルアセテート(EVA)コポリマー;エチレンアクリル酸コポリマー(EAA);エチレンアクリレートコポリマー(EMA、EEA、EBA);ポリブチレン;ポリブタジエン;ナイロン;ポリカーボネート;ポリエステル;ポリ酸化エチレン;ポリ酸化プロピレン;エチレン−プロピレンインターポリマー、例えばエチレン−プロピレンゴム、およびエチレン−プロピレン−ジエンモノマーゴム;塩素化ポリエチレン;熱可塑性バルカネート;エチレンエチルアクリレートポリマー(EEA);エチレンスチレンインターポリマー(ESI);ポリウレタン;ならびに機能的に変性されたポリオレフィン、例えばシラン−グラフトもしくは無水マレイン酸グラフト−変性されたオレフィンポリマー;およびこれらのポリマーの2またはそれ以上の組み合わせを含むが、これらに限定されるわけではない。
【0050】
熱可塑性ポリマーもしくは熱可塑性ポリマーブレンドは、1またはそれ以上のプロピレンベースのホモポリマーもしくはインターポリマーおよび/1またはそれ以上のエチレンベースのホモポリマーもしくはインターポリマーを、各々単一ポリマー成分として、または1つのポリマー成分として(1またはそれ以上のほかのポリマー成分に加えて)含んでいてもよい。
【0051】
オレフィン、例えばエチレンまたはプロピレンと重合するのに有用な適切なコモノマーは、エチレン性不飽和モノマー、共役もしくは非共役ジエン、またはポリエンを含むが、これらに限定されるわけではない。このようなコモノマーの例は、エチレンおよびC−C20α−オレフィン、例えばプロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセンなどを含む。好ましいコモノマーは、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、および1−オクテンを含み、これらの後者のものが特に好ましい。ほかの適切なモノマーは、スチレン、ハロ−または−アルキル−置換スチレン、テトラフルオロエチレン、ビニルベンゾシクロブタン、ブタジエン、イソプレン、ペンタジエン、ヘキサジエン、オクタジエン、およびシクロアルケン、例えばシクロペンテン、シクロヘキセン、およびシクロオクテンを含む。典型的にはエチレンは、1つのC−C20α−オレフィンと共重合される。好ましいコモノマーは、C−Cα−オレフィン、例えばプロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、および1−オクテン、より好ましくはプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、および1−オクテンを含む。
【0052】
1つの実施形態において、オレフィンベースのインターポリマーは、前記インターポリマーの20重量%以下、好ましくは15重量%未満、より好ましくは10重量%未満、さらにより好ましくは7重量%未満、最も好ましくは5重量%未満を含むコモノマー含量を有する。5〜20重量%のすべての個々の重量パーセンテージおよび部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。
【0053】
別の実施形態において、オレフィンベースのインターポリマーは、前記インターポリマーの7重量%以下、好ましくは5重量%未満、より好ましくは3重量%未満、最も好ましくは2重量%未満を含むコモノマー含量を有する。2〜7重量%のすべての個々の重量パーセンテージおよび部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。
【0054】
別の実施形態において、オレフィンベースのインターポリマーは、前記インターポリマーの50重量%以下、好ましくは40重量%未満、より好ましくは30重量%未満、最も好ましくは20重量%未満を含むコモノマー含量を有する。20〜50重量%のすべての個々の重量パーセンテージおよび部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。
【0055】
本発明のインターポリマー中のコモノマー含量の量は、50重量%超であってもよく、または2重量%未満であってもよい。
【0056】
エチレンベースのポリマーは、エチレンのホモポリマー、ならびにエチレンのランダムおよびブロックインターポリマーを含む。このようなポリマーは、エチレン、プロピレン、およびほかのオレフィン、例えば任意ジエンのコポリマー、ターポリマー、テトラポリマー、およびより高次のポリマーを含む。
【0057】
エチレンベースのポリマーは、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、超低密度ポリエチレン(ULDPE)、非常に低密度のポリエチレン(VLDPE)、均質分岐線状エチレンポリマー、均質分岐の実質的に線状のエチレンポリマー、および不均質線状エチレンポリマーを含む。フィルム中のこれらのポリマー(もしあるとすれば)の1またはそれ以上の量は、所望の特性、ほかの成分、およびポリエチレン型に応じて様々である。
【0058】
「均質」および「均質分岐」という用語は、エチレン/α−オレフィンインターポリマーに関連して用いられている。この場合、α−オレフィンコモノマーは、所与のポリマー分子内でランダムに分配され、これらのポリマー分子の実質的にすべては、同じエチレン対コモノマー比を有する。
【0059】
本発明の実施において用いることができる、均質分岐エチレンインターポリマーは、均質分岐線状エチレンインターポリマー、および均質分岐の実質的に線状のエチレンインターポリマーを含む。
【0060】
均質分岐線状エチレンインターポリマーの中に、長鎖分岐を欠くが、インターポリマー中に重合されたコモノマーに由来する短鎖分枝を有し、かつ同じポリマー鎖内で、および異なるポリマー鎖間の両方において均一に分配されているエチレンポリマーが含まれる。すなわち、均質分岐線状エチレンインターポリマーは、ちょうど線状低密度ポリエチレンポリマーまたは線状高密度ポリエチレンポリマーの場合のように、長鎖分岐を欠き、例えばエルストン(Elston)によって米国特許第3,645,992号に記載されているように、均一分岐分配重合プロセスを用いて製造される。均質分岐線状エチレン/α−オレフィンインターポリマーの商品例は、Mitsui Chemical Companyによって供給されているTAFMER(商標)ポリマー、およびExxon Chemical Companyによって供給されているEXACT(商標)ポリマーを含む。
【0061】
均質分岐の実質的に線状のエチレンインターポリマーは、米国特許第5,272,236号;第5,278,272号;第6,054,544号;第6,335,410号;および第6,723,810号に記載され、各々の全体の内容が、参照により本明細書に組み込まれる。
【0062】
これに加えて、実質的に線状のエチレンインターポリマーは、長鎖分岐を有する均質分岐エチレンポリマーである。長鎖分枝は、ポリマー主鎖と同じコモノマー分布を有し、ポリマー主鎖の長さとほぼ同じ長さを有し得る。典型的には「実質的に線状」とは、バルクポリマーが、平均して1,000総炭素(主鎖および分枝の両方の炭素を含む)あたり、0.01長鎖分枝〜1,000総炭素あたり3長鎖分枝で置換されている。1つの実施形態において、ポリマーは、1,000総炭素あたり0.01長鎖分枝〜1,000総炭素あたり1長鎖分枝、より好ましくは1,000総炭素あたり0.05長鎖分枝〜1,000総炭素あたり1長鎖分枝、特に1,000総炭素あたり0.3長鎖分枝〜1,000総炭素あたり1長鎖分枝で置換されている。
【0063】
実質的に線状のポリマーの商品例は、ENGAGE(商標)ポリマーおよびAFFINITY(商標)ポリマー(どちらもThe Dow Chemical Companyから入手し得る)を含む。
【0064】
実質的に線状のエチレンインターポリマーは、均質分岐エチレンポリマーの独特の種類を形成する。これらは、エルストンによって米国特許第3,645,992号に記載されている、従来の均質分岐線状エチレンインターポリマーの周知の種類とは実質的に異なり、さらにはこれらは、従来の不均質チーグラー−ナッタ触媒重合線状エチレンポリマー(例えばアンダーソン(Anderson)らによって米国特許第4,076,698号に開示されている技術を用いて製造された、例えば超低密度ポリエチレン(ULDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、または高密度ポリエチレン(HDPE))と同じ種類に入らず;これらは、高圧、遊離基開始、高分岐ポリエチレン、例えば低密度ポリエチレン(LDPE)、エチレンアクリル酸(EAA)コポリマー、およびエチレンビニルアセテート(EVA)コポリマーとも同じ種類に入らない。
【0065】
本発明において有用な均質分岐の実質的に線状のエチレンインターポリマーは、比較的狭い分子量分布を有するにしても、優れた加工性を有する。驚くべきことに、実質的に線状のエチレンインターポリマーのASTM 1238(I10/I)によるメルトフロー比は、幅広く、そして分子量分布Mw/MnまたはMWDとは独立して様々であってもよい。この驚くべき挙動は、従来の均質分岐線状エチレンインターポリマー、例えばエルストンによって米国特許第3,645,992号に記載されているもの、および不均質分岐の従来のチーグラー−ナッタ触媒重合線状ポリエチレンインターポリマー、例えばアンダーソンらによって米国特許第4,076,698号に記載されているものとは対照的である。
【0066】
均質分岐の実質的に線状のエチレンインターポリマーとは異なって、線状エチレンインターポリマー(均質分岐または、不均質分岐)は、分子量分布によってより多く影響を受けたレオロジー特性を有する。
【0067】
均質分岐線状または実質的に線状のエチレンポリマーは、狭い分子量分布(Mw/Mn)を有するものとして特徴付けられる。線状および実質的に線状のエチレンポリマーについては、分子量分布Mw/Mnは、例えば5またはそれ以下、好ましくは4またはそれ以下、より好ましくは1.5〜4、さらにより好ましくは1.5〜3、最も好ましくは2.5〜3.5である。1〜5のすべての個々の値および部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。
【0068】
均質線状および実質的に線状のエチレンポリマーのコモノマー分枝の分布は、そのSCBDI(短鎖分枝分布インデックス)またはCDBI(組成分布分枝インデックス)によって特徴付けられ、中央(median)総モルコモノマー含量の50%以内のコモノマー含量を有するポリマー分子の重量パーセントとして規定される。ポリマーのCDBIは、当分野において公知の技術から得られたデータ、例えばワイルド(Wild)らによって、「Journal of Polymer Science」, Poly. Phys. Ed. Vol. 20, p.441 (1982)、または米国特許第4,798,081号および第5,008,204号に記載されているような温度上昇溶離分別(本明細書において「TREF」として省略される)から計算される。本発明の組成物において有用な実質的に線状のポリマーについてのSCBDIまたはCDBIは、好ましくは50%超、特に70%超、より好ましくは90%超である。
【0069】
本発明のフィルム組成物において用いられている均質分岐の実質的に線状のエチレンポリマーは、公知であり、これらおよびこれらの調製方法は、例えば米国特許第5,272,236号;第5,278,272号;第5,703,187号に記載され、これらは各々、全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0070】
均質線状または実質的に線状のエチレンポリマーは適切には、例えば米国特許第5,272,236号および第5,278,272号に開示されているような、制限された(constrained)幾何学形状の金属錯体を用いて調製されてもよい(同様に、1990年7月3日出願の米国出願番号第545,403号(第EP−A−416,815号;米国特許第5,703,187号;第5,872,201号);1991年5月20日出願の米国出願番号第702,475号(第EP−A−514,828号;米国特許第6,118,013号);ならびに米国特許第5,470,993号;第5,374,696号;第5,231,106号;第5,055,438号;第5,057,475号;第5,096,867号;第5,064,802号、および第5,132,380号も参照のこと)。1991年6月24日出願の米国特許出願番号第720,041号(第EP−A−514,828号)において、前記の制限された幾何学形状触媒のあるいくつかのボラン誘導体が開示され、これらの調製方法が教示され、主張されている。米国特許第5,453,410号において、カチオン性の制限された幾何学形状触媒とアルモキサンとの組み合わせが、適切なオレフィン重合触媒として開示されている。
【0071】
この不均質線状エチレンポリマーもまた、本発明において用いることができる。不均質線状エチレンポリマーは、エチレンと1またはそれ以上のC−Cα−オレフィンとのコポリマーを含む。エチレンのホモポリマーはまた、不均質系を調製するために用いられるのと同じ触媒、例えばチーグラー−ナッタ触媒を用いて調製することもできる。α−オレフィン共重合から生じる、分子量分布および短鎖分岐分布のどちらも、均質線状エチレンポリマーと比較して、相対的に幅広い。不均質線状エチレンポリマーは、チーグラー−ナッタ触媒を用いて、溶液、スラリー、または気相プロセスにおいて製造することができ、当業者に周知である。例えば米国特許第4,339,507号参照。これの内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
【0072】
不均質および均質エチレンポリマーの混合物(「複合ポリエチレン」)もまた、本発明のフィルム組成物に用いることができ、このようなものの例は、コルサマー(Kolthammer)らによって、米国特許第5,844,045号;第5,869,575号;および第6,448,341号に開示され、各々の内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。実質的に線状のポリエチレンとLLDPEとの反応器内ポリエチレンブレンドの例は、米国特許第5,844,045号および米国特許第5,869,575号に開示されている。好ましくはこの反応器内ポリエチレンブレンドのLLDPEフラクションは、この反応器内ブレンドの少なくとも約五十重量%(50重量%)、より好ましくは少なくとも約五十五重量%(55重量%)、最も好ましくは少なくとも約六十重量%(60重量%)である。好ましくはこの反応器内ブレンドのLLDPEフラクションは、この反応器内ブレンドの約八十五重量%(85重量%)を超えず、より好ましくは約八十重量%(80重量%)を超えず、最も好ましくは約七十五重量%(75重量%)を超えない。
【0073】
本発明における使用に適した追加のポリマーは、プロピレンベースのポリマーを含む。プロピレンベースのポリマーは、プロピレンホモポリマー、インターポリマー、ならびにプロピレンのランダムおよび衝撃ポリマー、およびカップリングされたプロピレンベースのポリマーを含む。このようなポリマーは、エチレンのコポリマー、ターポリマー、テトラポリマー、およびより高次のポリマー、プロピレンおよびほかのオレフィン、例えば任意ジエンを含む。適切なプロピレンベースのポリマーは、米国特許第6,593,005号;米国特許第6,939,919号、および欧州特許第1263873号に開示され、各々の内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0074】
適切なプロピレンベースのポリマーは、衝撃プロピレンコポリマーを含む。このようなコポリマーは、商業的に入手可能であり、例えばE.P.ムーア・ジュニア(Moor Jr.)によって「Polypropylene Handbook」, Hanser publishers, 1996, pages 220、および米国特許第3,893,989号および第4,113,802号に記載されているように、十分に当分野の技術の範囲内にある。「衝撃コポリマー(impact copolymer)」という用語は、ポリプロピレンが連続相であり、エラストマー相がその中に均一に分散されている、異相プロピレンコポリマーのことを指すために本明細書において用いられている。これらの衝撃コポリマーは、物理的ブレンドよりもむしろ、反応器内プロセスの結果生じる。通常、これらの衝撃コポリマーは、二重または多重段階プロセスにおいて形成され、これは場合により、少なくとも2つのプロセス段階がその中で行なわれる単一反応器、または場合により多重反応器が関与する。有利にはこれらの衝撃コポリマーは、少なくとも約5重量%、好ましくは少なくとも約10重量%、好ましくは約40重量%まで、より好ましくは約35重量%まで、さらにより好ましくは約25重量%まで、最も好ましくは約20重量%までのエチレンを有する。いくつかの適切な衝撃ポリプロピレンコポリマーの例は、タウ(Tau)らの米国特許第6,593,005号に開示され、これは、参照により本明細書に組み込まれる。
【0075】
1つの実施形態において、フィルム層が、少なくとも次のものを含有する組成物から形成または調製される。カップリングされたプロピレンベースのポリマー、および実質的に線状のポリエチレン(または均質分岐線状ポリエチレン)と線状低密度ポリエチレンとの「反応器内ブレンド」。「反応器内ブレンド」はまた、LDPE、LLDPE、HDPE、実質的に線状のポリエチレン、均質分岐線状ポリエチレン、およびこれらのブレンドを含有してもよい。このポリマー組成物はまた、カップリングされたプロピレンベースのポリマーと「反応器内ブレンド」との間の適合性を改良するために、別のエチレンベースのポリマー、例えばLLDPE、および/または実質的に線状のポリエチレン(または均質分岐線状ポリエチレン)を含有してもよい。このような組成物の例は、米国特許第6,593,005号に開示され、これは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0076】
別の実施形態において、フィルム層が、少なくとも次の成分を含有する組成物から形成または調製される。各々、カップリングされていてもよく、されていなくてもよいプロピレンベースのホモポリマーもしくはインターポリマー;および1またはそれ以上のエチレンベースのホモポリマーおよび/またはインターポリマー。
【0077】
エチレンベースのポリマーおよびプロピレンベースのポリマーを含有するポリマー組成物はまた、主要成分ポリマーを適合化させるためにエチレン/プロピレン/ゴムを含有してもよい。安定剤および酸化防止剤が、酸素との反応によって引起こされる分解から樹脂を保護するために、樹脂配合物へ添加されてもよい。これは、例えば熱、光、または原料から残留触媒によって誘発される。酸化防止剤は、ニューヨーク州ホーソーン(Ha wthorn)に位置する、チバ・ガイギー(Ciba−Geigy)から商業的に入手可能であり、イルガノックス(Irganox)(登録商標)565、1010、および1076を含む。これらはヒンダードフェノール酸化防止剤である。これらは、フリーラジカルスカベンジャーとして作用する主要な酸化防止剤であり、単独で、またはほかの酸化防止剤、例えばホスファイト酸化防止剤、例えばチバ・ガイギーから入手可能なイルガホス(Irgafos)(登録商標)168と組み合わせて用いられてもよい。ホスファイト酸化防止剤は、二次的酸化防止剤と考えられ、一般に単独では用いられない。これらの酸化防止剤は主として、過酸化物分解物質として用いられる。ほかの有用な酸化防止剤は、コネチカット州スタムフォードのサイテック・インダストリーズ(Cytec Industries,Stamford)から入手し得るサイアノックス(Cyanox)(登録商標)LTDP、およびルイジアナ州バトン・ルージュのアルベマール社(Albemarle Corp.)から入手し得るエサノックス(Ethanox)(登録商標)1330を含むが、これらに限定されるわけではない。多くのほかの酸化防止剤が、それだけで、またはほかのこのような酸化防止剤と組み合わせた使用のために入手し得る。ほかの樹脂添加剤は、紫外線吸収剤、帯電防止剤、顔料、染料、核形成剤、充填剤、スリップ剤、難燃剤、可塑剤、加工助剤、潤滑剤、安定剤、煙阻害剤、粘度調節剤、およびブロッキング防止剤を含むが、これらに限定されるわけではない。
【0078】
このフィルムは、高温および高圧への暴露の時、その構造的一体性を維持すべきである。好ましい実施形態において、1またはそれ以上のフィルム層に適した材料は、1またはそれ以上のポリオレフィンホモポリマーおよびインターポリマーを含む。このようなポリマーの例は、ポリエチレンベースのポリマー、例えばダウレックス(DOWLEX)(商標)およびエリート(ELITE)(商標)、およびポリプロピレンベースのポリマー、例えばインスパイアー(INSPIRE)(商標)(すべてダウ・ケミカル・カンパニーからのもの)を含むが、これらに限定されるわけではない。各層は、1つのポリマー、または2またはそれ以上のポリマー、例えばポリマーブレンドを含有してもよい。
【0079】
各層の特定の特性は、用いられるポリマー組成物による。下に示されている特性は、1またはそれ以上のポリマーを含有するポリオレフィン組成物を代表し、1またはそれ以上のフィルム層に用いられる。これらの特性はまた、記載された特性の範囲内に入っているほかのポリマー組成物を代表するものでもある。下に示されているポリマー組成物の特性は、本発明への使用に適したポリオレフィンおよびほかのポリマーおよびブレンドの範囲の点で、本発明の範囲を制限することが意図されているわけではない。好ましくはこのポリマー組成物は、少なくとも1つのエチレンベースのポリマー、および/または少なくとも1つのプロピレンベースのポリマーを含む。
【0080】
1つの実施形態において、このポリマー組成物は典型的には、50℃〜230℃、好ましくは70℃〜200℃、より好ましくは100℃〜150℃のビカー軟化点を特徴とする。50℃〜230℃のすべての個々の値および部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。
【0081】
別の実施形態において、このポリマー組成物は典型的には、50℃〜250℃、好ましくは70℃〜200℃、より好ましくは100℃〜180℃、さらにより好ましくは120℃〜170℃のDSC融点を特徴とする。50℃〜250℃のすべての個々の値および部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。
【0082】
別の実施形態において、このポリマー組成物は典型的には、190℃および2.16kg負荷(ASTM D−1238−04)で、0.1〜100g/10分、好ましくは0.2〜50g/10分、より好ましくは0.3〜10g/10分、さらにより好ましくは0.4〜5g/10分のメルトインデックス(I)を特徴とする。0.1〜100g/10分のすべての個々の値および部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。
【0083】
別の実施形態において、このポリマー組成物は典型的には、230℃および2.16kg負荷(ASTM D−1238−04)で、0.1〜100g/10分、好ましくは.2〜50g/10分、より好ましくは0.3〜10g/10分、さらにより好ましくは0.4〜5g/10分のメルトフローレートを特徴とする。0.1〜100g/10分のすべての個々の値および部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。
【0084】
別の実施形態において、このポリマー組成物は、20,000〜1,000,000の重量平均分子量(Mw)を特徴とし、20,000〜1,000,000のすべての個々の値および部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。
【0085】
別の実施形態において、このポリマー組成物は典型的には、DSCによって測定された場合、60%未満、好ましくは50%未満の総結晶度パーセントを有する。
【0086】
別の実施形態において、このポリマー組成物は典型的には、0.88g/cm〜0.96g/cc、好ましくは0.89g/cm〜0.95g/cc、より好ましくは0.90g/cm〜0.94g/cc(ASTM D792−00)の密度を有する。0.88g/cc〜0.96g/ccのすべての個々の値および部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。
【0087】
別の実施形態において、このポリマー組成物は典型的には、2〜20、好ましくは3〜10、より好ましくは4〜8、さらにより好ましくは5〜7の分子量分布Mw/Mnを有する。2〜20のすべての個々の値および部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。
【0088】
別の実施形態において、このポリマー組成物は、50℃〜250℃、好ましくは70℃〜200℃、より好ましくは100℃〜180℃、さらにより好ましくは120℃〜170℃のDSC融点を有する少なくとも1つのポリマーを含有する。50℃〜250℃のすべての個々の値および部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。1つの実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、エチレンホモポリマーである。別の実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、エチレンベースのインターポリマーである。別の実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、プロピレンホモポリマーである。別の実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、プロピレンベースのインターポリマーである。
【0089】
別の実施形態において、このポリマー組成物は、190℃および2.16kg負荷(ASTM D−1238−04)で、0.1〜100g/10分、好ましくは0.2〜50g/10分、より好ましくは0.3〜10g/10分、さらにより好ましくは0.4〜5g/10分のメルトインデックス(I)を有する少なくとも1つのポリマーを含有する。0.1〜100g/10分のすべての個々の値および部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。1つの実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、エチレンホモポリマーである。別の実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、エチレンベースのインターポリマーである。
【0090】
別の実施形態において、このポリマー組成物は、230℃および2.16kg負荷(ASTM D−1238−04)で、0.1〜100g/10分、好ましくは0.2〜50g/10分、より好ましくは0.3〜10g/10分、さらにより好ましくは0.4〜5g/10分のメルトフローレートを有する少なくとも1つのポリマーを含有する。0.1〜100g/10分のすべての個々の値および部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。1つの実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、プロピレンホモポリマーである。別の実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、プロピレンベースのインターポリマーである。
【0091】
別の実施形態において、このポリマー組成物は、20,000〜1,000,000の重量平均分子量(Mw)を有する少なくとも1つのポリマーを含有し、20,000〜1,000,000のすべての個々の値および部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。1つの実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、エチレンホモポリマーである。別の実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、エチレンベースのインターポリマーである。別の実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、プロピレンホモポリマーである。別の実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、プロピレンベースのインターポリマーである。
【0092】
別の実施形態において、このポリマー組成物は、DSCによって測定された場合、60%未満、好ましくは50%未満の総結晶度パーセントを有する少なくとも1つのポリマーを含有する。1つの実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、エチレンホモポリマーである。別の実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、エチレンベースのインターポリマーである。別の実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、プロピレンホモポリマーである。別の実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、プロピレンベースのインターポリマーである。
【0093】
別の実施形態において、このポリマー組成物は、0.87g/cc〜0.97g/cc、好ましくは0.90g/cc〜0.95g/cc、より好ましくは0.91〜0.94g/cc(ASTM D792−00)の密度を有する少なくとも1つのポリマーを含有する。0.87g/cc〜0.97g/ccのすべての個々の値および部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。1つの実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、エチレンホモポリマーである。別の実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、エチレンベースのインターポリマーである。別の実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、プロピレンホモポリマーである。別の実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、プロピレンベースのインターポリマーである。
【0094】
別の実施形態において、このポリマー組成物は、1〜10、好ましくは1〜7、より好ましくは1.5〜5、さらにより好ましくは1.5〜3.5の分子量分布Mw/Mnを有する少なくとも1つのポリマーを含有する。1〜10のすべての個々の値および部分的な範囲は、本明細書に含まれ、本明細書に開示されている。1つの実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、エチレンホモポリマーである。別の実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、エチレンベースのインターポリマーである。別の実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、プロピレンホモポリマーである。別の実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、プロピレンベースのインターポリマーである。
【0095】
好ましい実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、プロピレン/α−オレフィンインターポリマーまたはプロピレン/エチレンコポリマーである。さらなる実施形態において、このα−オレフィンは、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1−ブテン、1−ノネン、1−デセン、4−メチル−1−ペンテン、およびこれらの混合物からなる群より選択される。別の実施形態において、このプロピレン/α−オレフィンインターポリマーまたはプロピレン/エチレンコポリマーは、0.1g/10分〜100g/10分のメルトインデックス(I)を有する。別の実施形態において、このプロピレン/α−オレフィンインターポリマーまたはプロピレン/エチレンコポリマーは、0.86〜0.93g/cc、好ましくは0.86〜0.92g/cc、より好ましくは0.86〜0.91g/ccの密度を有する。このプロピレン/α−オレフィンインターポリマーまたはプロピレン/エチレンコポリマーは各々、これらの実施形態の2またはそれ以上の組み合わせを有してもよい。
【0096】
別の実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、プロピレン/α−オレフィンインターポリマーまたはプロピレン/エチレンコポリマーであり、0.1〜50g/10分のメルトインデックス、0.86〜0.92g/cmの密度、および2〜10の分子量分布Mw/Mnを有する。
【0097】
別の実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、エチレン/α−オレフィンインターポリマーである。さらなる実施形態において、エチレン/α−オレフィンインターポリマーは、エチレンおよび1−オクテン、エチレンおよび1−ブテン、エチレンおよび1−ヘキセン、エチレンおよび1−ペンテン、エチレンおよび1−ヘプテン、エチレンおよびプロピレン、エチレンおよび4−メチル−1−ペンテン、およびこれらの混合物からなる群より選択されたモノマーから形成されたコポリマーを含む。好ましくはモノマーは、エチレンおよび1−オクテン;およびエチレンおよび1−ブテンからなる群より選択される。別の実施形態において、このエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、0.1g/10分〜100g/10分のメルトインデックス(I)を有する。別の実施形態において、このエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、0.900〜0.950g/cc、好ましくは0.900〜0.945g/cc、より好ましくは0.900〜0.940g/ccの密度を有する。このエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、これらの実施形態の2またはそれ以上の組み合わせを有してもよい。
【0098】
別の実施形態において、このエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、0.2〜50g/10分のメルトインデックス、0.900〜0.950g/cc、好ましくは0.900〜0.940g/ccの密度、および1.5〜5の分子量分布Mw/Mnを有する。
【0099】
別の実施形態において、この少なくとも1つのポリマーは、プロピレンベースのプロピレン/エチレンインターポリマーである。さらなる実施形態において、このプロピレン/エチレンインターポリマーは、0.1g/10分〜100g/10分のメルトインデックス(I)を有する。別の実施形態において、このプロピレン/エチレンインターポリマーは、0.1g〜50g/10分のメルトインデックス、0.86〜0.92g/cmの密度、および2〜10の分子量分布Mw/Mnを有する。このプロピレン/エチレンインターポリマーは、これらの実施形態の2またはそれ以上の組み合わせを有してもよい。
【0100】
このポリマー組成物は、本明細書に記載されている2またはそれ以上の実施形態の組み合わせを有してもよい。
【0101】
このような組成物のポリマー成分は、本明細書に記載されている2またはそれ以上の実施形態の組み合わせを有してもよい。
【0102】
適切なポリマー組成物は、エチレンベースのホモポリマーもしくはインターポリマー、およびプロピレンベースのホモポリマーもしくはインターポリマーを含有してもよい。1つの実施形態において、このポリマー組成物は、50重量%またはそれ以上のエチレンベースのホモポリマーもしくはインターポリマーを含有する。さらなる実施形態において、このポリマー組成物は、40重量%またはそれ以下のプロピレンベースのホモポリマーもしくはインターポリマーを含有する。別の実施形態において、このポリマー組成物は、50〜90重量%、好ましくは55〜80重量%、より好ましくは60〜75重量%のエチレンベースのホモポリマーもしくはインターポリマーを含有する。さらなる実施形態において、このポリマー組成物は、10〜50重量%、好ましくは20〜40重量%、さらにより好ましくは25〜35重量%のプロピレンベースのホモポリマーもしくはインターポリマーを含有する。プロピレンベースのホモポリマーもしくはインターポリマーのポリマー分子は、カップリングされていてもよい。
【0103】
本発明のフィルムの形成方法
本発明のフィルムは、各層の製造に適した熱可塑性ポリマーもしくはブレンドを選択する工程、各層のフィルムを形成する工程、およびこのフィルムが1より多いの層を含有する場合、これらの層を結合する工程、または1またはそれ以上の層を同時押出しまたはキャストする工程によって調製されてもよい。望ましくはこれらのフィルム層は、フィルム(フィルム層)間の界面区域上全体に連続的に接着される。
【0104】
フィルムは、容器の製造に先立って、またはその間に穿孔されてもよい。それに加えて、製造された容器は、後日穿孔されてもよい。穿孔メカニズムは、ピンドローラー、メッキピン、およびレーザー技術を含むが、これらに限定されるわけではない。好ましい実施形態において、穿孔は、フィルムの両面からであり、穿孔クレーターは、このようなフィルムから形成された容器の外側表面上に位置する。これらの穿孔の形状およびサイズ、および穿孔の量は、このフィルムの最終用途による。
【0105】
各層について典型的には、これらの成分およびあらゆる追加添加剤、例えばスリップ助剤、およびブロッキング防止助剤、およびポリマー加工助剤を押出しブレンドすることが適切である。押出しブレンドは、適切な程度の分散が得られるような方法で実施されるべきである。押出しブレンドのパラメーターは、これらの成分に応じて必然的に様々である。しかしながら典型的には、全ポリマー変形、すなわち混合程度は重要であり、例えばスクリュー設計および融解温度によって制御される。フィルム形成の間の融解温度は、フィルム成分による。
【0106】
押出しブレンド後、フィルム構造が形成される。フィルム構造は、従来の製造技術、例えばバブル押出し、二軸延伸プロセス(例えば幅出機、または二重バブルプロセス)、キャスト/シート押出し、同時押出し、およびラミネーションによって作ることができる。従来のバブル押出しプロセス(ホットブローンフィルムプロセスとしても公知である)は、例えば「The Encyclopedia of Chemical Technology」, Kirk-Othmer, Third Edition, John Wiley & Sons, New York, 1981, Vol. 16, pp.416-417, and Vol. 18, pp.191-192に記載されている。例えば米国特許第3,456,044号(パールケ(Pahlke))の「二重バブル」プロセスに記載されている二軸延伸フィルム製造方法、および米国特許第4,352,849号(ミュラー(Mueller))、米国特許第4,820,557号、および第4,837,084号(どちらもウオレン(Warren))、米国特許第4,865,902号(ゴライク(Golike)ら)、米国特許第4,927,708号(ヘラン(Herran)ら)、米国特許第4,952,451号(ミュラー)、および米国特許第4,963,419号および第5,059,481号(どちらもルスティヒ(Lustig)ら)に記載されているプロセスもまた、本発明の新規フィルム構造を作るために用いることができる。これらの特許のすべては、参照により本明細書に組み込まれる。
【0107】
フィルム形成の間の融解温度は、フィルムの成分に応じて様々である。一般に融解温度は、175℃〜300℃、好ましくは185℃〜240℃、より好ましくは195℃〜220℃である。
【0108】
本発明の構造を作るための製造技術は、垂直型充填シーリング(vertical form-fill-sealing)技術、例えば「Packaging Machinery Operation」, Chapter 8:「Form-Fill-Sealing」, Glenn Davis(Packaging Machinery Manufacturers Institute)、ワシントンD.C.20006、2000Kストリート、N.W.);「The Wiley Encyclopedia of Packaging Technology」, Marilyn Bakker, 主任編集者, pp.364-369(ジョン・ウイレイ・アンド・サンズ);米国特許第5,288,531号(ファラ(Falla)ら)、米国特許第5,721,025号(ファラら)、米国特許第5,360,648号(ファラら)、および米国特許第6,117,465号(ファラら)に記載されている技術;ほかのフィルム製造技術、例えば「Plastic Films,Technology and Packaging Applications」(Technomic Publishing Co.,Inc.)(1992))、Kenton R. Osborn and Wilmer A. Jenkens, pp.39-105において考察されている技術を含む。これらの特許および引例のすべては、参照により本明細書に組み込まれる。
【0109】
ほかのフィルム製造技術が、米国特許第6,723,398号(チャム(Chum)ら)に開示されている。後加工処理技術、例えば特に印刷用途のための放射線処理およびコロナ処理もまた、本発明の材料を用いて達成することができる。本発明から製造されたフィルムはまた、シラン硬化されてもよく、または本発明の物品を製造するために用いられるポリマーは、製造後グラフトされてもよい(例えば無水マレイン酸グラフトポリマー、これは、米国特許第4,927,888号(ストレイト(Strait)ら)、米国特許第4,950,541号(テイバー(Tabor)ら)、米国特許第4,762,890号(ストレイトら)、米国特許第5,346,963号(ヒューズ(Hughes)ら)、米国特許第4,684,576号(テイバーら)に開示されている技術を含む)。これらの特許のすべては、参照により本明細書に組み込まれる。
【0110】
フィルムが形成された後、これはストレッチされてもよい。ストレッチングは、当分野において従来から用いられているあらゆる方法で達成することができる。
【0111】
このフィルムのシートは、ヒートシールによって、または接着剤の使用によって接着することができる。ヒートシールは、従来技術を用いて実施することができる。これは、ホットバー、インパルス加熱、サイド溶接、超音波溶接、またはほかの代替加熱メカニズムを含むが、これらに限定されるわけではない。
【0112】
前記方法のフィルムは、用途に応じてあらゆる厚さにされてもよい。典型的にはこれらのフィルムは、25〜1,000ミクロン、好ましくは50〜500ミクロン、より好ましくは50〜250ミクロンの総厚さを有する。
【0113】
定義
本明細書に挙げられたあらゆる数的範囲は、いずれかの低い方の値といずれかの高い方の値との間に少なくとも2単位の分離があるならば、1単位のインクリメントにおいて、低い方の値から高い方の値までのあらゆる値を含む。一例として、1つの成分の量、または構成的または物理的性質の値、例えばブレンド成分の量、軟化温度、メルトインデックスなどが、1〜100であると記載されているならば、すべての個々の値、例えば1、2、3など、およびすべての部分的な範囲、例えば1〜20、55〜70、197〜100などは、本明細書において明らかに列挙されているものとする。1未満の値の場合、1単位は、必要に応じて0.0001、0.001、0.01、または0.1であると考えられる。これらは、具体的に意図されているものの例にすぎず、列挙された最低の値と最高の値との間の数値のあらゆる可能な組み合わせは、本出願において明らかに記載されていると考えるべきである。数的範囲は、本発明において考察されているように、ビカー軟化点、DSC融解温度、穿孔サイズ、フィルム厚さ、メルトインデックス、メルトフローレート、重量平均分子量、分子量分布、結晶度パーセント、密度、成分の重量パーセント、圧力、およびほかの特性に関連して挙げられている。
【0114】
本明細書において用いられているような「フィルム」という用語は、単層または多層フィルム構造を意味する。
【0115】
本明細書において用いられているような「組成物」という用語は、この組成物を構成する1またはそれ以上の成分、ならびに反応生成物、およびこの組成物の成分から形成された分解生成物を含む。
【0116】
本明細書において用いられているような「穿孔」という用語は、衝撃メカニズム、レーザー、またはほかの機械的もしくは光学的デバイスを用いてフィルム内に作られた孔のことを指す。穿孔は、様々なサイズおよび様々な形状を有してもよい。穿孔は個々に、したがって各々独立して、100ミクロン(μm)またはそれ以下のサイズを有する。
【0117】
本明細書において用いられているような「同じサイズの穿孔」という語句、および同様な語句は、すべてが同じサイズを有し、実験および/または装置誤差範囲内の穿孔のことを指す。
【0118】
本明細書において用いられているような「ポリマー」という用語は、同じ型であれ、異なる型であれ、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のことを指す。一般名称のポリマーとは、したがって、通常1つだけの型のモノマーから調製されたポリマーのことを指すために用いられているホモポリマーという用語、および以下に規定されるインターポリマーという用語を含む。
【0119】
本明細書において用いられているような「インターポリマー」という用語は、少なくとも2つの異なる型のモノマーの重合によって調製されたポリマーのことを指す。一般名称のインターポリマーとはしたがって、通常2つの異なる型のモノマーから調製されたポリマーのことを指すために用いられているコポリマー、および2以上の異なる型のモノマーから調製されたポリマーを含む。
【0120】
「熱可塑性ポリマー」または「熱可塑性組成物」という用語、および同様な用語は、たとえ比較的攻撃的な条件が必要とされることがあるとしても、実質的に熱的に押出し可能であるか、または変形可能なポリマーもしくはポリマー組成物を意味する。
【0121】
本明細書において用いられているような「ブレンド」もしくは「ポリマーブレンド」という用語は、2またはそれ以上のポリマーのブレンドを意味する。このようなポリマーは、カップリングされていてもよく、および/または架橋されていてもよい。このようなブレンドは、混和し得るものであってもよく、混和し得るものでなくてもよい(分子レベルで分離された相ではない)。このようなブレンドは、相分離されていてもよく、相分離されていなくてもよい。このようなブレンドは、透過型電子分光法、光散乱法、X線散乱法、および当分野において公知のほかの方法から決定されるように、1またはそれ以上のドメインコンフィギュレーションを含有していてもよく、含有していなくてもよい。
【0122】
本明細書において用いられているような「エチレンベースのインターポリマー」という用語は、少なくとも50モル%、好ましくは50モル%超のエチレンを含有するインターポリマーを意味する。
【0123】
本明細書において用いられているような「プロピレンベースのインターポリマー」という用語は、少なくとも50モル%、好ましくは50モル%超のプロピレンを含有するインターポリマーを意味する。
【0124】
テスト手順
これらのフィルムを評価するために、いくつかのテスト方法が用いられた。各テスト内の具体的なテストパラメーターは、用いられるポリマーもしくはポリマー組成物による。下記のテストのいくつかは、ポリオレフィン樹脂の代表として示されているテストパラメーターを記載している。テストの特定のパラメーターは、本発明の範囲を制限することが意図されているわけではない。当業者であれば、テストパラメーターの特定の組の制限を理解し、ほかの型のポリマーに適したパラメーターを決定することができる。
【0125】
ガーレイ空気抵抗
フィルムサンプルの「透過度」は、ガーレイ・ヒル多孔度テスト方法を用い、テスト方法TAPPI T460 om−02にしたがって評価することができる。このテストは、所与の圧力において所与の体積の空気がサンプルを通って「透過する」のに必要とされる時間に関して、小さいサンプル(約1平方インチ)の空気抵抗を測定する。
【0126】
ハバー(Haver)およびベッカー(Boecker)バッグ透過度テスト
製造されたプラスチックバッグは、バッグにセメントを充填するために用いられるものと同様な装置を用いて、体積空気透過度についてテストすることができる。ただし、空気だけがバッグに導入される。充填装置は、約50ミリバールの圧力を維持し、1単位時間あたりバッグから逃げる空気の体積を測定する。
【0127】
湿分バリヤー
フィルムサンプルの湿分バリヤーが、ハイドロヘッド水圧テスト(ISO 1420 A1(2001年))にしたがって測定される。
【0128】
穿孔の顕微鏡検査
光学顕微鏡検査を、フィルム中の穿孔の外見およびサイズを特徴付けるために用いることができる。各々のフィルムサンプルについて、3つの「孔」が、ブローンフィルムの各表面について分析のために無作為に選択される(全部で12孔)。画像は、反射入射光、およびバックライト、およびソニーDKC−5000デジタルカメラを用いて、LEICA MP AZO顕微鏡で撮影された。画像は、80倍対物レンズを用いて捕らえられ、アドーブ・フォトショップ(Adobe Photoshop)5.0を用いて加工処理された。画像情報を最大限にし、最適なコントラストを得るために、「画像レベルの調節(adjust image levels)」が用いられた。次いで、孔のサイズを評価するために測定がなされる。形状が円形または楕円形の孔については、この孔の面積を評価するために、1または2つの寸法が必要とされる。
【0129】
機械的性質のテスト
落槍衝撃強さが、ASTM D1709−03にしたがって測定される。エルメンドルフ引裂は、ASTM D1922−03にしたがって測定される。引張は、ASTM D882−02にしたがって測定される。割線モジュラスは、ASTM D882−02にしたがって測定される。
【0130】
組成特性のテスト
エチレンホモポリマーおよびインターポリマー、およびほかのポリオレフィンの密度は、ASTM D792−00にしたがって測定される。いくつかのサンプルが、周囲条件で24時間、測定が行なわれる前にアニールされる。ASTM D−792−00はまた、このテスト手順に記載されているようなほかのポリマーの密度を測定するためにも用いることができる。
【0131】
エチレンベースのホモポリマーおよびインターポリマーのメルトインデックス(I)は、ASTM D−1238−04、条件190℃/2.16kgにしたがって測定される。ASTM D−1238−04はまた、このテスト手順に記載されているようなほかのポリマーのメルトインデックスを測定するためにも用いることができる。プロピレンベースのホモポリマーおよびインターポリマーのメルトフローレート(MFR)は、ASTM D−1238−04、条件230℃/2.16kgにしたがって測定される。
【0132】
プロピレンベースの樹脂についての分子量分布は、ポリマー・ラボラトリーズ(Polymer Laboratories)モデルPL−210またはポリマー・ラボラトリーズモデルPL−220のどちらかからなるクロマトグラフィー系を用いて測定することができる。カラムおよびカルーセルコンパートメントは、140℃で操作される。これらのカラムは、3つのポリマー・ラボラトリーズ10−ミクロン混合B−カラムである。溶媒は、1,2,4トリクロロベンゼンである。これらのサンプルは、50ミリリットルの溶媒中0.1グラムのポリマーの濃度で調製される。これらのサンプルを調製するために用いられる溶媒は、200ppmのブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)を含有する。サンプルは、2時間、160℃で軽く撹拌することによって調製される。射出容積は100マイクロリットルであり、流量は1.0ミリリットル/分である。
【0133】
ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)カラムセットの較正の5次多項フィット(fifth-order polynomial fit)が、個々の分子量間に少なくとも1デケード(decade)の分離をともなって、6「カクテル」混合物として配列された、580〜8,400,000の範囲の分子量を有する21の狭い分子量分布ポリスチレン標準を用いて実施される。これらの標準は、ポリマー・ラボラトリーズ(英国)から購入される。ポリスチレン標準は、1,000,000またはそれ以上の分子量については50ミリリットルの溶媒中0.025gで、および1,000,000未満の分子量については50ミリリットルの溶媒中0.05gで調製される。ポリスチレン標準は、80℃で、静かな撹拌をともなって30分間溶解される。狭い標準の混合物が最初に試験され、および分解を最小限にするために漸減の最高分子量成分の順序で試験される。ポリスチレン標準ピーク分子量は、次の方程式を用いて(ウイリアムズ(Williams)およびウオード(Ward)、J.Polym.Sci.,Polym.Let.,6、621(1968年)に記載されているように)ポリエチレン分子量へ転化される。
Mポリエチレン=A×(Mポリスチレン)
(式中、Mは分子量であり、Aは、0.4315の値を有し、Bは、1.0に等しい)。ポリエチレン当量分子量の計算は、ビスコテック・トリセック(Viscotek TriSEC)ソフトウエアバージョン3.0を用いて実施される。ポリプロピレンベースのポリマーについての分子量は、マルク−ホウインク比を用いてASTM D6474.9714−1にしたがって決定することができる。この場合、ポリスチレンについてはa=0.702およびlogK=−3.9であり、ポリプロピレンについてはa=0.725およびlogK=−3.721である。ポリプロピレンベースのサンプルについては、カラムおよびカルーセルコンパートメントは、160℃で操作される。
【0134】
示差走査熱量測定法(DSC)を、ポリエチレン(PE)ベースのサンプルおよびポリプロピレン(PP)ベースのサンプル中の結晶度を測定するために用いることができる。サンプルが、190℃の温度で薄いフィルム中に押し込まれる。約5〜8mgのフィルムサンプルの重さが量られ、DSCパンに入れられる。蓋が、閉鎖雰囲気を確保するためにこのパンにクリンプされる。サンプルパンは、DSCセルに入れられ、次いで約10℃/分の率で、PEについては180℃(PPについては230℃)の温度まで加熱される。サンプルは、この温度に3分間保持される。次いでサンプルは、10℃/分〜PEについては−60℃(PPについては−40℃)の率で冷却され、この温度に3分間恒温保持される。このサンプルは次に10℃/分で、完全融解まで加熱される(第二加熱)。結晶度パーセントは、第二加熱曲線から決定された融解熱(H)を、PEについては292J/g(PPについては165J/g)の理論的融解熱で割り、この量に100を掛けることによって計算される(例えば結晶度%=(H/292J/g)×100)。
【0135】
これらのポリマーの融点(Tm)は、上記のようにDSCから得られた第二加熱曲線から決定することができる。結晶化温度(Tc)は、第一冷却曲線から決定することができる。
【0136】
ビカー軟化温度は、ASTM D1525−00にしたがって測定される。
【0137】
本発明のフィルムおよびプロセスおよびこれらの使用は、次の実施例によってより十分に記載される。次の実施例は、本発明の例証を目的として示され、本発明の範囲を限定すると考えるべきではない。
【0138】
実験
次の樹脂は、個別に、または組成物成分として、実験組成物において用いられた。これらの樹脂は好ましくは、1またはそれ以上の安定剤および/または酸化防止剤と混合される。
【0139】
チーグラー−ナッタ型触媒および溶液重合プロセスを用いて調製されたEAO−D20、すなわちランダム線状低密度エチレンベースのコポリマー。このコポリマーは、0.920g/ccの密度(ASTM D792−00)および1.0g/10分のメルトインデックス(I)(190℃/2.16kg、ASTM D1238−04)を有する。コモノマー=1−オクテン。
【0140】
0.920g/ccの密度(ASTM D792−00)および0.85g/10分のメルトインデックス(I)(190℃/2.16kg、ASTM D1238−04)を有するEAO−E51、すなわち増強された(複合)エチレンベースのコポリマー。コモノマー=1−オクテン、124℃のDSC融点。105℃のビカー軟化点(ASTM D1525−00)。
【0141】
0.940g/ccの密度(ASTM D792−00)および0.80g/10分のメルトインデックス(I)(190℃/2.16kg、ASTM D1238−04)を有するEAO−B81、すなわち増強された(複合)エチレンベースのコポリマー。コモノマー=1−オクテン。
【0142】
0.900g/ccの全体密度(ASTM D792−00)および0.50g/10分のメルトフローレート(MFR)(230℃/2.16kg、ASTM D1238−04)を有する樹脂−D14、すなわちランダムプロピレンベースのコポリマー。コモノマー=エチレン;約8.5重量%のコモノマーのパーセンテージ、164℃のDSC融点(ASTM D3417)。
【0143】
0.953g/ccの密度(ASTM D792−00)および0.3g/10分のメルトインデックス(I)(190℃/2.16kg、ASTM D1238−04)を有するEAO−D62、すなわち高密度エチレンベースのコポリマー。コモノマー=1−ヘキセン;コモノマーのパーセンテージ=0.7重量%。クロム触媒を用いて気相で調製された。
【0144】
次の組成物が、テスト用フィルムを調製するために用いられた。
組成物1:100重量%EAO−D20。
組成物2:100重量%EAO−E51。
組成物3:100重量%樹脂−D14。
組成物4:65重量%EAO−E51および35重量%樹脂−D14。
組成物5:100重量%EAO−B81。
組成物6:50重量%EAO−D62および50重量%EAO−E51。
【0145】
フィルム製造条件は、表1に示されている。
【0146】
これらのフィルムの機械的性質は、表2に示されている。
【0147】
製造されたバッグは、次のフィルム組成物から形成された。62重量%EAO−E51、34重量%の樹脂−D14、および4重量%TiO(顔料)。これらのバッグは穿孔され、ハバーおよびベッカーバッグ空気透過度テストを用いて、体積空気透過度についてテストされた。穿孔パラメーターおよび透過度テスト結果が、表3に示されている。いくつかの機械的性質もまた、表3に示されているように調べられた。
【0148】
表3の結果から分かるように、バッグ3は、より低い穿孔サイズおよびより低い穿孔面積において、優れた透過度を有する。バッグ3の透過度は、はるかに高い穿孔サイズおよび総面積を有する比較バッグ2に匹敵し得る。バッグ3の透過度もまた、比較バッグ1の透過度よりも有意に良好である。
【0149】
これに加えてバッグ3は、比較バッグ2と比較してより良好な全体の引裂特性を有し、匹敵し得る降伏強さを有する。このようにして、バッグ3において、機械的性質のロスはなく、たとえ孔密度(孔/in)が、比較バッグ2のそれの少なくとも4倍になっても、全体の引裂において改良がありさえする。
【表1】

【表2】

【表3】

【図面の簡単な説明】
【0150】
【図1】多孔質ペーパーバッグと比較した、有孔ポリオレフィンフィルムの総穿孔面積(μm)/(in)に対するガーレイ透過度(秒)のプロットである。
【図2】代替穿孔パターンを描いている。
【図3】穿孔((2)として示された穿孔)の均一な(等しく間隔があけられた)配置、および開口部(3)を有するバルブバッグ(1)の概略図である。
【図4】いくつかの異なる穿孔密度((2)として示された穿孔)、および開口部(3)を有するバルブバッグ(1)の概略図である。
【図5】前部表面区域(4)に対して側面表面区域(5)において、より高い穿孔密度((2)として示された穿孔)、および開口部(3)を有するバルブバッグ(1)の概略図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1つの層を含む有孔フィルムであって、前記少なくとも1つの層が、100ミクロン(μm)またはそれ以下のサイズを個々に有する穿孔を含み、総フィルム表面積に対する総穿孔面積の比が、1平方インチのフィルムあたり400,000〜2,000,000平方ミクロン((μm)/(in))である、フィルム。
【請求項2】
これらの穿孔が等しいサイズを有する、請求項1に記載のフィルム。
【請求項3】
ガーレイ透過度が、100cc空気あたり50秒未満である、請求項1に記載のフィルム。
【請求項4】
ガーレイ透過度が、100cc空気あたり30秒未満である、請求項1に記載のフィルム。
【請求項5】
これらの穿孔のサイズが、10ミクロン〜100ミクロンである、請求項1に記載のフィルム。
【請求項6】
1平方インチのフィルムあたり60〜1,000穿孔を含む、請求項1に記載のフィルム。
【請求項7】
これらの穿孔が、90ミクロンまたはそれ以下のサイズを個々に有する、請求項1に記載のフィルム。
【請求項8】
これらの穿孔が、80ミクロンまたはそれ以下のサイズを個々に有する、請求項1に記載のフィルム。
【請求項9】
総フィルム表面積に対する総穿孔面積の比が、1平方インチのフィルムあたり500,000〜1,000,000平方ミクロン((μm)/(in))である、請求項1に記載のフィルム。
【請求項10】
総フィルム表面積に対する総穿孔面積の比が、1平方インチのフィルムあたり600,000〜800,000平方ミクロン((μm)/(in))である、請求項1に記載のフィルム。
【請求項11】
1つの層からなる、請求項1に記載のフィルム。
【請求項12】
50重量%またはそれ以上の充填剤を含有しない、請求項1に記載のフィルム。
【請求項13】
25重量%またはそれ以上の充填剤を含有しない、請求項1に記載のフィルム。
【請求項14】
これらの穿孔のサイズが、60ミクロン〜100ミクロンである、請求項1に記載のフィルム。
【請求項15】
これらの穿孔のサイズが、10ミクロン〜40ミクロンである、請求項1に記載のフィルム。
【請求項16】
1平方インチのフィルムあたり65〜750穿孔を含む、請求項1に記載のフィルム。
【請求項17】
これらの穿孔が、機械的手段またはレーザーによって形成される、請求項1に記載のフィルム。
【請求項18】
これらの穿孔が、フィルムの両面から形成される、請求項1に記載のフィルム。
【請求項19】
少なくとも50,000psiの、縦方向および/または横方向における2%割線モジュラスを有する、請求項1に記載のフィルム。
【請求項20】
1ミルのフィルム厚さあたり少なくとも40gの、縦方向および/または横方向におけるエルメンドルフ引裂を有する、請求項1に記載のフィルム。
【請求項21】
少なくとも1つのフィルム層が、少なくとも1つの熱可塑性ポリマーを含む組成物から形成される、請求項1に記載のフィルム。
【請求項22】
少なくとも1つの熱可塑性ポリマーが、ポリオレフィンである、請求項21に記載のフィルム。
【請求項23】
前記ポリマー組成物が、50重量%またはそれ以上のエチレンベースのホモポリマーもしくはインターポリマーを含む、請求項22に記載のフィルム。
【請求項24】
前記ポリマー組成物がさらに、40重量%またはそれ以下のプロピレンベースのホモポリマーもしくはインターポリマーを含む、請求項23に記載のフィルム。
【請求項25】
前記ポリオレフィンは、プロピレン/α−オレフィンインターポリマーである、請求項22に記載のフィルム。
【請求項26】
前記α−オレフィンは、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1−ブテン、1−ノネン、1−デセン、4−メチル−1−ペンテン、およびこれらの混合物からなる群より選択される、請求項25に記載のフィルム。
【請求項27】
前記プロピレン/α−オレフィンインターポリマーは、0.1g/10分〜100g/10分のメルトインデックス(I)を有する、請求項25に記載のフィルム。
【請求項28】
前記プロピレン/α−オレフィンインターポリマーは、0.1〜50g/10分のメルトインデックス、0.86〜0.92g/cmの密度、および2〜10の分子量分布Mw/Mnを有する、請求項27に記載のフィルム。
【請求項29】
前記ポリオレフィンは、エチレン/α−オレフィンインターポリマーである、請求項22に記載のフィルム。
【請求項30】
前記エチレン/α−オレフィンインターポリマーは、エチレンおよび1−オクテン、エチレンおよび1−ブテン、エチレンおよび1−ヘキセン、エチレンおよび1−ペンテン、エチレンおよび1−ヘプテン、エチレンおよびプロピレン、エチレンおよび4−メチル−1−ペンテン、およびこれらの混合物からなる群より選択されたモノマーから形成されたコポリマーを含む、請求項29に記載のフィルム。
【請求項31】
前記エチレン/α−オレフィンインターポリマーは、0.1g/10分〜100g/10分のメルトインデックス(I)を有する、請求項30に記載のフィルム。
【請求項32】
前記エチレン/α−オレフィンインターポリマーは、0.2〜50g/10分のメルトインデックス、0.900〜0.940g/ccの密度、および1.5〜5の分子量分布Mw/Mnを有する、請求項30に記載のフィルム。
【請求項33】
これらのモノマーは、エチレンおよび1−オクテン;およびエチレンおよび1−ブテンからなる群より選択される、請求項30に記載のフィルム。
【請求項34】
前記ポリマー組成物が、50重量%またはそれ以上のエチレンベースのホモポリマーもしくはインターポリマーを含む、請求項11に記載のフィルム。
【請求項35】
前記ポリマー組成物が、40重量%またはそれ以下のプロピレンベースのホモポリマーもしくはインターポリマーを含む、請求項34に記載のフィルム。
【請求項36】
前記ポリオレフィンは、プロピレン/エチレンインターポリマーである、請求項22に記載のフィルム。
【請求項37】
前記プロピレン/エチレンインターポリマーは、0.1g/10分〜100g/10分のメルトインデックス(I)を有する、請求項36に記載のフィルム。
【請求項38】
前記プロピレン/エチレンインターポリマーは、0.1g〜50g/10分のメルトインデックス、0.86〜0.92g/cmの密度、および2〜10の分子量分布Mw/Mnを有する、請求項37に記載のフィルム。
【請求項39】
請求項1に記載のフィルムから調製された包装。
【請求項40】
前記フィルムが、25ミクロン〜1,000ミクロンの厚さを有する、請求項39に記載の包装。
【請求項41】
1kg〜100kgの容量を有する、請求項39に記載の包装。
【請求項42】
2またはそれ以上のシームを含み、かつ前記包装の表面内の1またはそれ以上の指定された区域に穿孔を含有する、請求項39に記載の包装。
【請求項43】
前記1またはそれ以上の指定された区域は、前記包装の全表面に及ぶ、請求項42に記載の包装。
【請求項44】
前記1またはそれ以上の指定された区域は、前記包装の1またはそれ以上の水平方向に平らな表面内に位置する、請求項42に記載の包装。
【請求項45】
これらの穿孔は、1またはそれ以上の指定された区域内で等しい間隔があけられている、請求項42に記載の包装。
【請求項46】
これらの穿孔は、1またはそれ以上の指定された区域内で異なる穿孔密度で間隔があけられている、請求項42に記載の包装。
【請求項47】
少なくとも4つの面を含み、かつ少なくとも2つの面が、少なくとも2つのほかの面と比較して、1平方インチのフィルムあたり多数の穿孔を有する、請求項42に記載の包装。
【請求項48】
これらの穿孔は、前記フィルムの両面から形成される、請求項39に記載の包装。
【請求項49】
これらの穿孔から結果として生じるクレーターが、前記包装の外側表面上に位置する、請求項48に記載の包装。
【請求項50】
1時間あたり少なくとも30mの空気透過度を有する、請求項39に記載の包装。
【請求項51】
少なくとも1つの層を含む有孔フィルムの形成方法であって、
a)少なくとも1つの層に適した熱可塑性ポリマーもしくはポリマーブレンドを選択する工程;
b)前記熱可塑性ポリマーもしくはポリマーブレンドからフィルムを形成する工程;
c)前記フィルムを穿孔して、有孔フィルムを形成する工程
を含み、
前記少なくとも1つの層が、100ミクロン(μm)またはそれ以下のサイズを個々に有する穿孔を含み、総フィルム表面積に対する総穿孔面積の比が、1平方インチのフィルムあたり400,000〜2,000,000平方ミクロン((μm)/(in))である方法。
【請求項52】
これらの穿孔は、前記フィルムの1またはそれ以上の指定された区域に位置する、請求項51に記載の方法。
【請求項53】
包装に粉末商品を充填する方法であって、
加圧ガスを用いて、粉末商品を適切な容量の包装へ加え、充填された包装を形成する工程を含み、
前記包装が、少なくとも1つの層を含む有孔フィルムから形成され、かつ前記少なくとも1つの層が、100ミクロン(μm)またはそれ以下のサイズを個々に有する穿孔を含み、総フィルム表面積に対する総穿孔面積の比が、1平方インチのフィルムあたり400,000〜2,000,000平方ミクロン((μm)/(in))である方法。
【請求項54】
加圧ガスが空気である、請求項53に記載の方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公表番号】特表2009−512776(P2009−512776A)
【公表日】平成21年3月26日(2009.3.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−537861(P2008−537861)
【出願日】平成18年10月24日(2006.10.24)
【国際出願番号】PCT/US2006/041390
【国際公開番号】WO2007/050559
【国際公開日】平成19年5月3日(2007.5.3)
【出願人】(502141050)ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド (1,383)
【Fターム(参考)】