(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層フィルムであって、前記多層フィルムの少なくとも第一層が、エチレン酢酸ビニル(EVA)、エチレン酢酸エチル(EEA)、およびエチレンアクリル酸(EAA)の一種以上を含んでなり、前記多層フィルムの少なくとも第二層が、ポリオレフィンおよび炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)を含んでなり、その際、ＣａＣＯ３が、前記多層フィルム中に総濃度5〜35重量％で存在し、
前記ポリオレフィンおよび炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)を含んでなるフィルム層が、
a)ポリオレフィンベース樹脂、および
b)ＣａＣＯ３と混合されたポリオレフィンキャリヤー樹脂
を含んでなり、前記ＣａＣＯ３および前記キャリヤー樹脂が、15/85〜80/20の重量比で存在し、
前記ベース樹脂およびキャリヤー樹脂が、異なった樹脂であり、分子量、密度、メルトインデックス、および／または多分散指数で異なっている、多層フィルム。
【請求項２】
前記キャリヤー樹脂のメルトインデックスが4〜10 dg/分である、請求項１に記載の多層フィルム。
【請求項３】
前記キャリヤー樹脂の密度が0.958〜0.963 g/cm３である、請求項１または２に記載の多層フィルム。
【請求項４】
前記ポリオレフィンおよび炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)を含んでなるフィルム層が、
a)メルトインデックスが0.05〜2.0 dg/分であり、密度が0.958〜0.963 g/cm３であるポリオレフィンベース樹脂、
b)ＣａＣＯ３のための、メルトインデックスが4〜10 dg/分であり、密度が0.958〜0.963 g/cm３であるポリオレフィンキャリヤー樹脂、および
c)ＣａＣＯ３
を含んでなり、ＣａＣＯ３が、前記フィルム中に総濃度5〜35重量％で存在する、請求項１に記載の多層フィルム。
【請求項５】
前記ＣａＣＯ３および前記キャリヤー樹脂が、重量比15/85〜80/20で存在する、請求項４に記載の多層フィルム。
【請求項６】
前記ポリオレフィンおよび炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)を含んでなるフィルム層が、
a)メルトインデックスが0.05〜2.0 dg/分であり、密度が0.958〜0.963 g/cm３である高密度ポリエチレン(HDPE)ベース樹脂、
b)炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)のための、メルトインデックスが4〜10 dg/分であり、密度が0.958〜0.963 g/cm３であるHDPEキャリヤー樹脂、および
c)平均粒子径が0.7〜2.5μm、トップカットd98が4〜15μm、表面積が3.3〜10.0 m２/g、およびフィルム層中の総濃度が5〜35重量％であるＣａＣＯ３を含んでなり、前記ＣａＣＯ３が、表面処理剤で0.3〜2.3重量％の処理レベルで処理されており、前記ＣａＣＯ３およびHDPEキャリヤー樹脂が15/85〜80/20の重量比で存在する、請求項１に記載の多層フィルム。
【請求項７】
前記ＣａＣＯ３が、前記フィルム層にＣａＣＯ３を配合する前に湿式粉砕および／または乾式粉砕されている、請求項６に記載の多層フィルム。
【請求項８】
前記ＣａＣＯ３が、前記フィルム層にＣａＣＯ３を配合する前に粉砕助剤の存在下または非存在下で湿式粉砕されている、請求項６に記載の多層フィルム。
【請求項９】
前記ＣａＣＯ３が、前記フィルム層にＣａＣＯ３を配合する前にポリアクリル酸の塩および／またはアクリル酸共重合体の塩を含んでなる粉砕助剤の存在下で湿式粉砕されている、請求項６に記載の多層フィルム。
【請求項１０】
前記ＣａＣＯ３が粉砕後に乾燥されている、請求項６に記載の多層フィルム。
【請求項１１】
前記ＣａＣＯ３が前記ＣａＣＯ３粉砕の前および／または最中および／または後に表面処理剤で処理されている、請求項６に記載の多層フィルム。
【請求項１２】
前記ＣａＣＯ３が前記ＣａＣＯ３粉砕の前および／または最中および／または後に表面処理剤で、1.5〜3 mg表面処理剤／m２ＣａＣＯ３の処理レベルで処理されている、請求項６に記載の多層フィルム。
【請求項１３】
前記ポリオレフィンおよび炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)を含んでなるフィルム層が、
a)密度が0.958〜0.963 g/cm３である高密度ポリエチレン(HDPE)、および
b)平均粒子径が0.7〜2.5μm、トップカットd98が4〜15μm、表面積が3.3〜10.0 m２/gおよびフィルム中の総濃度が5〜35重量％である炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)を含んでなる、請求項１に記載の多層フィルム。
【請求項１４】
平均粒子径が1.4〜2.0μmである炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)を含んでなる、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項１５】
平均粒子径が1.4μmである炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)を含んでなる、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項１６】
トップカットd98が8〜10μmである炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)を含んでなる、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項１７】
トップカットd98が8μmである炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)を含んでなる、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項１８】
表面積が3.3〜5.5 m２/gである炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)を含んでなる、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項１９】
表面積が5.5 m２/gである炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)を含んでなる、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項２０】
前記ＣａＣＯ３が、表面処理剤で0.3〜2.3重量％の処理レベルで処理されており、前記表面処理剤が、アラキン酸、ベヘン酸、カプリン酸、セロチン酸、イソステアリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、モンタン酸、パルミチン酸およびステアリン酸から選択される、8〜24個の炭素原子を有する一種以上の脂肪酸を含んでなる、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項２１】
前記ＣａＣＯ３が、表面処理剤で0.8〜1.1重量％の処理レベルで処理されている、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項２２】
前記ＣａＣＯ３が、表面処理剤で1.1重量％の処理レベルで処理されている、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項２３】
請求項１に記載の多層フィルム製造用の、炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)およびポリオレフィンのマスターバッチ組成物の製造方法であって、該方法がＣａＣＯ３をポリオレフィンキャリヤー樹脂と混合することを含んでなり、前記ＣａＣＯ３および前記キャリヤー樹脂が、15/85〜60/40の重量比で存在する、方法。
【請求項２４】
前記ポリオレフィンキャリヤー樹脂が、高密度ポリエチレン(HDPE)である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
請求項１に記載の多層フィルム製造用の、炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)および高密度ポリエチレン(HDPE)のマスターバッチ組成物の製造方法であって、該方法がＣａＣＯ３とHDPEキャリヤー樹脂を混合することを含んでなる、前記ＣａＣＯ３および前記キャリヤー樹脂が、15/85〜80/20の重量比で存在する、方法。
【請求項２６】
前記キャリヤー樹脂のメルトインデックスが4〜10 dg/分である、請求項２３〜２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記ＣａＣＯ３の平均粒子径が0.7〜2.5μmである、請求項２３〜２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記ＣａＣＯ３の平均粒子径が1.4〜2.0μmである、請求項２３〜２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記ＣａＣＯ３の平均粒子径が1.4μmである、請求項２３〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記ＣａＣＯ３のトップカットd98が4〜15μmである、請求項２３〜２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
前記ＣａＣＯ３のトップカットd98が8〜10μmである、請求項２３〜３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
前記ＣａＣＯ３のトップカットd98が8μmである、請求項２３〜３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
前記ＣａＣＯ３の表面積が3.3〜10.0 m２/gである、請求項２３〜３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
前記ＣａＣＯ３の表面積が3.3〜5.5 m２/gである、請求項２３〜３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記ＣａＣＯ３の表面積が5.5 m２/gである、請求項２３〜３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記ＣａＣＯ３が、表面処理剤で0.3〜2.3重量％の処理レベルで処理されており、前記表面処理剤が、アラキン酸、ベヘン酸、カプリン酸、セロチン酸、イソステアリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、モンタン酸、パルミチン酸およびステアリン酸から選択される8〜24個の炭素原子を有する一種以上の脂肪酸を含んでなる、請求項２３〜３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
前記ＣａＣＯ３が、表面処理剤で0.8〜1.1重量％の処理レベルで処理されている、請求項２３〜３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記ＣａＣＯ３が、表面処理剤で1.1重量％の処理レベルで処理されている、請求項２３〜３７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
平均粒子径が1.4μm、トップカット粒子径d98が8.0μmであり、1.1重量％ステアリン酸表面処理した炭酸カルシウム50重量％を、密度0.962 g/cm３およびメルトインデックス6.5 dg/分の高密度ポリエチレン(HDPE)キャリヤー樹脂50重量％中に含んでなる、請求項１に記載の多層フィルム製造用の、炭酸カルシウムマスターバッチ組成物。
【請求項４０】
ポリオレフィンおよび炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)を含んでなるフィルムの製造方法であって、(a)請求項３９に記載のマスターバッチ組成物または請求項２３〜３８のいずれか一項に記載の方法により製造されたマスターバッチ組成物および(b)ポリオレフィンベース樹脂をブレンドすることを含んでなる、方法。
【請求項４１】
ＣａＣＯ３が前記フィルム中に総濃度5〜35重量％で存在する、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
請求項２３〜３８のいずれか一項に記載された方法により製造されたマスターバッチ組成物。
【請求項４３】
請求項４０または４１に記載の方法により製造された多層フィルム。
【請求項４４】
前記キャリヤー樹脂が、中分子量高密度ポリエチレン(MMW-HDPE)である、請求項１〜２２および４３のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項４５】
前記フィルム中のＣａＣＯ３総濃度が20〜30重量％である、請求項１〜２２、４３および４４のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項４６】
前記フィルム中のＣａＣＯ３総濃度が25重量％である、請求項１〜２２、および４３〜４５のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項４７】
前記キャリヤー樹脂のメルトインデックスが6.5〜8.0 dg/分である、請求項１〜２２および４３〜４６のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項４８】
前記キャリヤー樹脂のメルトインデックスが6.5 dg/分である、請求項１〜２２および４３〜４７のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項４９】
前記ＣａＣＯ３／キャリヤー樹脂比が重量で40/60〜80/20である、請求項１〜２２および４３〜４８のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項５０】
前記ＣａＣＯ３／キャリヤー樹脂比が重量で40/60〜60/40である、請求項１〜２２および４３〜４９のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項５１】
前記ＣａＣＯ３／キャリヤー樹脂比が重量で45/55〜55/45である、請求項１〜２２および４３〜５０のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項５２】
前記ＣａＣＯ３／キャリヤー樹脂比が重量で50/50である、請求項１〜２２および４３〜５１のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項５３】
ＣａＣＯ３を含まないフィルムと比較して、水分透過速度(MVTR)が低下している、請求項１〜２２および４３〜５２のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項５４】
ＣａＣＯ３を含まないフィルムのMVTRと比較して、前記水分透過速度(MVTR)が10〜30％低下している、請求項５３に記載の多層フィルム。
【請求項５５】
ＣａＣＯ３を含まないフィルムのMVTRと比較して、前記水分透過速度(MVTR)が20〜30％低下している、請求項５３に記載の多層フィルム。
【請求項５６】
ＣａＣＯ３を含まないフィルムのMVTRと比較して、前記水分透過速度(MVTR)が25〜30％低下している、請求項５３に記載の多層フィルム。
【請求項５７】
前記水分透過速度(MVTR)が、37.5℃および100％相対湿度で、0.213〜0.230 g水蒸気−ミル／100 in２のフィルム／日である、請求項１〜２２および４３〜５６のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項５８】
前記水分透過速度(MVTR)が、37.5℃および100％相対湿度で、0.213 g水蒸気−ミル／100 in２のフィルム／日である、請求項１〜２２および４３〜５７のいずれか一項に記載の多層フィルム。
【請求項５９】
前記キャリヤー樹脂が、中分子量高密度ポリエチレン(MMW-HDPE)である、請求項２３〜３８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６０】
前記フィルム中のＣａＣＯ３総濃度が20〜30重量％である、請求項２３〜３８および５９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６１】
前記フィルム中のＣａＣＯ３総濃度が25重量％である、請求項２３〜３８、５９および６０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６２】
前記キャリヤー樹脂のメルトインデックスが6.5〜8.0 dg/分である、請求項２３〜３８および５９〜６１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６３】
前記キャリヤー樹脂のメルトインデックスが6.5 dg/分である、請求項２３〜３８および５９〜６２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６４】
前記ＣａＣＯ３／キャリヤー樹脂比が重量で40/60〜80/20である、請求項２３〜３８および５９〜６３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６５】
前記ＣａＣＯ３／キャリヤー樹脂比が重量で40/60〜60/40である、請求項２３〜３８および５９〜６４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６６】
前記ＣａＣＯ３／キャリヤー樹脂比が重量で45/55〜55/45である、請求項２３〜３８および５９〜６５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６７】
前記ＣａＣＯ３／キャリヤー樹脂比が重量で50/50である、請求項２３〜３８および５９〜６６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６８】
請求項１〜２２および４３〜５８のいずれか一項に記載の多層フィルムを含んでなる包装フィルムであって、前記包装フィルムが水分に敏感な材料のためのものである、包装フィルム。
【請求項６９】
前記包装フィルムが食品包装フィルム、動物飼料包装フィルム、または薬剤包装フィルムのためのものである、請求項６８に記載の包装フィルム。
【請求項７０】
前記包装フィルムが、乾燥食品のためのものである、請求項６８に包装フィルム。
【請求項７１】
前記包装フィルムが、シリアルまたはクラッカーのためのものである、請求項６８に記載の包装フィルム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、2005年12月29日提出の米国仮特許出願第60/755,659号の利益を請求するものであり、その内容は参照により本明細書に含まれる、
【発明の分野】
【０００２】
本発明は、水蒸気透過速度を下げであり、水分に敏感な材料、例えば乾燥食品、動物飼料、および薬学的製品、の包装に好適な、ポリオレフィンおよび炭酸カルシウムを含んでなるフィルム構造に関する。
【発明の背景】
【０００３】
本願全体を通して、様々な文献を括弧内に参照している。これらの文献は、請求項直前の、明細書の末尾に一括記載されている。本発明の課題をより十分に説明するために、これらの文献の開示内容全文を、ここに参考として含める。
【０００４】
乾燥食品、その他の、水分に敏感な材料の包装には、水蒸気の侵入を阻止し、中味を湿らないように保存するバリヤー包装物が望ましい。この包装は、食品材料を、棚で展示するためにボール紙箱に入れ、取り扱い易くする必要がある。
【０００５】
フィルムを通る水蒸気の透過を、低下させるのではなく、増加させることを目的とする重合体フィルムが開発されている(例えば、PCT国際特許出願第WO02/10275 A2号、第03/020513 A1号、および第WO03/031134 A1号)。対照的に、水蒸気透過速度(WVTR)の低下は、飲料用容器として好適な、張り合わせた厚紙基材を使用して達成されている(公開米国特許出願第2004/0105942号)。WVTRの低下は、高密度ポリエチレン(HDPE)フィルムの延伸によっても達成されている(米国特許第4,183,893号、第4,870,122号、第6,391,411号)。
【０００６】
包装フィルムにおける水蒸気バリヤーを与える様々な技術があるが、乾燥食品、その他の、水分に敏感な材料を包装するための、耐湿性があると共に、経済的でもある、改良されたバリヤーフィルムが求められている。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)を使用し、ポリオレフィンバリヤーフィルムを改良することにより、この要望に応えるものである。このバリヤーフィルムにより、良好な水蒸気耐性、熱密封性および取扱特性が得られる。バリヤー構造は、単層または多層構造にある、炭酸カルシウム含有ポリオレフィンフィルムから構成される。ＣａＣＯ３を含んでなる複数のフィルムバリヤー層を有する構造において、ＣａＣＯ３は、複数のバリヤー層のそれぞれで、それぞれのバリヤー層を通る水蒸気透過速度を下げる。これらのフィルムは、食品包装、動物飼料包装、薬剤包装、その他の水分に敏感な材料の包装に有用である。
【０００８】
本発明の他の目的は、下記の説明から明らかである。
【発明の詳細な説明】
【０００９】
本発明は、水分透過速度(MVTR)が低い、ポリオレフィンおよび炭酸カルシウムを含んでなるフィルムに関する。
【００１０】
ポリオレフィンは、オレフィンモノマーから製造された重合体の一群である。その例としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレンおよびポリイソプレンがある。PEは、高密度PE(HDPE、密度≧0.95 gm/cm３)、中密度PE(MDPE、密度0.934〜＜0.95 gm/cm３)および低密度PE(LDPE、密度＜0.934 gm/cm３)でよい。LDPEは、線状LDPE(LLDPE)でよい。HDPEが好ましいポリオレフィンである。中分子量HDPE(MMW-HDPE)は好ましいHDPEである。
【００１１】
本明細書で使用するように、中分子量(MMW)重合体は、下記の重量分布、即ち数平均分子量(Mn)6,000〜13,000、重量平均分子量(Mw)50,000〜120,000、およびZ平均分子量(Mz)175,000〜500,000、を有する。好ましくは、数平均分子量(Mn)は8,000〜11,000である。好ましくは、重量平均分子量(Mw)は70,000〜100,000である。好ましくはZ平均分子量(Mz)は250,000〜400,000である。
【００１２】
好ましいフィルムは、a)ポリオレフィンベース樹脂およびb)炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)と混合されたポリオレフィンキャリヤー樹脂を含んでなり、ＣａＣＯ３およびキャリヤー樹脂は、15/85〜80/20の重量比で存在する。好ましくは、ベース樹脂とキャリヤー樹脂は、異なった樹脂である。ベース樹脂およびキャリヤー樹脂は、例えば分子量、密度、メルトインデックス、および／または多分散指数が異なっていてよい。多分散指数は、重量平均分子量(Mw)を数平均分子量(Mn)で割ったものである。キャリヤー樹脂は、Mw／Mn比が例えば6.82でよく、ベース樹脂は、比が例えば9.35でよい。キャリヤー樹脂およびベース樹脂は、Z平均分子量(Mz)が異なっていてよく、例えばキャリヤー樹脂のMzは203,000であり、ベース樹脂のMzは332,000である。
【００１３】
別の好ましいフィルムは、ポリオレフィンおよび炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)を含んでなり、該フィルムが、a)メルトインデックスが0.05〜2.0 dg/分であり、密度が0.958〜0.963 g/cm３であるポリオレフィンベース樹脂、b)ＣａＣＯ３のための、メルトインデックスが4〜10 dg/分であり、密度が0.958〜0.963 g/cm３であるポリオレフィンキャリヤー樹脂、およびc)フィルム中に総濃度5〜35重量％で存在するＣａＣＯ３を含んでなる。
【００１４】
別の好ましいフィルムは、a)メルトインデックスが0.05〜2.0 dg/分であり、密度が0.958〜0.963 g/cm３である高密度ポリエチレン(HDPE)ベース樹脂、b)炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)のための、メルトインデックスが4〜10 dg/分であり、密度が0.958〜0.963 g/cm３であるHDPEキャリヤー樹脂、およびc)平均粒子径が0.7〜2.5μm、トップカットd98が4〜15μm、表面積3.3〜10.0 m２/g、およびフィルム中の総濃度が5〜35重量％であるＣａＣＯ３を含んでなり、該ＣａＣＯ３が、表面処理剤で0.3〜2.3重量％の処理レベルで処理されており、該ＣａＣＯ３およびHDPEキャリヤー樹脂が15/85〜80/20の重量比で存在する。好ましくは、該ＣａＣＯ３が、該表面処理剤で1.5〜3 mg表面処理剤／m２ＣａＣＯ３の処理レベルで処理されている。好ましくは、ＣａＣＯ３は、フィルムにＣａＣＯ３を配合する前に、湿式粉砕および／または乾式粉砕されている。湿式粉砕は、粉砕助剤の非存在下で、または、例えばポリアクリル酸の塩および／またはアクリル酸共重合体の塩を含んでなる粉砕助剤の存在下で行うことができる。好ましくは、炭酸カルシウムを粉砕後に乾燥させる。ＣａＣＯ３は、ＣａＣＯ３粉砕の前および／または最中および／または後に、表面処理剤で処理することができる。
【００１５】
別の好ましいフィルムは、a)密度が0.958〜0.963 g/cm３である高密度ポリエチレン(HDPE)、およびb)平均粒子径が0.7〜2.5μm、トップカットd98が4〜15μm、表面積3.3〜10.0 m２/g、およびフィルム中の総濃度が5〜35重量％であるＣａＣＯ３を含んでなる。
【００１６】
ＣａＣＯ３およびキャリヤー樹脂は、フィルム中に重量で15/85〜80/20、例えば40／60〜80／20の比で存在することができる。ＣａＣＯ３／キャリヤー樹脂の好ましい比は、重量で15／85から60／40以下(≦)、例えば重量で40／60〜≦60／40および重量で45／55〜55／45である。最も好ましいフィルムでは、ＣａＣＯ３およびキャリヤー樹脂は、50／50の重量比で存在する。
【００１７】
ＣａＣＯ３は、フィルム中に、例えば5〜35重量％、好ましくは20〜30重量％、より好ましくは25重量％の総濃度で存在することができる。これらの濃度は、単層および多層フィルムの両方に適用され、その際、幾つかの層がＣａＣＯ３を全く含まないか、または異なった層が異なった量のＣａＣＯ３を含むこともできる。
【００１８】
本発明のベース樹脂は、メルトインデックスが、例えば0.05〜2.0 dg/分でよく、好ましくは1 dg/分である。ベース樹脂は、密度が0.958〜0.963 g/cm３でよく、好ましくは0.962 g/cm３である。好ましくは、ベース樹脂は、高密度ポリエチレン(HDPE)である。好ましくは、HDPEは、中分子量高密度ポリエチレン(MMW-HDPE)である。ベース樹脂、例えばMMW-HDPE樹脂、は、ツィーグラー−ナッタ触媒化学反応により製造することができ、一般的にメルトインデックスが0.85〜1.5 dg/分であり、密度が0.9580 g/cm３以上、コモノマー無しに製造されるポリエチレンの上限まで、に入る。好ましいベース樹脂は、樹脂Ａ(下記の表1参照)の特性を有する樹脂である。伝統的な用途では、この材料、または類似の、その純粋な形態にある(他の添加剤またはマスターバッチを含まない)材料、を押し出すことにより、フィルムを製造することができる。本明細書で使用するように、この材料は、「ベース樹脂」と呼ぶ。
【００１９】
ＣａＣＯ３のためのキャリヤー樹脂は、メルトインデックスが4〜10 dg/分、好ましくは6.5〜8.0 dg/分、最も好ましくは6.5 dg/分である。キャリヤー樹脂は、密度が例えば0.958〜0.963 g/cm３でよく、好ましくは0.962 g/cm３である。好ましくは、キャリヤー樹脂は、高密度ポリエチレン(HDPE)である。好ましくは、HDPEは、中分子量高密度ポリエチレン(MMW-HDPE)である。
【００２０】
フィルム中のＣａＣＯ３は、平均粒子径が0.7〜2.5μmでよく、好ましくは1.4〜2.0μm、より好ましくは1.4μmである。ＣａＣＯ３は、トップカットd98が4〜15μmでよく、好ましくは8〜10μm、より好ましくは8μmである。トップカットd98とは、第98質量100分位数における炭酸カルシウム粒子の平均直径を意味する。ＣａＣＯ３は、表面積が3.3〜10.0 m２/gでよく、好ましくは3.3〜5.5 m２/g、より好ましくは5.5 m２/gである。
【００２１】
炭酸カルシウムは、天然の粉砕した炭酸カルシウム、例えば粉砕した大理石、石灰石またはチョーク、および／または沈殿させた炭酸カルシウム(例えば霰石、ワテライト(waterite)または方解石)でよい。好ましくは、炭酸カルシウムは、天然の粉砕した炭酸カルシウムである。炭酸カルシウムは、乾式粉砕および／または湿式粉砕することができる。湿式粉砕とは、炭酸カルシウムを液体媒体中で粉砕することを意味する。湿式粉砕は、粉砕助剤の非存在下で、または粉砕助剤の存在下で行うことができる。一種以上の粉砕助剤、例えばポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸の塩、および／またはアクリル酸共重合体の塩、を包含することができる。例えば、炭酸カルシウムは、高固体分水性媒体中、分散液助剤を使用し、粒子を処理の際に懸濁した状態に維持しながら細かく粉砕した大理石から得ることができる。次いで、材料を脱水し、乾燥させ、処理し、脱凝集させ、個々の粒子を再度細かく分割する。乾燥は、いずれかの好適な乾燥装置、例えば加熱炉、噴霧乾燥機(例えばNiroおよび／またはNaraから市販の噴霧乾燥機)のような装置を使用する熱的乾燥および／または減圧乾燥、および／または真空チャンバーにおける乾燥、使用して行うことができる。乾燥は、バッチ式および／または連続式でよい。
【００２２】
表面処理剤をＣａＣＯ３に加え、ＣａＣＯ３を樹脂中に分散し易くすることができる。表面処理剤は、例えば一種以上の、8〜24個の炭素原子を有する脂肪酸でよい。これらの試剤としては、例えばアラキン酸、ベヘン酸、カプリン酸、セロチン酸、イソステアリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、モンタン酸、パルミチン酸およびステアリン酸の一種以上がある。好ましい処理剤としては、ステアリン酸およびステアリン酸とパルミチン酸のブレンドがある。脂肪酸は、植物起源のものでよい。脂肪酸は、純粋(kosher)でよい。ＣａＣＯ３は、表面処理剤で、0.3〜2.3重量％処理剤および97.7〜99.7重量％ＣａＣＯ３の処理レベルで処理することができる。処理レベルは、好ましくは0.8〜1.1重量％処理剤(89.9〜99.2重量％ＣａＣＯ３)、より好ましくは1.1重量％処理剤(89.9重量％ＣａＣＯ３)である。好ましくは、処理レベルは、ＣａＣＯ３1m２あたり表面処理剤1.5〜3.0 mg、より好ましくは2〜2.4 mg／m２ＣａＣＯ３である。粉砕したＣａＣＯ３では、ＣａＣＯ３粉砕の前および／または最中および／または後に、ＣａＣＯ３を表面処理剤で処理することができる。
【００２３】
水蒸気バリヤー包装フィルムの構造は、単層または多層である。本発明は、本明細書で開示するポリオレフィンと炭酸カルシウムのフィルムのいずれかを含んでなる多層フィルムに関する。多層フィルムは、一般的に密封性を強化するための内側接触層を使用し、その際、内側接触層は、エチレン酢酸ビニル(EVA)、エチレン酢酸エチル(EEA)、およびエチレンアクリル酸(EAA)の一種以上を含んでなる。この接触層中の酢酸ビニル含有量は、典型的には約18重量％である。共押出工程における押出機の配置に応じて、2〜7以上の層が可能である。
【００２４】
好ましい多層フィルムは、エチレン酢酸ビニル(EVA)、エチレン酢酸エチル(EEA)、およびエチレンアクリル酸(EAA)の一種以上を含んでなる内側層、ポリオレフィンおよび炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)を含んでなるコア層、およびポリオレフィンおよび炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)を含んでなる外側層を含んでなる。ここで使用する用語「内側」、「コア」および「外側」は、多層フィルム構造における様々な層の総体的な位置を説明および明らかにするために使用する。用語「内側」は、包装フィルムの、収容される製品と接触する表面を指し、用語「外側」は、包装フィルムの、周囲の雰囲気と接触する外側を指す。「コア」は、内側および外側層の間に効果的に挟まれる層を意味する。多層フィルムは、層毎の重量配分が、例えば外側層25〜35％、コア層50〜60％、内側層10〜20％、例えば外側30％、コア層55％、内側層15％である。
【００２５】
EVA、EEA、およびEAAを含むフィルム層におけるエチレン酢酸ビニル(EVA)、エチレン酢酸エチル(EEA)、およびエチレンアクリル酸(EAA)の濃度は、例えば15〜20重量％でよい。エチレン酢酸ビニル(EVA)は、密度が例えば0.95 g/cm３でよい。エチレン酢酸ビニル(EVA)は、メルトインデックスが例えば1.5 dg/分でよい。
【００２６】
別の多層フィルムは、エチレン酢酸ビニル(EVA)、エチレン酢酸エチル(EEA)、およびエチレンアクリル酸(EAA)の一種以上を含む少なくとも第一層、およびポリオレフィンおよび炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)を含む少なくとも第二層を含んでなり、その際、ＣａＣＯ３は、多層フィルム中に総濃度5〜35重量％、好ましくは20〜30重量％、より好ましくは25重量％で存在する。
【００２７】
本発明は、フィルム製造用のマスターバッチ組成物の製造方法であって、本明細書で開示するＣａＣＯ３およびポリオレフィンキャリヤー樹脂のいずれかを混合することを含んでなる、方法も提供する。炭酸カルシウムは、それ自体、細かく分割された粉末であり、取扱、計量および押出装置への供給が困難な場合がある。細かく分割された鉱物を押出工程に導入し易くするために、選択されたポリオレフィン(例えばポリエチレン)樹脂および炭酸カルシウムからペレットマスターバッチを製造することができる。ペレットマスターバッチは、炭酸カルシウムおよびペレットを結合するための「キャリヤー樹脂」を含む。典型的には、重合体分解を防止するために、少量の酸化防止剤を添加する。
【００２８】
好ましい方法は、ＣａＣＯ３をポリオレフィンキャリヤー樹脂と混合することを含んでなり、その際、ＣａＣＯ３およびキャリヤー樹脂は、15/85〜80/20、より好ましくは15/85〜≦60/40の重量比で存在する。別の好ましい方法は、ＣａＣＯ３をHDPEキャリヤー樹脂と混合することを含んでなり、その際、ＣａＣＯ３およびHDPEキャリヤー樹脂は、15/85〜80/20、より好ましくは15/85〜≦60/40の重量比で存在する。これらの方法は、マスターバッチ組成物をペレットに成形することを含むことができる。
【００２９】
本発明は、本明細書で開示する方法のいずれかにより製造されたマスターバッチ組成物を提供する。好ましいマスターバッチ組成物は、例えば平均粒子径が1.4μm、トップカット粒子径d98が8.0μmであり、1.1重量％ステアリン酸表面処理した炭酸カルシウム50重量％を、密度0.962 g/cm３およびメルトインデックス6.5 dg/分の高密度ポリエチレン(HDPE)50重量％中に含んでなる。1.1重量％ステアリン酸の処理レベルとは、1.1重量％のステアリン酸および炭酸カルシウム98.9重量％を意味する。
【００３０】
本発明は、ポリオレフィンおよび炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)含んでなるフィルムの製造方法であって、本明細書で開示するマスターバッチ組成物のいずれかを、本明細書で開示するポリオレフィン樹脂のいずれかとブレンドすることを含んでなる、方法をさらに提供する。マスターバッチ組成物およびベース樹脂は、それぞれ、所望の比でブレンドできるペレットの形態でよい。ブレンドされたペレットを融解させ、次いで中間フィルムに押出または延伸し、次いでその中間フィルムを延伸し、最終的なフィルムを形成することができる。
【００３１】
キャリヤー樹脂の選択は、得られるフィルムの、特に高ＣａＣＯ３装填レベルにおける物理的特性を決定する上で非常に重要である。本発明で開示するように、マスターバッチの製造効率または品質を高めるには、および／または得られる押出物の所望の物理的特性を得るには、ベース樹脂とは異なったキャリヤー樹脂を使用するのが有利である。好ましいキャリヤー樹脂は、MVTRバリヤー特性を改良するのに有用な、メルトインデックスが高い(分子量が低い)ポリエチレンである。好ましいキャリヤー樹脂は、樹脂Ｂ(下記の表1参照)の特性を有する樹脂である。
【００３２】
カルシウムを配合するためのペレットマスターバッチ系の使用に代わるもう一つの方法は、完全に処方した樹脂を使用することである。この場合、樹脂を所望量の炭酸カルシウムと配合し、ペレット化することになろう。次いで、このペレットを押出機に直接加え、所望の種類の押出物を製造する。
【００３３】
フィルム製造方法としては、ポリオレフィンと炭酸カルシウムを含んでなるフィルム層と、エチレン酢酸ビニル(EVA)、エチレン酢酸エチル(EEA)、およびエチレンアクリル酸(EAA)の一種以上を含んでなるフィルム層との共押出を挙げることができる。例えば、エチレン酢酸ビニル(EVA)、エチレン酢酸エチル(EEA)、およびエチレンアクリル酸(EAA)の一種以上を含んでなる内側フィルム層を、ポリオレフィンと炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)を含んでなるコアフィルム層およびポリオレフィンと炭酸カルシウム(ＣａＣＯ３)を含んでなる外側フィルム層と共押出する。
【００３４】
重合体材料加工技術としての共押出は、複数の押出機を使用してダイブロックに原料供給し、複数の重合体流を組み合わせてから、組み合わせた溶融物をダイ中で成形する。共押出を使用する利点は、様々な特性を有する複数の材料から、十分に結合した構造を、一工程で形成できることである。本発明の共押出による製造方法は、例えば2基以上の押出機を使用して可塑化させた2種類以上のオレフィン樹脂を共通のダイの中に導き、それらの樹脂をダイの内側または開口部で接触させ、第一工程で2層以上を有するフィルムを形成する。
【００３５】
好ましくは、フィルムを1.6：1〜2.2：1、より好ましくは1.6：1、のブロー比(BUR)で処理する。好ましくは、フィルムは、ミルゲージ2.0〜3.0、より好ましくは2.0〜2.5で加工する。
【００３６】
本発明は、本明細書で開示する方法のいずれかにより製造したフィルムを提供する。
【００３７】
本発明の好ましい炭酸カルシウム−ポリオレフィンフィルムは、ＣａＣＯ３を含まないフィルムと比較して、水分透過速度(MVTR)が低い。本明細書で使用するように、水分透過速度(MVTR)および水蒸気透過速度(WVTR)は、互換的に使用される。好ましくは、MVTRは、ＣａＣＯ３を含まないフィルムのMVTRと比較して、10〜30％低下している。より好ましくは、MVTRは、ＣａＣＯ３を含まないフィルムのMVTRと比較して、20〜30％低下している。さらに好ましくは、ＣａＣＯ３を含まないフィルムのMVTRと比較して、25〜30％低下している。
【００３８】
これらのフィルムは、水分透過速度(MVTR)が、37.5℃および100％相対湿度で、例えば0.213〜0.230 g水蒸気−ミル／100 in２のフィルム／日、より好ましくは0.213 g水蒸気−ミル／100 in２のフィルム／日である。MVTRの値に関して本明細書で使用するように、用語「ミル」は、フィルムの厚さを指し、1ミル＝1/1000インチのフィルム厚である。
【００３９】
本発明は、本明細書で開示するフィルムのいずれかを含んでなる包装フィルムを提供する。これらのフィルムは、食品包装、動物飼料包装、薬剤包装、および他の水分に敏感な材料の包装に特に有用である。食品は、乾燥食品、例えばシリアルまたはクラッカー、でよい。本明細書で開示するフィルムのMVTRが低いので、水蒸気の侵入を阻止し、食品内容物の水濡れを防止する。このフィルム包装により、食品材料を厚紙箱に入れて棚に展示し、容易に取り扱うことができる。これらのフィルムは、必要とされる多くの性能を満たすコスト的に有利な包装物で、製品の貯蔵寿命を延長することができる。本明細書で開示するフィルムは、支持体、例えば厚紙基材または他の剛性支持体、に張り合わせていない、自己支持型フィルムとして使用できる。
【００４０】
本発明を下記の実験詳細の項で例示するが、この実験詳細は、本発明を理解し易くするためであって、請求項に規定する本発明の範囲を制限するものではない。
【実施例】
【００４１】
概論
炭酸カルシウム添加剤を含むポリオレフィンの特性を説明するために、押し出した3層MMW-HDPEフィルムを、類似の構造を有し、総フィルム構造中に20〜30重量％の炭酸カルシウムを配合したフィルムと比較して研究した。炭酸カルシウムは、外側およびコア層にのみ含まれ、内側層には含まれていない。炭酸カルシウムは、炭酸カルシウムマスターバッチとして配合した。
【００４２】
3層フィルムを、外側およびコア層に、密度0.962 g/cm３およびメルトインデックス1.0 dg/分を有するMMW-HDPEベース樹脂(表1における樹脂Ａ)を使用し、密度0.95 g/cm３、メルトインデックス1.5 dg/分および酢酸ビニルコモノマー18重量％のエチレン酢酸ビニル(EVA)(DuPont(登録商標)3169Z)の内側層と共に共押出した。内側EVA層の目的は、バッグ製法で密封開始温度を低くし、密封滞留時間を短くすることにより、密封性能を高めることである。
【００４３】
共押出層配分は、重量で、外側層30％、コア層55％および内側EVA層15％からなる。総鉱物装填量は、ほとんどのフィルムで炭酸カルシウム25重量％を目標とした(下記の表4参照)ので、有効量を構成するには、外側およびコア層に29.5重量％の炭酸カルシウムが必要であった。対応して、添加剤供給系は、外側およびコア層押出機に対して、58.8重量％濃度マスターバッチおよび41.2重量％MMW-HDPE(表1における樹脂Ａ)を目標として、フィルム中25重量％の有効量を確保するために、これらの各層に必要な29.5重量％を得た。
【００４４】
得られたフィルムは、水分透過速度(MVTR)を包含する物理的特性性能に関して、Mocon PERMATRAN-W(登録商標)Model 3/33を使用して評価した。3.0ミルゲージで、1.6ブロー比で押し出した炭酸カルシウムを含まない標準的なフィルムを、より低いゲージ(2.5ミル)で、類似のブロー比で、25重量％炭酸カルシウムを使用して押し出したフィルムと比較し、以下に記載するように、MVTRの改良が見られた。
【００４５】
外側フィルム層に炭酸カルシウムを配合することにより、表面を粗くする効果が得られ、二次的なバッグ製造装置の操作における取扱が容易なフィルムを効果的に製造することができ、印刷がより容易になり、印刷精度が改良される。また、この炭酸カルシウム添加による表面変性により、摩擦係数が低くなることも分かった。
【００４６】
好ましい実施態様を、炭酸カルシウムを約25重量％装填した共押出ポリオレフィンフィルムに関して記載したが、単層または様々な多層構造形態における、炭酸カルシウムの他の総体的な百分率も使用できることが分かった。例えば、フィルム構造の層配分または炭酸カルシウムの位置(コア層にのみ炭酸カルシウム)を変えても、上記の代表的な実施態様と類似の特性を有する構造が得られる。
【００４７】
実験の詳細
メルトインデックス、密度および分子量の測定  メルトインデックスは、ASTM標準方法D1238-04、Standard Test Method for Melt Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometer (熱可塑性樹脂のメルトフローレートの、押出プラストメーターによる標準的な試験方法)を使用して測定した。この標準は、Annual Book of ASTM Standards 2005, Section Eight-Plastics Volume 8.01に見られる。密度は、ASTM標準方法D1501-03、Standard Test Method for Density-Gradient Technique (熱可塑性樹脂の密度の、密度勾配技術による標準的な試験方法)を使用して測定した。この標準は、Annual Book of ASTM Standards 2005, Section Eight-Plastics Volume 8.01に見られる。分子量は、Watersのゲル透過クロマトグラフを使用して測定した。使用したポンプは、135℃で注入体積250μLに対して流量1.00 mL／分で操作する150Cであった。試料は、1,2,4-トリクロロベンゼン4 mLに溶解させたポリエチレン試料12 mgを使用して調製した。使用したカラムは、Waters Styragel HT3、HT4、HT5およびHT6Eであった。数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)およびZ平均分子量(Mz)は下記のように計算する。
【００４８】
数平均分子量(Mn)は、ある試料中にある全重合体分子の総重量を、該試料中にある重合体分子の総数で割ったものである。Mnは、数学的に
【数１】
0005420252.tif 000002
として表され、式中、Niは、特定の分子質量における分子の特定数に等しく、Miは、それぞれの分子のモル重量である。
【００４９】
重量分子量(Mw)は、次に高い分子量であり、数学的に
【数２】
0005420252.tif 000003
として表され、式中、各分子は、それぞれの質量の2乗に比例してMwに寄与する。
【００５０】
Z平均分子量(Mz)は、Mwの次に高い分子量であり、数学的に
【数３】
0005420252.tif 000004
として表され、式中、各分子は、それぞれの質量の3乗に比例してMzに寄与する。
【００５１】
水分透過速度の測定  フィルムの水分透過速度(MVTR)性能の評価は、Mocon Permatran-W Model 3/33で行った。試料は、ASTM標準、F1249-05 Standard Test Method for Water Vapor Transmission Rate Through Plastic Film and Sheeting Using a Modulated Infrared Sensor(変調赤外センサーを使用する、プラスチックフィルムおよびシートを通る水分透過速度に関する標準試験方法)により、37.8℃および100％相対湿度で操作して試験した。この標準は、Annual Book of ASTM Standards 2005, Volume 15.09に見られる。
【００５２】
粒子径分布の測定  粒子径分布(PSD)の評価は、ISO標準13317-1一般的原理および指針、および13317-3Ｘ線重力技術に従い、Sedigraph 5100を使用するＸ線沈降技術により行った。Sedigraphを使用する測定は、long flex life Tygon tubingを使用する高速度分析制御モードで行った。試料は、0.2重量％ヘキサメタリン酸ナトリウム分散物中で調製した。5.0グラム試料を35℃で、内部固定位置Ｘ線供給源／検出器を使用して評価した。試料の開始／終了点直径がそれぞれ50-0.5μmを測定する。
【００５３】
装置
押出機  Battenfeld Gloucester co-ex押出、2”内側押出機、3.5”コア(中間)押出機、および2”外側押出機。
層比率  A(内側)-30％、B(コア)-55％、およびC(外側)-15％
スクリーンパック  20／80／20メッシュ。3基の押出機全てに同じパック配置を使用した。
ダイ  8”Battenfeld Gloucester w/80ミルダイギャップ
空気リング  Egan Davis-Standard dual-lip
【００５４】
樹脂
表1  樹脂

樹脂        密度      ＭＩ      Ｍｎ      Ｍｗ      Ｍｚ    
樹脂Ａ      0.962     1.0       8799      82314     331501  
樹脂Ｂ      0.962     6.5                                   
樹脂Ｃ      0.962     8.0       9132      62247     203165  
樹脂Ｄ      0.962     8.0                                   
密度  g/cm３  、ＭＩ＝メルトインデックス(dg/分)、Ｍｎ＝数平均分子量、Ｍｗ＝重量平均分子量、Ｍｚ＝ｚ平均分子量
【００５５】
樹脂Ｄは、フルオロエラストマー重合体加工助剤(流動促進剤)を含み、MVTRに対する応答が悪かった。
【００５６】
炭酸カルシウム鉱物
表2  炭酸カルシウム鉱物

炭酸カル    説明                      平均      トップ    表面積    処理  
シウム(CC)                            粒子径    カット              レベル
の種類                                          d98
(μm)     (μm)     (m２/g)            
ＣＣＡ      細かく分割した大理石、    1.4       8           5.5     1.1%Wt
ポリアクリル酸                                          2 mg/m２
ナトリウムの存在下
70％固体で湿式粉砕、
乾燥および表面処理                                                
ＣＣＢ      細かく分割した大理石、    2.0       10          3.3     0.8%Wt
分散剤の非存在下                                        2.4 mg/m２
20％固体で湿式粉砕、
乾燥および表面処理                                                
トップカットd98とは、第98質量100分位数における炭酸カルシウム粒子の平均直径を意味する。処理レベルとは、ＣａＣＯ３の、ステアリン酸／パルミチン酸ブレンドによる表面処理を意味する。
【００５７】
処理
空気リング  冷却温度52〜54°Ｆ、3.5インチ圧力(psig)
フロストライン  高さ範囲−18〜19インチ
吐出速度  250#/hrで一定
条件  ブロー比(BUR)とゲージ(ミルで測定した厚さ)
表3  処理条件

条件    ＢＵＲ    折り    ゲージ  
１      1.60              2.00    
２                        2.50    
３      2.20              2.00    
４                        2.50    
５      1.60              3.00    
６      2.2               3.00    
ＢＵＲ＝ブロー比
【００５８】
試料
表4  試料

試料        フィルム中        ＣａＣＯ３               マスターバッチ  
ＣａＣＯ３の       マスターバッチ          鉱物／樹脂比    
目標重量％        ＣａＣＯ３／樹脂                        
比較            0                   -                      -          
試料Ａ         20             ＣＣＡ／樹脂Ｂ              50／50      
試料Ｂ         25             ＣＣＡ／樹脂Ｂ              50／50      
試料Ｃ         30             ＣＣＡ／樹脂Ｂ              50／50      
試料Ｄ         25             ＣＣＢ／樹脂Ｃ              50／50      
試料Ｅ         25             ＣＣＡ／樹脂Ｃ              50／50      
試料Ｆ         25             ＣＣＡ／樹脂Ｄ              60／40      
試料Ｇ         25             ＣＣＡ／樹脂Ｂ              50／50      
試料Ｈ         25             ＣＣＡ／樹脂Ｂ              75／25      
マスターバッチ中にある樹脂種類およびＣａＣＯ(CC)種類の説明は、それぞれ表1および2に記載されている。
【００５９】
試験内容：比較試料および5種類の異なった炭酸カルシウムマスターバッチを包含する9試料を、Battenfeld Gloucester共押出ブロー成形フィルムラインで押し出した。試料ＡおよびＣを除いて、これら試料のそれぞれを4種類の異なった条件(2.0および2.5ゲージ、および1.6および2.2ブロー比)で押し出した。試料ＡおよびＣは、それぞれ1.6および2.2ブロー比で、2.5ミルゲージでのみ処理した。比較試料5および6(表3)は、比較用のみに使用した。
【００６０】
結果および考察
評価の目的は、押出および炭酸カルシウム濃度材料の、どの設定の組合せが水分透過速度に対して最も高い耐性を示すかを確認することであった。樹脂ＢまたはＣ(表1)と炭酸カルシウム(CC)タイプＡ(表2)の50／50マスターバッチを経由して配合した炭酸カルシウム25重量％を含む、樹脂Ａから構築されたフィルムが、1.6ブロー比および2.5ミルゲージで処理した時、MVTRに対して最も優れた改良を示した。表5A-Cは、水分透過速度(MVTR)応答を包含するフィルム性能をまとめて示す。表5A-Cにおける、試料および処理条件に関するコードは、表3および4に示す。
【００６１】
本明細書で記載するフィルムは、例えば金属被覆されたフィルムと比較して、水分に対して敏感な製品、例えば乾燥食品、の包装に使用できる、MVTRを下げたフィルムを提供するための、コスト的に有利な手段を提供する。
表5A  フィルム性能の結果(表5B＆5Cに続く)
【表１】
0005420252.tif 000005
表5B  フィルム性能の結果(表5Aの続き)

試料＆      ＭＶＴＲ    ｎＭＶＴＲ    ｎＭＶＴＲ    ＣａＣＯ３     ＢＵＲの    
処理条件                                (２)        の効果        効果        
測定値        目標値      ｎＭＶＴＲ    ｎＭＶＴＲ  
g/100      g-mil/100     g-mil/100       ％            ％
in２/d        in２/d         in２/d        改良          改良    
比較 1       0.177        0.356         0.354                                 
比較 2       0.108        0.284         0.270                                 
比較 3       0.132        0.260         0.264                       26.91     
比較 4       0.097        0.240         0.243                        8.45     
比較 5       0.094        0.292         0.282                                 
比較 6       0.075        0.230         0.225                                 
Ａ   2       0.1          0.257         0.250         9.52                    
Ａ   4       0.092        0.226         0.230        12.97          11.94     
Ｂ   1       0.135        0.265         0.270        25.63                    
Ｂ   2       0.091        0.221         0.228        22.15                    
Ｂ   3       0.107        0.217         0.214        16.47          17.91     
Ｂ   4       0.087        0.213         0.218        18.03           3.61     
Ｃ   2       0.095        0.245         0.238        13.71                    
Ｃ   4       0.097        0.249         0.243         4.13          -1.71     
Ｄ   1       0.123        0.248         0.246        30.16                    
Ｄ   2       0.095        0.243         0.238        14.38                    
Ｄ   3       0.115        0.233         0.230        10.23           6.04     
Ｄ   4       0.092        0.233         0.230        10.49           4.29     
Ｅ   1       0.139        0.284         0.278        20.30                    
Ｅ   2       0.096        0.247         0.240        13.14                    
Ｅ   3       0.118        0.241         0.236         7.43          15.11     
Ｅ   4       0.097        0.243         0.243         6.37           1.32     
Ｆ   1       0.161        0.320         0.322         9.94                    
Ｆ   2       0.115        0.292         0.288        -2.84                    
Ｆ   3       0.134        0.264         0.268        -1.52          17.61     
Ｆ   4       0.104        0.256         0.260         1.62          12.41     
Ｇ   1       0.135        0.258         0.270        27.52                    
Ｇ   2       0.095        0.228         0.238        19.73                    
Ｇ   3       0.115        0.222         0.230        14.65          13.92     
Ｇ   4       0.089        0.227         0.223        12.72           0.46     
Ｈ   1       0.195        0.384         0.390        -7.98                    
Ｈ   2       0.121        0.305         0.303        -7.35                    
Ｈ   3       0.129        0.267         0.258        -2.69          30.49     
Ｈ   4       0.091        0.231         0.228        11.11          24.20     
表5C  フィルム性能の結果(表5A＆5Bの続き)

試料＆        2.5ミルCaCO３含有      平均ｎＭＶＴＲ        平均ｎＭＶＴＲ  
処理条件      HDPEフィルム vs.      改良                  改良
3.0 HDPEフィルム                                            
ｎＭＶＴＲ                                                
％改良                  ％改良                ％改良      
比較 1                                                                    
比較 2                                                                    
比較 3                                                                    
比較 4                                                                    
比較 5                                                                    
比較 6                                                                    
Ａ   2                                                      １１．２４    
Ａ   4                                                                    
Ｂ   1                                  ２３．８９    
Ｂ   2          ２４．３６                                  ２０．５７
Ｂ   3                                  １７．２５    
Ｂ   4          ７．１２                                                  
Ｃ   2          １６．１６                                  ８．９２
Ｃ   4          −８．６２                                                
Ｄ   1                                  ２２．２７    
Ｄ   2          １６．８１                                  １６．３１
Ｄ   3                                  １０．３６    
Ｄ   4          −１．４２                                                
Ｅ   1                                  １６．７２    
Ｅ   2          １５．６１                                   １１．８１
Ｅ   3                                  ６．９０      
Ｅ   4          −６．０９                                                
Ｆ   1                                  ３．５５      
Ｆ   2            ０．０８                                    １．８０
Ｆ   3                                  ０．０５      
Ｆ   4          −１１．４８                                              
Ｇ   1                                  ２３．６３    
Ｇ   2          ２２．０１                                    １８．６６
Ｇ   3                                  １３．６９    
Ｇ   4            １．１１                                                
Ｈ   1                                  −７．６６    
Ｈ   2          −４．３０                                    −１．７３
Ｈ   3                                    ４．２１    
Ｈ   4          −０．７１                                                
【００６２】
表5Bに対する注  「MVTR」は、元のMVTRである。「nMVTR」は、測定したゲージを使用して補正したMVTRである。「nMVTR(2)」は、目標ゲージを使用して補正したMVTRである。「ＣａＣＯ３の効果」は、同じゲージおよびフィルム延伸(BUR)における、比較フィルムに対するMVTRの改良(測定でゲージで補正)を示す。「BURの効果」は、同等のＣａＣＯ３装填量およびゲージでBURから得られるMVTRの改良を示す。正の数は、改良(即ちMVTRの低下)を示し、負の数は、欠陥を示す。
【００６３】
表5Cに対する注  第3欄における比較は、同等のBURにおける、ＣａＣＯ３を含む2.5ミルフィルムと直線的3.0ミルHDPEとの間である。第4欄における「平均nMVTR改良」は、特定のBURにおける、ＣａＣＯ３含有試料の、比較に対する平均MVTR改良である。第5欄における「平均nMVTR改良」は、両方のゲージおよび使用したBURにおける、ＣａＣＯ３含有試料の、比較に対するnMVTRの平均改良である。正の数は、改良(即ちMVTRの低下)を示し、負の数は、欠陥を示す。
【参照文献】
【００６４】
PCT国際特許出願第WO02/10275 A2号、2002年2月7日公開、Eastman Chemical Company。
PCT国際特許出願第WO03/020513 A1号、2003年3月13日公開、Kimberly-Clark Worldwide, Inc.。
PCT国際特許出願第WO03/031134 A1号、2003年4月17日公開、Imerys Minerals Limited。
米国特許出願第2004/0105942 A1号、2004年6月3日公開。
米国特許第4,183,893号、1980年1月15日発行。
米国特許第4,870,122号、1989年9月26日発行。
米国特許第6,391,411 B1号、2002年5月21日発行。